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Instituto de Educación Superior ESEFUL Curso de Preparación Física en Fútbol Asignatura: BIOMECANICA Edición 2015 Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 2 Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 3 BIOMECANICA La biomecánica 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 presente en diversos ámbitos, aunque tres de ellos son los más destacados en la actualidad: • La biomecánica médica, evalúa las patologías que aquejan al hombre para generar soluciones capaces de evaluarlas, repararlas o paliarlas. Usa la simulación que es la aceleración de la forma en que las empresas y los dispositivos médicos mueven los productos a través de diferentes fases de desarrollo. Los prototipos virtuales juegan un papel fundamental en el diseño de verificación y validación. A través del prototipo virtual, el diseño puede ser verificado en contra de las especificaciones del cliente. Adicionalmente, el diseño de la Empresa pueda ser validada contra las normas reglamentarias pertinentes. El resultado final es una muy fiable y rentable diseño elaborado y validado en menos tiempo. • 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. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 4 • 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 biomecánicas 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 diseñado y ergonomía de trabajo que es ciencia que se encarga de adaptar el cuerpo humano a las tareas y las herramientas de trabajo. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 5 PRINCIPIOS MECANICOS Es conveniente la descripción de los principios mecánicos utilizados en la biomecánica para su correcta comprensión y aplicación. FUERZA La fuerza es lo que altera el estado de reposo de un cuerpo o su movimiento uniforme en línea recta. Composición de la fuerza: la aplicación de una fuerza a un cuerpo puede especificarse por: a) La dirección de la fuerza b) La intensidad de la fuerza Una fuerza simple aplicada a un cuerpo en libertad de movimiento, produce el movimiento en dirección de la fuerza. a) Dos fuerzas que actúan en la misma dirección, y se aplican en el mismo punto, son equivalentes a una fuerza simple actuando en aquella dirección, y cuya intensidad es igual a la suma de las intensidades de cada una de las fuerzas. b) Dos fuerzas iguales actuando sobre un punto común y en direcciones opuestas, producirán un punto de equilibrio. c) Dos fuerzas desiguales actuando sobre un punto común y en direcciones opuestas producirán un movimiento en la dirección de la fuerza mayor y la intensidad de la fuerza será igual a la diferencia de ambas intensidades. TENSION Se define como un sistema de fuerzas que tienden a separar las partes de un cuerpo combinadas con dos fuerzas iguales y opuestas que contribuyen a mantener la unión de las partes. En fisiología, los términos tensión y fuerza se usan sinónimamente, por ejemplo, tensión intramuscular es la fuerza de contracción muscular. La fuerza de un músculo es su capacidad para generar tensión. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 6 MECANICA DE POSICION La gravedad, denominada también fuerza gravitatoria, fuerza de gravedad, interacción gravitatoria o gravitación, es la fuerza teórica1 de atracción que experimentan entre sí los objetos con masa. Centro de gravedad El centro de gravedad (CG) es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas masas materiales de un cuerpo. En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo dicho punto no necesariamente corresponde a un punto material del cuerpo, ya que puede estar situado fuera de él. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 7 Línea de gravedad La línea de gravedad es una línea vertical a través del centro de gravedad BASE DE SUSTENTACION Es la zona donde se apoya un cuerpo y está formado por dos o más segmentos del cuerpo. EQUILIBRIO Se logra el equilibrio cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se hallan perfectamente compensadas y el cuerpo permanece en reposo. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 8 MECÁNICA DE MOVIMIENTO EJES Y PLANOS A través de los ejes y planos de movimiento podemos estudiar y clasificar mejor los movimientos que pueden realizar cada una de las diferentes articulaciones que el cuerpo humano posee. La relación existente entre ejes y planos se basa en que cuando un movimiento se produce en un determinado plano, la articulación se mueve o gira sobre un eje que se encuentra a 90° respecto de dicho plano. Se distinguen tres planos y tres ejes de movimiento: PLANOS: • Sagital: divide el cuerpo en mitad derecha y mitad izquierda. • Frontal: divide el cuerpo en mitad anterior y mitad posterior. • Transversal: divide el cuerpo en parte superior e inferior. EJES: • Anteroposterior: se dirige de delante hacia atrás y es perpendicular al plano frontal. • Vertical o longitudinal: se dirige de arriba hacia abajo y es perpendicular al plano horizontal.• Transversal: se dirige de lado a lado y es perpendicular al plano sagital. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 9 Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 10 Cada uno de los tres planos del cuerpo tiene un eje asociado que pasa perpendicularmente a través del cuerpo. El movimiento se produce en un plano y alrededor de un eje. La abducción y la aducción se llevan a cabo en el plano frontal alrededor del eje antero-posterior; la flexión y la extensión se producen en un plano sagital alrededor de un eje transverso; y la rotación se desarrolla en un plano transversal alrededor de un eje vertical. En realidad, los movimientos no se producen únicamente en un plano, sino en varios. Ello es debido a que una serie compleja de movimientos se combina para hacer posible un movimiento que se desarrolla en tres píanos alrededor de un eje oblicuo. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 11 Rapidez Es simplemente la velocidad con que se mueve un cuerpo sin tener en cuenta la dirección. Velocidad La noción de velocidad comprende no solamente la cantidad de movimiento si no también la dirección. Trabajo Es el producto de la fuerza y la distancia a través de la cual actúa aquella. Energía Es la capacidad de un cuerpo para realizar trabajo Potencia Es la cantidad de trabajo realizado o la cantidad de energía gastada. Aceleración Es el valor del cambio de velocidad Impulso Es la cantidad de movimiento que posee y esta representado por el producto de masa y la velocidad. Inercia Es la resistencia de un cuerpo a toda variación en su estado de movimiento y reposo. Fricción Es la fuerza que se opone al movimiento cuando una superficie se desliza sobre otra. Palancas La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor un punto de apoyo, llamado fulcro. Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 12 TIPOS DE PALANCA Las palancas se dividen en tres tipos o géneros, dependiendo de la posición relativa del fulcro (punto de apoyo) y los puntos de aplicación de las fuerzas: potencia y resistencia. El principio de la palanca es válido indistintamente del tipo, pero el efecto y forma de uso de cada tipo de palanca cambia considerablemente. Palanca de primer género En la palanca de primer género, el fulcro (punto de apoyo) se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. La palanca de primer género 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. Para que esto suceda, dp ha de ser mayor que dr. Cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto (o la distancia recorrida), se ha de situar el fulcro más próximo a la potencia (fuerza aplicada), de manera que dp sea menor que dr. Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas o los alicates. Los remos o la catapulta (para ampliar la velocidad). En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de primer género, como el conjunto: tríceps braquial - codo - antebrazo. Palanca de segundo género En la palanca de segundo género, la resistencia se encuentra entre el fulcro y la potencia. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 13 La palanca de segundo género 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 el cascanueces. Palanca de tercer género En la palanca de tercer género, la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia. La palanca de tercer género se caracteriza en que la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza obtenida. Este tipo de palancas se utiliza cuando lo que se requiere es ampliar la velocidad transmitida a un objeto o la distancia recorrida por él. Ejemplo de este tipo de palanca es el quitagrapas y la pinza de cejas. En el cuerpo humano, el conjunto: codo - bíceps braquial - antebrazo, también la articulación temporomandibular. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 14 Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 15 INTRODUCCIÓN AL MOVIMIENTO El movimiento es las características esenciales de toda la vida animal y humana y es el medio por el cual el organismo se adapta a los requerimientos del ambiente en que vive y se desarrolla. Un sistema de palancas proporciona al cuerpo humano la forma de conseguir una amplia variedad de movimientos y resistencia. Tipos de movimientos y postura Cuando los músculos se hallan inactivos o con una movilidad relativa el movimiento producido por la aplicación de una fuerza externa se denomina movimiento pasivo, y el que resulta de la contracción de los músculos es el movimiento activo. Las fuerzas que mantienen al cuerpo en actitudes o posturas específicas pueden ser de carácter externo o interno y el equilibrio o estabilidad se consigue en las posturas pasivas o activas. Tipos de contracción muscular Para el estudio de los distintos tipos de contracciones musculares vamos a trabajar con un ejemplo a fin de hacer más entendible el artículo. Pongamos que queremos levantar un peso con nuestro brazo mediante la flexión del bíceps. • Que la fuerza que hacemos sea superior al peso del objeto -> Concéntricas. • Que la fuerza que hacemos sea inferior al peso del objeto -> Excéntrica. • Que la fuerza que hacemos sea igual al peso del objeto -> Isométricas. Están son las tres posibles consecuencias de una contracción muscular. Como puedes observar en las dos primeras se produce movimiento, por esto son llamadas isotónicas. La última no se produce y por esto es llamada isométrica. Contracción isotónica Concéntrica: Cuando levantamos, desplazamos o movemos un objeto se produce una contracción isotónica concéntrica. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 16 El músculo genera tensión y se contrae produciendo un movimiento, es la más usual de las contracciones musculares. Los tendones de inserción y los tendones origen se acercan mediante el acortamiento del vientre muscular. Esto produce movimiento en los huesos (palancas Oseas) donde se originan y finalizan estos tendones. Ejemplo: Cuando flexionamos el brazo, el bíceps realiza una contracción isotónica concéntrica, este se acorta y acerca la mano al hombro. Contracción Isotónica Excéntrica: Cuando frenamos el movimiento de un objeto. El músculo está haciendo fuerza, pero no la suficiente y en vez de acortarse se alarga. El músculo genera tensión pero la fuerza es mayor que la tensión generada y el músculo “cede” alargándose mientras sigue generando tensión. Inicialmente los tendones se acortan al igual que en la contracción isotónica concéntrica y el vientre muscular intenta acortarse cuando llega al límite este empieza a alargarse y luegolos tendones también se alargan. Ejemplo: Cuando tenemos que sujetar un peso con los brazos ligeramente superior al que podemos los músculos van cediendo y alargándose. Contracción Isométrica: Cuando sujetamos un objeto sin que haya desplazamiento. La fuerza que hacemos es igual al peso del objeto. El músculo genera tensión pero en su global no se acorta ni se alarga. No cambia de longitud. Pero dentro de músculo los tendones se alargan y el vientre muscular se acorta quedando en la misma longitud pero con una mayor tensión. Ejemplo: Cuando estamos sujetando una mesa pesada que la mantenemos en el aire pero ni la subimos ni la bajamos, estamos haciendo una contracción isométrica. Otro ejemplo es cuando empujamos una pared, estamos haciendo fuerza pero no desplazamiento. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 17 Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 18 TIPOS DE TRABAJO MUSCULAR Los diferentes tipos de trabajo muscular son: 1. Estático o isométrico 2. Dinámico o isotónico MÉTODOS DE ENTRENAMIENTO. ENTRENAMIENTO ISOMÉTRICO: El entrenamiento isométrico consiste en ejercer una alta tensión contra una resistencia fija e inamovible. Las ventajas que nos ofrece son las siguientes: - Los ejercicios son de fácil ejecución. - El tiempo de ejecución es breve. - Esta metodología permite la consecución de máxima contracción muscular. - Se registra un rápido incremento de la fuerza. - El trabajo isométrico nos posibilita aislar un músculo para trabajar en un determinado ángulo, por lo que será un método útil para reforzar zonas de debilidad bien localizadas. Inconvenientes del trabajo isométrico: - Al ser un tipo de contracción muscular carente de movimiento no se consiguen mejoras de tipo técnico-dinámico (coordinación motora). - Los ejercicios son monótonos. - La contracción estática reduce la velocidad de movimiento e incide negativamente sobre la elasticidad. - Durante contracciones estáticas no existe bombeo sanguíneo por lo que se reduce el suministro de sangre al músculo, reduciéndose por lo tanto la resistencia muscular. - Puede producir aumento de la presión sanguínea. - A pesar de no ser el método más aconsejable a nivel deportivo, los mejores resultados se registran combinándolo con trabajos isotónicos. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 19 ENTRENAMIENTO ISOTÓNICO: Al contrario que en el método isométrico nos hallamos ante una técnica dinámica por lo que el músculo sufre una variación en su longitud que se acorta en la denominada fase concéntrica y se alarga en la fase excéntrica. Si analizamos un movimiento isotónico cualquiera apreciaremos que la tensión sufrida por el músculo durante cada instante del movimiento no es constante como consecuencia de la variación del ángulo de trabajo. De esta manera existe un período fácil (correspondiente a un ángulo favorable) y un período más duro caracterizado por un punto crítico o de máxima tensión. Las ventajas que nos ofrece el entrenamiento isotónico son las siguientes: - Aumento paralelo de la fuerza, la vascularización y coordinación muscular. - Los ejercicios son más motivantes. Además existen infinidad de movimientos diferentes, destinados a implicar a zonas más o menos concretas, pudiéndose aislar cada grupo muscular, e incluso, determinadas porciones del mismo. - El trabajo isotónico supone un entrenamiento completo de las cadenas musculares implicadas. - La parte de trabajo excéntrica tiene buenas aplicaciones en rehabilitación. Inconvenientes: - Como ya se ha comentado al describir la dinámica de una contracción isotónica el principal inconveniente de este método reside en el hecho de que la tensión ejercida no es constante en toda la amplitud del movimiento, por lo que la tensión máxima es mantenida por un espacio de tiempo reducido (en el punto crítico). Sin embargo, dicho inconveniente puede ser atenuado con una técnica de ejecución estricta: 1. Persiguiendo constantemente una correcta colocación, variando los ángulos de trabajo con el objetivo de conseguir máxima tensión en los diferentes momentos del movimiento. 2. Ejerciendo máxima concentración del esfuerzo en todo el recorrido. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 20 3. Eliminando las típicas trampas que modifican la curva normal del movimiento como consecuencia de la participación de las inercias. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 21 Amplitud de trabajo muscular La excursión de los músculos es decir la extensión del acortamiento o alargamiento posibles durante la contracción muscular se valora aproximadamente en el 50 por 100 de la máxima longitud de la extensión muscular. La máxima amplitud se denomina alcance total del trabajo muscular y toda excursión que no llegue a este límite se denomina amplitud interna, externa o media para designar la parte en donde se produce la amplitud de movimiento. La amplitud interna es la parte más cercana al punto de mayor acortamiento La amplitud externa es la parte más cercana al punto de mayor extensión. La amplitud medio el músculo no se halla ni totalmente extendida, ni acortada. Potencia de la contracción muscular La potencia de la contracción muscular es la capacidad del músculo para generar tensión esta varia en proporción a la tensión ejercida por la fuerza que se opone a su acción la variación en la potencia de la contracción muscular es posible gracias al sistemas de unidades motoras . Unidad motora: Consta de una simple neurona y del grupo de fibras musculares que esta inervada, cuando se activa una unidad por el estímulo de la célula se contraen todos sus componentes Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 22 Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 23 Acción conjunta de los músculos Los músculos trabajan en conjunto o en grupos la función de estos músculos se indica por su dominación y son: Agonistas: realizan el movimiento Antagonista: se oponen al movimiento Sinergista: ayudan al movimiento Fijadores: fijan una articulación Mecanismo reflejo postural normal Es una respuesta automática donde el cuerpo se alinea en dirección al movimiento de la cabeza y para cumplir este mecanismo se necesita: - Tono postural - Coordinación - Equilibrio - El tono postural es la contracción que persiste en los músculos relacionados con el mantenimiento de una postura. - La coordinación es el trabajo armónico de los grupos musculares para mantener una postura y realizar una actividad dinámica. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 24 - Equilibrio es el dominio del centro de gravedad mediante el trabajo de los grupos musculares. Para realizar estos mecanismos se requiere de dos reacciones: Reacción de enderezamiento: es la alineación del cuerpo con respecto al movimiento de la cabeza. Reacción de equilibrio: es el dominio del centro de gravedad en cada postura realizada Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX(1)332-6262 25 MOVILIDAD ARTICULAR Ante todo debemos comprender que la movilidad articular es una cualidad “involutiva”, esto significa que nacemos con el máximo grado de movimiento y con el paso de los años vamos perdiendo dicha capacidad, en mayor o menor medida, dependiendo de factores tales como el sexo, la actividad física, la actividad cotidiana (sedentaria, activa, moderada etc.), lesiones, enfermedades, accidentes etc. La movilidad articular representa la posibilidad de mover los segmentos corporales, a través de sus respectivas articulaciones, en su mayor rango de movimiento posible. La carencia de movilidad articular en ciertos músculos, produce severos inconvenientes tales como: - Desviación de la postura. - Dificultad de los músculos a adaptarse a movimientos explosivos. - Falta de coordinación. - Roturas fibrilares ante una exigencia muscular. Elasticidad Muscular El músculo tiene la propiedad de recuperar su forma, luego haber sido sometido a una contracción, dado que durante la fase de contracción se acorta y durante la fase de relajación se alarga. Todo músculo tiene un límite natural para estirarse, si estiráramos un músculo más allá de dicho límite, se desgarraría. Esta capacidad de extensión o estiramiento depende de los ligamentos, tendones y cápsula articular de las articulaciones en cuestión. El cuadro ejemplifica que en el entrenamiento de la flexibilidad no sólo entran en juego los músculos sino también los huesos, tendones y Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 26 ligamentos, por lo tanto, no debemos concebir la flexibilidad como el entrenamiento específico de los músculos, sino como una totalidad del sistema osteoartromuscular. Flexibilidad ¿Qué es la Flexibilidad? La flexibilidad quiere decir “capacidad que tienen las cosas para doblarse pero sin romperse”. El término “flexibilidad” significa “doblar” una parte del cuerpo, acercando sus partes distales de los distintos segmentos corporales. La flexibilidad es una cualidad física susceptible de mejora a través de distintas técnicas y métodos de entrenamiento. Actualmente el término flexibilidad es concebido como un término integrado compuesto por: Movilidad Articular. Elasticidad Muscular. FACTORES LIMITANTES DE LA MOVILIDAD ARTICULAR Para mejor entender la naturaleza de los factores que limitan la movilidad articular vamos a analizarlos uno a uno y a valorar por separado su relevancia a la hora de impedir una movilidad óptima o adecuada a cada necesidad. Empecemos diciendo que el entrenamiento de esta cualidad física y dicho sea de paso, el de todas, debe efectuarse dentro de los límites que marca la práctica de cada deporte y no establecer comparaciones, ya que cada deporte exige, de forma específica, un cierto tipo de desarrollo y pretender llevar su perfeccionamiento más allá de lo estrictamente óptimo puede suponer, no solo una pérdida de tiempo, sino también un serio perjuicio. La excesiva movilidad articular o híper flexibilidad es poco útil y se puede traducir en debilidad articular en determinados ángulos. En líneas generales, el culturista debe mejorar su elasticidad muscular con el objeto de poder ejecutar los movimientos con un recorrido amplio pero sin pretender alcanzar los niveles de un gimnasta o un contorsionista. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 27 Postura El término Postura proviene del latín "positura": acción, figura, situación o modo en que está puesta una persona, animal o cosa. La postura es la relación de las posiciones de todas las articulaciones del cuerpo y su correlación entre la situación de las extremidades con respecto al tronco y viceversa. O sea, es la posición del cuerpo con respecto al espacio que le rodea y como se relaciona el sujeto con ella y está influenciada por factores: culturales, hereditarios, profesionales, hábitos (pautas de comportamiento), modas, psicológicos, fuerza, flexibilidad, etc. Según criterios mecánicos la postura ideal se define como la que utiliza la mínima tensión y rigidez, y permite la máxima eficacia. Y permite a la vez un gasto de energía mínimo. Es aquella que para permitir una función articular eficaz, necesita flexibilidad suficiente en las articulaciones de carga para que la alineación sea buena, está asociada a una buena coordinación, a los gestos elegantes y, a la sensación de bienestar. • La postura se determina y mantiene mediante la coordinación de los diferentes músculos que mueven los miembros, mediante la propiocepción o "sensibilidad cenestésica" y mediante el sentido del equilibrio. Otro término relacionado con postura, es el de actitud postural, y se define como la disposición física externa, que reproduce la disposición o actitud interna y la forma de relacionarse con el entorno. Abarca tres dimensiones: orientación espacial, sostén y expresión. Según R. Cantó y J. Jiménez la actitud postural es el resultado final de un largo proceso por el que se equilibra bípedamente el ser humano , y estos autores optan por hablar de educación de la actitud en vez de educación postural. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 28 Defectos posturales Muy frecuentes en el ser humano, así paga tributo a la osadía de estar en bipedestación (de pie, en dos miembros). Desconocidas en los cuadrúpedos: mamíferos, réptiles, mucho menos en los peces. La postura relaciona a las partes del cuerpo con la línea del centro de gravedad. El defecto postural es la persistencia de un desequilibrio muscular que altera la disposición postural. Los defectos posturales pueden clasificarse en: a. Defectos axiales (que afectan la columna vertebral) • torticolis • escoliosis • hipercifosis • hiperlordosis b. Defectos periféricos • cadera vara, cadera valga • rodilla vara, rodilla valga, recurvatum • tibias varas • pie plano, equino varo, cavo c. Otras • escápalas aladas Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 29 DEFECTOS AXIALES Trataremos en este artículo las más importantes, por ser de interés general. Los defectos de la columna vertebral (axiales), son defectos frecuentes durante la adolescencia; pueden consistir en curvatura lateral (escoliosis) , o anteroposterior (cifosis) . La incidencia de deformidad raquídea es de cerca de 2% en la población en general. En muchos casos, la curvatura raquídea permanecerá en grado reducido al progresar, cinco de cada 1 000 individuos requerirán tratamiento. La mayor parte de las deformidades progresivas se hacen manifiestas clínicamente durante la aceleración del crecimiento en la adolescencia. El diagnóstico de la escoliosis y sifosis se realiza mediante la valoración clínica y exploración radiológica. En cuanto a la escoliosis la desviación de 10 grados o más indica escoliosis; en la Sifosis, cuando es mayor de 40 grados, se considera Xifosis anormal. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 30 DEFECTOS PERIFERICOS La Rodilla valga.- En la cual los tobillos están separados, cuando las rodillas están en contacto, Frecuentemente se presenta en la infancia y tiene una tendencia muy grande a ser padecimiento familiar. Se asocia a niños con exceso de peso que empiezan a caminar muy temprano. Puede ser secundaria a raquitismo o fracturas de fémur, etc. Tener en cuenta que hay una etapa del crecimiento del niño en que esta deformidad es fisiológica entre 3 y 5 años y no necesita tratamiento.Hay que tener cuidado cuando persiste en grado importante. El pronóstico depende de los factores etiológicos. Cuando los maleolos se encuentran separados a una distancia menor de 7,5 cm, el tratamiento es conservador: aplicando al zapato una cuña interna de 3 cm. de alto, pérdida de peso, y ejercicios pasivos de tracción proporcionados por los padres. En los casos graves, osteotomía. La rodilla vara.- Por la cual las rodillas quedan muy separadas cuando los maleolos de los tobillos están en contacto. Normalmente casi todos los niños al nacer y durante la infancia tienen cierto grado de rodilla en varo que persiste los tres primeros años de vida. Gran parte de esta deformación es aparente y no real, como resulta de la distribución normal de grasa en el muslo, la posición de las piernas causada por la interposición de gruesos pañales y el apoyo temprano de los niños muy obesos. A pesar de que la mayor parte de los casos de rodilla en varo tiene una causa fisiológica, puede deberse a una deficiencia de vitamina D. Normalmente debe evitarse que el niño camine a edad temprana, asegurarse una buena posición para dormir, evitar el uso de muchos pañales e instituir ejercicios Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 31 suaves hechos por los padres pasivamente. Las férulas son benéficas para una deformación moderada que persiste durante la infancia. Si el niño camina, una corrección en el zapato ayuda a la realineación de la pierna deformada, se aplica una cuña externa en el zapato de 3-6 mm. La marcha Una de las características inherentes a la raza humana es la posibilidad de desplazamiento sobre tan sólo dos extremidades de manera prolongada en el tiempo. A pesar de que un análisis del ciclo de la marcha podrías ser objeto de una sola asignatura, trataremos de, basándonos en conceptos sencillos, realizar una aproximación de su fisiología a través de un recorrido por la cinemática de los movimientos (ya que un análisis cinético requiere mayor tiempo y dedicación) para finalmente abordar diferentes estados y variaciones de carácter patológico. Los conceptos de marcha son múltiples en función del interés de quien los emite. Entre los más empleados se encuentran los siguientes: • Serie de movimientos alternantes y rítmicos de las extremidades y del tronco, que determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad con un mínimo gasto de energía. • Movimientos periódicos en el que el segmento inferior se puede decir que parte de cero, pasando por un arco de movimiento, con una caída de cero al final de cada paso. Ciclo de la marcha: Sucesión de acciones comprendidas entre dos choques de talón consecutivos del mismo pie. Suele tomarse como principio del ciclo el instante en que uno de los pies toma contacto con el suelo, habitualmente a través del talón. El ciclo de la marcha presenta dos fases claramente diferenciadas: • Fase de apoyo (60% del tiempo de cada ciclo): que comienza con el contacto inicial del talón con el suelo y finaliza con el despegue del antepié. • Fase de balanceo u oscilación (40% del tiempo de cada ciclo): transcurre desde el instante del despegue del antepié, avanzando el pie en el aire como preparación del siguiente apoyo, hasta el contacto en el suelo Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 32 Si tenemos en cuenta la duración de cada una de las fases, podremos darnos cuenta, que sumando los ciclos que se están produciendo de manera simultánea en ambos miembros inferiores, en algún momento ambos pies se encuentran en contacto con el suelo. A este nuevo periodo se le denomina fase de doble apoyo. Dentro de los múltiples aspectos que atañen a la marcha vamos a abordar aquellos que nos pueden ayudar a entender un análisis cinemático posterior así como entender ciertos patrones patológicos. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 33 Centro de gravedad: Se consigue un mínimo gasto de energía cuando el cuerpo se mueve en línea recta sin que el centro de gravedad se desvíe. En este sentido, cuanto mayor sea el desplazamiento del centro de gravedad, mayor será el gasto de energía, por lo que gran parte de la dinámica de la marcha se supedita a este concepto, que permite repetir el ciclo de la marcha durante largos periodos sin excesivo esfuerzo. Los desplazamientos del centro de gravedad durante la marcha son dos: • Desplazamiento vertical: con una rango aproximado de movimiento de aproximadamente 5 cm. • Desplazamiento horizontal: con una rango aproximado de movimiento de aproximadamente 5 cm. Tomado de Hoppenfeld. En la marcha, existen una serie de determinantes que permiten realizar los movimientos de manera fisiológica y que, tras sufrir determinadas alteraciones, generarán patrones patológicos. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 34 Algunos de los determinantes de la marcha más significativos son: • Rotación pélvica: En el ciclo de la marcha, la pelvis realiza movimientos relevantes en, al menos, dos direcciones. Por un lado, el miembro inferior que se adelanta, no sólo lo hace a expensas de una flexión de cadera, sino también por el adelantamiento de la hemipelvis homolateral, que ayuda al avance de dicho miembro inferior. De igual forma, el miembro inferior que se encuentra posterior, no sólo presenta una extensión de la cadera, sino na desplazamiento posterior de la misma hemipelvis. • La suma de ambos movimientos lo denominamos rotación pélvica. • Inclinación pélvica: de la misma manera que antes, la hemipelvis del lado que se encuentra en la fase de balanceo, sufre una caída o descenso respecto a la contralateral. Esta caída debe encontrarse en unos patrones determinados, pues si fuese exagerada podría considerarse patológica. • Flexión de la rodilla durante la fase de apoyo: a pesar de que se mantiene un estado flexo de 10-20º, permite la minimización del desplazamiento del centro de gravedad en sentido vertical. • Ancho de la base de sustentación: identificado con la anchura del paso que analizaremos en la práctica del presente tema, tiene la cualidad de que, cuanto menor sea su dimensión, menor el desplazamiento del centro de gravedad en sentido lateral (menor gasto energético) y menor estabilidad. • De igual manera, cuanto mayor sea el ancho de la base de sustentación, mayor será el desplazamiento del centro de gravedad (mayor gasto energético) y mayor estabilidad. • Rotación recíproca de la cintura escapular: la coordinación de cintura escapular y cintura pélvica durante la marcha se produce a través de una rotación alternante. Este hecho, tal y como indica la figura permite conservar energía potencial que facilite el siguiente paso. Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 35 Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 36 MARCHA EN CONDICIONES ESPECIALES: Fisiológicas: • Marcha en el niño: la marcha en el niño, hasta que su ontogénesis permita la normalización adulta de la misma, se caracteriza por: - Menor longitud del paso y su velocidad - Mayor anchura relativa del apoyo - Contacto inicial con toda la planta del pie, no con el talón - Escasa flexión de rodilla en la fase de apoyo - Postura en rotación externa del miembro inferior - Ausencia de movimientos de oscilación recíproco de los MM.SS. • Marcha en el anciano: curiosamente, algunas de las característicasde la marcha en el anciano, aun siendo ésta muy variables, son compartidas por la marcha en el niño. Algunas características son las siguientes: - Disminución de la longitud del paso - Mayor anchura relativa del apoyo - Reducción del rango de flexoextensión de cadera - Escasa flexión de rodilla en la fase de oscilación - Reducción de la flexión plantar del tobillo durante el despegue Curso de Preparación Física en Fútbol Web Site: www.esefulperu.com.pe Teléfono: (1)424-2429 e-mail: info@esefulperu.com.pe FAX (1)332-6262 37 Patológicos: Seguiremos una clasificación etiológica de las modificaciones patológicas de la marcha en la que, en lugar de determinar las compensaciones y adaptaciones, serán solamente sugeridas para desarrollarse en el trabajo individual del alumno. • Marcha por anormalidades frecuentes: - Discrepancia de longitud de los MM.II.: toda dismetría obliga al miembro inferior corta a alargarse, al largo a acortarse o a ambas circunstancias simultáneamente. - Anquilosis o limitación del rango articular: la cinemática articular en la marcha, como en cualquier movimiento complejo sigue el precepto de que cualquier hipomovilidad, ha de ser compensada por las articulaciones próximas. - Inestabilidad articular: en función del grado, puede llegar a imposibilitar la marcha, o simplemente exigir un trabajo extra a la musculatura, para realizar un trabajo que cápsula y ligamentos no realizan. - Marcha antálgica: el dolor inhibe la participación del elemento generador del mismo, sea éste tejido contráctil o no. • Marcha patológica secundaria a lesiones del S.N.C.: - Marcha hemipléjica: desarrollada a través de la marcha de segador o los signos del empujador o del tirador.´ - Marcha espástica: cuya entidad clínica más representativa es la diplejia espástica. - Marcha atáxica: la incoordinación exige un trabajo extra a todos los elementos involucrados en la misma, llegando a imposibilitar la marcha. - Marcha parkinsoniana: la enfermedad de Parkinson caracteriza por rigidez, temblor y acinesia determina una marcha lenta, insegura, de pasos cortos, muy característica. - Espasticidad + ataxia: que genera un patrón típico y frecuente, de grandes desplazamientos del centro de gravedad, denominada marcha danzante. Libro de Biomecánica Instituto de Educación Superior Particular ESEFUL Jirón Recuay # 976 – Breña - Lima 38 • Marcha patológica secundaria a lesiones del S.N.P.: - caracterizada por parálisis o paresia de músculos concretos por lesión de sus nervios o troncos nerviosos: - Parálisis de los extensores de cadera: a pesar de que en la marcha fisiológica el glúteo mayor no debe participar, esta limitación determina pasos cortos y una fase de apoyo más corta e insegura. - Parálisis del glúteo medio: que por sí sola genera el signo y la marcha de Trendelembur. - Parálisis del cuádriceps: provoca una extensión de rodilla por inercia de movimiento a modo de marcha de militar. - Parálisis de los isquiotibiales: que condiciona la flexión de rodilla. - Parálisis de los dorsiflexores del pie: que determina el equinismo del pie y por tanto la marcha equina. - Parálisis del tríceps sural: el cual además de estabilizar la articulación del tobillo, es indispensable para la parte final de la fase de apoyo, favoreciendo el avance y la amplitud de los pasos
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