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DIANA MARCELA NIÑO
DOCENTE
HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA
Antecedentes, definición, áreas y campos de aplicación
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ANTECEDENTES HISTÓRICOS
• ANTIGÜEDAD
• PITÁGORAS: TEOREMA DE PITÁGORAS
• HIPÓCRATES. CIENCIA RACIONAL. EL AZAR NO EXISTE.
• PLATÓN. DIVINO CREADOR. LOS MOVIMIENTOS Y LOS PLANETAS ERAN ESPIRITUALES.
• ARISTÓTELES. CUATRO ELEMENTOS OBSERVABLES. FUEGO, AIRE, AGUA Y LA TIERRA.
PRIMER ANÁLISIS CIENTÍFICO DE LA MARCHA Y PRIMER ANÁLISIS GEOMÉTRICO DE LA
ACCIÓN MUSCULAR. “MOVIMIENTO DE LOS ANIMALES”
• GALENO. DISTINGUIÓ ENTRE MÚSCULO AGONISTA Y ANTAGONISTA Y ENTRE NERVIO
MOTOR Y SENSORIAL
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• EDAD MEDIA
• LEONARDO DA VINCI. ESTUDIO LA MECÁNICA: FUERZAS, FRICCION O ROZAMIENTO, PREPARO LA
TERCERA LEY DE NEWTON. ORIGEN E INSERCIÓN DE LOS MÚSCULOS.
• VERSALIO. ESTUDIO EL MÚSCULO Y SU ACORTAMIENTO EN LA CONTRACCIÓN MUSCULAR.
FUNDADOR DE LA ANATOMIA MODERNA.
• REVOLUCIÓN CIENTIFICA.
• GALILEO GALILEI. BIOMECANICA DEL SALTO HUMANO, ANALISIS DE LA MARCHA EN ANIMALES,
RESISTENCIA DE ALGUNOS MATERIALES APLICADOS AL HUESO. CONSIDERADO EL PADRE DE LA
BIOMECANICA.
• WILLIAM HARVEY. DESCUBRIÓ LA CIRCULACIÓN SANGUÍNEA. PRIMER BIOMECÁNICO CARDIACO.
• ISAAC NEWTON. LEYES DEL MOVIMIENTO: INERCIA, ACELERACIÓN, ACCIÓN-REACCIÓN Y
GRAVEDAD.
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• ILUSTRACIÓN
• LEONARD EULER. APORTÓ CONOCIMIENTO A LAS LEYES DE NEWTON.
• JAMES KEILL. NÚMERO DE FIBRAS EN CADA MÚSCULO Y LA CANTIDAD DE TENSIÓN POR FIBRA
QUE REQUIERE LEVANTAR UN PESO.
• SIGLO DE LA MARCHA.
• ETIENNE JULES MAREY. PIONERO DE LA CINEMATOGRAFIA DE LA MARCHA. ANÁLISIS DE
MOVIMIENTO DE ADULTOS Y NIÑOS EN EL DEPORTE Y TRABAJO.
• MUYBRIDGE. IMÁGENES PARA DOCUMENTAR EL MOVIMIENTO, ESCRIBIÓ VARIOS LIBROS.
TENIAN MUCHAS IMPRECISIONES POR CARECER DE METODOLOGÍA CIENTÍFICA.
• FRIEDRICH TRENDELENBURD. MEDICIÓN EN LA CINEMATICA Y CINETICA DEL MOVIMIENTO Y
SU APLICACIÓN EN LA MARCHA HUMANA
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• SIGLO XX
• SHERRINGTON. PREMIO NOBEL DE MEDICINA. REFLEJOS E INERVACIÓN DE LOS
MÚSCULOS.
• HUXLEY. “MODELO DE FILAMENTOS DESLIZANTES”: ACORTAMIENTO MUSCULAR DE LA
CONTRACCIÓN MUSCULAR. (RECORDAR FISIOLOGÍA CONTRACCIÓN).
• DÉCADA DE LOS 70. PRIMERA SOCIEDAD DE BIOMECÁNICA. (ISB) INTERNATIONAL
SOCIETY OF BIOMECHANICS.
• PRINCIPIOS DE LOS 80. INTERNATIONAL SOCIETY OF BIOMECHANICS IN SPORTS (ISBS)
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DEFINICIONES
BIOMECÁNICA:
Estudio del movimiento
humano utilizando la ciencia
de la mecánica y las leyes
biológicas
KINESIOLOGÍA:
Estudio del
movimiento
“ Ciencia que estudia las fuerzas internas o externas que actúan sobre el cuerpo humano y los
efectos que produce (HOCHMUTH, 1973)
“La Biomecánica es la ciencia de las leyes del movimiento mecánico en los sistemas vivos”
(DONSKOJ & ZATSIORSKI, 1988)
Concejo internacional de deporte y
educación física
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BIOMECÁNICA
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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CINEMÁTICA
Implica el estudio de la
secuencia, tiempo, tipo de
movimiento,
desplazamiento, velocidad y
aceleración del movimiento
No tiene en cuenta las
fuerzas que provocan el
movimiento.
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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SE DIVIDE
• MOVIMIENTOS DE TRANSLACIÓN. RECTILÍNEOS PARALELOS A LA SUPERFICIE.
• MOVIMIENTOS DE ROTACIÓN. SOBRE EJES.
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CINÉTICA
Análisis de las fuerzas
que provocan que un
sistema se mueva.
Estática
Dinámica.
“Fuerzas en los diferentes
deportes”
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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APLICACIONES
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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BIOMECÁNICA DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE
“Aplicación de la mecánica en la
investigación de los movimientos
del deportista” Baumler (1989)
“Estudia la interacción del deportista
con otras personas, fluidos,
pavimentos y/o objetos inanimados”Schneirder (1989)
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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OBJETIVOS DE LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA
DEPORTISTA
• Describir la técnica deportiva.
• Ofrecer nuevos aparatos y
metodologías de registro
• Corregir defectos de la técnica y
ayudar en el entrenamiento
• Prevenir lesiones, realizando la
técnica de forma segura.
• Proponer técnicas mas eficaces
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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OBJETIVOS DE LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA
MEDIO
• Minimizar las fuerzas de resistencia.
• Definir la eficacia de la técnica en
función de las fuerzas de reacción.
• Estudiar la fuerza de reacción del
suelo en relación con las lesiones
deportivas
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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OBJETIVOS DE LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA
MATERIAL DEPORTIVO
• Reducir el peso del material
deportivo.
• Aumentar la durabilidad del material
• Conseguir materiales que permiten
lograr mejores marcas
• Conseguir materiales mas seguros
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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TERMINOLOGÍA BÁSICA
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ESQUELETO
ESQUELETO APENDICULAR:
MÓVIL
Miembros superiores e inferiores
ESQUELETO AXIAL:
RÍGIDO. PROTEGE ORGANOS.
Cráneo, Tronco, columna vertebral
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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CUALES TÉRMINOS NECESITO?
Anterior Posterior
Línea
media
MedialLateral
Superior Inferior
Proximal Distal
KNUDSON D, 2007; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012; HALL SJ, 2012.
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TÉRMINOS DE LATERALIDAD
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PLANO FRONTAL
Divide el cuerpo en anterior y posterior
Eje antero - posterior
Abducción Aducción
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PLANO SAGITAL
Divide al cuerpo en derecha e izquierda
Eje medio – lateral
Flexión Extensión
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PLANO TRANSVERSAL U HORIZONTAL
Divide el cuerpo en superior e inferior
Eje vertical
Rotación
internaRotación
externa
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TIPOS DE MOVIMIENTOS
FLEXIÓNMovimiento por el cual las
estructuras se aproximan
entre sí y disminuye el
Angulo articular
EXTENSIÓNMovimiento de separación
entre huesos o partes del
cuerpo aumentando el
Angulo articular
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MOVIMIENTOS FUNDAMENTALES
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
PLANTIFLEXIÓN
La planta del pie se dirige hacia el suelo
DORSIFLEXIÓN
El dorso del pie se mueve hacia la
superficie anterior de la tibia
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TIPOS DE MOVIMIENTOS
ABDUCCIÓNMovimiento de separación
de una parte del cuerpo
con respecto a la línea
media
ADUCCIÓNMovimiento por el cual un
segmento se acerca al
plano medio del cuerpo.
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TIPOS DE MOVIMIENTOS
ROTACIÓN
INTERNAMovimiento que permite
rotar una parte ósea hacia
adentro partiendo de la
posición anatómica y
tomando como eje el
punto articular
ROTACIÓN
EXTERNAMovimiento que permite a
partir de la posición
anatómica, rotar una
parte ósea externamente,
tomando como eje de
rotación el punto articular.
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PLANO EJE MOVIMIENTOS
BÁSICOS
Frontal Antero posterior Abd – add
Sagital Medio lateral Flexión – extensión
Horizontal Longitudinal Rotación
CUADRO COMPARATIVO
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BIOMECÁNICA DEL TEJIDO ÓSEO
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GENERALIDADES
Tejido vivo y dinámico
Está en constante remodelación
( Factores hormonales y
mecánicos)
Tejido conjuntivo o conectivo
Formado por células y material
extracelular calcificado
Material duro y firme
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012, PEREZ P (2012)
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COMPOSICIÓN
Orgánica20- 25% En su mayoría esta compuesto por Colágeno tipo I
Células Oseas (2%)
Característica de flexibilidad y elasticidad
Inorgánica 75% Sales de calcio como fosforo, magnesio, sodio,
potasio
Hidroxiapatita cálcica ( Ca2 - P04)
Característica de Dureza – Rigidez- Resistencia
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012, PEREZ P (2012)
![Page 31: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/31.jpg)
FUNCIONES
• 1 PROTEGER ÓRGANOS INTERNOS Y SOPORTE
• 2. OFRECER LUGARES DE INSERCIÓN MUSCULAR
• 3. ALMACENAMIENTO DE SALES MINERALES
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CARATERÍSTICAS DEL TEJIDO ÓSEO
- Es un tejido que tiene una tasa de remodelación
fisiológica constante.
- Potencial de regeneración mayor comparado con
otros tejidos. (Rico en tejido vascular)
- Posee la habilidad para mineralizarse de manera
constante.
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
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ESTRUCTURA MACROSCÓPICA DEL HUESO
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 34: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/34.jpg)
TIPOS DE HUESO
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 35: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/35.jpg)
HUESO CORTICAL
- Organizado ( laminas de colágeno tipo I calcificadas
- Se ubica principalmente en la diáfisis ( hacia lateral)
- Resistencia y rigidez al hueso
- Elasticidad del 3% ( baja)
- Soporte a impactos
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 36: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/36.jpg)
HUESO ESPONJOSO
- Menos rígido
- Ubicado principalmente en la epífisis
- Soportan altas cargas, gracias a la malla de
trabéculas
- Trabéculas : Se adaptan al estrés mecánico gracias
a las fibras de colágeno tipo I.
- Beneficios de las trabéculas: Distribución adecuada
de la carga, transmisión de las cargas y absorción
de las cargas.
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 37: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/37.jpg)
HUESO ESPONJOSO vs HUESO COMPACTO
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 38: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/38.jpg)
CLASIFICACIÓN DE LOS HUESOS
Según su forma
Huesos largos Huesos
cortos
Huesos
planos Huesos
irregulares Huesos
sesamoideos
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 39: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/39.jpg)
- Célula responsable de la síntesis y
organización del colágeno y de las proteínas no
colágenas
- Desarrollo y Crecimiento del hueso.
CÉLULAS DEL TEJIDO ÓSEO
OSTEOBLASTOS
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- Célula propia del hueso
- Se ubican en la periferia del hueso
( hueso cortical)
CÉLULAS DEL TEJIDO ÓSEO
OSTEOCITO
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• Célula que se encarga de mantener el
equilibrio y la tasa de remodelación del
tejido óseo.
• Permite la liberación de calcio a la matriz
extracelular.
CÉLULAS DEL TEJIDO ÓSEO
OSTEOCLASTOS
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![Page 43: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/43.jpg)
Proceso fisiológico que describe los
mecanismos que posibilitan que el hueso
sometido a tensiones incorpore los medios
necesarios para producir una respuesta y
adaptarse a las nuevas cargas mecánicas.
MECANOTRANSDUCCIÓN
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 44: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/44.jpg)
TIPOS DE CARGA
Soporte
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 45: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/45.jpg)
TIPOS DE CARGA
Dos fuerzas iguales
Opuestas
Hueso se acorta y se
ensancha
Ejm : aplastamiento
vertebrales
Fuerza que mayor
soporta el hueso
Dos fuerzas iguales
Sentido contrario
Hueso se alarga y se
hace mas estrecho
Ejm : arrancamiento del
calcáneo por tracción
del tendón de Aquiles
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 46: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/46.jpg)
TIPOS DE CARGA
Fuerza perpendicular a
la superficie del hueso
Hueso se separa en
dos partes
Ejm : fractura
intercondílea del fémur
Es la fuerza que menos
resiste el hueso.
El hueso se dobla
sobre su eje
Ejm : fracturas de los
hueso antebrazo
cuando cae sobre el
suelo
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 47: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/47.jpg)
TIPOS DE CARGA
El hueso rota sobre su eje
Hueso se separa en dos
partes
Ejm : fractura intercondílea
del fémur
NEUMANN M, 2014; HOUGLUM PA & BERTOTI DB, 2012
![Page 48: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/48.jpg)
PROPIEDADES BIOMECÁNICAS DEL HUESO
• RIGIDEZ O DUREZA
• FLEXIBILIDAD
• ELASTICIDAD
• RESISTENCIA
![Page 49: HISTORIA DE LA BIOMECÁNICA](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022012421/61757547140baa24f0721cab/html5/thumbnails/49.jpg)
PROPIEDADES MECÁNICAS DEL HUESO
Grafica curva vs deformación
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CURVA CARGA VS DEFORMACIÓN DEL HUESO.
Una vez se retira la carga no
vuelve a su forma inicial
Ley de
Hooke
Características para determinar
la rigidez
a) Carga que resiste.
b) Deformación antes de la
ruptura.
d) Energía que almacena antes
de la ruptura.
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BIBLIOGRAFÍA
• NORDIN MARGARITA, FRANKER VICTO H. BIOMECÁNICA BÁSICA DEL SISTEMA
MUSCULOESQUELÉTICO. TERCERA EDICIÓN. EDITORIAL MC GRAW-HILL INTERAMERICANA 2004.
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VIDEOS
• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=NDLKFAGN55C
• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=R0HONZNMO1E