Importancia de la Biomecánica en la Salud y el Deporte
Biomecánica: Importancia y Actualidad
El término Biomecánica proviene de las palabras Biología, ciencia que estudia a los seres vivos y mecánica, rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos. Su objetivo es de gran importancia ya que hace un aporte en pro de las resolución de las diversas condiciones de salud y de calidad de vida. Objetivo: mejorar el rendimiento y reducir la incidencia de lesiones, mejorar la salud, comprender el deporte, mejorar la técnica. Actualidad de la Biomecánica: En la actualidad ha permitido estudiar a fondo las características físicas del cuerpo humano y los principios de la mecánica para guiar la efectividad de los movimientos que realiza el atleta.
Mecánica de sólidos
Estudio de las propiedades mecánicas de los materiales. Los bases en relación a la mecánica de sólidos son la corrección entre tensión y elongación.
Estática
Estudio de los cuerpos y sistemas en equilibrio.
Equilibrio
Condición en que un cuerpo o sistema se encuentra en reposo a movimiento continuo.
Artrocinemática
Estudio de los movimientos que ocurren dentro de las superficies articulares y su relación entre ellos durante el movimiento.
Osteocinemática
Estudio del movimiento global de las extremidades u otras partes del cuerpo unas en relación a otras según puntos de referencia.
Cinemática
Estudia la geometría del movimiento independiente de las influencias cinéticas responsables por ese movimiento.
La dinámica
Parte de la Biomecánica que describe las causas o las fuerzas que se generan el movimiento (o su ausencia).
La cinética
Describir la relación existente entre las fuerzas y el movimiento que se produce en las articulaciones. Las conexiones entre los huesos (articulaciones).
Biomecánica
Aplicación de los principios mecánicos en sistemas biológicos fundamentales de la física y la bioingeniería.
¿Cuál es la ciencia básica de medicina?
Anatomía y Fisiología.
Hipócrates (padre de la medicina 300 a. C): principios de casualidades.
Aristóteles (380-320 a. C): realiza estudios de los movimientos como un motor.
Herofilo (300 a. C): Diferenciar nervios y tendones.
Galeno: Estudia el cuerpo para diferenciar los tipos de movimientos, nervios motores, sensitivos.
Da Vinci: Pintura de anatomía, fuerza, fricción, peso.
Giovani Alonso Borrelli (padre de la biomecánica).
Newton: Leyes.
Galileo: Observaciones del movimiento.
Descarte: Expresar movimientos, coordenadas, planos cartesianos.
Leonard Euler(1703) Teorías matemáticas, conservación de fuerza.
Historia de la Biomecánica
La historia de la Biomecánica ha ido evolucionando, en estos 7 recorridos históricos:
- Antigüedad (600-250 a .c)
Los griegos dieron los primeros fundamentos sobre matemáticas, mecánica, física y medicina.
-Pitágoras (580-495 a. c): primer pensador en afirmar que todas las cosas tenían una forma y podían definirse en números. Surge su teorema.
-Hipócrates(460-370 a. C): Establece el principio de casualidad, cada cosa se da por alguna razón.
-Platón (427-347 a. c): Realiza el análisis de los movimientos, a través de la observación y contemplación de fenómenos.
Aristóteles (384-322 a. c): Introduce el razonamiento matemático y deductivo a las ciencias en general. Plantea que el movimiento se produce por interacción con el suelo.
Herófilo (335-280 a.c): Crea bases de la anatomía moderna. Estableció diferencias entre arterias y venas y distingue los tendones y los nervios.
Arquímedes (287-212 a.c): propone el concepto de centro de gravedad.
Galeno (129 a 201 d.c) considerado el padre de la medicina deportiva.
- Edad Media (200-1450)
En este periodo se había desarrollado las tendencias religiosas por lo cual el aporte a la ciencia fue demasiado nulo.
- Renacimiento(1450-1600)
Da Vinci: realizó estudios sobre el comportamiento físico y dibuja la anatomía del cuerpo humano.
Andreas Versalius (1514-1564=: Considerado de la anatomía humana moderna demostró que los músculos se acortaban y se hacían más gruesos durante la contracción.
- Revolución Científica (1600-1730)
René Descartes (1596-1650): Creador del sistema de coordenadas cartesianas, sobre los que se estudia el movimiento corporal.
Isaac Newton(1642-1727): Descubridor de la ley de gravitación y creador de las leyes de Newton.
- Ilustración(1730-1800)
Leonard Euler: desarrolló teorías matemáticas para describir el movimiento de los cuerpos vibrantes.
James Keill: Calculó el número presente de fibras en cada músculo.
- Siglo de la marcha (1800-1900)
Etienne Marey: en 1859 diseñó su tesis sobre la estación fosopópgocvp.
Eadweard Muybridge comienza a estudiar el trote de caballo.
- Siglo XX (1900)
Jules Amar: realizó el análisis de la actividad muscular, la fatiga a nivel físico y los efectos que trae a nivel muscular.
Nicolas Berstein: se desarrolló un método para la medición del movimiento.
Archibald Vivianhill explicó la mecánica estructural de la función muscular.
Vector: el vector es una magnitud física por un punto del ejercicio donde se mide dicha magnitud además de su módulo (longitud) su dirección (orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo). Tiene 4 elementos.
Dirección: arriba, abajo, horizontal, vertical, oblicuo.
Magnitud: mide cuanto pesa, fuerza.
Sentido: Hacia donde se dirige la flecha.
Punto de origen: de donde tiene origen.
Vector=Fuerza: porque el vector es la forma de representar, de graficar una fuerza.
Magnitud escalar: son aquellas que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas por su medida. Esto es las magnitudes escalares está representado por el ente.
Magnitud Vectorial: Son aquellas que quedan caracterizadas por una cantidad (intensidad o módulo) una dirección y un sentido en un espacio.
PLANOS Y EJES: De forma específica podemos decir que un plano es una línea imaginaria que tomamos como referencia para dividir al cuerpo en secciones y así comprender mejor su estructura. Por otro lado, un eje es una línea recta a través de la cual gira una articulación.
Planos del cuerpo:
Plano sagital: divide nuestro cuerpo a la mitad.
Plano frontal: divide a nuestro cuerpo en la parte de mitad antero posterior. Tenemos una perspectiva de cara o de espalda.
Plano transversal: divide a nuestro cuerpo en la parte de mirad superior e inferior.
Ejes del cuerpo:
Eje antero posterior: tiene una dirección de otras hacia adelante por lo que se encuentra perpendicular al plano frontal.
Eje vertical: Se dirige de arriba hacia abajo y es perpendicular al plano horizontal.
Eje transversal: se encuentra dirigida de lado a lado y tiene como perpendicular el plano sagital.
Movimientos
Flexión y extensión: la flexión es el movimiento contrario a la extensión y viceversa. Es la modificación del ángulo formado por los huesos de articulación.
Abducción y aducción: Se produce una abducción cuando una parte del cuerpo se aleja de la zona media por el contrario si se acerca el movimiento es aducción.
Rotación: Extremidad que puede hacer un círculo con (articulación).
Circunducción: Cuando el eje (articulación) no es simétrica de forma circular.
Cadena cinemática: Son combinaciones de varias articulaciones del sistema musculo esquelético, las cuales constituyen una unidad mecánica y funcional de forma general.
Cadena cinemática abierta: combinación de varias articulaciones constituyentes de una unidad mecánica funcional en la cual el extremo distal está libre. Ejemplo: Press de banca o el levantamiento de pesas donde las extremidades en este caso la extremidad superior se acerca de y aleje del resto del cuerpo de forma libre.
Cadena cinemática cerrada: combinación de varias articulaciones constituyentes de una unidad mecánica funcional en los cuales el extremo distal está sometido a una resistencia extrema encontrándose en un punto fijo. Ejemplo: Sentadilla en donde el extremo distal en este caso los pies estaría inmóvil en un punto fijo como el suelo.
Supinación: palmas arriba.
Pronación: palmas hacia abajo.
Músculo agonista ayuda al movimiento.
Músculo antagonista se opone al músculo.
Los huesos formas las bases de las cadenas biocinemáticas.
Concéntrica: contrae el músculo.
Excéntrica: alarga el músculo.
Fuerza: Es un fenómeno que modifica el movimiento de un cuerpo o bien la deforma. Las fuerzas pueden presentarse en vectores ya que poseen magnitud, dirección y sentido.
Tipos de fuerza:
Estática: Sin movimiento, no hay desplazamiento
Máxima: La fuerza máxima es la fuerza más alta que nuestro sistema neuromuscular es capaz de expresar en una contracción.
Dinámica: Genera el movimiento. El movimiento puede ser de acortación (concéntrica) o de alargamiento (excéntrica)
Explosiva: Desarrolar tensión muscular maxima en el menor tiempo posible. Este tipo también es conocida como fuerza de velocidad o potencia
Resistencia: Mayor tiempo que una persona puede mantener la fuerza
La fuerza absoluta se define como la capacidad de un deportista a ejercer la máxima fuerza sin tener en cuenta su peso corporal. Sin embargo, si hablamos de la fuerza relativa, esta sí lo tiene en cuenta y es representada por el cociente entre la fuerza absoluta y su peso corporal
Fulcro= punto de apoyo
Musculo: todo movimiento humano es generado por la acción de un musculo
Punto de apoyo: articulación
Endomisio: forman las miofibrillas
Fibras musculares: celula muscular individual envuelta por el endomisio y por las fibras dentro del fasiculo. Tiene estructuras mas pequeñas. Gruesas, delgadas, miosina y actina.
Isometrico= estático
Angulo: Entre las fibras musculares y el eje longitudinal del musculo (paralelos u oblicuas)
PALANCAS: Una palanca es una máquina simple cuya función consiste en transmitir fuerza y desplazamiento.
Palanca primer grado: En la palanca de primer grado, el punto de apoyo se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Ejemplos balanza, tijera, tenaza
Palanca segundo grado: se caracterizan porque la resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la fuerza. Ejemplo: la carretilla y destapador de botellas
Palanca tercer grado: La fuerza está entre el punto de apoyo y la resistencia. Ejemplo, pinzas, martillo y caña de pescar.
Sistemas de fuerzas: Un Sistema de fuerzas se produce cuando se aplican dos o más fuerzas sobre un mismo objeto
Concurrentes paralelas (colineales): son aquellas fuerzas que actúan a lo largo de una misma línea de acción, siendo su suma vectorial o fuerza resultante
Sistema de fuerzas concurrentes no paralelas: Los sistemas de fuerzas concurrentes no paralelas son aquellas en las que las fuerzas aplicada a un cuerpo presentan diferentes lienas de acción.
Sistema de fuerza no concurrentes paralelas: son aquellas cuyos líneas de acción no se intersecan de forma perpendicular
Fuerzas colineales: están en la misma dirección/ mismo sentido
Aceleración: desplazamiento constante de fuerza
Equilibrio: cuerpo en reposo o movimiento continuo
Fuerza magnética: imán atrae el hierro
Fuerza de gravedad: cae en vertical hacia abajo
Fuerza electroestática: se produce cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo
Dina: es la fuerza que sobre un gramo de masa le imprime una aceleración de 1cm + seg
Newton: es la fuerza que aplica a la masa de un kilogramo, produce la aceleración de un metro sobre segundo al cuadrado. 1 new. 1kg x 1m/ seg 2
1 newton= 100000 dinas
Centro de gravedad: Es un lugar del cuerpo que no es visible pero es indicativo de la suma de fuerzas que provienen del exterior e interior, puede variar de acuerdo al momento y a la posición de la persona. Sirve para indicarnos cual es el lugar del organismo en el cual se concentrar todas las fuerzas.
Antropometria: estudio de la medida del cuerpo humano en todas sus posiciones y actividades tales como alcanzar objetos, correr, subir, bajar escaleras, descansar, etc. Sirve para tener una referencia de la altura para tener medidos para saber que tipos de ejercicios hacer.
Antropometria estatica: mide el cuerpo mientras está fijo en una posición permitiendo medir el esqueleto entre puntos anatómicos específicos.
Dinámico o funcional: medida tomado durante el cuerpo en movimiento.
Estabilidad: Respustra de un sistema cuando se le mueve de la posición del equilibrio
Positivo: sistema es desplazado de su posición de equilibrio genera fuertes tendentes a volver a la posición inicial.
Neutra: sistema desplazado de posición de equilibrio no ponerle ninguna fuerza y permanece en equilibrio. Se mueve y genera nueva posición
Negativa: no se detiene y no ingresa a su posición
Dinámica: fuerzas tienen a recuperar la posición de equilibrio puede ser tan grande que fuerce al sistema a ir más allá de la posición inicial. Amortiguador
Tipos de movimientos: absolutos y relativos
Movimiento es el cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia
(MRUA) MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO: el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado, es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante
Caida libre: La caída libre es un movimiento en el que se deja caer un objeto desde cierta altura y mientras este cae, no existe ninguna resistencia o elemento que se aparezca en su camino para interrumpirlo. Por esa razón se llama “libre”.
PARABOLA: movimiento parabolico trayectoria describe una parabola corresponde cojn la trayectoria ideal de un proyectil.
Tiro parabólico: conociendo la velocidad de salida (inicial) el angulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre solido y llegada) se conoce toda la trayectoria