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BIOMECÁNICA Y ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO
INTRODUCCIÓN A LA BIOMECÁNICA
ELEMENTOS DE ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO
LIC.PABLO DANIEL BORDOLI
MÓDULO 1
INTRODUCCIÓN A LA BIOMECÁNICA
ELEMENTOS DE ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO
''En la antigüedad las personas vivían vidas holísticas.
No exageraban la importancia del intelecto, sino que
integraban la mente, el cuerpo y el espíritu en todas las cosas.
Esto les permitía llegar a ser maestros del conocimiento
y no víctima de los conceptos.''
CONCEPTOS BÁSICOS
Para comenzar haremos hincapié en los conceptos básicos de esta ciencia, para que todos
tengamos una serie de principios básicos y hablemos el “mismo idioma”. Luego desarrollaremos el análisis
de los movimientos propiamente dicho. Como el concepto evoluciona, tendremos que mantenernos alerta,
para comprender todos los cambios que proponemos, que no tienen más objetivo que facilitar el aprendizaje
y su aplicación a la práctica. Lo importante de los conceptos es comprender el significado y poder llevarlos a
la práctica. Siempre fíjense si pueden citar e inventar ejemplos de cada concepto para ver si han logrado
internalizarlo (aprehenderlo). Tengan un poco de paciencia: si algún concepto no lo dominan vuelvan a
leerlo, a veces uno se sorprende al releer las cosas (o se imagina cosas nuevas, ideas, etc.).
BIOMECÁNICA
''Es la Ciencia que relaciona la anatomía funcional a la energía, analizando al cuerpo humano por las
leyes de la física, para optimizar su rendimiento''.
Van a encontrar múltiples definiciones, creo que lo importante es comprender algunos aspectos que
se engloban en esta definición que acabo de darles:
Es una ciencia, por lo tanto se basa en el conocimiento científico, o sea que se fundamenta en la
investigación. Para traducir la BIOMECÁNICA en cifras, hay que aplicar ecuaciones físico – matemáticas.
Por eso no es sinónimo de anatomía funcional. Esta es la anatomía puesta en movimiento. La
BIOMECÁNICA incluye elementos para ver el consumo energético de cada movimiento en particular y de los
movimientos globales (Gestos Motores).
En el estudio de la BIOMECÁNICA se considera también el dispositivo de control neurológico del
movimiento. El Sistema Nervioso posibilita una realización coordinada y controlada de los Gestos Motores,
pero le quita precisión a los cálculos de la Física.
''La física es la ciencia básica: es la base de la química, la biología y de todas las disciplinas
científicas. Por ello, el estudio de la física debe ser parte importante de los planes educativos, se
trate o no de estudiantes de una área de las ciencias.'' (Paul Hewitt).
Paul Hewitt escribió un libro llamado ''Física conceptual'', que les recomiendo, justamente porque lo
importante, para nosotros, en la física, es comprender el significado de las fórmulas, el contenido de los
conceptos.
Si pretendemos estudiar BIOMECÁNICA, debemos recordar las ciencias básicas en las que se
fundamenta: mecánica (física), anatomía, fisiología, histología y embriología. También podemos agregar
otras ciencias no básicas como paleontología, psicología, ingeniería y otras.
MECÁNICA
''Parte de la Física que estudia las fuerzas''.
Para comprender la BIOMECÁNICA hay que saber bastante de física. La física nos la han
enseñado como algo aburrido y sin sentido. Lo más importante, insisto, es la parte conceptual de la física.
No las fórmulas de memoria, pero si su contenido, y el sentido científico de ese contenido. Se debe tener en
cuenta que la reproducción matemática completa y exacta del movimiento resulta imposible. La física es una
ciencia exacta, pero al aplicarla al campo de la biología debemos considerar siempre un margen de error.
Por ejemplo, sabemos que las personas se mueven (ocupan un lugar en el espacio) y, para hacerlo,
transcurre cierta cantidad de tiempo. Para moverse es indispensable espacio donde moverse (que se divide
en tres planos para ponerles un número, para tener un sistema de referencia), pero al moverse
inevitablemente transcurre el tiempo: es inevitable que transcurra el tiempo al movilizarse de un lugar a otro.
La fórmula que relaciona el espacio con el tiempo es la de velocidad, uno de los conceptos más importantes
en BIOMECÁNICA y rehabilitación. ¿Por qué?:
1. Las personas siempre quieren saber cuánto tiempo les demanda recuperarse funcionalmente.
2. Cuánta mayor cantidad de tiempo le lleve una actividad, mayor cantidad de energía consumirá.
3. Cuanto mejor coordinada esté una actividad, menor demanda energética tendrá.
4. Variar la velocidad (magnitud vectorial) implica considerar el espacio y el tiempo. Las máquinas
isocinéticas utilizan la velocidad de los movimientos para lograr una rehabilitación completa.
5. Velocidad no es lo mismo que rapidez (ya que ésta es una magnitud escalar).
6. Tampoco es lo mismo ser el más rápido, que llegar primero.
La propuesta de la BIOMECÁNICA es analizar al cuerpo humano como un todo (inclusive con el entorno
que lo rodea, el medio donde se desenvuelve). Por eso decimos que tomamos al cuerpo como un
SISTEMA. El SISTEMA FÍSICO es el objeto a describir en el análisis biomecánico: es un mecanismo capaz
de mantener o modificar su estado, de reaccionar ante diferentes estímulos, externos o internos
denominados variables físicas; y está sujeto a leyes físicas.
Las LEYES BÁSICAS y fundamentales que se usan en BIOMECÁNICA son las dictadas por Sir ISAAC
NEWTON, o sea les leyes de la mecánica:
* 1°: Ley de Inercia:
Se debe generar por lo menos una fuerza para variar el estado físico de un cuerpo.
* 2°: Ley de la Masa:
La masa es la cualidad que hace que el cuerpo tenga energía y pueda moverse.
* 3°: Ley de la Acción y reacción:
Para que exista una fuerza debe haber por lo menos dos cuerpos.
Pero para que estas leyes se cumplan se deben dar algunas condiciones:
a) un objeto físico (CUERPO): SISTEMA FÍSICO (en nuestro caso es el cuerpo humano).
RECORDAR: Una VARIABLE FÍSICA es
la magnitud que puede influir en el
estado de un sistema físico. Por
ejemplo: peso, velocidad, fuerza, etc.
Las magnitudes pueden ser escalares o
vectoriales.
b) un suceso observable (ESTADO FÍSICO): REPOSO O MOVIMIENTO.
c) un agente (FUERZA): MAGNITUD FÍSICA.
REOLOGÍA
''Se llama REOLOGÍA a la ciencia que estudia aquéllo cuyas características varían
con el paso del tiempo''.
Es una parte muy importante dentro de la estática (parte de la mecánica que estudia la resistencia
de materiales y la viscoelasticidad). A la reología se la relaciona primero con los fluidos, porque éstos se
mueven, y si se mueven desarrollan velocidad. Las articulaciones sinoviales son reonómicas: algunos
puntos de sus cartílagos contactan en un momento dado y no en forma permanente. Cuando no hay
movimiento, no hay velocidad, por lo tanto no se pueden considerar parámetros como el espacio y el tiempo.
RECORDAR:
Para que las fórmulas de la física se puedan aplicar, no sólo hay que conocerlas, sino
que debemos tener los datos correspondientes. Para plantear un problema y buscar la
soluciones debo considerar los datos que tengo y ha partir de ahí ver qué fórmula utilizo.
De la misma forma que, cuando quiero hacer caminar a un paciente, debo ver si puede
producir fuerza, si se puede parar, si tiene las dos piernas, si usa muletas, etc.
ESTÁTICA
''Es la parte de la mecánica que estudia los cuerpos en equilibrio''.
Esto significa que cuando analizo un cuerpo sobre el que actúa una fuerza (aceleración de la
gravedad, por ejemplo), que le hace perder el equilibrio, debo analizar inmediatamente qué fuerzas se ponen
en juego para compensar ese equilibrio perdido. La estática nos permite armar un sistema donde la suma
de las fuerzas es igual a cero, o sea, que nos permite estudiar la morfología de ese cuerpo. Si el cuerpo no
está en equilibrio, no lo puede estudiar la estática, así que a no complicarse con especulaciones ridículas. A
partir de la estática vamos a estudiar el diseño del cuerpo humano: sus características de forma y función.
En esta parte vamos a ver el mecanismo de las lesiones músculo – esqueléticas.
CINEMÁTICA
''Es la parte de la mecánica que estudia el movimiento en si mismo, sin importar las
causas que lo producen (artro y osteocinemática)''.
Los movimientos del hombre tienen la característica de ser dirigidos y conforman un estereotipo
dinámico estable: el movimiento aprendido tiende a repetirse en las mismas situaciones. Se consideran
parámetros cinemáticos, dinámicos y estáticos. Todo el conjunto de ellos puede analizarse como
manifestación BIOMECÁNICA de la imagen motora, que se conforma para cada hombre concreto, desde el
período del desarrollo ontogenético post-natal.
Vamos a estudiar el movimiento, o sea, primero vamos a asegurarnos de que lo que voy a estudiar
existe:
Condiciones fundamentales para la existencia de movimiento:
1) objeto en movimiento (el cuerpo humano como sistema).
2) medio donde se mueve el objeto (el espacio, dividido en tres planos ortogonales).
3) sistema de referencia específico (designado por el investigador).
Cualquier sistema físico que queramos describir incluirá distintos SUCESOS O ESTADOS FÍSICOS:
movimiento o reposo. Para describir un suceso es necesario establecer un marco de referencia de espacio
y tiempo (puede ser arbitrario, pero debe ser específico y claro). La descripción del movimiento depende del
SISTEMA DE COORDENADAS que se utilice; la condición de movimiento o falta de él es, pues, relativa a
él. Podrá ser fijo o móvil, ya que moverse no es algo propio de un solo cuerpo sino de dos.
En definitiva vamos a comenzar el estudio de las posiciones del cuerpo humano en el transcurso del
tiempo. Hay dos elementos:
1- Cuerpo humano: cuerpo de referencia
2- Sistema de coordenadas o cartesiano: un conjunto formado por:
- cuerpo de referencia
- sistema de coordenadas
- tiempo sincronizado con estas coordenadas.
También es importante considerar el espacio, y éste lo ocupamos moviéndonos en determinados
PLANOS y alrededor de ciertos EJES perpendiculares a ellos. Hay tres planos ortogonales de referencia
(que sirve para darle un número al movimiento), e infinitos planos paralelos a cada uno de ellos: sagital (al
que le corresponde un eje transversal), frontal (eje anteroposterior) y transversal u horizontal (eje vertical).
Podemos analizar así los movimientos posibles a nivel de las articulaciones reportando la
intersección de los planos de referencia al centro de movimiento de la articulación que se estudia.
En BIOMECÁNICA vamos a considerar las fuerzas que intervienen en la producción de
los movimientos. Las fuerzas actúan en alguna dirección en el espacio, en un plano y en
una línea; siendo necesario marcar un SISTEMA DE COORDENADAS como referencia.
El origen del sistema es la intersección de las abscisas y las ordenadas. Para localizar
puntos en otros planos agregamos el eje "z", logrando así un sistema tridimensional
denominado SISTEMA DE ORIENTACIÓN DE LA ACCION MUSCULAR.
Para analizar movimientos necesito conocer la posición del cuerpo en un momento determinado y las
variaciones espacio – temporales del mismo. La posición del segmento del cuerpo humano en el espacio se
encuentra totalmente determinado si se conocen seis coordenadas independientes (número de grados de
libertad de un cuerpo rígido en el espacio). Así se determina el grado de libertad de movimiento del par
cinemático en los límites de cero (inmóvil) a seis.
GRADO 2: la articulación tiene movilidad solo en un plano.
GRADO 4: la articulación tiene movilidad en dos planos.
GRADO 6: la articulación tiene movilidad en los tres planos.
Vamos a estudiar los movimientos básicos en física. Cuando uno quiere estudiar asuntos científicos
y enseñarlos a los demás, debe, primero, simplificar las cosas y encontrar aplicaciones generales. Luego
estudiar los casos específicos, particulares. Así que las excepciones a todos estos principios las dejamos
para después.
Simplificando, los cuerpos sólo pueden estar en reposo o movimiento. A no complicarse. En lo
sencillo está el secreto de la ciencia porque uno puede luego aplicarlo a lo demás. En la naturaleza existen
sólo dos posibilidades de movimiento (que corresponde al movimiento de los planetas, por ejemplo):
- Rotación: la Tierra tarda 24 hs. en rotar sobre si misma. Para rotar necesita un eje. La tierra tiene
velocidad, o sea que tiene masa (ya que ocupa un lugar en el espacio), y si tiene masa tiene energía, que
hace que pueda moverse. La masa y la energía son los objetos de estudio principales en la Física. Son
expresadas en la 2º Ley de Newton. La energía mecánica es la capacidad para realizar un trabajo.
Estamos hablando de trabajo mecánico: es la distancia que se mueve un cuerpo multiplicada por la fuerza
que se le aplica para moverse. Si no hay fuerza o no hay desplazamiento, no hay trabajo. En una
contracción isométrica, no hay desplazamiento: no hay trabajo mecánico. Que no haya trabajo mecánico no
implica que no se consuma energía.
RECORDAR:
Cada vez que un cuerpo se desplaza hay
trabajo. Si hay trabajo, hay consumo de
energía. Pero el trabajo, NO es la única
forma de consumir energía.
- Traslación: La Tierra tarda 365 días en trasladarse alrededor del sol. Para trasladarse necesita una
dirección (no necesariamente recta) y no un eje. Un Gesto Motor es el cambio de lugar de un cuerpo en el
espacio con un objetivo determinado. Nosotros vamos a analizar objetos que se trasladan en el espacio
desde las leyes Físicas.
Para analizar mecánicamente un objeto puedo considerarlo de dos maneras (recordar esto para
luego no complicarse):
* masa: estudio la forma del cuerpo. Generalmente la considero al estudiar la morfología y relacionarla con
la función (estática). Desde el punto de vista de la masa los cuerpos tienen forma: son estudiados por la
geometría. Desde la geometría, los cuerpo pueden ser: neutros (planos), con relieve (geométricamente
positivos) o con depresiones (negativos).
* punto: es la forma más sencilla para ver el desplazamiento de un objeto en el espacio. Elijo un punto de su
cuerpo y lo sigo, para ver cómo se desplaza, cuánto, etc. ¿Qué punto elegimos? El centro de masas; que
es el punto por donde pasa la fuerza de gravedad. Ese punto depende de la forma del cuerpo. Por lo tanto
el centro de masas (o centro de gravedad, porque por él pasa la línea de gravedad) en un individuo de pie
en posición anatómica estará en el centro de la pelvis a nivel de la segunda vértebra sacra, pero si ese
individuo desplaza un segmento de su cuerpo, variará la ubicación del centro de masas, porque la masa se
ha desplazado.
RECORDAR:
cuando analizo un cuerpo que se mueve, debo ver, primero, el desplazamiento de su
centro de masas. Si estudio la marcha de un paciente, primero debo seguir su pelvis y
ver la variación se ese punto. Luego, ver las distintas reacciones del cuerpo para que
ese punto mantenga una dirección (si las direcciones son muchas, el cuerpo pierde
rapidez, y para mantener la rapidez, debo gastar energía). Esas reacciones reciben el
nombre de componentes de optimización, que no son otra cosa que mecanismos de
ahorro de energía.
MACROMOVIMIENTOS (OSTEOCINEMÁTICA)
''Estudia los movimientos de los huesos en el espacio, sin importar las causas que
los provocan''.
Los MACROMOVIMIENTOS son aquéllos que se ven a través de a observación simple del gesto
motor. Este movimiento depende de la forma de las superficies articulares.
El movimiento es una expresión de la totalidad del organismo en relación a si mismo y al medio que
lo rodea (tanto físico como social). Por ello, en el análisis de los movimientos no se debe dejar de lado la
"imagen del movimiento":
- fenómeno fisiológico: es una necesidad del organismo para mantener su vitalidad.
- fenómeno psíquico: la condición del movimiento humaniza desde sus posibilidades de desenvolverse en el
medio social. Estará influenciado por el momento o estado psíquico de cada instante.
- fenómeno biomecánico: es un sistema de palancas controlado por un sistema neurológico.
Dentro de los fenómenos biomecánicos analizamos la imagen cinemática del movimiento (es aquello
que naturalmente vemos):
* cuadro espacio - temporal del movimiento: dónde se realiza y bajo qué condiciones psicofísicas.
* estabilidad del estereotipo dinámico (solución de las tareas motoras): debe ser efectivo, eficiente y eficaz.
Dentro del estudio de los movimientos, tendremos que encontrar cantidades o magnitudes que
cuantifiquen nuestros estudios. La GONIOMETRÍA es la ciencia que estudia los grados de libertad de
movimiento de cada eslabón en cada plano del espacio: se mide con un aparato denominado goniómetro y
se valoriza en grados (con los movimientos son alrededor de un eje, se consideran circulares y se miden en
una escala de 0 a 360º).
MOVIMIENTOSLa osteocinemática estudia aquéllos movimientos que vemos y damos el nombre de:
Flexo – extensión.
Separación – aproximación.
Rotación medial – rotación lateral.
Pero nosotros vamos a anlizarlos DESDE LA MECÁNICA. Esto significa que le daremos un enfoque
conceptual diferente.
Los macromovimientos son los giros y los balanceos.
BALANCEO: cuando el eje de movimiento pasa por uno de los extremos del eslabón.
GIRO: cuando el eje de movimiento es el eje mecánico del hueso, o sea que el hueso gira sobre si mismo.
Flexo – extensión (balanceo en el plano sagital o versión antero - posterior)
Separación – aproximación (balanceo en el plano frontal o versión lateral).
Rotación medial – rotación lateral (giro o versión axial).
Clasificación mecánica del movimiento:
BÁSICOS SIMPLES (Monoplanares) COMPLEJOS (Bi o triplanar)
ROTACIÓN (versiones) GIRO AXIAL (versión axial:
medial - lateral)
BALANCEO ARQUEADO
BALANCEO (versiones: ante –
retro - latero: separación –
aproximación - horizontal). Con o
sin oposición.
CIRCUNDUCCIÓN
TRASLACIÓN (pulsión) Ante - retro - latero pulsión
ARTICULACIONES
Antes de hablar de artrocinemática es prudente recordar las características de las articulaciones en
general y de las sinoviales en general. Repasando viejos tratados de anatomía normal pueden encontrar
varias clasificaciones
Se pueden clasificar:
1. Según clase de unión:
a) Por contacto Según forma de las superficies articulares:
Dentada
Armónica
Escamosa
Esquindilesis
Ovoidea: esfera, elipse, plana
Sellar: bisagra, silla de montar
Pivote
b) a distancia
2. Según cantidad de movimiento:
Muy móviles (uni, bi o triaxial)
Semimóviles
Inmóviles
3. Según morfología articular:
a) Sinoviales:
- Universales: Hacen circunducción. (multiplanares).
Esferoideas - planas
Elipsoideas - Encaje recíproco
- Guiadas: Monoplanares.
Bisagras
Pivote
b) NO Sinoviales:
- Por contacto: Cartilaginosas y Fibrosas: gonfosis, suturas, esquindilesis.
- Mixtas: Sínfisis.
- A distancia: sindesmosis y membranosas.
Esta última es la que utilizaremos en BIOMECÁNICA ya que comprende los aspectos en los que
nosotros queremos hacer hincapié al realizar el análisis de los movimientos:
LA POSIBILIDAD DE MOVIMIENTO ENTRE DOS
ESTRUCTURAS ESTÁ DADA POR LAS CARACTERÍSTICAS
DEL TEJIDO QUE LAS UNE.
ARTICULACIÓN es la unión entre dos o más huesos, a través de tejido conectivo que impide se
pierda la relación normal o anatómica entre los mismos. No sólo por la tensión cápsulo - ligamentaria, sino
por la información propioceptiva que generan. La articulación es un área de tejido conectivo en todas sus
variedades, donde se genera gran parte de la información propioceptiva para el sistema nervioso central.
MICROMOVIMIENTOS (ARTROCINEMÁTICA)
''Estudia los movimientos de las carillas articulares, sin importar las causas que los
provocan''.
Antes de meternos en este estudio vamos a repasar algunos conceptos. Un cuerpo puede trasladarse de
dos maneras diferentes:
- Libre por el espacio
- En contacto con otros cuerpos. Este contacto puede ser alternativo (como en la marcha humana) o
permanente (como dos superficies articulares entre si).
En la articulación sinovial se da este último tipo de movimiento traslatorio. Si recordamos que el movimiento
entre dos superficies articulares está dado por las características del tejido que las une, comprenderemos
fácilmente que la única posibilidad que tienen de desplazamiento dos superficies cartilaginosas en contacto
con un líquido muy viscoso interpuesto es el DESLIZAMIENTO.
Mc Connaill fue uno de los primeros en estudiar el movimiento íntimo que ocurre dentro de las
articulaciones mientras se realizan movimientos. Los movimientos ARTROCINEMÁTICOS son tres:
Deslizamiento sin eje
con eje (paralelo o perpendicular a la superficie de
movimiento)
Rodamiento
Si recordamos que estamos estudiando articulaciones sinoviales, comprenderemos que el líquido sinovial
IMPLICA un deslizamiento (las superficies no tienen adherencia y resbalan). En ausencia de ese líquido
aparece la adherencia y las articulaciones pueden rodar (obviemente si no hay líquido sinovial, estamos en
presencia de una articulación no fisiológica).
DINÁMICA
''Es la parte de la mecánica que estudia las diferentes fuerzas que provocan los
movimientos''.
En BIOMECÁNICA analizamos las FUERZAS que interactúan para modificar el estado físico de los
cuerpos. En la mecánica de sistemas con muchos grados de libertad se ha establecido distinguir fuerzas
internas y externas.
* Fuerzas internas o tensiones: se manifiestan como resultado de la interacción entre los elemento del
sistema con el cual se modela el cuerpo humano.
* Fuerzas externas o cargas: como expresión del medio donde se desenvuelve el hombre, y cuyos
exponentes principales son la gravedad y las fuerzas de reacción de apoyo que actúan sobre los pies.
El movimiento de rotación en las articulaciones se crea por los MOMENTOS de las fuerzas
musculares que se determinan como el producto de las fuerzas desarrolladas por los músculos, por la
distancia perpendicular desde la línea de acción de las fuerzas hasta el eje instantáneo de rotación de la
articulación dada. Su cálculo deja de ser exacto desde el momento en que los brazos de fuerza no
permanecen constantes durante el recorrido del movimiento y que los propios músculos forman un
entrecruzamiento complejo de elementos activos.
Pero estábamos hablando de FUERZA: Todos saben lo que es una FUERZA pero es difícil de
definir. Es imprescindible que haya un cuerpo que actúe sobre otro, por contacto o a distancia.
Fuerza es la
“intensidad con la que
interactúan dos cuerpos".
Hay cuatro tipos, de acuerdo al plano y eje sobre el que actúe:
Fuerza vertical concéntrica axial (tracción y compresión)
Fuerza horizontal excéntrica rotación o torsión
Fuerza vertical excéntrica flexión
Fuerza horizontal concéntrica cizallamiento.
Para poder definir una fuerza no puede faltar ninguna de sus cuatro CARACTERÍSTICAS:
- magnitud: es importante por ejemplo, en valoración muscular, se puede medir con un dinamómetro.
- dirección: es importante para asistir un movimiento, para evitar juegos articulares innecesarios. Es la
resultante de un sistema de fuerzas. Cada plano implica una dirección.
- sentido: es importante en la evaluación y en la ejercitación resistida; nos da idea de agonismo -
antagonismo, gravedad - contragravedad, fuerza concéntrica - excéntrica. Cada plano implica dos sentidos.
- Punto de aplicación: Nos puede guiar para descubrir el origen de un dolor, para saber el ángulo de
tracción de un músculo o para conocer los brazos de palanca.
Estas características están en íntima relación con la 3° Ley de Newton, ya que nos muestra la clara
interacción entre dos cuerpos para producir una fuerza.
Un grupo de dos o más fuerzas es un SISTEMA DE FUERZAS las cuales pueden ejerciere en un plano o en
varios (en el espacio), con igual dirección (sentido igual o contrario), concurrente o paralelas y cualesquiera.
En un sistema de fuerzas se pueden realizar distintas operaciones con ellas:
1. Una fuerza puede ser aplicada en cualquier punto de su dirección.
2. Se puede agregar o suprimir uno o varios grupos de fuerzas en equilibrio, sin modificar el estado de este
último.
3. Se puede sustituir un sistema de fuerzas por su resultante.
4. Se puede sustituir una acción muscular por sus componentes.
5. Se da preferencia a la solución gráfica de los problemas.
Una fuerza (resistencia) puede ser equilibrada o desplazada por medio de otra fuerza (potencia) a través de
una máquina simple llamada PALANCA. Las palancas pueden ser:
# de equilibrio (1° género) 1er grado (intermovil)
# de fuerza (2° género) 2do grado (interresisente)
# de velocidad ( 3° género). 3er grado (interpotente)
Las fuerzas principales son y deben ser pasivas, para que el ahorro energético sea real. Estas
fuerzas son: aceleración de la gravedad y tensión fascioaponeurótica (tono mecánico). La fuerza interna la
genera la tensión del tejido muscular (tono neurológico). Para que nuestra comprensión sobre funciones
musculares sea correcta debemos considerar dos aspectos esenciales para el desarrollo de la fuerza:
1. El esqueleto está formado por tejido conectivo especializado (hueso y cartílago) unido por T. C. No
especializado (fascioaponeurótico). Como el desarrollo fascial es el más primitivo debemos pensar en un
esqueleto conectivo, al que luego se le desarrollaron palancas óseas con extremos móviles. Más adelante
el tamaño de los mismos aumentó de forma tal que fue necesaria la incorporación de un dispositivo de
tensión en su interior: el tejido muscular.
2. Los ejes de movimiento: Cuando nos ponemos a analizar seriamente los movimientos, nos damos cuenta
que los movimientos puros en los planos tradicionales no existen. Todos los movimiento son combinaciones
de ejes y planos. De todas formas como todos lo movimientos son giros, todos los movimientos son
alrededor de ejes o combinaciones de ejes.
Los ejes son muy útiles cuando los utilizo en el aprendizaje de la anatomía, pero separado de los
planos, cosa muy difícil de lograr. Vamos a intentarlo:
Un plano es una porción del espacio. Hay tres planos clásicos ortogonales e infinitos de planos no
convencionales. Los planos convencionales me sirven para ubicar al cuerpo y sus estructuras en el espacio:
PLANO DIVIDE
HORIZONTAL SUPERIOR-INFERIOR
CORONAL ANTERIOR- POSTERIOR
SAGITAL LATERAL-MEDIAL / DERECHO-IZQUIERDO
Si decimos que los ejes son paralelos a los planos, es verdad. Pero pronunciar esa verdad en este
momento lleva a pensar que hay sólo tres planos y sus ''correspondientes'' ejes. Lo que ocurre en realidad,
es que hay tantos planos como ejes (infinitos). Por lo tanto, si hay movimientos en planos no
convencionales, será alrededor de ejes no convencionales.
Pero lo que vamos a hacer ahora es usar a los ejes para otra cosa: los ejes me definen la
posición y posibilidades funcionales de los músculos:
EJE UBICACIÓN de los músculos ACCION MUSCULAR
LATEROLATERAL Por delante
Por detrás
Anteversión
Retroversión
ANTEROPOSTERIOR Por fuera
Por dentro
Separación
Aproximación
VERTICAL Por delante
Por detrás
Giro medial
Giro lateral
SISTEMA BIOMECÁNICO:
Para analizar correctamente un movimiento debo ''armar un sistema''. El sistema biomecánico
consta de cadenas anatómicas interrelacionadas y combinadas entre si en amplias y variadas cadenas de
movimiento.
RECORDAR:
CADENAS BIOCINEMÁTICAS: ''conjunto dinámico funcional formado por eslabones y las correspondientes
unidades BIOMECÁNICAs''.
UNIDAD BIOMECÁNICA: ''conjunto formado por tres partes: osteoarticular, neuromuscular y
angiovegetativa''. Debe tener independencia funcional (el codo la tiene, un interfalángica o medio tarsiana,
no). Puede estar formada por varios pares cinemáticos.
ESLABÓN: ''segmento de recta que representa un sector de una cadena a través de su eje mecánico''. Los
ejes mecánicos se utilizan para el análisis de los movimientos. Su trazado se logra desde el centro de
movimiento de un par cinemático al del siguiente. Algunos autores afirman que el fémur tiene dos ejes
mecánicos. Ciertos análisis hacen creer que esa afirmación es correcta.
CENTRO DE MOVIMIENTO: ''es el centro promedio de todas los centros posibles durante los movimientos
propios de cada par cinemático''.
Clasificación de los huesos:
Son el esqueleto de la eslabón y se clasifican de la siguiente manera:
TUBULARES: Largos de los miembros
CUBOIDALES: tarso y carpo
PLANOS: coxal, escápula, esternón, cráneo, nasal, maxilar superior, unguis, malar, vómer
IRREGULARES: esfenoides, etmoides, vértebras, sacro. coxis, hioides, maxilar inferior, palatinos.
El sistema biomecánico fue diseñado para la movilidad. Esta debe ser armónica y representa al
conjunto. Es lo que se denomina GESTO MOTOR: ''combinación de varios movimiento en una o más
unidades BIOMECÁNICAs y cadenas''. Tiene una finalidad.
DESEMPEÑO FÍSICO: es la posibilidad de acción mecánica del sistema y se mide a través de:
EFECTIVIDAD: lograr el gesto motor deseado.
EFICACIA: lograrlo en el menor tiempo posible.
EFICIENCIA: con el menor gasto de energía.
'' Y me pasé la noche entera preguntándole a la luna si puedo volver atrás...''
(Andrés Calamaro)
INTRODUCCION A LA BIOMECÁNICA
Gracias a los conocimientos que hemos aprendido en Anatomía, Histología, Fisiología y Física,
comenzaremos el estudio del cuerpo humano desde una visión de conjunto. La BIOMECÁNICA es la
ciencia que estudia al cuerpo humano y una de sus principales expresiones: el movimiento.
BIOMECÁNICA es un ciencia que se basa en la física mecánica. La ciencia es un nombre que se le
da al conocimiento. El conocimiento necesita de dos herramientas esenciales: teoría y práctica. A través de
este texto, trataremos de conducirte al aprendizaje del Análisis de los Movimientos, a través de algunos
conceptos que serán llevados a la práctica. Los principios de la ciencia alrededor de los cuales intentaremos
abordar los diversos temas son:
“Simplificar para entender” (I. Newton)
“Complejidad para aprender” (A. Einstein)
La Física es la ciencia que estudia los fenómenos naturales y que muchos de ellos pueden
demostrarse gracias a la expresión matemática de las fórmulas. Todas aquéllas ecuaciones aprendidas en
Físicas intentaremos llevarlas a la práctica del Análisis de los movimientos, a través de su significado, su
interpretación y ejemplos que las harán simples para entenderlas. En física nos encontramos con fórmulas,
a veces sencillas y otras, complicadas. Las fórmulas deben representar guías para razonar: el signo igual
es una estructura que divide, es común a todas las fórmulas. Significa que trataremos de asimilar
conceptos a través de ecuaciones. Aunque raramente dos estructuras son iguales. Por eso se hace
necesario el pensamiento analítico. Pero sin perder nunca la mirada del conjunto. La mirada global.
Si nos desenvolvemos en el ámbito universitario, en el ámbito científico, de producción de
conocimientos, debemos considerar el pensamiento científico: Observación de relaciones periódicas en la
naturaleza para hacer predicciones y controlar el medio. En la ciencia hay criterios de autoridad, lógico o
experimental. Por ejemplo la Ley de la Gravitación Universal proviene de la experimentación. Es el
resultado de numerosas observaciones, mediciones y pruebas. Basamos nuestras conclusiones en la
evidencia que nos proporcionan nuestros sentidos. Este procedimiento experimental, es, por lo tanto,
inductivo. Esto significa que si un determinado fenómeno ocurre – digamos – diez veces en determinadas
condiciones, podemos sospechar que ocurrirá nuevamente si las condiciones son idénticas, y si volvemos a
observar lo mismo 20 o 30 veces estaremos seguros que ocurrirá nuevamente. Pero nunca estaremos
absolutamente seguros de que así será en alguna otra oportunidad. Estas experimentaciones llevan a
inducciones de probabilidad de que los fenómenos vuelvan a ocurrir. Como dijo A.Einstein:
“Ninguna cantidad de experimentos puede demostrar que estoy en lo cierto, pero un sólo experimento puede
demostrar que me equivoqué”.
Cuando nos referimos a observaciones en fenómenos biológicos debemos tener en cuenta estas
consideraciones y analizar todo gesto motor como si ocurriera por primera vez, aunque siempre teniendo
como modelo el ejemplo teórico. Existe una teoría matemática denominada Teoría del Caos. Esta teoría
habla de la impredicibilidad de los fenómenos biológicos: no es bueno ni malo que no se sepa el resultado
final a pesar de la teoría y las estadísticas, es sólo impredecible.
Pasos a seguir en la búsqueda del conocimiento científico (aplicados a la BIOMECÁNICA):
Reconocer el problema: nuestro problema es analizar un gesto motor determinado. Lo primero que debo
hacer es definirlo, determinar la secuencia del gesto y observar si tengo todos los elementos necesarios
para llevar esa investigación a cabo.
Crear una hipótesis: a través de la simple observación y fundamentándonos en los conocimientos teóricos
podemos pensar en algo que podemos mejorar o, por lo menos modificar, luego de nuestro análisis.
Predecir las consecuencias: puedo pensar que un deportista mejorará su rendimiento si efectúa el gesto
con los pies más separados o más juntos. Pero luego debo llevarlo a la práctica para experimentarlo.
Experimentar: de acuerdo a las predicciones a las que me llevan el conocimiento teórico.
Formular la teoría: La práctica me ayudará a formular una teoría: tal o cual gesto se ejecutará con un
menor consumo de energía en determinadas condiciones puede ser un ejemplo de ello.
Un objetivo de la BIOMECÁNICA es mejorar el desempeño. El desempeño físico se mide por el
gasto energético. ¿Cuánta energía gastamos en cada una de nuestras actividades cotidianas? Cuanto más
la repetimos, más la aprendemos y menos energía consumimos, pero hay otros factores que implican un
mayor o menor gasto de energía.
Para estudiar el rendimiento de nuestro cuerpo podemos seguir varios pasos:
1°) ANÁLISIS: Debo ir de lo global a lo individual, y del marco teórico aprendido (es lo que intentaremos
aprender en la aignatura Biomecánica) al examen de cada individuo particular. Hay varios conceptos que
debemos dominar:
* PATRÓN BIOMECÁNICO: es el diseño y funcionamiento normal del cuerpo. Es un modelo general de
estructuración óptima que garantiza la realización económica del movimiento. este modelo generalmente
no existe, son especulaciones teóricas que nos paroximan a la realidad del movimiento humano.
* HISTORIA INDIVIDUAL: Estudiamos el desarrollo ontogénico, con el perfeccionamiento individual que lo
ha llevado a su homeostasis BIOMECÁNICA, de acuerdo a su morfotipo y posibilidades. Aquí es donde
entra la ecuación entre lo ideal y lo real de cada individuo, de acuerdo a las posibilidades y actividades
individulaes.
* Cada actividad es un HECHO INDIVIDUAL, y, para cumplirlo, cada individuo aprende determinado
estereotipo. La corrección de un determinado gesto a veces es muy complicado o imposible si la persona lo
viene desarrollando hace muchos años.
* Analizar el SENTIDO BIOMECANICO de cada gesto (normal o patológico): Es la suma de los tres puntos
anteriores. Cada individuo se desarrolla en una ecología específica, con una ocupación propia y una
determinada forma de llevarla a cabo. Una alteración estructural a lo largo de la historia individual lleva a
cambios en el patrón biomecánico, con modificaciones en el gasto de energía.
* Una vez analizado el sistema como una globalidad, lo dividimos en componentes mecánicamente
analizables:
- cadenas cinemáticas
- Unidades Biomecánicas
- Fuerzas: evaluación muscular (magnitud)
- Evaluación articular (dirección y sentido)
2º) EVALUACIÓN: Analizar con los datos obtenidos la magnitud de la disfunción, las posibilidades y
objetivos terapéuticos, la capacidad de prevenir una nueva falla.
3°) CONCLUSIONES: de acuerdo al objetivo planteado en mi trabajo de análisis puedo determinar:
* un ejercicio terapéutico o de entrenamiento, para mejorar el desempeño físico.
* corrección mecánica de la técnica para lograr eficiencia.
* prevención: educar para la salud.
* Determinar el patrón característico ideal de determinado gesto motor.
BIOMECÁNICA
COMPONENTES BIOLÓGICOS COMPONENTES MECÁNICOS
Consideraciones
fisiológicas
Consideraciones
anatómicas
Solidos Líquidos
Tejido conectivo no especializado Cuerpos ideales Cuerpos deformables
Tejido conectivo especializado (hueso y cartílago) Eje mecánico y vectores Viscoelasticidad
Tejido muscular Cinemática y Dinámica Estática
MEJOR DESEMPEÑO
Sistemas dinámicos
Cuando analizamos los gestos motores tenemos que agudizar la observación. Ver algo es diferente
a “querer” ver algo. Por eso no debemos sacar conclusiones a priori, sin realizar antes un análisis minucioso
de los gestos.
¿Qué vemos en el análsis del movimiento? Vemos parámetros cinemáticos, dinámicos y estáticos para
mejorar el desempeño fíosico. Podremos sacar conclusiones de como:
Disminuir factores de perturbación internos y externos.
Estabilizar el sistema (por ejemplo agregando apoyos).
Combinar sistemas estables (dos cadenas que se mueven homeostáticamente).
Se consume la energía, pasando de un nivel de complejidad a otro.
Para observar mejor necesitamos modelar: hacer MODELOS. Una de las formas de modelar es garficar
lo que vemos. Debemos basarnos en dos pautas:
Individualizar características fisiológicas (tener un modelo).
Considerar las demandas ergonómicas (las exigencias del medio en que se desenvuelve nuestro
analizado).
ÁREAS DE ESTUDIO EN BIOMECÁNICA
La BIOMECÁNICA es la ciencia que estudia nuestra actividad vital desde la mecánica y sus esferas
limítrofes: el MOVIMIENTO. Aunque su historia data de varios siglos, es solamente en las últimas tres
décadas que se observa un activo desarrollo de esta ciencia en muchos países del mundo, y en forma más
limitada en la Argentina. La Biomecánica se ha desarrollado principalmente en el ámbito de los deportes
para mejorar el desempeño de los individuos dedicados al alto rendimiento y el profesionalismo. Se han
inventado numerosas maquinarias para objetivar los estudios del movimiento y cuantificarlos. Numerosos
deportistas han mejorado su rendimiento por correcciones en la ténica o por acceder a la preparación
adecuda obtenida por estos estudios. Los Kinesiólogos usamos la Biomecánica con fines de evaluación y
tratamiento, ya que nos da el fundamento científico para comprender mejor al paciente.
- ingeniería: elaboración de ortesis y prótesis, basándose en la anatomía y la resistencia de los materiales.
- medicina: estudia las fuerzas que se aplican sobre los cuerpos con fines preventivos y de rehabilitación.
- deportes: analiza los gestos propios de cada deporte con la intención de mejorar el rendimiento individual y
colectivo en la alta competencia.
- procesos laborales: fundamental para evaluar la relación "hombre - lugar de trabajo" para mejorar la
producción a través de la interadaptabilidad de ambos.
La información obtenida como resultado de las investigaciones BIOMECÁNICAs sirve para
determinar la norma (lo ideal) y permite establecer cuantitativamente el grado de alteración de la función
locomotora en los distintos estados patológicos. Puede emplearse en el diagnóstico diferencial y en la
fundamentación de los métodos de la terapia recuperativa. Los datos se obtienen mediante métodos ópticos
o manuales de registro, y elementos auxiliares, que pueden someterse a la elaboración matemática. La
BIOMECÁNICA relaciona la anatomía funcional con la energía, su finalidad es evaluar el grado de
HOMEOSTASIS ENERGÉTICA de cada individuo a través de tres parámetros: Efectividad (vemos si
podemos realizar todas las actividades que nos proponemos), Eficiencia (verificar que repito la técnica hasta
aprenderla, que uso la menor cantidad posible de músculos) y Eficacia (siempre buscamos acelerar, bajar
los tiempos, realizar una actividad en el menor tiempo posible).
Estos tres aspectos son imprescindibles para mejorar el rendimiento, asociado directamente a lograr
menos consumo energético. ¿Cómo? Con una mayor coordinación y mejor uso de las fuerzas que
interactúan en cada gesto motor. Esto lo podemos asociar a tres factores:
1) Bipedestación: en el curso de la evolución la adquisición de la postura bípeda le sirvió al hombre para
disminuir su gasto de energía. Una buena postura implica dos cosas:
- Que las articulaciones se traben en bipedestación y eviten la contracción muscular.
- La postura estática determina las condiciones iniciales del movimiento, o sea, cómo se disponen las
articulaciones del cuerpo, pevio a iniciar los gestos motores. Cuanto más se acerca la postura al ideal,
menor consumo enrgético implicarán sus gestos motores.
2) Base de sustentación: está dada por los puntos de apoyo en un momento dado y que me determinan el
equilibrio (no perder la postura): un equilibrio estable requiere un mínimo consumo energético. La
bipedestación es un equilibrio inestable, por lo que depende del sistema tónico postural.
3) Repetición del gesto motor: Luego de practicar un movimiento varias semanas el consumo de energía
disminuye un 700%, mejorando notablemente el rendimiento. Se usan menos neuronas y menos tiempo.
Para un mejor análisis de la definición de la BIOMECÁNICA vamos a hacer hincapié en algunos conceptos
que se refieren al CUERPO HUMANO. El Cuerpo Humano es un sistema de cuerpos materiales que, de
acuerdo con la tarea planteada, se pueden aceptar como absolutamente rígidos o deformables.
Si estudiamos el movimiento en sí (Cinemática y Dinámica), nuestro cuerpo es considerado un conjunto de
estructuras rígidas articuladas que responden a las demandas de las fuerzas que sobre ellos actúan,
cambiando de posición en los diferentes planos del espacio.
Si analizamos nuestro diseño (Estática) respondemos ante las fuerzas con cambios en la forma por
reorganización en el orden molecular.
Podemos formar así modelos abstractos del cuerpo humano que reflejan algunas propiedades
determinadas según el SUCESO O ESTADO FÍSICO en que nos encontremos: movimiento o reposo
(recordar que el reposo absoluto no existe). La física considera a tu cuerpo, en este momento, en reposo, ya
que estás sentado leyendo; aunque en tu cuerpo hay siempre un movimiento mínimo (contracciones
musculares, circulación sanguínea, etc.). El centro del Planeta Tierra atrae en forma permanente a los
cuerpos que en él habitan, por ley de gravitación universal: vivimos en aceleración permanente hacia el
centro de la Tierra frenada por la superficie Terrestre.
Para el análisis del cuerpo humano debemos considerarlo como un todo y no como la suma de las partes;
para ello debemos tener en cuenta el concepto de SISTEMA:
"ES EL CONJUNTO ESTRUCTURADO EN BASE A ELEMENTOS O procesos LLAMADOS
COMPONENTES QUE INTERACTUAN AL SERVICIO DE UNA FUNCIÓN".
CADENAS CINEMÁTICAS
Tienen importancia dos condiciones al analizar las cadenas cinemáticas:
- es un Sistema Mecánico. por lo que está sometido a las leyes de la Física.
- en la organización de la dirección de los movimientos desempeña una función esencial el aparato
neuromuscular: coordinar los movimientos que se aprenden desde el nacimiento.
El movimiento de cada miembro de la cadena se realiza gracias a que sobre cada uno de ellos se aplican
ciertos momentos de pares de fuerzas (MOMENTO ARTICULAR) las cuales son las únicas magnitudes
físicas que influyen en la dirección del movimiento (analizar respecto del sistema de coordinación de
orientación de la acción muscular) del Sistema Nervioso Central.
Como la posición recíproca de nuestros segmentos está subordinada a conocidas condiciones
antropométricas, para el mejor análisis, entonces , debemos considerar:
- condiciones antropométricas generales e individuales: conocimiento de la anatomía, fisiología e histología
del cuerpo humano. NO SON TEMAS DE OTRA ASIGNATURA, SE INCLUYEN TAMBIÉN EN
BIOMECÁNICA.
- construcción anatómica real del sistema: conocer las alteraciones estructurales individuales (desde
deformidades congénitas o adquiridas, hasta implantes quirúrgicos).
- cálculo de los momentos articulares en cada par cinemático: se multiplica la fuerza (medida con
dinamómetro) por la distancia perpendicular que la separa del centro de movimiento.
- valorar analíticamente la importancia de cada grado de libertad de la cadena cinemática en cuestión, es
decir, su influencia en la sección de una u otra tarea motriz, y la correlación entre los grados de libertad.
La posición de la cadena biocinemática en el espacio está dada de manera unívoca si están dados los
ELEMENTOS DE ORIENTACIÓN:
- externos: coordenadas de los puntos fijos del primer miembro en un sistema inercial de coordinación. Es
decir, relacionamos la cadena cinemática que estoy estudiando con la cadena a la que se articula.
- internos: se consideran los ángulos entre cualquier par de segmentos limítrofes de esa cadena. Estos me
permiten determinar la UBM más importante de cada gesto motor: es la que más se mueve y sin la cual no
se puede llevar a cabo la actividad.
Todos estos elementos nos ayudan a armar un modelo. Para la investigación modelada de la función de
una cadena cinemática es importante:
* determinación de las fuerzas internas (miotendinoso - ligamentaria)
* determinación de los momentos articulares
* valoración de la influencia de la estructura del aparato locomotor sobre el carácter del movimiento
ejecutado y de las influencias externas (perturbaciones) sobre la sección de la tarea motora.
El número de grados de libertad de la cadena cinemática depende de:
- número de miembros móviles.
- número de grados de libertad de los pares cinemáticos.
- número de articulaciones que caracterizan el enlace de la cadena cinemática con el sistema de referencia
(considera la combinación funcional de las cadenas).
Las variaciones insignificantes de la estructura BIOMECÁNICA del movimiento conducen a
variaciones considerables de la actividad de los sistemas de dirección que garantizan la posibilidad de
funcionamiento en condiciones de influencias perturbadoras.
Para aumentar la precisión del trabajo es importante intensificar la propiocepción, que aumenta la
posibilidad del canal de enlace inverso, con la posibilidad de corregir cada movimiento hasta llevar su
consumo energético al mínimo.
En Biomecánica consideramos las UBM, cuyo componenete principal es el PAR CINEMÁTICO
(unión móvil de dos eslabones); cada eslabón se denomina miembro. El par cinemático puede ser:
* A distancia
* Por contacto de superficies
El CIERRE DEL PAR CINEMÁTICO puede ser:
- de fuerza (elementos de unión: articulación a distancia, donde no hay contacto de superficies articulares,
sino unión mediante partes blandas).
- geométricos (por congruencia articular: reforzado por estructuras periarticulares).
Para el correcto funcionamiento de la unidad BIOMECÁNICA debemos tener en cuenta la
interrelación de diversos componentes que organizan los sistemas motores:
* osteocondroneuromuscular
* sensoperceptivo
* dispositivo neurológico de elaboración táctica, motivación y memoria
SISTEMAS GRÁFICOS
Una ayuda muy importante en el análisis mecánico es la representación del esqueleto humano como
un sistema simplificado formado por la unión de todas las eslabones. El gráfico propuesto por DEMPSTER
es el que se representa mediante los ejes mecánicos como unidades funcionales. Otro modelo matemático
es el propuesto por HANAVAN que consiste en partes o eslabones cónicos encadenados entre sí.
El DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE es el gráfico que se realiza del sistema físico en estudio;
generalmente se hace con escala milimétrica de referencia y se representa un subsistema del sistema
general.
Por ejemplo: En el estudio de la descomposición de fuerzas del bíceps braquial en la flexión del codo, el
dibujo simplificado del miembro superior mediante dos barras articuladas es aun diagrama de cuerpo libre,
subsistema del cuerpo humano; aquí un eslabón o cadena ósea está representado por cada barra del
diagrama.
La MODULACIÓN de los sistemas complejos, por ejemplo, de las cadenas cinemáticas, es llevar al papel en
forma simplificada, una o varias cadenas.
GESTOS MOTORESEn todo análisis biomecánico vamos a tener en cuenta los gestos motores: el movimienot en sí
mismo (PUNTO MOTOR) y la postura (AUTOMATISMO DE FONDO). Es el patrón de movimiento. El acto
motor presenta un punto de trabajo (cadena cinemática y UBM que realizan el gesto motor en cuestión) y un
automatismo de fondo (esencia biológica, hegemonía, que garantiza la conservación biológica de la
postura).
La descripción de un gesto motor será tanto más detallada, cuanto más próximos sean los instantes
en que conocemos su posición. La SECUENCIA DE UN MOVIMIENTO es la cantidad de instantes factibles
de ser conocidos y descriptos, y forman parte del gesto motor. Para un análisis tomamos como mínimo tres
posiciones:
# INICIAL
# MEDIA
# FINAL
La POSTURA es la composición de las posiciones de todas las articulaciones de cuerpo en todo
momento dado, es la posición que adopta el individuo contra la aceleración de la GRAVEDAD. El ser
humano puede adoptar infinidad de posturas; al moverse, pasa de una postura a otra. Hay tres posturas
clásicas: decúbito, sedestación y bipedestación.
Al analizar una postura y el gesto motor que se realiza a partir de ella, ¿cómo sabemos si esa
cadena ó sea o ese sistema realmente se está moviendo? Recordas las condiciones fundamentales para la
existencia de movimiento. Una vez que comprobamos que hay movimiento (o sea que tenemos el elemento
principal de análisis) comenzamos el trabajo.
El procedimiento para el análisis es el siguiente:
- Postular la existencia de un sistema.
- Idealizar el cuerpo (reducirlo a partícula o cuerpo rígido).
- Realizar un diagrama de cuerpo libre.
Un CUERPO es una porción de materia. La MATERIA es todo aquello que ocupa el espacio y sobre
lo cual se aplica la aceleración de la gravedad; tiene un centro de gravedad por donde pasa la línea de
gravedad. Con el objeto de aplicar los principios de mecánica al movimiento humano, el concepto del centro
de masa debe ser usado constantemente. En el cuerpo humano la distribución de masa es asimétrica y el
centro de gravedad se encontrará más cerca del eslabón grande y pesado. Por ejemplo, el centro de masas
del antebrazo se situará aproximadamente entre sus bordes radial y cubital, más cerca del codo que de la
muñeca.
El centro de masas de el cuerpo humano entero se ubica en cualquier lugar del cuerpo o del espacio
cercano, según la posición que adopte el sistema en un momento dado.
La anatomía funcional debe analizarse teniendo en cuenta cierto patrón biomecánico óptimo, que
garantiza la realización altamente económica del movimiento. Depende del grado de nuestro
perfeccionamiento individual durante el desarrollo ontogénico que nos lleva a lograr una HOMEOSTASIS
BIOMECÁNICA. Esta depende de un correcto equilibrio entre eficacia, efectividad y eficiencia. La anatomía
funcional es un hecho individual y cualquier generalización de la misma es para fines didácticos y de
ordenamiento. La conservación de la postura y de todos los movimientos del hombre se realizan a partir del
sistema locomotor en toda su complejidad y variedad.
El sistema de dirección del movimiento constituye una compleja esfera de conocimientos; la
coordinación de cualquier acto dinámico, es la limitación o control de los grados de libertad excesivos de los
movimientos de las cadenas cinemáticas. Por ejemplo, la marcha normal de los adultos, que contiene en su
base elementos de repetición, de estereotipo o, m á s exactamente, de movimientos dinámicos estables, es
un tipo de locomoción extraordinariamente individualizado: cada uno controla de manera inconsciente los
grados de movimiento que no necesita para caminar. Todo movimiento normal y/o patológico tiene un
sentido biomecánico que debe ser explicado.
A la BIOMECÁNICA se le plantea la tarea de descubrir los mecanismos de transformación de la
energía muscular del aparato locomotor en trabajo útil del cuerpo humano. La energía se transforma, o se
transmite de un eslabón a otro del cuerpo del individuo.
Para analizar los movimientos es importante tener en cuenta:
+ actividad de dirección del Sistema Nervioso Central.
+ contenido biomecánico: interacción con los apoyos, uso de las fuerzas de inercia y consideración de las
sinergias.
Podemos dirigir nuestras cadenas cinemáticas si los grados de libertad restantes se fijan por un
conjunto de fuerzas que surgen durante su movimiento. La tarea fundamental de la coordinación de los
movimientos consiste en la superación de los grados de libertad restantes del organismo en movimiento.
Así, esos grados controlados por la coordinación, es una manifestación del PRINCIPIO DE LAS
RESERVAS, que brinda la posibilidad de compensar los grados de libertad ausentes en casos patológicos.
Hay que tener en cuenta, además, que el movimiento aislado en una articulación cualquiera del
brazo en la vida cotidiana se observa con muy poca frecuencia. El movimieto se estudia como una
globalidad y determina el Cuadro Cinemático del Acto Motor. El cuadro cinemático del acto motor está
determinado por:
* desplazamientos lineales y angulares
* velocidad y aceleración
* curvaturas y superficies del movimiento
Llegamos así al concepto de ECONOMÍA DE MOVIMIENTOS: se caracteriza por el hecho de que
las fuerzas activas NO actúan durante toda la ejecución del movimiento, sino sólo en fases determinadas
estrictamente por el programa motor del Sistema Nervioso Central. En las fases restantes el movimiento se
realiza por INERCIA. Así, la redistribución del complejo muscular en un estado patológico o de
inmovilización o al aprender un nuevo estereotipo motor, ocasiona variaciones cualitativas en la fuerza del
aparato motor.
El análisis mecánico e informativo de la actividad motriz de la cadena cinemática nos permite
encontrar su modalidad de funcionamiento y efectividad desde el PRINCIPIO ERGOINFORMATIVO: su
esencia consiste en la optimización de los niveles de trabajo de los subsistemas energético e informativo.
Los movimientos se mejoran, así, al repetirlos. No sólo porque "salen mejor", más coordinados, sino porque
se consume menos cantidad de energía. El SISTEMA NERVIOSO CENTRAL calcula la cantidad de energía
consumida y, siempre, tiende a gastar menos (disminuyendo la frecuencia de contracciones, la cantidad de
fibras musculares que intervienen en el acto motor y utilizando los grados de libertad de movimientos
mínimos indispensables).
PRINCIPIO DE LA MENOR INTERACCIÓN: permite analizar la conducta conveniente del sistema,
por lo tanto, de los subsistemas que lo forman. Este principio incorpora organización al sistema, y hace que
su trabajo sea económico y dirigido hacia un objetivo. Nuestro cuerpo está adaptado para realizar
movimientos amplios, rápidos y precisos. Pero cuidado, podemos lesionarnos con movimientos de fuerza o
por falta de coordinación. Existen límites anatómicos, fisiológicos y psicológicos en la movilidad que
debemos descubrir.
La BIOMECÁNICA, entonces, es la interpretación racional del movimiento humano y sus parámetros
sirven para determinar la norma y establecer el grado de alteración de la función del aparato locomotor,
analizando las cadenas biocinemáticas y sus UBM, medidas en términos de gasto energético: intentando
comparar con un modelo ideal de homeostasis BIOMECÁNICA (efectivo, eficiente y eficaz).
"La toma de conciencia del propio cuerpo como una totalidad en la que cada elemento depende del otro,
resulta necesaria para el equilibrio y la salud del individuo" (T. Bertherat).
CONCLUSIONES
Buscando un final y considerando lo visto hasta ahora vamos a desarrollar entonces a modo de
conclusión y como resumen de todo, los pasos a seguir para analizar gestos motores, que es el objetivo
principal de la biomecánica.
1º Paso: observar la armonía del gesto. Algunos vicios motores se detectan a simple, otros, cuesta más,
muchos de ellos están compensados y hay que tener mucha experiencia y ayudarse por métodos
complementarios para poder diagnosticarlos.
2º Paso: Dividir el gesto para su mejor análisis en punto motor y automatismos de fondo.
3º Paso: graficarlo. Si es un movimiento serán las tres posiciones, inicial, media y final.
4º Paso: Determinar cadena cinemática principal.
5º Paso: hacer el estudio osteocinemático, artrocinemático y de las funciones musculares correspondientes.
Juan José Paso (el más importante de los Paso): Sacar las conclusiones
Disminuir factores de perturbación internos y externos.
Estabilizar el sistema (por ejemplo agregando apoyos).
Combinar sistemas estables (dos cadenas que se mueven homeostáticamente).
Se consume la energía, pasando de un nivel de complejidad a otro.
De acuerdo al objetivo planteado en mi trabajo de análisis puedo determinar:
* un ejercicio terapéutico o de entrenamiento, para mejorar el desempeño físico.
* corrección mecánica de la técnica para lograr eficiencia.
* prevención: educar para la salud.
* Determinar el patrón característico ideal de determinado gesto motor.
Esto es la base teórica del análisis funcional que van a aplicar durante toda su vida profesional. Lo mejor
para el final:
