CLASE 1 Principios Básicos de la mecánica clásica aplicados al studio (1)

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Principios de Biomecanica
Clase 1:
Principios Básicos de la mecánica clásica aplicados al estudio del Aparato Locomotor:
Lcda. Grecia L. López
0412-8885759
@physiosalud.vzla
grecia20lopez@gmail.com
Introducción de Biomecanica
La biomecánica es una disciplina que aplica los principios de la mecánica a la fisiología del cuerpo humano, con el objetivo de estudiar el movimiento y la estructura del aparato locomotor.
La biomecánica es la ciencia que estudia la relación entre las estructuras biológicas y el medio ambiente, basándose en los principios y las leyes de la física mecánica; abarcando desde el análisis teórico hasta la aplicación práctica de los resultados obtenidos.
La física se ocupa del estudio de las leyes básicas que gobiernan el funcionamiento del medio en el que nos desenvolvemos y al que pertenecemos. 
Esta disciplina se enfoca en analizar cómo las fuerzas externas e internas afectan el cuerpo humano y cómo éste responde a ellas. La biomecánica es una herramienta importante FISIOTERAPIA, ya que permite entender mejor las lesiones y enfermedades del sistema musculo-esquelético y desarrollar tratamientos más efectivos
Cada vez que nos encontrarnos frente a un movimiento determinado podemos hacernos varias preguntas al respecto, en la que desde la Biomecánica y el análisis del movimiento corporal humano podemos darle respuesta: 
- ¿Cómo es posible que se haya producido? 
- ¿Qué lo originó? 
- ¿Qué estructura lo regula? 
- ¿Qué factor lo inició? 
- ¿Qué fuerzas actúan para generarlo? 
- ¿Qué fuerzas actúan para controlarlo? 
- ¿Qué fuerzas actúan para detenerlo? 
- ¿De que modo actúan dichas las fuerzas? 
¿?
- ¿Quien las controla? 
- ¿Cómo mensurarlo? 
- ¿Cómo evaluarlo? 
- ¿Podrá ser optimizado? 
- ¿Puede causar alguna lesión 
- ¿Cómo reaccionan las estructuras internas ante la carga aplicada? 
- ¿La energía utilizada es la adecuada? - Etc..
La biomecánica comprende varias dimensiones, ya que se enfoca en el estudio del movimiento y la estructura del cuerpo humano.
La biomecánica comprende varias dimensiones, ya que se enfoca en el estudio del movimiento y la estructura del cuerpo humano:
- Anatomía: La biomecánica estudia la estructura del cuerpo humano, incluyendo los huesos, músculos, articulaciones, ligamentos y otros tejidos.
- Cinemática: Esta dimensión se enfoca en el estudio del movimiento del cuerpo humano, incluyendo la velocidad, aceleración, posición y trayectoria.
- Cinética: Esta dimensión se enfoca en el estudio de las fuerzas que causan el movimiento del cuerpo humano, incluyendo la gravedad, la fricción, la tensión muscular y otras fuerzas externas e internas.
Finalidad de la Biomecanica
- Descubrir posturas y movimientos viciosos producto de las secuelas generadas por las diferentes patologías. 
- Evaluar funcionalmente al paciente con el fin de determinar la técnica terapéutica adecuada de todas aquellas posibles de utilizar en cada caso en particular.
- Dar al paciente con secuelas transitorias o permanentes, las pautas para obtener un rendimiento físico óptimo de acuerdo a sus posibilidades actuales.
Finalidad de la Biomecanica
- Evaluar funcionalmente a la población en general con objeto de prevenir alteraciones futuras como resultado de una utilización inadecuada de su estructura corporal.
- Evaluar la relación individuo-esquema laboral con la finalidad de orientar al mismo hacia el máximo aprovechamiento de su potencial laboral y la prevención de patologías derivadas de una utilización ergonómicamente inadecuada de su estructura corporal. 
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Finalidad de la Biomecanica
- Permitir al paciente reinsertarse en su vida laboral con un rendimiento óptimo de acuerdo a su capacidad física actual. 
- Poseer los elementos de análisis necesarios para poder evolucionar la progresión de un determinado tratamiento, comparándolo con etapas anteriores.
El objetivo principal de la biomecánica es evaluar la relación entre el movimiento ejecutado y el gasto de energía implicado en su realización; con la finalidad de optimizarlo (máximo rendimiento posible)
Principios Mecanicos: 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).
Ejemplo: Una persona con una masa de 80Kg
Principios Mecanicos: PESO 
El peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto debido a la atracción de la Tierra. Esta fuerza se debe a la interacción gravitatoria entre dos objetos que tienen masa, en este caso la Tierra y el objeto en cuestión. La magnitud de la fuerza gravitatoria depende de la masa de los objetos y de la distancia entre ellos. 
En el caso del peso, la masa del objeto es constante, ya que es una propiedad intrínseca del objeto, mientras que la distancia entre el objeto y la Tierra también es constante, ya que el objeto está en la superficie terrestre.
Principios Mecanicos: PESO 
Por lo tanto, la magnitud del peso depende únicamente de la aceleración gravitatoria de la Tierra, que es de aproximadamente 9,8 m/s². 
Esto significa que un objeto con una masa de 1 kilogramo tiene un peso de aproximadamente 9,8 newtons en la superficie terrestre. 
La unidad de medida del peso es la misma que la de la fuerza, ya que el peso es una fuerza.
Principios Mecanicos: PESO 
Entonces por ejemplo: 
La persona que tiene una masa de 80Kg, tiene un peso de 784Newtons.
Y esto se explica de la siguiente forma: 
P= Peso en Newtons
m= masa en kg
g = aceleración de la gravedad que en la tierra es = 9.8m/s²
Principios Mecanicos: PESO 
1 Newton = 1Kg.m/s²
 
Entonces se calcula el peso como P= m.g
(P= 80Kg.9,8m/s² = 784 Kg.m/s²) 
P = 784N 
Principios Mecanicos: PESO 
¿Como influye el peso en el aparato locomotor?
	El peso es un factor importante en la biomecánica del aparato locomotor, ya que afecta la forma en que el cuerpo se mueve y soporta la carga. El peso de una persona se distribuye a través de su cuerpo, y esta distribución puede variar dependiendo de la postura y el movimiento. 
Por ejemplo, cuando una persona está de pie, el peso se distribuye principalmente a través de las piernas y los pies, mientras que cuando está sentada, el peso se distribuye a través de los glúteos y la espalda.
Principios Mecanicos: MATERIA 
La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Es decir, todo lo que podemos ver, tocar y sentir está hecho de materia. La materia puede existir en diferentes estados, como sólido, líquido o gas, y puede ser compuesta por diferentes elementos químicos. 
En la biomecánica del cuerpo humano, la materia es importante porque el cuerpo está compuesto por diferentes tejidos y estructuras que tienen diferentes propiedades mecánicas y que interactúan entre sí para producir el movimiento y la postura. El estudio de la biomecánica del cuerpo humano tiene en cuenta las propiedades mecánicas de la materia y su efecto sobre el movimiento y la postura, y utiliza esta información para desarrollar tratamientos y ejercicios que mejoren la salud y el rendimiento físico
Principios Mecanicos: VOLUMEN 
Desde el punto de vista físico, el volumen se define como la cantidad de espacio que ocupa un objeto en el espacio tridimensional. Es una propiedad física fundamental de la materia y se mide en unidades cúbicas, como metros cúbicos o centímetros cúbicos. 
El volumen es una propiedad importante en la física y la mecánica, ya que está relacionado con la densidad, la masa y la presión de un objeto
Principios Mecanicos: VOLUMEN 
En la biomecánica del cuerpo humano, el volumen es una propiedad importante a tener en cuenta, ya que el cuerpo está compuesto por diferentes estructuras y tejidos que tienen diferentes volúmenes y formas, y que interactúan entre sí para producir el movimiento y la postura. 
El estudio de la biomecánica delcuerpo humano tiene en cuenta el volumen y la forma de las diferentes estructuras y tejidos, y utiliza esta información para desarrollar tratamientos y ejercicios que mejoren la salud y el rendimiento físico
Principios Mecanicos: DENSIDAD 
La densidad se define como la cantidad de masa que tiene un objeto por unidad de volumen. Es decir, es la relación entre la masa y el volumen de un objeto. 
La densidad se mide en unidades de masa por unidad de volumen, como kilogramos por metro cúbico o gramos por centímetro cúbico. 
La densidad es una propiedad importante en la física y la mecánica, ya que está relacionada con la masa, el volumen y la presión de un objeto. 
Principios Mecanicos: DENSIDAD 
En la biomecánica del cuerpo humano, la densidad es una propiedad importante a tener en cuenta, ya que el cuerpo está compuesto por diferentes estructuras y tejidos que tienen diferentes densidades y que interactúan entre sí para producir el movimiento y la postura. 
El estudio de la biomecánica del cuerpo humano tiene en cuenta la densidad y la forma de las diferentes estructuras y tejidos, y utiliza esta información para desarrollar tratamientos y ejercicios que mejoren la salud y el rendimiento físico
Centro de Gravedad:
Es un punto en un objeto o sistema donde se concentra toda su masa y donde se puede considerar que actúa la fuerza de la gravedad. Es decir, es el punto donde se puede considerar que está aplicada la fuerza de la gravedad que actúa sobre el objeto o sistema. 
El centro de gravedad es importante en la física y la mecánica, ya que está relacionado con la estabilidad y el equilibrio de un objeto o sistema. 
Centro de Gravedad:
Puede definirse como un punto donde se resume todo el peso de un cuerpo (cualquier objeto). 
Si pudiéramos comprimir el cuerpo humano desde todas direcciones y reducirlo solo a un punto, este sería el CDG, si una persona tiene una masa de 70kg los 70kg por efecto de la aceleración gravedad produce una fuerza (peso) concentrada en ese punto.
Centro de Gravedad:
No siempre se ubica en la materia de un objeto o cuerpo, esto quiere decir que por ejemplo en una rosquilla, un Cd, o un objeto con forma de aro el CDG se encuentra en el círculo donde no hay material, al igúal que en un balón se encuentra justo en el centro del mismo donde sólo hay aire comprimido.
Centro de Gravedad: Ubicacion en el cuerpo 
En el cuerpo humano (estático) segun Miralles (2007)  se encuentra por delante de la vértebra lumbar L5. Pero Según otros autores  se encuentra anterior a la Vértebra Sacra S2, y cada segmento corporal tiene su centro de Gravedad
 
Centro de Gravedad:
El centro de gravedad del cuerpo humano se desplaza constantemente durante el movimiento y la postura, y su posición es importante para mantener el equilibrio y la estabilidad del cuerpo. 
Centro de Gravedad: Desplazamiento
El desplazamiento del centro de gravedad depende de varios factores, como la posición y la forma del cuerpo, la distribución de la masa corporal, la fuerza y la dirección de los movimientos, entre otros. 
Por ejemplo, al caminar, el centro de gravedad se desplaza hacia adelante y hacia atrás, y de un lado a otro, en función de la posición y el movimiento de las piernas y los brazos. En general, el centro de gravedad se desplaza hacia la dirección de la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo.
Línea 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.
Línea de Gravedad:
La línea que une el centro de gravedad de un objeto o sistema con el punto de apoyo o de contacto con el suelo. La línea de gravedad es importante en la física y la mecánica, ya que está relacionada con la estabilidad y el equilibrio de un objeto o sistema. 
La posición de la línea de gravedad es se puede modificar mediante cambios en la postura y el movimiento
Línea de Gravedad y la Postura:
La postura consiste en la distribución de la masa corporal en relación con la gravedad sobre una base de sostén o sustentación., La Postura es el conjunto de posiciones que adoptan todas las articulaciones del cuerpo en un momento determinado (Kendall's).
En la postura  bípeda ideal  el resultado de la interacción de muchas fuerzas externas (gravedad, reacción del piso, inercia) e internas como la actividad muscular, tensiones capsulares, articulares, de ligamentos fascias, tendones, etc.)  que inciden y se generan en el cuerpo humano para mantener la postura stable y alineada. 
Línea de Gravedad y la Postura:
Ésta línea de gravedad se representa por una plomada, que no es más que una cuerda sujeta a un punto fijo (techo) y en el otro extremo un peso, entonces está línea queda marcada por acción de la gravedad  en una vista lateral y sobre el plano sagital e la postura ideal pasa o concuerda por estos puntos anatómicos específicos:
- 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 y el equilibrio:
Un objeto en contacto con una superficie sólida está en equilibrio mientras la vertical de su C.G. pase por la superficie de apoyo. 
En el cuerpo humano la superficie de apoyo viene definida por la posición de ambos pies. Al inclinar el tronco hacia delante el C.G. tiende a caer fuera del área de apoyo. Para evitarlo las piernas se desplazan hacia atrás para mantenerlo sobre los pies. Incluso estando parados se necesitan los músculos. 
Centro de Gravedad y el equilibrio:
Al levantar un pie (o caminar) se inclina el cuerpo hacia un lado desplazando el C.G. sobre el pie de apoyo.
Base de Soporte:
En biomecánica se refiere al área de contacto entre el cuerpo y la superficie que lo sostiene. Esta área puede variar dependiendo de la posición y la actividad que esté realizando una persona. 
En términos más simples, es la parte del cuerpo que está en contacto con el suelo o la superficie de apoyo.
Base de Soporte:
Se define cómo el área de superficie delimitada por los extremos de los segmentos apoyados en el piso o la superficie de soporte, en el cuerpo humano los pies forman un polígono llamado polígono de sustentación. Y dentro de éste deberá estar la línea de gravedad para mantener la estabilidad.
Base de Soporte:
Mantener una base de soporte adecuada es crucial para el equilibrio y la estabilidad durante diferentes actividades. 
Por ejemplo, en la biomecánica del equilibrio, se analiza cómo la posición y el tamaño de la base de soporte afectan la capacidad de una persona para mantenerse de pie de manera estable. Además, en ejercicios y deportes, la optimización de la base de soporte es esencial para ejecutar movimientos eficientes y prevenir lesiones.
Base de Soporte: Tipos de Soportes
La base de soporte puede variar en tamaño y forma según la posición del cuerpo y la actividad que se esté realizando. Aquí hay algunos tipos comunes de base de soporte:
- Bipedestación
- Monopedestación
- Trípode o tríada
- Cuadrupedia
Entender y optimizar la base de soporte es esencial para mejorar el equilibrio, la estabilidad y la eficiencia en diversas actividades físicas. Cada tipo de base de soporte tiene implicaciones biomecánicas específicas que influyen en la ejecución de movimientos y en la prevención de lesiones
Fuerza Articular:
Se refiere a las fuerzas que actúan directamente en una articulación entre dos huesos. Estas fuerzas influyen en la capacidad de movimiento y estabilidad de la articulación.
La fuerza articular se relaciona con las fuerzas específicas que actúan en las articulaciones, influenciandola estabilidad, el movimiento y la salud de las mismas.
Fuerza Articular:
Algunos puntos clave sobre la fuerza articular incluyen:
- Compresión y Tensión: La fuerza articular puede implicar compresión, donde los extremos de los huesos se presionan entre sí, o tensión, donde se ejerce una fuerza que tira de los huesos en direcciones opuestas.
- Estabilización y Movimiento: La fuerza articular no solo está asociada con la estabilización de una articulación, sino también con su capacidad para permitir el movimiento. La relación entre estas dos funciones es esencial para el funcionamiento saludable de las articulaciones.
Fuerza Articular:
- Musculatura y Ligamentos: La fuerza articular está influenciada por la acción muscular y la tensión en los ligamentos que rodean la articulación. Los músculos proporcionan fuerza y control, mientras que los ligamentos ayudan a mantener la estabilidad.
- Distribución de Cargas: La forma en que se distribuyen las cargas a través de una articulación puede afectar la fuerza articular. Por ejemplo, ciertos patrones de movimiento o posturas pueden cambiar la carga en una articulación y afectar las fuerzas que actúan en ella.
Fuerza Articular: Importancia
La comprensión de la fuerza articular es fundamental en biomecánica para analizar cómo las fuerzas afectan las articulaciones durante el movimiento humano. Esto es crucial para prevenir lesiones y diseñar programas de ejercicio efectivos.
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