MÉTODO INGENIERIL DE TRABAJO APLICADO AL ESTUDIO DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS

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MÉTODO INGENIERIL DE TRABAJO APLICADO AL ESTUDIO DE
LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS 
 
El método ingenieril es un estudio descriptivo que propone 
una nueva teoría, a través de la cual puede hacerse una 
predicción teórica, que lleva a la experimentación. Los 
resultados experimentales son comparados y se comprueba la
precisión de la predicción. Si no es válido (diferencia entre 
predicción teórica y resultados experimentales) volvemos a 
reconsiderar la teoría.
El objetivo de la investigación científica es conocer 
sistemáticamente una parte del mundo real.
Sobre este sistema una serie de investigaciones, que se 
plantean como experimentación. De estas investigaciones se 
obtienen unos conocimientos. Estos pasan por un comparador
para contrastarlos con los conocimientos iniciales.
La investigación no se hace aleatoriamente, sino que el 
desarrollo de la experimentación será sobre aspectos y 
conceptos surgidos en investigaciones previas. Es un proceso 
sistemático. Debemos conocer las carencias de esa materia.
El método ingenieril comprende dos tipos de técnicas:
- Técnicas consistentes en obtener un modelo matemático
Procedimiento del Método Científico.
Comprobación
Nueva
teoría
Predicción
teórica
Comparación
Precisión de 
la Predicción
Resultados 
experimentales
Experimentación
Estudio
descriptivo
 + Conocimientos
+ Conocimientos
 Comparador
 Experimentación
 Investigación 2
 Investigación 1
Sistema real
(Ap. Locomotor)
- Técnicas experimentales.
2.2- TÉCNICAS CONSISTENTES EN OBTENER UN MODELO 
MATEMÁTICO
En un sistema real se tiene una entrada y una salida. Se 
pueden establecer relaciones entre la entrada y la salida, sin 
conocer exactamente el sistema real.
Estímulo (+)  SISTEMA REAL  Salida (+)
Con sólo conocer la entrada y la salida puedo obtener datos, 
sin necesidad de conocer la estructura interna.
Por ejemplo: estadística peso- talla; el gráfico marca una 
relación más o menos constante, con la mayoría de los 
sujetos sobre la media, por lo que se puede predecir el peso 
sabiendo la talla, con un margen de error del 5%.
También es posible predecir el tiempo de un corredor de los 
100 metros, al conocer el tiempo a los 30 metros, con un 
margen de error. Para este método no interesa la estructura 
interna (como hace apoyos, movimientos, etc.)
Se pretende obtener una expresión matemática que explique 
un conjunto de experiencias (como prever el peso). No tiene 
por qué ser una gráfica lineal, puede tener diversas curvas.
Con estas técnicas no es imprescindible conocer la estructura 
interna de un sistema. Simplemente se pretende establecer 
una relación entre X e Y, o entre más variables (caja negra). 
En general, las condiciones en que se realizan estas 
experiencias no pueden ser del todo controladas, por lo que la
respuesta del S. R. se verá influenciada por perturbaciones 
externas y/o internas (niveles de probabilidad).
Cuando se pretende conocer la estructura interna hablamos 
de IDENTIFICACIÓN PARAMÉTRICA. Son los procesos que 
conducen a conocer la estructura interna de un sistema real, 
pasando de caja negra a lo más blanco posible pasando por 
todos los grises. Las técnicas para esto se llaman técnicas de 
optimización paramétrica:
MODELO.
Representación del
Sistema real Salida a´
Salida a
C
Entrada
Estímulo
-
Algoritmo de identificación
e
Diferencia entre
valores e=a-a´
(para diferentes entradas
hay diferentes salidas)
+
Función
criterio
comparador
Perturbaciones externas

Si no es adecuada la e, se cambia el modelo.
Para que la estructura interna del sistema real, sea lo más 
parecida al modelo, hay que buscar aquella e para la cual la 
diferencia entre a y a´ sea mínima
Este proceso continúa hasta que encuentre un valor mínimo 
de e y tenga mi modelo. La calidad de la aproximación 
dependerá del tema de mi investigación (en medicamentos, el
margen de error es muy pequeño). El objetivo es eliminar las 
perturbaciones externas (ese es el motivo de las 
investigaciones en el espacio).
Características de la técnica consistente en construir un 
modelo matemático
Producen resultados que son más de uso general que de 
aplicación concreta.
En general es necesario hacer hipótesis simplificativas, que 
implica que el comportamiento teórico será siempre distinto 
del real.
Pueden surgir problemas matemáticos complicados.
Requiere solamente papel y lápiz y/u ordenador y en general 
consume poco tiempo para desarrollarlos.
Si quieres un modelo perfecto no hace falta hacerlo, te vale 
con el sistema real.
Ejemplos: aerodinámica en ciclismo, hidrodinámica en 
natación...
Supongamos que tenemos un ciclista fortachón en el túnel de 
viento. Nosotros pensaremos de antemano que hará más 
resistencia que uno más delgado, pero en realidad la 
experimentación nos dice que el canal formado por los 
músculos dorsales de la espalda reduce la resistencia 
producida por el aire y lo hace más aerodinámico. 
En atletismo, los investigadores han buscado una relación 
entre distintas variables para poder prever el rendimiento.
Algoritmo de identificación
Esas variables son unas marcas que se han tomado en 100 
metros. De este modo al conocer el tiempo a los 30 metros, 
se puede prever el resultado final. En este caso, se obtiene 
una línea recta mediante un ajuste, de modo que la mayoría 
de las marcas están fuera de la línea.
Una vez definido el modelo, se compara con el mundo real.
Se compara el resultado real de un atleta con el que se prevé 
a partir de los 30 metros. (Modelo de los tiempos 
intermedios)
En los 100 metros se suele tener en cuenta:
30 m (tiempo de reacción)
60 m (mantener la velocidad)
80 m (mide la resistencia)
Tendremos un coeficiente de correlación entre los puntos y la 
función rectilínea. Éste debe ser lo más bajo posible. Se 
añaden datos al ordenador y éste los compara con el modelo. 
Cuando yo esté añadiendo datos y el modelo no varía, 
sensiblemente, tendré mi modelo. Luego comparo la función 
con una situación real (corredor) y averigüe la e y veo si esta 
dentro de mi margen de error. Haciendo esta función, no me 
importa si alguno iba dopado, o como apoyaba los pies...
TÉCNICAS EXPERIMENTALES
Puedo predecir cuál será la salida cuando sé de una 
determinada entrada, sin un cálculo de probabilidad porque lo
estudiamos individualmente (no es un hecho estadístico)
Los mejores
4,5
4
3,5
3
Tiempo a los 100 metros
 9,5 10 10,5 11 11,5
Tiempo a los 
30 metros 
No obstante, el tiempo de reacción no tiene 
relación con el rendimiento en una carrera de 
velocidad
Construcción de un
modelo matemático
Medición
sobre el
modelo físico
Construcción
del modelo
físico
Técnicas instrumentales
Medida directa del
sistema real
Procesamiento de las
medidas
TÉCNICAS EXPERIMENTALES
Conclusiones
ConclusionesManipulación
matemática
Procesamiento 
de las medidas
Conclusiones
SISTEMA
REAL
TÉCNICA CONSISTENTES EN OBTENER UN MODELO MATEMÁTICO
- Las técnicas experimentales se caracterizan por la 
instrumentación. Pueden ser dispositivos electrónicos de alta 
precisión, cuestionarios, etc.) y se dividen.
Raramente se utiliza la técnica experimental solamente. En la 
técnica exp. se utiliza la instrumentación para medir 
directamente sobre el sistema real o sobre un modelo del 
sistema matemático.
La instrumentación en la técnica experimental se utiliza bien 
para medir en un modelo real o en un modelo físico.
Consisten es seleccionar las técnicas más adecuadas de 
medida y realizar un buen diseño de experiencias, se 
procesan los datos obtenidos y se dan una serie de 
conclusiones. 
Entre las técnicas experimentales se encuentran también 
aquellos que consisten en obtener información directa, no del 
sistema real, sino de un MODELO FÍSICO del sistema. Un 
modelo físico es aquel que está construido en base a 
entidades, conceptos o leyes ya conocidas del mundo físico 
que nos rodea. 
La representación matemática de un modelo físico la vamos a 
llamar ANALOGÍAFÍSICA, de modo que, el modelo pasa a ser 
matemático, y su identificación es una identificación 
paramétrica.
Características de las técnicas experimentales
Con frecuencia producen resultados que provocan 
conclusiones sólo aplicables al sistema que está siendo 
tratado (al revés que el matemático). Hay algunas técnicas 
exp. que te permiten una generalización (matemática).
No se requieren hipótesis significativas puesto que el 
comportamiento del sistema real se pone de manifiesto 
durante la experimentación.
Son necesarias mediciones precisas para poder obtener una 
imagen verdadera del sistema.
Se requiere mucho tiempo para el diseño, la construcción, la 
puesta a punto de equipos y recogida y tratamiento de los 
datos experimentales.
Este podría ser el modelo físico del aparato locomotor 
(trabajadores que sufren vibraciones en su trabajo. 
Analizamos que ocurre en las articulaciones).
Sólidos rígidos articulados. Un modelo para estudiar la batida 
en salto de altura sería, por ejemplo: (el sistema real sigue 
siendo el aparato locomotor)
Para una zapatilla de corredor, se utilizan los sólidos rígidos 
(para ver la rotación).
Estas dos técnicas, se combinan y dan lugar al método 
ingenieril de trabajo.
Los objetivos que se persiguen son:
- Describir las relaciones de Entrada- Salida, que al mismo 
tiempo contribuyen a predecir respuestas del S.R. ante una 
amplia variedad de entradas, y distinguir entre estados 
normales y anormales del mismo, describiendo en términos 
matemáticos su estructura (identificándolo 
paramétricamente).
– Simular el sistema para validar o descartar una hipótesis, 
sugerir una nueva experimentación y estudiar la posibilidad 
de construir un mejor modelo.
MODELO FÍSICO


 Modificaciones posibles:
- Mod. Matemáticas
- Manipulación matemát.
- Modelo físico
- Técni. Instrumenntales
NO
SI
Técnicas
instrumentales
¿Es satisfactoria la 
construcción de resultados?
¿Se mide directamente o
se construye el modelo
físico?
¿Es suficiente el modelo
matemático?
Manipulación Matemática
CONCLUSIÓN. Estudio de
resultados y decisión
- Procesamiento de 
mediciones.
- Constrastación de 
resultados obtenidos del 
modelo matemático
Modelo validado
Medición directa
sobre el sistema real
Construcción del
modelo físico
Construcción modelo
matemático
FENOMENO REAL
Combinación de
las dos clases de
técnicas.
Modelo validado
SI
SI
no
Ejemplo de técnicas instrumentales: En lanzamiento de 
jabalina, se pueden establecer relaciones entre los 
parámetros del despegue y el alcance. No obstante, influye 
también la aerodinámica, entonces se vuelve al modelo y se 
tiene en cuenta el despegue, la posición de centro de masas, 
el ángulo de ataque...
En la mecánica hay dos tipos de problemas:
Problema dinámico directo
Problema dinámico inverso
PROBLEMA DINÁMICO DIRECTO
El problema dinámico directo es un método , con el cual, a 
partir de conocer las fuerzas como causas, y haciendo las 
operaciones matemáticas, llego a concluir el movimiento 
como resultado.
El problema dinámico directo se utiliza muy pocas veces en 
Biomecánica porque:
En el 90% de los casos, los datos iniciales son las posiciones.
Tienes que conocer las condiciones iniciales del movimiento 
porque al integrar dos veces te hace falta saber la constante 
que sale como resultado a la primera integración
Todo proceso que implique una simulación debería estar 
basado en el problema dinámico directo.
2.5 – PROBLEMA DINÁMICO INVERSO
Con el problema dinámico inverso, a partir de los 
desplazamientos y diferenciando dos veces podemos calcular 
o escribir las ecuaciones del movimiento y las fuerzas:
Fuerzas (causa) > Ecuaciones de movimiento > Doble integral > Desplazamientos (efecto)
q∫∫∑ Q = m¨qQ
Doble integral
Desplazamientos > > Ecuaciones de movimiento > Fuerzas 
q
d2 
dt2 m¨q = ∑ Q Q
El objetivo es identificar la estructura interna del sistema.
Para averiguar las solicitaciones mecánicas de los músculos, 
necesitamos datos antropométricos, cinemáticos, cinéticos, 
conocer la estructura interna del sistema. La mecánica 
resuelve este sistema, pero la biomecánica no, porque hay 
cosas que aún no sabemos (p. e. la geometría exacta de las 
articulaciones). Sólo se puede cada vez intentar acortar más 
el problema, ya que es una caja gris y siempre tendremos un 
margen de error. 
Se pueden dar los dos problemas a la vez. Ejemplo: El robot 
de HONDA, que sube escaleras. Sabemos la fuerza necesaria 
a aplicar para cada escalón y a la vez, hay que regular las 
fuerzas del motor.
Ejemplo de P.D.I: - rodilla: necesito saber cuáles son los 
músculos (fuerzas de reacción en el tiempo) Fir(t): i = x, y, 
z y en 2º lugar, los momentos musculares; M+F= 
solicitaciones mecánicas = resultado. 
Para medir los datos antropométricos, cinemáticos y cinéticos,
se utilizan distintas técnicas:
 Datos cinemáticos: Técnicas instrumentales
 Datos cinéticos. Técnicas de análisis cinemáticos
 Datos antropométricos: Técnicas antropométricas
2.6 – TÉCNICAS INSTRUMENTALES PARA MEDIR LOS 
PARÁMETROS CINEMÁTICOS
Los datos o parámetros cinemáticos son parámetros 
temporales, espaciales y espacio- temporales.
Temporales: Tiempo de apoyo, frecuencia de zancada, 
instante de despegue.
Espaciales: Trayectoria. Indica las coordenadas del punto 
material del movimiento que se estudia. Ejemplo: trayectoria 
de la vara en halterofilia.
Espacio- temporales: Posiciones en el tiempo, velocidades en 
el tiempo y aceleración en el tiempo, lineales y angulares. 
Ejemplo: segmento muslo- respecto a la cadera.
¿Cómo obtenemos estos parámetros? Mediante análisis 
cinemático:
FOTOGRAMETRÍA 
Puede ser: - Cine (2 dimensiones o 3 dimensiones)
 - Vídeo (2D o 3D)
En líneas generales, lo que se hace es que se colocan una o 
dos cámaras, obteniendo imágenes del sujeto que está 
realizando un determinado gesto. 
Cuando lo hago con una cámara será análisis bidimensional. 
Con dos cámaras será tridimensional. Son cámaras inmóviles.
A continuación se hace un análisis. Se toma un modelo del 
sujeto, marcando las articulaciones en los fotogramas. 
Haciendo puntos en cada c. d. g. de cada segmento o 
articulación.
Y se considera al sujeto un conjunto de sólidos- rígidos, 
articulados entre sí. Partiendo de las coordenadas de los 
puntos anatómicos, se estudian los componentes cinemáticos,
que pueden ser:
La velocidad del tobillo, de la rodilla; 
El ángulo de la cadera, de la rodilla; 
La relación del tronco con la horizontal.
Sobre el modelo mecánico se miden los parámetros 
cinemáticos. En lugar de considerar que los segmentos están 
articulados entre sí como varas, lo están como sólidos- 
rígidos.
Se puede manipular el modelo como se quiera, siempre que 
tenga coherencia. Si tengo un sistema de referencias, puedo 
comprobar como varía la orientación en le tiempo. 
DIGITALIZACIÓN: El proceso por el cual yo asigno 
coordenadas 2D o 3D a los marcadores anatómicos que 
definen el modelo mecánico se llama digitalización. Obtener 
las coordenadas espaciales.
FRECUENCIA DE MUESTREO: Valor inverso del tiempo que 
transcurre entre fotograma y fotograma. (En los videos 
convencionales = 50 imágenes por segundo. En el cine 5, 50 
y hasta 10.000 imágenes por segundo). La mayoría de los 
gestos los podemos estudiar con 100- 150 hertzios, con lo 
que el tiempo que transcurre será de 0´015 segundos entre 
fotogramas.
Los impactos pueden estudiarse en frecuencia de 200 
hertzios.
Hay cámaras de vídeo de hasta 1.000 imágenes por seg. En 
cine hay más calidad, la resolución es enorme, mientras en el 
vídeo el tamaño del pixel es mayor.
RESOLUCIÓN: La capacidad de discriminación que tiene cada
técnica. La del cine tiene mayor resolución que la imagen de 
la TV, porque lo divide en partes muy pequeñas. En caso de 
giros, donde se oculten las zonas articulares, utilizamos más 
de 2 cámaras. Si utilizo una sola cámara, la colocaréperpendicular al gesto, y necesito calibrarlo. En salto de 
longitud se utiliza una sola cámara.
CALIBRACIÓN: Encontrar una relación entre el espacio 
(dimensiones) de la película y el espacio real.
¿Cómo se hace? Ubico unas varas de longitud conocida dentro
del campo de visión, y midiéndolas en la película ya hay una 
relación lineal. Se sabe que el espacio de película corresponde
a un espacio real. Las coordenadas de los marcadores 
anatómicos se definen a partir de un centro de marcadores 
que haya colocado en algún sitio.
¿Cómo se calibra el espacio tridimensional?
Calibrando cada carrera, puede obtenerse mediante un 
proceso matemático (DLT) Transformación lineal directa la 
calibración en 3D. Ej: marcador A: hombro, en una imagen y 
mismo marcador en la otra imagen con coordenadas distintas.
En lugar de filmar 1 metro desde un punto de vista y 1 metro 
desde el otro, se pones un cubo con distancias conocidas. 
Poniendo el cubo para que los vértices sean visibles por 
ambas cámaras.
Hasta los años 80, los estudios eran bidimensionales. Ahora 
un 95% son en 3D.
RADIOGRAFÍA, SERIORADIOGRAFÍA: otra técnica de 
fotogrametría. Puede ser plana o biplana.
TOMOGRAFÍA AXIAL: La luz se proyecta sobre un material 
fotosensible y se obtiene una imagen de lo que se quiere 
observar
DIGITALIZADORES SÓNICOS  
Transmisión del sonido en el aire.
Son instrumentos que permiten conocer las coordenadas de 
los puntos en el espacio.
Funcionamiento: Tengo que tener un emisor (punto que emite
ondas de ultrasonidos) y un receptor (que recibe las ondas). 
Si se conoce el tiempo entre emisión y recepción y la 
velocidad del sonido en condiciones normales (240 m/s), 
puedo calcular la distancia entre emisor y receptor. Pero si en
lugar de un receptor, tengo tres receptores, pueden calcularse
las coordenadas x, y, z del emisor. Lo único que me falta es 
conocer la distancia entre los receptores.
(x, z)
DLT. Transformación
lineal directa
(x, y, z)
(x, y)
(1,0)
(2,0)
(1,0)
(3,2)
(x, y, z)
(x, y, z)
(x, y, z)(x, y, z)
(x, y, z)
 R1 
 
 R2 
 R3
D1 
 
 D2 
 D3

(x, y, z)Digitalizador
ultrasónicoD1 D2 D3
SISTEMA OPTOELECTRÓNICO
En lugar de cámaras de cine, se utilizan superficies de silicio 
que son fotosensibles a los electrones que entran en el 
sensor. La comodidad está en que no necesitamos digitalizarlo
manualmente, pues la luz que se emite, se transmite 
directamente en coordenadas. Esto supone que no podemos 
controlarlo.
Para la Biomecánica del deporte, no es posible utilizarlo, por 
no poder usar material reflectante.
En los movimientos de la piel, puede que haya errores, al 
girar, al moverse, porque el sensor está en la piel, no en la 
articulación.
Esta historia empezó a finales de los 70.
Todo este sistema da información respecto a las coordenadas 
espaciales de los marcadores anatómicos en cada espacio del 
tiempo. Al saber las coordenadas de cada marcador en cada 
espacio del tiempo es muy fácil saber la velocidad en cada 
instante del tiempo. Se obtiene una función. Por ejemplo:
ACELERÓMETROS 
Acelerometría: Acelerómetros en lugares escogidos. Podemos 
colocar 1 (uniaxial), 2 (biaxial) ó 3 (triaxial).
Por ejemplo para estudiar las vibraciones que se transmiten 
en una raqueta. Para medir la absorción de la raqueta, 
colocamos un acelerómetro en la cabeza de la raqueta y otro 
en el mango. Se mide la aceleración de la cabeza y del mango
y se mira si la vibración aún afecta al codo o no.
Se pueden realizar espectros de estas vibraciones.
t
x
Xt
 
Yt 
 
Zt
 
 i
 
 i
 i
i= 1... n º de marcadores
en el aparato locomotor
t= tiempo
Velocidad = tangente
(derivada) en cada 
punto
X(t)  X´(t) Velocidad  X´´ (t) Aceleración
Ahora, son de 
grafito o 
carbono. Hay 
absorción
EFECTO DOPPLER
Dispositivos muy poco usados. Se basan en el efecto Doppler.
Se utilizan para medir velocidad directamente, del 
desplazamiento en sí, por radar (velocidad módulo, 
distancia)
SISTEMA LAVEG
Técnicas nuevas, que permite medir velocidad. El sistema 
Laveg, es una especie de prismático con rayos infrarrojos, 
que apuntando al deportista puede medirse la velocidad 
directamente, por procesos internos, con lo que se puede 
obtener la evolución de la velocidad en el tiempo.
TÉCNICAS INSTRUMENTALES DE ANÁLISIS CINÉTICO O 
DINÁMICO
1. PLATAFORMA DE FUERZAS 
Primer dispositivo electrónico para obtener información sobre 
las fuerzas externas. 
Son soportes instrumentales, con captadores o sensores de 
fuerza que permite medir las fuerzas ejercidas sobre los 
mismos soportes en cada instante del tiempo.
Está hecho de acero (más rígido), para que no se deforme. 
Tiene 4 sensores de fuerza, que permiten medir la fuerza en 
1, 2 o 3 direcciones dependiendo de la tecnología usada.
Si voy andando y piso la plataforma de fuerzas, mide un 
diagrama de vectores. El VECTOGRAMA es la representación 
del vector fuerza, en cada instante del tiempo.
Antes, eran de 
madera. Había 
vibraciones 
(tendinitis)
sensores
10 cm
40 cm
60 cm
F
F
t
También descompone esa fuerza externa en sus componentes
x, y, z. Lo que mide la plataforma son las componentes de las
fuerzas ejercidas en la superficie en cada instante del tiempo. 
Conozco
Conociendo esto y lo que vale el tiempo en el que se ejercen 
esas fuerzas, pueden averiguarse las componentes del 
impulso mecánico en cada instante del tiempo. 
Y conociendo la cantidad de impulso mecánico y la masa, 
puede averiguarse la velocidad.
- La plataforma de fuerzas, permite conocer los valores del 
MOMENTO TORSOR, respecto a un eje perpendicular a la 
plataforma, que pasa por el punto de aplicación de la fuerza.
La lesión de Del Piero (rotura del ligamento interior de rodilla)
se produjo por un movimiento muy rápido del pie. Los 
extensores de la rodilla no pueden reaccionar tan rápido.
- Las coordenadas del punto de aplicación de la fuerzas x e y 
(CENTRO DE PRESIÓN: punto de aplicación de las fuerzas 
externas).
La fuerza sobre una superficie es presión. Como no se conoce 
como está distribuida la presión, se calcula a que punto se 
aplicaría la resultante de las fuerzas. ¿Cómo se relacionaría el
centro de presión con el control de reacción neuromuscular? 

 18-11-1998
- Reconstrucción de coordenadas. Sistema de referencia.
Calibrando el espacio con el sistema “Dendrus”(árbol). Se 
utiliza para calibrar una imagen con el mundo real, en función
de distancias conocidas. Si se conocen al menos la distancia 
entre 6 puntos, ya se pueden obtener las coordenadas. Puedo
calibrar.
- Momento torsor: Momento que provoca la resultante de las 
fuerzas horizontales respecto a un eje ┴ a la plataforma que 
pasa por el centro de presión.
¿Cúal provocaría momento torsor sobre la plataforma?
Componente del I. Mecánico
Ix (At) Velocidad del
Iy (At) punto material
Iz (At) I· At ·m = V
 Fx
t  · At  Ix (At) 
 Fy
t  · At  Iy (At)
 Fz
t  · At  Iz (At)
Sería la Fx, porque es ┴ y no está sobre el eje. La Fy no, 
porque pasa por el eje. Para que haya momento, tiene que 
aplicarse una fuerza a una distancia del eje.
 ANÁLISIS CINÉTICO de la plataforma de fuerzas
Al pisar la plataforma, la fuerza cambiará en módulo, 
dirección y sentido y punto de aplicación.
La trayectoria de los puntos que definen las posiciones 
instantáneas del centro de presión, depende de la persona y 
el gesto.
Esta trayectoria nos puede dar una idea del control neuro- 
muscular de esa persona. Por ejemplo: una persona con 
diabetes o con parálisis cerebral, no controla de la misma 
forma el sistema neuro- muscular que una persona normal.
Para estudiar y mejorar su control N-M en individuos con 
patologías, se utiliza una plataforma redonda en forma de 
reloj.
Se dice al paciente que se dirija a un punto. El paciente irá 
controlando su sistema neuromuscular para que su C. de P. 
se dirija lo antes posible y con la menor desviación. Todo lo 
que sean oscilaciones será falta de control neuromuscular.El C. de P. es una respuesta del sistema neuromuscular.
Si el individuo está de pie, quieto, también habrá 
microoscilaciones. En cada postura, el C de masas tendrá 
unas determinadas coordenadas. A veces se confunde la 
proyección del C. de masas con el centro de presión.
Centro de masas: lugar geométrico donde yo presupongo que
está concentrada la masa. La dimensión de la superficie de 
apoyo es de un pie cuadrado, y el C. de masas (proyección) 
no debe caer fuera de esta superficie. “Péndulo invertido”
El sistema neuromuscular controla las espuestas mecánicas 
del aparato locomotor para que no caiga.
Para cada posición del C de masas, hay una respuesta del 
sistema neuromuscular, que aplica fuerzas en una 
determinada dirección.
La posición instantánea del C. de Presión consiste en una 
adaptación de la posición del centro de masas.
Hay dos categorías de plataformas de fuerzas:
EXTENSIOMÉTRICAS: se llaman así por el fenómeno físico en
el que se basan. Más baratas, para gestos más lentos 
(marchas, fondo)
PIEZOELÉCTRICAS: Miden lo mismo, pero recogen gestos 
rápidos
2. ELECTROGONIÓMETROS
Aparato que mide ángulos. Permite medir variación de 
ángulos en las articulaciones (electrónicamente).
Pueden ser:
uniaxiales: 1 dirección
biaxiales: dos direcciones
triaxiales: tres direcciones
Tengo que ser consciente de que lo que registro con el EGN, 
no es el ángulo real que produce la articulación en 
movimiento, sino que es algo externo.
Para medir la variación de ángulos al levantar pesos, 
utilizamos los electrogoniómetros, enseñando, corrigiendo 
posturas, pues a veces es un problema de lesiones. Al igual 
que llevar carrito en lugar de mochila.
El electrogoniómetro, no tiene porque ser paralelo al eje 
mecánico. No garantiza la medida exacta, mide 
exoesqueléticamente. Los puntos se colocan a ojo. Se pierde 
en exactitud, pero se gana en rapidez.
3. SISTEMA OPTOELECTRÓNICO
Hay dos categorías de instrumentos, técnicas:
Las que se basan en marcadores activos. LED. Luz roja (HI-
FI), pequeña, colocada en un centro articular que se enciende
en un determinado momento sobre un material fotosensible.
El marcador anatómico se enciende. Es activo.
Las que se basan en marcadores pasivos. Con material 
reflectante. Tengo una fuente de luz que suele ser infrarroja, 
que manda luz al centro articular donde hay un marcador 
reflectante (como en las carreteras) que refleja una luz 
fotosensible.
Con la misma luz, se pueden registrar todos los marcadores. 
Mientras que los LEDs se encienden secuencialmente, y no 
puedo leerlos a todos a la vez, pues el sistema 
optoelectrónico no registra el contorno del cuerpo, sino la luz.
La frecuencia de muestreo de los activos es muy inferior a la 
de los marcadores pasivos
VENTAJAS: Activos: pueden ser una “led” muy pequeña y 
justo en el centro articular.
 Pasivos: todos los marcadores al mismo tiempo.
Podemos Encontrar diferentes Plataformas de Fuerzas:
a) PLANTILLAS INSTRUMENTADAS 
Instrumentos para medir la distribución de la presión.
Tiene la forma de la planta del pie. Tiene una serie de 
sensores de geometría conocida que permiten medir la 
distribución de la presión sobre la superficie. En personas con 
los pies planos y cavos, para ellos se distribuye el material 
absorbente de las zapatillas adecuadamente.
Los pronadores y supinadores, provocan un desgaste en 
determinadas zonas. Solo miden en una dirección, frente a la 
plataforma que mide en 3 direcciones.
b) CÉLULAS DE CARGA
Dispositivo electrónico que permite medir la fuerza en 
condiciones isométricas, en 1, 2 ó 3 direcciones
Mide fuerza o par de fuerzas. El nivel potencial del hombre se 
mide en los siguientes términos:
- Strengh (Fuerza máxima voluntaria, en condiciones 
isométricas)
- Power (Potencia)
- Fatigability (resistencia a la fatiga)
Fmax: óptima en 
esa articulación.
Ángulos de articulaciones 
(en tacos de atletismo)
F
4. MÁQUINAS ISOCINÉTICAS 20-
11-1998
Permite medir la fuerza muscular en condiciones de velocidad 
constante (velocidad angular de la articulación. Variación 
angular en el tiempo).
Hay una pequeña distancia que crea un momento. Este 
aparato se utiliza en rehabilitación, para aumentar la 
movilidad articular, o tras una operación que necesite que le 
devuelva la potencia muscular. También puede saber la 
relación agonista- antagonista, el desarrollo de la fatiga local 
en un músculo que realiza repeticiones. Conociendo el 
potencial neuromuscular de un individuo podemos conocer las
solicitaciones mecánicas que soportará.
5. ELECTROMIOGRAFÍA ?
Mide los potenciales eléctricos transmitidos por la superficie 
de la membrana celular (miofibrillas), durante la polarización 
y despolarización de la membrana. Los potenciales de acción 
se transmiten por los tejidos. 
Muchas veces se recibe enmascarado por otros fenómenos 
que no tiene mucha relación con el músculo. Pero es la única 
manera de aproximarse a la intervención muscular.
Con el entrenamiento pliométrico sirve para engañar a los 
más antagonistas, de manera que actúen más tarde, 
permitiendo que la articulación llegue casi al límite. Se puede 
ver a que nivel de activación corresponde el nivel de potencial
eléctrico.
– TÉCNICAS PARA MEDIR LOS DATOS ANTROPOMÉTRICOS
La antropometría trata de medir las dimensiones, formas de 
los segmentos corporales del hombre. Kinantropometría: 
 α1 α2 
variación de estos ángulos en el tiempo
α2 - α1
At
t
m. V
medir al hombre en movimiento (PICs: parámetros inerciales 
corporales).
- La antropometría trata de medir longitudes de segmentos en
proporción a la altura.
Interesa la ubicación del centro de masas, con relación del 
segmento con proporción a la longitud del segmento. Se tiene
información de la distancia del centro de masas al extremo 
proximal y al distal.
Normalmente tengo una proporción del extremo distal y a 
otra al proximal.
- La masa de cada segmento como proporción a la masa total 
del sujeto.
El otro parámetro es el momento de inercia (cantidad de 
resistencia que ofrece el cuerpo al movimiento de rotación). 
RADIOS DE GIRO: estos parámetros inerciales se obtienen a 
través de:
1º. Medir directamente sobre el sujeto, en condiciones 
adecuadas (“In vivo” o “in vitro”)
2ª vía. A través de modelos antropométricos que otros han 
creado.
c.d.g.
 60%
 40 %
	Perturbaciones externas
	Modelo validado
	Modelo validado
	Q
	Q
	F
	F