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BIOMECANICAY
ANATOMIA APLICADA
PROF. EDUARDO A. MELLADO QUINTANA
KINESIOLOGO UNIVERSIDAD LA FRONTERA
LICENCIADO EN KINESIOLOGIA U. CATOLICA DEL MAULEDIPLOMADO EN
EDUCACION UNIVERSITARIA U. SAN SEBASTIAN
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PRIMERA UNIDAD :
INTRODUCCION A LA
BIOMECANICA
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PRIMER CAPITULO :
DEFINICIONES y
GENERALIDADES
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DEFINICION DE BIOMECANICA
Es la ciencia que estudia las leyes delmovimiento del sistema
locomotor de los
seres vivos. (1 )
Rama de la disciplina mdica que se encargadel estudio del
comportamiento mecnico
de los sistemas biolgicos, fundamentado
en la fisiologa muscular, articular y
neurolgica, bajo las leyes mecnicas. ( 2 )
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Breve Historia
Haciendo historia, debemos remontarnos a muchos siglos
antes de nuestra poca y encontraremos que ya los egipcios
y los griegos estudiaron las fuerzas de la naturaleza y sus
efectos sobre los cuerpos.
Davinci en el siglo xv, en su calidad de cientfico y
artista,
reconoci el efecto de la mecnica en los sistemas
biolgicos.
Desde entonces las ciencias mecnicas se han desarrollado
y formalizado en el estudio de las ciencias biolgicas.
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Sin embargo, los estudios contemporneos de la
biomecnica, desde Contini y Drillis (1954) se handesarrollado
con rapidez, adquiriendo gran inters
en el campo de la terapia fsica y el deporte.
De tal forma, se define a la biomecnica como:
La ciencia que estudia los efectos de las
leyes y principios mecnicos sobre el
sistemas locomotor del cuerpo, tantohumano como animal ( 3 )
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OBJETIVOS DE LA BIOMECANICA
I.- Estudiar los movimientos del sistema locomotor en todassus
instancias, normales, patolgicas y deportivas.
II.- Analizar las acciones motoras del ser humano.
III.- Investigar las causas mecnicas y biolgicas del
movimiento del aparato locomotor y lasparticularidades que de
ella se desprenden, en diversas
condiciones.
IV.- Analizar el movimiento implica investigar las causas
que
lo producen, con la finalidad de preservar la salud, ascomo cos
un fin utilitario para lograr el mximo de
rendimiento con el menor gasto de energa (eficacia).
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TAREAS DE LA BIOMECANICA
ESTUDIAR: Estructura, propiedades y funciones motoras.
Tcnicas de movimiento.
Perfeccionamiento del movimiento.
Forma en que las diferentes formas de energa puedenadquirir
aplicacin de trabajo mecnico.
EVALUAR:
La efectividad de las fuerzas aplicadas, para
elperfeccionamiento de los objetivos planteados en lasacciones
motrices.
Efectividad de las formas de ejecucin de las
accionesmotrices.
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ENERGIA
TRABAJO
ACCION MOTRIZ
ATP
ATP
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La biomecnica nos ayuda a analizar la
efectividad de las destrezas motoras, de
manera que se evale eficiente einteligentemente una tcnica y
eventualmente corregirla si existiese
alguna falla.
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METODO DE LA BIOMECANICA
Basado en el anlisis, sntesis, cualificacion y cuantificacin de
lasacciones motrices.
ANALISIS SISTEMATICO DE LAS ACCIONES MOTORAS
Registro cualitativo y cuantitativo de los movimientos de
las
acciones motrices. Diferenciacin de movimientos entre si.
SINTESIS SISTEMATICA DE LAS ACCIONES MOTORAS.
Las partes de los sistemas de movimiento, se agrupan segn
susinterrelaciones.
Las partes de los sistemas de movimiento, transmiten al
sistemanuevas cualidades, propias del nuevo sistema.
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El anlisis mecnico implica el proceso de separar el
sistema estudiado en sus partes y determinar lasvariables
involucradas en el movimiento.
Un sistema representa un cuerpo o grupo de cuerpos u
objetos cuyos movimientos han de ser examinados,
por ejemplo, el sistema puede ser el cuerpo entero, ascomo
algunos segmentos de ste ( una pierna, una
mano), un implemento deportivo ( un bate de bisbol,
las zapatillas), entre otros.
Incluso, es posible que un sistema incluya dos o ms
ejecutantes.
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Un estudio integral de las actividades
motoras segmentarias del cuerpo, debeincorporar aspectos tanto
biomecnicos, as
como fisiolgicos, que permita relacionar:
Actividad Muscular (longitud y tensin)
con los mecanismos de Control
Neuromuscular y los SistemasEnergticos.
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Para la Biomecnica el cuerpo humano es
una mquina compleja, muy desarrollada,formada por tejido vivo,
que esta sometidaa las leyes fundamentales de la mecnica yde la
biologa.
De esta forma, las bases o fundamentos dela biomecnica se
aplican directamentetanto a los movimientos del cuerpo como alos
instrumentos que se utilizan para suevaluacin.
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METODO DE LA BIOMECANICA
ANALISIS SISTEMATICO
SINTESIS SISTEMATICA
CUANTIFICACION
CUALIFICACION
Interrelacionadasy
Complementarias
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Muchos de estos tipos de anlisis se confirman o
se apoyan sobre los estudios cuantitativos de la
destreza motora.
Este mtodo de anlisis resulta el ms viable para
los, kinesilogos y entrenadores deportivos.
El movimiento como elemento educativo, puede
estudiarse utilizando bases fsicas, fisiolgicas y
anatmicas, analizando el movimiento y lasfuerzas que lo producen
en forma global o parcial.
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En la actualidad, existen una diversidad de
formas para el anlisis y evaluacin de lasdestrezas motoras.
Por ejemplo: Video, digitalizacin computacional a
travs de programas (software).
Adems, existen simulaciones en lacomputadora sobre la forma
correcta que se
debe realizar la destreza.
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Resumiendo:
El cuerpo humano es un sistema altamente
sofisticado compuesto de una variada maquinaria
y tanto el cuerpo como los objetos tales como los
implementos deportivos que emplea, deben seguirlas leyes
convencionales de la fsica.
El estudio detallado de estas leyes y su aplicacin
a los seres vivientes se conoce como biomecnica
o cinesiologa.
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BIOMECANICA
Anlisis de
Movimiento
Leyes Fsicas yPrincipios Biolgicos
Cuantitativo
Cualitativo
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MECNICA
Estudio de loscuerpos
en estado Inmvil
Esttica
DimanicaEstudio de los
cuerpos
en estado Mvil
Cinemtica Cintica
Descripcin delos movimientos
d, V, a
Causas delos movimientos
m, F, E
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El sistema seo o esqueleto del organismo
humano es un sistema compuesto de
palancas y dado que una palanca puede
tener variadas forma, cada hueso largo en el
cuerpo puede ser visualizado como una
barra rgida que transmite y modifica lafuerza y el
movimiento.
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Estudio o Anlisis Cinemtico
Corresponde la descripcin del movimiento
del sistema locomotor humano, incluyendo
su sistema de palancas y articulaciones en
relacin al tiempo y espacio, excluyendo las
fuerzas que inducen al movimiento.
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Estudio o Anlisis Cintico
Corresponde al estudio de las causas queoriginan los movimientos
del sistema
locomotor humano, incluyendo su sistema
de palancas y articulaciones.
Esta incluye los conceptos de masa, fuerzas
y energa comprometida.
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La biomecnica es una disciplina cientfica quetiene por objetivo
el estudio de las estructuras de
carcter mecnico que existen en los seres vivos,
fundamentalmente del cuerpo humano, para lo
cual se apoya en diversas ciencias biomdicas,
utilizando los conocimientos de la mecnica, la
ingeniera, la anatoma, la fisiologa y otras
disciplinas, para estudiar el comportamiento del
cuerpo humano y resolver los problemas derivados
de las diversas condiciones a las que puede versesometido.
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Modelos en Biomecnica
Muchos de los conocimientos generados por
la biomecnica se basan en lo que se conoce
como modelos biomecnicos. Estos modelos permiten realizar
predicciones sobre el comportamiento,
resistencia, fatiga y otros aspectos dediferentes segmentos
corporales cuando
estn sometidos a ciertas condiciones.
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En los estudios, la biomecnica se sirve de
distintas tcnicas para lograr sus objetivos,algunas de las
cuales son:
Fotogrametra: Anlisis de movimientos en 3D basado en
tecnologa de vdeo digital. Una vez procesadas las imgenes
capturadas, la
aplicacin proporciona informacin acercadel movimiento
tridimensional de laspersonas o de los objetos en el espacio.
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Electromiografa: Anlisis de la actividad elctrica de los
msculos.
Plantillas instrumentadas:
Registro de las presiones ejercidas por el pie durante la
marcha.
Plataformas de fuerza:
Plataformas dinamomtricas diseadas para registrar y
analizar las fuerzas de accin-reaccin y momentosrealizados por
una persona durante la realizacin de
una actividad determinada.
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TEORIA DE LA BIOMECANICA
El fundamento para la interpretacincontempornea de las acciones
motoras, se basa enun enfoque Sistmico - Estructural
Esto permite:h Analizar el cuerpo humano como un sistema
en movimiento.
h Analizar los movimiento como un sistema
en desarrollo y perfeccionable.
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C0RRIENTES DEL MODELO CONTEMPORANEODE LA BIOMECANICA
iCORRIENTE MECANICA:Basada en las leyes fsicas, aplicadas al
movimiento delsistema locomotor del cuerpo humano.
iCORRIENTE MORFOLOGICA (Anatmica ):Basada en la unidad entre la
forma y la funcin delorganismo.
iCORRIENTE FISIOLOGICA:Basada en la funcionalidad del organismo,
fuentesenergticas y procesos de control y coordinacin de
losmovimientos en las actividades motoras.
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VNCULOS CON OTRAS DISCIPLINAS Y CIENCIAS
Ramas que estudian la actividad motora en todas sus formas:
Bioingeniera
Binica
Robtica Ergonoma
Deportes, entre otras.
Ramas que aplican la actividad motora a la clnica:
Traumatologa y Ortopedia Prtesis y Ortsica
Neurokinesiologia
Gimnasia Teraputica, entre otras.
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La Biomecnica est presente en diversosmbitos, siendo los ms
destacados en laactualidad:
La Biomecnica Mdica: Evala las patologas que aquejan al cuerpo
humano
para generar soluciones capaces de evaluarlas,repararlas o
paliarlas.
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La Biomecnica Deportiva:
Analiza la prctica deportiva para mejorar
su rendimiento, desarrollar tcnicas de
entrenamiento y disear complementos,
materiales y equipamiento de altas
prestaciones.
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La Biomecnica Ocupacional: Estudia la interaccin del cuerpo
humano
con los elementos con que se relaciona en
diversos mbitos (en el trabajo, en casa, en
la conduccin de automviles, en el manejo
de herramientas, entre otras) para adaptarlos
a sus necesidades y capacidades.
En este mbito se relaciona con otra
disciplina como es la ergonoma.
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El entorno, determinado por el medio enque cohabitan los
cuerpos, determinaparmetros mecnicos legales a los que
inevitablemente esta sometido: inercia,gravedad, impulso
etc.
La gravitacin aplicada a un cuerpo,origina fuerzas paralelas
dirigidas al
centro de la tierra.
Interaccin con el medioInteraccin con el medio
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Por lo anterior, la posicin relativa de los
segmentos o partes del cuerpo, forman unsistema de fuerzas
paralelas que, enequilibrio, tiene una resultante nula.
De tal forma, la posicin relativa en elespacio, de los distintos
segmentos del
cuerpo, determina la postura.
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Para mantener unapostura determinada, se
requiere establecer unequilibrio de los efectos delas fuerzas
que actansobre un cuerpodeterminado, lo que esequivalente a anular
laresultante.
Dicho equilibrio, demanda
un esfuerzo muscular quese puede comprobar atravs de las leyes
de lamecnica ( Newton )
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De esta forma, por lo anterior, se
puede adelantar una definicin de labiomecnica como:
La ciencia que aplica las leyes del
movimiento mecnico en los
sistemas vivos, especialmente en el
aparato locomotor, que intenta uniren los estudios humanos
la
mecnica al estudio de la anatoma y
de la fisiologa, y que cubre un gran
abanico de sectores a analizar desde
estudios tericos del comportamiento de segmentos
corporales, estudio de la marcha
hasta aplicaciones prcticas en el
transporte de cargas.
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Al analizar el movimiento de las
personas en su entorno, la biomecnicatrata de evaluar la
efectividad en laaplicacin de las fuerzas para asir losobjetivos
con el menor costo para ellas y
la mxima eficacia para el sistemaproductivo.
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Siendo su principalobjetivo, el estudio delcuerpo con el fin
de
obtener un rendimientomximo, resolver algntipo de discapacidad,
odisear tareas yactividades para que la
mayora de las personaspuedan realizarlas sinriesgo de sufrir
daos olesiones.
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Aplicaciones Aplicaciones
Una de las reas donde es importante laparticipacin de los
especialistas en biomecnica esen la evaluacin y rediseo de tareas y
puestos detrabajo para personas que han sufrido lesiones ohan
presentado problemas por desordenestraumticos o lesiones msculo
esquelticas.
De tal forma, por ejemplo, una persona que haestado incapacitada
por este tipo de problemas, no
debe regresar al mismo puesto de trabajo sin haberrealizado una
evaluacin y las modificacionespertinentes, pues es muy probable que
el dao quesufri sea irreversible y se resentir en poco tiempo.
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De la misma forma, es conveniente evaluar la tareay el puesto
donde se present la lesin, ya que encaso de que otra persona lo
ocupe existe altaposibilidad de que sufra el mismo dao despus
detranscurrir un tiempo en la actividad.
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Relaciones Espaciales y Corporales del SistemaMsculo
esqueltico
Describe las relaciones espaciales de loselementos seos como
palancasmecnicas, entrelazados a travs de las
articulaciones.
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Sistemas de Referencias:
Distancia Tiempo
Orientacin Espacial
Posiciones:j Posicin Anatmica
j Posicin de reposo
j Posicin funcional
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Parmetros Geomtricos:j Planos (corporales y espaciales )
j Ejes ( corporales y espaciales )
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PARAMETROS
Espaciales Corporales
Planos Verticales
Horizontales
Frontal
Sagital
Transversal
Ejes Vertical
Horizontal
Cfalo podlico
Antero posterior
Perlataral
