BIOMECÁNICA APLICADA

TEMA:Introducción a la Biomecánica.

Dr. Vicente Jair Muñoz Ramírez.

▪ "La biomecánica es una disciplina científica que tiene por objeto el estudio de las estructuras anatómicas y con características mecánicas que existen en el cuerpo

humano”

▪ Este área de conocimiento se apoya en diversas ciencias biomédicas utilizando conocimientos de anatomía- fisiología, la mecánica y la física.

▪ La biomecánica estudia en el cuerpo humano, en su aparato locomotor, aquellas particularidades de la estructura y funciones que tienen importancia para el perfeccionamiento de los movimientos.

▪ Sin detenerse en los detalles de la estructura anatómica y de los mecanismos fisiológicos del aparato locomotor, analiza un modelo

simplificado del cuerpo humano: sistema biomecánico.

A la biomecánica le interesa el movimiento del cuerpo humano y las cargas mecánicas y energías que se producen en ese movimiento.

Sub disciplinas de la Biomecánica

Biomecánica Médica

Evalúa patologías que aquejan al cuerpo humano para generar soluciones capaces de evaluarlas, repararlas.

Biomecánica Deportiva

Analiza las practicas deportivas para mejorar su rendimiento, desarrollar técnicas de entrenamiento y diseñar materiales y equipamientos de altas prestaciones.

Biomecánica ocupacional

Estudia la interacción del cuerpo humano con los elementos que se relaciona en diversos ámbitos para adaptarlos a su necesidad y capacidad.

Aplicaciones de la Biomecánicaa)Van desde cinturones de seguridad

para automóviles hasta diseño y utilización de maquinas de circulación extracorpórea.

b)Interviene en desarrollo de implantes y órganos artificiales.

c)Prótesis articulares.

d)Desarrollo de implantes artificiales para

tratar fracturas (clavos, agujas, placas, tornillos)

Utilidades de la Biomecánica

a) Interviene en la prevención de lesiones musculares, articulares, liga mentarías, capsulares etc.

b) Mejora del rendimiento físico, la técnica deportiva.

c) Desarrolla nuevos materiales para rehabilitación de personas enfermas.

Aportes de la Biomecánica

a) Corrección de ejes

b) Evitar dolores en tendones, articulaciones, músculos y ligamentos.

c) Evita bursitis, escoliosis.

d) Previene Lesiones producidas por choque.

e) Aumenta rendimiento deportivo a corto y longo plazo.

Modelos Biomecánica

Permiten realizar predicciones sobre el

comportamiento, resistencia, fatiga y otros

aspectos de diferentes segmentos corporales

cuando son sometidos a condiciones determinadas.

PROPIEDADES BIOMECÁNICAS GLOBALES Gravitación o Fuerza de Gravedad

Centro de Gravedad o de Masa

Equilibrio

Estabilidad

Peso Corporal

Distribución del peso

Baricentro

13

1

4

2

3

65

7

811

12

9 10

1314

Fuerzas Externas

Geometría Espacial: Planos y Ejes

Postura y Posiciones Corporales

Modelos Anatómicos Geométricos

Columnas

Equilibrio y Estabilidad de las Columnas

Resistencia Axial de Columnas

Cadenas: Cinéticas y Musculares

Palancas

14

1

4

2

3

65

7

811

12

9 10

1314

GRAVITACIÓN O FUERZA DE GRAVEDAD

▪ Define al efecto, expresado como una fuerza, que ejerce un cuerpo sobre otro cuerpo.

▪ Todo cuerpo, dada su maza, genera en su entorno un efecto de fuerza de atracción

denominado campo gravitatorio, el que es directamente dependiente de la masa, e

inversamente dependiente de la distancia de su centro.

15

▪ Esta fuerza bajo condiciones normales afecta constantemente a todos los objetos de la tierra.

▪ Por lo tanto, la fuerza de gravedad representa la atracción de la tierra hacia los objetos o cuerpos dentro su esfera de influencia.

▪ Biomecánicamente, esta fuerzas se definen como un fuerza externa que corresponde a la fuerza ejercida por un objeto que se encuentra fuera del cuerpo.

16

CENTRO DE GRAVEDAD O DE MASA▪ El centro de gravedad representa aquel punto hipotético de

un cuerpo u objeto, en el cual se concentra toda su masa.

▪ Corresponde al punto de convergencia de las líneas de fuerza de un cuerpo.

▪ Representa al punto donde actúa la fuerza de gravedad y por lo tanto representa al peso de este.

▪ En un cuerpo u objeto simétrico, el centro de gravedad se localiza en el centro geométrico de dicho cuerpo u objeto.

▪ Por otro lado, en un objeto o cuerpo asimétrico, el centro de gravedad se encuentra hacia el extremo más pesado, es decir, en aquel punto donde se distribuye equitativamente la masa.

17

EQUILIBRIO▪ Concepto que define a la expresión matemática

que determina la nulidad de los efectos sumatorios de los fenómenos mecánicos sobre un cuerpo o sistema determinado, tales como fuerza, torque, presión, entre otros.

Algunos ejemplos de equilibrio corporal:

Equilibrio articular, dado por la acción de grupos musculares y tejidos periarticulares.

Equilibrio de la postura y la Marcha, dado por acción muscular, articular y fuerzas externas.

18

ESTABILIDAD

▪ Concepto que define el efecto del equilibrio

▪ Un cuerpo esta en estado de estabilidad cuando no cambia su punto de equilibrio

▪ La estabilidad puede ser estática cuando el cuerpo esta en reposo o dinámica cuando el cuerpo esta en equilibrio.

19

▪ La Estabilidad define la relación entre la localización del centro de gravedad con respecto a la base de soporte o de sustentación, así, para que exista estabilidad, la línea vertical que pasa por el centro de gravedad de un cuerpo

debe proyectarse dentro de la base de soporte.

▪ El grado de estabilidad o movilidad de un cuerpo en términos mecánicos dependerá de:

El tamaño de la base de soporte.

La altura del centro de gravedad sobre la base de soporte.

La localización de la línea de gravedad dentro de la base de soporte.

El peso del cuerpo

20

PESO CORPORAL

▪ Representa la fuerza con que un cuerpo de masa determinada es atraída por la fuerza gravitatoria.

▪ Es la fuerza de atracción entre dos cuerpos. Proporcional a las masas relativas de cada cuerpo

21

CADENAS▪ Corresponde a sistemas de estructuras

agregadas y organizadas secuencialmente en cualquier dirección y sentido.

▪ Describe un sistema de agregación dinámico.

▪ En el sistema locomotor se describen dos sistemas de cadenas:

Cadenas Cinéticas

Cadenas Miocineticas22

CADENAS CINÉTICA O CINEMATICASDefinición:

▪ Combinación de varias articulaciones consecutivas y los correspondientes músculos, como unidades funcionales

motoras de complejos procesos de movimientos y acciones motoras, las que mediante una acción en conjunto al sistema nervioso central y periférico,

posibilitan el desarrollo motor.

▪ Corresponden a eslabones óseos unidos en cadenas articulares vecinas, con un fin determinado.

23

Cadena Cinética Abierta:

▪ Cuando el ultimo eslabón o distal, se encuentra libre y no presenta ligadura distal.

▪ Permite la realización de todos los movimientos articulares

▪ no existe interferencia o impedimento para la ejecución de los movimientos

▪ Permite el análisis articular clásico, de proximal a distal.

▪ Implica coordinación de movimiento.

24

Cadena Cinética Cerrada:

▪ Cuando el ultimo eslabón o distal, se encuentra fijo y por lo tanto presenta ligadura hacia distal.

▪ Restringe la posibilidad y la libertad de movimiento, los que se producen en las articulaciones intermedias.

▪ Presenta movimientos estereotipados, menos coordinados, con acciones motoras mas simples.

▪ Permite análisis de distal a proximal, con análisis muscular mas complejo, de máximo reclutamiento.

25

Cadena Cinética Frenada:▪ Cuando el ultimo eslabón o distal, debe vencer una

resistencia agregada al peso corporal o del segmento.

▪ Pueden realizarse contracción concéntrica o excéntrica

▪ Puede ser una cadena abierta o cerrada.

26

Cadena Cinética Libre:▪ Cuando el ultimo eslabón o distal, no presenta

resistencia agregada al peso corporal o del segmento.

▪ Pueden realizarse contracción concéntrica o excéntrica

▪ Puede ser una cadena abierta o cerrada.

27

Leyes de Newton

Leyes de NewtonPrimera Ley - Inercia

Dice que todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por

fuerzas impresas sobre él.

Leyes de Newton

Segunda Ley – Movimiento y Aceleración

La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente

proporcional a su aceleración.

Leyes de Newton

Tercera Ley – Acción y Reacción

Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro,

éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.

Sistema de Palancas

DADME UN PUNTO DE APOYO Y MOVERÉ EL

MUNDOArquímedes

Palancas

Una barra ideal rígida que puede girar en torno a un Pivote (punto de apoyo fijo) entre el Brazo

de resistencia, Brazo de fuerza

Las palancas intervienen en muchas máquinas fabricadas por el hombre e incluso en una de las

máquinas más perfectas fabricadas por la naturaleza, el Cuerpo Humano.

Clases de Palancas

Primer Género o interapoyo

El punto de apoyo se encuentra entre las

fuerzas de Potencia y Resistencia

Ej. Articulación occipitoatloidea

Segundo Género o interesistencia

Fuerza resistencia se sitúa entre la fuerza potencia y apoyo.

Ej. Articulación tiobiotarsiana

Tercer Género o interpotencia

Fuerza potencia se sitúa entre la fuerza resistencia y

el apoyo.

Ej. Articulación del Codo

PARA SU ESTUDIO, LA MECÁNICA

PUEDE SER DIVIDIDA EN TRES GRANDES RAMAS : M

ecán

ica Cinemática

(descriptiva)

Dinámica (causas)

Estática(diseño)

Haga clic en el icono para agregar una imagen

Cinemática- estudia el movimiento de los cuerpos en el espacio con un carácter meramente descriptivo; sin detenerse a evaluar las causas productoras, ni el gasto energético demandado

Cinética o dinámica- estudia las causas productoras de los movimientos

Estatica- estudia el diseño de las estructuras, y la respuesta de las mismas ante las cargas aplicadas

Elasticidad

Elasticidad: Propiedad mecánica de la materia de sufrir deformaciones reversibles.

TENSÍON= fuerza o carga de tracción o compresión por unidad de área que soporta un material

DEFORMACION= Todo cuerpo sometido a un esfuerzo sufre deformaciones por efecto de su aplicación.

TRACCION= Fuerzas o cargas que tiendan a estirar o alargar a un cuerpo, se denominan fuerzas o cargas de tracción

Planos del Cuerpo Humano

a) Plano medio Sagital

b) Plano Horizontal/Transversal

c) Plano Frontal/Coronal

Ejes del Cuerpo Humano

Movimientos en los Planos y Ejes

GRACIAS!!!