1. biomecanica
Gustavo Andrés García Mondragón
2013

2. 1
Introducción
Este documento generalmente va a contener escritos sobre que es la biomecánica sus
aplicaciones y sus relaciones con la tecnología explicando cada una de ellas
Tabla de contenido
1 ....................................................................................................................................................... 1
Introducción .................................................................................................................................... 1
2 ....................................................................................................................................................... 2
La biomecánica ................................................................................................................................ 2
Relación entre tecnología y biomecánica ....................................................................................... 1
Órganos artificiales.......................................................................................................................... 1
Prótesis ............................................................................................................................................ 1
Electromiografía .............................................................................................................................. 1
Sensores .......................................................................................................................................... 1
Estimuladores .................................................................................................................................. 1

3. aplicaciones de la ingeniería a la
2 medicina, la bioquímica y el medio
ambiente, tanto a través de modelos
La biomecánica
matemáticos para el conocimiento de
los sistemas biológicos como en lo
que respecta a la realización de
L
a biomecánica es un área de
conocimiento interdisciplinaria partes u órganos del cuerpo humano
que estudia los modelos, y también en la utilización de nuevos
fenómenos y leyes que sean métodos diagnósticos.
relevantes en el movimiento y al
Una gran variedad de aplicaciones
equilibrio (incluyendo el estático) de
incorporadas a la práctica médica;
los seres vivos. Es una disciplina
desde la clásica pata de palo, a las
científica que tiene por objeto el
sofisticadas ortopedias con mando
estudio de las estructuras de carácter
mioeléctrico y de las válvulas
mecánico que existen en los seres
cardiacas a los modernos
vivos, fundamentalmente del cuerpo
marcapasos existe toda una tradición
humano. Este área de conocimiento
e implantación de prótesis.
se apoya en diversas ciencias
biomédicas, utilizando los Hoy en día es posible aplicar con
conocimientos de la mecánica, la éxito, en los procesos que intervienen
ingeniería, la anatomía, la fisiología y en la regulación de los sistemas
otras disciplinas, para estudiar el modelos matemáticos que permiten
comportamiento del cuerpo humano y simular fenómenos muy complejos en
resolver los problemas derivados de potentes ordenadores, con el control
las diversas condiciones a las que de un gran número de parámetros o
puede verse sometido.1 con la
repetició
La biomecánica está íntimamente
n de su
ligada a la biónica y usa algunos de
comporta
sus principios, ha tenido un gran
miento.
desarrollo en relación con las
3

4. de superficie y microestructura, el
Relación entre tecnología y tejido crece y tiende a incorporar
biomecánica incluso a nivel de los poros de la
rugosidad superficial, el material
implantado.
L
a tecnología biomecánica se
refiere tanto a dispositivos Prótesis
artificiales fabricados a partir de
los resultados encontrados a partir de La sustitución de órganos por otros
la investigación biomecánica, como a artificiales, constituye la frontera
los instrumentos y técnicas usados en avanzada de la ingeniería biónica.
la investigación y adquisición de Dejando aparte las prótesis
nuevos conocimientos en el ámbito ortopédicas cuyo empleo ha tenido un
de la biomecánica. enorme desarrollo gracias a la
aplicación de nuevos materiales y
Órganos artificiales técnicas de cálculo, así como a los
Artículo principal: Órgano artificial. avances en las técnicas de
implantación por lo que cada día es
Son dispositivos y tejidos creados
más amplia la gama de posibilidades
para sustituir partes del organismo
de sustitución de órganos conocidos
dañadas o que funcionan de forma
y menos conocido, lo cual resulta de
incorrecta. El análisis de un órgano
gran ayuda para pacientes y médicos
artificial, debe considerarse en la
un ejemplo de esto es la fabricación
construcción de estos aspectos tales
de bombas de insulina para emplear
como materiales que requieren unas
en personas diabéticas.
particulares características para
poder ser implantados e incorporados Electromiografía: análisis de la
al organismo vivo. Además de las actividad eléctrica de los músculos.
características físicas y químicas de
resistencia mecánica, se necesita
fiabilidad, duración y compatibilidad
4
en un ambiente biológico que siempre
tiene una elevada agresividad. Plantillas instrumentadas: registro de
las presiones ejercidas por el pie
“El mayor problema que se plantea la
durante la marcha.
construcción de una prótesis se
refiere a la relación entre el Baropodometro electrónico: Pasillo
biomaterial y el tejido vital en el que instrumentado con sensores de
se inserta ya que es muy importante presión que registran las presiones
el control de las reacciones químicas

5. plantares durante diferentes gestos celulares, o pueden consistir en
de locomoción (marcha, trote, detectores de concentraciones de
carrera, etc.). sustancias químicas.
Plataformas de fuerza: plataformas Estimuladores
dinamométricas diseñadas para
registrar y analizar las fuerzas de Los estimuladores artificiales son
acción-reacción y momentos utilizados para activar ciertos órganos
realizados por una persona durante la o funciones que, aun estando sanos
realización de una actividad no funcionan como es debido a causa
determinada. de lesiones del sistema nervioso
central; según Claude Ville: “Una
Estudia las propiedades mecánicas, función extremadamente delicada ,es
cinéticas y cinemáticas de los la que se lleva a cabo para estimular
organismos, tomando en cuenta sus el músculo cardíaco a través de un
características morfo-funcionales. aparato marca pasos, que permite
regular los latidos cardíacos al
Sensores proporcionar desde el exterior
Para intervenir sobre cualquier impulsos de corriente y que resulta
órgano, se requiere el control y la vital en algunos casos de arritmias
medición continua de la intensidad cardíacas.”
del fenómeno.
El marca pasos consta de una
Los sensores que constituyen el batería, un generador y un modulador
primer elemento del sistema, son de impulsos eléctricos y un electrodo
dispositivos que permiten detectar los que transmite los impulsos al tejido
fenómenos físicos y químicos, cardíaco. Existen muy diversos tipos
ofreciendo seriales de salida de marca pasos (en la actualidad se
proporcionales a la intensidad de las cuenta con más de 200 tipos
entradas. Las señales de entrada de diferentes) Los impulsos eléctricos
muy diversos tipos y convertidas en la generados por el aparato pueden ser
mayoría de los casos en magnitudes se frecuencia fija, es decir producidos
eléctricas (ejemplo, variaciones de a una frecuencia predeterminada, sin
presión y variaciones de resistencia ninguna relación con la actividad del
eléctrica ) corresponden a variaciones
de temperatura, de deformación 5
muscular en los esfuerzos, de presión
venosa o arterial, etc. corazón, pero en la actualidad se
emplean mas los marcapasos a
Los sensores pueden ser electrodos demanda, o sea, mediante impulsos
directos capaces de captar las desencadenados cuando el propio
señales procedentes de actividades

6. aparato reconoce un fallo en el ritmo cardíaco normal.