clase biomecanica.ppt

CURSO: FISICA BIOLOGICACURSO: FISICA BIOLOGICA

Unidad I: BIOMECÁNICAUnidad I: BIOMECÁNICA

Prof. ARMINDA TIRADO RENGIFOProf. ARMINDA TIRADO RENGIFO

E. mail: [email protected]. mail: [email protected]

MOVIMIENTOMOVIMIENTO

Clases de movimientoClases de movimiento:: 1. Movimiento rectilíneo1. Movimiento rectilíneo

2. Movimiento circular2. Movimiento circular

3. Movimiento parabólico3. Movimiento parabólico

4. Movimiento pendular4. Movimiento pendular

VelocidadVelocidad

AceleraciónAceleración

Aceleración de la gravedad “Aceleración de la gravedad “gg”.”.

Cambio de posición de un Cambio de posición de un cuerpo con respecto a otro cuerpo con respecto a otro que se supone fijo.que se supone fijo.

http://www.glitter-graphics.com/

Movimiento RectilíneoMovimiento Rectilíneo

Es aquel cuya

trayectoria del móvil es

una recta el cual puede

ser uniforme o variado.

Movimiento Rectilíneo UniformeMovimiento Rectilíneo Uniforme

La trayectoria de este movimiento

es una línea recta, su velocidad

es constante, su aceleración es cero

Movimiento Rectilíneo Movimiento Rectilíneo Uniformemente variadoUniformemente variado

Su movimiento es también una línea

Recta, su velocidad aumenta o

disminuye cantidades iguales en

tiempos iguales

CAIDA LIBRE Un cuerpo en caída libre es aquel

que esta sometido a la acción de la

Gravedad, las ecuaciones del

movimiento se obtienen

reemplazando“a” por “g” y a “x” por “h”

v = vo - gt

y-yo = ½(v + vo)t

y-yo = vot - ½gt2

v2 = vo2 - 2g(y-yo) Se usa el signo ( - ) cuando el cuerpo sube

Se usa el signo ( + ) cuando el cuerpo baja

MOVIMIENTO CIRCULAR

Es aquel movimiento cuya trayectoria del móvil es una circunferencia. Puede ser uniforme o variado.Ejemplos;

http://www.soloimagen.net/imagenes-animadas/Ciencia-ver.asp?PicID=0

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

El movimiento circular uniforme

es aquel movimiento circular en el

que un móvil se desplaza alrededor

de un punto central, siguiendo la

trayectoria de una circunferencia Ejemplos:

Los movimientos descritos por un

disco, las manecillas de un reloj, el • plato de un microondas, el módulo de la

velocidad está representado por la longitud de la flecha simboliza a la velocidad.

• A• P• – o + ← ↑ ↓ →


Un movimiento circular uniforme se caracteriza

porque:

Su velocidad angular (ω) es constante.

El móvil gira ángulos iguales en tiempos iguales.

El ángulo recorrido es igual a la velocidad angular por el tiempo.

φ = ω · t

Observe que la ley anterior es muy parecida a la ley del movimiento para el MRU:

X = v · t.

El movimiento circular uniforme es periódico.

De una forma regular, el cuerpo vuelve a ocupar la misma posición.


Al tiempo que tarda en concluir una vuelta se le llama período (T).

T = 2 π R v = 2 π ω

La frecuencia (f) es el número de vueltas que da el cuerpo que se mueve en un segundo.

Teniendo en cuenta que el cuerpo recorre v metros en 1 s, la frecuencia es igual a:

f = v 2 π R = 1 T = ω 2 π

Las unidades que le corresponden a esta magnitud son las de s-1 o hercios (Hz)

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME UNIFORMEMENTE VARIADO

Es aquel cuya trayectoria del móvil es una

circunferencia y su velocidad angular aumenta o

disminuye cantidades iguales en tiempos iguales.

Las ecuaciones del movimiento son:

o

o o

o o

t

t t1 2

2 2

2

2 ( )

Usándose los signos ( + ) para el movimiento circular uniformemente acelerado y el signo negativo ( - ) para el movimiento circular uniformemente retardado

Las aceleraciones centrípeta, tangencial y total de estos movimientos son:

= 0 + t

= 0 + 0t + ½ t2.

2 = 02 + 2( - 0)

Las aceleraciónes normal o centripeta, tangencial y total de estos movimientos son ac = v2/r at = α r

a = √ ac2 + at2

MOVIMIENTO PARABOLICO

Este tipo de movimiento tiene aplicaciones en el salto de los atletas y de los animales

LEYES DE NEWTON

• Primera ley o ley de inerciaPrimera ley o ley de inercia: : Todo cuerpo continúa en estado Todo cuerpo continúa en estado de reposo o de movimiento rectilíneo con velocidad constante, de reposo o de movimiento rectilíneo con velocidad constante, a menos que sobre él actúen fuerzas que modifiquen dicho a menos que sobre él actúen fuerzas que modifiquen dicho estado.estado.

• Segunda ley o ley de la fuerzaSegunda ley o ley de la fuerza:: Un objeto sobre el que actúa Un objeto sobre el que actúa una fuerza una fuerza FF tiene una aceleración tiene una aceleración aa en dirección de en dirección de FF..

F F = m = m aa

• Tercera ley o ley de acción y reacciónTercera ley o ley de acción y reacción: : Cuando un cuerpo Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste responde con una fuerza de ejerce una fuerza sobre otro, éste responde con una fuerza de igual magnitud y sentido contrario sobre el primero.igual magnitud y sentido contrario sobre el primero.

FFAA = - = -FFRR

CLASES DE FUERZASCLASES DE FUERZAS

Fuerza de la gravedadFuerza de la gravedad: es la fuerza : es la fuerza con que la tierra atrae a todos los con que la tierra atrae a todos los objetos.objetos.

W = mg W = mg

Fuerzas paralelas Fuerzas paralelas


Fuerzas concurrentesFuerzas concurrentes


• Fuerza no Fuerza no concurrentesconcurrentes


• Fuerza elásticaFuerza elástica

F = k xF = k x


FUERZAS DE TENSION


FUERZAS DE

COMPRESION

MUSCULO CONTRAIDO


Fuerza deFuerza de

rozamientorozamiento

f = µNf = µN

f

N

W

T


• Fuerza de rozamiento de Fuerza de rozamiento de una cuerda sobre una una cuerda sobre una superficie curvasuperficie curva

• Fuerzas normalesFuerzas normales• Fuerzas de cizallamientoFuerzas de cizallamiento::

Es aquella que actúa paralelamente a Es aquella que actúa paralelamente a la superficie o plano de interés (Ft)la superficie o plano de interés (Ft)

µminmax eTT


Fuerza “G”,Fuerza “G”, es generada por aceleraciones o es generada por aceleraciones o desaceleraciones súbitas y se expresan en múltiplos desaceleraciones súbitas y se expresan en múltiplos de G. Esto es:de G. Esto es:

Fuerza G = ma = m(ng) = n(mg) =nG,Fuerza G = ma = m(ng) = n(mg) =nG,

donde G = mgdonde G = mg

Ejemplos: Cuando un piloto sale de un picadoEjemplos: Cuando un piloto sale de un picado

P.D. P.D. LAS FUERZAS “G” SON PELIGROSAS LAS FUERZAS “G” SON PELIGROSAS AUMENTA EL PESO ESPECIFICO DE LA AUMENTA EL PESO ESPECIFICO DE LA SANGRE Y LOS ORGANOS DEL CUERPOSANGRE Y LOS ORGANOS DEL CUERPO

::


Fuerza centrípeta y centrífugaFuerza centrípeta y centrífuga::

Todo cuerpo que recorre una circunferencia Todo cuerpo que recorre una circunferencia

debe tener aplicada una fuerza que lo debe tener aplicada una fuerza que lo

Mantenga en dicha circunferencia, es decir Mantenga en dicha circunferencia, es decir

se necesita, una fuerza que le comuniquese necesita, una fuerza que le comunique

una aceleración dirigida al centro e girouna aceleración dirigida al centro e giro

Fc= m v2/ r

Donde: m: masa del cuerpo r : radio de curvatura


Fuerza centrífuga:Fuerza centrífuga:Es aquella fuerza que tiende a alejarse del centro de rotación medianteEs aquella fuerza que tiende a alejarse del centro de rotación mediante

la velocidad tangencial y es perpendicular al radio,la velocidad tangencial y es perpendicular al radio,

EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA EFECTOS FISIOLÓGICOS DE LA ACELERACIÓNACELERACIÓN

1.1. Desplazamiento vertical Desplazamiento vertical

Wef: se define como la fuerza ejercida por unaWef: se define como la fuerza ejercida por una

balanzabalanza

A) A) ACELERACIÓN HACIA ACELERACIÓN HACIA ARRIBAARRIBA

WWef = m(ef = m(a+ga+g) )

Aumenta el peso del sujeto y en Aumenta el peso del sujeto y en consecuencia el peso específico de los consecuencia el peso específico de los fluidos corporales.fluidos corporales.


1. Desplazamiento 1. Desplazamiento verticalvertical

A)A) ACELERACIÓN HACIA ARRIBAACELERACIÓN HACIA ARRIBA

1. La sangre se colapsa en la parte 1. La sangre se colapsa en la parte inferior del cuerpo y la presión arterial inferior del cuerpo y la presión arterial aumentaaumenta

Pi = Po + Pi = Po + γγ(1 + a/g)hi (1 + a/g)hi

Ps = Po – Ps = Po – γγ(1 + a/g)hs(1 + a/g)hs

2. Disminuye el gasto cardiaco2. Disminuye el gasto cardiaco


1.1. Desplazamiento verticalDesplazamiento verticalLas aceleraciones hasta 4g son tolerables en períodos que no Las aceleraciones hasta 4g son tolerables en períodos que no superen los 15 minutos sin molestias apreciables.superen los 15 minutos sin molestias apreciables.

• Entre 4g y 6g se notan dificultades respiratorias y al cabo de Entre 4g y 6g se notan dificultades respiratorias y al cabo de un minuto el ritmo del corazón y respiración aumentan.un minuto el ritmo del corazón y respiración aumentan.

• A 8g la respiración se hace más fatigosa y aparecen dolores en A 8g la respiración se hace más fatigosa y aparecen dolores en el tórax. Aparecen también hemorragias cutáneas.el tórax. Aparecen también hemorragias cutáneas.

• A 10g la respiración se hace imposible y la tolerancia queda A 10g la respiración se hace imposible y la tolerancia queda limitada a pocos segundos. Se distienden las estructuras del limitada a pocos segundos. Se distienden las estructuras del cuerpo especialmente el corazón que está lleno de sangre.cuerpo especialmente el corazón que está lleno de sangre.

• A 12g y valores superiores la pérdida de conciencia es A 12g y valores superiores la pérdida de conciencia es inmediata y aparecen hemorragias internas.inmediata y aparecen hemorragias internas.

• A 20g se produce fractura vertebral.A 20g se produce fractura vertebral.


1.1. Desplazamiento verticalDesplazamiento vertical

B) B) ACELERACIÓN HACIA ABAJOACELERACIÓN HACIA ABAJO

PPii = P = Po o + + γγ(1 - a/g)h(1 - a/g)hii PPss = P = Poo – – γγ(1 - a/g)h(1 - a/g)hss

• Sobreviene sensación de desconcierto síquica y fisiológica.Sobreviene sensación de desconcierto síquica y fisiológica.• Al perder peso la sangre o quedarse sin peso el esfuerzo que hace el Al perder peso la sangre o quedarse sin peso el esfuerzo que hace el

corazón es inferior al normal, y su ritmo se hace más lento.corazón es inferior al normal, y su ritmo se hace más lento.• El esqueleto deja de ser el sostén necesario del cuerpo humano y puede El esqueleto deja de ser el sostén necesario del cuerpo humano y puede

ocurrir descalsificaciónocurrir descalsificación


2. Desplazamiento horizontal en línea recta2. Desplazamiento horizontal en línea recta• A velocidad constante no se producen A velocidad constante no se producen

efectos fisiológicos.efectos fisiológicos.• Al principio del viaje hay una Al principio del viaje hay una

aceleración lineal y el piloto sufre la aceleración lineal y el piloto sufre la acción de una fuerza acción de una fuerza

• Al final del viaje habrá una fuerza Al final del viaje habrá una fuerza impulsora hacia delante que sacaría al impulsora hacia delante que sacaría al piloto del asiento.piloto del asiento.

• Los efectos fisiológicos no son Los efectos fisiológicos no son violentos porque la aceleración es violentos porque la aceleración es perpendicular al flujo sanguíneoperpendicular al flujo sanguíneo

22ef agmW


3. Desplazamiento circular3. Desplazamiento circular

A) En plano horizontalA) En plano horizontal

• La fuerza efectiva presiona al La fuerza efectiva presiona al experimentador contra la pared de la experimentador contra la pared de la jaula.jaula.

• La inclinación del avión indica la La inclinación del avión indica la forma oblicua que adopta el aparato forma oblicua que adopta el aparato para alinear su eje vertical con la para alinear su eje vertical con la dirección tomada por el pesodirección tomada por el peso

222

ef r

vgmW


3. Desplazamiento circular3. Desplazamiento circular

B) En un plano verticalB) En un plano vertical

• Cuando sale del picado experimenta Cuando sale del picado experimenta una una fuerza G positiva,fuerza G positiva, lala presión presión sanguínea aumenta en la parte inferior sanguínea aumenta en la parte inferior del cuerpo, disminuye el retorno del cuerpo, disminuye el retorno venoso y el gasto cardiaco. Disminuye venoso y el gasto cardiaco. Disminuye la presión de la sangre en la cabeza y la presión de la sangre en la cabeza y no se irriga completamente el cerebro.no se irriga completamente el cerebro.

• Cuando entra al picado experimenta Cuando entra al picado experimenta fuerza G negativa,fuerza G negativa, aumenta la presión aumenta la presión de sangre en el cerebro, el corazón de sangre en el cerebro, el corazón late lentamente y puede dejar de late lentamente y puede dejar de hacerlo durante 5 a 10 segundos.hacerlo durante 5 a 10 segundos.

• Se distienden los tejidos elásticos Se distienden los tejidos elásticos como el corazón lleno se sangre.como el corazón lleno se sangre.

• La aceleración transversal provoca La aceleración transversal provoca desplazamiento del corazón de unos desplazamiento del corazón de unos 25 mm.25 mm.

BIOMECÁNICA BIOMECÁNICA DEL ESQUELETODEL ESQUELETO

EL ESQUELETOEL ESQUELETO

• El esqueleto esta formado por El esqueleto esta formado por órganos denominados huesos que órganos denominados huesos que cumplen funciones:cumplen funciones:

1.1.Sostén de diversas partes del de diversas partes del organismoorganismo

2. 2. Modela el cuerpo

3.Forma 3.Forma palancas, que al , que al completarse con articulaciones y completarse con articulaciones y músculos son los responsables de músculos son los responsables de los movimientos del cuerpolos movimientos del cuerpo

4.Conforma 4.Conforma cavidades limitadas por limitadas por varios huesos, en las cuales se varios huesos, en las cuales se alojan órganos importantes o alojan órganos importantes o delicadosdelicados

BIOMECÁNICA DEL ESQUELETOBIOMECÁNICA DEL ESQUELETO

• Los huesos son los órganos pasivos del Los huesos son los órganos pasivos del movimiento y articulados entre sí constituyen movimiento y articulados entre sí constituyen verdaderas palancas, donde los órganos de verdaderas palancas, donde los órganos de acción son los músculos. El estudio de estas acción son los músculos. El estudio de estas palancas óseas constituye la palancas óseas constituye la biomecánica del esqueleto.

• El cuerpo humano puede considerarse El cuerpo humano puede considerarse constituido por constituido por cadenas óseas en las que cada en las que cada eslabón es un cuerpo esencialmente rígido.eslabón es un cuerpo esencialmente rígido.

CADENAS ÓSEASCADENAS ÓSEAS

Dempster (1955) Dempster (1955) representó al representó al esqueleto humano esqueleto humano como un sistema de como un sistema de cadenas óseas sobre sobre las cuales actúan las cuales actúan fuerza de tensión y fuerza de tensión y compresión.compresión.

ARTICULACIONESARTICULACIONES

Es la conjunción entre dos huesos formados por una serie de estructuras Es la conjunción entre dos huesos formados por una serie de estructuras mediante las cuales se unen dos huesos entre sí.mediante las cuales se unen dos huesos entre sí.Existen tres tipos: Existen tres tipos: sinartrósis (inmóviles), anfiartrósis (semi móviles) y sinartrósis (inmóviles), anfiartrósis (semi móviles) y diartrósis (móviles).diartrósis (móviles).Las diartrósis tienen dos superficies lisas separadas por una cavidad Las diartrósis tienen dos superficies lisas separadas por una cavidad articular que produce un líquido lubricante (articular que produce un líquido lubricante (sinovial).sinovial).

MOVIMIENTO DE LAS MOVIMIENTO DE LAS ARTICULACIONESARTICULACIONES

• Flexión: A partir de la Flexión: A partir de la posición de firmes las posición de firmes las extremidades se dirigen extremidades se dirigen hacia adelante o hacia atráshacia adelante o hacia atrás

• Extensión: a partir de la Extensión: a partir de la posición de firme las posición de firme las extremidades se dirigen, sin extremidades se dirigen, sin doblarse, hacia delante o doblarse, hacia delante o hacia atrás. hacia atrás.


• Abducción: desde la alinea media : desde la alinea media ambas extremidades se mueven ambas extremidades se mueven lateralmente (fig. a)lateralmente (fig. a)

• Aducción: las extremidades pasan : las extremidades pasan de la posición de abducción a la de la posición de abducción a la posición de firme (fig. b)posición de firme (fig. b)

• Circunducción: Combina la flexión, abducción, extensión y aducción y como resultado se da un movimiento circular en las extremidades. (fig. c)

CONO DE CIRCUNDUCCIÓNCONO DE CIRCUNDUCCIÓN

• Cono de circunducción Cono de circunducción generado por la extremidad generado por la extremidad inferior al moverse inferior al moverse respecto al centro de la respecto al centro de la

caderacadera que actúa como que actúa como vértice de dicho cono.vértice de dicho cono.


• Supinación: : La palma de la La palma de la mano se coloca hacia mano se coloca hacia delante. Los husos radio y delante. Los husos radio y cubito se orientan en forma cubito se orientan en forma paralela al eje de la paralela al eje de la extremidad superior. (fig. a)extremidad superior. (fig. a)

• Pronación: La palma de la mano se lleva hacia atrás, En este movimiento el hueso radio cruza por delante el cubito. (fig. b)

MÚSCULOSMÚSCULOS

• Son de tres clases: Son de tres clases: Esqueléticos, Esqueléticos, cardiaco y lisoscardiaco y lisos

• Son materiales viscoelásticos.Son materiales viscoelásticos.• La fuerza muscular depende de La fuerza muscular depende de

los siguientes factores:los siguientes factores: 1. Número de fibras musculares 1. Número de fibras musculares

(n)(n) 2. Fuerza de cada fibra (f)2. Fuerza de cada fibra (f) 3. Disposición geométrica de las 3. Disposición geométrica de las

fibras dentro del músculofibras dentro del músculo 4. Forma y tamaño del músculo4. Forma y tamaño del músculo 5. Modalidad de la contracción5. Modalidad de la contracción

FF = n = nff

F´ > Fp

MOMENTO DE UNA FUERZAMOMENTO DE UNA FUERZA

• M = r x FM = r x F

• M = rF sen M = rF sen θθ

Mm = -(W)(a) = - Wa

Mc = -(W)(a + b) = - W(a + b)

Mh = - (W)(a + b + c) = - W(a + b + c)


• Mm = - W a sen θMm = - W a sen θ

• Mc = - W (a + b) sen Mc = - W (a + b) sen θθ

• Mh = - W (a + b + c) sen Mh = - W (a + b + c) sen θθ


Mf = rf W cos θ Me = re W cos θMf = rf W cos θ Me = re W cos θ


MMcc = r = rccF MF Mss = r = rssFF

¿Cuál es mayor?¿Cuál es mayor?

PAR DE FUERZASPAR DE FUERZAS

• Se determina multiplicando la intensidad de la fuerza por el brazo del par

M = Fd

• Rota el cuerpo sobre si mismo


• Contracción del bíceps.Contracción del bíceps.• Rotación de la cabeza.Rotación de la cabeza.• Movimiento bascular Movimiento bascular

del omóplato.del omóplato.• Las fuerzas de gravedad Las fuerzas de gravedad

producen pares de producen pares de fuerzas.fuerzas.


• Vista superior de par de Vista superior de par de fuerzas de fibras de fuerzas de fibras de músculo temporal (músculo temporal (FF11) y ) y

músculo pterigoideo (músculo pterigoideo (FF22).).

• Vista interna de par de Vista interna de par de fuerzas de músculo fuerzas de músculo pterigoideo externo (pterigoideo externo (FF11) y ) y

de músculo digástrico (de músculo digástrico (FF22).).

POLEASPOLEAS

Polea es una rueda acanalada en la periferia (para que se mantenga adaptada una cuerda) que puede girar libremente alrededor de un eje perpendicular a la rueda pasando por su centro

a) P = R (polea fija) b) P = ½ R (polea móvil)

POLEAS ÓSEASPOLEAS ÓSEAS

Existen estructuras óseas que colocan al músculo en una Existen estructuras óseas que colocan al músculo en una situación análoga a la de una polea, de ahí el nombre de situación análoga a la de una polea, de ahí el nombre de poleas poleas óseasóseas que se les da a estas estructuras. que se les da a estas estructuras.

• El maléolo interno del pieEl maléolo interno del pie

• La rótulaLa rótula

• El músculo deltoidesEl músculo deltoides

SISTEMAS DE TRACCIÓNSISTEMAS DE TRACCIÓN

CENTRO DE GRAVEDAD DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANOCUERPO HUMANO

• CabezaCabeza.- .- En la línea media que une los puntos de En la línea media que une los puntos de adhesión de ambas orejas.adhesión de ambas orejas.

• Tronco+cabezaTronco+cabeza.- .- En el plano que pasa por el En el plano que pasa por el apéndice xifoides y la undécima vértebra dorsal.apéndice xifoides y la undécima vértebra dorsal.

• Brazo, muslo, pierna y pieBrazo, muslo, pierna y pie.- A los 5/9 de la longitud .- A los 5/9 de la longitud del segmento, medido a partir de la extremidad distal.del segmento, medido a partir de la extremidad distal.

• Mano, antebrazoMano, antebrazo.-A 1/3 de la longitud del segmento .-A 1/3 de la longitud del segmento medidomedido a partir del codo.a partir del codo.

• Miembro superiorMiembro superior.- .- En el codo.En el codo.• Miembro inferiorMiembro inferior.- .- Un poco por encima de la Un poco por encima de la

rodilla.rodilla.

CENTRO DE GRAVEDAD DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL CUERPO HUMANOCUERPO HUMANO

• No es un punto fijo, depende de la No es un punto fijo, depende de la posición relativa de los distintos posición relativa de los distintos segmentos, de la topografía segmentos, de la topografía adiposa del sujeto y del índice adiposa del sujeto y del índice esquelético.esquelético.

• En un sujeto normal en posición En un sujeto normal en posición de pie con los brazos colgando de pie con los brazos colgando paralelamente al tronco, el C.G. paralelamente al tronco, el C.G. se encuentra en la línea media del se encuentra en la línea media del cuerpo, a unos 4cm por encima de cuerpo, a unos 4cm por encima de las articulaciones coxofemorales las articulaciones coxofemorales y a un centímetro detrás de la y a un centímetro detrás de la línea que los une.línea que los une.

PALANCAPALANCA

Palanca es una barra rígida que puede girar alrededor de un punto o eje fijo.

Momento de potencia = momento de resistencia

Pa = Rb

PALANCAS ÓSEASPALANCAS ÓSEAS

• Palancas de primer géneroPalancas de primer género: Articulación de la cabeza con el tronco, : Articulación de la cabeza con el tronco, huesillos del oído, articulación coxofemoral cuando una persona está huesillos del oído, articulación coxofemoral cuando una persona está parada en un solo pie, quinta vértebra lumbar cuando una persona está en parada en un solo pie, quinta vértebra lumbar cuando una persona está en posición erguida.posición erguida.

• Palancas de segundo géneroPalancas de segundo género: : El pié al empinarnos, flexión del tronco al El pié al empinarnos, flexión del tronco al inclinarnos, mandíbula inferior durante la masticación con molares.inclinarnos, mandíbula inferior durante la masticación con molares.

• PalancasPalancas de tercer génerode tercer género: Extensión de la pierna, flexión del brazo, : Extensión de la pierna, flexión del brazo, abducción del brazo, mandíbula inferior durante la masticación con los abducción del brazo, mandíbula inferior durante la masticación con los incisivos.incisivos.

EFECTOS DEL MÚSCULO EFECTOS DEL MÚSCULO SOBRE LAS PALANCAS ÓSEASSOBRE LAS PALANCAS ÓSEAS

1. Efecto estático1. Efecto estático

P = (b/a)R = kRP = (b/a)R = kR

2. Efecto dinámico 2. Efecto dinámico concéntricoconcéntrico

P > kRP > kR

3. Efecto dinámico 3. Efecto dinámico excéntricoexcéntrico

P < kRP < kR

EQUILIBRIO DE FUERZASEQUILIBRIO DE FUERZAS

0F

0F

Primera condición:Primera condición:

Segunda condición:Segunda condición:

0M O

MECÁNICA DEL PIEMECÁNICA DEL PIE

• El pié es un órgano de soporte.El pié es un órgano de soporte.

• El tobillo actúa como gozne o El tobillo actúa como gozne o pivote en la flexión y extensión pivote en la flexión y extensión del pie.del pie.

• La parte superior del astrágalo La parte superior del astrágalo se mueve en la cavidad formada se mueve en la cavidad formada por la tibia y el peroné.por la tibia y el peroné.

• Los gemelos y el soleo son Los gemelos y el soleo son motores principales durante el motores principales durante el empinamiento.empinamiento.

El problema mecánico consiste en determinar: El problema mecánico consiste en determinar:

1. La tensión ejercida hacia arriba por los 1. La tensión ejercida hacia arriba por los músculos de la pierna.músculos de la pierna.

2. La fuerza de contacto 2. La fuerza de contacto FcFc hacia abajo hacia abajo producida en la articulación del tobillo.producida en la articulación del tobillo.

Para esto es necesario conocer la geometría del Para esto es necesario conocer la geometría del piepie

MECÁNICA DEL CUADRÍCEPSMECÁNICA DEL CUADRÍCEPS

• Es tres veces más poderoso que el conjunto de Es tres veces más poderoso que el conjunto de músculos flexores de la pierna.músculos flexores de la pierna.

• No interviene en el mecanismo de equilibrio No interviene en el mecanismo de equilibrio en la estación de pie.en la estación de pie.

• Se contrae con gran energía durante la carrera Se contrae con gran energía durante la carrera y la marcha.y la marcha.

• En la extensión de la pierna el cuadriceps tira En la extensión de la pierna el cuadriceps tira de la rótula hacia arriba sobre la articulación de la rótula hacia arriba sobre la articulación de la rodilla en forma similar a una polea.de la rodilla en forma similar a una polea.

El problema mecánico consiste en determinar:El problema mecánico consiste en determinar: 1. La tensión del cuadríceps.1. La tensión del cuadríceps. 2. La fuerza de contacto 2. La fuerza de contacto Fc Fc ejercida por el fémur.ejercida por el fémur. Para esto es necesario conocer la geometría del segmento.Para esto es necesario conocer la geometría del segmento.

MECÁNICA DEL BÍCEPSMECÁNICA DEL BÍCEPS

Es el músculo principal en la flexión del brazo.Es el músculo principal en la flexión del brazo.El codo es el punto de giro, el antebrazo y la mano El codo es el punto de giro, el antebrazo y la mano son los órganos de compresión y el bíceps el son los órganos de compresión y el bíceps el órgano de tensión.órgano de tensión.

• El problema mecánico consiste en determinar:El problema mecánico consiste en determinar:

1. La fuerza del bíceps ejercida hacia arriba a 1. La fuerza del bíceps ejercida hacia arriba a lo largo del eje del músculo.lo largo del eje del músculo.

2. La fuerza de contacto 2. La fuerza de contacto Fc Fc hacia abajo hacia abajo ejercida por el húmero sobre el codo.ejercida por el húmero sobre el codo.

Para esto es necesario conocer la geometría del Para esto es necesario conocer la geometría del brazo.brazo.

MECÁNICA DEL DELTOIDESMECÁNICA DEL DELTOIDES

• El deltoides es un músculo grande y resistente El deltoides es un músculo grande y resistente que abraza la articulación escapulohumeral.que abraza la articulación escapulohumeral.

• Se origina en la parte anterior de la clavícula, Se origina en la parte anterior de la clavícula, en su tercio superior y se inserta en la en su tercio superior y se inserta en la tuberosidad deltoidea del húmero.tuberosidad deltoidea del húmero.

• Es el órgano activo en la abducción del brazo Es el órgano activo en la abducción del brazo y forma un ángulo de 15º con el eje del y forma un ángulo de 15º con el eje del húmerohúmero

El problema mecánico El problema mecánico consiste en determinar:consiste en determinar:

1. La fuerza del deltoides.1. La fuerza del deltoides.

2. La fuerza de contacto2. La fuerza de contacto Fc Fc producida en la producida en la articulación del hombro.articulación del hombro. Para esto es necesario Para esto es necesario conocer la geometría del conocer la geometría del segmentosegmento

MECÁNICA DE LA MANDÍBULA MECÁNICA DE LA MANDÍBULA INFERIORINFERIOR

• La mandíbula es un hueso grande en forma de La mandíbula es un hueso grande en forma de herradura que forma el tercio inferior del esqueleto herradura que forma el tercio inferior del esqueleto facial.facial.

• Se articula a un par de cóndilos uno a cada lado del Se articula a un par de cóndilos uno a cada lado del cráneo y actúan como goznes.cráneo y actúan como goznes.

• El masetero es el músculo principal de la masticación El masetero es el músculo principal de la masticación y uno de los más poderosos del cuerpo.y uno de los más poderosos del cuerpo.

• La mandíbula actúa como una palanca de tercer La mandíbula actúa como una palanca de tercer género durante la masticación con los dientes o en la género durante la masticación con los dientes o en la succión y el llanto.succión y el llanto.

El problema mecánico consiste el determinar:El problema mecánico consiste el determinar: 1. La fuerza hacia arriba debido a la acción de los 1. La fuerza hacia arriba debido a la acción de los maseteros.maseteros. 2. La fuerza de contacto 2. La fuerza de contacto Fc Fc hacia abajo ejercida porhacia abajo ejercida por los cóndilos.los cóndilos. Para esto es necesario conocer la geometría de laPara esto es necesario conocer la geometría de la mandíbula.mandíbula.

MECÁNICA DE LA COLUMNA MECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRALVERTEBRAL

• La quinta vértebra lumbar (VL) actúa como punto de La quinta vértebra lumbar (VL) actúa como punto de apoyo rígido en las flexiones de cintura.apoyo rígido en las flexiones de cintura.

• Los músculos de la espalda se insertan a los 2/3 de la Los músculos de la espalda se insertan a los 2/3 de la columna vertebral medida a partir del punto de columna vertebral medida a partir del punto de apoyo.apoyo.

• El centro de gravedad del tronco se encuentra El centro de gravedad del tronco se encuentra aproximadamente a ½ de la columna vertebral aproximadamente a ½ de la columna vertebral medido a partir de la VL.medido a partir de la VL.

• Los músculos espinales forman un ángulo de 12º con Los músculos espinales forman un ángulo de 12º con el eje de la columna vertebral.el eje de la columna vertebral.

MECÁNICA DE LA COLUMNA MECÁNICA DE LA COLUMNA VERTEBRALVERTEBRAL

• El problema mecánico consiste El problema mecánico consiste en determinar:en determinar:

1.La fuerza de los músculos 1.La fuerza de los músculos espinales espinales TT..

2.La fuerza de contacto 2.La fuerza de contacto FcFc producida sobre la VL.producida sobre la VL.

Para esto es necesarioPara esto es necesario conocer conocer la geometría de la columna la geometría de la columna vertebralvertebral..

• El problema mecánico de la CBTP consiste en El problema mecánico de la CBTP consiste en determinar:determinar:

1. La tensión de los músculos abductores.1. La tensión de los músculos abductores.

2. La fuerza de contacto 2. La fuerza de contacto FcFc en la articulación en la articulación coxofemoral.coxofemoral.

Para esto es necesario conocer la geometría Para esto es necesario conocer la geometría del sistemadel sistema

MECÁNICA DE LA CBTPMECÁNICA DE LA CBTP

• El CBTP es el sistema El CBTP es el sistema formado por la cabeza, brazos, formado por la cabeza, brazos, tronco y pierna izquierda (o tronco y pierna izquierda (o derecha).derecha).

• Sobre el CBTP actúan el peso Sobre el CBTP actúan el peso WW, la tensión , la tensión TT ejercida por ejercida por los músculos abductores y la los músculos abductores y la fuerza de contacto fuerza de contacto FcFc ejercida ejercida por el fémur sobre la cadera.por el fémur sobre la cadera.

• El C.G. no está sobre la línea El C.G. no está sobre la línea media del cuerpo.media del cuerpo.

clase biomecanica.ppt

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