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Alcances y Aplicaciones de la biomecánica. Pudiendo destacar entre los alcances de la biomecánica, hacemos referencia a la mejora en la calidad de vida de personas con discapacidades o minusvalías, debido a enfermedades, traumas o propias de la edad. En la realización de productos (implantes quirúrgicos, prótesis, ortesis, calzado, pavimento deportivo, mobiliario y ayudas técnicas para discapacitados o análisis de actividades humanas (salud laboral). Teniendo en cuenta que el rango de acción de la biomecánica abarca un gran abanico de posibilidades para mejorar el entorno del individuo, aumentando el confort, accesibilidad y desenvolvimiento en su cotidianidad. Ya que, se encuentra inmersa dentro de casi todos los ámbitos laborales, deportivos y recreativos; destacándose la fabricación de automóviles, mobiliario en general, implementos deportivos, entre otros. “La Biomecánica es precisamente la ciencia que estudia la relación mecánica que el cuerpo humano sostiene con los productos y entornos con los que interactúa con distintas finalidades; ya se trate de reparar una enfermedad mediante un implante quirúrgico que desarrolla una función fundamentalmente mecánica, como los que se utilizan en cirugía ortopédica y traumatología; de mitigar o compensar los efectos de las discapacidades a través de, por ejemplo, una silla de ruedas para quienes no pueden caminar; de realizar de manera eficiente y saludable las actividades de la vida diaria utilizando, por ejemplo, mobiliario adaptado a los usos y usuarios previstos; de practicar deportes con un elevado rendimiento y preservando, al mismo tiempo, la salud del deportista gracias al material y equipamiento que utiliza; de trabajar de forma segura y eficiente con herramientas y máquinas; de deambular sobre suelos seguros y confortables; de desplazarse en vehículos cómodos, seguros y de fácil utilización; etc. La Ergonomía, en cambio, utiliza un enfoque más holístico y tiene como propósito adaptar los productos y entornos con los que interactuamos las personas de acuerdo a nuestras características, capacidades y necesidades para realizar las actividades que nos son propias. La Ergonomía, a diferencia de la Biomecánica, considera tanto los aspectos funcionales y fisiológicos como los emocionales y, consecuentemente, no restringe su estudio a la interacción mecánica del cuerpo humano.” Movimiento. Es el desplazamiento de un cuerpo u objeto de un lugar a otro teniendo como referencia un punto determinado, este desplazamiento se logra bajo fuerzas externas que predominan en dicho cuerpo, sabiendo que todo movimiento de un cuerpo deja una trayectoria y a su vez es un cambio de posición respecto del tiempo. Acción Motriz. Es un movimiento visto sin necesidad de aprendizaje. La diferencia entre movimiento y acción motriz la podemos interpretar, como la diferencia del movimiento que genera en un cuerpo las fuerzas externas como la fuerza de gravedad, el viento o un elemento que aplica fuerza sobre el objeto o una persona, generando así un desplazamiento del cuerpo u objeto, el cual está recibiendo las fuerzas externas, en cambio el cuerpo humano a demás de moverse por fuerzas externas también tiene la capacidad de moverse por fuerzas intrínsecas que permiten el desplazamiento del cuerpo, como masa, de un punto a otro, pudiendo también genera movimientos segmentados o partes de su masa manteniendo el resto sin modificaciones de lugar ni posición. Instrumentos de medición de la biomecánica: Las técnicas de evaluación biomecánica permiten estudiar los movimientos del hombre y la coordinación de los mismos. Estas técnicas nos permiten realizar un análisis formal y cuantitativo de las relaciones existentes entre la estructura y la función de los tejidos vivos, en un contexto patológico o no. Análisis isocinético El método isocinético es un sistema de valoración muscular que utiliza la tecnología robótica e informática para obtener y procesar, en datos cuantitativos, la capacidad muscular. La capacidad de valorar la fuerza muscular en términos de parámetros físicos como fuerza, potencia, trabajo, fatiga, etc., hacen del equipo isocinético no sólo un medio de recuperación y reeducación muscular, sino también un fin como instrumento de investigación clínica. Con el registro de las fuerzas, a través de los métodos isocinéticos, se elaboran una serie de datos que, correctamente interpretados, se integran con otros datos clínicos para conseguir una minuciosa valoración clínica. El sistema isocinético valora el sujeto pudiendo estudiar las diferentes articulaciones mediante la utilización de accesorios intercambiables. Con este tipo de ejercicios se ayuda al desarrollo de reclutamiento de las fibras musculares, así como al desarrollo de la exactitud de la fuerza midiendo con fiabilidad la fuerza desarrollada durante un arco prefijado de movimiento, una velocidad concreta y un tiempo preestablecido. De este modo se puede realizar una prevención de lesiones, una rehabilitación más científica y obtener medidas mesurables y objetivas para el estudio biomecánico del cuerpo humano. Se consiguen mediciones exactas que serán necesarias para cuantificar defectos de rendimiento, determinar la extensión de las lesiones y discapacidades, y para evaluar los objetivos del tratamiento empleado y su progreso. Plataformas dinamométricas (Estudio de la marcha y Posturografía) Una plataforma dinamométrica es un instrumento electrónico que permite la medida y el análisis de la fuerza de reacción que un individuo ejerce sobre el suelo en la ejecución de un movimiento o gesto determinado. Las plataformas se conectan a través de una electrónica de amplificación y una interfase de adquisición de datos, a un ordenador, donde tiene lugar un almacenamiento de los mismos para su posterior análisis. La plataforma dinamométrica se aplica para el estudio de la marcha humana y para la evaluación de técnicas deportivas y el análisis del equilibrio postural. El estudio de la marcha de un sujeto consiste, básicamente, en la obtención de características de ésta y su comparación con las consideradas como marcha humana normal. El mantenimiento de la estabilidad postural (análisis del equilibrio) es una prueba que está posibilitada gracias a la integración de sistemas adaptativos sensoriales, neuromusculares, musculoesqueléticos y cerebrales. La mayoría de las patologías que afectan al equilibrio son el resultado de una afectación parcial de uno de estos sistemas. Se trata de un nuevo sistema de valoración funcional y análisis del equilibrio que aplicamos en nuestro centro. Es una aplicación que combina pruebas de posturografía estática (análisis sensorial) con pruebas de posturografía dinámica (análisis del control rítmico, marcha, límites de estabilidad…). Goniometría electrónica Instrumento que permite almacenar electrónicamente el rango articular que es capaz de desarrollar una articulación. El hecho de ser electrónico, elimina la subjetividad del explorador. Inclinometría Instrumento que permite medir electrónicamente el rango articular que es capaz de desarrollar un segmento corporal compuesto por más de una articulación, como es el caso de la columna lumbar o cervical. Su principio está basado en la perpendicularidad de un indicador con respecto del suelo, y el movimiento de desplazamiento que realiza un segundo indicador con respecto del primero. Dinamometría segmentaria Instrumento que permite medir la fuerza desarrollada: bien por grupos musculares (DFM), bien por los distintos estudios que queramos realizar como por ejemplo fuerza de prensión de la mano, fuerza pinza lateral, fuerza de la pinza distal, fuerza desarrollada por cada uno de los dedos de la mano… Electromiografía dinámica La Electromiografía Dinámica es un sistema que por medio de electrodos de superficie registra, bajo carga, la actividad muscular de hasta 8 grupos musculares distintos. A continuación, se procede al análisis de la señal por ordenador con cálculo de la actividad y la fuerza ejercida por el sujeto. Este proceso permite cuantificar la contracción del músculo y/o grupos musculares a explorar y pone en evidencia la interacción de estos en la realización del esfuerzo máximo solicitado. Resumen de las unidades fundamentales y derivadas de los sistemas físicos MAGNITUD Longitud Masa Tiempo Velocidad Fuerza Momento Trabajo Potencia Presión Densidad S.I. metro(m) kilogramo(kg) segundo(s) m/s Newton(N) N.m Julio(j) Watio(W) Pascal(P) Kg/m³ C.G.S centímetro(cm) gramo(g) segundo(s) cm/s dina (din) din.cm ergio(erg) erg/s bar g/cm³ M.T.S. metro(m) tonelada(ton) segundo(s) m/s steno(sn) sn.m sn.m KW pieza(pz) ton/m³ Análisis del movimiento en 3D El análisis del movimiento consiste en la filmación tridimensional del movimiento humano con sistemas de video de alta resolución, digitalización de las imágenes por ordenador y su proceso para la medición de todos los parámetros del movimiento del modelo biomecánico. Su utilidad se centra en la medición de la capacidad del movimiento articular y su valor pericial, así como la posibilidad de valorar la respetabilidad de los resultados obtenidos y observar que correspondan con movimientos fisiológicos de los patrones patológicos que se presentan. LUKOTRONIC SISTEMA ABIERTO DE CAPTURA EN 3D EN TIEMPO REAL LUKOTRONIC ESPACIO PRECALIBRADO ESPACIO CALIBRADO QUE FORMAN 2 UNIDADES DE 3 CAMARAS LAPTOP + 2 UNIDADES DE 3 CAMARAS LUKOTRONIC MARCADORES ACTIVOS GRANDES Y PEQUEÑOS MULTIMARKER MULTIMARKER DE MANO LUKOTRONIC SOFTWARE AS202 ÇLUKOTRONIC GAITLAB MARCADORES GRANDES El acelerómetro emite señales usualmente analógicas y fácilmente digitalizables. Permite analizar la aceleración en las 3 dimensiones. Dado su reducido tamaño y precisión resulta idóneo para análisis de vibraciones tanto en mano-brazo como en cuerpo completo. El cronómetro es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas. El funcionamiento usual de un cronómetro, consiste en empezar a contar desde cero al pulsarse el mismo botón que lo detiene. Además habitualmente puedan medirse varios tiempos con el mismo comienzo y distinto final. Para ello se congela los sucesivos tiempos con un botón distinto, normalmente con el de reinicio, mientras sigue contando en segundo plano hasta que se pulsa el botón de comienzo. Las aplicaciones de las investigaciones del movimiento del cuerpo humano son dirigidas, entre otras, a la comprensión y depuración de las técnicas deportivas, al diseño (conjuntamente con la ergonomía) de equipos, espacios e instrumentos de uso humano, y al estudio de la marcha normal y patológica con fines diagnósticos y de rehabilitación. Como en todas las áreas del conocimiento, simultáneamente a la necesidad de medir con mayor precisión, confiabilidad y rapidez, los diferentes grupos de científicos han promovido el desarrollo tecnológico de equipos de medición y, también, de la automatización de la captura, registro y manejo de los datos. De allí la necesidad de implantar sistemas de programas de computadora que faciliten esta tarea. Estos sistemas de programas, o software, han surgido principalmente en las universidades y en los centros de investigación. En la actualidad, un grupo de investigación puede optar por comprar, si se tienen los recursos, uno de los tantos sistemas computarizados que hay en el mercado, o puede optar por desarrollar un software para aplicaciones propias. Rendimiento y eficiencia motriz. Se entiende por rendimiento, a la relación entre el resultado obtenido y los medios que se utilizaron para realizar cualquier acción. Desde el punto de vista deportivo, esta relacionado con la capacidad para realizar una actividad física, administrándose de manera mas eficiente durante mayor tiempo. La Condición Motriz o Eficiencia Motriz. Ambos definen los niveles de aptitud en la capacidad de movimiento que posee una persona. Podríamos entender que la capacidad es la que determina el aspecto cuantitativo del movimiento, mientras que la eficiencia su aspecto cualitativo. También podemos decir que es la ejecución de movimientos o técnicas mas depuradas, con un menor gasto energético y mayor precisión, al producirse un menor recorrido de los segmentos corporales a través de los ejes como la aplicación de sus palancas, teniendo como resultado un menor gasto energético desde el punto de vista fisiológico.