MECANISMOS DE TRUSS ARCH Y WINDLASS (II)

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MECANISMOS DE TRUSS ARCH Y WINDLASS (II)

En una cercha, tal y como vimos en el artículo: “Mecanismos de Truss Arch y Windlass (I)”, los elementos estructurales constitutivos son rígidos y coplanares, lo que permite, tanto en ingeniería como en arquitectura, salvar grandes vanos o luces así como soportar cubiertas ligeras. Sin embargo, en el pie hay tres diferencias básicas: la fascia o tiranta de la cercha no es rígida, los vértices o nodos no están fijados y la disposición de los elementos estructurales no es coplanar.

Analizando las dos primeras diferencias, sabemos que, histológicamente, la fascia y el hueso son tejidos distintos. Esto determina propiedades mecánicas diferentes en los componentes de este modelo de “arco cerchado”. Así, si bien los huesos pueden considerarse elementos rígidos, no puede decirse lo mismo de la fascia. Esta circunstancia, que en una cercha tipo sería un inconveniente, constituye, en el pie, una ventaja competitiva. Así, una tiranta elástica nos permite trabajar con las fuerzas a compresión y  tracción expresadas en los nodos, impidiendo que los puntos A y B se alejen, siempre y cuando su tensión se pudiese ajustar a aquellas, pero, además, facilitaría variar la altura (flecha) del arco y su longitud (luz).

Para visualizar este modelo, imaginemos que los vértices del triángulo no son fijos y actúan como charnelas. Si aplico una carga en el vértice superior los puntos A y B se alejan, disminuye la flecha del arco y aumento su luz. Si quiero que la distancia entre A y B permanezca constante, al aumentar la carga en el  vértice, debo colocar una tiranta flexible que aguante mayor tensión. Dada la imposibilidad de cambiar la tiranta a cada  valor de carga, la naturaleza se dotó, para resolver esta situación en el pie, de una tiranta flexible (la fascia plantar), un punto de tracción fijo (la inserción de la fascia en el calcáneo), un cabestrante (las articulaciones metatarsofalángicas, principalmente la primera) y un arco óseo con ápice en la articulación mediotarsiana.

Esta estructura permite, por acción de los distintos mecanismos de windlass que existen: activo, inverso y pasivo, una adaptación permanente de la tensión de la fascia, la tiranta flexible del modelo, a las necesidades, también variables, de conformación del arco plantar que aparecen en la marcha.

Así, sabemos que necesitamos, por distintas razones que analizaremos en el artículo “Los tres mecanismos de Windlass”, un arco compacto en la fase apoyo de talón, uno más inestable o flexible, para adaptarnos al terreno y amortiguar carga, en la fase de apoyo de mediopie y otro, de nuevo compacto, para favorecer la propulsión en la fase de despegue del pie del suelo.

En cuanto a la tercera diferencia con el modelo de “arco cerchado”, sabemos que los elementos que conforman la estructura citada anteriormente no son coplanares. Así, aunque considerásemos como elementos integrantes de un mismo arco a las dos falanges del primer dedo, su metatarsiano correspondiente, la primera cuña, el escafoides, el astrágalo y el calcáneo, todos ellos no se encuentran, rigurosamente, en un mismo plano. Por ello en el pie parece, cuanto menos, más aproximado hablar de una estructura tridimensional conformada por tetraedros, cuya relación con el mecanismo de windlass relatamos en el siguiente artículo, en lugar de hacerlo de un arco lineal.