Dr. Carlos Arce G. DMR-HNGAI-EsSalud Lima – Perú (2009)
Divisiones de la Biomecánica Propiedades Materiales Biológicos
Física Mecánica
BIOMECANICA
KINESIOLOGIA
BIOMECANICA
KINESIOLOGIA
Movimientos Humanos Básicos
Marcha
Carrera
Salto
Movimientos Humanos Adaptados
Prótesis
Ortesis
E.A.S. ASW
Biomecánica Aplicada
Biología
Medicina
Física Ingeniería
Biomecánica
Estática
Dinámica
Postura Cinética
Cinemática
MARCHA
Aspectos Conceptuales
Mecánica Biomecánica Cinética Cinemática Baricentro Ciclo de la marcha
Mecánica: Ciencia que estudia el movimiento de los objetos materiales. Estática y Dinámica. Mecánica Dinámica: Cinética
: Fuerzas que generan (cambian o detienen) el movimiento.
Cinemática : Descripción geométrica del movimiento en términos de desplazamiento, velocidad y aceleración.
Gowitzke, “Scientific Bases of human movement” . Waverly Inc. B; 1999.
Estudio del Movimiento y de la Marcha Capacidad de observación
Análisis del movimiento y de la marcha
Software datos numéricos y gráficos estudio objetivo de la marcha normal y patológica.
“Glass Cage”
La marcha humana es un movimiento complejo y su análisis requiere de un modelo de representación del cuerpo humano a partir de un sistema de cuerpos articulados rígidos con diversos grados de libertad.
“Durante la marcha, mas de 1000 músculos están sincronizados para moverse sobre 200 huesos alrededor de 100 articulaciones” Prince et al.: Gait y Posture (1997)
Aspectos Conceptuales La marcha normal bípeda es alcanzada mediante una combinación compleja de componentes posturales automáticos y voluntarios (volitivos) Requiere la estabilidad que proporcione soporte antigravitatorio del peso corporal, movilidad de los segmentos corporales y el control motor a la secuencia de múltiples segmentos mientras transfiere el peso del cuerpo de una extremidad a otra. Resultado progresión anterior c/ eficiente energía. Sutherland D. Development of mature walking. Philadelphia: MacKeith Press, 1988
Características de la Marcha
Estabilidad en la posición vertical. Mantenimiento de la progresión. Conservación de la energía.
Requisitos de la Marcha Normal Estabilidad durante la marcha. Paso libre del pie durante el balanceo. Posición adecuada del pie para el CI. Longitud adecuada del paso. Conservación de la energía.
Estudio de la Marcha Examen Clínico Examen Observacional Análisis de la Marcha
Cinética Cinemática EMG dinámica Gasto energético
Laboratorio de Marcha Sagital
Frontal
Transversal
Análisis observacional de la Marcha Instrumental : Electrogoniometros Videocámaras Acelerómetros Giroscopios Sist. marcadores 3D
Parámetros Análisis de la Marcha Longitud del paso Longitud de la zancada Cadencia Velocidad Base dinámica Línea de progresión Angulo del pie Dale Schuit’s NUPT Kinesiology lecture outline, (1996)
Zancada
Paso
Longitud paso - zancada
Parámetros de la marcha
Longitud de la zancada
Línea de progresión
Longitud del paso
Base dinámica Angulo del pie (toe out)
MEAN STRIDE ANALYSIS VARIABLES Males
Females
Step Length (cm)
79
66
Stride Length (cm)
158
132
Cadence (steps/min)
117 (60-132)
117 (60-132)
Velocity (m/sec)
1.54
1.31
Walking Base (cm)
8.1
7.1
Foot angle
7
6
Values for men adapted from Murray, Drought, & Kory (1964). Values for women from Murray, Kory, & Sepic, (1970).
Centro de Gravedad - Baricentro CENTRO DE GRAVEDAD D CABEZA Hombros 3” Caderas
CGC
B a r i c e n t r o
Planos corporales - CG y
Frontal Sagital
CG
A m2
m3
X C
G
Transversal
z
m1 B
Modelo Tridimensional de Steindler-Govaers
Baricentro – Polígono de sustentación
Plano Sagital
C.G
Excursión del Baricentro
Excursión sinusoidal del baricentro en los planos horizontal y vertical.
Factores cinéticos Los músculos y las fuerzas de reacción del
suelo (FRS) proporcionan la potencia para el movimiento. Los elementos óseos son los brazos de palanca
que aportan el medio para efectuar éste movimiento. Las articulaciones actúan como charnelas para
permitir un rango de movimiento.
Factores cinéticos Durante la marcha los momentos son de 2 tipos:
Internos: F músculos, tendones y ligamentos. Externos : F Fuerza de reacción del suelo y peso de segmentos corporales.
Factores cinéticos Fuerzas de reacción del suelo (R) F=ma
Fuerzas aplicadas al suelo (F)
F=mg F r
Plataformas de fuerza evaluar el efecto de las fuerzas de reacción del suelo sobre el cuerpo (3ra ley de NEWTON) Rodgers y Cavanagh (1984) Glossary of biomechanical terms, concepts, and units.
Factores cinéticos
Ground Reaction Force = Fuerzas de Reacción del Suelo
Factores cinéticos
Ciclo de la marcha
Ciclo de la marcha Fase de Apoyo (Stance phase)
Fase de Balanceo (Swing phase)
Terminología fases de la marcha Rancho los Amigos Enfoque tradicional Contacto inicial
Apoyo de talón
Respuesta a la carga
A.T →” pie plano”
Apoyo medio
P.P → apoyo medio
Apoyo terminal
Apoyo medio → despegue de talón
Pre-oscilacion
Despegue talón → despegue hallux
Balanceo inicial
Despegue hallux → aceleración temprana
Balanceo medio
Aceleración → balanceo medio
Balanceo terminal
Balanceo medio → desaceleración Levangie and Norkin
Subfases del ciclo de la marcha
Ciclo de la Marcha CICLO
BALANCEO
APOYO
Descarga de peso
Contacto inicial
Respuesta a la carga
Apoyo medio
Apoyo monopodal
Apoyo terminal
Pre Balanceo
Avance de extremidad
Balanceo inicial
Balanceo medio
Balanceo final
Fases de la marcha
Soderberg, G. (1986). Kinesiology: Application to Pathological Motion
Componentes de la fase de apoyo
C.G
DOBLE APOYO
APOYO MEDIO
DOBLE APOYO
Sistema de Palancas
P R
A III Género
P
R
A
II Género
Sistema de Palancas
Sumario cinemática de la marcha
S T A N C E
S W I N G
Cinemática de la marcha
Cinemática fase de apoyo
Cinemática fase balanceo
Contacto Inicial (C.I.) Momentos externos (F.R.S.) Flexión del tobillo
Flexión de la cadera Momentos internos (músculos) Pretibiales. Cuadriceps. Isquiotibiales . Abductores.
Table 4.
Gait: Major points of observation.
1 Cadence a. Symmetrical b. Rhythmic
2 Pain a. Where b. When
6 Pelvic a. Anterior or posterior tilt b. Hike c. Level 7 Knee a. Flexion, extension b. Stability
3 Stride a. Even/uneven
8 Ankle a. Dorsiflexion b. Eversion, inversion
4 Shoulders
9 Foot
a. Dipping b. Elevated, depressed, protracted, retracted 5 Trunk a. Fixed deviation
a. Heelstrike
10 Base a. Stable/variable http://www.vard.org/mono/gait/malanga.htm
ASW 2005
Compare Two Conditions Heel
Toe
Without Orthotics High Pressure/Less Control
Heel
Toe
Without Orthotics High Pressure/Less Control
Left Foot
Heel
Toe
With Orthotics Lower Pressure/More Control
Right Foot Heel
Toe
With Orthotics Lower Pressure/More Control
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