Principios Biomecanico 1 PDF_042031

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Principios Biomecánicos Aplicados 
a la fisioterapia
FT. Abiezer Herrera.
Egresado Colegio Universitario de Rehabilitacion May Hamilton.
Experiencia 
Academica
Area de Traumatologia y Ortopedia, Terapia Respiratoria, Terapia de Mano, 
Area Deportiva.
Experiencia Laboral Docente del Colegio universitario de rehabilitación May Hamilton en la 
Unidad Curricular “Principios Físicos aplicados a Fisioterapia”. Docente 
del Colegio universitario de rehabilitación May Hamilton en la Unidad 
Curricular “Sistemas Óseo, Articular y Sistema Muscular”. Docente del 
Instituto Universitario de Tecnología Elías Calixto Pompa “Principios 
Biomecánicos”. Fisioterapeuta en la Academia de Futbol Sala y Campo La 
Única Caracas. Fisioterapeuta del Centro de Orientación, Desarrollo 
atlético, Familiar y Educativo.
Pasatiempos Instructor de Bailoterapia, Musico y Compositor, Baloncesto, Gimnasio.
Proyectos y Metas Iniciar y completar mis estudios en dos nuevas carreras, Investigacion 
cientifica en el area FT.
Lic. Fisioterapia Abiezer Herrera
CONTENIDO DE LA MATERIA
1.Principios Físicos Aplicados al Análisis del Movimiento Corporal
Humano.
2.Peso, Centro de Gravedad, linea de Gravedad, Base de soporte, Influencia
de la gravedad en el aparato locomotor, Fuerza Muscular y Articular
3.Fuerza como Concepto Físico, Composicion de las Fuerzas, Momento de
Fuerza o Torque, Fuezas Centrifuga y Centripeta.
4.Tipos de Movimiento, Cinemática lineal, Leyes del Movimiento.
5.Conceptos de Palanca y Poleas Musculares.
6.Equilibrio y Estabilidad Estática vs Dinámica.
PLAN DE EVALUACIÓN
•Porcentaje Total de la UC 10% :
1. PRUEBA ESCRITA – 20 %
2. SEMINARIO – 20%
3. MAPA MENTAL – 20%
4. PRUEBA PRACTICA---10%
5. PRUEBA ESCRITA --- 20 %
6. EVALUACION CONTINUA---- 10%
PRINCIPIOS FÍSICOS APILICADOS AL ANÁLISIS DEL 
MOVIMIENTO CORPORAL HUMANO
MECÁNICA
Ciencia que estudia y se ocupa del 
movimiento de los cuerpos bajo la accion
de fuerzas, incluido el caso especial en el 
que un cuerpo permanence en reposo.
MECÁNICA
CINEMÁTICA
DINÁMICA
ESTÁTICA
CINÉTICA
CINEMÁTICA
Parte de la biomecánica que describe los movimientos. 
Sitúa espacialmente los cuerpos mediante coordenadas y 
ángulos y detalla sus movimientos basándolos en los
términos de desplazamientos, velocidades y aceleraciones.
CINEMÁTICA
La cinemática comprende cinco movimientos principales:
• Movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
• Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV).
• Movimiento armónico simple.
• Movimiento circular. 
• Movimiento parabólico.
CINEMÁTICA EN FISIOTERAPIA 
Llamamos cinemática, al estudio o análisis del movimiento 
en términos de tiempo, desplazamiento, velocidad y 
aceleración, sin tener en cuenta las fuerzas que lo producen.
CINEMÁTICA LINEAL CINEMÁTICA ANGULAR CINEMÁTICA PARABOLICA
CINEMÁTICA EN FISIOTERAPIA 
ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA
Los elementos básicos de la cinemática son tres: espacio, tiempo y un móvil.
ESPACIO TIEMPO MOVIL/OBJETO
El espacio se describe 
mediante la 
Geometría Euclidiana
El tiempo se considera único en 
cualquier 
región del universo.
El móvil puede ser un 
cuerpo cualquiera 
en movimiento.
La cinemática considera los siguientes tipos de movimiento:
• M ov i m i e n to r e c t i l í n e o u n i f o r m e .
• M ov i m i e n to r e c t i l í n e o u n i f o r m e m e n t e a c e l e r a d o .
• M ov i m i e n to a r m ó n i c o s i m p l e .
• M ov i m i e n to p a r a b ó l i c o .
• M ov i m i e n to c i r c u l a r u n i f o r m e .
• M ov i m i e n to c i r c u l a r u n i f o r m e m e n te a c e l e r a d o .
• M ov i m i e n to a r m ó n i c o c o m p l e j o .
MECÁNICA
CINEMÁTICA
DINÁMICA
ESTÁTICA
CINÉTICA
DINÁMICA
Parte de la biomécanica que 
describe las causas o las fuerzas
que generan el movimiento (o su
ausencia).
DINÁMICA
Cuando las fuerzas que se 
ejercen determinan que un 
cuerpo mantengan la posición de 
equilibrio.
Cuando las fuerzas que se 
explican y aplican provocan un 
movimiento.
ESTÁTICA CINÉTICA
EJEMPLOS
ESTÁTICA CINÉTICA
Fuerzas implicadas en la marcha, 
en la Carrera, al subir escaleras, 
en un golpeteo de fútbol o un 
lanzamiento en baloncesto, en el 
pedaleo de una bicicleta en
diferentes fases.
Fuerza ejercida por un 
windsurfista y como logra
mantenerse sobre la table, el 
escalador sobre unas pequeñas
presas, o un gimnasta sobre una
barra de equilibrio.
EJEMPLOS
ESTÁTICA CINÉTICA
CONCEPTOS BÁSICOS
 Kinesiología:
• Kinesis: Movimiento.
• Logos: Razonamiento, Tratado,
Estudio, Ciencia.
 Sub-divisiones.:
• Biomécanica: Mecánica aplicada a la biología.
• Anatomía Neuromusculoesquelética.
• Fisiología Neuromuscular.
BIOMÉCANICA
• RAE: Ciencia que estudia la aplicación de 
las leyes de la mecánica a las estructuras, 
órganos y el movimiento de los seres vivos.
• International Council for Sports and 
Physical Education: Disciplina científica 
con objetivo y metodología propias que 
permite conocer el papel que juegan las 
fuerzas mecánicas que producen los 
movimientos, su soporte autonómico, 
iniciación neurológica, control integrado, 
percepción, así como su diseño central.
OBJETIVOS DE LA 
BIOMECÁNICA
• Conocer la anatomía funcional (disposición articular y ósea, 
movimientos articulares, disposición muscular, acciones musculares, 
estructuras de estabilización, ejes de referencia del cuerpo humano).
“La forma hace la función”
MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS
• Magnitud Fundamental, es aquella que se define por si misma y es
independiente de las demás (masa, tiempo, longitud, etc.).
• Magnitud Derivada, Una magnitud derivada es aquella que se obtiene
mediante expresiones matemáticas a partir de las magnitudes
fundamentales (densidad, superficie, velocidad).
MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS
MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS
• Cantidad fundamental: cantidades que son
independientes de otra cantidad física.
Ejemplo: longitud, masa, tiempo, corriente,
cantidad de sustancia, intensidad luminosa,
temperatura termodinámica.
• Cantidad derivada: cantidades que
dependen de cantidades fundamentales.
Ejemplo: área, volumen, densidad,
velocidad, aceleración, fuerza, velocidad,
etc.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
LONGITUD:
La longitud se define como la distancia en línea recta 
entre dos puntos a lo largo de un objeto . La unidad SI 
de longitud es el metro, mientras que el sistema de 
unidades cgs toma el centímetro como unidad base.
LONGITUD
APLICACIÓN FT:
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
MASA:
Medida cuantitativa de inercia, 
propiedad fundamental de toda 
materia. Es, en efecto, la resistencia 
que ofrece un cuerpo de materia a 
un cambio en su velocidad o 
posición ante la aplicación de una 
fuerza.
MASA 
APLICACIÓN FT:
• La Masa: Es la cantidad de materia que posee 
un cuerpo, es una magnitud. Y por lo tanto es 
una unidad escalar: Toneladas (Tn) 
,Kilogramos (Kg), miligramos (mg).
• El peso según Acero (2013) "Es la 
cuantificación de la fuerza de atracción 
gravitacional ejercida sobre la masa el cuerpo 
humano"
El Peso: Es una fuerza, es decir un vector, ya que tiene magnitud, 
dirección y sentido, Su unidad es en Newton (N = Kg.m/s²), el peso 
es igual a la masa por la gravedad (9,8m/s²) su fórmula es P= m.g.
MASA 
APLICACIÓN FT:
No es lo mismo entonces decir ni medir la masa corporal al peso 
corporal.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
TIEMPO:
El tiempo es una médida de cambio continuo y constant en nuestro
entorno, generalmente desde un punto de vista específico.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
TEMPERATURA TERMODINAMICA.
Medida de calor o frialdad expresada en 
términos de cualquiera de varias escalas 
arbitrarias e indica la dirección en la que la 
energía térmica fluirá espontáneamente, es 
decir, desde un cuerpo más caliente (uno a 
una temperatura más alta) a un cuerpo más 
frío (uno a una temperatura más baja).
MAGNITUDES FUNDAMENTALESCORRIENTE ELECTRICA.
Cualquier movimiento de portadores de carga eléctrica , como 
partículas cargadas subatómicas (p. ej., electrones con carga negativa, 
protones con carga positiva), iones ( átomos que han perdido o ganado 
uno o más electrones) o huecos (deficiencias de electrones que pueden 
considerarse como partículas positivas).
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
INTENSIDAD LUMINOSA.
La cantidad de luz visible que se emite en la unidad de tiempo por 
unidad de ángulo sólido. La unidad para la cantidad de luz que fluye 
desde una fuente en cualquier segundo (la potencia luminosa o flujo 
luminoso) se llama lumen.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
CANTIDAD DE SUSTANCIA.
La cantidad de sustancia, también llamada cantidad material, es una 
expresión adimensional del número de partículas en una muestra. Las 
partículas suelen ser átomos , pero pueden ser protones, neutrones, 
electrones o partículas más fundamentales como los quarks. La 
cantidad de sustancia también se puede expresar en términos de 
partículas compuestas, como moléculas. La unidad estándar de 
cantidad de material en el Sistema Internacional (SI) es el mol. Esta 
unidad se basa en la masa de 0,012 kilogramos (kg)
MAGNITUDES FUNDAMENTALES 
CANTIDAD DE SUSTANCIA.
SISTEMA 
INTERNACIONAL DE 
UNIDADESDE MEDIDAS
SISTEMA INTERNACIONAL
DE 
UNIDADESDE MEDIDAS
Sistema Internacional de Unidades (SI) , francés Système
International d'Unités , sistema decimal internacional de pesos 
y medidas derivado y que amplía el sistema métrico de 
unidades. Adoptado por la Conferencia General de Pesos y 
Medidas (CGPM) en 1960, se abrevia SI en todos los idiomas.
1) MKS- Sistema metro-kilogramo-segundo. 
Giovanni Giorgi , es mejor conocido por desarrollar el Sistema 
Internacional de Medida Giorgi (también conocido como sistema 
MKSA) en 1901. Este sistema propuso como unidades de medida 
científica el metro , el kilogramo , el segundo y el julio y fue 
avalado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas 
(con el amperio en lugar del julio como unidad de energía).
2) Sistema CGS.
El Sistema Cegesimal fue propuesto por primera vez por 
Gauss en 1832. Hoy en día, este sistema se encuentra 
reemplazado casi en su totalidad por el actual Sistema 
Internacional de Unidades (SI). También llamado sistema 
CGS o sistema Gaussiano, es un sistema de unidades 
basado en el centímetro, el gramo y el segundo.
3) Sistema Técnico.
El sistema de unidades que tiene como unidades 
fundamentales el metro, el kilogramo-fuerza (o 
kilopondio), el segundo y la caloría. El Sistema Técnico 
de Unidades se empleó especialmente en el ámbito de la 
inteniería. Hoy en día está en desuso desde la adopción 
en 1960 del actual Sistema Internacional de Unidades.
EQUILIBRIO Y ESTABILIDAD DEL 
CUERPO HUMANO
VARIABLES QUE DETERMINAN EL EQUILIBRO 
Y LA ESTABILIDAD:
 Para analizar el estado de equilibrio de un cuerpo, necesitamos conocer 
la relación entre dos variables:
• La base de sustentación (BS).
• El Centro de Gravedad (cdg).
 Variables que afectan la estabilidad:
• El Peso.
• El Rozamiento.
CENTRO DE GRAVEDAD 
La ubicación del centro de gravedad 
(CG) es la ubicación promedio de todo 
el peso de un objeto. El centro de 
gravedad es el punto de equilibrio de 
un objeto, también expresado como el 
punto donde parece estar ubicada 
toda la masa.
CENTRO DE GRAVEDAD EN EL CUERPO 
HUMANO
• En la posición anatómica , el COG se 
encuentra aproximadamente anterior 
a la segunda vértebra sacra .
• Dado que los seres humanos no 
permanecen fijos en la posición 
anatómica, la ubicación precisa del 
COG cambia constantemente con 
cada nueva posición del cuerpo y las 
extremidades.
LINEA DE GRAVEDAD 
La línea de gravedad representa una línea vertical imaginaria que 
atraviesa el centro de gravedad. La línea de gravedad es la proyección del 
CDG y depende de la posición del mismo, está se utiliza generalmente en 
la evaluación de la postura, ya que por el recorrido de la misma se 
encuentran distintos puntos anatómicos de referencia.
Conducto auditivo externo – Acromión - Parte central de la caja torácica -
Cuerpos vertebrales Lumbares - Trocánter mayor - Ligeramente delante 
de eje de la rodilla - 2cm por delante del maléolo peroneo.
CENTRO DE GRAVEDAD
CENTRO DE GRAVEDAD EN EL CUERPO 
HUMANO
En la práctica de la evaluación clínica se utiliza la línea plomada, aunque en 
la actualidad con programas biomécanicos y planimetría computarizada ya 
la plomada se puede considerar como una herramienta muy básica.
CENTRO DE MASA (CM)
Es el punto medio en el que se puede 
concentrar toda la masa de un cuerpo.
Es una magnitud que no varía 
dependiendo de donde se mida, es decir, 
tenemos la misma masa en la tierra, en la 
luna o en una nave espacial en medio del 
universo. Sin embargo, el peso sí cambia en 
esas 3 situaciones, ya que la gravedad 
cambia y el peso depende directamente de 
ella.
Nota: La clave en la diferencia entre el cdg y 
el CM está en la presencia de la gravedad.
BASE DE SUSTENTACION (BS)
Es el área encerrada al unir los puntos 
de apoyo más externos.
No es necesario que toda la superficie 
interior esté en contacto con el suelo, sino 
que puede incluso estar apoyado solamente 
en las esquinas, , como ocurre con las 
patas de una silla.
En el cuerpo humano, la BS queda 
delimitada por los márgenes externos del 
apoyo de los dos pies y todo lo que queda 
libre entre ellos.
RESUMEN
EQUILIBRIO 
El equilibrio es la capacidad física que tiene el organismo de mantener a todas 
sus estructuras realizando fuerzas que van luchando unas con otras, para que 
el cuerpo se mantenga equilibrado y para vencer la gravedad.
EQUILIBRIO 
La clasificación de Barham (1979) establece que el equilibrio puede ser
analizado desde la estática, que es la parte de la dinámica que estudia las
fuerzas que lo provocan (p. ej., parámetros de inercia, fuerzas y centro de
gravedad, etc.), mientras que el análisis de las fuerzas responsables de que se
produzca el movimiento sería función de la cinética (p. ej., fuerzas
propulsivas y resistivas durante diferentes actividades), y el estudio del
propio movimiento sería parte de la cinemática (p. ej., distancia, ángulo,
velocidad, aceleración, etc.).
TIPOS DE EQUILIBRIO EN 
BIOMECANICA 
• Equilibrio Absoluto: El equilibrio absoluto del cuerpo humano hace 
referencia a que el sumatorio de fuerzas externas y de momentos de 
fuerza aplicados sobre él es “cero”, por lo cual, el cuerpo se encuentra o 
no se encuentra en Equilibrio.
La biomecánica clasifican el equilibrio absoluto en función de la relación 
establecida entre el centro de gravedad del cuerpo humano y su base
de sustentación y/o centro de flotación (centro geométrico del cuerpo 
humano donde se aplican las fuerzas del aire y del agua).
TIPOS DE EQUILIBRIO EN 
BIOMECANICA 
• Equilibrio Inestable: Se habla de equilibrio inestable cuando una pequeña 
fuerza perturbadora puede generar la situación de desequilibrio, y esto 
ocurre cuando el CG se encuentra encima de la BDS o del centro de 
flotación (López Elvira, 2008). Ejemplos de equilibrio inestable la 
posición bípeda en los humanos y la mayoría de las actividades de 
locomoción de éstos (marcha, carrera, desplazamiento en bicicleta, etc.), 
ya que el CG se encuentra encima de la BDS.
TIPOS DE EQUILIBRIO EN 
BIOMECANICA 
• Equilibrio Estable: Es aquel en el que una fuerza de
gran magnitud no provoca el desequilibrio del cuerpo u objeto, o si lo hace, 
alcabo de un tiempo, éste recupera su posición inicial de equilibrio. Al 
practicar deporte, el equilibrio estable es vital para desarrollar la actividad, 
como por ejemplo jugando al fútbol y correr con la pelota evitando que el 
contrario se la lleve.
TIPOS DE EQUILIBRIO EN 
BIOMECANICA 
• Equilibrio Indiferente: El equilibrio indiferente es aquel en el que las 
fuerzas externas aplicadas no tienen ningún efecto sobreel equilibrio, ya 
que el CG siempre se encuentra a la misma distancia de la BDS y/o centro 
de flotación. Las fuerzas aplicadas sobre objetos esféricos como los 
balones o pelotas, en el agua y en el aire, son un buen ejemplo de 
equilibrio indiferente
TIPOS DE EQUILIBRIO EN 
BIOMECANICA 
SISTEMAS DE EQUILIBRIO 
Los siguientes sistemas proporcionan información sobre el equilibrio del 
cuerpo y, por lo tanto, mantienen el equilibrio:
• Sistema Somatosensorial / Propioceptivo
• Sistema vestibular
• Sistema visual
SISTEMAS DE EQUILIBRIO 
 Sistema Somatosensorial o Propioceptivo
La información propioceptiva de las vías espinocerebelosas, 
procesada inconscientemente en el cerebelo , es necesaria para 
controlar el equilibrio postural. La información propioceptiva tiene 
los retrasos de tiempo más cortos, con vías monosinápticas que 
pueden procesar la información con una rapidez de 40 a 50 ms y, por 
lo tanto, el principal contribuyente para el control postural en 
condiciones normales.
SISTEMAS DE EQUILIBRIO 
SISTEMAS DE EQUILIBRIO 
 Sistema Vestibular.
El sistema vestibular genera respuestas compensatorias al movimiento de la 
cabeza a través de:
• Respuestas posturales (reflejo vestíbulo-espinal): mantienen el cuerpo 
erguido y evitan caídas cuando el cuerpo pierde el equilibrio 
inesperadamente.
• Respuestas motoras oculares (reflejo vestíbulo-ocular): permite que los 
ojos permanezcan enfocados constantemente mientras la cabeza está en 
movimiento.
• Respuestas viscerales (reflejo vestíbulo-cólico) : ayudan a mantener la 
cabeza y el cuello centrados, firmes y erguidos sobre los hombros.
SISTEMAS DE EQUILIBRIO 
 Sistema Visual.
La vista permite ver dónde se encuentra la cabeza y cuerpo
en relación al mundo alrededor nuestro. También nos ayuda a sentir el 
movimiento entre nosotros y su entorno. 
RESUMEN 
VARIABLES QUE DETERMINAN EL EQUILIBRO 
Y LA ESTABILIDAD:
 Para analizar el estado de equilibrio de un cuerpo, necesitamos conocer 
la relación entre dos variables:
• La base de sustentación (BS).
• El Centro de Gravedad (cdg).
 Variables que afectan la estabilidad:
• El Peso.
• El Rozamiento.
ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO 
ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO