Biomecánica (1).pdf

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Biomecánica La biomecánica es un área de conocimiento interdisciplinaria que estudia los fenómenos cine- máticos y mecánicos que presentan los seres vivos considerados como sistemas complejos formados por tejidos, sólidos y cuerpos mecánicos. Así la biomecánica se interesa por el movimiento, equilibrio, la física, la resistencia, los mecanismos lesionales que pueden producirse en el cuerpo humano como consecuencia de diversas acciones físicas. 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. Esta área de conocimiento se apoya en diversas ciencias bio- médicas, 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 condi- ciones a las que puede verse sometido. [1] La biomecánica está íntimamente ligada a la biónica y usa algunos de sus principios, ha tenido un gran desarrollo en relación con las aplicaciones de la ingeniería a la medici- na, la bioquímica y el medio ambiente, tanto a través de modelos matemáticos para el conocimiento de los siste- mas biológicos como en lo que respecta a la realización de partes u órganos del cuerpo humano y también en la utilización de nuevos métodos diagnósticos. Una gran variedad de aplicaciones incorporadas a la prác- tica médica; desde la clásica pata de palo, a las sofistica- das ortopedias con mando mioeléctrico y de las válvulas cardíacas a los modernos marcapasos existe toda una tra- dición e implantación de prótesis. Hoy en día es posible aplicar con éxito, en los procesos que intervienen en la regulación de los sistemas modelos matemáticos que permiten simular fenómenos muy com- plejos en potentes ordenadores, con el control de un gran número de parámetros o con la repetición de su compor- tamiento. 1 Historia y desarrollo La biomecánica se estableció como disciplina reconoci- da y como área de investigación autónoma en la segunda mitad del siglo XX en gran parte gracias a los trabajos de Y. C. Fung cuyas investigaciones a lo largo de cuatro décadas marcaron en gran parte los temas de interés en cada momento de esta disciplina. [2] 1.1 Circulación sanguínea Históricamente uno de los primeros problemas abordados por el enfoque biomecánico moderno, resultó de intento de aplicar las ecuaciones de Navier-Stokes a la compren- sión del riego sanguíneo. [3] Aunque usualmente se consi- dera a la sangre como un fluido newtoniano incompresi- ble, esta modelización falla cuando se considera el flujo sanguíneo en las arteriolas o capilares. A la escala de esas conducciones, los efectos del tamaño finito de las células sanguíneas o eritrocitos individuales son significativos, y la sangre no puede ser modelada como un medio con- tinuo. Más concretamente, cuando el diámetro del vaso sanguíneo es ligeramente mayor que el diámetro del ero- trocito, entonces aparece el efecto Fahraeus–Lindquist y existe una disminución en la tensión tangente al vaso. Así a medida que el diámetro del vaso sanguíneo disminuye, los glóbulos rojos tienen que aplastarse a lo largo del va- so y frecuentemente sólo pueden pasar de uno en uno. En este caso, se da un efecto Fahraeus–Lindquist inverso y la tensión tangencial del vaso se incrementa. 1.2 Huesos Otro desarrollo importante de la biomecánica fue la bús- queda de ecuaciones constitutivas que modelaran adecua- damente las propiedades mecánicas de los huesos. Mecánicamente los huesos son estructuras mecánicas an- isotropas, más exactamente tienen propiedades diferen- tes en las direcciones longitudinales y transversales. Aun- que sí son transversalmente isótropos, no son globalmen- te isótropos. Las relaciones de tensión-deformación en los huesos pueden ser modeladas usando una generalización de la ley de Hooke, para materiales ortotrópicos: σ ij = k,l C ijkl ε kl Donde C ijmn = C jimn = C mnij , existiendo sólo cinco constantes independientes que son función de: E l ,E t , los módulos de Young en dirección longitudinal y transversal. ν tt tl , los dos coeficientes de Poisson. G t , el módulo de elasticidad transversal. 1.3 Tejido muscular Existen tres tipos de músculo: 1

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  • Biomecnica

    La biomecnica es un rea de conocimientointerdisciplinaria que estudia los fenmenos cine-mticos y mecnicos que presentan los seres vivosconsiderados como sistemas complejos formados portejidos, slidos y cuerpos mecnicos. As la biomecnicase interesa por el movimiento, equilibrio, la fsica,la resistencia, los mecanismos lesionales que puedenproducirse en el cuerpo humano como consecuencia dediversas acciones fsicas.Es una disciplina cientca que tiene por objeto el estudiode las estructuras de carcter mecnico que existen en losseres vivos, fundamentalmente del cuerpo humano. Estarea de conocimiento se apoya en diversas ciencias bio-mdicas, utilizando los conocimientos de la mecnica, laingeniera, la anatoma, la siologa y otras disciplinas,para estudiar el comportamiento del cuerpo humano yresolver los problemas derivados de las diversas condi-ciones a las que puede verse sometido.[1]

    La biomecnica est ntimamente ligada a la binica y usaalgunos de sus principios, ha tenido un gran desarrollo enrelacin con las aplicaciones de la ingeniera a la medici-na, la bioqumica y el medio ambiente, tanto a travs demodelos matemticos para el conocimiento de los siste-mas biolgicos como en lo que respecta a la realizacinde partes u rganos del cuerpo humano y tambin en lautilizacin de nuevos mtodos diagnsticos.Una gran variedad de aplicaciones incorporadas a la prc-tica mdica; desde la clsica pata de palo, a las sostica-das ortopedias con mando mioelctrico y de las vlvulascardacas a los modernos marcapasos existe toda una tra-dicin e implantacin de prtesis.Hoy en da es posible aplicar con xito, en los procesosque intervienen en la regulacin de los sistemas modelosmatemticos que permiten simular fenmenos muy com-plejos en potentes ordenadores, con el control de un grannmero de parmetros o con la repeticin de su compor-tamiento.

    1 Historia y desarrollo

    La biomecnica se estableci como disciplina reconoci-da y como rea de investigacin autnoma en la segundamitad del siglo XX en gran parte gracias a los trabajosde Y. C. Fung cuyas investigaciones a lo largo de cuatrodcadas marcaron en gran parte los temas de inters encada momento de esta disciplina.[2]

    1.1 Circulacin sanguneaHistricamente uno de los primeros problemas abordadospor el enfoque biomecnico moderno, result de intentode aplicar las ecuaciones de Navier-Stokes a la compren-sin del riego sanguneo.[3] Aunque usualmente se consi-dera a la sangre como un uido newtoniano incompresi-ble, esta modelizacin falla cuando se considera el ujosanguneo en las arteriolas o capilares. A la escala de esasconducciones, los efectos del tamao nito de las clulassanguneas o eritrocitos individuales son signicativos, yla sangre no puede ser modelada como un medio con-tinuo. Ms concretamente, cuando el dimetro del vasosanguneo es ligeramente mayor que el dimetro del ero-trocito, entonces aparece el efecto FahraeusLindquist yexiste una disminucin en la tensin tangente al vaso. Asa medida que el dimetro del vaso sanguneo disminuye,los glbulos rojos tienen que aplastarse a lo largo del va-so y frecuentemente slo pueden pasar de uno en uno. Eneste caso, se da un efecto FahraeusLindquist inverso yla tensin tangencial del vaso se incrementa.

    1.2 HuesosOtro desarrollo importante de la biomecnica fue la bs-queda de ecuaciones constitutivas que modelaran adecua-damente las propiedades mecnicas de los huesos.Mecnicamente los huesos son estructuras mecnicas an-isotropas, ms exactamente tienen propiedades diferen-tes en las direcciones longitudinales y transversales. Aun-que s son transversalmente istropos, no son globalmen-te istropos. Las relaciones de tensin-deformacin en loshuesos pueden ser modeladas usando una generalizacinde la ley de Hooke, para materiales ortotrpicos:

    ij =P

    k;l Cijkl"kl

    DondeCijmn = Cjimn = Cmnij , existiendo slo cincoconstantes independientes que son funcin de:

    El; Et , los mdulos de Young en direccinlongitudinal y transversal.tt; tl , los dos coecientes de Poisson.Gt , el mdulo de elasticidad transversal.

    1.3 Tejido muscularExisten tres tipos de msculo:

    1

  • 2 2 SUBDISCIPLINAS

    Msculo liso (no estriado): El estmago, el sistemavascular, y la mayor parte del tracto digestivo estnformados por msculo liso. Este tipo de msculo semueve involuntariamente.

    Msculo miocardaco (estriado): Loscardiomiocitos son un tipo altamente espe-cializado de clula. Estas clulas se contraeninvoluntariamente y estn situadas en la pared delcorazn, actan conjuntamente para producir latidosincronizados.

    Msculo esqueltico (estriado): Es un msculo quedesarrolla un esfuerzo sostenido y generalmente vo-luntario. Un modelo ampliamente usado para estetipo de msculo, es la ecuacin de Hill que puedesimular adecudamente el ttanos:

    (v + b) (P + a) = b(P0 + a)

    Donde:

    P

    v

    P0

    a; b

    Esta ecuacin puede describirse en trminos de la tensiny la velocidad de deformacin como:

    _"+b

    ( + a) = b(0 + a)

    1.4 Tejidos blandosDurante la dcada de 1970, varios investigadores que tra-bajaban en biomecnica iniciaron un programa de carac-terizacin de las propiedades mecnicas de los tejidosblandos, buscando ecuaciones constitutivas fenomenol-gicas para su comportamiento mecnico.Los primeros trabajos se concentraron en tejidos blandoscomo los tendones, los ligamentos y el cartlago son com-binaciones de unamatriz de protenas y un uido. En cadauno de estos tejidos el principal elemento importante esel colgeno, aunque la cantidad y la calidad del colgenovara de acuerdo con la funcin que cada tejido realiza:

    La funcin de los tendones es conectar el mscu-lo con el hueso y est sujeto a cargas de traccin.Los tendones deben ser fuertes para facilitar el mo-vimiento del cuerpo, pero al mismo tiempo ser exi-bles para prevenir el dao a los tejidos musculares.

    Los ligamentos conectan los huesos entre s, y portanto son ms rgidos que los tendones.

    El cartlago, por otro lado, est solicitado primaria-mente con compresin y acta como almohadilladoen las articulaciones para distribuir las cargas entrelos huesos. La capacidad resistente del cartlago encompresin se deriva principalmente del colgeno,como en tendones y ligamentos, aunque en este te-jido el colgeno tiene una conguracin anudada,soportada por uniones de cruce de glucosaminogli-canos que tambin permiten alojar agua para crearun tejido prcticamente incompresible capaz de so-portar esfuerzos de compresin adecudadamente.

    Ms recientemente, se han desarrollado modelos biome-cnicos para otros tejidos blandos como la piel y los r-ganos internos. Este inters ha sido promovido por la ne-cesidad de realismo en la simulaciones de inters mdico.

    2 Subdisciplinas

    Lmina de una de las primeras obras de biomecnica (De MotuAnimalium de Giovanni Alfonso Borelli).

    La Biomecnica est presente en diversos mbitos, aun-que cuatro de ellos son los ms destacados en la actuali-dad:

    La biomecnica mdica, evala las patologas queaquejan al hombre para generar soluciones capacesde evaluarlas, repararlas o paliarlas.

    La biomecnica sioteraputica, evala las dis-funciones del sistema musculoesqueltico en el serhumano, para poder observar, evaluar, tratar o dis-minuir dichas disfunciones. Para realizar esta accin

  • 3de una manera adecuada, la biomecnica siotera-putica aborda la Anatoma desde un punto de vis-ta funcional, entiende el por qu y el como, esdecir, como funciona la articulacin, analiza funcio-nes articulares como la estabilidad, la movilidad y laproteccin analizando el equilibrio que se da entreellas, todo esto, siguiendo trminos Anatmicos in-ternacionales. La diferencia entre la biomecnicadela mecnica o mecnica industrial y la biomecnicasioteraputica es que esta es realmente mvil, estainscrita en el tiempo. Cinesioterapia

    La biomecnica deportiva, analiza la prctica de-portiva para mejorar su rendimiento, desarrollartcnicas de entrenamiento y disear complementos,materiales y equipamiento de altas prestaciones. Elobjetivo general de la investigacin biomecnica de-portiva es desarrollar una comprensin detallada delos deportes mecnicos especcos y sus variablesde desempeo para mejorar el rendimiento y redu-cir la incidencia de lesiones. Esto se traduce en lainvestigacin de las tcnicas especcas del depor-te, disear mejor el equipo deportivo, vestuario, yde identicar las prcticas que predisponen a unalesin. Dada la creciente complejidad de la forma-cin y el desempeo en todos los niveles del depor-te de competencia, no es de extraar que los atletasy entrenadores estn recurriendo en la literatura deinvestigacin sobre la biomecnica aspectos de sudeporte para una ventaja competitiva.

    La biomecnica ocupacional, estudia la interac-cin del cuerpo humano con los elementos con quese relaciona en diversos mbitos (en el trabajo, encasa, en la conduccin de automviles, en el mane-jo de herramientas, etc) para adaptarlos a sus nece-sidades y capacidades. En este mbito se relacionacon otra disciplina como es la ergonoma. ltima-mente se ha hecho popular y se ha adoptado la Bio-mecnica ocupacional que proporciona las bases ylas herramientas para reunir y evaluar los procesosbiomecnicos en lo que se reera a la actual evolu-cin de las industrias, con nfasis en la mejora dela eciencia general de trabajo y la prevencin delesiones relacionadas con el trabajo, esta est nti-mamente relacionada con la ingeniera mdica y deinformacin de diversas fuentes y ofrece un trata-miento coherente de los principios que subyacen ala biomecnica bien diseada y ergonoma de traba-jo que es ciencia que se encarga de adaptar el cuerpohumano a las tareas y las herramientas de trabajo.

    La biomecnica forense, se ocupa de estudiar losmecanismos de lesin que se pueden producir enel cuerpo frente a choques, colisiones, actuacin deesfuerzos de consideracin. Aplica los conceptosbiomecnicos con el n de determinar mecanismoscausales, y aclarar el modo en que se pudieron pro-ducir las lesiones.

    3 Subcampos1. Kinesiologa.. El trmino kinesiologa viene de la

    palabra griega Kinin 'mover[se]'. La kinesiologa,conocida tambin como la cintica humana, es el es-tudio cientco del movimiento humano. Aborda losmecanismos siolgicos, mecnicos y psicolgicos.La aplicaciones de la kinesiologa de la salud hu-mana incluyen la biomecnica y ortopedia; fuerza yacondicionamiento; los mtodos de rehabilitacin,como son la terapia fsica y ocupacional; y el depor-te y el ejercicio. El trabajo de las personas especiali-zadas en Kinesiologa puede abarcar varios campos,como son, la investigacin, la industria de la aptitud,ajustes clnicos y el entorno industrial. Esta ciencia,no debe confundirse con la Kinesiologa aplicada,que es un mtodo de diagnstico quiroprctico.

    2. Rehabilitacin.. La rehabilitacin de la funcinmotora y cognitiva suele implicar mtodos de en-trenamiento de vas neuronales ya existentes o for-macin de nuevas conexiones neuronales para recu-perar o mejorar el funcionamiento neurocognitivoque se haya visto disminuido por alguna patologao traumatismo. Tres de los problemas neuropsico-lgicos con los que ms frecuencia se aplica reha-bilitacin son el dcit de atencin/hiperactividad(TDAH), conmocin cerebral y lesiones de la m-dula espinal. Fisioterapeutas, logopedas y terapeu-tas ocupacionales utilizan distintos mtodos y ejerci-cios para funciones cerebrales especcas, por ejem-plo, los ejercicios de coordinacin ojo-mano puedenrehabilitar ciertos dcits motores, o ejercicios deplanicacin y organizacin, capaces de rehabilitarlas funciones ejecutivas tras un golpe traumtico enla cabeza o mdula. Tcnicas neurocognitivas, comola terapia de rehabilitacin cognitiva, proporcionanla evaluacin y tratamiento de trastornos cognitivosde una gran variedad de enfermedades cerebrales yotros daos que causan incapacidad persistente paramuchos individuos. La rehabilitacin se dirige a lasfunciones cognitivas como la atencin, la memoriay la funcin ejecutiva.

    3. Ergonoma.. La bsqueda de factores humanos yde ergonoma es un campo multidisciplinario, conaportaciones de la psicologa, la ingeniera, la bio-mecnica, diseo industrial, diseo grco, estads-ticas, investigacin y operaciones de la antropome-tra. Consiste en disear equipos y dispositivos quese ajusten al cuerpo humano y a sus capacidadescognitivas. Los trminos factores humanos y er-gonoma son sinnimos. La denicin que da laAsociacin Internacional de Ergonoma sobre la er-gonoma o los factores humanos es:

    La ergonoma (o factores humanos)es la disciplina cientca que estudia lasinteracciones entre los seres humanos y

  • 4 4 METODOLOGA

    otros elementos de un sistema. Utilizateora, principios, datos y mtodos con eln de disear, y obtener as un bienestargeneral y un buen rendimiento humano.

    Su objetivo es conseguir un buen estado de salud,seguridad y productividad. Es relevante en el dise-o de muebles, mquinas y equipos. El diseo er-gonmico es necesario para prevenir lesiones poresfuerzos repetitivos y problemas musculoesquel-ticos, los cuales se pueden desarrollar con el tiempoy pueden alcanzar la discapacidad a largo plazo. Losfactores humanos o la ergonoma tiene que ver con laadaptacin entre el usuario, el equipo y su entorno.Tiene en cuenta las capacidades y las limitacionesdel usuario, con el n de que pueda realizar las ta-reas o funciones. Para evaluar la adaptacin entrela persona y la tecnologa utilizada, los especialistasen ergonoma o factores humanos tienen en cuentael trabajo o actividad que se est llevando a cabo, lasdemandas de los usuarios, el equipo utilizado (su ta-mao, forma, y lo apropiado que es para la tarea), yla informacin utilizada (la forma en que se presen-ta, accede y cambia). La ergonoma se basa en mu-chas disciplinas que estudian a los seres humanos ya su medio ambiente, incluyendo la antropometra,biomecnica, ingeniera mecnica, ingeniera indus-trial, diseo industrial, diseo de la informacin, ki-nesiologa, siologa y psicologa.

    4 MetodologaMuchos de los conocimientos generados por la biomec-nica se basan en lo que se conoce como modelos bio-mecnicos. Estos modelos permiten realizar prediccio-nes sobre el comportamiento, resistencia, fatiga y otrosaspectos de diferentes partes del cuerpo cuando estn so-metidos a unas condiciones determinadas. Los estudiosbiomecnicos se sirven de distintas tcnicas para lograrsus objetivos. Algunas de las ms usuales son:

    Anlisis de fotogrametra. Anlisis de movimien-tos en 3D basado en tecnologa de vdeo digital. Unavez procesadas las imgenes capturadas, la aplica-cin proporciona informacin acerca del movimien-to tridimensional de las personas o de los objetos enel espacio.

    Anlisis de comportamiento tensin-deformacin directo. Este tipo de anlisis seocupa de determinar la resistencia de un materialbiolgico ante la ejecucin de una fuerza queacta sobre este. Estas fuerzas, en sentido general,pueden ser de tipo compresivo o bien de tipotraccin y generarn en la estructura dos cambiosfundamentales.

    Biomecnica computacional. Se reere a las simu-laciones computerizadas de sistemas biomecnicos,tanto para poner a prueba modelos tericos y re-narlos, como para las aplicaciones tcnicas.

    4.1 Cambios en la tensin

    Nos referimos como tensin mecnica al esfuerzo internopor unidad de rea que experimenta el material frente ala aplicacin de la fuerza, cualquiera sea sta y que co-rresponde a los fenmenos descritos por la Tercera Leyde Newton (Accin y Reaccin). De acuerdo con esteprincipio, la aplicacin de un nivel determinado de de-formacin sobre un material exible generar una tensinms pequea que en otro material ms rgido, que bajola misma deformacin experimentar una mayor tensin.La relacin entre el esfuerzo aplicado y las deformacionesexperimentadas, recibe el nombre de rigidez, y dependedel tipo de esfuerzo que sea (de compresin, de exin,torsional, etc.).

    4.2 Cambios en la forma

    Cuando se somete a un objeto cualquiera a la aplicacinde una fuerza, en algn momento experimentar una de-formacin observable. Para los objetos ms bien elsti-cos, dicha deformacin se alcanza con aplicaciones defuerza de baja magnitud, mientras que los materiales r-gidos requieren de aplicacin de magnitudes de fuerza demayor consideracin. La grca asociada al estudio deeste fenmeno se conoce con el nombre de Curva Ten-sin Deformacin de cuyo estudio es posible inferir elcomportamiento del material. Un punto aparte en estaconsideracin lo representan los materiales viscoelsti-cos. Dichos materiales se caracterizan por presentar uncomportamiento diferente en el tiempo a pesar de quelas condiciones de carga o deformacin a las que se lessomete permanezcan constantes. Esto quiere decir, porejemplo, que si el material es sometido a una carga cons-tante, la deformacin del material inicialmente ocurre auna cierta velocidad y que con el paso del tiempo de cargamantenida, dicha deformacin tiende a ser constante (noexperimentar variaciones). Un ejemplo clsico de mate-rial viscoelstico lo constituye el cartlago articular quecubre las supercies seas.

    4.3 Biomecnica computacional

    La biomecnica computacional se reere a la simulacinmediante ordenadores de sistemas biomecnicos comple-jos. Usualmente se usan tanto modelos de slidos parasimular comportamientos cinemticos, como modelos deelementos nitos para simular propiedades de deforma-cin y resistencia de los tejidos y elementos biolgicos.El tipo de anlisis requerido en general es en rgimen de

  • 5.2 Prtesis 5

    grandes deformaciones, por lo que en general los mode-los materiales usan relaciones no lineales entre tensionesy deformaciones.Los tejidos blandos presentan comportamientosviscoelsticos: gran capacidad disipacin de energa,histresis, relajacin de tensiones, precondicionado y"creep". Por lo que generalmente las ecuaciones constitu-tivas adecuadas para modelarlos son de tipo viscoelsticoe involucran tanto a tensiones y deformaciones, comoa velocidades de deformacin. Algunos tejidos blandosincluso pueden ser precondicionados sometindolosa cargas cclicas, hasta el punto que las curvas detensin-deformacin para los tramos de carga y descargapueden llegar a prcticamente solaparse. El modelo mscomnmente usado para modelar la viscoelasticidad delos tejidos blandos es la teora de la viscoelasticidadcuasilineal (QLV).

    4.4 FotogrametraLos estudios biomecnicos se sirven de distintas tcnicaspara lograr sus objetivos. Algunas de las ms usuales son:

    Fotogrametra:

    5 Relacin entre tecnologa y bio-mecnica

    La tecnologa biomecnica se reere tanto a dispositivosarticiales fabricados a partir de los resultados encontra-dos a partir de la investigacin biomecnica, como a losinstrumentos y tcnicas usados en la investigacin y ad-quisicin de nuevos conocimientos en el mbito de la bio-mecnica.

    5.1 rganos articialesSon dispositivos y tejidos creados para sustituir partes delorganismo daadas o que funcionan de forma incorrecta.El anlisis de un rgano articial, debe considerarse en laconstruccin de estos aspectos tales como materiales querequieren unas particulares caractersticas para poder serimplantados e incorporados al organismo vivo. Ademsde las caractersticas fsicas y qumicas de resistencia me-cnica, se necesita abilidad, duracin y compatibilidaden un ambiente biolgico que siempre tiene una elevadaagresividad.El mayor problema que se plantea la construccin de unaprtesis se reere a la relacin entre el biomaterial y el te-jido vital en el que se inserta ya que es muy importante elcontrol de las reacciones qumicas de supercie y micro-estructura, el tejido crece y tiende a incorporar incluso anivel de los poros de la rugosidad supercial, el materialimplantado.

    5.2 PrtesisLa sustitucin de rganos por otros articiales, constitu-ye la frontera avanzada de la ingeniera binica. Dejandoaparte las prtesis ortopdicas cuyo empleo ha tenido unenorme desarrollo gracias a la aplicacin de nuevos ma-teriales y tcnicas de clculo, as como a los avances enlas tcnicas de implantacin por lo que cada da es msamplia la gama de posibilidades de sustitucin de rga-nos conocidos y menos conocido, lo cual resulta de granayuda para pacientes y mdicos un ejemplo de esto es lafabricacin de bombas de insulina para emplear en per-sonas diabticas.

    Electromiografa: anlisis de la actividad elctricade los msculos.

    Plantillas instrumentadas: registro de las presio-nes ejercidas por el pie durante la marcha.

    Baropodometro electrnico: Pasillo instrumenta-do con sensores de presin que registran las presio-nes plantares durante diferentes gestos de locomo-cin (marcha, trote, carrera, etc.).

    Plataformas de fuerza: plataformas dinamomtri-cas diseadas para registrar y analizar las fuerzas deaccin-reaccin y momentos realizados por una per-sona durante la realizacin de una actividad deter-minada.

    Estudia las propiedades mecnicas, cinticas y cinemti-cas de los organismos, tomando en cuenta sus caracters-ticas morfo-funcionales.

    5.3 ImplantesUn implante es un dispositivo mdico fabricado para re-emplazar una estructura biolgica daada o mejorar unaestructura biolgica existente. Los implantes mdicos sonfabricados por el hombre, en contraste con un trasplante.La supercie de estos, que contacta con el cuerpo es de unmaterial biomdico, tal como el titanio, silicona o apatita.En algunos casos, los implantes pueden ser electrnicos,por ejemplo, un marcapasos articial y los implantes co-cleares. Otros pueden ser bioactivos, como son los dispo-sitivos de administracin de frmacos por va subcutnea.

    5.4 SensoresPara intervenir sobre cualquier rgano, se requiere el con-trol y la medicin continua de la intensidad del fenmeno.Los sensores que constituyen el primer elemento del sis-tema, son dispositivos que permiten detectar los fenme-nos fsicos, qumicos y electricos, ofreciendo seriales desalida proporcionales a la intensidad de las entradas. Lasseales de entrada de muy diversos tipos y convertidas en

  • 6 6 REFERENCIAS

    la mayora de los casos en magnitudes elctricas (ejem-plo, variaciones de presin y variaciones de resistenciaelctrica ) corresponden a variaciones de temperatura, dedeformacinmuscular en los esfuerzos, de presin venosao arterial, etc.Los sensores pueden ser electrodos directos capaces decaptar las seales procedentes de actividades celulares, opueden consistir en detectores de concentraciones de sus-tancias qumicas.

    5.5 Estimuladores

    Los estimuladores articiales son utilizados para activarciertos rganos o funciones que, aun estando sanos nofuncionan como es debido a causa de lesiones del sistemanervioso central; segn Claude Ville: Una funcin extre-madamente delicada , es la que se lleva a cabo para esti-mular el msculo cardaco a travs de un aparato marcapasos, que permite regular los latidos cardacos al pro-porcionar desde el exterior impulsos de corriente y queresulta vital en algunos casos de arritmias cardacas.El marca pasos consta de una batera, un generador yun modulador de impulsos elctricos y un electrodo quetransmite los impulsos al tejido cardaco. Existen muydiversos tipos de marca pasos (en la actualidad se cuentacon ms de 200 tipos diferentes) Los impulsos elctricosgenerados por el aparato pueden ser se frecuencia ja,es decir producidos a una frecuencia predeterminada, sinninguna relacin con la actividad del corazn, pero en laactualidad se emplean ms los marcapasos a demanda, osea, mediante impulsos desencadenados cuando el propioaparato reconoce un fallo en el ritmo cardaco normal.

    6 Referencias[1] Vera, 1994

    [2] Y.C. Bert Fung: The Father of Modern Biomechanics

    [3] Y. C. Fung: Elastic Environment of the Capillary Bed,Circulation Research, 1966, 19:441.

    6.1 Bibliografa

    Gutirrez, Gilberto (2005). Principios de anatoma,siologa e higiene: educacion para la salud / Princi-ples of Anatomy, Pyhsiology and Hygiene: Educationfor Health. Editorial Limusa. pp. 67 y 68.

    6.2 Enlaces externos

    Wikcionario tiene deniciones y otra informa-cin sobre biomecnica.Wikcionario

    Biomecnica Universidad de Los Andes Venezuela(ULA)

    Biomecnica Deportiva Biomecnica Clnica Instituto de Biomecnica de Valencia (IBV) Pgina de Edgar Lopategui Sociedad Internacional de Biomecnica (ISB) CIATEC, Centro de Investigacin y Desarrollo enCalzado

    Artculo de carcter divulgativo sobre los funda-mentos fsicos del caminar humano

  • 77 Texto e imgenes de origen, colaboradores y licencias7.1 Texto

    Biomecnica Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Biomec%C3%A1nica?oldid=83748956 Colaboradores: Loco085, Soulreaper, Airunp,Magister Mathematicae, Guanxito, RobotQuistnix, Jomra, Yrbot, YurikBot, Eskimbot, Baneld, Alfredobi, Axxgreazz, Jorgechp, Tamor-lan, CEM-bot, F.A.A, Davius, Jjafjjaf, Thijs!bot, Aremesal, Lauranrg, Bot que revierte, Leptictidium, Muro de Aguas, TXiKiBoT, Gus-tronico, Humberto, Rei-bot, Tristam S., AlnoktaBOT, VolkovBot, Technopat, Stormnight, Matdrodes, Muro Bot, BotMultichill, SieBot,J654874468, Carmin, Bigsus-bot, Tirithel, Campillay, PixelBot, Leonpolanco, Alecs.bot, Petruss, Osado, Diegusjaimes, MelancholieBot,Io.URIEL-ito, LordboT, XDdaniXD, Pmoreo, Roninparable, Ortisa, Xqbot, Jkbw, Rubinbot, Dreitmen, Botarel, Yabama, Luis FernandoNuez Hernandez, PatruBOT, Yaiza Arya, EmausBot, Allforrous, Waka Waka, WikitanvirBot, Silvioguerrero, Diamondland, FloridaU,Vagobot, Fannyb3, Elvisor, Helmy oved, Legobot, Balles2601, Nund25, Grandaveca 1993, Lucia ah, Lafmarta, Tere-orce, Waterme, Na-cho 91 6, Patrimonte, Adrian C Moleon, Albertox64, Dr.cijaBlzquez, Dr CortesFdez, Eat Cereal, JacobRodrigues, Jarould, Peatone81,Sebastianhhh y Annimos: 107

    7.2 Imgenes Archivo:Giovanni_Borelli_-_lim_joints_(De_Motu_Animalium).jpg Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/

    d5/Giovanni_Borelli_-_lim_joints_%28De_Motu_Animalium%29.jpg Licencia: Public domain Colaboradores: De Motu Animaliumbook Artista original: Giovanni Alfonso Borelli

    Archivo:Wiktionary-logo-es.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Wiktionary-logo-es.png Licencia:CCBY-SA 3.0 Colaboradores: originally uploaded there by author, self-made by author Artista original: es:Usuario:Pybalo

    7.3 Licencia de contenido Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

    Historia y desarrollo Circulacin sangunea Huesos Tejido muscular Tejidos blandos

    Subdisciplinas SubcamposMetodologa Cambios en la tensin Cambios en la forma Biomecnica computacional Fotogrametra

    Relacin entre tecnologa y biomecnica rganos artificiales Prtesis ImplantesSensores Estimuladores

    Referencias Bibliografa Enlaces externos

    Texto e imgenes de origen, colaboradores y licenciasTextoImgenesLicencia de contenido