Biofísica

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS
ESCUELA DE MEDICINA
CATEDRA DE BIOFISICA
Nombre: ANDRADE RUIZ SANTIAGO JAVIER
Paralelo: A1 Fecha: 26-04-2015
TEMA: GENERALIDADES DE LA BIOMECANICA
Introducción
La etimología del término Biomecánica proviene de las palabras Biología, ciencia que estudia los seres vivos,
y Mecánica, rama de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos.
Por lo tanto se define a la Biomecánica como la ciencia que estudia la estructura y función de los sistemas
biológicos aplicando las leyes de la mecánica.
Cuando el estudio se circunscribe al análisis de los movimientos dentro de la actividad física y el deporte se
suele hablar de Biomecánica Deportiva.
Concretamente, la mecánica nos permite
definir y cuantificar el movimiento de los
cuerpos, es decir, estudia la causa y el
efecto del movimiento. Mientras que la
kinesiología es la ciencia del movimiento.
Quizás el aporte más interesante de la
Biomecánica es que permite abordar desde
una perspectiva científica el análisis del
gesto deportivo, posibilitando así
perfeccionar la técnica.
Divisiones de la Mecánica: Dinámica y Estática
La Dinámica es la rama de la Mecánica que estudia el
movimiento de los cuerpos bajo la acción de las fuerzas,
mientras que a Estática es la encargada del estudio de la
acción de las fuerzas sobre los cuerpos en reposo o en
equilibrio.
A su vez la Dinámica está constituida en dos partes: la
Cinemática, que es el estudio del movimiento sin hacer
referencia a las fuerzas que lo originan,
y la Cinética, que relaciona la acción de las fuerzas que se
ejercen sobre los cuerpos con los movimientos resultantes.
Cinética lineal: analiza la fuerza.
Cinética angular: analiza los momentos. BIOMECANICA DE HUESO
Conceptó I
• El hueso es un material compuesto de dos fases: Una fase inorgánica de
sales minerales y una matriz orgánica de colágeno y substancia
fundamental.
• Componente inorgánico: Dureza y rigidez
• Componente orgánico: Flexibilidad y elasticidad.
Concepto II
La unidad estructural del hueso es el OSTEON o sistema haversiano, compuesto de
láminas concéntricas (lamelas) de matriz mineralizada rodeadas de un canal centran
que contiene vasos sanguíneos y fibras nerviosas. No hay paso de colágeno entre
un osteon y otro, los cuales se unen a través de una substancia cementante.
Concepto III
Macroscópicamente el hueso está compuesto de hueso compacto y esponjoso.
Puede considerarse que es un continuo entre un material menos a uno más poroso.

2. ANISOTROPIA
Propiedad de un material donde muestra características mecánicas diferentes cuando la carga se aplica en
diferentes direcciones
Propiedades biomecánicas del hueso
• Fuerza
• Rigidez
Propiedades biomecánicas del hueso
• Comportamiento óseo a diferentes tipos de carga
Tensión
• Alteran la cementación y excluyen
osteones.
• Usualmente se ve en huesos de
grandes proporciones de hueso
esponjoso.
• Ej.: Fracturas por avulsión.
Compresión
• El máximo estrés compresivo ocurre
en el plano perpendicular a la carga
aplicada,
• La estructura se acorta y ensancha.
• Microscópicamente hay
agrietamiento de osteones.
Las articulaciones las clasificamos según el grado de
libertad de movimiento en:
 articulaciones de 3 grados cinéticos (movimientos
alrededor de los tres ejes del espacio); de 2 grados
cinéticos (movimientos alrededor de dos ejes de
referencia espacial) y de 1 grado cinético
(movimiento alrededor de un eje del espacio).
1. Palancas de 1er género (fulcro entre la resistencia y la potencia).
Corresponden al diseño de la mayoría de las articulaciones dedicadas a
la resistencia (ejemplos: cadera, columna vertebral y unión occipito -
atloidea). En el caso de nuestro aparato locomotor, estas articulaciones
la posición del fulcro está próxima a la potencia, lo que origina una
desventaja mecánica: mayor esfuerzo de la fuerza de potencia
(actividad muscular) que la magnitud de la resistencia a vencer. En
contraposición, tienen como ventaja mayor velocidad del movimiento
generado.

3. 2. Palancas de 2do género (Resistencia entre fulcro y
potencia). Por su diseño, poseen la ventaja mecánica de
utilizar menor fuerza de potencia que la resistencia a
vencer. En el aparato locomotor, sólo se puede encontrar
en la posición de puntillas de los pies.
3. Palancas de 3er género (Potencia entre fulcro y
resistencia). Las articulaciones de las extremidades
suelen tener este tipo de diseño. Presentan desventaja
mecánica: mayor esfuerzo de potencia (acción muscular)
que la magnitud de la resistencia a vencer. Tienen como
ventaja el mayor espacio recorrido y el poder adquirir
mayor velocidad lineal en el extremo distal. Debido al
esfuerzo muscular que deben realizar los músculos que
mueven estas palancas, nuestro aparato locomotor
presenta un diseño cónico en las extremidades. Tanto las
extremidades superiores como inferiores son más anchas
en la zona proximal, adelgazándose progresivamente
hacia distal. El diseño cónico, disminuye el momento de
inercia y facilita la aceleración del movimiento.
Circulación sanguínea: Históricamente uno de los
primeros problemas abordados por el enfoque
biomecánico moderno, resultó de intento de aplicar las
ecuaciones de Navier-Stokes a la comprensión del riego
sanguíneo. Aunque usualmente se considera a la sangre
como un fluido newtoniano incompresible, esta
modelización falla cuando se considera el flujo sanguíneo
en las arteriolas o capilares. A la escala de esas
conducciones, los efectos del tamaño finito de las células
sanguíneas o eritrocitos individuales son significativos, y
la sangre no puede ser modelada como un medio
continuo
Huesos: Otro desarrollo importante de la biomecánica fue
la búsqueda de ecuaciones constitutivas que modelaran
adecuadamente las propiedades mecánicas de los
huesos.
Tejido muscular: Músculo liso (no estriado), Músculo
miocardíaco (estriado), Músculo esquelético (estriado):
TIPOS DE BIOMECÁNICAS:
La biomecánica médica evalúa las patologías
que aquejan al hombre para generar soluciones
capaces de evaluarlas, repararlas o paliarlas.
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
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)
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.
Prótesis como :