Tema 1 Introducción, Generalidades e Historia de La Biomecánica

Unidad Temática Temática 1. Generalidades Genera lidades Tema 1 Introducción a la Biomecánica Conceptualización Evolución Histórica de la Biomecánica

Conceptualización BIOMECÁNICA Etimológicamente: Bio + Mecánica (mekhaniké) Autores: Hay, 1973. “La biomecánica es la Ciencia que examina las fuerzas interiores y exteriores que actúan sobre el cuerpo humano y los efectos producidas por ellas.”

Engels, Miller y Nelson Ciencia que investiga las fuerzas internas y externas que actúan sobre los cuerpos vivientes, considerando las propiedades y supuestos mecánicos del aparato locomotor, que a su vez depende funcionalmente de las condiciones biológicas del mismos. “

”

Fuerzas Internas + externas, y sus efectos (Ciencia)

Conceptualización Autores: Vera, P. “Conjunto de conocimientos interdisciplinares generados a partir de utilizar, con el apoyo de otras ciencias biomédicas, los conocimiento de la mecánica y distintas tecnologías en, primero, el estudio del comportamiento de los sistemas biológicos y, en particular, del cuerpo humano y, segundo, resolver los problemas que le provocan las distintas condiciones a las que puede verse sometido”.

Apoyo de ciencias biomédicas y tecnológicas Sistemas biológicos y cuerpo humano

Conceptualización BIOMECÁNICA Autores: Miralles y Heras “La anatomía nos muestra, en reposo y en un momento dado, las formas de un proceso fisiológico y la biomecánica nos permite comprender cómo actúan las fuerzas internas y externas sobre estas estructuras”

Anatomía = estática Biomecánica = quién y cómo se mueve la anatomía

Conceptualización Pragmatismo = aquello que funciona, mundo real objetivo

trasladar

Clasificación Vegetal - En f(x) de los seres que estudia

Animal (humana,

- En f(x) de la invasividad (si vs no) - En f(x) de la piel como frontera (Interna vs externa) Cinemática - En f(x) de la mecánica

Dinámica

Cinética

Estática

)

!

Clasificación Mecánica, se divide en: Cinemática: estudio del movimiento lineal y angular sin tener en cuenta el origen de las fuerzas. En este apartado encontramos desplazamiento, aceleración, velocidad, etc.

Cinética: estudio de las fuerzas que generan el movimiento o postura. Se subdivide en estática (estudio de la fuerza en una posición determinada) y dinámica (estudio de la fuerza que produce el movimiento). En este apartado encontramos fuerzas, contracción muscular, ecografía, arquitectura, etc.

Clasificación Movimiento = cambio de posición Hay 2 tipos:

Linear (traslación): movimiento a lo largo de un trazado recto o curvo en el cual todos los puntos de un cuerpo recorren la misma distancia en el mismo tiempo. Diferentes parámetros de medida (velocidad-aceleración lineal, etc.)

Angular: movimiento alrededor de un punto (eje de rotación) de manera que distintos puntos del mismo segmento del objeto no recorren la misma distancia en un tiempo determinado. Típico de las articulaciones. Diferentes parámetros de medida (velocidad-aceleración angular, etc.) [En biomecánica lo más frecuente es que se realice un análisis del movimiento linear característico de una actividad, para luego hacer un estudio angular]

CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS QUE PARTICIPAN

Mismos sujetos de estudio y objetivos Sus sujetos de estudio es lo biológico, desde células, pasando por sistemas hasta seres vivos y entre ellos el hombre Como objetivos están por un lado desarrollar metodologías de análisis y por otro lado desarrollar aplicaciones

OBJETIVOS DE LA BIOMECÁNICA DEL MOVIMIENTO La biomecánica se plantea diferentes objetivos: Tanto aplicaciones (puntos 1 a 4) 1. Describir, explicar. 2. Adaptar el movimiento a diferentes necesidades de la persona, el medio o el material deportivo. 3. Mejorar la eficacia del movimiento. 4. Evitar lesiones. Como básicos (puntos 5 y 6) 5. Estructurar conocimientos y establecer leyes 6. Desarrollar metodologías de análisis

Concepto de cinesiología Concepto y clasificación de las cadenas cinéticas Circuitos de acción muscular Cinesiología: Es la ciencia que estudia el movimiento humano empleando los principios de las ciencias físicas

Concepto y clasificación de las cadenas cinéticas ¿Un solo músculo es capaz de realizar una función? La existencia de diferentes funciones en cada movimiento (agonistas, antagonistas, sinergistas, estabilizadores, !) así como la existencia de músculos que realizan diferentes funciones, obligan a realizar un examen global de los músculos.

CADENAS CINÉTICAS

Cadena cinética muscular es el conjunto de músculos, tanto mono como poli-articulares, responsables de la movilidad de los diferentes eslabones óseas de las articulaciones

La realización de cada gesto exige el trabajo organizado de varias cadenas cinéticas, cada una de ellas con una función determinada

Cadena Muscular VS Cadena Cinética Muscular

Tipos de cadenas cinéticas Cadena cinética abierta: El extremo distal de la cadena es libre (dar una patada) Elementos: dos palancas óseas, una articulación y el sistema muscular motor Biomecánica: en función de los grados de libertad de movimiento de la articulación Importancia de las sinergias musculares (agonistas, antagonistas, sinergistas, estabilizadores) Reclutamiento muscular próximo-distal

Tipos de cadenas cinéticas Cadena cinética cerrada: •

El extremo distal de la cadena permanece fijo, y el proximal es el que va a realizar el desplazamiento con el movimiento (dominadas en barra)

Elementos: dos palancas óseas, una articulación y el sistema muscular motor Biomecánica: inversión del sentido de la fuerza muscular Importancia de las sinergias musculares (agonistas, antagonistas, sinergistas, estabilizadores) Reclutamiento muscular en sentido distal-proximal

Tipos de cadenas cinéticas Cadena cinética frenada (semiabierta-semicerrada): Ambos extremos de la cadena, proximal y distal son móviles

•

(ciclista de pie sobre la bicicleta)

•

Tipos de cadenas cinéticas

Cadena cinética facilitadora: Debido a la organización funcional en conjunto, la acción de los músculos débiles puede verse reforzada por la acción de los músculos fuertes de la misma cadena cinética, pasando así las cadenas cinéticas a ser cadena cinéticas facilitadoras o de refuerzo, sean éstas abiertas, cerradas o frenadas. Este concepto será de gran utilidad en la terapia de las cadenas. •

Homolaterales: sólo trabajan los músculos de un miembro Contralaterales: donde se obtienen contracciones de los músculos de un miembro desde el homónimo del lado contrario.

Evolución Histórica de la Biomecánica

1. ORÍGENES LEJANOS 2. ORÍGENES CERCANOS 3. REVISTAS Y LIBROS - Congresos. - Revistas y libros. - Sub-comisión de biomecánica y fisiología del COI


ORÍGENES LEJANOS ARISTÓTELES (384-322 aJC) -Estudia diferentes partes corporales y el desplazamiento de animales -El movimiento se produce por interacción con el suelo.

Obras: "Del movimiento de los animales" "De la marcha de los animales" "De las partes de los animales"


LEONARDO DA VINCI (1452-1519) -Estudia el vuelo y leyes del medio aéreo y acuático


VESALIO (1514-1564) - Leyes mecánicas aplicadas al sistema osteomuscular

- 1543 "De Humani Corpori Fabrica libri"


GALILEO GALILEI (1564-1642) - Aplica matemáticas al estudio de la naturaleza - Leyes de caída libre y parábolas


GIOVANNI ALFONSO BORELLI (1608-1679) - Leyes mecánicas en el sistema osteomuscular - 1680 "De Motu Animaliun"


ISAAC NEWTON (1642-1727) - Leyes de Newton

- 1687 "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica"


ORÍGENES CERCANOS EADWEARD MUYBRIDGE (1831-1904) -Foto-seriaciones del movimiento humano y animal

- 1877 "Animal Locomotion"


ETIENNE JULES MAREY (1830-1904) - Fotografía cronocíclica movimiento humano

- 1892 "Du Mouvement dans les functions de la vie"


ETIENNE JULES MAREY (1830-1904) Nace en 1830 Defiende su tesis sobre circulación cardíaca en 1859 En 1880-82 se diseña y construye la estación fisiológica “

”

En 1882 construye el fusil fotográfico 1895 Presidente de la Academia de Ciencias En el Congreso de fisiología de Cambridge (1898) se crea una comisión presidida por él para unificar los métodos de estudio de la fisiología. 1899 fusil fotográfico eléctrico Página web: http://www.expo-marey.com/home.html



BRAUNE Y FISCHER -Realizan los primeros análisis cinemáticos 3D, estudiando la marcha humana, entre los años 1895 y 1904.


MORITZ BENEDIKT (1887 y 1910) -Usa probablemente por primera vez la palabra biomecánica en un seminario científico en Wiesbaden (Alemania) en 1887 y posteriormente en 1910 publica los contenidos, en la primera publicación sobre biomecánica.

Evolución Histórica de la Biomecánica ARCHIBALD VIVIAN HILL (1886-1977) - Modelo mecánico de la contracción muscular - 1929 Nobel de Medicina

- 1931 "Adventures in biophysics"


NICHOLAS BERSTEIN (1896- 1966) -Estudia fisiología y medicina. - Investiga en el laboratorio de biomecánica del Instituto central de Ergonomía de Moscú. - Realiza análisis cinemáticos 3D para estudiar la coordinación en la biomecánica de la marcha y la carrera. - Estudia la eficacia y coordinación de diferentes movimiento. Postula diferentes teorías sobre el control motor de los movimientos.

REVISTAS Y LIBROS

JOURNAL OF BIOMECHANICS 1968 Nueva York (http://www.jbiomech.com/)

BIOMECHANIK SPORTLICHER BEWEGUNGEN 1970 Gerard Hochmuth 1973 Biomecánica de los movimientos deportivos

JOURNAL OF SPORTS BIOMECHANICS 1984, después pasa a denominarse

JOURNAL OF APPLIED BIOMECHANICS (http://www.humankinetics.com/products/journals/journal.cfm?id=JAB)

ALGUNOS ENLACES INTERESANTES: 1- Instituto de Biomecánica de Valencia : (http://www.ibv.org/) 2- International Society of Biomechanics:( http://www.isbweb.org/) 3- International Society of Biomechanics in Sports:( http://www.uni-stuttgart.de/isbs/) 4- European Society of Biomechanics :( http://www.utc.fr/esb/) 5- Biomechanics World Wide Web:( http://www.per.ualberta.ca/biomechanics/) 6- Consejo Superior de Deportes :( http://www.csd.mec.es/) 7- Federación Española de Medicina del Deporte :( http://www.femede.es/) 8- Todo sobre Muybridge :( http://www.ediblebrain.com/muybridge.htm) 9- Exposición de Marey (http://www.expo-marey.com/) 10- Jesús Dapena : (http://www.indiana.edu/) 11-American Academy of Podiatric Medicine (calzado deportivo) (http://www.aapsm.org/) 12- Jessica Hodgins :(http://www.cc.gatech.edu/gvu/animation/) 13- STT :( http://www.simtechniques.com) 14- Peak Performance: (http://www.peakperform.com/sitemap.htm) 15- KISTLER:- (http://www.kistler.com/web/kistler_portal.nsf/?Open) 16- BYOMEDIC:- (http://www.byomedic.com/Byomedic) 17- SPORTMETRICS:- (http://www.sportmetrics.net/) 18- Sistemas de análisis de movimiento ARIEL: (http:// www.arielnet.com)

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