PRINCIPIOS DE LA BIOMECANICA
El cuerpo humano es una máquina altamente sofisticada compuesta de una variedad de máquinas. Tanto el cuerpo como los objetos (i.e., los implementos implementos deportivos que emplea) deben seguir las leyes convencionales de la física.
El estudio detallado de estas leyes y su aplicación a los seres vivientes (particularmente al humano) se conoce como Biomecánica o Cinesiología Biomecánica.
La mecánica puede subdividirse en: E stática considera las estructuras y cuerpos rígidos en una estado inmóvil. Dinámica estudia el cuerpo (o sus
segmentos) y los implementos en un estado móvil.
La dinámica se subdivide en: Cinemática descripción de los movimientos (desplazamiento, velocidad y aceleración) Cinética estudia las causas que provocan el movimiento del cuerpo/objetos (incluyendo los conceptos de masa, fuerza y energía).
La biomecánica analiza en forma
cualitativa y cuantitativa el movimiento humano. Se emplean las leyes de la física y mecánica para dichos propósitos
CINEMÁTICA Descripción del movimiento humano (incluyendo su sistema de palancas y articulaciones). El esqueléto humano es un sistema compuesto de palancas. cada hueso largo puede ser visualizado como una barra rígida que transmite y modifica la fuerza y el movimiento.
Tipos de Movimientos Movimiento lineal o rectilíneo
(traslatorio). recta
ocurre en una línea
Movimiento angular (rotatorio)
alrededor de un eje en un patrón/vía curva
Movimiento curvilineo. combinación del movimiento angular y lineal.
Movimiento complejo. combina simultáneamente rectilíneo, curvilíneo y rotatorio
Dirección del Movimiento
se describe como aquel que ocurre en una dirección a favor de las manecillas del reloj ( positivo) o en contra de las manecillas del reloj (negativo
Cantidad del Movimiento
La magnitud de un arco de movimiento puede ser expresado en grados o radianes.
El movimiento translatorio es cuantificado por la distancia lineal a través del cual el objeto o segmento se mueve
Desplazamiento (d)
Representa la variación de la posición de un cuerpo u objeto con referencia las coordenadas/ejes
Velocidad promedio (Vp)
Es el desplazamiento dividido por el tiempo (t ) transcurrido
Aceleración (a)
Es el cambio de velocidad por unidad de tiempo aceleración positiva la velocidad aumenta en relación al tiempo aceleración negativa reducción en la velocidad conforme progresa el tiempo
CINÉTICA
Estudia las fuerzas que inducen la variedad de movimientos que puede ejecutar el cuerpo humano
Fuerzas
Fu erza de gravedad representa
la atracción de la tierra hacia los objetos o cuerpos dentro su esfera de influencia. Fu erza externa; la fuerza ejercida por un objeto que se encuentra fuera del cuerpo. Fu erza interna aquella que actúa sobre el cuerpo humano y se origina dentro del cuerpo
Centro de Gravedad (CG)
Punto de aplicación de la Fuerza de gravedad.
En un cuerpo u objeto simétrico, el centro de gravedad se localiza en el centro geométrico de dicho cuerpo u objeto.
Centros de Gravedad
Segmentales Cada segmento
del organismo humano posee su propio centro de gravedad. Centros de Gravedad del
Cuerpo Humano
Desde la posición anatómica de pie, el centro de gravedad en el cuerpo humano se encuentra aproximadamente en la posión anterior de la segunda vertebrta en el sacro
Centro de Gravedad y
E stabilidad P ara
que un objeto o cuerpo humano sea estable, la línea de gravedad debe estar ubicada dentro de la base de apoyo
Equ ilibrio
Para establecer equilibrio de un objeto, todas las fuerzas que actúan sobre este deben ser consideradas y la suma de todas las fuerzas equivale a cero
Algunas fuerzas
que influyen el movimiento humano son: Gravedad Músculo Viento/agua Ligamento Pesos externos Hueso Fuerzas de reacción Fricción
P ares de f u erzas dos
fuerzas iguales separadas una de otra que actúan en direcciones paralelas pero opuestas, produciendo rotación dos o más fuerzas se intersectan en un punto de aplicación común (composición o combinación de fuerzas (vectores).
Fu erzas Conc u rrentes
características De Los vectores: P un to de aplicación de la fuerza ejercida sobre el objeto o cuerpo línea de acción o de aplicación creada por la fuerza Dirección tracción hacia la fuente que genera la fuerza o una presión que se aleja de esta . Magnit u d cantidad de fuerza que ejerce la fuente
P alancas
Representa una barra rígida que se apoya y rota alredeor de un eje. Las palancas sirven para nover un objeto o resistencia Brazo de la palanca se utiliza para describir la distancia entre el eje al punto de aplicación de la fuerza
la prominencia o prominencias óseas que ocasionan la desviación forman una polea anatómica. Las poleas se encargan de cambiar la dirección, sin cambiar la magnitud de la fuerza aplicada
P oleas Anatómicas
FISIOLOGIA Articulación-
ARTICULAR
es el medio de contacto que hace a la unión entre dos huesos próximos Funciones más importantes: - constituir puntos de unión del esqueleto - producir movimientos mecánicos proporcionándo elasticidad y plasticidad al cuerpo, además de ser lugares de crecimiento.
Clasificación estructural
Sinoviales o Móviles Están envueltas por una cubierta deslizante llamada " sinovial " . Permiten realizar una amplia gama de movimientos.
Cartilaginosas o semimoviles entre cartílago y hueso, no permiten tanto movimiento
Fijas o inmoviles son uniones de huesos en las que participa un tejido fibroso
Clasificación funcional
Diartrosis o articulaciones móviles Enartrosis Condilartrosis Trocleartrosis Encaje recíproco Trocoides Artrodias
Clasificación funcional Anfiartrosis
Anfiartrosis verdaderas Diartroanfiartrosis
Sinartrosis sincondrosis sinfibrosis
HOMBRO (GLENOHUMERAL)
Enartrosis (cabeza humeral y cavidad Glenoidea) Medios De Unión Cápsula articular Membrana sinovial Bolsas sinoviales periarticulares
Ligamentos pasivos Ligamento coracohumeral o superior Ligamento glenohumeral superior Ligamento glenohumeral medio Ligamento glenohumeral inferior
Ligamentos activos (musculos)
HOMBRO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
FLEXION (160-180º) Musculos: Deltoides, Pectoral mayor coracobraqial, biceps EXTENSION (50-60º) Musculos: Deltoides, Redondo mayor, Redondo menor, Dorsal ancho, pectoral mayor, Triceps
HOMBRO ADUCCION HORIZONT AL
(130º) Musculos: Pectoral mayor, deltoides ABDUCCION HORIZONT AL (130º) Musculos: Deltoides, Redondo mayor, Redondo menor, Infraespinoso (170-180º) ABDUCCION Musculos: Deltoides, supraespinoso, infraespinoso, Subescapular, Redondo menor, Biceps
HOMBRO
ADDUCCION (50-75º) Musculos: Pectoral mayor, Dorsal ancho, Redondo mayor, Subescapular ROT ACION INTERNA (60-100º) Musculos: Redondo mayor, Deltoides, Dorsal ancho, redondo mayor, Subescapular ROT ACION EXTERNA (80-90º) Musculos: Infraespinoso, Deltoides, Redondo menor CIRCUNDUCCION
CODO Tres articulaciones:
Cubitohumeral: Trocleartrosis Radiohumeral: Bisagra uniaxial Radiocubital: Pivote uniaxial Medios de Union: Capsula articular unica Ligamentos: Complejo colateral medial Haz anterior, Haz transverso, Haz posterior Complejo lateral
Ligamento anular Ligamento colateral radial Ligamento colateral cubital Ligamento colateral accesorio
CODO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
FLEXION (140-150º) Musculos: Braquial antrerior, Biceps braquial, Supinador largo, Pronador redondo, Cubital anterior EXTENSION (0-10º) Musculos: Triceps, Anconeo
CODO
PRONACION (80-90º) Musculos: Pronador redondo, Pronador cuadrado, Palmar mayor
SUPINACION (90º) Musculos: Supinador, Biceps braquial.
MUÑECA Y MANO
Radiocarpal: (Radio-escafoides-semilunar). Biaxil, elipsoide. Intercarpal: estabilizadas por ligamentos dorsales y palmares Carpometacarpal: pulgar en sila de montar. Otras planas. Intermetacarpianas: planas Metacarpofalangicas: Condileas Interfalangicas: Uniaxiales , en bisagra
MUÑECA Y MANO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS: Muñeca Extension (70-90º)
Musculos:Primero y segundo radiales, cubital posterior (80-90º) Flexion Musculos: Palmar mayor, cubital anterior Desviacion Cubital (30-45º) Musculos ; Cubital anterior y posterior Desviacion Radial (15º) Musculos: palmar mayor, 1er. Radialexterno, abd largo y extensor corto del pulgar
MUÑECA Y MANO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS: Dedos
Extension (MTCF:30-45º, IFP: 0 IFD: 20º) Musculos:extensor comun, extensor propio del indice, extensor propio del meñique Flexion (MTCF:80-90º, IFP: 100-115º, IFD: 80-90º) Musculos: flexor comun profundo y superficial, lumbricales, interoseos,flexor propio del meñique.
MUÑECA Y MANO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RA RAN NGOS: Dedos
Abduccion (20-30º) Musculos: interoseos dorsales,abductor del meñique Adduccion (0) Musculos: interoseos palmares
MUÑECA Y MANO MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS: Dedo pulgar Extension (MCF-0, IF: 9-5º) Musculos:extensor largo, corto y abd pulgar Flexion (CMC: 45-50º, MCF: 50-55º, 50-55º, IF: 85-90º) Musculos:Fexor corto, corto, largo y oponente Abduccion (60-70º) Musculos:Abductor largo y corto del pulgar Adduccion (30º) Musculos: adductor del pulgar Oposicion Musculos: oponente del pulgar y meñique, flexor corto, abductor corto del pulgar
COLUMNA CERVICAL OCCIPITOATLOIDEA (CO-C1)
Flexion y Extension
(15-20º) ATLANTOAXOIDEA (C1-C2) Mayor movimiento. Flexion extension (10º) Lateral: 5º. Rotacion; 50º.
COLUMNA CERVICAL Musculos Flexion: Recto anterior menor y mayor,lateral y hioideos, oblicuo menor, ECM Extension: esplenio, complexo mayor y menor, digastrico de la nuca, trapecio, recto posterior menor y mayor, oblicuo menor y mayor, ECM Rotacion: Trapecio, esplenio, complexo menor y mayor, oblicuo mayor o inferior, ECM
COLUMNA LUMBAR Diartrosis. 5 pares entre facetas articularessuperiores e inferiores. Movimientos ; Flexion: (40-60º) Extensiòn ( 20-35º) Lateral: (15-20º) Rotacion: (3-18º)
COLUMNA LUMBAR
Musculos Flexion: psoas mayor,recto anterior mayor, oblicuo mayor y menor, transverso del abdomen. Extensiòn: Dorsal ancho, espinales, transverso espinoso, interespinosos, cuadrado lumbar Lateral: dorsal ancho. espinales., transverso espinal, intertranverso, cuadrado lumbar, psoias mayor, oblicuo mayor del abdomen
CADERA
Multiaxil esferica Estabilidad por insercion profunda de cabeza femoral en acetabulo, capsula articular y musculos potentes.
CADERA MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
Flexion (110-120º) Musculos:psoas, iliaco, recto anterior e interno, sartorio, pectineo, adductor mediano y menor. Extension (10-15º) Musculos: biceps crural, semimembranoso, semitendinoso, gluteo mayor y mediano, aductor mayor
CADERA MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
Abduccion (30-50º) Musculos: tensor de la fascia lata, gluteo mayor, mediano y menor, sartorio Adduccion (30º) Musculos: Adductor mediano, mayor y menor, recto interno, pectineo
CADERA MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
Rotacion externa (40-60º) Musculos: gluteo mayor y mediano, obturador interno y externo,cuadrado crural, piriforme, gemino superior e inferior, sartorio Rotacion interna (30-40º) Musculos: Adductor mediano, mator y menor, gluteo mediano y menor, tensor de la fascia lata, pectineo, recto interno
RODILLA Tibiofemoral en bisagra, superficies no
congruentes que requieren de ligamentos cruzados y colaterales, capsula articular con su sinovial y bursas asi como musculos para su estabilidad
RODILLA MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
Flexion (0-135º) Musculos: biceps crural, semimembranoso, semitendinoso, recto interno, sartorio, popliteo, tensor de la fascia lata, plantar delgado. Extension (0-15º) Musculos: Recto anterior,vasto interno, crural, vasto eXterno, tensor de la fascia lata
RODILLA MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS
Rotacion Interna {tibia sobre femur} (20-30º) Musculos: popliteo, semimembranoso, semitendinoso, sartorio, recto anterior. Rotacion Externa: Musculos: biceps crural
(30-40º)
TOBILLO
Trocleoartrosis.
Y PIE
movimientos congruentes y coaxiales. Principalmente se mueve el peroné y la tibia está fija. Establecida por: sindesmosis tibioperonea: la membrana sinovial hace que los huesos puedan moverse entre si. Hay numerosos ligamentos para reforzar esta unión. Articulación tibioperonea proximal = movimiento pasivo. Astrágalo: la articulación tibioperonea le hace una pinza. No tiene inserciones musculares. 3superficies articulares: polea superior superficie interna para el maleolo tibial y superficie externa para el maleolo peroneo. Reparte el peso corporal: 1/3 es para el escafoides y los 2/3 restantes van a parar al calcáneo. Maleolo peroneo desciende más para aguantar las fuerzas de compresión que van a la parte externa. Al maleolo interno,van las fuerzas de tracción].
Sistema ligamentoso del tobillo
Son refuerzos laterales para controlar la flexoextensión, Ligamento medial o deltoideo: controla el valgo y tracción (5º fisiológicos de varo del tobillo). Profundo que une tibia y astrágalo Superficial que va más allá de la articulación del tobillo se subdivide en 3 fascículos: anterior (inserción en escafoides), medio (tibia y sustentáculo tali) y posterior ( tibia con astrágalo ). Ligamento lateral externo: controla los movimientos del tobillo. 3 fascículos: peroneoí astrágalo anterior (limita flexión plantar), peroneoí calcáneo (limita varo) y peroneoí astrágalo posterior (limita flexión dorsal).
MOVIMIENTOS ACTIVOS Y RANGOS Flexión dorsal El eje de movimiento es oblicuo a los planos sagital y horizontal y pasa por la punta de ambos maleolos.Lleva asociado un movimiento pasivo de abducción de los dedos. Debido a la asimetría de la polea astragalina en este movimiento el peroné se aleja , asciende y gira en interno. Músculos: tibial anterior, extensor propio del 1er dedo, extensor común de los dedos y peroneo anterior.
Flexión plantar
El eje de movimiento es oblicuo a los planos sagital y horizontal y pasa por la punta de ambos maleolos. asociado movimiento pasivo de aducción de los dedos. Por la asimetría de la polea astragalina en este movimiento el peroné se acerca , desciende y gira en externo. Músculos : tibial posterior, flexor propio del 1er dedo, flexor común de losdedos, tríceps sural y peroneos laterales largo y corto.
Inversión y eversión del pie: Se dan en una cadena cinética abierta (pie en el aire): Inversión: flexión plantar + aducción +supinación o rotación externa. (La tibia rota hacia externo y aumenta el arco de la bóveda del pie). í eversión: flexión dorsal + abducción + pronación o rotación interna. (La tibia rota hacia interno y disminuye el arco de la bóveda del pie). (Los músculos situados por dentro del eje medio son aductores y supinadores. Aquellos que se sitúan por fueradel eje medio son abductores y pronadores).
Articulaciones del pie: Subastragalina: Es un trocus. Une astrágalo y calcáneo en 2 puntos: anterointerno y posteroexterno. Su eje de movimiento es oblicuo, (eje de Henke) y sólo permite rotaciones. sistema ligamentoso: ligamento interóseo: . Fascículo anterior . Fascículo posterior Entre los fascículos está el seno del tarso formado por grasa y mecanorreceptores. Ligamento deltoideo Ligamento talocalcáneo: anterior y lateral.
Articulación mediotarsiana o de Chopard: Formada por 2 cámaras: cámara interna: por unión de astrágalo y escafoides. Condiloartrosis anatómica pero enartrosis mecánica debido a que el ligamento calcaneoescafoideo plantar o glenoideo alarga la superficie del escafoides. Tiene movilidad porque se encarga de la amortiguación. cámara externa: por unión de calcáneo y cuboides. Silla de montar porque se encarga de la trasmisión decargas y no necesita movilidad.
Articulaciones intertarsianas: Artrodias unidas por diferentes ligamentos que permiten que actúen todas como un bloque. Articulación tarsometatarsiana: Artrodia excepto para el 2º metatarsiano que no se mueve. La movilidad máxima está en el 1er y 5º metatarsianos. El 2º y 3er metatarsianos tienen forma de cuña. Su función consiste en mantener el arco transverso de la bóveda del pie.
Articulaciones metatarsofalángicas: Trócleas. Idénticas a las de la mano exceptuando el 1er dedo que tiene fibrocartílago y huesos sesamoideos propios, sólo hace movimientos de flexión y extensión y no de abducción y aducción. Los músculos que se insertan en los sesamoideos solo estabilizan al apoyo contra el suelo. Movimientos: Flexion y extension Musculos: Flexores y Extensores de los dedos
