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TEMA 1. Biomecánica. Mecánica de la posición. Fuerza de gravedad. Tipos de
equilibrio. Mecánica del movimiento.
Movimientos espaciales. Articulaciones. Ejes y planos.
Palancas en el cuerpo humano. Angulo de tracción. Eficacia mecánica de un músculo.
Movimientos espaciales, interacción con los ejes y planos de movimiento.
En este Capítulo se estudiarán los factores mecánicos que actúan sobre el organismo, tanto
para la ejecución de un movimiento, como su influencia directa o indirecta sobre el cuerpo
humano.
BIOMECANICA
CONCEPTO: Parte de la Biología que estudia las fuerzas mecánicas que actúan sobre los
organismos vivos.
Antes de adentrarnos en estos estudios, debemos definir el significado y origen de la
Kinesiología y la Kinesiterapia, términos que utilizaremos constantemente para definir la
actividad humana y el modo terapéutico de corrección de las secuelas dejadas por las
afecciones neurológicas, ortopédicas, traumáticas que generan la aparición de un defecto o
deficiencia funcional que limita considerablemente las capacidades físicas, psíquicas o
funcionales convirtiendo a aquella persona considerada normal en una persona limitada o
discapacitada. La palabra Kinesiología proviene de dos vocablos griegos: (Kinein) significa
movimiento y (logo) tratado o estudio. Por definición, Kinesiología es la Ciencia que estudia
el movimiento y Kinesiterapia es el uso del movimiento con fines curativos y para ello, la
misma se nutre de diversos métodos, desde el ejercicio pasivo, hasta las técnicas de
aplicación de resistencia con o sin equipos mecánicos. Incluye en su campo el uso de la
gimnasia, el deporte, los ejercicios Yoga, el masaje y muchas otras modalidades donde la
acción individual a través de la actividad física logra uno o varios objetivos preconcebidos
para mejorar la salud o el estado físico de una persona.
La Kinesiología es una Ciencia que utiliza como fuentes para su desarrollo, los
conocimientos de la Anatomía, la Biomecánica, la Neurología y la Fisiología.
Datos históricos: La movilización terapéutica tiene sus antecedentes históricos en la práctica
de ejercicios gimnásticos en las civilizaciones Egipcias, Asirias y otras en las que se
encuentra la práctica empírica de masajes y ejercicios como prácticas semi-mágicas, para la
curación de enfermedades y la lucha contra espíritus malignos. 200 años a. d. Nuestra era,
en la China, se practicaba una serie de movimientos y posiciones de carácter mágico,
recopilados con el nombre de Kong-Fu, prescritos por los sacerdotes para el alivio del dolor y
de algunas enfermedades.
La palabra gimnasia en griego significa desnudo siendo de capital importancia el deporte y
fueron muy celebres sus Olimpiadas. En los escritos de Hipócrates se observa con
frecuencia la palabra ejercicio por considerarlo de gran importancia para el fortalecimiento de
los músculos débiles. Los romanos otorgan gran importancia a los ejercicios físicos y son
practicados antes y después del baño. Celso orienta la práctica del ejercicio para los casos
de hemiplejía y otros tipos de parálisis. El primer autor que publica un tratado sobre la
movilización es un médico español llamado Cristóbal Méndez en la época del renacimiento,
en 1553 se denomina “Libro del Exercicio”.
Jerónimo Mercurialis, médico del emperador Maximiliano II, que se considera el precursor de
la educación física moderna, por las correctas observaciones que realizó sobre los ejercicios
y sus efectos en el organismo en la obra que publicara en 1573, “De arte gimnástica”. El
capitán Valenciano Francisco Amorós, a principios del siglo XIX difundió por toda Europa sus
métodos de gimnasia, publicando su “Tratado de Educación Física y Moral”. En 1840,
Liedretchk y Georgi, publican “Los Fundamentos Generales de la Gimnasia, muy útil en la
actividad física controlada. En 1945 es utilizada la palabra cinesiterapia o kinesiterapia, para
definir la práctica de ejercicios con fines curativos, la que posteriormente es aceptada e
incluida en la terminología médica.
Ling (de origen sueco), sentando las bases de su método terapéutico en la Fisiología y la
Anatomía, logra por primera vez dar un carácter científico a los ejercicios, alcanzando la
sistematización de los mismos con el fin de mejorar la postura. Para ello utiliza la fuerza de la
musculatura en puntos específicos. Por el desarrollo de su método científico Ling propone
agrupar los ejercicios gimnásticos de la forma siguiente:
-
Gimnasia médica
Gimnasia estética
Gimnasia pedagógica
Gimnasia militar
Este método por su variada gama de ejercicios, permite su aplicación a todas las personas,
desde los niños hasta los ancianos, los débiles y los fuertes, los sanos y los enfermos y es
denominado como “Gimnasia Sueca”
En la actualidad la práctica del ejercicio como método en la rehabilitación de pacientes está
difundida en todo el mundo y son muchos los investigadores que entregan sus
conocimientos en beneficio de estas técnicas actualizándolas con los nuevos
descubrimientos y avances de la medicina moderna.
Principios mecánicos.
1.-Fuerza: Es la acción que altera o modifica el estado de reposo de un cuerpo al actuar
sobre éste.
Los elementos que conforman la fuerza son:
a) Intensidad de la fuerza, que puede representarse en cualquier medida, bien en
kilogramos o gráficamente, cuando se representan flechas de diferentes longitudes.
b) Sentido. Se refiere a la dirección en que esta fuerza se traslada o transmite,
generalmente se señala dibujando la punta de una saeta.
c) Punto de aplicación de la fuerza, que se expresa señalando la cola de la saeta
Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, pueden ser muy diversas y pueden originarse en
el interior de un cuerpo o fuera de éste y se pueden definir como fuerzas simples o
combinadas.
Se considera una fuerza simple a la acción ejercida por el empuje de una energía
determinada con una intensidad definida sobre cualquier punto de un cuerpo.
Cuando una fuerza simple ejerce su energía sobre un punto de un cuerpo este se desplaza
en el sentido de la fuerza aplicada (Fig. 1); pero cuando se utilizan dos fuerzas simples sobre
un mismo punto de un cuerpo, en el mismo sentido, el cuerpo se desplazará en el sentido de
las fuerzas y el desplazamiento será igual a la sumatoria de la intensidad de las fuerzas
aplicadas (Fig. 2).
Fuerza
Figura 1.
Fza 1
Desplazamiento
Fza 2
Figura 2.
Desplazamiento = Fza 1+ Fza 2
Si se aplican dos fuerzas iguales sobre un cuerpo, pero en sentido contrario, se considera
que el cuerpo está en equilibrio. (Fig. 3)
Fza 1
Fza 2
Fza 1 = Fza 2
Si una de ellas es mayor a la otra, entonces el cuerpo se desplazará en sentido de la mayor,
y su desplazamiento será igual a la resultante de la diferencia entre las dos fuerzas
suscitando un movimiento.
Fza 1
Fza 2
Desplazamiento = Fza 1 – Fza 2
Para considerar que el hombre está en equilibrio estático, debemos comprender que las
fuerzas que actúan sobre su cuerpo son en sentido diferente y de igual magnitud . El hombre
está sujeto a la acción de fuerzas internas y externas, las fuerzas internas son reconocidas
como la capacidad que tienen los músculos para generar tensión.
2-Tensión: Es un sistema de fuerzas que tienden a separar las partes del cuerpo
combinadas con fuerzas iguales y opuestas que contribuyan a mantener la unión de las
partes y la misma se mide en kilogramos.
3- Mecánica de la posición
Gravedad: Es la fuerza mediante la cual todos los cuerpos son atraídos hacia la tierra.
Newton, a través de sus experimentos y observaciones, llegó a la conclusión de que existía
una fuerza de atracción entre todos los objetos materiales y que la intensidad de esta
atracción era proporcional a la distancia entre ellos.
La atracción de la gravedad de la tierra se dirige hacia su centro y la fuerza de gravedad,
actúa sobre el cuerpo humano y si no se le opone otra fuerza, el cuerpo cae al suelo.
Los efectos de la fuerza de gravedad sobre el hombre, se pueden compensar empleando
una fuerza igual y de sentido opuesto, como por ejemplo, la acción de flotación en el agua o
la contracción muscular estática. Sin embargo, si la gravedad se contrarresta con una fuerza
de mayor intensidad, el movimiento se realiza en el sentido de esta última.
La gravedad actúa sobre el equilibrio humano y está presente en todos sus movimientos. La
misma puede ejercer una acción de ayuda al movimiento o de oposición a la realización del
mismo, dependiendo, de la forma en que se ejecute el movimiento, si es en su sentido o
sentido contrario.
Centro de Gravedad: Línea de Gravedad.
La gravedad ejerce su acción sobre el cuerpo humano y sobre cada segmento corporal en
forma independiente lo que origina un centro de gravedad para la totalidad del cuerpo y otro
para cada uno de sus segmentos.
El centro de gravedad del hombre, condicionado por el peso, la talla y la morfología y el
cambio en la actitud o el movimiento hace que su posición sea variable. Está situado
normalmente, en la pelvis menor por encima de la línea que une las dos cabezas femorales y
a la misma altura que el borde superior de la tercera vértebra sacra. Para tener una
orientación a fin de la localización del centro de gravedad de una persona, podemos decir,
que el mismo se encuentra a una distancia aproximada del suelo hasta el 66 por ciento de su
talla.
Para localizar el centro de gravedad de cada segmento del cuerpo humano puede realizarse
mediante las reglas de Braunne y Fischer por la que el centro de gravedad de un segmento
se localiza en el eje longitudinal que pasa por los puntos medios de las articulaciones
proximal y distal de este segmento, estando siempre más cerca de la extremidad proximal,
dividiendo al eje en dos partes desiguales, una proximal y otra distal, siendo la proximal 4/9 y
la distal 5/9.
Línea de Gravedad: Es una línea vertical con relación al centro de gravedad, cuando el
cuerpo humano se halla en bipedestación, la línea de gravedad trazada a través del cuerpo
de la segunda vértebra sacra, se extiende desde el vértice de la cabeza hasta un punto
situado entre los pies al nivel de las articulaciones tarcianas transversas. La relación de las
estructuras del cuerpo respecto a esta línea, está sometida a considerables variaciones
según las diferencias individuales de postura y constitución anatómica.
En términos generales, se admite que, cuando la postura es correcta, la línea pasa a través
de las vértebras cervicales y lumbares medias y por delante de las vértebras dorsales.
El oído externo y el vértice del hombro se hallan en el mismo plano frontal y por fuera de esta
línea, mientras que el eje central de la rodilla y de las articulaciones de los tobillos se hallan
situados en un plano postero-externo.
Base de Sustentación: La base, referida a un cuerpo rígido, es la zona en la que éste se
apoya. En el caso del cubo, la cara sobre la que se apoya, es la base, mientras que la base
en una silla, puede considerarse como la zona delimitada por las líneas que unen sus patas.
En la posición supina, la base del cuerpo está formada por toda la superficie posterior; en
bipedestación, con las piernas separadas, la base corresponde a toda la superficie
comprendida entre los bordes externos de los pies.
Considerando lo anteriormente expuesto, la actitud normal, erecta, del hombre es una
posición vecina del equilibrio estable, que pide pocos esfuerzos musculares. El equilibrio es
mantenido por las acciones ligamentosas dirigidas y ayudadas por simples contracciones,
pues han sido abandonados los viejos conceptos del mantenimiento del esqueleto en la
posición vertical por las contracciones musculares.
El hombre en posición erguida, de pie, descansa sobre el suelo por una base de forma
variable llamada polígono de sustentación, que se presenta en forma de figura geométrica
determinada por la posición de los pies. Cada cambio de esta posición produce variación en
la forma y superficie del polígono de sustentación. Resaltan pues dos factores fundamentales
en el estudio de la estática del organismo normal:
 La posición del centro de gravedad y
 El polígono de sustentación formado por los pies.
Para que el cuerpo humano alcance su equilibrio perfecto, es necesario que la línea de
gravedad se encuentre en el centro de la base de sustentación, precisamente en el punto
que se halle equidistante de cualquier punto del borde de la misma, es decir, que al mirar la
base de sustentación, de cualquiera de sus lados, esta línea mantenga la misma distancia.
De este criterio se deduce que: al ampliar la base de sustentación en sus dimensiones, el
equilibrio será más estable, lo que podemos lograr en el hombre, con solo orientarle que abra
sus piernas, aunque esto conlleva la posibilidad de ejercer presiones inadecuadas sobre las
articulaciones, lo que podría implicar daños en sus estructuras extrínsecas. También pueden
provocarse tensiones sobre los músculos y los ligamentos que pueden perjudicar el trabajo
de los mismos.
Otro elemento de gran importancia es que, si el centro de gravedad se encuentra cercano a
la base de sustentación, el equilibrio mejora substancialmente, por lo que al estudiar los
factores que influyen en la postura o la posición se han de tener muy presente: la base de
sustentación, el centro de gravedad y la línea de gravedad, que son los factores que inciden
directamente en el equilibrio y sobre todo en el mayor o menor esfuerzo del trabajo muscular
y ligamentoso, en su mantenimiento.
Inercia: La misma tiene la responsabilidad de permitir que un cuerpo en reposo se
mantenga indefinidamente en dicho estado, así como a un cuerpo en movimiento le
garantiza también esta situación. De acuerdo a la presente definición se pueden considerar
dos tipos de inercia, la de reposo y la de movimiento. Cuando tratamos de realizar un
movimiento, lo primero que hay que vencer, es la inercia que en este caso sería la relativa al
mantenimiento del estado de reposo del cuerpo o de un segmento del mismo, lo que sucede
también cuando tratamos de frenar el movimiento del cuerpo o de una parte de este. La
inercia se manifiesta también, cuando queremos vencer una resistencia o al querer variar la
dirección de un determinado movimiento. En este último ejemplo, al tratar de frenar el
movimiento, se vence la inercia del movimiento y al iniciar otro movimiento en sentido
contrario, se vence la inercia de reposo. Cuando realizamos movimientos pendulares, la
inercia ayuda a que este movimiento se realice sin interrupción, es decir facilita la
consecución del movimiento. La inercia adquiere gran importancia en kinesiterapia, pues los
músculos débiles pueden alcanzar cierta fuerza con el empleo de los ejercicios pendulares
ya que al aplicar cierta ayuda inicial a estos ejercicios, el paciente puede repetir
ininterrumpidamente el mismo.
Cuando queremos vencer la acción de la inercia de inmovilidad, cuya acción se manifiesta en
forma concéntrica y vertical, debemos ejercer una fuerza que actué de forma excéntrica,
elevadora y también que contenga elementos extensores. Cuando hablamos de inercia de
movimiento, nos referimos a una acción que actúa en todas direcciones y de forma
excéntrica y si queremos eliminar su acción, es preciso realizar una fuerza opuesta al
movimiento y que actúe concéntricamente. La inercia de movimiento actúa excéntricamente y
en todas direcciones; para vencerla se necesita una acción motriz concéntrica en una
dirección diametralmente opuesta.
Equilibrio. Tipos
Se logra el equilibrio cuando las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se hallan perfectamente
compensadas y el cuerpo permanece en reposo.
Equilibrio Estable: Sí las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en reposo tienden a
devolverle su posición original después de haberlo desplazado, se dice que dicho cuerpo se
halla en equilibrio estable. La condición de equilibrio es mucho más estable cuando el centro
de gravedad se halla lo más bajo posible y la línea de gravedad cae cerca del centro de una
base amplia. El equilibrio se convierte progresivamente menos estable a medida que el
centro de gravedad se eleva y la línea de gravedad se aproxima al borde de la base.
Equilibrio Inestable: Si a un cuerpo se le aplica un desplazamiento inicial, por pequeño que
este sea, siempre que aumente el desplazamiento por la fuerza que está actuando sobre él,
se dice que el cuerpo se halla en equilibrio inestable. Cuando el centro de gravedad se halla
muy elevado y la base es pequeña, se producirá un equilibrio relativamente inestable, debido
a que incluso desplazamientos muy pequeños, serán causa de que la línea de gravedad
pase por fuera de la base y el cuerpo caerá al suelo.
Equilibrio Neutro o Indiferente: Si a pesar del desplazamiento de un cuerpo, la altura y la
posición de su centro de gravedad permanece invariable con relación a la base, se considera
que existe un equilibrio indiferente o neutro, como sucede cuando una pelota se mueve en
una superficie plana. La estabilidad del cuerpo humano es mayor en posición supina. Se
convierte progresivamente menos estable a medida que se eleva el centro de gravedad y se
reduce la base como sucede en la posición sentada y en la bipedestación.
El equilibrio estático normal.
Lo que asegura el equilibrio normal del cuerpo humano, es el estado de equilibrio de todas
sus partes, así como la firmeza equilibrada de los elementos de sostén, (de sus huesos). Si
observamos detenidamente el esqueleto humano, podemos apreciar en su parte anterior un
predominio de superficie lisa, siendo todo lo contrario en la parte posterior, la que se nos
muestra de forma rugosa, muy apropiada para la inserción de potentes apoyos musculares.
La forma en que está diseñado el esqueleto humano, permite que su porción superior facilite
la ligereza, mientras que la porción inferior garantice la fuerza, así como la parte posterior
facilita la fuerza y la parte anterior la ligereza y flexibilidad. Para su mejor estudio dividiremos
los segmentos del cuerpo en superior e inferior, destacando en el segmento inferior su
capacidad para sostener y transportar grandes cargas y el superior, resulta ser oscilante, con
gran flexibilidad y poco peso.
La estática del cuerpo humano, así como el mantenimiento de su equilibrio, está basada en
la superposición y equilibrio de los diferentes huesos del esqueleto, asegurados por un
sistema potente de ligamentos articulares, envolturas aponeuróticas y grupos musculares.
Partiendo de este criterio clasificamos los músculos en dos grupos:
Músculos en los planos profundos, de función predominantemente estática o tono- estáticas
monoarticulares y responsables de la erección del esqueleto.
Músculos del plano superficial de función preferentemente cinética, biarticulares.
Según Balland, la postura o actitud es la resultante del tono antagonista de los diferentes
grupos musculares, cuya lucha constante asegura la erección de los segmentos y los
mantiene.
Equilibrios patológicos:
De acuerdo a lo estudiado anteriormente, el equilibrio se manifiesta de forma patológica,
cuando uno de los segmentos sufre una deformación o alteración, ya que esta influye en los
equilibrios de los segmentos inferior y superior y la línea de gravedad no se ajusta a lo citado
anteriormente.
Actualmente el concepto de equilibrio se ha modificado, y se dice que el mismo es el
resultado del trabajo coordinado de los grupos musculares antagonistas, lo que requiere de
una acción refleja de diferentes grupos musculares y demuestra, que este equilibrio no es
puramente estático, sino que es esencialmente oscilante, debido precisamente al carácter del
trabajo muscular.
Cuando existen desequilibrios de los segmentos corporales, éstos son corregidos
invariablemente de la siguiente forma; si una persona presenta una cifosis dorsal, la
compensación de este defecto se produce básicamente aumentando la lordosis lumbar y
esta situación nos conduce a la conclusión de que las compensaciones suceden de arriba
hacia abajo.
Cuando el cuerpo se encuentra en equilibrio perfecto, el trabajo muscular es mínimo y
alternante, lo que permite que los músculos se mantengan siempre en cierto estado de
reposo facilitando que los más débiles alcancen siempre dicha condición de reposo.
MECANICA DEL MOVIMIENTO
Ejes y Planos del Movimiento
Como eje podemos denominar a la línea imaginaria a través de la cual se realiza un
movimiento articular, el mismo puede comprender el trabajo muscular de una o varias
articulaciones, siempre que el movimiento sea en la misma dirección.
Plano: es la superficie que se halla en ángulo recto con el eje y en la que se produce el
movimiento. Estos términos se usan para facilitar la descripción del movimiento en su
dirección, y se describen, tomando como referencia la posición anatómica del cuerpo
humano.
Los ejes se clasifican según su situación en: Eje sagital, eje frontal o transversal y eje
vertical.
Eje sagital: Se halla situado paralelamente a la sutura sagital del cráneo, es decir
anteroposterior. El movimiento en este eje se halla en un plano frontal.
Eje Frontal o Transversal: Se halla situado paralelamente a la sutura transversal del
cráneo. Es también horizontal y se halla dispuesto en ángulo recto con el eje sagital. El
movimiento en el eje frontal se realiza sobre un plano sagital.
Eje Vertical: Situado paralelamente a la línea de gravedad y el movimiento se realiza en un
plano horizontal.
Es innegable que dejar estas definiciones a la interpretación imaginaria de cada individuo
seria algo muy difícil de comprender, recordemos el Cuadrado de Rubik y situemos el mismo
en una posición determinada, sin que la misma sea variada. Al observar este cubo, podemos
explicar que los movimientos se realizan en tres posiciones, o planos y por tanto deben
corresponder a tres ejes, sucede exactamente igual en el cuerpo humano, cada movimiento
realizado en un plano, corresponde a un eje. Los movimientos del cuerpo humano se
producen en las articulaciones y los ejes se encuentran precisamente a través de las
mismas. Cuando realizamos un movimiento de rotación de hombro, éste se realiza en un
plano horizontal y en un eje vertical.
Los movimientos de aducción y abducción se realizan siempre en un eje sagital y en un
plano frontal excepto el movimiento del dedo pulgar. La flexión y extensión excepto la del
dedo pulgar, se realiza en un eje frontal y en un plano sagital.
Planos de Movimiento y Gravedad:
El movimiento en un plano horizontal se considera como libre de la acción gravitatoria
cuando se desliza sobre un plano o superficie bien pulido o cuando está suspendido por una
cuerda y estos movimientos son muy útiles en la rehabilitación del paciente debido a que se
pueden fortalecer los músculos que se encuentren debilitados. Algunos autores los clasifican
como antigravitacionales.
Cuando el movimiento se realiza en un plano inclinado, el mismo puede dirigirse hacia arriba
o hacia abajo. Cuando los músculos trabajan para producir un movimiento en la inclinación
hacia abajo, la resistencia que tienen que vencer por la acción de la fuerza de gravedad se
modifica y se reduce por la relación del plano. Esta última es mayor cuando la inclinación se
acerca a la horizontal, y por tanto, la resistencia opuesta a los músculos es menor cuando la
inclinación se aproxima a la vertical y aumenta cuando se acerca a la horizontal. El
movimiento hacia abajo, se produce por la fuerza de gravedad, y la intensidad de esta fuerza
aumenta a medida que la inclinación se aproxima a la vertical y disminuye la fricción del
plano.
El movimiento en plano vertical, cuando es hacia arriba, se ejecuta por la acción de una
fuerza mayor a la intensidad de la fuerza de gravedad, ejemplo, la fuerza muscular. Cuando
la contracción es superior a la resistencia de la acción gravitatoria el movimiento puede
ejecutarse. El movimiento hacia abajo se produce por la acción de la fuerza de gravedad y se
presenta con determinada rapidez, que puede ser modificada o regulada por la acción
muscular.
La gravedad tiene una importante acción sobre los movimientos por ser un componente de
las resistencias. Los parámetros que determinan las resistencias pueden definirse fácilmente.
Son el peso del o de los segmentos, la distancia del fulcro al punto de aplicación de la
potencia, al de la resistencia (representada en este caso por el centro de gravedad) etc. En
estas condiciones se observa que la acción máxima de la gravedad se manifiesta cuando el
segmento está en posición horizontal, que es cuando el brazo de palanca es más largo,
permaneciendo fijos los demás parámetros.
MOVIMIENTO
Flexión
Extensión
Abducción
Aducción
Lateralización
Desviación radial
Desviación cubital
Inversión
Eversión
Rotación
Pronación
Supinación
EJE
Frontal
Frontal
Sagital
Sagital
Sagital
Sagital
Sagital
Sagital
Sagital
Vertical
Vertical
Vertical
PLANO
Sagital
Sagital
Frontal
Frontal
Frontal
Frontal
Frontal
Frontal
Frontal
Horizontal
Horizontal
Horizontal
Palancas. Géneros: Como palanca podemos definir a un tallo rígido, capaz de moverse
alrededor de un punto denominado fulcro. La palanca se considera un conjunto mecánico
que comprende una barra homogénea que báscula sobre un punto de apoyo y está sometida
a la acción de dos fuerzas antagónicas: La resistencia y la potencia.
El brazo de palanca es la porción de barra situada entre el punto de apoyo y el punto de
aplicación de cada una de estas fuerzas, distinguiéndose por tanto el brazo de palanca de la
potencia y el brazo de palanca de la resistencia. Los tres géneros de palanca están
determinados por la posición respectiva de los tres elementos: Punto de apoyo, punto de
aplicación de la resistencia y punto de aplicación de la potencia.
Palanca de primer género o palanca de equilibrio. Aquí el punto de apoyo esta entre la
potencia y la resistencia (RAP).
R
A
P
Palanca de segundo género o palanca de fuerza. La resistencia se encuentra entre la
potencia y el punto de apoyo. (PRA)
A
P
R
Palanca de tercer género o palanca de velocidad. La potencia actúa entre el punto de
apoyo y la resistencia. (APR).
A
P
R
Palancas en el Cuerpo Humano: Palancas en Fisioterapia. En el hombre, el hueso es la
barra homogénea. La articulación es el punto de apoyo (A). La inserción del músculo motor
es el punto de aplicación de la potencia (P). El centro de gravedad del segmento movilizado
o la extremidad de este segmento, si lleva un peso adicional, es el punto de aplicación de la
resistencia (R).
Palancas del primer género: Son muy numerosas en el organismo humano, citaremos
algunas. Articulación occipito-atloidea, manteniendo en equilibrio la cabeza sobre la columna
cervical; articulación coxofemoral, manteniendo en equilibrio la pelvis sobre las cabezas
femorales; extensión libre del pie sobre la pierna.
Palancas de segundo género: Bastante rara: Masticación sobre los últimos molares,
articulación tibio-tarsiana, en el caso de elevación sobre las puntas de los pies.
Palanca de tercer género: Casi todas las articulaciones de los miembros presentan esta
clase de palanca y la misma es de velocidad, por lo que la perdida de fuerza se justifica,
sobre todo si pensamos en los miembros, los que están expuestos a movimientos muy
rápidos para mantener el equilibrio y realizar carreras o evitar golpes con un tiempo de
duración relativamente corto.
Otro aspecto a considerar es la amplitud del movimiento y según los estudios realizados, el
hombre, desde su época primitiva ha sido muy beneficiado por este tipo de palanca.
Cuando la palanca es el antebrazo, el fulcro o punto de apoyo se halla en la articulación del
codo, y cuando el esfuerzo se realiza por el músculo bíceps y el peso es algún objeto
sostenido en la mano, podrá observarse que una pequeña contracción muscular se traducirá
en un movimiento mucho más extenso y rápido de la mano.
La acción de los músculos posteriores del muslo al flexionar la rodilla, es otro ejemplo de
este género de palanca.
En la palanca de primer género se puede observar la estabilidad y el estado de equilibrio
que puede lograrse con o sin ventajas mecánicas. Un ejemplo de este tipo de palanca se
presenta durante el movimiento de la cabeza; el cráneo representa la palanca, la articulación
occipitoatloidea el punto de apoyo, y el peso o resistencia se halla situado en la parte
anterior, en la cara y el esfuerzo o fuerza, sería realizado por la contracción de los músculos
posteriores del cuello con su inserción en el hueso occipital.
Otro ejemplo, son los movimientos de inclinación de la pelvis sobre las cabezas femorales.
La palanca de segundo género, se considera como la palanca de potencia, ya que siempre
aporta una ventaja mecánica. En el miembro inferior puede observarse un ejemplo cuando se
eleva los talones para mantenerse en puntas.
Los huesos tarsianos y metatarsianos se estabilizan por la ación muscular para formar la
palanca, el punto de apoyo se halla situado en la articulación metatarsofalángica, y el peso
del cuerpo se transmite al astrágalo a través de la articulación del tobillo.
El esfuerzo se aplica en la inserción del tendón de Aquiles por la contracción de los
músculos de la pantorrilla.
Angulo de tracción: El movimiento normal, supone realizar cambios de lugar de
determinadas palancas óseas, valiéndose de contracciones musculares regulares
y
convenientemente coordinadas, bajo la dirección de un centro rector que gobierna el
movimiento, el Sistema Nervioso Central. Así los huesos, articulaciones, ligamentos,
músculos, se someten en la movilización a los esfuerzos de tracción, compresión, flexión y
torsión.
Los movimientos coordinados son la consecuencia de procesos anteriores de adquisición.
Desde los primeros movimientos elementales del lactante a los movimientos complejos del
adulto, se ha pasado un largo periodo de aprendizaje, en el que se ha realizado el proceso
de adquisición. Después, cuando los movimientos se adaptan a una acción determinada o a
circunstancias especiales, intervienen nuevos factores tales como el hábito, la atención, la
destreza, la agilidad; que constituye el aprendizaje especial de cada actividad. Para lograr
una mayor eficacia en el trabajo muscular es preciso estudiar el ángulo de tracción como la
base fundamental de la actividad de las palancas del cuerpo humano.
Cuando el ángulo de tracción es menor, la eficacia muscular disminuye, ya que gran parte de
la fuerza ejercida por este músculo se pierde debido a que se utiliza para traccionar al hueso
de inserción hacia la articulación que representa el fulcro o punto de apoyo.
Esta aproximación de las superficies articulares ejercen un efecto estabilizador sobre la
articulación, que es mayor cuando la dirección de la tracción del músculo es longitudinal, es
decir, que el eje longitudinal del hueso de inserción se encuentra en el mismo plano que el
eje del músculo. La eficacia mecánica se reduce también, cuando el ángulo de inserción se
aproxima al ángulo recto. En este caso, la articulación se convierte en menos estable a
medida que aumenta el ángulo.
Considerando lo antes expuesto, se puede afirmar que el ángulo de tracción de mayor
eficacia es cuando el músculo se halla en ángulo recto con relación a la palanca.
Eficacia de una resistencia: La tracción efectiva de una fuerza que ofrece resistencia será
también máxima cuando se aplique en ángulo recto con relación a la palanca, y disminuirá a
medida que el ángulo de tracción se convierta en ángulo obtuso.
Puede aplicarse una fuerza que ofrezca resistencia a alguna de las palancas del cuerpo
mediante una cuerda o a través de la mano del fisioterapeuta. El efecto de esta fuerza de
resistencia es máximo cuando se aplica en ángulo recto al hueso que debe moverse.
Durante el curso de un movimiento, cuando es necesario variar el ángulo de tracción, se
utiliza la tracción en ángulo recto en aquella parte en que se requiere la máxima resistencia.
Esta coincide generalmente con la parte en que es más eficaz la tracción de los músculos en
acción.