CUESTIONARIO UNIDAD Nº 1 INTRODUCCIÒN A LA BIOMECÀNICA
Bordoli, Pablo Daniel; Manual para el análisis de los movimientos; Ed. cea; Bs. As.1995 Capítulo 1
1-Definiciòn de la biomecánica del Instituto Biomecánico de Valencia 1992: “Conjunto de conocimientos
interdisciplinares generados a partir de utilizar, con el apoyo de otras ciencias biomédicas, los conocimientos de
la mecánica y distintas tecnologías en: primero el estudio del comportamiento de los sistemas biológicos y en
particular, del cuerpo humano; segundo, en resolver los problemas que le provocan las distintas condiciones a
las que puede verse sometido.”
2-Definiciòn etimológica de la biomecánica, realizar el cuadro 1
3-Mencionar cuales son los objetivos de la biomecánica
4-Mencionar las áreas de estudio de la biomecánica, explicar acción de cada una con un ejemplo.
5-Mencionar y explicar los tres parámetros que determinan la homeostasis energética. Explicar los 3 factores a
los que se asocian.
6- Definir suceso o estado físico.
7-Definir el concepto de sistema asociarlo al cuerpo humano. Explicar en qué casos se toma al cuerpo humano
como una estructura rígida y en cuales como deformable.
8-Definir cadenas cinemáticas (CC), mencionar las 5 cadenas cinemáticas que constituyen el cuerpo humano.
9-Definir Unidad Biomecánica (UBM) y mencionar sus 3 partes constituyentes según Salter, se debe agregar
una 4ª parte constituyente de la UBM el tejido conectivo (aponeurosis, fascias). Dar un ejemplo de una UBM
especificando las partes componentes del mismo. (complementar con los conceptos del capítulo 3 pág. 74)
10-Definir par cinemático o componente osteoarticular. Mencionar los dos tipos de par cinemáticos que
encontramos en el cuerpo humano. Dar dos ejemplos de cada tipo.
11-Definir cadena ósea y eslabón en el análisis biomecánico.
12-Definir eje mecánico, eje diafisario, centro de movimiento, eje articular o de movimiento. Representar los
mismos en un gráfico.
13-Explicar los sistemas gráficos que se utilizan para el análisis mecánico, graficar los mismos. Explicar en qué
consiste el diagrama de cuerpo libre.
14-Explicar cuáles son los elementos de orientación que determinan la posición de la Cadena biocinemática en
el espacio.
15-Mencionar de que factores depende el número de grados de libertad de la cadena cinemática.
16-Definimos al Gesto Motor como: el patrón de movimiento, determinado por una secuencia de movimientos
con un objetivo específico. Se los clasifica en 3:
I) Gestos motores de la actividad de la vida diaria (AVD) estos incluyen higiene, vestido, alimentación y
transporte.
II) Gestos motores deportivos.
III) Gestos motores laborales.
Dar tres ejemplos de cada caso. Mencionar a que se denomina punto de trabajo, automatismo de fondo en un
gesto motor y secuencia de movimiento.
17-Mencionar las condiciones fundamentales para la existencia de movimiento, aplicarlas a un ejemplo de gesto
motor.
18-Explicar los dos tipos de movimientos que analizamos en nuestro cuerpo.
19-Definir masa, cuerpo, materia, centro de gravedad o centro de masa.
20-Explicar cuáles son las condiciones para que se cumplan las leyes físicas
-Miralles Marrero R. y Puig Cunillera M.; Biomecánica clínica del aparato locomotor; Ed Masson; Barcelona
España; 2000; Capitulo 1
21-Realizar una síntesis de los hitos históricos de la aproximación a la biomecánica clínica del aparato
locomotor.
22-Mencionar los integrantes de los equipos multidisciplinarios que plantean mediante distintas ópticas y
métodos los problemas mecánicos del cuerpo humano y concretamente del aparato locomotor.
23-Definir la biomecánica clínica.
24-Mencionar y explicar con un ejemplo de cada caso los conceptos fundamentales de la biomecánica o
también conocidos como principios de la biomecánica.
25-Explicar las Leyes de Newton en las cuales se basa la biomecánica dar un ejemplo de cada una aplicado a
un gesto motor
2. La palabra "biomecánica" está formada con raíces griegas y significa "relativo a la máquina de los seres
vivos". Sus componentes léxicos son: bios (vida) y mekhane (máquina), más el sufijo -ico (relativo a). La
Biomecánica, etimológicamente, es la aplicación de las leyes y los principios de la mecánica al estudio del
cuerpo humano, nuestro cuerpo.
Biomecánica
Considerac. Considerac.
anatómicas Fisiológicas Solido Liquido
Tejidos Cuerpos Cuerpos Ideales- Viscosos
Músculos Deformable Rígidos
Tendón
Cartílagos Resistencia Cinética
Ligamentos de los Estática
Huesos materiales Dinámica
Elasticidad
Plasticidad
Mejor desempeño
3.El objetivo de la biomecánica es mejorar el desempeño físico del gesto motor haciendo que sea eficaz,
eficiente y efectivo.
4. Las áreas de estudio de la biomecánica:
Ingeniería(bioingeniera): elaboración de ortesis, prótesis y elementos de rehabilitación, basándose en la
anatomía y la resistencia de los materiales.
- Medicina (biomecánica clínica): estudia las fuerzas que se aplican sobre los cuerpos del ser humano sano y
enfermo 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.
-Ergonomía: fundamental para evaluar la relación "hombre-lugar de trabajo· para mejorar la producción a través
de la interadaptabilidad de ambos.
5. Parámetros que determinan la homeostasis energética:
• Bipedestación: en el curso de la evolución la adquisición de la postura bípeda le sirvió al hombre para
disminuir su gasto de energía.
• 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.
• 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.
6.Estado físico: hace referencia al estado del cuerpo en que uno se encuentra si esta en movimiento o en reposo.
El movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de
referencia. El estudio del movimiento se puede realizar a través de la cinemática o a través de la dinámica.
Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme si sobre este no actúan fuerzas o actúan
fuerzas cuya resultante es nula.
7.Sistema: es la interacción de sus diferentes elementos es decir es un conjunto de estructuras que interactúan
entre si para cumplir una función determinada, es mucho mas que la suma de sus partes.
Se toma al cuerpo humano como una estructura rígida para estudiar el movimiento, analizarlos desde la
mecánica y considerarlos como rígidos y vamos a tomarlos desde el movimiento (cinético, estático y dinámico).
Se toma al cuerpo humano como una estructura deformable desde la resistencia de materiales teniendo en
cuenta como se comportan esos cuerpos al aplicarles diferentes cargas y el comportamiento va a depender de las
propiedades mecánicas que varían según la constitución de cada estructura que pueden ser (Elásticos, plásticos,
viscosos y la tensegridad).
8.Cadenas cinemáticas: (unidad dinámica funcional) se denomina así al segmento motor compuesto por
sucesivas cadenas óseas y las correspondientes unidades biomecánicas. Existen 5 cadenas cinemáticas en
nuestro cuerpo esas son la:
I. Cadena cinemática axil constituidas por la cabeza y la columna vertebral
II. Cadena cinemática del miembro superior izquierdo
III. Cadena cinemática del miembro superior derecho
IV. Cadena cinemática del miembro inferior izquierdo
V. Cadena cinemática del miembro inferior derecho
9. Unidad Biomecánica (UBM): es aquel conjunto de estructuras (articulación y estructuras periarticulares) que
hacen posible el movimiento humano y se puede dividir en tres partes (según Salter):
- osteoarticular o par cinemático.
- angiovegetativa.
- neuromuscular.
- el tejido conectivo (aponeurosis, fascias) # Salter no considero este
Un ejemplo de unidad biomecánica es la Rodilla:
Su componente osteoarticular es: el fémur, tibia y peroné, la capsula art, membra, cartílago, meniscos, cavidad
art, el líquido sinovial, ligamentos (lateras, posteriores, anterolateral, cruzados, rotulianos).
Su componente neuromuscular es: Nervios safeno, tibial, peroneo y cutáneo sural.
Su componente angiovegetativo es: Vena poplítea, circunfleja lateral, safena menor - magna, inferior - superior
lateral, recurrente tibial anterior. Arterias poplíteas, media de la rodilla, inferior - superior lateral, recurrente
tibial anterior, descendente de la rodilla.
Su componente tejido conectivo es: fascia superficial y profunda, los músculos a su vez por el peri , Endo y
epimisio
10. Par cinemático: es la unión móvil de dos eslabones; cada eslabón se denomina miembro. El par cinemático
puede ser:
* A distancia. (art esterno-costal)
* Por contacto de superficies. (art del codo)
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.
11. Cadenas óseas: es el segmento de recta que representa un hueso de un sector determinado del cuerpo y es
equivalente al eje mecánico del mismo. Ese sector de nuestro cuerpo (huesos, partes blandas y piel) lo
consideramos un eslabón para el análisis biomecánico.
Ejemplo: El eje mecánico del húmero representa la cadena ósea del eslabón "brazo" de la cadena cinemática
miembro superior.
12. Eje mecánico: es el segmento de recta que une los centros de movimiento de las articulaciones situadas en
los extremos de la cadena ósea en estudio. No es indispensable que coincida con el eje diafisario del hueso
correspondiente.
Eje diafisario: el eje diafisario del fémur (línea que une el centro de la escotadura intercondílea con el vértice
del trocánter mayor)
Centro de movimiento: es el punto promedio de una sucesión de puntos que son los centros de rotación en cada
instante sucesivo de movimiento de la secuencia.
Eje articular o de movimiento: Por cada centro de movimiento pasa el eje articular que es el punto menos móvil
de la articulación para ese instante.
Eje articular
Centro de movimiento
13. 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 cadenas óseas. 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.
Dempster
Hanavan
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.
14. 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.
15. 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.
16.
I) Gestos motores de la actividad de la vida diaria (AVD) estos incluyen: lavarnos los dientes, ponernos los
pantalones-zapatillas y remera, desplazarnos desde la cama al baño, desayunar (tomar la taza de café y beber)
II) Gestos motores deportivos: patear al arco, sacar con una raqueta, encestar en el aro, driblear al objetivo
III) Gestos motores laborales: hacer masajes, acomodar mercadería, trabajo administrativo, atender personas
Punto de trabajo: es la cadena cinemática y UBM que realizan el gesto motor en cuestión
Automatismo de fondo en un gesto motor: es la esencia biológica, hegemonía, que garantiza la conservación
biológica de la postura
Secuencia de movimiento: es la cantidad de instantes factibles de ser conocidos y descriptos y forman parte del
gesto motor. Se toman 3 momentos inicial, media y final.
17. Condiciones fundamentales para la existencia de movimiento:
1) objeto en movimiento.
2) medio donde se mueve el objeto.
3) sistema de referencia específico
18. Los tipos de movimientos son:
De rotación: aquí se moviliza un extremo del eslabón de un punto a otro, o gira sobre sí mismo, siguiendo un
círculo o segmento de círculo, alrededor de una UBM n un sentido determinado. 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 sólo en un plano.
-Grado 4: la articulación tiene movilidad en dos planos.
- Grado 6: la articulación tiene movilidad en los tres planos.
De traslación: se puede mover un eslabón del cuerpo de un punto a otro, siguiendo una línea recta. Se realiza
gracias al movimiento de rotación simultáneo de sentido horario y antihorario en dos UBM consecutivas de la
cadena biomecánica a la que pertenece el eslabón en estudio
19.
Masa: La masa es la cualidad que hace que el cuerpo tenga energía y pueda moverse.
Cuerpo: Un cuerpo es una porción de materia.
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.
Centro de gravedad / centro de masa: es el punto imaginario de aplicación de la resultante de toda la fuerza de
gravedad que actúa sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento de fuerza
respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por
los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo
20. Las condiciones para que se cumplan las leyes físicas
I. un objeto físico (cuerpo): sistema físico.
II. un suceso observable (reposo o movimiento): estado físico.
III. un agente (fuerza): magnitud física.
21.
582 a.c – Pitágoras plantea que todas las formas pueden ser definidas por números y que el cuerpo
humano requiere equilibrio y tensión para producir armonía.
460 a.c- Hipócrates enuncia el principio de la causalidad. diciendo que la causalidad no existe y que hay
una razón para todo. Fue el primero en utilizar el razonamiento científico para explicar las cosas que
no se entendían.
384 a.c – Aristóteles describe por primera vez el movimiento y la locomoción, un análisis científico de la
marcha y un primer análisis geométrico de la acción muscular, así como la fuerza de reacción del suelo.
300 a.c -Herofilo identifico números órganos por 1ra vez y definió las diferencias entre tendones y
nervios.
287 a.c- Arquímedes describió la flotabilidad de los cuerpos, enseño como encontrar el centro de
gravedad, lo cual sentaba bases de la mecánica racional.
131 D.c- Galeno fue considerado el 1er medico deportivo, describió el funcionamiento de los músculos,
sus partes y diferencio entre músculos agonistas y antagonistas y entre nervios motores y sensitivos.
Renacimiento – Leonardo da vinci contribuyo al conocimiento de la mecánica de su tiempo. Describió
el paralelogramo de fuerzas simples y compuestas, estudio la fricción, relaciono fuerza, peso y
velocidad y preparó la 3ra ley de Newton. Utilizo su habilidad como pintor para dejarnos una bella
colección de descripciones anatómicas. Entendió perfectamente las articulaciones en enartrosis como el
hombro y cadera poseen movimientos universales y que los músculos con sus inserciones relativas
pueden realizar varios tipos de movimientos.
1514 – Versalio demostró que durante la contracción el musculo se acorta y aumenta de grosor y
planteó discrepancias con las descripciones anatómicas de Galeno.
1608- Giovani Borelli “el padre de la biomecánica” demostró mediante movimientos geométricos los
movimientos humanos como correr, saltar, nadar y la influencia de la dirección de las fibras
musculares sobre el movimiento de contracción. Reconoce que los músculos trabajan con brazos de
palancas muy cortos y compensan el peso del cuerpo provocado, a nivel articular. En su segunda obra
describe la mecánica de fluidos la circulación de la sangre.
1642-Newton escribe la ley de inercia, aceleración y la de acción y reacción y posterior la ley de
gravedad
1838- Eduard y wilhelm Weber y E.J Marey quienes aprovecharon el invento de la fotografía permitió
analizar el movimiento mediante fotogramas con más de 20.000 imágenes estudiando el movimiento
relativo de los diferentes segmentos.
1891- Fischer inicia el estudio tridimensional de la marcha humana determinando el momento de
inercia de los cuerpos y el centro de gravedad.
1867- Meyer y Culmann había estudiado las trabéculas de muchos huesos y analizando sus trayectorias
señando un nuevo modelo de grúa mecánica
1885- Pauwels “fundador de la biomecánica moderna” demuestra que a través de la adaptación
funcional el aparato locomotor del hombre esta constituido con el mínimo material y la máxima
resistencia a las sobrecargas. Abarco el estudio de las cargas mecánicas sobre tejidos vivos, la respuesta
biológica a estas presiones y la modificación de estas fuerzas para que tengan efectos terapéuticos.
Las dos guerras mundiales- Influyeren en la creación de avances mecánicos y tecnologías como
sistemas de captación y cálculo de datos, surgimiento de la bioingeniera, formación de equipos
multidisciplinarios.
22. Los integrantes de los equipos multidisciplinarios que plantean mediante distintas ópticas y métodos los
problemas mecánicos del cuerpo humano y concretamente del aparato locomotor fueron los: anatomistas,
fisiólogos, cirujanos (de aparato locomotor), ingenieros, ergónomos y fisioterapeutas.
23. Biomecánica clínica: Es el análisis formal y cuantitativo entre la estructura y la función de los tejidos vivos
y la aplicación de sus resultados en el ser humano sano y enfermo.
24. Principios de la biomecánica:
• Principio de economía de esfuerzo: La cantidad de material óseo empleado en la construcción de los huesos,
así como su forma y estructura, están relacionadas con las exigencias mecánicas de cada etapa de la vida y
con la actividad propia de cada edad. En las estructuras sanas la energía gastada ha de ser mínima.
• Principio de un segmento compensa al vecino: En un acortamiento de las extremidades la pelvis bascula
hacia el lado corto y la columna se mantiene equilibrada gracias a una escoliosis lumbar
• Principio del movimiento integrados: Las funciones de los segmentos corporales no se deben estudiar de
forma aislada, pero sus movimientos sí. La función del hombro es la suma de los movimientos de sus
articulaciones, a lo que además hay que añadir la actividad de otras estructuras no articulares
(seudoarticulación escapulotorácica).
• Principio del equilibrio: El principio de los movimientos integrados conduce a otro: el del equilibrio. En
condiciones normales existe un equilibrio entre las estructuras con conservación de una situación
estaticodinámica Una parálisis de los músculos rotadores internos del brazo (en la parálisis braquial
obstétrica) crea una disfunción de toda la extremidad superior que obliga a elevar el brazo para llevarse la
mano a la boca.
25.
I. Primera Ley de la inercia: Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme sobre
una línea recta, si no hay ninguna fuerza que lo saque de él. Ej: Un maratonista sigue corriendo varios
metros más allá de la línea de llegada aun cuando decide frenar, debido a la inercia de su cuerpo.
II. Segunda ley: Todo cuerpo capaz de moverse libremente, sometido a una fuerza, adquiere una
aceleración proporcional a dicha fuerza, esto es, F= M×A. Ej: Una señora enseña a andar en bicicleta a
dos niños: uno de 4 años y otro de 10 años, para que lleguen al mismo lugar con la misma aceleración.
Deberá ejercer más fuerza al empujar al niño de 10 años pues su peso (y por ende su masa), es mayor.
III. Tercera ley: A cada acción se le opone siempre una reacción igual y en sentido opuesto; o bien, las
acciones mutuas de dos cuerpos son iguales, en la misma dirección y en sentido contrario. EJ: Un niño
quiere dar un salto para treparse a un árbol (reacción), debe empujar el suelo para impulsarse (acción).
CUESTIONARIO UNIDAD Nº 2 CONCEPTOS DE LA MECÀNICA
-Miralles Marrero R. y Puig Cunillera M.; Biomecánica clínica del aparato locomotor; Ed Masson; Barcelona
España; 2000; Capitulo 1
1-Definir mecánica y yatrofísica.
2-Mencionar los tipos de fuerzas que actúan en el movimiento del ser humano.
3-Definir fuerza, explicar cómo se miden las mismas y como se determina su magnitud.
4-Definir momento cinético, explicar la utilidad que presenta para el análisis biomecánico, hacer el análisis y el
grafico del momento cinético que se produce en la cadera en el apoyo unipodal (Balanza de Pauwels) asociarlo
con el signo de Trendelenburg.
-Bordoli, Pablo Daniel; Manual para el análisis de los movimientos; Ed. cea; Bs. As.1995 Capítulo 1
5-Definir fuerzas internas y externas que se analizan en biomecánica que interactúan para modificar el estado
físico de los cuerpos. Dar ejemplos en cada caso aplicados a un gesto motor.
6-Explicar cómo se crean los movimientos de rotación de las articulaciones.
7-Mencionar y explicar las características necesarias para definir una fuerza.
8-Mencionar las distintas operaciones que se pueden realizar con las fuerzas en un sistema de fuerzas.
9-Explicar la tarea fundamental de la coordinación en los movimientos y los siguientes conceptos
biomecánicos, el principio de las reservas, la economía de movimientos y el principio ergoinformativo.
-Bordoli, Pablo Daniel; Manual para el análisis de los movimientos; Ed. cea; Bs. As.1995 Capítulo 5
10-Explicar que sucede si aplica una fuerza alineada con respecto del centro de masa o centro de gravedad de
un cuerpo, y que se produce si la fuerza no está alineada con el centro de gravedad.
11-Los efectos que generan las fuerzas sobre los cuerpos, se los clasifica en efectos externos: la presión y
efectos internos la tensión definir cada uno de estos efectos. Determinar a que se denomina sistema
multifactorial. 3
12-Definir momento de una fuerza y realizar el análisis de la interacción entre los pares de fuerzas de gravedad
y la fuerza muscular.
13- Definir las palancas, su finalidad y explicar la eficacia mecánica de los distintos tipos dando dos ejemplos
de cada caso en el cuerpo humano. Escribir la fórmula de equilibrio de las palancas.
14-Definir poleas, diferenciar entre simples y compuestas. Mencionar la diferencia entre poleas fijas y móviles
desde el punto de vista estructural y funcional.
15-Explicar las diferencias estructurales y funcionales entre poleas concéntricas y excéntricas.
-Bordoli, Pablo Daniel; Manual para el análisis de los movimientos; Ed. cea; Bs. As.1995 Capítulo 8
16-Definir energía, ¿Cómo se produce la energía humana? ¿Dónde se origina? ¿Cuáles son los nutrientes que
pueden producir energía para el trabajo muscular? Mencionar ejemplos en los que los organismos vivos
demandan energía para metabolismo.
17-Mencionar y explicar las formas de energía mecánica.
18-Explicar porque se considera al cuerpo humano como una estructura viscoelástica.
Bordoli, Pablo Daniel; Manual para el análisis de los movimientos; Ed. cea; Bs. As.1995 Capítulo 9
19-Definir los distintos tipos de fuerza muscular y potencia.
- Fitzgerald, Kaufer, Malkani; Ortopedia; Editorial Panamericana; Tomo I y II; Buenos Aires, Argentina; 2004.
Tomo I, Sección I capítulo 13
20-Explicar cómo se realiza la descomposición vectorial, en forma gráfica y analítica.
21-Aplicar la descomposición vectorial a la acción del bíceps braquial, explicando cómo se modifican la
magnitud de sus componentes en diferentes grados de flexión de la UBM del codo. Hacer el grafico.
22-Explicar cómo se modifica el torque o momento cinético en el caso de que la UBM del codo se encuentre en
extensión o en flexión hacer el grafico.
23-Explicar cómo se modifica el torque o momento cinético de la acción extensora de cuádriceps sobre la UBM
de la rodilla, comparando el efecto de la patelectomía en relación a una estructura patelar fisiológica. Hacer
gráfico.
24-Explicar las consideraciones sobre la fuerza y el torque en la columna lumbar al levantar objetos. Realizar el
grafico de las fuerzas que actúan.
4 Cap. 2-Términos y conceptos útiles –Le Veau, Barney; Biomecánica del movimiento humano de Williams y
Lissner; Ed. Trillas. México-España- Argentina.
25-Definir presión, explicar cómo se modifica la fuerza por unidad de área, al variar la distribución del peso
corporal en el apoyo podálico o de un esquí. Analizar qué efectos se producen en los tejidos, con una técnica de
contacto palmar o digital.
26-Graficar las fuerzas que actúan sobre el pie al iniciar la propulsión, incluyendo: -La tracción ascendente del
tendón de Aquiles. -El impulso descendente de la tibia sobre el tarso. -La fuerza ascendente del puso contra las
cabezas de los metatarsianos.
27-Explique cómo intervienen las leyes de Newton en los casos siguientes:
A) Un paciente que se pone de pie.
B) Un paciente que practique la marcha con muletas en balanceo directo en la cual se incline hacia adelante
sobre las dos muletas, balancee ambas piernas hacia adelante y coloque sus pies sobre el suelo por delante de
los regatones de las muletas.
Cap. 3 -Composición y resolución de fuerzas-–Le Veau, Barney; Biomecánica del movimiento humano de
Williams y Lissner; Ed. Trillas. México-España- Argentina.
28-Definir fuerzas coplanares, fuerzas concurrentes, y fuerzas colineales. Explicar en qué consisten los procesos
de composición de fuerzas y los procesos de resolución a descomposición de fuerzas.
29-Explicar el método de polígono y el método de triangulo. Aplicarlos en forma gráfica a la acción de los
músculos abductores de la UBM de cadera en el apoyo monopodal y a la acción del pectoral mayor.
30-Explicar el método de paralelogramo. Aplicarlo a la acción de las porciones anterior y posterior del músculo
deltoides, y a la acción del gemelo externo e interno sobre el tendón de Aquiles.
31-Explicar por qué la acción de los músculos, que actúan sobre los segmentos óseos al producir el movimiento
se reduce en algo su eficacia.
1.Mecanica: Es la parte de la física que se ocupa de estudiar la evolución o el cambio de posición de los cuerpos
en función del tiempo. También incluye el estudio de los sistemas en los cuales su posición no cambia debido a
que las fuerzas que actúan sobre ellos les producen un estado de equilibrio.
Iatrofisica: fue una corriente de la ciencia médica surgida en el siglo XVII que buscaba la aplicación de
la física para dar respuesta a los interrogantes de la fisiología y patología humana.
2. Los tipos de fuerzas que actúan en el movimiento del ser humano son:
Fuerzas internas: aplicadas generalmente por los músculos
Fuerzas externas : de compresión: que es el peso del cuerpo
3. Fuerza: se puede definir como cualquier acción que produce, o tiende a producir, aceleración del cuerpo
sobre el que actúa. Las fuerzas solo se pueden medir por sus efectos, es decir, desplazamiento o de formación.
Magnitud: la magnitud de una fuerza es el producto de la masa sobre la que actúa por la aceleración que
produce. Ka unidad es el Newton(N)
F(N)= M(kg) × A (m/seg₂)
4. Momento cinético: es una magnitud física, equivalente rotacional del momento lineal y representa la cantidad
de movimiento de rotación de un objeto. Es una cantidad vectorial que caracteriza las propiedades de inercia de
un cuerpo, que gira en relación con cierto punto.
El momento cinético, es de utilidad para el análisis biomecánico para determinar las fuerzas en las superficies
articulares y en los tendones. Por ejemplo, podemos calcular la fuerza a través de la cadera en la fase de la
marcha cuando todo el peso se trasmite a una pierna y el otro pie está en el aire.
5. Fuerzas internas: se manifiestan como resultado de la interacción entre los elementos del sistema con el cual
se modela el cuerpo humano.
Fuerzas externas: 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
Un ejemplo es una persona levantando una pesa con una mano, la fuerza interna la hace el musculo (bíceps) y la
fuerza externa la hace la gravedad sobre la pesa que intenta llevarla al suelo.
6. 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.
7. Para poder definir una fuerza no puede faltar ninguna de sus 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.
Sentido: Es importante en la evaluación y en la ejercitación resistida: nos da idea de agonismo- antagonismo,
gravedad-contragravedad, fuerzas concéntrica-exentica
Punto de aplicación: nos puede guiar para descubrir el origen de un dolor, para saber el Angulo de tracción de
un musculo o para conocer los brazos de palanca.
8. En un sistema de fuerzas se pueden realizar distintas operaciones con ellas:
I. Una fuerza puede ser aplicada en cualquier punto de su dirección.
II. Se puede agregar o suprimir uno o varios grupos de fuerzas en equilibrio, sin modificar el estado de este
último.
III. Se puede sustituir un sistema de fuerzas por su resultante.
IV. Se puede sustituir una acción muscular por sus componentes.
V. Se da preferencia a la solución gráfica de los problemas.
9.Se puede dirigir 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.
El principio de las reservas: brinda la posibilidad de compensar los grados de libertad ausentes en casos
patológicos.
La 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 principio ergoinformativo: su esencia consiste en la optimización de los niveles de trabajo de los subsistemas
energético e informativo. Los movimientos se mejoran, al repetirlos. No sólo porque "salen mejor", más
coordinados, sino porque se consume menos cantidad de energía.
10. Si el punto de aplicación de una fuerza está alineado con el centro del objeto, causará un movimiento lineal
o de traslación, pero si se aplica por fuera del centro de gravedad, producirá un movimiento rotatorio.
11.
Presión: que ejerce esa fuerza se calcula como el cociente entre la fuerza aplicada sobre la superficie del cuerpo sobre la que se la
aplica. P= F/S
Tensión: Es el efecto interno producido por una fuerza externa. T= F int / S int
Sistema multifactorial: El conjunto de fuerzas de diverso origen que produce cambios de orden cinemático. Es fundamental para
estudiar la biomecánica de un sistema, ya que incluye a todos los factores que influyen simultáneamente en el estado físico de un
cuerpo dado.
12. Momento de una fuerza: es directamente proporcional a la intensidad de la fuerza y a la longitud del brazo de
palanca.
En el cuerpo humano se puede analizar la interacción entre los pares de fuerza de gravedad y los pares de fuerza
musculares:
a) Si el par de gravedad y el par muscular están en equilibrio, el segmento considerado estará en reposo.
b) En el caso en el que el par muscular no consiga equilibrar la gravedad, esta última provocará un
movimiento pasivo de los segmentos.
c) Si el par de fuerzas originado por las fuerzas musculares tiene un momento mayor que el del par de
fuerzas de la gravedad, la articulación será movida activamente por la musculatura que trabaja de
manera concéntrica.
13. Son máquinas simples que tienen por objeto equilibrar o desplazar una fuerza (resistencia) por inedio de otra
fuerza (potencia), son importantes para disminuir el costo energético de la actividad. La palanca es un segmento
rígido movilizado a nivel de un punto de apoyo gracias a una fuerza (potencia). Hay tres tipos de palancas:
1) De equilibrio (PAR): La fuerza necesaria para vencer la resistencia dependerá de la longitud del brazo de
palanca, de la carga y de la fuerza. Por ejemplo: los músculos posteriores de la nuca manteniendo la cabeza
erecta.
Palancas
2) De fuerza (PRA): El brazo de potencia siempre es más largo o igual, produciéndose un incremento en la
potencia y un detrimento en el camino recorrido. Por ejemplo: el músculo supinador largo en la flexión del
codo.
3) De velocidad (APR): La potencia deberá ser siempre superior a la resistencia, además la potencia recorrerá
un camino más corto y la resistencia uno más largo (lo que en la unidad de tiempo es mayor velocidad). Por
ejemplo: El musculo del bíceps es la fuerza que esta en el medio, el codo actuaria como punto de apoyo en un
extremo y en el otro la resistencia que sería el objeto en mi mano que yo quiero levantar.
La fórmula de equilibrio de las palancas es:
P. bp = R. br
14.
Poleas: Una polea es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una
fuerza. Es una rueda que gira alrededor de un eje sostenido por una horquilla.
Las poleas pueden ser simples o compuestas:
• Simples: las que constan de una sola roldana.
• Compuestas (aparejos): las que constan de varias roldanas.
Las poleas simples pueden ser fijas o móviles.
• Poleas fijas son las que están aplicadas a un soporte permitiendo invertir la dirección de la fuerza. Para
establecer equilibrio hay que desarrollar una potencia igual a la resistencia. Este tipo de polea no multiplica
la potencia, solamente proporciona comodidad en el trabajo, pues no se busca otro efecto que modificar la
dirección de la fuerza, sin que ésta resulté. P=R
• Las poleas móviles son máquinas animadas de doble movimiento: rotación de la roldana y traslación del
sistema. Constan de una polea en cuya garganta pasa la cuerda teniendo uno de sus extremos sujeto y en el
otro se aplica la potencia. En este tipo de polea la potencia desarrollada es la mitad de la resistencia, con lo
que obtenemos un beneficio en el trabajo muscular. P=
R
15.
Poleas concéntricas: Son las que cuyo eje pasa por el centro de gravedad de la misma. En estas poleas fijas, la
potencia a aplicar es igual a la resistencia. En todo el recorrido del movimiento la resistencia es fija por lo cual
cuando varía el ángulo de tracción de los músculos agonistas, estos trabajan en ventaja o desventaja mecánica
según el caso.
Poleas excéntricas: A diferencia de las máquinas anteriores, estas tienen las características de que mientras el
músculo se acorta, al mismo tiempo que desarrolla una tensión máxima en toda la gama de movimiento, lo hace
a velocidad constante. Este último parámetro no lo tenían en cuenta los tipos de máquinas concéntricas; siendo
óptimo el trabajo en todo el recorrido.
16.
Energía: se define como la capacidad de realizar un trabajo. Se produce mediante procesos aerobios y
anaerobios. La energía obtenida se mide en calorías. Su origen se debe a que el cuerpo degrada los alimentos
mediante reacciones químicas liberando energía o almacenándola. Cuando se degradan los compuestos ricos en
energía (ATP) liberan energía química que el músculo transforma en energía mecánica. Los nutrientes que
pueden producir energía para el trabajo muscular sólo son los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas.
los organismos vivos demandan energía para metabolismo como:
• Respiración
• Circulación sanguínea
• Regulación de la temperatura corporal
• Contracción muscular
• Digestión de alimentos y nutrientes
• Eliminación de los desechos a través de la orina y de las heces
• Funcionamiento del cerebro y los nervio
17.Las formas de Energía Mecánica son:
Cinética: es la que almacena un cuerpo en virtud de su movimiento. Grandes variaciones en la masa producen
grandes variaciones en la energía cinética. Pequeñas variaciones en la velocidad producen también grandes
variaciones en la energía cinética. Ec= ½ mv²
Potencial: es la que almacena un cuerpo n virtud de la distancia (altura) que separa a su centro de gravedad del
centro de gravedad de la tierra. La podemos relacionar directamente con la magnitud de las diversas lesiones
que pueden provocar las caídas. Ep = m·g·h
De tensión: Es la energía que absorbe un cuerpo sólido cuando se le aplica una fuerza (en el ser humano la
energía la absorben los componentes elásticos de los cuerpos).
Calórica: Parte de la energía se transforma en calor durante el movimiento. En el ser humano, los componentes
viscosos son los encargados de disipar la energía calórica. Según la ley de la conservación la energía, ésta
permanece constante, o sea que, la energía total de un cuerpo es igual a la suma de la energía cinética y la
potencial, a la que debe sumarse la energía que se pierde en forma de calor. Esta última, se recupera con los
alimentos ingeridos.
18. Se considera al cuerpo humano como una estructura viscoelástica porque está diseñado de tal forma que las
estructuras que lo componen son una perfecta combinación de viscosidad y elasticidad. Algunas estructuras son
principalmente viscosas (sangre, líquido sinovial, músculos), otras son más elásticas (hueso, cartílago, fascias,
tendones).
19. Fuerzas muscular
• Fuerza potencia: A la mayor cantidad de peso levantada en el menor tiempo posible
• Fuerza resistencia: será la mayor cantidad de peso levantada y sostenida en el mayor lapso de tiempo
posible (generalmente coincide con el 40% de la fuerza total).
• Fuerza explosiva: es la fuerza máxima que se puede desarrollar en un solo gesto.
#Potencia: es el cociente entre el trabajo y el tiempo que lleva realizarlo. Cuanto más rápido se haga un trabajo,
mayor potencia se emplea.
20. Cuando se expresa un vector indicando su módulo y dirección, es posible determinar los valores de sus componentes escalares
aplicando las relaciones trigonométricas seno y coseno del ángulo en un triángulo rectángulo. Estas relaciones se definen como:
() =
=
() =
=
Finalmente, el vector se puede expresar como: = |||| ̂+ |||| ̂
Ahora supongamos que el módulo del vector es de 50 y su dirección es de 60° sobre el eje “X”
• Para encontrar la componente en el eje “x” tenemos que:
x = |||| cos ()
• Reemplazando:
x = 50 (60)
x = 25
• Para encontrar la componente en el eje “y” tenemos que:
y= ||||()
• Reemplazando:
y = 50 (60)
y ≈ 43
Para escribir el vector en función de sus componentes cartesianas, utilizando vectores unitarios, se tiene que:
= |||| cos ()̂ + |||| ()̂
• Reemplazando los valores obtenidos anteriormente: = 25̂ + 43̂
21. Descomposicion vectorial del bicep
El musculo del bíceps genera una fuerza Fb Vertical y dirigida hacia arriba. La línea de acción de este músculo
es vertical y paralela al humero. EL musculo bíceps se une al radio/cubito en un punto único. La fuerza Fb del
músculo bíceps no se descompone en componentes sobre los ejes X e Y sino en componentes paralelo Fc y
perpendicular Fr al modelo del radio/cubito. Obsérvese que donde las dos líneas verticales
representan la magnitud de Fb. Téngase en cuenta la importancia clínica de estos dos componentes Fc es
responsable de generar una fuerza compresiva que tiende a comprimir el segmento de cubito/radio situado entre
la inserción muscular del bíceps y el humero, mientras que Fr es el componente de la fuerza muscular del bíceps
perpendicular al eje mayor del radio/cubito. A medida que el antebrazo se flexiona las magnitudes de cada uno
de los componentes F3 cambian en relación con el marco de referencia móvil. EL componente que tiende a
rotar el antebrazo Fr aumenta con la flexión y es máximo cuando el codo esta en ángulo de 90 grados. En este
ángulo toda la fuerza muscular del bíceps tiende a flexionar el antebrazo en esa posición. O sea, Fb=Fr
Y el musculo del bíceps ya no comprime el segmento del cubito/radio ubicado entre las inserciones musculares
del bíceps y el humero es decir Fc=0. A medida que continua con la flexión del antebrazo la magnitud
componente rotacional Fr disminuye, pero el otro componente de Fb cambia de signo =la compresión de F se
convierte en tensión F en relación con el jej mayor del antebrazo y ahora tiende a a largar el segmento de cubito
/ radio que se halla entre la inserción del musculo bíceps del humero.
22.
El punto de unión del musculo bíceps, junto con el diseño anatómico de la articulación del codo, contribuyen a
aumentar el brazo de palanca que ayuda al torque generado por la fuerza muscular, el cual a su vez permite la
rotación del segmento del miembro. Es importante advertir que F (flexionado) es mayor que F (extendido).
23.
La rodilla emplea la patela(rotula) para variar el brazo de palanca a través del cual el musculo cuádriceps genera
el torque que extiende la rodilla. Cuando la rodilla de un paciente sentado esta extendida (pierna horizontal) el
torque necesario para mantener la pierna en esta posición es máximo. Para aumentar el torque necesario para
mantener la pierna en extensión completa (horizontal) y disminuir la fuerza necesaria del musculo del
cuádriceps, la rótula actúa como un brazo de palanca variable. AL aumentar la extensión de la rodilla, la rótula
se eleva desde el hueco supratroclear para aumentar el brazo de palanca del cuádriceps. La rotación de la pierna
dese una posición con la rodilla flexionada (muslo horizontal) requiere mucho menos torque y en este caso la
rótula se hunde dentro del hueco supratroclear reduciendo aso el brazo de palanca del cuádriceps. La
pateloctomia disminuye el brazo de palanca R (de Rb a Ra) del músculo cuádriceps y de este modo aumenta la
fuerza muscular necesaria para ocasionar el miso grado de extensión de la rodilla.
24.
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