Fundamentos de la biomecánica

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Fundamentos de la biomecánica
INTRODUCCIÓN
Se encarga de estudiar las fuerzas de reacción y momentos 
de fuerza entre los segmentos contiguos, que están en 
contacto.
Momento muscular neto.
La Biomecánica pretende optimizar la motricidad, el 
rendimiento deportivo, sin riesgo de lesiones.
Diseñar complementos para mejorar el rendimiento (bicicletas
aerodinámicas, mejor calzado deportivo...)
Ámbitos de la Biomecánica. La Biomecánica se desenvuelve 
en tres ámbitos diferentes:
Médico. Rehabilitación, reparación ósea, implantes. Se trata 
de analizar las patologías, evaluarlas y buscar soluciones de 
prevención (ayuda a discapacitados).
Ergonomía. Se pretende analizar la relación del hombre con 
su entorno doméstico, de trabajo, educativo.
Deportivo. Optimizar complementos y el rendimiento del 
deportista.
Las articulaciones tienen 6 grados distintos de movimiento 
(grados de libertad). Movimientos en los tres ejes y 
rotaciones en estos.
En el movimiento humano hay excepciones, bien por los 
segmentos musculares, restricción en el número de grados de
libertad de movimiento por el ahorro de energía química.
La postura, es la posición y orientación relativa de los 
segmentos corporales.
DEFINICIONES DE BIOMECÁNICA
La palabra Biomecánica surge del griego: Bio (vida) y 
mecánica.
CONSEJO INTERNACIONAL DE DEPORTES Y EDUCACIÓN 
FÍSICA. 1971. “Conocimiento del papel que juegan las fuerzas
mecánicas que producen los movimientos, su soporte 
anatómico, implicación neurológica, control integrado y 
percepción, así como su diseño central”.
ASOCIACIÓN AMERICANA DE INGENIERÍA MECÁNICA. 1972. 
“Estudio del cuerpo humano como sistema, bajo las leyes de 
la Mecánica Newtoniana y las leyes Biológicas.” 
No basta con las leyes de Newton, pues en el ser humano, la 
relación Potencia- Velocidad, es la siguiente
ESCUELA EX –SOVIÉTICA DE BIOMECÁNICA. 1971. “ Ciencia 
que estudia los movimientos del hombre y su coordinación 
(siendo la restricción del nº en los grados de libertad de 
movimiento en las articulaciones como consecuencias de la 
interacción muscular a causa de los procesos del sistema 
nervioso”.
SOCIEDAD IBÉRICA DE BIOMECÁNICA . 1978. “Estudio de las
fuerzas actuantes (externas) y/o generadas (internas) por el 
cuerpo humano y de los efectos de estas fuerzas en los 
tejidos o materiales implantados en el organismo.” Dirigido a 
la Biomecánica Médica.
Aplicaciones
La Biomecánica Deportiva se desarrolla en tres ámbitos:
Ámbito Médico: Analiza el comportamiento patológico del 
cuerpo humano y las razones de ciertas patologías diseñando 
herramientas que permiten diagnosticarlas y repararlas.
Ámbito ocupacional: Analiza las relaciones mecánicas entre el 
hombre y los elementos de su entorno doméstico, laboral, de 
ocio o educativo, con el objetivo de adaptarlos a sus 
necesidades características biológicas incrementando la 
productividad y garantizando la salud laboral. Ej: columpios, 
escritorios, sillas de conductor de autobús, muebles para 
discapacitados, calzado deportivo...(ergonomía).
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Mecánicamente 
puede hacerse un 
motor
Ámbito deportivo: Analiza la práctica deportiva con el objetivo
de optimizar el rendimiento, apoyar el proceso del 
entrenamiento y diseñar complementos deportivos sin 
ocasionar lesiones: bicicletas, jabalinas...(biomecánica 
deportiva).
Esta es una separación metodológica, no real. Una zapatilla 
de fondo se diseña para proteger el pie, pero también para 
obtener el máximo rendimiento (¿ergonomía o biomecánica 
deportiva?).
DESARROLLO CRONOLÓGICO DE LA BIOMECÁNICA 
DEPORTIVA
El tema de la Biomecánica es tratado a lo largo de los años 
según diferentes puntos de vista:
1878. Marey y Muybridge. Estudiaron el aparato locomotor 
cinemáticamente. El premio más importante en Biomecánica 
se llama Muybridge. Desarrollaron las técnicas de fotos en 
movimiento (seres vivos).
1907. Piper. Cuantificación de datos. Empezó a ocuparse de 
la electricidad en los músculos (precursor del EMG). Cuantificó
las cargas producidas por cada acción.
1911. Douglas. Método para cuantificar el gasto metabólico 
en la carrera mediante el consumo de oxígeno.
1925. N. Bernstein. Realiza estudios de análisis biomecánicos 
e intenta descifrar los procesos del Sistema Nervioso Central 
(coordinación y regulación de los movimientos humanos).
1938. Hill. Premio Nobel por desarrollos respecto el 
comportamiento del músculo en clave mecánica.
1950. Cavanagh y Margaría. Desarrollan los primeros estudios
con métodos biomecánicos y fisiológicos para estudiar la 
locomoción humana.
1980. Clarys. Aplicó la EMG al deporte.
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1981. Hatzc. Utiliza métodos biomecánicos, fisiológicos y 
neurofisiológicos para desarrollar un modelo de motricidad 
humana. Propone el termino BIONETICS para definir el 
estudio interdisciplinar para estudiar el sistema y función del 
sistema biológico agrupando conocimientos de la biomecánica
y la biocinética.
Por tanto, ya este perfilado el marco de la biomecánica.
¿Cómo mejorar el rendimiento? Planificando el entrenamiento
en base a la técnica deportiva.
Las Ciencias del Deporte han avanzado mucho para mejorar 
el rendimiento, para mejorar la motricidad humana.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN EN LA BIOMECÁNICA 
DEPORTIVA
Entre ellos podemos destacar los siguientes:
Optimizar la técnica deportiva, es decir, encontrar la mejor 
solución biomecánica para una determinada tarea.
Ej: - Si se plantea a una persona saltar longitud, la solución 
estará determinada por sus características biológicas, 
entorno, y reglamento. La Biomecánica busca la mejor 
solución, observando y buscando el error.
- Si se plantea un ejercicio aeróbico, se hace solo, pero si se 
hace un ejercicio con componente técnico, el entrenador tiene
que saber cual es el error y explicárselo al jugador (si no lo 
entiende no lo podrá hacer nunca).
Establecer principios biomecánicos (en el salto vertical, se ha 
demostrado que al hacer un movimiento contrario, el 
movimiento posterior es más eficaz). La Biomecánica debe 
ocuparse de la amplitud de ese movimiento contrario.
Encontrar métodos para no interferir en la solución final. Que 
todas las tecnologías se utilicen para proporcionar lo antes 
posible la información de la que se está haciendo y para no 
interferir con la resolución final.
El análisis de la técnica puede realizarse:
A ojo (no existe ninguno con una resolución de 1/20 
segundos)
Biomecánicamente.
La evaluación de la técnica se hace:
Por el conocimiento de los resultados (canasta o no)
Por el conocimiento de la ejecución (movimientos que la 
componen).
d) A partir de aquí aceptamos que el entrenamiento es 
dirigido. El entrenador interactúa continuamente con el 
deportista, con el objetivo de que el deportista llegue a hacer 
la actividad con la mejor técnica. A través de los medios de 
entrenamiento se pretende corregir la técnica actual y 
aproximarla a la ideal. La técnica actual del atleta se 
parametriza, se evalúa según unos criterios (cantidad de 
fuerza en el tiempo, en las fases de apoyo). Se evalúa de dos 
maneras:
- A través de los criterios del entrenador.
- A través de los criterios de evaluación de la técnica actual.
Modelo matemático con el que se representa la técnica:
La investigación en la Biomecánica tiende a establecer 
mejores criterios de evaluación de la técnica actual para 
utilizarlos en el diseño del entrenamiento y la planificación.:
Colaboración a largo plazo
Pronosticar la evolución del rendimiento. Es muy importante, 
a la hora de seleccionar, o para destinar al atleta a una u otra
cosa. También lo es para la gestión de los recursos y para 
detectar talentos.
 Interpretar hallazgos mecánicos.
 Utilizar cada vez más los postulados de la teoría de sistemas 
de la biocibernética