Nicolas toro Arbelaez

                            Biomecanica




                        Nicolas Toro Arbelaez
                                 9ºC




                        Ana Gabriela Barreto




                  Colegio San Jose De La Salle
                    “Mi colegio por siempre”
                  Area: Tecnologia e informática
                       18 de marzo de 2013
                             Medellin




                                  9
Nicolas toro Arbelaez


                               Introduccion

En este trabajo vamos a habalr acerca de la biomecánica, sobre la relación que
hay entre esta y la tecnología, veremos las subdiciplinas que aplican en esta y
estaremos informados acerca de la importancia que esta ciencia esta
implementando hoy en dia.




                                       9
Nicolas toro Arbelaez



Tabla de contenido
Introduccion...................................................................................................................... 2
Tabla de contenido............................................................................................................3
Biomecánica...................................................................................................................... 4
Subdisciplinas...................................................................................................................5
Relación entre tecnología y biomecánica.......................................................................7
  Órganos artificiales.......................................................................................................7
  Prótesis.......................................................................................................................... 7
  Electromiografía: .......................................................................................................... 7
  Plataformas de fuerza: .................................................................................................8
  Sensores........................................................................................................................ 8
  Estimuladores................................................................................................................8
Opinion Personal.............................................................................................................. 9




                                                                  9
Nicolas toro Arbelaez


                                Biomecánica



L
      a biomecánica es una área de           fundamentalmente          del    cuerpo
      conocimiento interdisciplinaria        humano. Esta área de conocimiento
      que estudia los modelos,               se apoya en diversas ciencias
fenómenos y leyes que sean                   biomédicas,         utilizando       los
relevantes    en     el    movimiento        conocimientos de la mecánica, la
(incluyendo el estático) de los seres        ingeniería, la anatomía, la fisiología y
vivos.                                       otras disciplinas, para estudiar el
Es una disciplina científica que tiene       comportamiento del cuerpo humano y
por objeto el estudio de las                 resolver los problemas derivados de
estructuras de carácter mecánico que         las diversas condiciones a las que
existen    en   los     seres   vivos,       puede verse sometido.

La biomecánica está íntimamente              matemáticos para el conocimiento de
ligada a la biónica y usa algunos de         los sistemas biológicos como en lo
sus principios, ha tenido un gran            que respecta a la realización de
desarrollo en relación con las               partes u órganos del cuerpo humano
aplicaciones de la ingeniería a la           y también en la utilización de nuevos
medicina, la bioquímica y el medio           métodos diagnósticos.
ambiente, tanto a través de modelos

Una gran variedad de aplicaciones            marcapasos existe toda una tradición
incorporadas a la práctica médica;           e implantación de prótesis.
desde la clásica pata de palo, a las
sofisticadas ortopedias con mando
mioeléctrico y de las válvulas
cardiacas     a    los    modernos




                                         9
Nicolas toro Arbelaez




Subdisciplinas



L
     a Biomecánica está presente en
     diversos ámbitos, aunque tres
     de    ellos   son     los más
destacados en la actualidad:

   •   La    biomecánica   médica,             generar soluciones capaces de
       evalúa las patologías que               evaluarlas,    repararlas   o
       aquejan al hombre para                  paliarlas.

   •   La biomecánica deportiva,               investigación de las técnicas
       analiza la práctica deportiva           específicas      del    deporte,
       para mejorar su rendimiento,            diseñar mejor el equipo
       desarrollar     técnicas       de       deportivo, vestuario, y de
       entrenamiento      y     diseñar        identificar las prácticas que
       complementos, materiales y              predisponen a una lesión.
       equipamiento       de       altas       Dada la creciente complejidad
       prestaciones.      El objetivo          de     la    formación    y    el
       general de la investigación             desempeño en todos los
       biomecánica      deportiva     es       niveles     del   deporte     de
       desarrollar una comprensión             competencia,      no    es    de
       detallada de los deportes               extrañar que los atletas y
       mecánicos específicos y sus             entrenadores               estén
       variables de desempeño para             recurriendo en la literatura de
       mejorar el rendimiento y                investigación       sobre      la
       reducir    la  incidencia      de       biomecánica aspectos de su
       lesiones. Esto se traduce en la         deporte para una ventaja
                                               competitiva.

   •   La biomecánica ocupacional,             etc) para adaptarlos a sus
       estudia la interacción del              necesidades y capacidades.
       cuerpo humano con los                   En este ámbito se relaciona
       elementos     con    que   se           con otra disciplina como es la
       relaciona en diversos ámbitos           ergonomía. Últimamente se ha
       (en el trabajo, en casa, en la          hecho popular y se ha
       conducción de automóviles, en           adoptado     la    Biomecánica
       el manejo de herramientas,              ocupacional que proporciona


                                           9
Nicolas toro Arbelaez

    las bases y las herramientas           médica y de información de
    para reunir y evaluar los              diversas fuentes y ofrece un
    procesos biomecánicos en lo            tratamiento coherente de los
    que se refiera a la actual             principios que subyacen a la
    evolución de las industrias, con       biomecánica bien diseñada y
    énfasis en la mejora de la             ergonomía de trabajo que es
    eficiencia general de trabajo y        ciencia que se encarga de
    la prevención de lesiones              adaptar el cuerpo humano a
    relacionadas con el trabajo,           las tareas y las herramientas
    esta      está     íntimamente         de trabajo.
    relacionada con la ingeniería




                                       9
Nicolas toro Arbelaez


               Relación entre tecnología y biomecánica


L
      a tecnología biomecánica se               los instrumentos y técnicas usados en
      refiere tanto a dispositivos              la investigación y adquisición de
      artificiales fabricados a partir de       nuevos conocimientos en el ámbito
los resultados encontrados a partir de          de la biomecánica.
la investigación biomecánica, como a

                                 Órganos artificiales

Son dispositivos y tejidos creados              poder ser implantados e incorporados
para sustituir partes del organismo             al organismo vivo. Además de las
dañadas o que funcionan de forma                características físicas y químicas de
incorrecta. El análisis de un órgano            resistencia mecánica, se necesita
artificial, debe considerarse en la             fiabilidad, duración y compatibilidad
construcción de estos aspectos tales            en un ambiente biológico que siempre
como materiales que requieren unas              tiene una elevada agresividad.
particulares    características para

“El mayor problema que se plantea la            de superficie y microestructura, el
construcción de una prótesis se                 tejido crece y tiende a incorporar
refiere a la relación entre el                  incluso a nivel de los poros de la
biomaterial y el tejido vital en el que         rugosidad superficial, el material
se inserta ya que es muy importante             implantado.
el control de las reacciones químicas

                                      Prótesis
La sustitución de órganos por otros          implantación por lo que cada día es
artificiales, constituye la frontera         más amplia la gama de posibilidades
avanzada de la ingeniería biónica.           de sustitución de órganos conocidos
Dejando       aparte    las    prótesis      y menos conocido, lo cual resulta de
ortopédicas cuyo empleo ha tenido un         gran ayuda para pacientes y médicos
enorme desarrollo gracias a la               un ejemplo de esto es la fabricación
aplicación de nuevos materiales y            de bombas de insulina para emplear
técnicas de cálculo, así como a los          en personas diabéticas.
avances      en    las   técnicas   de
                                 Electromiografía:
Análisis de la actividad eléctrica de        Baropodometro electrónico: Pasillo
los músculos.                                instrumentado con sensores de
Plantillas instrumentadas: registro de       presión que registran las presiones
las presiones ejercidas por el pie           plantares durante diferentes gestos
durante la marcha.                           de    locomoción    (marcha,   trote,
                                             carrera, etc.).



                                            9
Nicolas toro Arbelaez

       Plataformas de fuerza:                 fuerzas     de     acción-reacción   y
Plataformas           dinamométricas          momentos       realizados    por   una
diseñadas para registrar y analizar las       persona durante la realización de una
                                              actividad determinada.
                                              organismos, tomando en cuenta sus
Estudia las propiedades mecánicas,            características morfo-funcionales.
cinéticas y cinemáticas de los

                                     Sensores

Para intervenir sobre cualquier               eléctricas (ejemplo, variaciones de
órgano, se requiere el control y la           presión y variaciones de resistencia
medición continua de la intensidad            eléctrica ) corresponden a variaciones
del fenómeno.                                 de temperatura, de deformación
Los sensores que constituyen el               muscular en los esfuerzos, de presión
primer elemento del sistema, son              venosa o arterial, etc.
dispositivos que permiten detectar los        Los sensores pueden ser electrodos
fenómenos físicos y químicos,                 directos capaces de captar las
ofreciendo     seriales  de     salida        señales procedentes de actividades
proporcionales a la intensidad de las         celulares, o pueden consistir en
entradas. Las señales de entrada de           detectores de concentraciones de
muy diversos tipos y convertidas en la        sustancias químicas.
mayoría de los casos en magnitudes

                                  Estimuladores

Los estimuladores artificiales son            cardíaco. Existen muy diversos tipos
utilizados para activar ciertos órganos       de marca pasos (en la actualidad se
o funciones que, aun estando sanos            cuenta con más de 200 tipos
no funcionan como es debido a causa           diferentes) Los impulsos eléctricos
de lesiones del sistema nervioso              generados por el aparato pueden ser
central; según Claude Ville: “Una             se frecuencia fija, es decir producidos
función extremadamente delicada ,es           a una frecuencia predeterminada, sin
la que se lleva a cabo para estimular         ninguna relación con la actividad del
el músculo cardíaco a través de un            corazón, pero en la actualidad se
aparato marca pasos, que permite              emplean mas los marcapasos a
regular los latidos cardíacos al              demanda, o sea, mediante impulsos
proporcionar desde el exterior                desencadenados cuando el propio
impulsos de corriente y que resulta           aparato reconoce un fallo en el ritmo
vital en algunos casos de arritmias           cardíaco normal.
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



                                          9
Nicolas toro Arbelaez




                             Opinion Personal



O
        pino que esta ciencia es muy
        importante ya que estudia la
        mecánica en los seres vivos y
este tema nos respresenta una gran
importancia para nuestro dia a dia, ya
que nosotros somos seres vivos y dia
a dia vivimos esta mecánica, y esta
importante ciencia estudia todo lo que
tiene que ver con esto




                                         9
Nicolas toro Arbelaez




                             Opinion Personal



O
        pino que esta ciencia es muy
        importante ya que estudia la
        mecánica en los seres vivos y
este tema nos respresenta una gran
importancia para nuestro dia a dia, ya
que nosotros somos seres vivos y dia
a dia vivimos esta mecánica, y esta
importante ciencia estudia todo lo que
tiene que ver con esto




                                         9

La biomecanina nicolas toro

  • 1.
    Nicolas toro Arbelaez Biomecanica Nicolas Toro Arbelaez 9ºC Ana Gabriela Barreto Colegio San Jose De La Salle “Mi colegio por siempre” Area: Tecnologia e informática 18 de marzo de 2013 Medellin 9
  • 2.
    Nicolas toro Arbelaez Introduccion En este trabajo vamos a habalr acerca de la biomecánica, sobre la relación que hay entre esta y la tecnología, veremos las subdiciplinas que aplican en esta y estaremos informados acerca de la importancia que esta ciencia esta implementando hoy en dia. 9
  • 3.
    Nicolas toro Arbelaez Tablade contenido Introduccion...................................................................................................................... 2 Tabla de contenido............................................................................................................3 Biomecánica...................................................................................................................... 4 Subdisciplinas...................................................................................................................5 Relación entre tecnología y biomecánica.......................................................................7 Órganos artificiales.......................................................................................................7 Prótesis.......................................................................................................................... 7 Electromiografía: .......................................................................................................... 7 Plataformas de fuerza: .................................................................................................8 Sensores........................................................................................................................ 8 Estimuladores................................................................................................................8 Opinion Personal.............................................................................................................. 9 9
  • 4.
    Nicolas toro Arbelaez Biomecánica L a biomecánica es una área de fundamentalmente del cuerpo conocimiento interdisciplinaria humano. Esta área de conocimiento que estudia los modelos, se apoya en diversas ciencias fenómenos y leyes que sean biomédicas, utilizando los relevantes en el movimiento conocimientos de la mecánica, la (incluyendo el estático) de los seres ingeniería, la anatomía, la fisiología y vivos. otras disciplinas, para estudiar el Es una disciplina científica que tiene comportamiento del cuerpo humano y por objeto el estudio de las resolver los problemas derivados de estructuras de carácter mecánico que las diversas condiciones a las que existen en los seres vivos, puede verse sometido. La biomecánica está íntimamente matemáticos para el conocimiento de ligada a la biónica y usa algunos de los sistemas biológicos como en lo sus principios, ha tenido un gran que respecta a la realización de desarrollo en relación con las partes u órganos del cuerpo humano aplicaciones de la ingeniería a la y también en la utilización de nuevos medicina, la bioquímica y el medio métodos diagnósticos. ambiente, tanto a través de modelos Una gran variedad de aplicaciones marcapasos existe toda una tradición incorporadas a la práctica médica; e implantación de prótesis. desde la clásica pata de palo, a las sofisticadas ortopedias con mando mioeléctrico y de las válvulas cardiacas a los modernos 9
  • 5.
    Nicolas toro Arbelaez Subdisciplinas L a Biomecánica está presente en diversos ámbitos, aunque tres de ellos son los más destacados en la actualidad: • La biomecánica médica, generar soluciones capaces de evalúa las patologías que evaluarlas, repararlas o aquejan al hombre para paliarlas. • La biomecánica deportiva, investigación de las técnicas analiza la práctica deportiva específicas del deporte, para mejorar su rendimiento, diseñar mejor el equipo desarrollar técnicas de deportivo, vestuario, y de entrenamiento y diseñar identificar las prácticas que complementos, materiales y predisponen a una lesión. equipamiento de altas Dada la creciente complejidad prestaciones. El objetivo de la formación y el general de la investigación desempeño en todos los biomecánica deportiva es niveles del deporte de desarrollar una comprensión competencia, no es de detallada de los deportes extrañar que los atletas y mecánicos específicos y sus entrenadores estén variables de desempeño para recurriendo en la literatura de mejorar el rendimiento y investigación sobre la reducir la incidencia de biomecánica aspectos de su lesiones. Esto se traduce en la deporte para una ventaja competitiva. • La biomecánica ocupacional, etc) para adaptarlos a sus estudia la interacción del necesidades y capacidades. cuerpo humano con los En este ámbito se relaciona elementos con que se con otra disciplina como es la relaciona en diversos ámbitos ergonomía. Últimamente se ha (en el trabajo, en casa, en la hecho popular y se ha conducción de automóviles, en adoptado la Biomecánica el manejo de herramientas, ocupacional que proporciona 9
  • 6.
    Nicolas toro Arbelaez las bases y las herramientas médica y de información de para reunir y evaluar los diversas fuentes y ofrece un procesos biomecánicos en lo tratamiento coherente de los que se refiera a la actual principios que subyacen a la evolución de las industrias, con biomecánica bien diseñada y énfasis en la mejora de la ergonomía de trabajo que es eficiencia general de trabajo y ciencia que se encarga de la prevención de lesiones adaptar el cuerpo humano a relacionadas con el trabajo, las tareas y las herramientas esta está íntimamente de trabajo. relacionada con la ingeniería 9
  • 7.
    Nicolas toro Arbelaez Relación entre tecnología y biomecánica L a tecnología biomecánica se los instrumentos y técnicas usados en refiere tanto a dispositivos la investigación y adquisición de artificiales fabricados a partir de nuevos conocimientos en el ámbito los resultados encontrados a partir de de la biomecánica. la investigación biomecánica, como a Órganos artificiales Son dispositivos y tejidos creados poder ser implantados e incorporados para sustituir partes del organismo al organismo vivo. Además de las dañadas o que funcionan de forma características físicas y químicas de incorrecta. El análisis de un órgano resistencia mecánica, se necesita artificial, debe considerarse en la fiabilidad, duración y compatibilidad construcción de estos aspectos tales en un ambiente biológico que siempre como materiales que requieren unas tiene una elevada agresividad. particulares características para “El mayor problema que se plantea la de superficie y microestructura, el construcción de una prótesis se tejido crece y tiende a incorporar refiere a la relación entre el incluso a nivel de los poros de la biomaterial y el tejido vital en el que rugosidad superficial, el material se inserta ya que es muy importante implantado. el control de las reacciones químicas Prótesis La sustitución de órganos por otros implantación por lo que cada día es artificiales, constituye la frontera más amplia la gama de posibilidades avanzada de la ingeniería biónica. de sustitución de órganos conocidos Dejando aparte las prótesis y menos conocido, lo cual resulta de ortopédicas cuyo empleo ha tenido un gran ayuda para pacientes y médicos enorme desarrollo gracias a la un ejemplo de esto es la fabricación aplicación de nuevos materiales y de bombas de insulina para emplear técnicas de cálculo, así como a los en personas diabéticas. avances en las técnicas de Electromiografía: Análisis de la actividad eléctrica de Baropodometro electrónico: Pasillo los músculos. instrumentado con sensores de Plantillas instrumentadas: registro de presión que registran las presiones las presiones ejercidas por el pie plantares durante diferentes gestos durante la marcha. de locomoción (marcha, trote, carrera, etc.). 9
  • 8.
    Nicolas toro Arbelaez Plataformas de fuerza: fuerzas de acción-reacción y Plataformas dinamométricas momentos realizados por una diseñadas para registrar y analizar las persona durante la realización de una actividad determinada. organismos, tomando en cuenta sus Estudia las propiedades mecánicas, características morfo-funcionales. cinéticas y cinemáticas de los Sensores Para intervenir sobre cualquier eléctricas (ejemplo, variaciones de órgano, se requiere el control y la presión y variaciones de resistencia medición continua de la intensidad eléctrica ) corresponden a variaciones del fenómeno. de temperatura, de deformación Los sensores que constituyen el muscular en los esfuerzos, de presión primer elemento del sistema, son venosa o arterial, etc. dispositivos que permiten detectar los Los sensores pueden ser electrodos fenómenos físicos y químicos, directos capaces de captar las ofreciendo seriales de salida señales procedentes de actividades proporcionales a la intensidad de las celulares, o pueden consistir en entradas. Las señales de entrada de detectores de concentraciones de muy diversos tipos y convertidas en la sustancias químicas. mayoría de los casos en magnitudes Estimuladores Los estimuladores artificiales son cardíaco. Existen muy diversos tipos utilizados para activar ciertos órganos de marca pasos (en la actualidad se o funciones que, aun estando sanos cuenta con más de 200 tipos no funcionan como es debido a causa diferentes) Los impulsos eléctricos de lesiones del sistema nervioso generados por el aparato pueden ser central; según Claude Ville: “Una se frecuencia fija, es decir producidos función extremadamente delicada ,es a una frecuencia predeterminada, sin la que se lleva a cabo para estimular ninguna relación con la actividad del el músculo cardíaco a través de un corazón, pero en la actualidad se aparato marca pasos, que permite emplean mas los marcapasos a regular los latidos cardíacos al demanda, o sea, mediante impulsos proporcionar desde el exterior desencadenados cuando el propio impulsos de corriente y que resulta aparato reconoce un fallo en el ritmo vital en algunos casos de arritmias cardíaco normal. 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 9
  • 9.
    Nicolas toro Arbelaez Opinion Personal O pino que esta ciencia es muy importante ya que estudia la mecánica en los seres vivos y este tema nos respresenta una gran importancia para nuestro dia a dia, ya que nosotros somos seres vivos y dia a dia vivimos esta mecánica, y esta importante ciencia estudia todo lo que tiene que ver con esto 9
  • 10.
    Nicolas toro Arbelaez Opinion Personal O pino que esta ciencia es muy importante ya que estudia la mecánica en los seres vivos y este tema nos respresenta una gran importancia para nuestro dia a dia, ya que nosotros somos seres vivos y dia a dia vivimos esta mecánica, y esta importante ciencia estudia todo lo que tiene que ver con esto 9