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LICENCIATURA EN ED. FÍSICA Y DEPORTE BIOMECÁNICA Y ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO AÑO 2006 INTRODUCCIÓN A LA BIOMECÁNICA ELEMENTOS DE ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO LIC.PABLO DANIEL BORDOLI MÓDULO 1 INTRODUCCIÓN A LA BIOMECÁNICA ELEMENTOS DE ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO ''En la antigüedad las personas vivían vidas holísticas. No exageraban la importancia del intelecto, sino que integraban la mente, el cuerpo y el espíritu en todas las cosas. Esto les permitía llegar a ser maestros del conocimiento y no víctima de los conceptos.'' CONCEPTOS BÁSICOS Para comenzar haremos hincapié en los conceptos básicos de esta ciencia, para que todos tengamos una serie de principios básicos y hablemos el “mismo idioma”. Luego desarrollaremos el análisis de los movimientos propiamente dicho. Como el concepto evoluciona, tendremos que mantenernos alerta, para comprender todos los cambios que proponemos, que no tienen más objetivo que facilitar el aprendizaje y su aplicación a la práctica. Lo importante de los conceptos es comprender el significado y poder llevarlos a la práctica. Siempre fíjense si pueden citar e inventar ejemplos de cada concepto para ver si han logrado internalizarlo (aprehenderlo). Tengan un poco de paciencia: si algún concepto lo dominan vuelvan a leerlo, a veces uno se sorprende al releer las cosas (o se imagina cosas nuevas, ideas, etc.). BIOMECÁNICA ''Es la Ciencia que relaciona la anatomía funcional a la energía, analizando al cuerpo humano por las leyes de la física, para optimizar su rendimiento''. Van a encontrar múltiples definiciones, creo que lo importante es comprender algunos aspectos que se engloban en esta definición que acabo de darles: Es una ciencia, por lo tanto se basa en el conocimiento científico, o sea que se fundamenta en la investigación. Para traducir la BIOMECÁNICA en cifras, hay que aplicar ecuaciones físico – matemáticas. Por eso no es sinónimo de anatomía funcional. Esta es la anatomía puesta en movimiento. La BIOMECÁNICA incluye elementos para ver el consumo energético de cada movimiento en particular y de los movimientos globales (Gestos Motores). En el estudio de la BIOMECÁNICA se considera también el dispositivo de control neurológico del movimiento. El Sistema Nervioso posibilita una realización coordinada y controlada de los Gestos Motores, pero le quita precisión a los cálculos de la Física. ''La física es la ciencia básica: es la base de la química, la biología y de todas las disciplinas científicas. Por ello, el estudio de la física debe ser parte importante de los planes educativos, se trate o no de estudiantes de una área de las ciencias.'' (Paul Hewitt). Paul Hewitt escribió un libro llamado ''Física conceptual'', que les recomiendo, justamente porque lo importante, para nosotros, en la física, es comprender el significado de las fórmulas, el contenido de los conceptos. Si pretendemos estudiar BIOMECÁNICA, debemos recordar las ciencias básicas en las que se fundamenta: mecánica (física), anatomía, fisiología, histología y embriología. También podemos agregar otras ciencias no básicas como paleontología, psicología, ingeniería y otras. MECÁNICA ''Parte de la Física que estudia las fuerzas''. Para comprender la BIOMECÁNICA hay que saber bastante de física. La física nos la han enseñado como algo aburrido y sin sentido. Lo más importante, insisto, es la parte conceptual de la física. No las fórmulas de memoria, pero si su contenido, y el sentido científico de ese contenido. Se debe tener en cuenta que la reproducción matemática completa y exacta del movimiento resulta imposible. La física es una ciencia exacta, pero al aplicarla al campo de la biología debemos considerar siempre un margen de error. Por ejemplo, sabemos que las personas se mueven (ocupan un lugar en el espacio) y, para hacerlo, transcurre cierta cantidad de tiempo. Para moverse es indispensable espacio donde moverse (que se divide en tres planos para ponerles un número, para tener un sistema de referencia), pero al moverse inevitablemente transcurre el tiempo: es inevitable que transcurra el tiempo al movilizarse de un lugar a otro. La fórmula que relaciona el espacio con el tiempo es la de velocidad, uno de los conceptos más importantes en BIOMECÁNICA y rehabilitación. ¿Por qué?: 1. Las personas siempre quieren saber cuánto tiempo les demanda recuperarse funcionalmente. 2. Cuánta mayor cantidad de tiempo le lleve una actividad, mayor cantidad de energía consumirá. 3. Cuanto mejor coordinada esté una actividad, menor demanda energética tendrá. 4. Variar la velocidad (magnitud vectorial) implica considerar el espacio y el tiempo. Las máquinas isocinéticas utilizan la velocidad de los movimientos para lograr una rehabilitación completa. 5. Velocidad no es lo mismo que rapidez (ya que ésta es una magnitud escalar). 6. Tampoco es lo mismo ser el más rápido, que llegar primero. La propuesta de la BIOMECÁNICA es analizar al cuerpo humano como un todo (inclusive con el entorno que lo rodea, el medio donde se desenvuelve). Por eso decimos que tomamos al cuerpo como un SISTEMA. El SISTEMA FÍSICO es el objeto a describir en el análisis biomecánico: es un mecanismo capaz de mantener o modificar su estado, de reaccionar ante diferentes estímulos, externos o internos denominados variables físicas; y está sujeto a leyes físicas. RECORDAR: Una VARIABLE FÍSICA es la magnitud que puede influir en el estado de un sistema físico. Por ejemplo: peso, velocidad, fuerza, etc. Las magnitudes pueden ser escalares o vectoriales. Las LEYES BÁSICAS y fundamentales que se usan en BIOMECÁNICA son las dictadas por Sir ISAAC NEWTON, o sea les leyes de la mecánica: * 1°: Ley de Inercia: Se debe generar por lo menos una fuerza para variar el estado físico de un cuerpo. * 2°: Ley de la Masa: La masa es la cualidad que hace que el cuerpo tenga energía y pueda moverse. * 3°: Ley de la Acción y reacción: Para que exista una fuerza debe haber por lo menos dos cuerpos. Pero para que estas leyes se cumplan se deben dar algunas condiciones: a) un objeto físico (CUERPO): SISTEMA FÍSICO (en nuestro caso es el cuerpo humano). b) un suceso observable (ESTADO FÍSICO): REPOSO O MOVIMIENTO. c) un agente (FUERZA): MAGNITUD FÍSICA. REOLOGÍA ''Se llama REOLOGÍA a la ciencia que estudia aquéllo cuyas características varían con el paso del tiempo''. Es una parte muy importante dentro de la estática (parte de la mecánica que estudia la resistencia de materiales y la viscoelasticidad). A la reología se la relaciona primero con los fluidos, porque éstos se mueven, y si se mueven desarrollan velocidad. Las articulaciones sinoviales son reonómicas: algunos puntos de sus cartílagos contactan en un momento dado y no en forma permanente. Cuando no hay movimiento, no hay velocidad, por lo tanto no se pueden considerar parámetros como el espacio y el tiempo. RECORDAR: Para que las fórmulas de la física se puedan aplicar, no sólo hay que conocerlas, sino que debemos tener los datos correspondientes. Para plantear un problema y buscar la soluciones debo considerar los datos que tengo y ha partir de ahí ver qué fórmula utilizo. De la misma forma que, cuando quiero hacer caminar a un paciente, debo ver si puede producir fuerza, si se puede parar, si tiene las dos piernas, si usa muletas, etc. ESTÁTICA ''Es la parte de la mecánica que estudia los cuerpos en equilibrio''. Esto significa que cuando analizo un cuerpo sobre el que actúa una fuerza (aceleración de la gravedad, por ejemplo), que le hace perder el equilibrio, debo analizar inmediatamente qué fuerzas se ponen en juego para compensar ese equilibrio perdido. La estática nos permite armar un sistema donde la suma de las fuerzas es igual a cero, o sea, que nos permite estudiar la morfología de ese cuerpo. Si el cuerpo no está en equilibrio, no lo puede estudiar la estática, así que a no complicarse con especulaciones ridículas. A partir de la estática vamos a estudiar el diseño del cuerpo humano: sus características de forma y función. En esta parte vamos a ver el mecanismo de las lesiones músculo – esqueléticas. CINEMÁTICA ''Es la parte de la mecánica que estudia el movimiento en si mismo, sin importar las causas que lo producen (artro y osteocinemática)''. Los movimientos del hombre tienen la característica de ser dirigidos y conforman un estereotipo dinámico estable: el movimiento aprendido tiende a repetirse en las mismas situaciones. Se consideran parámetros cinemáticos, dinámicos y estáticos. Todo el conjunto de ellos puede analizarse como manifestación BIOMECÁNICA de la imagen motora, que se conforma para cada hombre concreto, desde el período del desarrollo ontogenético post-natal. Vamos a estudiar el movimiento, o sea, primero vamos a asegurarnos de que lo que voy a estudiar existe: Condiciones fundamentales para la existencia de movimiento: 1) objeto en movimiento (el cuerpo humano como sistema). 2) medio donde se mueve el objeto (el espacio, dividido en tres planos ortogonales). 3) sistema de referencia específico (designado por el investigador). Cualquier sistema físico que queramos describir incluirá distintos SUCESOS O ESTADOS FÍSICOS: movimiento o reposo. Para describir un suceso es necesario establecer un marco de referencia de espacio y tiempo (puede ser arbitrario, pero debe ser específico y claro). La descripción del movimiento depende del SISTEMA DE COORDENADAS que se utilice; la condición de movimiento o falta de él es, pues, relativa a él. Podrá ser fijo o móvil, ya que moverse no es algo propio de un solo cuerpo sino de dos. En definitiva vamos a comenzar el estudio de las posiciones del cuerpo humano en el transcurso del tiempo. Hay dos elementos: 1- Cuerpo humano: cuerpo de referencia 2- Sistema de coordenadas o cartesiano: un conjunto formado por: - cuerpo de referencia - sistema de coordenadas - tiempo sincronizado con estas coordenadas. También es importante considerar el espacio, y éste lo ocupamos moviéndonos en determinados PLANOS y alrededor de ciertos EJES perpendiculares a ellos. Hay tres planos ortogonales de referencia (que sirve para darle un número al movimiento), e infinitos planos paralelos a cada uno de ellos: sagital (al que le corresponde un eje transversal), frontal (eje anteroposterior) y transversal u horizontal (eje vertical). Podemos analizar así los movimientos posibles a nivel de las articulaciones reportando la intersección de los planos de referencia al centro de movimiento de la articulación que se estudia. En BIOMECÁNICA vamos a considerar las fuerzas que intervienen en la producción de los movimientos. Las fuerzas actúan en alguna dirección en el espacio, en un plano y en una línea; siendo necesario marcar un SISTEMA DE COORDENADAS como referencia. El origen del sistema es la intersección de las abscisas y las ordenadas. Para localizar puntos en otros planos agregamos el eje "z", logrando así un sistema tridimensional denominado SISTEMA DE ORIENTACIÓN DE LA ACCION MUSCULAR. Para analizar movimientos necesito conocer la posición del cuerpo en un momento determinado y las variaciones espacio – temporales del mismo. La posición del segmento del cuerpo humano en el espacio se encuentra totalmente determinado si se conocen seis coordenadas independientes (número de grados de libertad de un cuerpo rígido en el espacio). Así se determina el grado de libertad de movimiento del par cinemático en los límites de cero (inmóvil) a seis. GRADO 2: la articulación tiene movilidad solo en un plano. GRADO 4: la articulación tiene movilidad en dos planos. GRADO 6: la articulación tiene movilidad en los tres planos. Vamos a estudiar los movimientos básicos en física. Cuando uno quiere estudiar asuntos científicos y enseñarlos a los demás, debe, primero, simplificar las cosas y encontrar aplicaciones generales. Luego estudiar los casos específicos, particulares. Así que las excepciones a todos estos principios las dejamos para después. Simplificando, los cuerpos sólo pueden estar en reposo o movimiento. A no complicarse. En lo sencillo está el secreto de la ciencia porque uno puede luego aplicarlo a lo demás. En la naturaleza existen sólo dos posibilidades de movimiento (que corresponde al movimiento de los planetas, por ejemplo): - Rotación: la Tierra tarda 24 hs. en rotar sobre si misma. Para rotar necesita un eje. La tierra tiene velocidad, o sea que tiene masa (ya que ocupa un lugar en el espacio), y si tiene masa tiene energía, que hace que pueda moverse. La masa y la energía son los objetos de estudio principales en la Física. Son expresadas en la 2º Ley de Newton. La energía mecánica es la capacidad para realizar un trabajo. Estamos hablando de trabajo mecánico: es la distancia que se mueve un cuerpo multiplicada por la fuerza que se le aplica para moverse. Si no hay fuerza o no hay desplazamiento, no hay trabajo. En una contracción isométrica, no hay desplazamiento: no hay trabajo mecánico. Que no haya trabajo mecánico no implica que no se consuma energía. RECORDAR: Cada vez que un cuerpo se desplaza hay trabajo. Si hay trabajo, hay consumo de energía. Pero el trabajo, NO es la única forma de consumir energía. - Traslación: La Tierra tarda 365 días en trasladarse alrededor del sol. Para trasladarse necesita una dirección (no necesariamente recta) y no un eje. Un Gesto Motor es el cambio de lugar de un cuerpo en el espacio con un objetivo determinado. Nosotros vamos a analizar objetos que se trasladan en el espacio desde las leyes Físicas. Para analizar mecánicamente un objeto puedo considerarlo de dos maneras (recordar esto para luego no complicarse): * masa: estudio la forma del cuerpo. Generalmente la considero al estudiar la morfología y relacionarla con la función (estática). Desde el punto de vista de la masa los cuerpos tienen forma: son estudiados por la geometría. Desde la geometría, los cuerpo pueden ser: neutros (planos), con relieve (geométricamente positivos) o con depresiones (negativos). * punto: es la forma más sencilla para ver el desplazamiento de un objeto en el espacio. Elijo un punto de su cuerpo y lo sigo, para ver cómo se desplaza, cuánto, etc. ¿Qué punto elegimos? El centro de masas; que es el punto por donde pasa la fuerza de gravedad. Ese punto depende de la forma del cuerpo. Por lo tanto el centro de masas (o centro de gravedad, porque por él pasa la línea de gravedad) en un individuo de pie en posición anatómica estará en el centro de la pelvis a nivel de la segunda vértebra sacra, pero si ese individuo desplaza un segmento de su cuerpo, variará la ubicación del centro de masas, porque la masa se ha desplazado. RECORDAR: cuando analizo un cuerpo que se mueve, debo ver, primero, el desplazamiento de su centro de masas. Si estudio la marcha de un paciente, primero debo seguir su pelvis y ver la variación se ese punto. Luego, ver las distintas reacciones del cuerpo para que ese punto mantenga una dirección (si las direcciones son muchas, el cuerpo pierde rapidez, y para mantener la rapidez, debo gastar energía). Esas reacciones reciben el nombre de componentes de optimización, que no son otra cosa que mecanismos de ahorro de energía. MACROMOVIMIENTOS (OSTEOCINEMÁTICA) ''Estudia los movimientos de los huesos en el espacio, sin importar las causas que los provocan''. Los MACROMOVIMIENTOS son aquéllos que se ven a través de a observación simple del gesto motor. Este movimiento depende de la forma de las superficies articulares. El movimiento es una expresión de la totalidad del organismo en relación a si mismo y al medio que lo rodea (tanto físico como social). Por ello, en el análisis de los movimientos no se debe dejar de lado la "imagen del movimiento": - fenómeno fisiológico: es una necesidad del organismo para mantener su vitalidad. - fenómeno psíquico: la condición del movimiento humaniza desde sus posibilidades de desenvolverse en el medio social. Estará influenciado por el momento o estado psíquico de cada instante. - fenómeno biomecánico: es un sistema de palancas controlado por un sistema neurológico. Dentro de los fenómenos biomecánicos analizamos la imagen cinemática del movimiento (es aquello que naturalmente vemos): * cuadro espacio - temporal del movimiento: dónde se realiza y bajo qué condiciones psicofísicas. * estabilidad del estereotipo dinámico (solución de las tareas motoras): debe ser efectivo, eficiente y eficaz. Dentro del estucio de los movimientos, tendremos que encontrar cantidades o magnitudes que cuantifiquen nuestros estudios. La GONIOMETRÍA es la ciencia que estudia los grados de libertad de movimiento de cada eslabón en cada plano del espacio: se mide con un aparato denominado goniómetro y se valoriza en grados (con los movimientos son alrededor de un eje, se consideran circulares y se miden en una escala de 0 a 360º). MOVIMIENTOS La osteocinemática estudia aquéllos movimientos que vemos y damos el nombre de: Flexo – extensión. Separación – aproximación. Rotación medial – rotación lateral. Pero nosotros vamos a anlizarlos DESDE LA MECÁNICA. Esto significa que le daremos un enfoque conceptual diferente. Los macromovimientos son los giros y los balanceos. BALANCEO: cuando el eje de movimiento pasa por uno de los extremos del eslabón. GIRO: cuando el eje de movimiento es el eje mecánico del hueso, o sea que el hueso gira sobre si mismo. Flexo – extensión (balanceo en el plano sagital o versión antero - posterior) Separación – aproximación (balanceo en el plano frontal o versión lateral). Rotación medial – rotación lateral (giro o versión axial). Clasificación mecánica del movimiento: BÁSICOS SIMPLES (Monoplanares) ROTACIÓN (versiones) GIRO AXIAL (versión axial: COMPLEJOS (Bi o triplanar) medial - lateral) BALANCEO ARQUEADO BALANCEO (versiones: ante – CIRCUNDUCCIÓN retro - latero: separación – aproximación - horizontal). Con o sin oposición. TRASLACIÓN (pulsión) Ante - retro - latero pulsión ARTICULACIONES Antes de hablar de artrocinemática es prudente recordar las características de las articulaciones en general y de las sinoviales en general. Repasando viejos tratados de anatomía normal pueden encontrar varias clasificaciones Se pueden clasificar: 1. Según clase de unión: a) Por contacto Según forma de las superficies articulares: Dentada Armónica Escamosa Esquindilesis Ovoidea: esfera, elipse, plana Sellar: bisagra, silla de montar Pivot b) a distancia 2. Según cantidad de movimiento: Muy móviles (uni, bi o triaxial) Semimóviles Inmóviles 3. Según morfología articular: a) Sinoviales: - Universales: Hacen circunducción. (multiplanares). Esferoideas - planas Elipsoideas - Encaje recíproco - Guiadas: Monoplanares. Bisagras Pivot b) NO Sinoviales: - Por contacto: Cartilaginosas y Fibrosas: gonfosis, suturas, esquindilesis. - Mixtas: Sínfisis. - A distancia: sindesmosis y membranosas. Esta última es la que utilizaremos en BIOMECÁNICA ya que comprende los aspectos en los que nosotros queremos hacer hincapié al realizar el análisis de los movimientos: LA POSIBILIDAD DE MOVIMIENTO ENTRE DOS ESTRUCTURAS ESTÁ DADA POR LAS CARACTERÍSTICAS DEL TEJIDO QUE LAS UNE. ARTICULACIÓN es la unión entre dos o más huesos, a través de tejido conectivo que impide se pierda la relación normal o anatómica entre los mismos. No sólo por la tensión cápsulo - ligamentaria, sino por la información propioceptiva que generan. La articulación es un área de tejido conectivo en todas sus variedades, donde se genera gran parte de la información propioceptiva para el sistema nervioso central. MICROMOVIMIENTOS (ARTROCINEMÁTICA) ''Estudia los movimientos de las carillas articulares, sin importar las causas que los provocan''. Antes de meternos en este estudio vamos a repasar algunos conceptos. Un cuerpo puede trasladarse de dos maneras diferentes: - Libre por el espacio - En contacto con otros cuerpos. Este contacto puede ser alternativo (como en la marcha humana) o permanente (como dos superficies articulares entre si). En la articulación sinovial se da este último tipo de movimiento traslatorio. Si recordamos que el movimiento entre dos superficies articulares está dado por las características del tejido que las une, comprenderemos fácilmente que la única posibilidad que tienen de desplazamiento dos superficies cartilaginosas en contacto con un líquido muy viscoso interpuesto es el DESLIZAMIENTO. Mc Connaill fue uno de los primeros en estudiar el movimiento íntimo que ocurre dentro de las articulaciones mientras se realizan movimientos. Los movimientos ARTROCINEMÁTICOS son tres: Deslizamiento sin eje con eje (paralelo o perpendicular a la superficie de movimiento) Rodamiento Si recordamos que estamos estudiando articulaciones sinoviales, comprenderemos que el líquido sinovial IMPLICA un deslizamiento (las superficies no tienen adherencia y resbalan). En ausencia de ese líquido aparece la adherencia y las articulaciones pueden rodar (obviemente si no hay líquido sinovial, estamos en presencia de una articulación no fisiológica). DINÁMICA ''Es la parte de la mecánica que estudia las diferentes fuerzas que provocan los movimientos''. En BIOMECÁNICA analizamos las FUERZAS que interactúan para modificar el estado físico de los cuerpos. En la mecánica de sistemas con muchos grados de libertad se ha establecido distinguir fuerzas internas y externas. * Fuerzas internas o tensiones: se manifiestan como resultado de la interacción entre los elemento del sistema con el cual se modela el cuerpo humano. * Fuerzas externas o cargas: como expresión del medio donde se desenvuelve el hombre, y cuyos exponentes principales son la gravedad y las fuerzas de reacción de apoyo que actúan sobre los pies. El movimiento de rotación en las articulaciones se crea por los MOMENTOS de las fuerzas musculares que se determinan como el producto de las fuerzas desarrolladas por los músculos, por la distancia perpendicular desde la línea de acción de las fuerzas hasta el eje instantáneo de rotación de la articulación dada. Su cálculo deja de ser exacto desde el momento en que los brazos de fuerza no permanecen constantes durante el recorrido del movimiento y que los propios músculos forman un entrecruzamiento complejo de elementos activos. Pero estábamos hablando de FUERZA: Todos saben lo que es una FUERZA pero es difícil de definir. Es imprescindible que haya un cuerpo que actúe sobre otro, por contacto o a distancia. Fuerza es la “intensidad con la que interactúan dos cuerpos". Hay cuatro tipos, de acuerdo al plano y eje sobre el que actúe: Fuerza vertical concéntrica axial (tracción y compresión) Fuerza horizontal excéntrica rotación o torsión Fuerza vertical excéntrica flexión Fuerza horizontal concéntrica cizallamiento. Para poder definir una fuerza no puede faltar ninguna de sus cuatro CARACTERÍSTICAS: - magnitud: es importante por ejemplo, en valoración muscular, se puede medir con un dinamómetro. - dirección: es importante para asistir un movimiento, para evitar juegos articulares innecesarios. Es la resultante de un sistema de fuerzas. Cada plano implica una dirección. - sentido: es importante en la evaluación y en la ejercitación resistida; nos da idea de agonismo antagonismo, gravedad - contragravedad, fuerza concéntrica - excéntrica. Cada plano implica dos sentidos. - Punto de aplicación: Nos puede guiar para descubrir el origen de un dolor, para saber el ángulo de tracción de un músculo o para conocer los brazos de palanca. Estas características están en íntima relación con la 3° Ley de Newton, ya que nos muestra la clara interacción entre dos cuerpos para producir una fuerza. Un grupo de dos o más fuerzas es un SISTEMA DE FUERZAS las cuales pueden ejerciere en un plano o en varios (en el espacio), con igual dirección (sentido igual o contrario), concurrente o paralelas y cualesquiera. En un sistema de fuerzas se pueden realizar distintas operaciones con ellas: 1. Una fuerza puede ser aplicada en cualquier punto de su dirección. 2. Se puede agregar o suprimir uno o varios grupos de fuerzas en equilibrio, sin modificar el estado de este último. 3. Se puede sustituir un sistema de fuerzas por su resultante. 4. Se puede sustituir una acción muscular por sus componentes. 5. Se da preferencia a la solución gráfica de los problemas. Una fuerza (resistencia) puede ser equilibrada o desplazada por medio de otra fuerza (potencia) a través de una máquina simple llamada PALANCA. Las palancas pueden ser: # de equilibrio (1° género) # de fuerza (2° género) # de velocidad ( 3° género). Las fuerzas principales son y deben ser pasivas, para que el ahorro energético sea real. Estas fuerzas son: aceleración de la gravedad y tensión fascioaponeurótica (tono mecánico). La fuerza interna la genera la tensión del tejido muscular (tono neurológico). Para que nuestra comprensión sobre funciones musculares sea correcta debemos considerar dos aspectos esenciales para el desarrollo de la fuerza: 1. El esqueleto está formado por tejido conectivo especializado (hueso y cartílago) unido por T. C. No especializado (fascioaponeurótico). Como el desarrollo fascial es el más primitivo debemos pensar en un esqueleto conectivo, al que luego se le desarrollaron palancas óseas con extremos móviles. Más adelante el tamaño de los mismos aumentó de forma tal que fue necesaria la incorporación de un dispositivo de tensión en su interior: el tejido muscular. 2. Los ejes de movimiento: Cuando nos ponemos a analizar seriamente los movimientos, nos damos cuenta que los movimientos puros en los planos tradicionales no existen. Todos los movimiento son combinaciones de ejes y planos. De todas formas como todos lo movimientos son giros, todos los movimientos son alrededor de ejes o combinaciones de ejes. Los ejes son muy útiles cuando los utilizo en el aprendizaje de la anatomía, pero separado de los planos, cosa muy difícil de lograr. Vamos a intentarlo: Un plano es una porción del espacio. Hay tres planos clásicos ortogonales e infinitos de planos no convencionales. Los planos convencionales me sirven para ubicar al cuerpo y sus estructuras en el espacio: PLANO DIVIDE HORIZONTAL SUPERIOR-INFERIOR CORONAL ANTERIOR- POSTERIOR SAGITAL LATERAL-MEDIAL / DERECHO-IZQUIERDO Si decimos que los ejes son paralelos a los planos, es verdad. Pero pronunciar esa verdad en este momento lleva a pensar que hay sólo tres planos y sus ''correspondientes'' ejes. Lo que ocurre en realidad, es que hay tantos planos como ejes (infinitos). Por lo tanto, si hay movimientos en planos no convencionales, será alrededor de ejes no convencionales. Pero lo que vamos a hacer ahora es usar a los ejes para otra cosa: los ejes me definen la posición y posibilidades funcionales de los músculos: EJE UBICACIÓN de los músculos ACCION MUSCULAR LATEROLATERAL Por delante Anteversión Por detrás Retroversión Por fuera Separación Por dentro Aproximación Por delante Giro medial Por detrás Giro lateral ANTEROPOSTERIOR VERTICAL SISTEMA BIOMECÁNICO: Para analizar correctamente un movimiento debo ''armar un sistema''. El sistema biomecánico consta de cadenas anatómicas interrelacionadas y combinadas entre si en amplias y variadas cadenas de movimiento. RECORDAR: CADENAS BIOCINEMÁTICAS: ''conjunto dinámico funcional formado por eslabones y las correspondientes unidades BIOMECÁNICAs''. UNIDAD BIOMECÁNICA: ''conjunto formado por tres partes: osteoarticular, neuromuscular y angiovegetativa''. Debe tener independencia funcional (el codo la tiene, un interfalángica o medio tarsiana, no). Puede estar formada por varios pares cinemáticos. ESLABÓN: ''segmento de recta que representa un sector de una cadena a través de su eje mecánico''. Los ejes mecánicos se utilizan para el análisis de los movimientos. Su trazado se logra desde el centro de movimiento de un par cinemático al del siguiente. Algunos autores afirman que el fémur tiene dos ejes mecánicos. Ciertos análisis hacen creer que esa afirmación es correcta. CENTRO DE MOVIMIENTO: ''es el centro promedio de todas los centros posibles durante los movimientos propios de cada par cinemático''. Clasificación de los huesos: Son el esqueleto de la eslabón y se clasifican de la siguiente manera: TUBULARES: Largos de los miembros CUBOIDALES: tarso y carpo PLANOS: coxal, escápula, esternón, cráneo, nasal, maxilar superior, unguis, malar, vómer IRREGULARES: esfenoides, etmoides, vértebras, sacro. coxis, hioides, maxilar inferior, palatinos. El sistema biomecánico fue diseñado para la movilidad. Esta debe ser armónica y representa al conjunto. Es lo que se denomina GESTO MOTOR: ''combinación de varios movimiento en una o más unidades BIOMECÁNICAs y cadenas''. Tiene una finalidad. DESEMPEÑO FÍSICO: es la posibilidad de acción mecánica del sistema y se mide a través de: EFECTIVIDAD: lograr el gesto motor deseado. EFICACIA: lograrlo en el menor tiempo posible. EFICIENCIA: con el menor gasto de energía. '' Y me pasé la noche entera preguntándole a la luna si puedo volver atrás...'' (Andrés Calamaro) INTRODUCCION A LA BIOMECÁNICA Gracias a los conocimientos que hemos aprendido en Anatomía, Histología, Fisiología y Física, comenzaremos el estudio del cuerpo humano desde una visión de conjunto. La BIOMECÁNICA es la ciencia que estudia al cuerpo humano y una de sus principales expresiones: el movimiento. BIOMECÁNICA es un ciencia que se basa en la física mecánica. La ciencia es un nombre que se le da al conocimiento. El conocimiento necesita de dos herramientas esenciales: teoría y práctica. A través de este texto, trataremos de conducirte al aprendizaje del Análisis de los Movimientos, a través de algunos conceptos que serán llevados a la práctica. Los principios de la ciencia alrededor de los cuales intentaremos abordar los diversos temas son: “Simplificar para entender” (I. Newton) “Complejidad para aprender” (A. Einstein) La Física es la ciencia que estudia los fenómenos naturales y que muchos de ellos pueden demostrarse gracias a la expresión matemática de las fórmulas. Todas aquéllas ecuaciones aprendidas en Físicas intentaremos llevarlas a la práctica del Análisis de los movimientos, a través de su significado, su interpretación y ejemplos que las harán simples para entenderlas. En física nos encontramos con fórmulas, a veces sencillas y otras, complicadas. Las fórmulas deben representar guías para razonar: el signo igual es una estructura que divide, es común a todas las fórmulas. Significa que trataremos de asimilar conceptos a través de ecuaciones. Aunque raramente dos estructuras son iguales. Por eso se hace necesario el pensamiento analítico. Pero sin perder nunca la mirada del conjunto. La mirada global. Si nos desenvolvemos en el ámbito universitario, en el ámbito científico, de producción de conocimientos, debemos considerar el pensamiento científico: Observación de relaciones periódicas en la naturaleza para hacer predicciones y controlar el medio. En la ciencia hay criterios de autoridad, lógico o experimental. Por ejemplo la Ley de la Gravitación Universal proviene de la experimentación. Es el resultado de numerosas observaciones, mediciones y pruebas. Basamos nuestras conclusiones en la evidencia que nos proporcionan nuestros sentidos. Este procedimiento experimental, es, por lo tanto, inductivo. Esto significa que si un determinado fenómeno ocurre – digamos – diez veces en determinadas condiciones, podemos sospechar que ocurrirá nuevamente si las condiciones son idénticas, y si volvemos a observar lo mismo 20 o 30 veces estaremos seguros que ocurrirá nuevamente. Pero nunca estaremos absolutamente seguros de que así será en alguna otra oportunidad. Estas experimentaciones llevan a inducciones de probabilidad de que los fenómenos vuelvan a ocurrir. Como dijo A.Einstein: “Ninguna cantidad de experimentos puede demostrar que estoy en lo cierto, pero un sólo experimento puede demostrar que me equivoqué”. Cuando nos referimos a observaciones en fenómenos biológicos debemos tener en cuenta estas consideraciones y analizar todo gesto motor como si ocurriera por primera vez, aunque siempre teniendo como modelo el ejemplo teórico. Existe una teoría matemática denominada Teoría del Caos. Esta teoría habla de la impredicibilidad de los fenómenos biológicos: no es bueno ni malo que no se sepa el resultado final a pesar de la teoría y las estadísticas, es sólo impredecible. Pasos a seguir en la búsqueda del conocimiento científico (aplicados a la BIOMECÁNICA): Reconocer el problema: nuestro problema es analizar un gesto motor determinado. Lo primero que debo hacer es definirlo, determinar la secuencia del gesto y observar si tengo todos los elementos necesarios para llevar esa investigación a cabo. Crear una hipótesis: a través de la simple observación y fundamentándonos en los conocimientos teóricos podemos pensar en algo que podemos mejorar o, por lo menos modificar, luego de nuestro análisis. Predecir las consecuencias: puedo pensar que un deportista mejorará su rendimiento si efectúa el gesto con los pies más separados o más juntos. Pero luego debo llevarlo a la práctica para experimentarlo. Experimentar: de acuerdo a las predicciones a las que me llevan el conocimiento teórico. Formular la teoría: La práctica me ayudará a formular una teoría: tal o cual gesto se ejecutará con un menor consumo de energía en determinadas condiciones puede ser un ejemplo de ello. Un objetivo de la BIOMECÁNICA es mejorar el desempeño. El desempeño físico se mide por el gasto energético. ¿Cuánta energía gastamos en cada una de nuestras actividades cotidianas? Cuanto más la repetimos, más la aprendemos y menos energía consumimos, pero hay otros factores que implican un mayor o menor gasto de energía. Para estudiar el rendimiento de nuestro cuerpo podemos seguir varios pasos: 1°) ANÁLISIS: Debo ir de lo global a lo individual, y del marco teórico aprendido (es lo que intentaremos aprender en la aignatura Biomecánica) al examen de cada individuo particular. Hay varios conceptos que debemos dominar: * PATRÓN BIOMECÁNICO: es el diseño y funcionamiento normal del cuerpo. Es un modelo general de estructuración óptima que garantiza la realización económica del movimiento. este modelo generalmente no existe, son especulaciones teóricas que nos paroximan a la realidad del movimiento humano. * HISTORIA INDIVIDUAL: Estudiamos el desarrollo ontogénico, con el perfeccionamiento individual que lo ha llevado a su homeostasis BIOMECÁNICA, de acuerdo a su morfotipo y posibilidades. Aquí es donde entra la ecuación entre lo ideal y lo real de cada individuo, de acuerdo a las posibilidades y actividades individulaes. * Cada actividad es un HECHO INDIVIDUAL, y, para cumplirlo, cada individuo aprende determinado estereotipo. La corrección de un determinado gesto a veces es muy complicado o imposible si la persona lo viene desarrollando hace muchos años. * Analizar el SENTIDO BIOMECANICO de cada gesto (normal o patológico): Es la suma de los tres puntos anteriores. Cada individuo se desarrolla en una ecología específica, con una ocupación propia y una determinada forma de llevarla a cabo. Una alteración estructural a lo largo de la historia individual lleva a cambios en el patrón biomecánico, con modificaciones en el gasto de energía. * Una vez analizado el sistema como una globalidad, lo dividimos en componentes mecánicamente analizables: - cadenas cinemáticas - Unidades Biomecánicas - Fuerzas: evaluación muscular (magnitud) - Evaluación articular (dirección y sentido) 2º) EVALUACIÓN: Analizar con los datos obtenidos la magnitud de la disfunción, las posibilidades y objetivos terapéuticos, la capacidad de prevenir una nueva falla. 3°) CONCLUSIONES: de acuerdo al objetivo planteado en mi trabajo de análisis puedo determinar: * un ejercicio terapéutico o de entrenamiento, para mejorar el desempeño físico. * corrección mecánica de la técnica para lograr eficiencia. * prevención: educar para la salud. * Determinar el patrón característico ideal de determinado gesto motor. BIOMECÁNICA COMPONENTES BIOLÓGICOS COMPONENTES MECÁNICOS Consideraciones Consideraciones fisiológicas anatómicas Tejido conectivo no especializado Tejido conectivo especializado (hueso y cartílago) Tejido muscular Solidos Líquidos Cuerpos ideales Cuerpos deformables Eje mecánico y vectores Viscoelasticidad Cinemática y Dinámica Estática MEJOR DESEMPEÑO Sistemas dinámicos Cuando analizamos los gestos motores tenemos que agudizar la observación. Ver algo es diferente a “querer” ver algo. Por eso no debemos sacar conclusiones a priori, sin realizar antes un análisis minucioso de los gestos. ¿Qué vemos en el análsis del movimiento? Vemos parámetros cinemáticos, dinámicos y estáticos para mejorar el desempeño fíosico. Podremos sacar conclusiones de como: Disminuir factores de perturbación internos y externos. Estabilizar el sistema (por ejemplo agregando apoyos). Combinar sistemas estables (dos cadenas que se mueven homeostáticamente). Se consume la energía, pasando de un nivel de complejidad a otro. Para observar mejor necesitamos modelar: hacer MODELOS. Una de las formas de modelar es garficar lo que vemos. Debemos basarnos en dos pautas: Individualizar características fisiológicas (tener un modelo). Considerar las demandas ergonómicas (las exigencias del medio en que se desenvuelve nuestro analizado). ÁREAS DE ESTUDIO EN BIOMECÁNICA La BIOMECÁNICA es la ciencia que estudia nuestra actividad vital desde la mecánica y sus esferas limítrofes: el MOVIMIENTO. Aunque su historia data de varios siglos, es solamente en las últimas tres décadas que se observa un activo desarrollo de esta ciencia en muchos países del mundo, y en forma más limitada en la Argentina. La Biomecánica se ha desarrollado principalmente en el ámbito de los deportes para mejorar el desempeño de los individuos dedicados al alto rendimiento y el profesionalismo. Se han inventado numerosas maquinarias para objetivar los estudios del movimiento y cuantificarlos. Numerosos deportistas han mejorado su rendimiento por correcciones en la ténica o por acceder a la preparación adecuda obtenida por estos estudios. Los Kinesiólogos usamos la Biomecánica con fines de evaluación y tratamiento, ya que nos da el fundamento científico para comprender mejor al paciente. - ingeniería: elaboración de ortesis y prótesis, basándose en la anatomía y la resistencia de los materiales. - medicina: estudia las fuerzas que se aplican sobre los cuerpos con fines preventivos y de rehabilitación. - deportes: analiza los gestos propios de cada deporte con la intención de mejorar el rendimiento individual y colectivo en la alta competencia. - procesos laborales: fundamental para evaluar la relación "hombre - lugar de trabajo" para mejorar la producción a través de la interadaptabilidad de ambos. La información obtenida como resultado de las investigaciones BIOMECÁNICAs sirve para determinar la norma (lo ideal) y permite establecer cuantitativamente el grado de alteración de la función locomotora en los distintos estados patológicos. Puede emplearse en el diagnóstico diferencial y en la fundamentación de los métodos de la terapia recuperativa. Los datos se obtienen mediante métodos ópticos o manuales de registro, y elementos auxiliares, que pueden someterse a la elaboración matemática. La BIOMECÁNICA relaciona la anatomía funcional con la energía, su finalidad es evaluar el grado de HOMEOSTASIS ENERGÉTICA de cada individuo a través de tres parámetros: Efectividad (vemos si podemos realizar todas las actividades que nos proponemos), Eficiencia (verificar que repito la técnica hasta aprenderla, que uso la menor cantidad posible de músculos) y Eficacia (siempre buscamos acelerar, bajar los tiempos, realizar una actividad en el menor tiempo posible). Estos tres aspectos son imprescindibles para mejorar el rendimiento, asociado directamente a lograr menos consumo energético. ¿Cómo? Con una mayor coordinación y mejor uso de las fuerzas que interactúan en cada gesto motor. Esto lo podemos asociar a tres factores: 1) Bipedestación: en el curso de la evolución la adquisición de la postura bípeda le sirvió al hombre para disminuir su gasto de energía. Una buena postura implica dos cosas: - Que las articulaciones se traben en bipedestación y eviten la contracción muscular. - La postura estática determina las condiciones iniciales del movimiento, o sea, cómo se disponen las articulaciones del cuerpo, pevio a iniciar los gestos motores. Cuanto más se acerca la postura al ideal, menor consumo enrgético implicarán sus gestos motores. 2) Base de sustentación: está dada por los puntos de apoyo en un momento dado y que me determinan el equilibrio (no perder la postura): un equilibrio estable requiere un mínimo consumo energético. La bipedestación es un equilibrio inestable, por lo que depende del sistema tónico postural. 3) Repetición del gesto motor: Luego de practicar un movimiento varias semanas el consumo de energía disminuye un 700%, mejorando notablemente el rendimiento. Se usan menos neuronas y menos tiempo. Para un mejor análisis de la definición de la BIOMECÁNICA vamos a hacer hincapié en algunos conceptos que se refieren al CUERPO HUMANO. El Cuerpo Humano es un sistema de cuerpos materiales que, de acuerdo con la tarea planteada, se pueden aceptar como absolutamente rígidos o deformables. Si estudiamos el movimiento en sí (Cinemática y Dinámica), nuestro cuerpo es considerado un conjunto de estructuras rígidas articuladas que responden a las demandas de las fuerzas que sobre ellos actúan, cambiando de posición en los diferentes planos del espacio. Si analizamos nuestro diseño (Estática) respondemos ante las fuerzas con cambios en la forma por reorganización en el orden molecular. Podemos formar así modelos abstractos del cuerpo humano que reflejan algunas propiedades determinadas según el SUCESO O ESTADO FÍSICO en que nos encontremos: movimiento o reposo (recordar que el reposo absoluto no existe). La física considera a tu cuerpo, en este momento, en reposo, ya que estás sentado leyendo; aunque en tu cuerpo hay siempre un movimiento mínimo (contracciones musculares, circulación sanguínea, etc.). El centro del Planeta Tierra atrae en forma permanente a los cuerpos que en él habitan, por ley de gravitación universal: vivimos en aceleración permanente hacia el centro de la Tierra frenada por la superficie Terrestre. Para el análisis del cuerpo humano debemos considerarlo como un todo y no como la suma de las partes; para ello debemos tener en cuenta el concepto de SISTEMA: "ES EL CONJUNTO ESTRUCTURADO EN BASE A ELEMENTOS O procesos LLAMADOS COMPONENTES QUE INTERACTUAN AL SERVICIO DE UNA FUNCIÓN". CADENAS CINEMÁTICAS Tienen importancia dos condiciones al analizar las cadenas cinemáticas: - es un Sistema Mecánico. por lo que está sometido a las leyes de la Física. - en la organización de la dirección de los movimientos desempeña una función esencial el aparato neuromuscular: coordinar los movimientos que se aprenden desde el nacimiento. El movimiento de cada miembro de la cadena se realiza gracias a que sobre cada uno de ellos se aplican ciertos momentos de pares de fuerzas (MOMENTO ARTICULAR) las cuales son las únicas magnitudes físicas que influyen en la dirección del movimiento (analizar respecto del sistema de coordinación de orientación de la acción muscular) del Sistema Nervioso Central. Como la posición recíproca de nuestros segmentos está subordinada a conocidas condiciones antropométricas, para el mejor análisis, entonces , debemos considerar: - condiciones antropométricas generales e individuales: conocimiento de la anatomía, fisiología e histología del cuerpo humano. NO SON TEMAS DE OTRA ASIGNATURA, SE INCLUYEN TAMBIÉN EN BIOMECÁNICA. - construcción anatómica real del sistema: conocer las alteraciones estructurales individuales (desde deformidades congénitas o adquiridas, hasta implantes quirúrgicos). - cálculo de los momentos articulares en cada par cinemático: se multiplica la fuerza (medida con dinamómetro) por la distancia perpendicular que la separa del centro de movimiento. - valorar analíticamente la importancia de cada grado de libertad de la cadena cinemática en cuestión, es decir, su influencia en la sección de una u otra tarea motriz, y la correlación entre los grados de libertad. La posición de la cadena biocinemática en el espacio está dada de manera unívoca si están dados los ELEMENTOS DE ORIENTACIÓN: - externos: coordenadas de los puntos fijos del primer miembro en un sistema inercial de coordinación. Es decir, relacionamos la cadena cinemática que estoy estudiando con la cadena a la que se articula. - internos: se consideran los ángulos entre cualquier par de segmentos limítrofes de esa cadena. Estos me permiten determinar la UBM más importante de cada gesto motor: es la que más se mueve y sin la cual no se puede llevar a cabo la actividad. Todos estos elementos nos ayudan a armar un modelo. Para la investigación modelada de la función de una cadena cinemática es importante: * determinación de las fuerzas internas (miotendinoso - ligamentaria) * determinación de los momentos articulares * valoración de la influencia de la estructura del aparato locomotor sobre el carácter del movimiento ejecutado y de las influencias externas (perturbaciones) sobre la sección de la tarea motora. El número de grados de libertad de la cadena cinemática depende de: - número de miembros móviles. - número de grados de libertad de los pares cinemáticos. - número de articulaciones que caracterizan el enlace de la cadena cinemática con el sistema de referencia (considera la combinación funcional de las cadenas). Las variaciones insignificantes de la estructura BIOMECÁNICA del movimiento conducen a variaciones considerables de la actividad de los sistemas de dirección que garantizan la posibilidad de funcionamiento en condiciones de influencias perturbadoras. Para aumentar la precisión del trabajo es importante intensificar la propiocepción, que aumenta la posibilidad del canal de enlace inverso, con la posibilidad de corregir cada movimiento hasta llevar su consumo energético al mínimo. En Biomecánica consideramos las UBM, cuyo componenete principal es el PAR CINEMÁTICO (unión móvil de dos eslabones); cada eslabón se denomina miembro. El par cinemático puede ser: * A distancia * Por contacto de superficies El CIERRE DEL PAR CINEMÁTICO puede ser: - de fuerza (elementos de unión: articulación a distancia, donde no hay contacto de superficies articulares, sino unión mediante partes blandas). - geométricos (por congruencia articular: reforzado por estructuras periarticulares). Para el correcto funcionamiento de la unidad BIOMECÁNICA debemos tener en cuenta la interrelación de diversos componentes que organizan los sistemas motores: * osteocondroneuromuscular * sensoperceptivo * dispositivo neurológico de elaboración táctica, motivación y memoria SISTEMAS GRÁFICOS Una ayuda muy importante en el análisis mecánico es la representación del esqueleto humano como un sistema simplificado formado por la unión de todas las eslabones. El gráfico propuesto por DEMPSTER es el que se representa mediante los ejes mecánicos como unidades funcionales. Otro modelo matemático es el propuesto por HANAVAN que consiste en partes o eslabones cónicos encadenados entre sí. El DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE es el gráfico que se realiza del sistema físico en estudio; generalmente se hace con escala milimétrica de referencia y se representa un subsistema del sistema general. Por ejemplo: En el estudio de la descomposición de fuerzas del bíceps braquial en la flexión del codo, el dibujo simplificado del miembro superior mediante dos barras articuladas es aun diagrama de cuerpo libre, subsistema del cuerpo humano; aquí un eslabón o cadena ósea está representado por cada barra del diagrama. La MODULACIÓN de los sistemas complejos, por ejemplo, de las cadenas cinemáticas, es llevar al papel en forma simplificada, una o varias cadenas. GESTOS MOTORES En todo análisis biomecánico vamos a tener en cuenta los gestos motores: el movimienot en sí mismo (PUNTO MOTOR) y la postura (AUTOMATISMO DE FONDO). Es el patrón de movimiento. El acto motor presenta un punto de trabajo (cadena cinemática y UBM que realizan el gesto motor en cuestión) y un automatismo de fondo (esencia biológica, hegemonía, que garantiza la conservación biológica de la postura). La descripción de un gesto motor será tanto más detallada, cuanto más próximos sean los instantes en que conocemos su posición. La SECUENCIA DE UN MOVIMIENTO es la cantidad de instantes factibles de ser conocidos y descriptos, y forman parte del gesto motor. Para un análisis tomamos como mínimo tres posiciones: # INICIAL # MEDIA # FINAL La POSTURA es la composición de las posiciones de todas las articulaciones de cuerpo en todo momento dado, es la posición que adopta el individuo contra la aceleración de la GRAVEDAD. El ser humano puede adoptar infinidad de posturas; al moverse, pasa de una postura a otra. Hay tres posturas clásicas: decúbito, sedestación y bipedestación. Al analizar una postura y el gesto motor que se realiza a partir de ella, ¿cómo sabemos si esa cadena ó sea o ese sistema realmente se está moviendo? Recordas las condiciones fundamentales para la existencia de movimiento. Una vez que comprobamos que hay movimiento (o sea que tenemos el elemento principal de análisis) comenzamos el trabajo. El procedimiento para el análisis es el siguiente: - Postular la existencia de un sistema. - Idealizar el cuerpo (reducirlo a partícula o cuerpo rígido). - Realizar un diagrama de cuerpo libre. Un CUERPO es una porción de materia. La MATERIA es todo aquello que ocupa el espacio y sobre lo cual se aplica la aceleración de la gravedad; tiene un centro de gravedad por donde pasa la línea de gravedad. Con el objeto de aplicar los principios de mecánica al movimiento humano, el concepto del centro de masa debe ser usado constantemente. En el cuerpo humano la distribución de masa es asimétrica y el centro de gravedad se encontrará más cerca del eslabón grande y pesado. Por ejemplo, el centro de masas del antebrazo se situará aproximadamente entre sus bordes radial y cubital, más cerca del codo que de la muñeca. El centro de masas de el cuerpo humano entero se ubica en cualquier lugar del cuerpo o del espacio cercano, según la posición que adopte el sistema en un momento dado. La anatomía funcional debe analizarse teniendo en cuenta cierto patrón biomecánico óptimo, que garantiza la realización altamente económica del movimiento. Depende del grado de nuestro perfeccionamiento individual durante el desarrollo ontogénico que nos lleva a lograr una HOMEOSTASIS BIOMECÁNICA. Esta depende de un correcto equilibrio entre eficacia, efectividad y eficiencia. La anatomía funcional es un hecho individual y cualquier generalización de la misma es para fines didácticos y de ordenamiento. La conservación de la postura y de todos los movimientos del hombre se realizan a partir del sistema locomotor en toda su complejidad y variedad. El sistema de dirección del movimiento constituye una compleja esfera de conocimientos; la coordinación de cualquier acto dinámico, es la limitación o control de los grados de libertad excesivos de los movimientos de las cadenas cinemáticas. Por ejemplo, la marcha normal de los adultos, que contiene en su base elementos de repetición, de estereotipo o, m á s exactamente, de movimientos dinámicos estables, es un tipo de locomoción extraordinariamente individualizado: cada uno controla de manera inconsciente los grados de movimiento que no necesita para caminar. Todo movimiento normal y/o patológico tiene un sentido biomecánico que debe ser explicado. A la BIOMECÁNICA se le plantea la tarea de descubrir los mecanismos de transformación de la energía muscular del aparato locomotor en trabajo útil del cuerpo humano. La energía se transforma, o se transmite de un eslabón a otro del cuerpo del individuo. Para analizar los movimientos es importante tener en cuenta: + actividad de dirección del Sistema Nervioso Central. + contenido biomecánico: interacción con los apoyos, uso de las fuerzas de inercia y consideración de las sinergias. Podemos dirigir nuestras cadenas cinemáticas si los grados de libertad restantes se fijan por un conjunto de fuerzas que surgen durante su movimiento. La tarea fundamental de la coordinación de los movimientos consiste en la superación de los grados de libertad restantes del organismo en movimiento. Así, esos grados controlados por la coordinación, es una manifestación del PRINCIPIO DE LAS RESERVAS, que brinda la posibilidad de compensar los grados de libertad ausentes en casos patológicos. Hay que tener en cuenta, además, que el movimiento aislado en una articulación cualquiera del brazo en la vida cotidiana se observa con muy poca frecuencia. El movimieto se estudia como una globalidad y determina el Cuadro Cinemático del Acto Motor. El cuadro cinemático del acto motor está determinado por: * desplazamientos lineales y angulares * velocidad y aceleración * curvaturas y superficies del movimiento Llegamos así al concepto de ECONOMÍA DE MOVIMIENTOS: se caracteriza por el hecho de que las fuerzas activas NO actúan durante toda la ejecución del movimiento, sino sólo en fases determinadas estrictamente por el programa motor del Sistema Nervioso Central. En las fases restantes el movimiento se realiza por INERCIA. Así, la redistribución del complejo muscular en un estado patológico o de inmovilización o al aprender un nuevo estereotipo motor, ocasiona variaciones cualitativas en la fuerza del aparato motor. El análisis mecánico e informativo de la actividad motriz de la cadena cinemática nos permite encontrar su modalidad de funcionamiento y efectividad desde el PRINCIPIO ERGOINFORMATIVO: su esencia consiste en la optimización de los niveles de trabajo de los subsistemas energético e informativo. Los movimientos se mejoran, así, al repetirlos. No sólo porque "salen mejor", más coordinados, sino porque se consume menos cantidad de energía. El SISTEMA NERVIOSO CENTRAL calcula la cantidad de energía consumida y, siempre, tiende a gastar menos (disminuyendo la frecuencia de contracciones, la cantidad de fibras musculares que intervienen en el acto motor y utilizando los grados de libertad de movimientos mínimos indispensables). PRINCIPIO DE LA MENOR INTERACCIÓN: permite analizar la conducta conveniente del sistema, por lo tanto, de los subsistemas que lo forman. Este principio incorpora organización al sistema, y hace que su trabajo sea económico y dirigido hacia un objetivo. Nuestro cuerpo está adaptado para realizar movimientos amplios, rápidos y precisos. Pero cuidado, podemos lesionarnos con movimientos de fuerza o por falta de coordinación. Existen límites anatómicos, fisiológicos y psicológicos en la movilidad que debemos descubrir. La BIOMECÁNICA, entonces, es la interpretación racional del movimiento humano y sus parámetros sirven para determinar la norma y establecer el grado de alteración de la función del aparato locomotor, analizando las cadenas biocinemáticas y sus UBM, medidas en términos de gasto energético: intentando comparar con un modelo ideal de homeostasis BIOMECÁNICA (efectivo, eficiente y eficaz). "La toma de conciencia del propio cuerpo como una totalidad en la que cada elemento depende del otro, resulta necesaria para el equilibrio y la salud del individuo" (T. Bertherat). CONCLUSIONES Buscando un final y considerando lo visto hasta ahora vamos a desarrollar entonces a modo de conclusión y como resumen de todo, los pasos a seguir para analizar gestos motores, que es el objetivo principal de la biomecánica. 1º Paso: observar la armonía del gesto. Algunos vicios motores se detectan a simple, otros, cuesta más, muchos de ellos están compensados y hay que tener mucha experiencia y ayudarse por métodos complementarios para poder diagnosticarlos. 2º Paso: Dividir el gesto para su mejor análisis en punto motor y automatismos de fondo. 3º Paso: graficarlo. Si es un movimiento serán las tres posiciones, inicial, media y final. 4º Paso: Determinar cadena cinemática principal. 5º Paso: hacer el estudio osteocinemático, artrocinemático y de las funciones musculares correspondientes. Juan José Paso (el más importante de los Paso): Sacar las conclusiones Disminuir factores de perturbación internos y externos. Estabilizar el sistema (por ejemplo agregando apoyos). Combinar sistemas estables (dos cadenas que se mueven homeostáticamente). Se consume la energía, pasando de un nivel de complejidad a otro. De acuerdo al objetivo planteado en mi trabajo de análisis puedo determinar: * un ejercicio terapéutico o de entrenamiento, para mejorar el desempeño físico. * corrección mecánica de la técnica para lograr eficiencia. * prevención: educar para la salud. * Determinar el patrón característico ideal de determinado gesto motor. Esto es la base teórica del análisis funcional que van a aplicar durante toda su vida profesional. Lo mejor para el final:
