biomecánica aplicada. generalidades
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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
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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
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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.
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▪ 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.
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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.
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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.
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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.
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▪ 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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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)
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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!!!
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