1. Biomecánica.
Estefanny Espinosa Valencia.
9ºB
Tecnología e informática
Ana Gabriela Barreto Vanegas
Marzo 14
Colegio San José De La Salle.
“Mi Colegio Por Siempre”
Medellín
2013
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2. Introducción
En este trabajo vamos a hablar de la biomecánica sus ámbitos también
completaremos con unas imágenes al igual que cada componente tendrá su
definición y su respectiva explicación de en qué consiste y para qué sirve .
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3. Tabla de contenido
Introducción............................................................................................................. 2
1. Biomecánica.....................................................................................................4
2. Subdisciplinas..................................................................................................5
3. Biomecánica computacional...........................................................................7
4. Relación entre tecnología y biomecánica......................................................8
Conclusión............................................................................................................. 12
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4. 1. Biomecánica
La biomecánica es una área de conocimiento interdisciplinaria que estudia
los modelos, fenómenos y leyes que sean relevantes en el movimiento
(incluyendo el estático) de los seres vivos.
Es una disciplina científica que tiene por objeto el estudio de las estructuras
de carácter mecánico que existen en los seres vivos, fundamentalmente del
cuerpo humano. 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.
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.
Una gran variedad de aplicaciones incorporadas a la práctica médica; desde
la clásica pata de palo, a las sofisticadas ortopedias con mando mioeléctrico
y de las válvulas cardiacas a los modernos marcapasos existe toda una
tradición e implantación de prótesis.
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5. 2. Subdisciplinas
La Biomecánica está presente en diversos ámbitos, aunque tres de ellos son
los más destacados en la actualidad:
2.1 La biomecánica médica, evalúa las patologías que aquejan al hombre
para generar soluciones capaces de evaluarlas, repararlas o paliarlas.
2.2 La biomecánica deportiva, analiza la práctica deportiva para mejorar su
rendimiento, desarrollar técnicas de entrenamiento y diseñar complementos,
materiales y equipamiento de altas prestaciones.
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. 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. 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.
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6. 2.3 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) para adaptarlos a sus necesidades y capacidades. En este ámbito se
relaciona con otra disciplina como es la ergonomía. 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.
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7. 3. Biomecánica computacional
La biomecánica computacional se refiere a la simulación mediante
ordenadores de sistemas biomecánicos complejos. Usualmente se usan
tantos modelos de sólidos para simular comportamientos cinemáticos, como
modelos de elementos finitos para simular propiedades de deformación y
resistencia de los tejidos y elementos biológicos. El tipo de análisis requerido
en general es en régimen de grandes deformaciones, por lo que en general
los modelos materiales usan relaciones no-lineales entre tensiones y
deformaciones.
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8. 4. Relación entre tecnología y biomecánica
La tecnología biomecánica 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.
4.1 Órganos artificiales
Son dispositivos y tejidos creados para sustituir partes del organismo
dañadas o que funcionan de forma incorrecta. 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. 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.
“El mayor problema que se plantea la construcción de una prótesis se refiere
a la relación entre el biomaterial y el tejido vital en el que se inserta ya que es
muy importante el control de las reacciones químicas de superficie y
microestructura, el tejido crece y tiende a incorporar incluso a nivel de los
poros de la rugosidad superficial, el material implantado.
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9. 4.2 Prótesis
La sustitución de órganos por otros artificiales,
constituye la frontera avanzada de la ingeniería
biónica. 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.
4.2.1 Electromiografía: análisis de la actividad eléctrica de los músculos.
Plantillas instrumentadas: registro de las presiones ejercidas por el pie
durante la marcha.
Baro podómetro electrónico: Pasillo instrumentado con sensores de presión
que registran las presiones plantares durante diferentes gestos de
locomoción (marcha, trote, carrera, etc.).
4.2.2 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.
Estudia las propiedades mecánicas, cinéticas y cinemáticas de los
organismos, tomando en cuenta sus características morfo-funcionales.
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10. 4.3 Sensores
Para intervenir sobre cualquier órgano, se requiere el control y la medición
continua de la intensidad del fenómeno.
Los sensores que constituyen el primer elemento del sistema, son
dispositivos que permiten detectar los fenómenos físicos y químicos,
ofreciendo seriales de salida proporcionales a la intensidad de las entradas.
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 sensores pueden ser electrodos directos capaces de captar las señales
procedentes de actividades celulares, o pueden consistir en detectores de
concentraciones de sustancias químicas.
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11. 4.4 Estimuladores
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.”
El marca pasos consta de una batería, un generador y un modulador de
impulsos eléctricos y un electrodo que transmite los impulsos al tejido
cardíaco. 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 mas los marcapasos a demanda, o sea,
mediante impulsos desencadenados cuando el propio aparato reconoce un
fallo en el ritmo cardíaco normal.
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