Estudio baropodométrico de los valores de presión plantar en pies no patológicos

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Resumen.—Introducción. El objetivo de este estudio fue

evaluar las presiones plantares normales en sujetos sanos me-diante baropodometría electrónica.

Material y métodos. Cuarenta y seis sujetos sanos fueron

analizados con el sistema Biofootde plantillas

instrumenta-das. El sistema emplea unas plantillas con 64 sensores piezo-eléctricos. Se midieron las presiones en el talón, mediopié y antepié en 6 segundos de grabación para cada sujeto. El pico de presión máxima y la presión media fue calculado y anali-zado.

Resultados. La media del tiempo de contacto fue de

0,81 segundos (desviación estándar [DE] 0,08) en el pie de-recho, y 0,82 segundos (DE 0,09) en el izquierdo. La caden-cia fue de 105,6 (± 8,4) pasos por minuto. El pico máximo de presión y presión media en el retropié fue de 750 y 253 kPa, respectivamente. En el mediopié el pico de presión fue de 400 kPa y la presión media de 65 kPa. En el antepié los valo-res encontrados fueron de 1.240 kPa para el pico de pvalo-resión y de 220 kPa para la presión media.

Discusión. Los picos de presión más elevados se

encontra-ron en el antepié, seguidos del retropié y por último en el mediopié. En relación a la presión media, el porcentaje de apoyo del talón es del 46,4 %, el del mediopié de un 12 % y el del antepié de un 41,6 %. Con el número de pacientes anali-zados no se encontró correlación entre cadencia y presiones, aunque el peso presentaba una correlación significativa y po-sitiva con los valores de presión en todas las zonas.

Palabras clave: pie, presión, baropodometría,

plan-tillas instrumentadas, Biofoot®, rehabilitación.

BAROPODOMETRY STUDY OF PLANTAR PRESSURE VALUES IN NORMAL FEET

Abstract.—Background. This study aimed to evaluate

normal plantar pressures in healthy subjects using an elec-tronic baropodometry.

Material and methods. Forty-six healthy subjects, with no

clear foot or lower limb diseases, were analyzed with the Bio-foot(IBV, Valencia, Spain) in-shoe system. The Biofoot

sys-tem uses insoles with 64 piezoelectric sensors. Heel, midfoot and forefoot pressures were measured in 6 second record-ings for each subjects. Maximum pressure peak and mean pressure was calculated and analyzed.

Results. Mean contact time was 0.81 (standard deviation

[SD] 0.08) seconds in the right foot and 0.82 (SD 0.09) sec-onds in the left foot. Walking cadency was 105.6 (SD 8.4) steps per minute. Maximum peak and mean pressure in the heel was 750 and 253 kPa, respectively. In the midfoot, peak pressure was 400 kPa and mean pressure 65 kPa. The values found in the forefoot was 1,240 kPa for pressure peak and 220 kPa for mean pressure.

Discussion. The highest pressure peaks were found in the

forefoot, followed by the heel and finally in the midfoot. In re-lationship to mean pressure, percentage of heel support is 46.4 %, that of the midfoot 12 % and forefoot 41.6 %. No cor-relation was found between cadence and pressure values with the number of patients analyzed in this study, however, there was a significant and positive correlation of weight with the pressure values in all the regions.

Key words: foot, pressure, baropodometry, in-shoe

system, Biofoot®, rehabilitation.

INTRODUCCIÓN

La baropodometría es un método de exploración de las presiones plantares, generalmente mediante el uso de dispositivos electrónicos. La exploración baropodo-métrica permite conocer la distribución de presiones en la huella plantar y cuantificar la transmisión de cargas en ORIGINAL

Estudio baropodométrico de los valores de presión plantar

en pies no patológicos

A. MARTÍNEZ-NOVAa, R. SÁNCHEZ-RODRÍGUEZa, J.C. CUEVAS-GARCÍAaY E. SÁNCHEZ-BARRADOa,b aDepartamento de Enfermería. Centro Universitario de Plasencia. Universidad de Extremadura.

bClínica Soquimex. Cáceres.

Correspondencia: Alfonso Martínez Nova Centro Universitario de Plasencia Avda. Virgen del Puerto, 2 10600 Plasencia. Cáceres

Correo electrónico: podoalf@unex.es Trabajo recibido el 29-11-06. Aceptado el 12-3-07.

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el pie1-3. El conocimiento de las presiones en el pie nor-mal permite comparar los valores de referencia con las presiones de sujetos con patología y comprender la fi-siopatología de las alteraciones y deformidades del pie4-6. De este modo también pueden comprobarse tratamien-tos efectuados, tanto ortésicos, como quirúrgicos o re-habilitadores7-10. El avance en la tecnología informática ha hecho posible el desarrollo de sistemas que permiten analizar las presiones plantares con el paciente calzado y que interfieren mínimamente en la deambulación nor-mal. Existe una inconsistencia evidente en cuanto a los sistemas de medición (plataformas, plantillas instrumen-tadas, etc.) y en los valores obtenidos. La utilización de diferentes dispositivos de medición y metodologías impi-de que haya unos valores impi-de referencia que se pueimpi-den emplear como universales. Además, diferentes factores pueden modificar los hallazgos de presiones plantares como la cadencia o calzado empleado, por lo que es ne-cesario realizar estudios de investigación que controlen en la medida de lo posible estos factores.

Conociendo los valores de normalidad, se pueden establecer unas referencias para comprender los pro-cesos patológicos. Este estudio pretende determinar los valores de normalidad de las presiones plantares y evaluar si la cadencia de marcha y el peso de los sujetos influye en los valores y distribución.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se plantea un estudio prospectivo, transversal y des-criptivo para evaluar las presiones plantares en diferen-tes zonas del pie. Los sujetos incluidos en el estudio de-bían presentar un pie morfológica y funcionalmente normal. Se establece como pie normal aquel que no presenta alteraciones morfológicas o funcionales evi-dentes, que muestra una huella plantar normal y que no padece dolor en las condiciones de la vida diaria. Se ex-cluyeron aquellos sujetos en los que no se pudo com-pletar la grabación y aquellos que presentaron pies pla-nos, valgos, cavos, con alteraciones en el antepié (hallux

valgus, etc.), con queratopatías plantares, que llevaran

tratamientos ortopodológicos o hubieran sido interve-nidos quirúrgicamente o sufrido alteraciones importan-tes en el pie o extremidades inferiores (traumatismos, fracturas, etc.) en los 12 meses precedentes al estudio. La muestra inicial estaba formada por 50 personas (26 mujeres y 24 hombres), de los que se excluyeron 4 por presentar errores en la grabación de los datos o alguna patología en el pie. Las variables recogidas para el análisis fueron edad, sexo, peso, cadencia de marcha, tiempo de apoyo, pico de presión máxima y presión me-dia. Los sujetos estudiados eran alumnos y profesores del Centro Universitario de Plasencia. La media de edad de los sujetos estudiados fue de 31 años (desviación es-tándar [DE] 9,93), con un rango de 18 a 55 años. El peso

medio fue de 71,9 kg (DE 13,3), con un rango de 52 a 109 kg. Todos cumplían los requisitos y aceptaron vo-luntariamente formar parte de este estudio, firmando consentimiento informado. El estudio fue aprobado por la Comisión Ética del Centro de acuerdo con la declara-ción de Helsinki modificada (Edinbourgh). El estudio fue realizado durante los meses de febrero, marzo y abril de 2006. El equipo empleado fue el sistema BioFoot/IBV11. Este sistema consta de dos plantillas de 0,7 mm de espe-sor, con 64 sensores piezoeléctricos cada una, que van unidas a dos amplificadores, que se conectan por cable a un módulo de transmisión que se coloca en la cintura del paciente. El módulo de transmisión envía los datos a un ordenador mediante telemetría digital. Los datos emitidos por las plantillas se visualizan en forma de ma-pas de presiones o numéricos, con diferentes formatos, gráficas y parámetros. Todas las mediciones se tomaron en un pasillo de 40 metros, en el mismo sentido de mar-cha. Todos los sujetos fueron analizados con el mismo tipo de calzado (zueco cerrado, sujeción con velcro). Se disponía de una talla para cada paciente (36-43). Para preservar la higiene se proporcionaron calzas de uso in-dividual. Con el sujeto calzado y con la plantilla apropia-da, se conectaba ésta al sistema y se ajustaba según ins-trucciones del fabricante. Una vez listo se instaba al sujeto a caminar durante un par de minutos, con el ob-jeto de que se familiarizara con el sistema. Se comenta-ba al paciente que caminara a ritmo normal de paseo. Una vez habituado el sujeto a las condiciones de ensayo se realizaba el registro de datos a una frecuencia de muestreo de 100 mHz durante 6 segundos. Esta graba-ción permite la adquisigraba-ción de 5 a 7 pasos de cada pie. Los datos que se emplearon para el análisis posterior fueron recogidos de todos los pasos de la grabación.

Definición de las variables

Cadencia de marcha

Es el número de ciclos o pasos por unidad de tiem-po. Se mide en pasos por minuto (ppm). En un indivi-duo, cuando aumenta la cadencia se reduce la longitud del paso y se incrementa la velocidad.

Tiempo de apoyo

Es la duración total del contacto del pie con el sue-lo. Se expresa en segundos.

Pico de presión máxima

Máximo valor de presión obtenido en un único sen-sor de la zona analizada. La unidad de medida es el

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ki-lopascal (1 kPa = 1/98 kg/cm2). Si se produce un movi-miento brusco puede ofrecer valores muy altos, que no se corresponden con la marcha analizada.

Presión media

Valor que expresa la media de presión obtenida en todos los sensores de la zona analizada. Expresada en kPa. Este valor es más fiable, ya que recoge todos los valores de la zona analizada en todo el tiempo que dura la grabación y hace la media. Minimiza posibles altera-ciones producidas por gestos bruscos.

1. El pie se dividió en 3 regiones anatómicas, retro-pié (talón), medioretro-pié y anteretro-pié. Se calculó el promedio de los 5-7 pasos de cada paciente existentes en la gra-bación, para establecer un paso representativo de todos los ejercidos por el sujeto. Este paso promedio es el que se exportó a la base de datos. Los datos se analizaron con el programa informático SPSS 13.0 para Windows. 2. Las variables se analizaron de forma descriptiva, ex-presadas en forma de medias con sus respectivas DE. Para comprobar si los datos seguían una distribución nor-mal se realizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Dado que la distribución de los datos fue normal (p > 0,05), se emplearon pruebas paramétricas (prueba t de Student para muestras relacionadas) para comparar las presiones entre el pie derecho y el pie izquierdo. Se realizó la prue-ba t de Student para muestras independientes para com-parar las variables entre hombres y mujeres. Para averi-guar si la cadencia de marcha y el peso influyen en los valores de las presiones plantares se realizó la prueba de correlación de Pearson. Se realizó análisis ANOVA (Post

Hoc Bonferroni), para comprobar si las diferencias entre

las medias de presión resultaban significativas. Se estable-ció un nivel de significaestable-ción inferior a 0,05.

RESULTADOS

El número de sujetos válidos para el estudio fue de 46 (23 hombres y 23 mujeres), con una edad media de 30 años (DE 8,93), con un rango de 18 a 55 años y un peso medio de 70,7 kg (DE 12,3), con un rango de 52 a 109 kg. Los resultados se exponen con los 46 su-jetos de la muestra final, excluyendo los valores de los sujetos que no cumplieron los criterios de inclusión. La cadencia de marcha fue de 105,6 (DE 8,4) ppm y la media del tiempo de contacto de los pasos fue de 0,81 segundos (DE 0,08). Con respecto a la distribución del pico máximo de presión y presión media, en el re-tropié se registraron 750 y 253 kPa, respectivamente. En el mediopié el pico de presión fue de 400 kPa y la presión media de 65 kPa. En el antepié los valores en-contrados fueron de 1.240 kPa para el pico de presión

y de 220 kPa para la presión media (tabla 1). En relación a la presión media, el porcentaje total de apoyo fue el siguiente: el talón soportaba el 46,4 % de la presión to-tal, el mediopié un 12 % y el antepié un 41,6 %.

No se encontraron diferencias significativas entre las variables de presión del pie derecho e izquierdo (p > 0,05), como tampoco con respecto al sexo (p > 0,05). La prue-ba de correlación de Pearson muestra que no existe correlación significativa entre la cadencia de marcha y las presiones plantares en ambos pies (p > 0,05) (ta-bla 2). Sin embargo, la correlación de Pearson entre el peso y las presiones muestra una correlación significa-tiva y posisignifica-tiva (tabla 3).

El análisis de la varianza (ANOVA) muestra que con respecto al pico de presión máxima existen diferencias

TABLA 1. Media (± desviación estándar) de los valores

del pico de presión y presión media (n = 46)

Región Pico de presión máxima Presión media

(kPa) (kPa)

Retropié 750 (303,5) 253 (115)

Mediopié 400 (223,1) 65 (43,4)

Antepié 1.240 (470,6) 220 (111)

kPa: kilopascal (1 kPa = 1/98 kg/cm2).

TABLA 2. Correlación cadencia-pico de presión

máxima/presión media (n = 46) Significación Correlación Cadencia-pico presión máxima retropié D 0,983 0,003 Cadencia-pico presión máxima mediopié D 0,254 –0,172 Cadencia-pico presión máxima antepié D 0,588 –0,082 Cadencia-presión media retropié D 0,154 0,021 Cadencia-presión media mediopié D 0,379 –0,173 Cadencia-presión media antepié D 0,164 –0,209 Cadencia-pico presión máxima retropié I 0,472 0,109 Cadencia-pico presión máxima mediopié I 0,259 –0,170 Cadencia-pico presión máxima antepié I 0,242 –0,176 Cadencia-presión media retropié I 0,415 0,123 Cadencia-presión media mediopié I 0,370 –0,135 Cadencia-presión media antepié I 0,398 –0,128 D: derecho; I: izquierdo.

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significativas (p = 0,001) entre todas las zonas. La ANO-VA de la variable presión media muestra que existen di-ferencias entre retropié-mediopié y entre mediopié-an-tepié (p = 0,001), pero no así entre retropié y anmediopié-an-tepié (p = 0,257).

DISCUSIÓN

En relación a los resultados obtenidos, diferentes fac-tores pueden influir en los valores de presión o su dis-tribución entre los diferentes puntos de la superficie plantar12. Hennig et al13concluyeron que los posibles cambios en las presiones plantares estarían determina-dos por la utilización en niñas o mujeres de un calzado menos fisiológico y por un menor peso. En el presente estudio se controló el factor calzado, para igualar a los sujetos y eliminar las posibles diferencias entre sexos. La edad no influye directamente en las presiones plantares, con la excepción de la infancia y la tercera edad3,14. Otro factor intrínseco que podría influir en los resultados es la alteración de la huella plantar15,16. Este factor tampo-co influyó en nuestros resultados, ya que se excluyeron los sujetos con huella plantar patológica. Los factores extrínsecos que pueden influir en las presiones planta-res son la superficie de apoyo y el calzado. Mohamed et al17establecieron que existen diferencias cuando se ca-mina descalzo sobre diferentes terrenos, pero que éstas se difuminan cuando el sujeto lleva zapatos o deportivas. En cuanto al calzado, la forma, altura de tacón o capaci-dad de amortiguación pueden influir en la variabilicapaci-dad y

distribución de las presiones plantares18,19. En nuestro estudio se obvió la variable de la superficie y del calzado, ya que se estudió a los sujetos con el mismo tipo de za-pato y sobre el mismo terreno.

Dos factores que pueden influir en los resultados son la cadencia de marcha y el peso. El factor peso, tal y como concluyen Birtane y Tuna20comporta un aumen-to significativo en los valores de la presión en el antepié. En nuestro estudio los valores del pico de presión má-xima y presión media tienen una correlación significati-va y positisignificati-va con la significati-variable peso. Es un resultado espe-rable, ya que los sujetos con peso más elevado realizan una fuerza superior en la misma superficie, por lo que la presión aumenta.

La cadencia de marcha puede tener una relación di-recta con las variables de presión plantar. Zhu et al21 demostraron, en un estudio realizado a cadencias bajas de 70-90 ppm, medias de 90-120 ppm y altas de 120-140 ppm, que el incremento de cadencia de la marcha reducía el tiempo de contacto de ambos pies, mientras que los picos de presión se incrementan en todas las áreas analizadas. En nuestro estudio, el aumento de ca-dencia reducía el tiempo de apoyo, sin embargo, los valores de presión plantar no se vieron modificados. Esto fue debido a que los sujetos caminaron a una ca-dencia media de 105,6 ppm (rango 84,5-121,5), lo que coincide con un ritmo de cadencia media. Este hallazgo es clínicamente relevante, ya que los valores normales de presión se deben establecer para diferentes caden-cias y velocidades de marcha.

Los sistemas de plantillas instrumentadas son pro-bablemente el sistema de elección cuando se precise una mayor precisión y repetibilidad22. Para lograr este nivel de fiabilidad es necesario emplear la media de múl-tiples pasos. Los resultados de tiempo de apoyo obte-nidos difieren a los consultados en la bibliografía. Mi-chaud23establece que el tiempo de apoyo de cada pie con el suelo es de 0,6 segundos. En el presente estudio el valor obtenido fue de 0,81 segundos. Esta diferencia en el valor puede deberse a que los 0,6 segundos están establecidos como valor de referencia a una cadencia de 120 ppm. A una velocidad de marcha más alta, el tiempo de contacto del pie con el suelo se ve acortado. La cadencia de marcha establecida por Michaud23 co-rresponde a un ritmo alto en la escala de Zhu et al21, por lo que resulta más fiable el valor de 0,81 segundos, establecido a un ritmo de marcha medio.

En relación a las presiones plantares, existe un acuerdo general sobre que la mayor parte de la carga es soportada por el talón y la región de las cabezas de los metatarsianos. Sin embargo, las proporciones entre és-tas como porcentaje de la carga total, la distribución de cargas dentro del antepié y la contribución del medio-pié y de los dedos en el soporte de carga no están del todo claras. Clásicamente se ha sugerido que el repar-to de cargas es equitativo entre talón y antepié24. Otros TABLA 3. Correlación peso-pico de presión máxima/presión

media (n = 46)

Significación Correlación

Peso-pico presión máxima

retropié D 0,000 0,660

Peso-pico presión máxima

mediopié D 0,000 0,714

Peso-pico presión máxima

antepié D 0,031 0,319

Peso-presión media retropié D 0,021 0,340

Peso-presión media mediopié D 0,000 0,692

Peso-presión media antepié D 0,016 0,354

Peso-pico presión máxima

retropié I 0,000 0,536

Peso-pico presión máxima

mediopié I 0,000 0,755

Peso-pico presión máxima

antepié I 0,001 0,492

Peso-presión media retropié I 0,009 0,388

Peso-presión media mediopié I 0,000 0,696

Peso-presión media antepié I 0,001 0,467

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autores encontraron una proporción de 5 partes para el retropié y 3 partes para el antepié25. Estudios más ac-tuales revelan otros resultados más precisos. Arvikar y Seireg26, registrando las cargas sobre las cabezas de los metatarsianos y el talón, calcularon el centro de cargas sobre el antepié cercano al tercer metatarsiano, sugi-riendo por tanto una estructura convexa de esta zona. La comparación de los hallazgos de nuestro estudio con los valores existentes señala algunas diferencias. Así, en el estudio realizado por Hosein y Lord27utilizando un sistema de medición con sensores integrados dentro del calzado en una muestra de sujetos sin patología en el pie, encontraron un pico de presión máxima de 228 kPa lo-calizado en el antepié. Este estudio fue realizado con un sistema que contaba únicamente con tres sensores, por lo que no fueron registradas las presiones en mediopié. Es necesario un número adecuado de sensores por zona, para que los valores puedan ser fiables y precisos. Bryant et al1,28,29realizaron estudios sobre pies nor-males. Analizaron los picos de presión, encontrando que los picos de presión máximos correspondían al an-tepié, concretamente al área del primer dedo y la se-gunda cabeza metatarsiana. Así pues, el valor de presión media del retropié fue de 34,96 N/cm2, en el antepié de 30,8 N/cm2y el del mediopié de 7,32 N/cm2. El retropié soporta el 51 % de la presión media, el antepié el 37 % y el mediopié el 12 %. Estos estudios estaban realizados con la plataforma de presiones EMED-SF, que analiza a los sujetos descalzos. En condiciones normales la mar-cha humana se realiza calzado, por lo que son más fia-bles los sistemas de plantillas instrumentadas. Putti et al30, en un estudio con el sistema Pedar de plantillas instrumentadas, encontraron valores similares a los de Bryant et al1,28,29. El pico máximo de presión correspon-dió al talón (264,3 kPa), seguido por el antepié (203 kPa) y por último el mediopié (109,0 kPa). En este estudio también analizaron a los sujetos con el mismo tipo de calzado para eliminar las posibles alteraciones que pu-diera provocar el análisis con calzados diferentes. Los valores y porcentajes obtenidos en nuestro estudio va-rían con respecto a los valores obtenidos por Bryant1y Putti30. Así, encontramos valores y porcentajes similares entre el retropié y el antepié, con un apoyo menor en la zona del mediopié. Sin embargo, Bryant1y Putti30 otor-garon una mayor presión a la zona del retropié, con una mayor participación del mediopié y un apoyo del ante-pié en torno al 36 %. Un estudio de González et al31, con el sistema Biofoot, revela que valores de presión media por encima de 450 kPa en el antepié pueden ser indica-tivos de molestia y dolor. En el presente estudio los va-lores de presión media encontrados giraron en torno a los 250 kPa, lo que confirma la condición de normalidad de los sujetos estudiados. El presente estudio aporta unos valores fiables y representativos para las medicio-nes de presión plantar realizadas con plantillas instru-mentadas. Con estos valores se establece una

referen-cia para comparar presiones en condiciones patológicas. Un hallazgo de presiones aumentadas en el talón puede indicar la presencia de fascitis o espolones calcáneos. Si en el mediopié se encuentran presiones aumentadas puede sospecharse de pies planos, mientras que una re-ducción indicará la presencia de un pie cavo. Con res-pecto al antepié, presiones por encima de los valores normales pueden revelar una metatarsalgia. El estudio baropodométrico con el sistema Biofootpermitirá comparar las presiones antes y después de tratamientos ortésicos, rehabilitadores, quirúrgicos, etc., y compro-bar así su eficacia. Martínez Assucena et al32obtuvieron resultados positivos tras la aplicación de ortesis de des-carga retrocapitales y la aplicación de toxina botulínica en pacientes con hemiplejías. Concluyeron que los aná-lisis baropodométricos con plantillas instrumentadas en estos casos aportaron datos cuantitativos de utilidad clí-nica en la valoración funcional de la marcha, el dolor y la prevención de úlceras neuropáticas y diabéticas.

Este estudio presenta una serie de limitaciones, pues se ha realizado a un ritmo de cadencia libre, con un ran-go entre 84,5 y 121,5 ppm. Sería conveniente realizar estudios a diferentes cadencias o velocidades, para comprobar cómo afectan a los valores de presión y a la distribución de las presiones. Por otro lado, se ha estudiado a todos los pacientes con el mismo calzado, con el ánimo de igualar las condiciones. Esto también puede modificar las presiones, ya que con el cambio de calzado se puede alterar la marcha propia del paciente. Se abren diferentes vías de investigación, como el estu-dio de las presiones a cadencias y velocidades determi-nadas, el estudio con diferentes calzados, el estudio de las presiones en las principales patologías del pie, etc. También puede ser interesante la comparación de las presiones obtenidas con plantillas instrumentadas con diferentes dispositivos, como las plataformas de pre-sión. De esta forma se podrán establecer parámetros de normalidad en diferentes condiciones y compararlos así con valores patológicos.

CONCLUSIONES

Con respecto a la distribución del pico máximo de presión, el valor más alto se encontró en el antepié. El segundo pico de presión se localizó en el retropié y la zona que menos presión registró fue la del mediopié. En cuanto a la presión media registrada por estas zo-nas la distribución fue variable. Las presiones medias normales en el retropié se situaron en 253 kPa, con un porcentaje de apoyo del 46,4 %. El mediopié soportaba una presión media de 65 kPa, con el 12 % de apoyo, y en el antepié registró un valor de 220 kPa, con un apo-yo del 41,6 %. Se reveló una participación similar en los apoyos y valores de presiones entre el retropié y el an-tepié, siendo menor en el mediopié. El aumento de la

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cadencia de marcha, en el rango analizado, no influyó en los valores de presión plantar, aunque el peso aumentó las presiones plantares en todas las zonas analizadas.

Los autores declaran que no existe conflicto de intereses

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