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Dejando aparte las prótesis ortopédicas cuyo empleo ha tenido un enorme desarrollo gracias a la aplicación de nuevos materiales y técnicas de cálculo, así como a los avances
en las técnicas de implantación por lo que cada día es más amplia la gama de posibilidades de sustitución de órganos conocidos y menos conocido, lo cual resulta de gran ayuda para pacientes y médicos un ejemplo de esto es la fabricación de
bombas de insulina para emplear en personas diabéticas. -
Esta ecuación puede describirse en términos de la tensión y la velocidad de deformación como: Tejidos blandos[editar] Durante la década de 1970, varios investigadores que
trabajaban en biomecánica iniciaron un programa de caracterización de las propiedades mecánicas de los tejidos blandos, buscando ecuaciones constitutivas fenomenológicas para su comportamiento mecánico. -
Esta área de conocimiento se apoya en diversas ciencias biomédicas, utilizando los conocimientos de la mecánica, la ingeniería, la anatomía, la fisiología y otras disciplinas,
para estudiar el comportamiento del cuerpo humano y resolver los problemas derivados de las diversas condiciones a las que puede verse sometido.1 La biomecánica está íntimamente ligada a la biónica y usa algunos de sus principios, ha tenido
un gran desarrollo en relación con las aplicaciones de la ingeniería a la medicina, la bioquímica y el medio ambiente, tanto a través de modelos matemáticos para el conocimiento de los sistemas biológicos como en lo que respecta a la realización
de partes u órganos del cuerpo humano y también en la utilización de nuevos métodos diagnósticos. -
Historia y desarrollo La biomecánica se estableció como disciplina reconocida y como área de investigación autónoma en la segunda mitad del siglo XX en gran parte gracias
a los trabajos de Y. C. Fung cuyas investigaciones a lo largo de cuatro décadas marcaron en gran parte los temas de interés en cada momento de esta disciplina.2 Circulación sanguínea[editar] Históricamente uno de los primeros problemas abordados
por el enfoque biomecánico moderno, resultó de intento de aplicar las ecuaciones de Navier-Stokes a la comprensión del riego sanguíneo.3 Aunque usualmente se considera a la sangre como un fluido newtoniano incompresible, esta modelización
falla cuando se considera el flujo sanguíneo en las arteriolas o capilares. -
Últimamente se ha hecho popular y se ha adoptado la Biomecánica ocupacional que proporciona las bases y las herramientas para reunir y evaluar los procesos biomecánicos en
lo que se refiera a la actual evolución de las industrias, con énfasis en la mejora de la eficiencia general de trabajo y la prevención de lesiones relacionadas con el trabajo, esta está íntimamente relacionada con la ingeniería médica y de
información de diversas fuentes y ofrece un tratamiento coherente de los principios que subyacen a la biomecánica bien diseñada y ergonomía de trabajo que es ciencia que se encarga de adaptar el cuerpo humano a las tareas y las herramientas
de trabajo. -
Para realizar esta acción de una manera adecuada, la biomecánica fisioterapéutica aborda la Anatomía desde un punto de vista funcional, entiende el “por qué” y el “como”,
es decir, como funciona la articulación, analiza funciones articulares como la estabilidad, la movilidad y la protección analizando el equilibrio que se da entre ellas, todo esto, siguiendo términos Anatómicos internacionales. -
Cambios en la tensión[editar] Nos referimos como tensión mecánica al esfuerzo interno por unidad de área que experimenta el material frente a la aplicación de la fuerza, cualquiera
sea ésta y que corresponde a los fenómenos descritos por la Tercera Ley de Newton (Acción y Reacción). -
Fisioterapeutas, logopedas y terapeutas ocupacionales utilizan distintos métodos y ejercicios para funciones cerebrales específicas, por ejemplo, los ejercicios de coordinación
ojo-mano pueden rehabilitar ciertos déficits motores, o ejercicios de planificación y organización, capaces de rehabilitar las funciones ejecutivas tras un golpe traumático en la cabeza o médula. -
• La biomecánica ocupacional, estudia la interacción del cuerpo humano con los elementos con que se relaciona en diversos ámbitos (en el trabajo, en casa, en la conducción
de automóviles, en el manejo de herramientas, etc.) -
Algunos tejidos blandos incluso pueden ser precondicionados sometiéndolos a cargas cíclicas, hasta el punto que las curvas de tensión-deformación para los tramos de carga
y descarga pueden llegar a prácticamente solaparse. -
Cambios en la forma[editar] Cuando se somete a un objeto cualquiera a la aplicación de una fuerza, en algún momento experimentará una deformación observable.
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Hoy en día es posible aplicar con éxito, en los procesos que intervienen en la regulación de los sistemas, modelos matemáticos que permiten simular fenómenos muy complejos
en potentes ordenadores, con el control de un gran número de parámetros o con la repetición de su comportamiento. -
• La biomecánica forense, se ocupa de estudiar los mecanismos de lesión que se pueden producir en el cuerpo frente a choques, colisiones, actuación de esfuerzos de consideración.
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Subdisciplinas La Biomecánica está presente en diversos ámbitos, aunque cinco de ellos son los más destacados en la actualidad: • La biomecánica médica es una ciencia que
estudia las enfermedades del cuerpo humano, más específicamente el sistema locomotor. -
Existen muy diversos tipos de marca pasos (en la actualidad se cuenta con más de 200 tipos diferentes) Los impulsos eléctricos generados por el aparato pueden ser se frecuencia
fija, es decir producidos a una frecuencia predeterminada, sin ninguna relación con la actividad del corazón, pero en la actualidad se emplean más los marcapasos a demanda, o sea, mediante impulsos desencadenados cuando el propio aparato reconoce
un fallo en el ritmo cardíaco normal. -
Relación entre tecnología y biomecánica La tecnología biomecánica, a veces llamada bioingeniería, se refiere tanto a dispositivos artificiales fabricados a partir de los resultados
encontrados a partir de la investigación biomecánica, como a los instrumentos y técnicas usados en la investigación y adquisición de nuevos conocimientos en el ámbito de la biomecánica. -
Dada la creciente complejidad de la formación y el desempeño en todos los niveles del deporte de competencia, no es de extrañar que los atletas y entrenadores estén recurriendo
en la literatura de investigación sobre la biomecánica aspectos de su deporte para una ventaja competitiva. -
En cada uno de estos tejidos el principal elemento importante es el colágeno, aunque la cantidad y la calidad del colágeno varía de acuerdo con la función que cada tejido
realiza: • La función de los tendones es conectar el músculo con el hueso y está sujeto a cargas de tracción. -
La aplicaciones de la kinesiología de la salud humana incluyen la biomecánica y ortopedia; fuerza y acondicionamiento; los métodos de rehabilitación, como son la terapia física
y ocupacional; y el deporte y el ejercicio. -
Técnicas neurocognitivas, como la terapia de rehabilitación cognitiva, proporcionan la evaluación y tratamiento de trastornos cognitivos de una gran variedad de enfermedades
cerebrales y otros daños que causan incapacidad persistente para muchos individuos. -
Esto quiere decir, por ejemplo, que si el material es sometido a una carga constante, la deformación del material inicialmente ocurre a una cierta velocidad y que con el paso
del tiempo de carga mantenida, dicha deformación tiende a ser constante (no experimentar variaciones). -
La gráfica asociada al estudio de este fenómeno se conoce con el nombre de Curva Tensión Deformación de cuyo estudio es posible inferir el comportamiento del material.
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Si el elemento que pretende caracterizar este fenómeno (normalmente una videocámara) filma al sujeto a una frecuencia menor, existirán partes del movimiento que no queden
fielmente representadas en la filmación. -
Las relaciones de tensión-deformación en los huesos pueden ser modelizadas usando una generalización de la ley de Hooke, para materiales ortotrópicos: Donde , existiendo sólo
cinco constantes independientes que son función de: , los módulos de Young en dirección longitudinal y transversal. -
El trabajo de las personas especializadas en kinesiología puede abarcar varios campos, como son, la investigación, la industria de la aptitud, ajustes clínicos y el entorno
industrial. -
La rehabilitación de la función motora y cognitiva suele implicar métodos de entrenamiento de vías neuronales ya existentes o formación de nuevas conexiones neuronales para
recuperar o mejorar el funcionamiento neurocognitivo que se haya visto disminuido por alguna patología o traumatismo. -
Una vez procesadas las imágenes capturadas, la aplicación proporciona información acerca del movimiento tridimensional de las personas o de los objetos en el espacio.
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Estas fuerzas, en sentido general, pueden ser de tipo compresivo o bien de tipo tracción y generarán en la estructura dos cambios fundamentales.
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Los factores humanos o la ergonomía tiene que ver con la adaptación entre el usuario, el equipo y su entorno.
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La capacidad resistente del cartílago en compresión se deriva principalmente del colágeno, como en tendones y ligamentos, aunque en este tejido el colágeno tiene una configuración
anudada, soportada por uniones de cruce de glucosaminoglicanos que también permiten alojar agua para crear un tejido prácticamente incompresible capaz de soportar esfuerzos de compresión adecudadamente. -
Sistema de coordenadas El análisis del movimiento requiere de un sistema de coordenadas sobre las cuales poder establecer los cambios de posición (linear o angular) que experimenta
el sujeto de estudio. -
La relación entre el esfuerzo aplicado y las deformaciones experimentadas, recibe el nombre de rigidez, y depende del tipo de esfuerzo que sea (de compresión, de flexión,
torsional, etc.). -
Esto se traduce en la investigación de las técnicas específicas del deporte, diseñar mejor el equipo deportivo, vestuario, y de identificar las prácticas que predisponen a
una lesión. -
Estimuladores[editar] Los estimuladores artificiales son utilizados para activar ciertos órganos o funciones que, aun estando sanos no funcionan como es debido a causa de
lesiones del sistema nervioso central; según Claude Ville: «Una función extremadamente delicada, es la que se lleva a cabo para estimular el músculo cardíaco a través de un aparato marca pasos, que permite regular los latidos cardíacos al
proporcionar desde el exterior impulsos de corriente y que resulta vital en algunos casos de arritmias cardíacas». -
Además de las características físicas y químicas de resistencia mecánica, se necesita fiabilidad, duración y compatibilidad en un ambiente biológico que siempre tiene una
elevada agresividad. -
Para evaluar la adaptación entre la persona y la tecnología utilizada, los especialistas en ergonomía o factores humanos tienen en cuenta el trabajo o actividad que se está
llevando a cabo, las demandas de los usuarios, el equipo utilizado (su tamaño, forma, y lo apropiado que es para la tarea), y la información utilizada (la forma en que se presenta, accede y cambia). -
Ruido El traspaso o la conversión análogica-digital involucra la existencia de ruido proveniente de la multiplicidad de campos electromagnéticos en nuestro ambiente que pueden
deteriorar o modificar las condiciones de la imagen que se obtiene. -
La definición que da la Asociación Internacional de Ergonomía sobre la ergonomía o los factores humanos es: La ergonomía (o factores humanos) es la disciplina científica que
estudia las interacciones entre los seres humanos y otros elementos de un sistema. -
Para los objetos más bien elásticos, dicha deformación se alcanza con aplicaciones de fuerza de baja magnitud, mientras que los materiales rígidos requieren de aplicación
de magnitudes de fuerza de mayor consideración. -
Dichos materiales se caracterizan por presentar un comportamiento diferente en el tiempo a pesar de que las condiciones de carga o deformación a las que se les somete permanezcan
constantes. -
• Plataformas de fuerza: plataformas dinamométricas diseñadas para registrar y analizar las fuerzas de acción-reacción y momentos realizados por una persona durante la realización
de una actividad determinada. -
El análisis de un órgano artificial, debe considerarse en la construcción de estos aspectos tales como materiales que requieren unas particulares características para poder
ser implantados e incorporados al organismo vivo. -
, es la máxima carga o tensión que se puede producir en el músculo.
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• Baropodometro electrónico: Pasillo instrumentado con sensores de presión que registran las presiones plantares durante diferentes gestos de locomoción (marcha, trote, carrera,
etc.). -
La rehabilitación se dirige a las funciones cognitivas como la atención, la memoria y la función ejecutiva.
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Las señales de entrada de muy diversos tipos y convertidas en la mayoría de los casos en magnitudes eléctricas (ejemplo, variaciones de presión y variaciones de resistencia
eléctrica ) corresponden a variaciones de temperatura, de deformación muscular en los esfuerzos, de presión venosa o arterial, etc. -
Los tejidos blandos presentan comportamientos viscoelásticos: gran capacidad disipación de energía, histéresis, relajación de tensiones, precondicionado y «creep».
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En este caso, se da un efecto Fahraeus–Lindquist inverso y la tensión tangencial del vaso se incrementa.
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El objetivo general de la investigación biomecánica deportiva es desarrollar una comprensión detallada de los deportes mecánicos específicos y sus variables de desempeño para
mejorar el rendimiento y reducir la incidencia de lesiones. -
Una de las más usuales es la fotogrametría, cuya implementación de laboratorio es habitualmente costosa y requiere de algunos requisitos.
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Works Cited
[‘Vera, 1994
2. ↑ «Y.C. “Bert” Fung: The Father of Modern Biomechanics». Archivado desde el original el 24 de agosto de 2007. Consultado el 14 de febrero de 2009.
3. ↑ Fung, Y. C.: «Elastic Environment of the Capillary Bed», Circulation Research,
1966, 19:441. Photo credit: https://www.flickr.com/photos/brinzei/7285188160/’]