Biomecánica (parte II)

Estabilidad y Centro de Gravedad.
ESTABILIDAD.
La estabilidad viene condicionada por la superficie de apoyo. Mientras el eje
que pasa por el centro de gravedad caiga sobre la base de sustentación,
el cuerpo estará en equilibrio estable. Perderá su estabilidad cuando el
eje salga de la base de apoyo.
La estabilidad aumenta cuanto más bajo es el centro de gravedad y cuanto
más se agranda la base.

CENTRO DE GRAVEDAD.
El entendimiento del concepto es fundamental para toda profesión que
analiza y estudia el movimiento corporal humano.
Puede definirse como un punto donde se resume todo el peso de un cuerpo
(cualquier objeto).
Si pudiéramos comprimir el cuerpo humano desde todas direcciones y
reducirlo solo a un punto, este sería el CDG.
Si una persona tiene una masa de 70kg los 70kg por efecto de la
aceleración gravedad produce una fuerza (peso) concentrada en ese
punto.

CENTRO DE GRAVEDAD.
Ubicación del CDG.
No siempre se ubica en la materia de un objeto o cuerpo.

CENTRO DE GRAVEDAD.
Ubicación del CDG.
En el cuerpo humano (estático) según algunos autores se encuentra por
delante de la vértebra lumbar L5. Pero según otros autores se encuentra
anterior a la Vértebra Sacra S2.
Cada segmento corporal tiene su centro de Gravedad.

CENTRO DE GRAVEDAD.
¿Puede moverse?
El Centro de gravedad varia su posición estática de una persona a otra
dependiendo de la constitución, la edad y el sexo.
También cambia de forma dinámica en una persona dada cuando la
disposición de los segmentos corporales (postura) cambia.
El cuerpo humano posee mecanismos para que el CDG no se desplace
demasiado y el cuerpo pueda continuar el movimiento.

CENTRO DE GRAVEDAD.
¿Puede moverse?
Además el CDG también cambiará de posición cuando se sustrae o agrega
un peso al cuerpo.
En las 40 semanas, los 3,4-5.Kg adicionales del bebé tienen como consecuencia que el
centro se hace más bajo y la mujer hace más amplia su base de sustentación, lo que
aumenta la estabilidad.

CENTRO DE GRAVEDAD.
El Día que un Hombre Saltó Diferente. El "Fosbury Flop“
Dick Fosbury modificó y fue innovador en la técnica de este salto en los JJ.OO de México 68 que hoy
en día lleva su apellido, y se debe a que su centro de gravedad queda fuera del cuerpo en el preciso
momento que esta pasando por encima de la barra (fase de vuelo) lo que supone una ventaja con respecto
a las otras técnicas.
Con su técnica llegó a saltar 2,24 metros. Consiguió el récord olímpico, pero no el récord mundial de
aquel momento, que era de 2,28 metros. Aún así cambió para siempre la historia del atletismo.
https://www.youtube.com/watch?
v=RaGUW1d0w8g&feature=youtu.be

LA LÍNEA DE GRAVEDAD.
La línea de gravedad representa una línea vertical imaginaria que
atraviesa el centro de gravedad.
Se utiliza generalmente en la evaluación de la postura, ya que por el
recorrido de la misma se encuentran distintos puntos anatómicos de
referencia.

En la postura bípeda ideal pasa o concuerda por estos puntos anatómicos
específicos :
• Conducto auditivo externo
• Acromion
• Parte central de la caja torácica.
• Cuerpos vertebrales Lumbares.
• Trocánter mayor.
• Ligeramente delante de eje de la rodilla.
• 2cm por delante del maléolo peroneo.

¿Cuál es la mejor manera de llevar una carga sobre la espalda?

LA BASE DE SUSTENTACIÓN.
Se define cómo el área de superficie delimitada por los extremos de los
segmentos apoyados en el piso o la superficie de soporte.
En el cuerpo humano los pies forman un polígono llamado polígono de
sustentación, y dentro de éste deberá estar la línea de gravedad para
mantener la estabilidad.

LA BASE DE SUSTENTACIÓN.
La torre de Pisa en Italia
La torre comenzó a inclinarse tan pronto
como se inició su construcción, en agosto de
1173. Su altura es de 55,7 a 55,8 metros
desde la base, su peso se estima en 14.700
toneladas. La inclinación es de unos 4°,
extendiéndose 3,9 m de la vertical.
La torre fue estabilizada y reforzada en 1990
para evitar que continuara su inclinación y
entonces así su línea de gravedad, que es
la proyección de su centro de gravedad,
permanece dentro de su base de
sustentación y por esto se mantiene
estable.

EQUILIBRIO Y ESTABILIDAD.
Los términos equilibrio y estabilidad suelen usarse como sinónimos
indiferentemente y aunque guardan una estrecha relación no significan
lo mismo.
En Física, un cuerpo está en equilibrio cuando la suma de fuerzas y
momentos que actúan sobre él se anulan entre sí, o lo que es lo mismo
cuando la sumatoria de fuerzas es igual a cero.
Cuando se habla de movimiento corporal humano, el equilibrio hace
referencia a mantener la postura. Desde un punto de vista biomecánico
se define equilibrio como "un término que define la dinámica de la
postura corporal para prevenir las caídas, relacionado con las fuerzas
que actúan sobre el cuerpo y la inercia de los segmentos corporales“.

El equilibrio a su vez se divide en:
• Equilibrio estático: el cuerpo está en reposo y
no se desplaza.
Se puede definir como la capacidad de mantener
el cuerpo erguido o en cualquier posición
estática, frente a la acción de la gravedad.
• Equilibrio dinámico: la persona se mueve y
durante este movimiento modifica
constantemente su centro de gravedad y su
sustentación.
Se define como la capacidad de mantener la
posición correcta que exige la actividad física
a pesar de la fuerza de la gravedad.

Por tanto, la estabilidad se puede definir como la capacidad de un cuerpo
de mantener el equilibrio, es decir de evitar ser desequilibrado.
También se ha descrito como la propiedad de volver a un estado inicial
después de una perturbación.
En este sentido la estabilidad postural se define como la habilidad de
mantener el cuerpo en equilibrio, manteniendo la proyección del CDG
dentro de los límites de la base de sustentación.

Biomecánica del movimiento humano.
LA POSTURA.
La postura bípeda.
http://www.dailymotion.com/video/x9f3j7_bipedestacion-evolucion-de-la-
morfo_school
• Ventajas de la bipedestación.
• Adaptaciones evolutivas.
• ¿Qué desventajas supone?

LA POSTURA.
La postura correcta
Se puede definir postura corporal como la alineación simétrica y
proporcional de todo el cuerpo o de un segmento corporal, en relación
con el eje de gravedad.
La postura equilibrada es aquella en la que existe una alineación del
cuerpo que permite ganar en eficacia fisiológica y biomecánica para
disminuir el estrés y la sobrecarga producidos por efecto de la gravedad.

LA POSTURA.
La postura correcta
http://recursostic.educacion.es/secundaria/
edad/3esobiologia/3quincena12/imagenes
1/postura.swf

LA POSTURA.
Desviaciones posturales
La mala alineación postural puede ser el resultado de asimetrías unilaterales
musculares de tejidos blandos, o bien de asimetrías óseas. A consecuencia
de ello se desarrolla una mecánica de movimiento de baja calidad.
Las desviaciones posturales con frecuencia son una causa subyacente de
lesiones deportivas.
Los defectos posturales son actitudes o hábitos incorrectos (vicios) que
adquirimos y que pueden llegar a modificar o alterar negativamente
nuestra postura y, en consecuencia, nuestra salud.
Los defectos posturales se manifiestan en su mayoría en la columna
vertebral y llegan a producir la deformidad de la misma. Los más
característicos en el ser humano son tres.

LA POSTURA.
Defectos posturales
CIFOSIS: Consiste en un arqueamiento de la curva dorsal que apunta hacia
atrás.

LA POSTURA.
Defectos posturales
HIPERLORDOSIS: Es un incremento de la curva posterior de la columna
cervical y lumbar, lo que crea la apariencia de estar inclinado hacia
atrás.

LA POSTURA.
Defectos posturales
ESCOLIOSIS: Es la desviación lateral de la columna vertebral, y puede
producirse en forma de “S” o “C”.

LA POSTURA.
Defectos posturales
También cabe destacar otros tres defectos que se producen en las piernas:
GENU VALGO: se denomina comúnmente piernas en “X”.
Consiste en una lateralización del peso del cuerpo respecto al centro de la
articulación como consecuencia de la angulación interna del muslo y de
la pierna. Representa un gran riesgo para la rodilla.
GENU VARO: se denomina comúnmente piernas en “O”.
Es un defecto inverso al anterior y supone un riesgo grande para el
ligamento lateral externo que se localiza por la parte exterior de la
rodilla.

LA POSTURA.
Defectos posturales
También cabe destacar otros tres defectos que se producen en las piernas:
ASIMETRÍA DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES: se produce cuando las
piernas presentan una diferencia de longitud grande (por regla general
no son totalmente iguales). Provoca un aumento del grado de
inclinación de la pelvis a causa de la desigualdad de las piernas.

ANÁLISIS DE LA MARCHA HUMANA.
El cuerpo humano ha desarrollado mecanismos encaminados a la
minimización del desplazamiento del centro de gravedad durante la
marcha.
Tradicionalmente se han identificado seis mecanismos.
¿Cuáles?

ANÁLISIS DE LA MARCHA HUMANA
SITUACIÓN SIN MECANISMOS:

PRIMER MECANISMO: ROTACIÓN PÉLVICA.
 Se reduce el descenso del CDG en el apoyo.
 Se trata de un mecanismo que se desarrolla en el plano horizontal.

SEGUNDO MECANISMO: BASCULACIÓN PÉLVICA.
La pelvis bascula lateralmente, hacia la pierna libre.
 Se reduce el ascenso del CDG en la fase de apoyo.
 Se trata de un mecanismo que se desarrolla en el plano frontal.

TERCER MECANISMO: FLEXIÓN DE LA RODILLA DURANTE LA FASE DE
APOYO.
 Se reduce la elevación del CDG en el apoyo.
 Se trata de un mecanismo que se desarrolla en el plano sagital.

TERCER MECANISMO: FLEXIÓN DE LA RODILLA DURANTE LA FASE DE
APOYO.

CUARTO Y QUINTO MECANISMOS: MOVIMIENTOS DE TOBILLO Y PIE.
Los movimientos coordinados de rodilla, tobillo y pie contribuyen a suavizar
la trayectoria del CDG. El contacto mediante el talón representa un
alargamiento de la pierna en un instante en que la altura de la cadera es
mínima, debido a la flexión de la misma. De modo análogo, el despegue
mediante el antepié incrementa también la longitud de la pierna, en un
momento en que la altura de la cadera está disminuyendo, paliando su
descenso.

CUARTO Y QUINTO MECANISMOS: MOVIMIENTOS DE TOBILLO Y PIE.

* Desplazamiento vertical del centro de gravedad (en el plano sagital):

SEXTO MECANISMO: reducción de la ANCHURA DEL PASO.
Esto contribuye a reducir el desplazamiento lateral del CDG, es decir, es un
mecanismo que actúa en el plano horizontal.

SEXTO MECANISMO: reducción de la ANCHURA DEL PASO.
Se consigue mediante:
- Ángulo formado por el fémur respecto al eje longitudinal.
- Desplazamiento lateral de la pelvis.

http://ciclodelamarcha.blogspot.com.es/2011/06/mecanismos-de-optimizacion-de-
la-marcha.html

EL CUERPO HUMANO COMO SISTEMA DE PALANCAS.
¿Qué es una palanca?
La palanca es un cuerpo rígido provisto de un eje fijo sobre el cual actúan
dos fuerzas que tienden a hacerlo girar en sentido contrario.
Las fuerzas que actúan se llaman potencia y resistencia. El punto de apoyo
(o fulcro) es el punto por el cual pasa el eje, que es perpendicular al
segmento determinado por los puntos de aplicación de la potencia y de
la resistencia.
Las palancas se dividen en tres géneros, dependiendo de la posición relativa
de los puntos de aplicación de la potencia y de la resistencia con respecto
al punto de apoyo.

Palancas de primer género
• En la palanca de primera clase, el punto de apoyo se encuentra situado
entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia
puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la
velocidad transmitida y la distancia recorrida por la resistencia.
• Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras.

Palancas de segundo género
• En la palanca de segunda clase, la resistencia se encuentra entre la
potencia y el fulcro. Se caracteriza en que la potencia es siempre menor
que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y
la distancia recorrida por la resistencia.
• Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla y los remos.

Palancas de tercer género
• En la palanca de tercera clase, la potencia se encuentra entre la
resistencia y el fulcro. Se caracteriza porque la fuerza aplicada es mayor
que la resultante, y se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la
velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él.
• Ejemplos de este tipo de palanca son el quitagrapas y la pinza de cejas.

Palancas de primer género en el cuerpo humano.
En el cuerpo humano la encontramos en
la articulación atlanto-occipital, que es la
responsable de sujetar la cabeza sobre el
atlas, dejando el peso del cuello más
desequilibrado hacia delante para ser
sostenido por detrás de las cervicales por
los músculos extensores del cuello.

Palancas de primer género en el cuerpo humano.
Otro ejemplo lo encontramos
en algo tan cotidiano como
llamar a una puerta.
El músculo que trabaja es el
tríceps que se inserta en el
antebrazo por detrás del codo.
Así el tríceps se contrae, haciendo
que el antebrazo pivote sobre el
codo, moviendo el peso del
antebrazo y alejándolo de
nuestro cuerpo.
Es el mismo movimiento que
cuando se lanza un tiro libre en
baloncesto.

Palancas de segundo género en el cuerpo humano.
Es una palanca que podemos encontrar
por ejemplo en los tobillos, donde el peso del
cuerpo queda en el centro, dejando la
articulación del tobillo por delante de él y la
fuerza por detrás, producida por los músculos
gemelos y sóleo.
De esta manera los tobillos pueden ejercer
la fuerza necesaria para saltar y correr
moviendo todo el peso del cuerpo que
descansa sobre ellos

Palancas de tercer género en el cuerpo humano.
Como ejemplo podemos poner la acción
del bíceps braquial en la flexión del codo,
donde el bíceps se inserta en el antebrazo
entre el codo y la resistencia, que quedaría
desplazada hacia la mano por el peso de la
carga unida al peso del antebrazo.
Se consigue una buena amplitud de
movimientos aunque con menos fuerza.
Es el tipo de palanca más frecuente en el
movimiento humano, aunque una misma
articulación puede formar distintos tipos de
palanca en función del tipo de movimiento
que realiza.

Palancas de tercer género en el cuerpo humano.

Las palancas nos sirven para estudiar la influencia de los músculos en el
movimiento en función de la ubicación de su origen e inserción.
Así, músculos con origen cercano e inserción lejana producen movimientos de
poca amplitud y por tanto se suelen ocupar del sostén y la estabilización
de la articulación en la que trabajan.
Sin embargo, los músculos con origen alejado e inserción cercana generan
movimientos muy amplios y veloces.

CAPACIDADES FÍSICAS BÁSICAS.
1- Fuerza.
2- Resistencia.
3-Velocidad.
4- Flexibilidad.

1- Fuerza.
Es la capacidad que tiene el músculo frente a una resistencia física dada en
trabajo estático (sin desplazamiento) o dinámico (con desplazamiento).
a) Fuerza explosiva:
Es la capacidad de ejecutar un movimiento rápido
de una sola vez (lanzamientos, partidas, saltos, etc.)
a) Fuerza dinámica:
Es la capacidad de ejecutar una serie de
repeticiones (carreras rápidas, flexoextensiones, etc.).
a) Fuerza estática:
Es la capacidad de ejercer fuerza muscular sin movimiento (mantener una
posición).

2- Resistencia.
Es la capacidad de realizar un trabajo, eficientemente, durante el máximo
tiempo posible.
a) Resistencia Aeróbica:
Es la capacidad que tiene el organismo para mantener un esfuerzo
continuo durante un largo periodo de tiempo. El tipo de esfuerzo es de
intensidad leve o moderada, existiendo un equilibrio entre el gasto y el
aporte de O2.

2- Resistencia.
Es la capacidad de realizar un trabajo, eficientemente, durante el máximo
tiempo posible.
b) Resistencia Anaeróbica:
Es la capacidad que tiene el organismo para mantener un esfuerzo de
intensidad elevada durante el mayor tiempo posible. Aquí, el oxígeno
aportado es menor que el oxígeno necesitado. Ésta a su vez, puede ser:
• Anaeróbica láctica: existe formación de ácido láctico (fermentación).
• Anaeróbica aláctica: también se lleva a cabo en ausencia de O2, pero no
se acumula ácido láctico.
(ATP y fosfocreatina)

CUALIDADES FÍSICAS DEL MOVIMIENTO.
3- Velocidad.
Es la mayor capacidad de desplazamiento que se tiene en el menor tiempo
posible.
a) Velocidad de arranque: Consiste en el tiempo mínimo para poner en
acción un movimiento y alcanzar la máxima velocidad posible.
b) Velocidad de traslación: Consiste en el mínimo de tiempo posible para
realizar un recorrido.
c) Velocidad de detención: Consiste en el menor tiempo posible para
detener un movimiento.

CUALIDADES FÍSICAS DEL MOVIMIENTO.
4- Flexibilidad.
Es la capacidad que permite el máximo recorrido de las articulaciones en
posiciones diversas, permitiendo realizar al individuo acciones que
requieren agilidad y destreza.
Está basada en:
- Movilidad articular.
- Elasticidad muscular.

Biomecánica (parte II)

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