1. INTRODUCCIÓN A LA
BIOMECÁNICA
CLASE I - GENERALIDADES

2. Intentos de definición
n Biomecánica es la ciencia de la vida y el vivir.
n Es la mecánica aplicada a la biología.
n Es el estudio de los entes biológicos con los métodos
de la mecánica.
n Es el estudio de la respuesta que experimentan los
seres vivos y los materiales biológicos debido a la
aplicación de cargas.
n El mundo biológico es parte del mundo físico que nos
rodea y naturalmente es objeto de estudio en
mecánica. La biomecánica trata de entender la
mecánica de los sistemas vivientes.

3. Aplicaciones e incumbencias
n En los últimos cuarenta años, esta disciplina mostró los
beneficios del enfoque mecánico en la descripción de los
objetos de la biología y la medicina, y la potencia del trabajo
multidisciplinario. No sólo ha crecido produciendo resultados
tanto en el campo teórico como en el de las aplicaciones, sino
que ha extendido sus incumbencias.
n Dentro de la investigación básica trata de determinar las
propiedades y características de los materiales biológicos y su
dependencia respecto de las condiciones externas, las
respuestas a distinto tipo de solicitaciones, sus interacciones
para formar sistemas, su capacidad de asociarse con
materiales no biológicos, etc. Las propiedades y características
de los sistemas biológicos y mixtos y sus aplicaciones. Tiene
que ver con las ramas que la originaron: la mecánica, la
biología y la medicina,

4. Aplicaciones e incumbencias
n En cuanto a la investigación aplicada, es el pilar de
la deportología, la accidentología y la ergonomía.
Trabaja a distintas escalas; trata de explicar el
crecimiento y de modelar la rehabilitación. Establece
condiciones para biocompatibilidad, osteointegración
o biofidelidad. Generaliza resultados particulares,
produce analogías, valida modelos de respuestas.
n Casi todos sus resultados son transferidos
rápidamente a la sociedad, muchos de ellos se
generan a propósito para satisfacer necesidades del
mercado. Pero es “poco espectacular” en su
producción, en general busca que algunas
actividades de la vida puedan realizarse en forma
más cómoda, más rápida, más eficiente.

5. Antecedentes
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
Aristóteles (384-322 ac) – sobre las partes de los animales
Anónimo: Nei Jing (medicina china) (472-221 ac)
Galileo (1564-1642)
Boyle (1627-1691)
Hook (1635-1693)
(Newton (1642-1727))
Bernoulli (1700-1782)
Euler (1707-1783)
Young (1773-1826)
Pioseuille (1797-1869)
Von Helmholtz (1821-1892)
Fick (1829-1901) …

6. Concepto actual de la biomecánica
n Hasta 1969 no había datos confiables en los
que basar los modelos materiales y de
comportamiento.
n Los datos se colectan bajo protocolos claros
(no hay normas y la variabilidad es enorme).
n Modelos (calibración y validación).

7. Ejemplos informales

8. Ejemplos informales

9. Ejemplos informales

10. Ejemplos informales

11. Ubicación en el contexto actual
n Asociaciones - Instituciones
n Universidades - Hospitales
n Congresos
n Revistas - Publicaciones

12. Bioética
n Limitaciones en trabajo con seres humanos y
con animales
n Pautas de investigación

13. Este curso
n Aplicación a la medicina > aparato locomotor
n Esquema de promoción: * asistencia
* problemas
* trabajo de investigación
* informe laboratorio
* evaluación final

14. Conceptos generales - enfoque
n Física * clásica (escala del “ojo humano”) CURSO
* moderna (escalas extremas)
n Física clásica * Mec. del Continuo (<> VOLUMEN)
* Mec. Estadística (<> NÜMERO)
n Escalas - ejemplos

15. Mecánica del continuo
n Mecánica de sólidos
• Cuerpos rígidos * estática
•
n
•
•
* dinámica
Cuerpos deformables * lineal
* no lineal
Mecánica de fluidos
No viscosos * incompresibles
* compresibles
Viscosos * lineal
* no lineal

16. Metodología
n Delineamiento de los comportamiento característicos
n
n
n
n
generales,
Establecimiento de un marco teórico de trabajo
apropiado,
Identificación de las formas funcionales específicas
de las relaciones constitutivas,
Cálculo de los valores de los parámetros materiales,
Evaluación de la capacidad predictiva del modelo.
n Nota: alcance del término “Relaciones constitutivas”.

17. Modelos
n Modelo matemático: concepto
n Clasificaciones: determinísticos vs probabilísticos,
exactos vs aproximados
n Modelos numéricos
n Modelos físicos
n Calibración y validación de los modelos