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Biomecánica.
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La biomecánica es una disciplina científica que tiene por objeto el estudio de
las estructuras de carácter mecánico que existen en los seres vivos
(fundamentalmente del cuerpo humano).
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Esta área de conocimiento se apoya en diversas ciencias biomédicas,
utilizando los conocimientos de la mecánica, la ingeniería, la anatomía, la
fisiología y otras disciplinas, para estudiar el comportamiento del cuerpo
humano y resolver los problemas derivados de las diversas condiciones a las
que puede verse sometido.
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La biomecánica está ligada a la biónica, es la aplicación de la ingeniería en la
medicina, la bioquímica y el medio ambiente.
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Variedad aplicada a las prácticas médicas: Desde la pata de palo hasta la
sofisticada ortopedia con mando mioeléctrico y desde las válvulas cardiacas
hasta los modernos marcapasos, y la implantación de prótesis.
Desarrollo de la biomecánica.
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Circulación sanguínea: Compresión del riego sanguíneo a nivel capilar ya que
el eritrocito es casi del tamaño del vaso sanguíneo, entonces por el efecto de
Fahraeus-Lindquist para disminuir la tensión del vaso.
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Huesos: Se buscaron ecuaciones constitutivas que modelan adecuadamente
las propiedades mecánicas de los huesos. Los huesos son estructuras
mecánicas anisótropas, la relación tensión-deformación en los huesos pueden
ser modeladas usando la ley de Hook para materiales ortotrópicos.
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Tejido muscular: Músculo liso (estómago), músculo cardiaco (corazón),
músculo esquelético o estriado (músculos unidos al esqueleto).
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Tejido blando: Los cartílagos, ligamentos y tendones.
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Los tendones: Conectan el músculo con el hueso en cargas de tracción, deben
ser flexibles y fuertes.
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Los ligamentos: Conectan los huesos entre sí y son más rígidos que los
tendones.
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Los cartílagos: Por compresión actúan como almohadilla en las articulaciones
para distribuir la carga en los huesos; su resistencia se debe al colágeno en
forma anudada
Subdisciplinas en la biomecánica.
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Biomecánica médica: Evalúa las patologías que aquejan al hombre.
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Biomecánica fisioterapéutica: Evalúa las disfunciones del sistema
musculoesquelético en el ser humano, para poder observar, evaluar, tratar o
disminuir dichas disfunciones
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Biomecánica deportiva: Analiza la práctica deportiva para mejorar su
rendimiento, desarrollar técnicas de entrenamiento y diseñar complementos,
materiales y equipamiento de altas prestaciones
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Biomecánica ocupacional: Estudia la interacción del cuerpo humano con los
elementos con que se relaciona en diversos ámbitos (en el trabajo, en casa,
en la conducción de automóviles, en el manejo de herramientas, etc.).
Subcampos en la biomecánica.
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Kinesiología: Movimiento de la cinética humana como rehabilitación, terapia
física, ocupacional, deportes y ejercicio.
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Rehabilitación: Función motora y cognitiva (conocimiento), se aplica en el
déficit de atención en la hiperactividad, en la conmoción cerebral y lesiones
de la médula espinal
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Ergonomía: Consiste en diseñar equipos y dispositivos que se ajusten al cuerpo
humano y a sus capacidades cognoscitivas.
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Mecánica: Es la ciencia que aborda el estudio del movimiento (o de la falta
del mismo) de objetos materiales.
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Estática: Tiene que ver con las condiciones bajo las que los objetos
permanecen en reposo o en equilibrio.
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Dinámica: Hace referencia a la fase de la mecánica en que los objetos se
muevan.
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Cinemática: Hace referencia a una descripción geométrica del movimiento en
términos de desplazamiento, aceleración y velocidad contra el tiempo sin
ocuparse de la fuente del movimiento.
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Cinética: Se ocupa de las fuerzas que causan el movimiento, o cambian o
incluso detienen el movimiento (impulso, trabajo, potencia, energía,
equilibrio, fricción, impacto y rebote)
Metodología.
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Los modelos biomecánicos permiten realizar predicciones sobre el
comportamiento, resistencia, fatiga y otros aspectos de diferentes partes del
cuerpo cuando están sometidos a unas condiciones determinadas. Los estudios
biomecánicos se sirven de distintas técnicas para lograr sus objetivos. Por
ejemplo:
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Análisis de fotogrametría: Análisis de movimientos en 3D basado en tecnología
de vídeo digital. Una vez procesadas las imágenes capturadas, la aplicación
proporciona información acerca del movimiento tridimensional de las
personas o de los objetos en el espacio.
Relación entre la tecnología y la
biomecánica.
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Órganos artificiales: Tejidos (implantes).
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Prótesis: Se utiliza la ingeniería biónica, electromiografía (act. de los
míusculos), plantillas instrumentadas, baropodómetro electrónico (marcha,
trote y carrera), plataforma de fuerza, registra fuerza acción-reacción en una
actividad determinada.
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Implantes: Titanio, silicona, apatita, electrónicos (marcapasos), artificial
(cocleares), vía subcutánea.
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Sensores: Para ver variación en la temperatura, deformación muscular,
presión venosa o arterial.
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Estimuladores: Músculo cardiaco, (marcapasos).