04 cinética articulaciones (2)
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Mster en INGENIERA BIOMDICA. Curso 2010-11. Semestre 1
BIOMECNICACintica de las Articulaciones Humanas (2).La columna vertebral La marcha humana
29-Oct-10
RAQUISPOSICIN SIMTRICA
Eje del cuerpo y protector del eje nervioso. Imperativos mecnicos contradictorios: RIGIDEZ y FLEXIBILIDAD
RAQUIS
POSICIN DE CARGA UNILATERAL
Cintura escapular
Tensores ligamentosos y musculares
Curvatura del raquis y restablecimiento automtico del equilibrio por la accin de los tensores musculares
Pelvis
Curvas del raquis: Curva sacra Lordosis lumbar Cifosis dorsal Lordosis cervical
FILOGNESIS (transcurso de la evolucin de la especie humana) ONTOGNESIS (transcurso del desarrollo del individuo) a) Primer da de vida b) 5 meses c) 13 meses d) 3 aos e) 8 aos f) 10 aos
CONSTITUCIN DE LA VRTEBRA TIPO 1.- Cuerpo vertebral 2.- Arco posterior 3,4.- Apfisis articulares 5,6.- Apfisis transversas 7.- Apfisis espinosa 8,9.- Pedculos 10,11.- Lminas
Columna principal: cuerpos vertebrales unidos por los discos intervertebrales
Canal raqudeo
Columnas secundarias: apfisis articulares unidas mediante articulaciones tipo artrodias (planas, deslizantes)
Amortiguacin pasiva en el disco intervertebral
Amortiguacin activa en los msculos de las correderas verticales
Elementos de unin intervertebral 1.- Ligamento vertebral comn anterior 2.- Ligamento vertebral comn posterior
D.- Disco intervertebral
6,7.- Anillo fibroso8.- Ncleo pulposo 3.- Ligamento amarillo
4.- Ligamento interespinoso 5.- Ligamento supraespinoso
10.- Ligamento intertransverso 9.- Ligamentos interapofisarios
Estructura del disco intervertebral
Comportamiento del disco intervertebral en los movimientos elementales: B.- Elongacin axial C.- Compresin axial
Compresin asimtrica: 46.- Extensin 47.- Flexin
48.- Inflexin lateral 49.- Rotacin axial
50.- Fuerzas estticas sobre una vrtebra ligeramente oblicua
Msculos posteriores del tronco:
Plano profundo/Msculos espinales
1.- Transverso espinoso2.- Interespinosos 3.- Epiespinoso 5.- Dorsal largo 6.- Sacrolumbar iliocostas
Plano medio 4.- Serrato posterior e inferior
Plano superficial 7.- Dorsal ancho
Msculos laterales del tronco:
Cuadrado lumbar
Psoas
Recto abdominal
Oblicuo menor
Transverso
Oblicuo mayor
Fuerzas de compresin sobre el disco de una vrtebra lumbar (L5-S1)
Hombre de 80kg: Cabeza: 3kg Miembros superiores: 14kg Tronco: 30kg
56) FLEXIN DEL TRONCO: Msculos espinales Glteos Isquiotibiales Sleos 57) ENDEREZAMIENTO: Isquiotibiales Glteos Lumbares y Dorsales
58) BIPEDESTACIN RECTILNEA
El Ciclo de la Marcha
CADENCIA: nmero de pasos en la unidad de tiempo
F(N)
Fy
Fz
Fx
t(s)
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Intercambios de energa cintica y potencialEnerga total del tronco
Energa potencial
Energa cintica
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Transferencias de energa: Rotacin en contrafase de la pelvis y la cintura escapular (Energa cintica / Energa elstica)
.- Conservacin del momento angular:Balanceo de brazos
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Reduccin de las oscilaciones del centro de gravedad: BICICLETA / AVESTRUZ
1) ROTACIN PLVICA EN EL PLANO TRANSVERSAL
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Reduccin de las oscilaciones del centro de gravedad:
2) CADA PLVICA EN EL PLANO FRONTAL ACOMPAADA DE FLEXIN DE LA RODILLA Y DORSIFLEXIN DEL TOBILLO
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Reduccin de las oscilaciones del centro de gravedad:
3) FLEXIN DE LA RODILLA 4) CONTACTO MEDIANTE EL TALN 5) DESPEGUE MEDIANTE EL ANTEPI
MECANISMOS DE OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO:.- Reduccin de las oscilaciones del centro de gravedad:
6) ANGULACIN FISIOLGICA EN VALGO DE LA RODILLA
SUBDIVISIN DEL CICLO DE MARCHA:1) FASE DE CONTACTO INICIAL (0 - 2%): Cadera flexionada, rodilla en extensin, tobillo en posicin neutra. Contacto con el suelo por el taln. Actividad en cuadrceps, isquiotibiales y tibial anterior
2) FASE INICIAL DE APOYO (0 - 10%): Absorcin del impacto inicial manteniendo la estabilidad del apoyo y la progresin. Flexin de la rodilla (cuadriceps) y flexin plantar del tobillo (tibial anterior). El miembro contralateral est en la fase previa a la oscilacin. En el instante de contacto completo del pie, el momento de flexin es contrarrestado por el cuadriceps en la rodilla y por los extensores en la cadera
3) FASE MEDIA DE APOYO (10 30%): El rodillo del tobillo permite el avance del miembro en la primera mitad del apoyo monopodal. La rodilla termina su flexin y se extiende. La cadera se extiende. A: Acciones del cuadriceps y del trceps sural B: La fuerza de reaccin es ligeramente anterior a rodilla y tobillo. Actividad del sleo
4) FASE FINAL DE APOYO (30 50%): Despegue del taln propiciado por el trceps sural. El miembro avanza sobre el rodillo del antepi. La rodilla termina su extensin y comienza a flexionarse ligeramente. La cadera contina su extensin, retrasando el miembro. El tobillo finaliza su flexin dorsal y flexiona plantarmente. El miembro contralateral est en su fase final de oscilacin.
5) FASE PREVIA A LA OSCILACIN (50 60%): El miembro contralateral contacta con el suelo, comenzando el segundo perodo de doble apoyo. Dorsiflexin de las metatarsofalngicas, flexin plantar del tobillo, flexin de la rodilla y flexin de la cadera, que alcanza su posicin neutra. Finaliza la accin del trceps sural y comienza la actividad flexora de la cadera
6) FASE INICIAL DE LA OSCILACIN (60 73%): La flexin combinada de cadera y rodilla eleva el pie y desplaza el miembro hacia delante. Al estar el pie en el aire no hay fuerza de reaccin y el miembro inferior slo est sometido a las fuerzas de gravedad y de inercia. Intervencin del tibial anterior para contrarrestar el momento de flexin plantar. A cadencia normal no intervienen ms msculos. A cadencia baja: sartorio, recto interno y porcin corta del bceps crural. Marcha rpida: recto anterior. El miembro opuesto se encuentra en la fase media de apoyo
7) FASE MEDIA DE LA OSCILACIN (73 87%): La progresin se mantiene gracias a la flexin continuada de la cadera. Movimiento pendular de la tibia alrededor de la rodilla. Dorsiflexin del tobillo hacia la posicin neutra (musculatura tibial). El otro miembro est en su fase media de apoyo
8) FASE FINAL DE LA OSCILACIN (87 100%): La extensin de la rodilla completa el avance del miembro. La cadera y el tobillo mantienen sus posturas respectivas de flexin y dorsiflexin neutra. Actividad en cuadriceps, isquiotibiales y musculatura pretibial. El miembro contralateral realiza la fase final de apoyo