Biomecánica de Las Caídas
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Biomecánica de las Técnicas Deportivas Biomecánica de las Caídas Introducción En numerosas actividades deportivas se requiere la habilidad de caer después de un salto. Un porcentaje elevado de las lesiones que sufren los deportistas se producen durante estas acciones. Los motivos de lesión están asociados tanto a las fuerzas generadas durante el contacto con el suelo como con los movimientos que se producen durante el amortiguamiento. Por lo que el entrenamiento enfocado a reducir el riesgo de lesión durante las caídas debe ir en la línea de reducir las fuerzas de impacto y el control de los movimientos durante el amortiguamiento. Fuerzas de impacto Las fuerzas de reacción del suelo que actúan sobre el cuerpo durante la caída han sido implicadas con diversas lesiones de las extremidades inferiores, sobretodo aquellas que ocurren en los primeros instantes y que se denominan fuerzas de impacto. El movimiento de las articulaciones de los miembros inferiores puede influir en la magnitud de estas fuerzas de impacto. En la literatura científica se encuentran estudios en los que se examinó los movimientos que se producen durante de las caídas demostrando que aquellos sujetos que caen sobre las puntas de los pies y posteriormente flexionan sus tobillos y rodillas poseen menores fuerzas de reacción que aquellos que no lo hacen. El motivo de esa menor magnitud en las fuerzas de reacción pudiera estar relacionado con la idea de que esos movimientos permiten a la masa del cuerpo desacelerar sobre un largo período de tiempo y así el valor del pico de impacto descender. Al desacelerar un objeto desde una posición extendida se reduce progresivamente la altura de caída del mismo, disminuyendo así las fuerzas de reacción del suelo puesto que se reduce la velocidad de caída. Esta estrategia permite desacelerar el centro de masas durante un mayor período de tiempo, reduciendo así las fuerzas empleadas para ello. Así, movimientos específicos de las extremidades inferiores, como apoyar en primera instancia los metatarsos y flexionar las rodillas han sido asociados con menores fuerzas de reacción. Del mismo modo, un correcto uso de los miembros superiores en el amortiguamiento puede ayudar a minimizar las fuerzas de impacto y reducir el riesgo de lesión. Figura 1. Incrementar el desplazamiento del centro de masas en las caídas reduce el pico de 67
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prevencion de lesiones y optimizacion del rendimiento deportivo en aquellas especialidades donde se dan saltos y caidas frecuentemente
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BiomecnicadelasTcnicasDeportivas
BiomecnicadelasCadas
IntroduccinEnnumerosasactividadesdeportivasserequierelahabilidaddecaerdespusdeunsalto.Unporcentajeelevadodelaslesionesquesufrenlosdeportistasseproducenduranteestasacciones.Losmotivosdelesinestnasociadostantoalasfuerzasgeneradasduranteelcontactoconelsuelocomoconlosmovimientos queseproducenduranteelamortiguamiento.Porloqueelentrenamientoenfocadoareducirelriesgode lesindurantelascadasdebeirenlalneadereducirlasfuerzasdeimpactoyelcontroldelosmovimientosduranteelamortiguamiento.
FuerzasdeimpactoLasfuerzasdereaccindelsueloqueactansobreelcuerpodurantelacadahansido implicadascondiversaslesionesdelasextremidadesinferiores,sobretodoaquellasqueocurrenenlosprimerosinstantesy quesedenominanfuerzasdeimpacto.Elmovimientodelasarticulacionesdelosmiembrosinferiorespuede influirenlamagnituddeestasfuerzasdeimpacto.Enlaliteraturacientficaseencuentranestudiosenlosqueseexaminlosmovimientosqueseproducendurantedelascadasdemostrandoqueaquellossujetosquecaensobrelaspuntasdelospiesyposteriormenteflexionansustobillosyrodillasposeenmenoresfuerzasdereaccinqueaquellosquenolohacen.Elmotivodeesamenormagnitudenlasfuerzasdereaccinpudieraestarrelacionadoconlaideadequeesosmovimientospermitenalamasadelcuerpodesacelerar sobreunlargoperododetiempoyaselvalordelpicodeimpactodescender.Aldesacelerarunobjetodesde unaposicinextendidasereduceprogresivamentelaalturadecadadelmismo,disminuyendoaslasfuerzasdereaccindelsuelopuestoquesereducelavelocidaddecada.Estaestrategiapermitedesacelerarelcentrodemasasduranteunmayorperododetiempo,reduciendoaslasfuerzasempleadasparaello.As,movimientosespecficosdelasextremidadesinferiores,comoapoyarenprimerainstancialosmetatarsosy flexionarlasrodillashansidoasociadosconmenoresfuerzasdereaccin.Delmismomodo,uncorrectousodelosmiembrossuperioresenelamortiguamientopuedeayudaraminimizarlasfuerzasdeimpactoyreducir elriesgodelesin.
Figura1. Incrementar el desplazamiento del centro de masas en las cadas reduce el pico de
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impacto.
Duranteelamortiguamiento,lospicosdefuerzaverticaldereaccinhansidoutilizadospordiversosautorescomounaformadeevaluarelriesgodelesinendeportesenlosquesedanimpactoscontraelsuelo.Si analizamoslasfuerzasdereaccinenunaterrizajeconlosdospesalavez,encontramosunagrficasimilaralaquesepuedeapreciarenlaFigura2.Sedandospicosdefuerzaquesucedenenlosprimeros40ms.El primero(F1),algoinferior,serelacionaconlallegadaalsuelodelascabezasdelosmetatarsos(Figura3).El segundo(F2),queenocasionespuedesuperarlas10veceselpesocorporal(BW),estrelacionadoconlallegadaalsuelodeltaln(Figura2).Losinstantesenlosqueaparecenestospicoscorrespondenamomentosenlosquelasfuerzasdereaccindelsuelosontransmitidasalolargodelasestructurasanatmicasportodoelcuerpo.AsescoherentepensarquedisminuyendoF2pudiramosdisminuirlatransmisindelacargaatravsdelacadenacintica.Untercerpico(F3),demuchomenornivel(unas2BW),sueleaparecercercade los150msyguardarelacinconelngulomximodeflexindetobilloseiniciodellevantamientodelos talonesdelsuelo,mientraslasrodillassiguenflexionndose.Enlabibliografaseapoyalaideadequeelmodoen el queel sujeto absorbe la energaduranteel amortiguamiento de la cadadeunsalto va acondicionarsuriesgodelesin.
Figura2.Fuerzasdereaccindelsuelodurantelacada.
ControldelosmovimientosdeamortiguamientoAnteriormentesehacitadocomolosmovimientosdeflexindetobillo,rodilla,ycaderasonbeneficiosospara reducirlamagnituddelasfuerzassoportadaporelcuerpodurantelacada.Peronotodoslosmovimientosejecutadosduranteelamortiguamientosonbeneficiosos,existenalgunosqueestnrelacionadosconunaltogradoderiesgodelesin.Elmovimientomsasociadoariesgodelesineseldenominadodynamickneeactive (DKA)queest caracterizadoporunpatrndemovimientoque incluyeunaabduccinderodillacombinadaconunaadduccindecadera(Figura3).Unvaloraltodeestemovimientoestasociadoaunaltoriesgodelesinderodilla.Consecuentemente,conocerenquemedidaundeportistautilizaestemecanismodurantelasmaniobrasdecadapuededarunaideaaproximadadelriesgodelesinqueposee.
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Figura3.MovimientoDynamicKneeActive.
Figura4.Fotoseriacindurantelaejecucindeundropjump.
Elmtodomsefectivoparavalorarestemovimientoesconelusodetcnicasdeanlisisbiomecnicotridimensionalperoparaelloesnecesariodisponerdeunmaterial costosoydif cilmenteaccesible. PeroexistenotrasmetodologasquenosproporcionarunvalorbastanteaproximadodelamagnituddeDKAquesonasequiblesparaentrenadoresydeportistas.Estametodologasebasaenelclculodelngulofrontaldelarodillaydistanciaentrerodillasenlaposicindemximaflexinduranteelamortiguamiento.Esteclculoserealizaapartirdeunregistrovideogrficodeundropjumpdesdeuncajn.
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a b
Figura5.Clculodelngulofrontalderodilla(a)ydistanciaentrerodillasytobillos(b).
ObjetivoAprenderaevaluarelriesgodelesindeundeportistaenelmovimientodecada
Tarea1. Medicindelalongituddelatibia.Distanciaentrelainterlinealateraldelarodillayelmalolotibial
lateral.
2. Medicindelamasacorporal
3. Medicindelratiocudriceps/isquiotibales.Seobtienemultiplicandolamasadelatletapor0.01y sumndolealresultado1.10.
4. Realizarunregistrocinticoyvideogrficodeundropjumpejecutadodesdeuncajnde30cmdealto.Seregistrarantresintentosporsujetoencadacondicin:plantapuntasdelosdedos.
5. ElanlisiscinticoconsistirenanotareidentificarlospuntosF1yF2enlacurvafuerzatiempo.
6. Elanlisisvideogrficoconsistirencalcularunaseriedeparmetrosdurantelostresintentosdedrop jump enlosqueseutiliza laspuntasde losdedosparadisminuir la fuerzadeimpacto.La posicin de las cmaras sern frontal y sagital al salto. Para facilitar los clculos se utilizarnmarcadoresencaderas,rodillas,ytobillos:
ngulofrontaldelarodilladesdelaposicindelmusloylapierna(Figura5a)enlaposicindemximaabduccinderodilla.Secalcularengulodeambasrodillas.Lainterpretacindelosvaloresserlasiguiente:
=0Posicinneutra
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>0Posicinenvarus
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Figura6.Monogramaparaelclculodelmomentodefuerzadeabduccindelarodilla.
Myer,G.D.,Ford,K.R.,&Hewett,T.E.(2011).Newmethodtoidentifyathletesathighrisk of ACL injury using clinicbased measurements and freeware computer analysis. British JournalofSportsMedicine,45,238244.doi:10.1136/bjsm.2010.072843
8. Escribe un informe en donde se presenten e interpreten los datos obtenidos en las anteriores preguntas.
1. Presentarlosresultadosobtenidosencadaunodelaspruebasmediantegrficasquefacilitenlainterpretacindelosresultados
2. Lascausasdelaslesionesenlarodilladurantelasmaniobrasdeca daocambiodedireccinson mltiples pero, desde un punto de vista del condicionamiento fsico, qu tipo dedescompensacinmuscularfavoreceestetipodelesionesyquejerciciosserecomiendanparadisminuirelriesgodelesin.Enlossiguientesartculosencontrarasinformacinparacontestaralasanteriorescuestiones.
Griffin,L.Y.,Albohm,M.J.,Arendt,E.a,Bahr,R.,Beynnon,B.D.,Demaio,M.,Dick,R.W., etal.(2006).Understandingandpreventingnoncontactanteriorcruciateligamentinjuries:areviewoftheHuntValleyIImeeting,January2005.TheAmericanjournalofsportsmedicine,34(9),151232.doi:10.1177/0363546506286866
Hewett,T.E.,Myer,G.D.,&Ford,K.R.(2006).Anteriorcruciateligamentinjuriesinfemale athletes:Part1,mechanismsandriskfactors.TheAmericanjournalofsportsmedicine,34(2), 299311.doi:10.1177/0363546505284183
3. Escribiruninformedondeseinterpretar losresultadosobtenidos.Lassiguientespreguntaste darnideasdecomoenfocartuinterpretacin:
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Sehanobtenidolosmismosvaloresdefuerzaenlasdoscondicionesestudiadas(plantavs. puntas)?Enqucondicinseobtuvieronvaloresmselevados?
Cmosonesosvaloresenrelacinalosencontradosenlabibliografa?Cmojustificaslasposiblesdiferenciasencontradas?
Seobtuvieronlosmismosvaloresdengulofrontalderodillaenambaspiernas?
Seobtuvieronvaloresparecidosentodoslosintentos?
Qutipointervencinrecomendarasparadisminuirelriesgodelesin?
Datosdereferenciacinticos
Tabla1.Estadsticosdescriptivosdelospicosdeimpactoendiferentessexos.N Mnimo Mximo Media SD
Todoslossujetos 234 2.0 10.4 4.5 1.7
Hombres 154 2.2 10.4 4.6 1.7
Mujeres 80 2.0 10.0 4.2 1.4
Tabla2.Estadsticosdescriptivosdelospicosdeimpactoensujetosparticipantesenactividadesrecreacionales(13vecesporsemana)ycompetitivas(47vecesporsemana).
N Mnimo Mximo Media SD
Recreacional 108 2.0 10.0 4.4 1.7
Competitiva 116 2.3 10.4 4.5 1.7
Tabla3.Estadsticosdescriptivosdelospicosdeimpactoensujetosparticipantesenactividadesdeportivasconysinpredominanciadesaltosycadas.
N Mnimo Mximo Media SD
Sinsaltos 106 2.2 9.6 4.4 1.5
Consaltos 126 2.0 10.4 4.6 1.8
DatosdereferenciacinemticosMyer, G. D., Ford, K. R., Khoury, J., Succop, P., & Hewett, T. E. (2011). Biomechanics
laboratory-based prediction algorithm to identify female athletes with high knee loads that increase risk of ACL injury. British journal of sports medicine, 45(4), 245-52. doi:10.1136/bjsm.2009.069351
ReferenciasAlentorn-Geli, E., Myer, G. D., Silvers, H. J., Samitier, G., Romero, D., Lzaro-Haro, C., & Cugat,
R. (2009). Prevention of non-contact anterior cruciate ligament injuries in soccer players. Part 1: Mechanisms of injury and underlying risk factors. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy: Official Journal of the ESSKA, 17(7), 705-29.
Hewett, T. E., Myer, G. D., Ford, K. R., Heidt, R. S., Colosimo, A. J., McLean, S. G., van den
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Bogert, A. J., et al. (2005). Biomechanical measures of neuromuscular control and valgus loading of the knee predict anterior cruciate ligament injury risk in female athletes: A prospective study. American Journal of Sports Medicine, 33(4), 492-501.
McNair, P. J., & Prapavessis, H. (1999). Normative data of vertical ground reaction forces during landing from a jump. Journal of Science and Medicine in Sport, 2(1), 86-8.
Mizner, R. L., Chmielewski, T. L., Toepke, J. J., & Tofte, K. B. (2012). Comparison of 2-dimensional measurement techniques for predicting knee angle and moment during a drop vertical jump. Clinical Journal of Sport Medicine, 22(3), 221-7.
Quatman, C. E., Quatman-Yates, C. C., & Hewett, T. E. (2010). A plane explanation of anterior cruciate ligament injury mechanisms: A systematic review. Sports Medicine, 40(9), 729-46.
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Biomecnica de las CadasIntroduccinFuerzas de impactoControl de los movimientos de amortiguamiento
ObjetivoTareaDatos de referencia cinticosDatos de referencia cinemticosReferencias
