Authors: Hamill, Joseph; Knutzen, Kathleen M.Title:
Biomechanical Basis of Human Movement, 3er EditionCopyright 2009
Lippincott Williams & WilkinsCapitulo 1Terminologa bsica
ObjetivosDespus de leer este captulo, el estudiante ser capaz
de:1. Definir mecnica, biomecnica, kinesiologa y diferenciar entre
sus usos en el anlisis del movimiento humano.2. Definir y dar
ejemplos de movimiento lineal y angular.3. Definir cinemtica y
cintica.4. Explicar la diferencia entre sistemas de referencia
relativos y absolutos.5. Definir los planos sagital, frontal y
transversal junto los correspondientes ejes frontal, sagital y
vertical. Proporcionar ejemplos de los movimientos humanos que se
producen en cada plano.6. Explicar los grado de libertad y dar
ejemplos de grados de libertad asociados con numerosas
articulaciones en el cuerpo.7. Describir la ubicacin de los
segmentos o puntos de referencia usando trminos anatmicos
correctos, como medial, lateral, proximal y distal.8. Identificar
segmentos por su nombre correcto, definir todos los descriptores de
movimientos segmentarios, y proporcionar ejemplos especficos en el
cuerpo.
Para estudiar kinesiologa y biomecnica utilizando este libro se
requiere una mente fresca. Recuerde que el movimiento humano es el
tema y el objetivo de estudio en ambas disciplinas. Un conocimiento
profundo de los diversos aspectos del movimiento humano puede
facilitar una mejor enseanza, un entrenamiento exitoso, una terapia
ms observadora, prescribir un ejercicio bien informado, y nuevas
ideas de investigacin. El movimiento es el medio por el que
interactuamos con nuestro entorno, si estamos simplemente dando un
paseo por un parque, el fortalecimiento de los msculos en un press
de banca, quien compite en el salto de altura en una carrera
colegial de atletismo, o el estiramiento o la rehabilitacin de una
articulacin lesionada. Movimiento (movement), o gesto (motion),
implica un cambio en el lugar, la posicin o postura en relacin con
un algn punto en el medio ambiente. Movement o movimiento es cuando
se mueve una parte del cuerpo. Motion o gesto es cuando se mueve el
cuerpo completo).Este libro se centra en el desarrollo del
conocimiento en el rea del movimiento humano, de tal manera que
usted se sienta cmodo observando el movimiento humano y resolviendo
los problemas del movimiento. Muchos enfoques se pueden tomar para
el estudio del movimiento, tales como la observacin de movimiento
utilizando slo el ojo humano o la recopilacin de datos sobre los
parmetros de movimiento utilizando equipo de laboratorio. Los
observadores de las actividades tambin tienen preocupaciones
diferentes: un entrenador puede estar interesado en el resultado de
un saque de tenis, pero un terapeuta puede estar interesado en
identificar en qu parte del servicio a un tenista con tendinitis
est asentndose una presin sobre el codo. Algunas aplicaciones de la
biomecnica y kinesiologa requieren slo una visin superficial de un
movimiento como la inspeccin visual de la posicin del antebrazo en
el lanzamiento. Otras aplicaciones, como la evaluacin de las
fuerzas aplicadas por una mano en una pelota de baloncesto durante
un tiro, requieren cierto conocimiento avanzado, el uso de equipos
y tcnicas sofisticadas.Un equipo elaborado no es necesario para
aplicar el material en este texto, pero es necesario entender e
interpretar ejemplos numricos de los datos recogidos mediante este
tipo de complejos instrumentos. Ejemplos cualitativos en este texto
describen las caractersticas del movimiento. Un anlisis cualitativo
es una evaluacin no numrica del movimiento basado en la observacin
directa. Estos ejemplos pueden aplicarse directamente a una
situacin de movimiento en particular mediante la observacin visual
o de vdeo.En este texto tambin se presenta informacin cuantitativa.
Un anlisis cuantitativo es una evaluacin numrica del movimiento
basado en los datos recogidos durante la accin. Por ejemplo, las
caractersticas del movimiento se pueden presentar para describir
las fuerzas o los componentes espaciales y temporales de la
actividad. La aplicacin de este material a un entorno prctico,
tales como la enseanza de una habilitad deportiva, es ms difcil
porque es ms abstracto y, a menudo no se puede observar
visualmente. La informacin cuantitativa puede ser importante, sin
embargo, a menudo corrobora lo que se ve visualmente en un anlisis
cualitativo. Asimismo dirige la instruccin tcnica debido a que un
anlisis cuantitativo identifica la fuente del movimiento. Por
ejemplo, una voltereta frontal se puede evaluar cualitativamente a
travs de la observacin visual, centrndose en cuestiones como si las
piernas estn juntas y rectas, si la espalda se arquea, y el
aterrizaje es estable y si la corrida (handspring) era demasiado
rpida o lenta. Pero es a travs del anlisis cuantitativo que se
identifica la fuente del movimiento y la magnitud de las fuerzas
generadas. Una fuerza no puede ser observada cualitativamente, pero
sabiendo que es la fuente del movimiento ayuda con la evaluacin
cualitativa en su efecto, es decir, el xito de la corrida
(handspring).En este captulo se presenta la terminologa que se
utiliza en todo el resto del texto. El captulo comienza con la
definicin y la introduccin de las diversas reas de estudio para el
anlisis de movimiento. Esta ser la primera exposicin a las reas que
se presentan en mayor profundidad ms adelante en el texto. A
continuacin, el captulo trata de los mtodos y la terminologa que
describe cmo llegamos a las propiedades mecnicas bsicas de diversas
estructuras. Por ltimo, el captulo establece un vocabulario de
trabajo para la descripcin del movimiento, tanto a nivel
estructural y de todo el cuerpo.
PRINCIPALES AREAS DE ESTUDIOBiomecnica versus KinesiologaLos que
estudian el movimiento humano a menudo estn en desacuerdo sobre el
uso de los trminos kinesiologa y biomecnica. Kinesiologa puede ser
utilizado de dos maneras. En primer lugar, la kinesiologa como el
estudio cientfico del movimiento humano puede ser un trmino general
usado para describir cualquier forma de evaluacin del movimiento
humano, anatmica, fisiolgica, psicolgica o mecnicamente. En
consecuencia, la kinesiologa ha sido utilizada por varias
disciplinas para describir muchas diferentes reas de contenidos.
Algunos departamentos de educacin fsica y ciencias del movimiento
han ido tan lejos como para adoptar la kinesiologa como su nombre
del departamento. En segundo lugar, la kinesiologa describe el
contenido de una clase en la que el movimiento humano es evaluado
por el examen de su origen y sus caractersticas. Sin embargo, una
clase de kinesiologa puede consistir principalmente de anatoma
funcional en una universidad y biomecnica estrictamente en
otras.Histricamente, un curso de kinesiologa ha sido parte de los
planes de estudios universitarios, siempre que ha habido programas
de ciencias de educacin y de movimiento fsico. El curso se centr
originalmente en el sistema msculo-esqueltico, la eficiencia de
movimiento desde el punto de vista anatmico, y las acciones
conjuntas y muscular durante los movimientos simples y complejos.
Una actividad tpica de un estudiante en el curso kinesiologa fue
identificar fases discretas en una actividad, describir los
movimientos segmentarios que ocurren en cada fase, e identificar
los principales contribuyentes musculares a cada movimiento de la
articulacin. Por lo tanto, si uno estuviera completando un anlisis
kinesiolgico del acto de levantarse de una silla, los movimientos
seran la extensin de cadera, extensin de la rodilla y flexin
plantar a travs de los gastrocnemios, cudriceps femoral, y los
grupos de msculos del trceps sural, respectivamente. La mayora de
los anlisis de kinesiologa se consideran cualitativos, ya que
implican la observacin de un movimiento y proporcionan un desglose
de las habilidades y la determinacin de las contribuciones
musculares al movimiento.El contenido del estudio de la Kinesiologa
se incorpora en muchos cursos de biomecnica y se utiliza como un
precursor de la introduccin del contenido biomecnico ms
cuantitativo. En este texto, la biomecnica ser utilizado como un
trmino general para describir los contenidos tratados previamente
en cursos de kinesiologa, as como un contenido desarrollado como
resultado del crecimiento de el rea de la biomecnica.En los aos
1960 y 1970, la biomecnica fue desarrollada como un rea de estudio
en los programas de estudios de pregrado y postgrado a travs de
Amrica del Norte. El contenido de la biomecnica fue extrado de la
mecnica, un rea de la fsica que consiste en el estudio del
movimiento y el efecto de las fuerzas sobre un objeto. La mecnica
es utilizada por los ingenieros para disear y construir estructuras
y mquinas, ya que proporciona las herramientas para el anlisis de
la fuerza de las estructuras y formas de predecir y medir el
desplazamiento de una mquina. Fue una transicin natural para tomar
las herramientas de la mecnica y aplicarlas a los organismos vivos.
La Biomecnica fue definida por la Sociedad de Biomecnica (1) como
una aplicacin de las leyes de la mecnica para el gesto animado.
Otra definicin propuesta por la Sociedad Europea de Biomecnica (2)
es de la del estudio de las fuerzas que actan y se generan dentro
de un cuerpo y los efectos de estas fuerzas en los tejidos,
lquidos, o materiales utilizados con fines diagnsticos, tratamiento
o de investigacin.Un anlisis biomecnico evala el movimiento de un
organismo vivo y el efecto de las fuerzas sobre el organismo vivo.
El enfoque biomecnico para el anlisis de movimiento puede ser
cualitativo, con el movimiento observado y descrito, o
cuantitativo, lo que significa que se puede medir algn aspecto del
movimiento. El uso del termino biomecnica en este texto incorpora
componentes cualitativos con un enfoque cuantitativo ms especfico.
En este enfoque, las caractersticas de movimiento de un ser humano
o un objeto se describen utilizando parmetros tales como la
velocidad y direccin, cmo se crea el movimiento a travs de la
aplicacin de fuerzas, tanto dentro como fuera del cuerpo; y las
posiciones del cuerpo y acciones ptimas para el movimiento eficaz y
eficiente. Por ejemplo, para evaluar biomecnicamente el movimiento
de levantarse de una silla, se intenta medir e identificar las
fuerzas articulares que actan en la cadera, rodilla y el tobillo,
junto con la fuerza entre el pie y el suelo. Los componentes de un
anlisis biomecnico y kinsico de un gesto motor se presentan en la
figura 1-1. Examinaremos ahora algunos de estos componentes
individualmente.
Figura 1-1. Tipos de anlisis del movimiento. El movimiento puede
ser analizado mediante las contribuciones anatmicas para el
movimiento (anatoma funcional), descripcin de las caractersticas de
un gesto (cinemtica) o determinar las causas de un gesto
(cintica).
Anatoma versus Anatoma FuncionalLa anatoma, es la ciencia de las
estructuras del cuerpo, es la base de la pirmide de la que se
desarrolla la experiencia sobre el movimiento humano. Es til
desarrollar una slida comprensin de la anatoma regional de manera
que para una regin especfica, como el hombro, los huesos,
disposicin de los msculos, inervacin nerviosa de los msculos,
suministro de sangre a los msculos y otras estructuras importantes
como los ligamentos que se puedan identificar. El conocimiento de
la anatoma se puede poner en buen uso, por ejemplo, si uno est
tratando de evaluar una lesin. Supongamos que un paciente tiene un
dolor en la cara interna del codo. El conocimiento de la anatoma
permite reconocer el epicndilo medial del hmero como la estructura
sea ms destacada de la cara medial. Tambin indica que los msculos
que tiran de la mano y los dedos hacia el antebrazo en un
movimiento de flexin de mueca se unen al epicndilo medial. Por lo
tanto, el conocimiento de la anatoma puede llevar a un diagnstico
de epicondilitis medial, posiblemente causado por el uso excesivo
de los msculos flexores de la mano.La anatoma funcional es el
estudio de los componentes del cuerpo necesario para lograr,
realizar un movimiento o funcin humana. Utilicemos el enfoque
anatmico funcional para analizar por ejemplo una extremidad
superior cuando eleva una mancuerna lateralmente, identificamos el
deltoides, trapecio, elevador de la escpula, romboides y los
msculos supraespinoso como contribuyentes de la rotacin externa y
elevacin de la cintura escapular y la abduccin del brazo. El
conocimiento de la anatoma funcional es til en una variedad de
situaciones, por ejemplo, para establecer un programa de
entrenamiento de ejercicio o carga y para evaluar el potencial de
lesiones en un movimiento o el deporte, o a la hora de establecer
tcnicas de entrenamiento y ejercicios para atletas. La consideracin
principal de la anatoma funcional no es la ubicacin del msculo, es
el movimiento producido por el msculo o el grupo muscular.
Movimiento Lineal vs Movimiento AngularMovimiento o gesto es un
cambio de lugar, posicin, o postura que ocurre con el tiempo y con
respecto a algn punto en el medio ambiente. Dos tipos de movimiento
estn presenten en un movimiento humano o un objeto propulsado por
un humano. En primer lugar esta el movimiento lineal, a menudo
denominado traslacin o movimiento de traslacin. El movimiento
lineal es el movimiento a lo largo de una va recta o curva en la
que todos los puntos de un cuerpo u objeto se mueven la misma
distancia en la misma cantidad de tiempo. Ejemplos de ello son el
camino de un velocista, la trayectoria de una pelota de bisbol, el
movimiento de la barra en un press de banca, o el movimiento de los
pies durante una patada de despeje de ftbol. El enfoque en estas
actividades est en la direccin, la trayectoria y la velocidad del
movimiento del cuerpo u objeto. La figura 1-2 ilustra dos puntos de
focos para el anlisis del movimiento lineal.
Figura 1-2. Ejemplos de movimiento lineal. La forma de aplicar
el anlisis del movimiento lineal incluyen el examen del movimiento
del centro de gravedad o la trayectoria de un objeto
proyectado.
El centro de masa del cuerpo o de un segmento, o de un objeto es
generalmente monitoreado en un anlisis lineal (Fig. 1-2). El centro
de masa es el punto de la masa del objeto a fijarse, y representa
el punto en el que el efecto total de la gravedad acta sobre el
objeto. Sin embargo, cualquier punto puede ser seleccionado y
evaluado para el movimiento lineal. En el anlisis de una habilidad,
por ejemplo, es til a menudo para obtener una indicacin de ciertos
movimientos del tronco el control del movimiento de la parte
superior de la cabeza. Una examinacin de la cabeza, por ejemplo al
correr. La cabeza se mueve hacia arriba y abajo? De lado a lado? Si
es as, es una indicacin de que la masa central del cuerpo tambin se
est moviendo en esas direcciones. La trayectoria de la mano o la
raqueta es importante al lanzar en deportes de raquetas, lo que hay
que monitorear visualmente es si el movimiento lineal de la mano o
con la raqueta durante la ejecucin del movimiento es beneficioso.
En una actividad como las carreras de velocidad, el movimiento
lineal de todo el cuerpo es el componente ms importante de analizar
porque el objetivo del sprint (correr a mxima velocidad) es mover
el cuerpo rpidamente de un punto a otro.El segundo tipo de
movimiento es el movimiento angular, que es un movimiento alrededor
de un punto de manera que diferentes regiones del mismo segmento
del cuerpo u objeto no se mueven a travs de la misma distancia en
una cantidad de tiempo dada. Como se ilustra en la Figura 1-3,
girar alrededor de una barra alta representa el movimiento angular
porque todo el cuerpo gira alrededor del punto de contacto con la
barra. Para hacer una vuelta completa alrededor de la barra, los
pies se desplazan a travs de una distancia mucho mayor que los
brazos porque estn ms lejos del punto de giro. Es tpico en
biomecnica que para examinar las caractersticas del movimiento
lineal de una actividad, luego seguir con una mirada ms cercana a
los movimientos angulares que crean y contribuyen al movimiento
lineal.
Figura 1-3. Ejemplos de movimiento angular. Movimiento angular
del cuerpo, un objeto o segmento puede tener lugar alrededor de un
eje que discurre a travs de una articulacin (A), a travs del centro
de gravedad (B) o alrededor de un eje externo (C).
Todos los movimientos lineales del cuerpo humano y los objetos
propulsados por los seres humanos se producen como consecuencia de
las contribuciones angulares. Hay excepciones a esta regla como el
paracaidismo o la cada libre, en el que el cuerpo se mantienen en
una posicin para dejar que la gravedad cree el movimiento lineal
hacia abajo, y cuando una traccin o empuje externo mueve el cuerpo
o un objeto. Es importante identificar los movimiento angulares y
su secuencia que componen una habilidad o movimiento humano debido
a que los movimientos angulares determinan el xito o fracaso del
movimiento lineal.Movimientos angulares ocurren sobre una lnea
imaginaria llamada el eje de rotacin. El movimiento angular de un
segmento, como el brazo, se produce alrededor de un eje que se
dispone a travs de la articulacin. Por ejemplo, bajando el cuerpo
en una posicin de sentadillas profundas implica el movimiento
angular del muslo sobre la articulacin de la cadera, el movimiento
angular de la pierna sobre la articulacin de la rodilla, y el
movimiento angular del pie sobre la articulacin del tobillo. El
movimiento angular tambin puede ocurrir alrededor de un eje a travs
del centro de masa. Ejemplos de este tipo de movimiento angular son
un salto mortal en el aire y de giro vertical de una figura en un
gimnasta. Por ltimo, el movimiento angular puede ocurrir alrededor
de un eje exterior fijo. Por ejemplo, el cuerpo sigue un camino de
movimiento angular al hacer giros alrededor de una barra alta, con
la barra alta como eje de rotacin.Para el dominio de anlisis de
movimiento humano, es necesario identificar las contribuciones del
movimiento angular al movimiento lineal del cuerpo u objeto. Esto
es evidente en una actividad simple, como patear un baln a mxima
distancia. La intencin de la patada es hacer contacto entre el pie
que se desplaza a una velocidad lineal alta y se mueve en la
direccin correcta para enviar el baln en la direccin deseada. El
movimiento lineal de inters es la trayectoria y velocidad del baln
despus de que salga del pie. Para crear una velocidad alta y una
trayectoria correcta, los movimientos angulares de los segmentos de
la pierna que golpea son secuenciales, elaborando una velocidad del
uno y del otro segmento, de manera que la velocidad del pie se
determina por la suma de velocidades individuales de los segmentos
en conexin. La pierna que golpea mueve en fase preparatoria,
retrocediendo a travs de los movimientos angulares del muslo,
pierna y pie. La pierna azota nuevamente muy rpidamente debajo del
muslo apenas empiece a moverse hacia delante para iniciar la
patada. En la fase de potencia del golpe, el muslo se mueve
vigorosamente hacia delante y rpidamente se extiende la pierna y el
pie hacia delante a velocidades angulares muy rpidos. Apenas se
hace el contacto con el baln, el pie se mueve muy rpido porque las
velocidades del muslo y la pierna han sido transferidos a los pies.
La observacin especializada del movimiento humano permite la
relacin entre el movimiento angular y lineal que se muestra en este
ejemplo de patada que sirve como una base para las tcnicas
utilizadas para corregir o facilitar un patrn de movimiento o
habilidad.
Cinemtica versus CinticaUn anlisis biomecnico se puede llevar a
cabo de cualquiera de las dos perspectivas. El primero, la
cinemtica, tiene que ver con las caractersticas del movimiento
desde una perspectiva espacial y temporal sin hacer referencia a
las fuerzas que causan el movimiento. Un anlisis cinemtico consiste
en la descripcin del movimiento para determinar qu tan rpido se
mueve un objeto, que tan alto va, o qu tan lejos se traslada. Por
lo tanto, la posicin, la velocidad y la aceleracin son los
componentes de inters. Ejemplos de anlisis cinemtico lineal son el
examen de las caractersticas de proyectil de un saltador o un
estudio de la performance de los nadadores de elite. Ejemplos de
anlisis cinemticos angulares son una observacin de la secuencia de
movimiento de la articulacin para un saque de tenis o un examen de
las velocidades y aceleraciones segmentarias en un salto vertical.
La figura 1-4 presenta tanto un ejemplo cinemtico angular
(izquierda) y lineal (derecha) del swing del golf. Mediante el
examen de un movimiento cinemtico angular o lineal, podemos
identificar los segmentos que participan en ese movimiento y que
requieren mejoras u obtener ideas y mejoras tcnicas de los atletas
de elite o descomponer una habilidad en sus partes componentes. Por
cada uno de estos ejemplos, podemos mejorar nuestra comprensin del
movimiento humano.
Figura 1-4. Ejemplos de anlisis de movimiento cinemtico. El
anlisis cinemtico se centra en la cantidad y el tipo de movimiento,
la direccin del movimiento, y la velocidad o el cambio en la
velocidad del cuerpo o un objeto. El tiro de golf se presenta de
dos de estos puntos de vista: los componentes angulares del swing
de golf (izquierda) y la direccin y velocidad del palo y la bola
(derecha).
Empujar una mesa puede o no puede mover la mesa, dependiendo de
la direccin y la fuerza del empuje. Empujar o tirar entre dos
objetos puede o no resultar en un movimiento que se denomina
fuerza. La cintica es el rea de estudio que examina las fuerzas que
actan en un sistema, tales como el cuerpo humano, o cualquier
objeto. Un anlisis del movimiento cintico examina las fuerzas que
causan un movimiento. Un anlisis de movimiento cintico es ms difcil
que un anlisis cinemtico tanto para comprender y evaluar porque las
fuerzas no pueden verse (Fig. 1-5). Slo los efectos de las fuerzas
pueden ser observados. Ver a alguien levantar una pesa de 200
libras en una posicin en cuclillas. Cunta fuerza se ha aplicado?
Debido a que la fuerza no se puede ver, no hay manera de evaluar
con precisin la fuerza a menos que se pueda medir con instrumentos
de registro. Una estimacin probable de la fuerza es de al menos 200
libras, ya que es el peso de la barra. La estimacin puede ser
inexacta en una cantidad significativa si el peso del cuerpo
levantado y la velocidad de la barra no se consideraron.Las fuerzas
que se producen durante el movimiento humano son importantes porque
son responsables de crear todos nuestros movimientos y de mantener
posiciones o posturas que no tienen movimiento. La evaluacin de
estas fuerzas representa el mayor desafo tcnico en biomecnica, ya
que requiere un equipo sofisticado y experiencia considerable. Por
lo tanto, para el analista novato del movimiento, conceptos
relativos a maximizar o minimizar la produccin de fuerza en el
cuerpo ser ms importante que la evaluacin de las propias fuerzas
reales.
Figura 1-5. Ejemplos de anlisis de movimiento cintico. El
anlisis cintico se centra en la causa del movimiento. El levantador
de pesas demuestra cmo el levantamiento puede ser analizado por
mirar las fuerzas verticales sobre el suelo que producen la
elevacin (lineal) y los torques producidos en las tres
articulaciones de las extremidades inferiores que generan la fuerza
muscular necesaria para la elevacin (Reproducida de Lander, J. et
al. [1986]. Biomecnica del ejercicio de sentadilla usando un centro
modificado de masa de la barra. Medicine and Science in Sports and
Exercise, 18:469-478).
Un anlisis cintico puede proporcionar al profesor, terapeuta,
entrenador o investigador una informacin valiosa sobre cmo se
produce el movimiento o cmo se mantiene una posicin. Esta
informacin puede dirigir un acondicionamiento o el entrenamiento
para un deporte o movimiento. Por ejemplo, los anlisis cinticos
realizados por los investigadores han identificado las posiciones
dbiles y fuertes en varias posiciones articulares y movimiento. Por
lo tanto, sabemos que la posicin ms dbil para el inicio de un curl
de bceps es con los pesos colgando hacia abajo y el antebrazo
recto. Si el mismo ejercicio se inicia con el codo ligeramente
doblado, ms peso se puede levantar.Los anlisis cinticos tambin
identifica las partes importantes de una habilidad en trminos de
produccin de movimiento. Por ejemplo, cul es la mejor tcnica para
la maximizacin de un salto vertical? Despus de medir las fuerzas
producidas contra el suelo que se utilizan para propulsar el cuerpo
hacia arriba, los investigadores han llegado a la conclusin de que
el salto vertical que incorpora una cada muy rpida hacia abajo y
una salida rpida hacia arriba (a menudo llamado accin
contramovimiento) produce fuerzas ms eficaces en el suelo que un
salto lento y profundo.Por ltimo, la cintica ha jugado un papel
crucial en la identificacin de los aspectos de una habilidad o
movimiento que hacen propenso a una lesin. Por qu el 43% de los
participantes y el 76% de los instructores de ejercicio aerbico de
alto impacto incurre en una lesin? La respuesta fue identificado
claramente a travs de un anlisis cintico que encontr fuerzas en
ejercicios tpicos aerbicos de alto impacto que estn en la magnitud
de 4 a 5 veces el peso corporal. Para una persona que pesa 667,5N
(newtons) o 150 libras, la exposicin repetida a las fuerzas de
orden de 2670 a 3337,5N (600-750libras) contribuye parcialmente a
las lesiones del sistema msculo-esqueltico.El examen tanto de los
componentes cinemticos y cinticos es esencial para la completa
compresin de todos los aspectos de un movimiento. Tambin es
importante para estudiar las relaciones cinemticas y cinticas para
cualquier aceleracin de una extremidad, de un objeto, o del cuerpo
humano que es el resultado de una fuerza aplicada en algn punto, en
un momento determinado, con una magnitud dada y una duracin en
particular. Aunque es de alguna utilidad solamente la descripcin de
las caractersticas cinemticas del movimiento, tambin hay que
explorar las fuentes cinticas antes de una posible compresin a
fondo de un movimiento o habilidad.
Esttica versus DinmicaExamine la postura que utiliza para
sentarse en un escritorio y cuando trabaja en un computador. Hay
fuerzas que se estn ejerciendo? Si. A pesar de que no hay
movimiento, hay fuerzas entre la espalda y la silla, los pies y el
suelo. Adems, las fuerzas musculares estn actuando a travs del
cuerpo para contrarrestar la gravedad y mantener la cabeza y el
tronco erguido. Las fuerzas estn presentes sin movimiento y se
producen continuamente para mantener posiciones y posturas que no
implican movimiento. Los principios de la esttica se utilizan para
evaluar la postura sentada. La esttica es una rama de la mecnica
que examina los sistemas que no se mueven o que se desplazan a una
velocidad constante. Los sistemas estticos se consideran en
equilibrio. El equilibrio es un estado de balance en el que no hay
aceleracin porque las fuerzas que causan que una persona u objeto
comience a moverse, para acelerar o frenar son neutralizados por
fuerzan opuestos que les anulan.La esttica tambin es til para
determinar tensiones en las estructuras anatmicas en el cuerpo, la
identificacin de la magnitud de las fuerzas musculares, y la
identificacin de la magnitud de la fuerza que resultara en la
prdida de equilibrio. Cunta fuerza requiere generar el msculo
deltoides para mantener el brazo hacia un lado? Por qu es ms fcil
de sostener un brazo a un lado si se baja el brazo de manera que ya
no es perpendicular al cuerpo? Cul es el efecto de una lordosis
(incremento de la curvatura de la espalda) en las fuerzas
provenientes a travs de las vrtebras lumbares? Estos son los tipos
de preguntas de anlisis esttico que se pueden contestar. Debido a
que el caso esttico implica ningn cambio en la cinemtica del
sistema, un anlisis esttico se realiza generalmente mediante
tcnicas cinticas para identificar las fuerzas y el lugar de las
aplicaciones de fuerza responsables de mantener una postura, una
posicin o una velocidad constante. La cinemtica analiza, sin
embargo, se puede aplicar en la esttica para corroborar si hay
equilibrio a travs de la ausencia de aceleracin.Para salir de la
estacin de trabajo y levantarse de la silla, es necesario producir
fuerzas en la extremidad inferior y en el suelo. La dinmica es la
rama de la mecnica utilizada para evaluar este tipo de movimiento,
ya que examina los sistemas que se estn acelerando. La dinmica
utiliza un enfoque cinemtico o cintico o ambos para analizar el
movimiento. Un anlisis de la dinmica de una actividad como correr
puede incorporar un anlisis cinemtico en el que se describen el
movimiento lineal total del cuerpo y el movimiento angular de los
segmentos. El anlisis cinemtico puede estar relacionado con un
anlisis cintico que describe las fuerzas aplicadas al suelo y a
travs de las articulaciones de personas que corren. Este libro se
ocupa de numerosos ejemplos que implican el movimiento del ser
humano o un objeto propulsado, la dinmica se aborda en detalle en
los captulos especficos sobre la cinemtica y la cintica lineal y
angular.
DESCRIPTORES ANATOMICOS DE MOVIMIENTONombre de los segmentosEs
importante identificar los nombres correctamente y utilizarlos de
manera coherente en el anlisis del movimiento. Para flexionar el
hombro puede uno levantar el brazo con peso en la mano o elevar el
brazo completo por delante? Cualquier que sea la interpretacin del
nombre que se le coloque al segmento, el termino brazo determina el
tipo de movimiento realizado. La interpretacin correcta de la
flexin en el hombro es elevar todo el brazo debido a que el brazo
es el segmento entre el hombro y el codo, no es el segmento entre
el codo y la mueca o el segmento entre el codo y la mano. Una
revisin de los nombres de los segmentos es la preparacin que vale
la pena revisar para un uso ms extenso de ellos en el estudio de la
biomecnica.La cabeza, el cuello y el tronco son segmentos que
comprenden la parte principal del cuerpo, o la porcin axial del
esqueleto. Esta parte del cuerpo representa ms del 50% del peso de
una persona, y por lo general se mueve mucho ms lento que las otras
partes del cuerpo. Debido a su gran tamao y baja velocidad, el
tronco es un buen segmento de observar visualmente cuando uno est
aprendiendo a analizar el movimiento o siguiendo la actividad total
del cuerpo.Las extremidades superiores e inferiores se denominan la
parte apendicular del esqueleto. En trminos generales, se alejan o
se mueven distal al tronco, los segmentos se hacen ms pequeos, se
mueven ms rpido y son ms difciles de observar debido a su tamao y
velocidad. As, mientras que la flexin del hombro se est levantando
la extremidad superior en el frente, la flexin del antebrazo
describe un movimiento en el codo. Los movimientos del brazo suelen
ser descritos que ocurren en la articulacin del hombro, los
movimientos del antebrazo se describen en relacin con el codo en
actividad conjunta, y los movimientos de las manos se describen en
relacin a la mueca. La figura 1-6 ilustra las regiones axiales y
apendiculares del cuerpo con los nombres de los segmentos
correctos.
Figura 1-6. Posicin anatmica vs posicin fundamental de partida.
Las posiciones anatmicas y fundamental de partida sirven como punto
de referencia para la descripcin de los movimientos
articulares.
En la extremidad inferior, el muslo es la regin entre las
articulaciones de la cadera y de la rodilla, la pierna es la regin
entre las articulaciones de la rodilla y el tobillo y el pie es la
regin distal a la articulacin del tobillo. El movimiento del muslo
se describe tpicamente como ocurre en la articulacin de la cadera,
el movimiento de las piernas se describe mediante acciones en la
articulacin de la rodilla, y los movimientos del pie son
determinados por la actividad de la articulacin del tobillo.Trminos
anatmicosLa descripcin de una posicin segmentaria o de un
movimiento articular esta tpicamente expresado en relacin con una
posicin de inicio designada. Esta posicin de referencia, o posicin
anatmica, ha sido un punto de referencia estndar utilizado durante
muchos aos por los anatomistas, biomecnicos y profesionales de la
salud. En esta posicin, el cuerpo est en una postura erguida con la
cabeza mirando hacia delante, los brazos a los lados del tronco con
las palmas mirando hacia delante, y las piernas juntas con los pies
tambin apuntando hacia delante. Algunos biomecnicos prefieren
utilizar lo que se llama la posicin fundamental como la posicin de
referencia. Esta posicin de referencia es similar a la posicin
anatmica excepto que los brazos estn en una postura ms relajada en
los lados con las palmas hacia adentro del tronco. Cualquiera que
sea la posicin de partida que se utilice, todas las descripciones
de movimientos segmentarios se hacen en relacin con algn punto de
referencia. Ambas posiciones de referencia se ilustran en la figura
1-6.Para discutir la posicin articular, debemos definir el ngulo de
la articulacin, o ms correctamente, el ngulo relativo entre dos
segmentos. Un ngulo relativo es el ngulo incluido entre los dos
segmentos (figura 1-7). El clculo del ngulo relativo se ilustra en
un captulo ms adelante en este libro.
Figura 1-7. ngulos relativos en el codo (A) y la rodilla (B).La
posicin de partida es tambin llamada la posicin cero para la
descripcin de la mayora de los movimientos articulares. Por
ejemplo, cuando una persona est de pie, hay un movimiento cero en
la articulacin de la cadera. Si el muslo se flexiona o se gira
interna o externamente (hacia dentro o fuera), la cantidad de
movimiento se describe con relacin a la posicin de partida
fundamental o anatmica. La mayora de las posiciones cero son
bastante obvias porque normalmente hay un lnea recta entre los dos
segmentos de manera que no se forma ningn ngulo relativo entre
ellas. La posicin cero en el tronco se produce cuando el tronco
esta vertical y en lnea con la extremidad inferior. La posicin cero
en la rodilla se encuentra en la postura de pie cuando no hay ngulo
entre el muslo y la pierna. Una posicin cero no tan obvia es en la
articulacin del tobillo. Para estar articulacin, la posicin cero se
asume en la postura con la planta del pie perpendicular a la
pierna.La descripcin del movimiento o de la ubicacin anatmica puede
ser mejor presentada utilizando la terminologa que es
universalmente aceptada y comprendida. Los trminos sobre el
movimiento deben ser parte de un vocabulario de trabajo,
independientemente del nivel de aplicacin de la kinesiologa
requerida. Un desarrollo slido del conocimiento de las
caractersticas del movimiento de las distintas fases de un
movimiento o habilidad humana en un deporte puede mejorar la
eficacia de la enseanza de la habilidad, ayudar en la correccin de
los defectos de una performance, identificar los movimientos y
sectores importantes para el nfasis en el acondicionamiento fsico,
e identificar los aspectos de la habilidad que puedan estar
asociadas con la lesin. El investigador experimentado, entrenador o
profesor puede determinar los movimientos ms relevantes en una
habilidad y utilizar un vocabulario especfico de trminos para
instruir a los estudiantes o atletas. Un conjunto estandarizado de
trminos es ms til en esta situacin.Los trminos anatmicos que
describen la posicin o direccin relativa se ilustran en la figura
1-8. El trmino medial se refiere a una posicin relativamente cerca
de la lnea media del cuerpo u objeto o de un movimiento que se
mueve hacia la lnea media. En la posicin anatmica, el dedo meique y
el dedo grande del pie estn en el lado medial de la extremidad
debido a que estn en el lado de la extremidad ms prxima a la lnea
media del cuerpo. Adems, sealando los dedos de los pies hacia la
lnea media del cuerpo se considera un movimiento en una direccin
medial. Lo contrario a medial es lateral, es decir, una posicin
relativamente lejos o un movimiento lejos de la lnea media. En la
posicin anatmica, el pulgar y el dedo pequeo del pie estn en el
lado lateral de la mano y el pie, respectivamente, debido a que est
ms lejos de la lnea media. Del mismo modo, sealando los dedos de
los pie hacia fuera es un movimiento lateral. Puntos de referencia
tambin son comnmente designados como medial o lateral en funcin de
su posicin relativa a la lnea media, tales como cndilos medial y
lateral, epicndilos y malolos.Proximal y distal se utilizan para
describir la posicin relativa con respecto a un punto de referencia
designado, con proximal se representa una posicin ms cercana al
punto de referencia y distal se utiliza para un punto ms alejado de
la referencia. La articulacin del codo es proximal, y la
articulacin de la mueca es distal con respecto a la articulacin del
hombro. La articulacin del tobillo es proximal, y la articulacin de
la rodilla es distal con respecto al punto de contacto del taln con
el suelo. Tanto proximal y distal se expresan en relacin con algn
punto de referencia.
Figura 1-8. Trminos anatmicos que se utilizan para describir
posicin o direccin.
Un segmento o un punto de referencia anatmica puede ser superior
respecto al cuerpo, colocndolo por encima de un punto de referencia
en particular o ms cerca de la parte superior de la cabeza. Tambin
puede ser inferior, es decir, inferior a un segmento de referencia
o un punto de referencia. Por ejemplo, la cabeza se encuentra
superior al tronco, el tronco es superior al muslo, y as
sucesivamente. El trocnter mayor se encuentra en la parte superior
del fmur, y el epicndilo medial del hmero se encuentra en el
extremo inferior del hmero.La ubicacin de un objeto o un movimiento
relativo a la parte de adelante o detrs es anterior o posterior,
respectivamente. As, mientras que el grupo muscular del cudriceps
est situado en la regin anterior del muslo, el grupo de msculos
isquiotibiales se encuentra en la regin posterior del muslo.
Anterior tambin es sinnimo de ventral para una ubicacin en el
cuerpo humano, y posterior se refiere a la superficie o posicin
dorsal en el humano.El trmino ipsilateral describe la actividad o
la localizacin de un segmento o punto de referencia situado en el
mismo lado del punto de referencia en particular. Acciones,
posiciones y lugares de referencia en el lado opuesto se pueden
designar como contralateral. Por lo tanto, cuando una persona
levanta la pierna derecha hacia delante, hay una extensa actividad
muscular en el msculo psoas ilaco de la pierna ipsilateral, y una
actividad extensa en el glteo medio de la pierna contralateral para
mantener el equilibrio y el apoyo. En pie, as como el miembro
inferior ipsilateral se balancea hacia delante, el otro miembro, el
miembro contralateral, empuja en el suelo para propulsar el caminar
hacia adelante.DESCRIPCION DEL MOVIMIENTOMovimientos bsicosSeis
movimiento bsicos se producen en diversas combinaciones en las
articulaciones del cuerpo. Los dos primeros movimientos, flexin y
extensin, son movimientos que se encuentran en casi todas las
articulaciones mviles en el cuerpo, incluyendo los dedos del pie,
tobillo, rodilla, cadera, tronco, hombro, codo, mueca y dedos de la
mano. La flexin es un movimiento de acercamiento en el que el ngulo
relativo de la articulacin entre dos segmentos adyacentes
disminuye. La extensin es un movimiento de estiramiento en la que
el ngulo relativo de la articulacin entre dos segmentos adyacentes
aumenta a medida que la articulacin retorna a la posicin cero o a
la posicin de referencia. Numerosos ejemplos tanto de flexin y
extensin se proporcionan en la figura 1-9. Una persona tambin puede
realizar hiperflexin si el movimiento de flexin va ms all de la
gama normal de flexin. Por ejemplo, esto puede suceder en el hombro
slo cuando el brazo se mueva hacia delante y arriba en flexin a
travs de 180 hasta que est al lado de la cabeza, y luego
hiperflexione a medida que contine movindose ms all de la cabeza
hacia posterior. Hiperextensin puede ocurrir en muchas
articulaciones cuando el movimiento de extensin contina ms all de
la posicin cero original. Es comn ver los movimientos de
hiperextensin en el tronco, brazo, muslo y la mano.
Figura 1-9. Flexin y extensin. Estos movimiento se producen en
muchas articulaciones del cuerpo, incluyendo la columna vertebral,
hombro, codo, mueca, metacarpofalangica, interfalangica, cadera,
rodilla y metatarsofalangica.
Un movimiento de tocarse los dedos del pie implica flexin de las
articulaciones vertebrales, hombro y cadera. El retorno a la
posicin implica los movimientos opuestos, de extensin vertebral,
extensin de la cadera y extensin del hombro. La fase de poder del
tiro en suspensin en basketball se produce durante una suave lnea
de tiempo en la extremidad inferior con extensin de cadera,
extensin de rodilla, extensin de tobillo coordinados con la flexin
de hombro, extensin de codo y flexin de mueca en el brazo que
dispara. Este ejemplo ilustra la importancia de los movimientos de
extensin de las extremidades inferiores en la produccin de energa.
La extensin de las extremidades inferiores a menudo sirven para
producir una propulsin hacia arriba que trabaja en contra de la
fuerza de gravedad. Esto esta en oposicin con la articulacin del
hombro, donde los movimientos de flexin se utilizan principalmente
para el desarrollo de la propulsin hacia arriba contra la gravedad
para elevar la extremidad.Abduccin y aduccin es otro par de
movimiento que no son tan comunes como la flexin y extensin, slo
ocurre en articulaciones particulares, como la metatarsofalngica
(pie), cadera, hombro, mueca y metacarpofalngicas (mano). Muchos de
estos movimientos se presentan en la figura 1-10. Abduccin es un
movimiento que se aleja de la lnea media del cuerpo o del segmento.
Elevar un brazo o una pierna hacia un lado o el esparcimiento de
los dedos o los pies es un ejemplo de abduccin. La hiperabduccin
puede ocurrir en la articulacin del hombro cuando el brazo se mueve
a ms de 180 desde todo el costado hasta ms all de la cabeza.
Aduccin es el movimiento de retorno del segmento hacia la lnea
media del cuerpo o el segmento. Llevar los brazos hasta el tronco,
juntar las piernas, cerrar los dedos del pie y de la mano son
ejemplos de aduccin. La hiperaduccin se produce con frecuencia en
el brazo y el muslo con la aduccin contina ms all de la posicin
cero de modo que el miembro cruza el cuerpo. Estos movimientos de
lado a lado se utilizan comnmente para mantener el equilibrio y la
estabilidad durante el desempeo de habilidades de las extremidades
superiores e inferiores en el deporte. Controlar los movimientos de
abduccin y aduccin en el muslo son especialmente cruciales para el
mantenimiento de la estabilidad de la pelvis y las extremidades al
caminar y correr.
Figura 1-10. Abduccin y aduccin. Estos movimientos ocurre en la
articulacin esternoclavicular, hombro, mueca, metacarpofalngica,
cadera, intertarsiana y metatarsofalngica.Los ltimos dos
movimientos bsicos implican rotaciones, ilustrados en la figura
1-11. Una rotacin puede ser medial (tambin conocido como interno) o
lateral (tambin conocido como externo). Las rotaciones son
designadas como derecha e izquierda en la cabeza y el tronco
solamente. En la posicin fundamental de partida, medial o rotacin
interna se refiere al movimiento de un segmento alrededor de un eje
vertical que pasa a travs del segmento de modo que la superficie
anterior del segmento se mueve hacia la lnea media del cuerpo,
mientras que la superficie posterior se aleja de la lnea media. La
rotacin lateral o externo es el movimiento opuesto en el que la
superficie anterior se aleja de la lnea media y la superficie
posterior del segmento se mueve hacia la lnea media. Debido a que
la lnea media se proyecta a travs del tronco y la cabeza, las
rotaciones de estos segmentos se describen como hacia la izquierda
o hacia la derecha desde la perspectiva del ejecutante. La rotacin
derecha es el movimiento de la superficie anterior del tronco de
manera que mire a la derecha, mientras que las caras de las
superficie posterior hacia la izquierda, y la rotacin hacia la
izquierda es el movimiento opuesto de modo que el tronco anterior
mira hacia la izquierda y el tronco posterior mira a la derecha.
Las rotaciones se producen en las articulaciones vertebrales,
hombro, cadera y rodilla. Los movimientos de rotacin son
importantes en la fase de poder de las habilidades deportivas que
involucren al tronco, el brazo o el muslo. Para lanzar, el brazo de
lanzamiento rota lateralmente en la fase preparatoria y rota
medialmente en la ejecucin y continua as a travs de las siguientes
fases. El tronco complementa la accin del brazo con rotacin a la
derecha en la fase preparatoria (lanzador diestro) y con rotacin
izquierda en la ejecucin y la fases siguientes. Del mismo modo, el
muslo derecho rota lateralmente en la fase preparatoria y rota
medialmente hasta cuando la extremidad inferior se separe del piso
en la fase de ejecucin.
Figura 1-11. Rotaciones. Las rotaciones ocurren en la columna
vertebral, hombro, cadera y rodillas.Descriptores especializados de
movimiento
SISTEMA DE REFERENCIARelativo versus AbsolutoUn sistema de
referencia es esencial para la observacin y la descripcin precisa
de cualquier tipo de movimiento. El uso de movimientos articulares
relativos a la posicin fundamental de partida o anatmica son un
ejemplo de un sistema de referencia simple. Este sistema fue
utilizado anteriormente en este captulo para describir el
movimiento de los segmentos. Para mejorar la precisin de un anlisis
de movimiento, un movimiento puede ser evaluado con respecto a un
punto o posicin de partida diferente.Un sistema de referencia es
necesario para especificar la posicin del cuerpo, segmento, o el
objeto con el fin de describir el movimiento o identificar si se ha
producido algn movimiento. El marco de referencia es arbitrario y
puede estar dentro o fuera del cuerpo. El marco de referencia
consiste en lneas imaginarias llamadas ejes que se cruzan en ngulos
rectos en un punto comn denominado origen. El origen del marco de
referencia se coloca en un lugar designado como un centro
articular.Los ejes son generalmente representaciones de letras para
diferenciar la direccin en la que estn sealando. Cualquier posicin
puede ser descrita mediante la identificacin de la distancia del
objeto desde cada uno de los ejes. En el movimiento bidimensional o
planar, hay dos ejes, un eje horizontal y un eje vertical. En un
movimiento tridimensional, hay tres ejes, dos ejes horizontales que
forman un plano y un eje vertical. Es importante identificar el
marco de referencia utilizado en la descripcin del movimiento.Un
ejemplo de un sistema de referencia colocado fuera del cuerpo es la
lnea de salida en una carrera. El centro de una articulacin
anatmica, como el hombro, se puede utilizar como un sistema de
referencia dentro del cuerpo. El brazo puede ser descrito movindose
a travs de un ngulo de 90 si es abducido perpendicularmente hasta
el tronco. Si el suelo se utiliza como un marco de referencia, el
mismo movimiento de abduccin de brazo puede ser descrito con
respecto al suelo, como el movimiento a una altura de 1,6m del
suelo.Cuando se describe el movimiento angular, las posiciones
articulares, velocidades y aceleraciones se pueden describir
utilizando ya sea un marco de referencia absoluto o relativo. Un
marco de referencia absoluto es uno en el que los ejes se cruzan en
el centro de la articulacin y el movimiento del segmento es
descrito con respecto a esa articulacin. Los ejes estn orientados
generalmente de forma horizontal y vertical. El eje horizontal se
denomina generalmente el eje X y el eje vertical el eje Y, aunque
estos ejes pueden ser llamado por cualquier nombre siempre y cuando
se definan y sean consistente. Un ngulo del segmento se mide a
partir de los ejes horizontales de la derecha (Fig. 1-13) y define
la orientacin del segmento en el espacio. El posicionamiento
absoluto de un brazo abducido perpendicular al tronco es de 0 a 360
cuando se describe respecto a los ejes que se ejecutan a travs de
la articulacin del hombro. Un marco de referencia relativo es uno
en el que el movimiento de un segmento se describe en relacin con
el segmento adyacente. Este tipo de sistema de referencia a menudo
se utiliza para describir un ngulo de una articulacin.Los ejes en
este marco de referencia no son horizontal ni vertical. Figura
1-13B muestra el eje Y colocado a largo de un segmento, la pierna,
y el eje X perpendicular al eje Y. El ngulo de la rodilla puede
entonces determinarse a partir de la porcin inferior del eje Y para
la lnea de puntos que describe el segmento muslo.
Figura 1-13. Marco de referencia absoluto vs relativo. A la
izquierda, un marco de referencia absoluto con medidas de ngulo del
segmento (A) con respecto a la articulacin distal. A la derecha, un
marco de referencia relativo (B) formado por los dos segmentos. Es
importante designar el marco de referencia en la descripcin del
movimiento.
En el ejemplo descrito anteriormente el brazo, con abduccin
perpendicular al tronco, el posicionamiento relativo del brazo con
respecto al tronco es de 90. El sistema de referencia debe ser
claramente identificado por lo que los resultados pueden en
consecuencia ser interpretados y, dado que los sistemas de
referencia varan entre los investigadores, el sistema de referencia
y punto de referencia deben ser identificados antes de comparar y
contrastar los resultados entre los estudios. Por ejemplo, algunos
investigadores marcan un antebrazo completamente extendido como una
posicin de 180, y otros marcan la posicin de 0. Despus de 30 de
flexin de la articulacin del codo, la posicin final es 150 o 30,
respectivamente, para los dos sistemas descritos anteriormente.
Considerable confusin puede surgir cuando se intenta interpretar un
artculo usando un sistema de referencia diferente de la de los
autores.Planos y ejesEl mtodo universalmente utilizado para
describir los movimientos humanos se basa en un sistema de planos y
ejes. Un plano es una superficie plana, de dos dimensiones. Tres
planos imaginarios estn colocados a travs del cuerpo en ngulos
rectos entre s de manera que se cruzan en el centro de masa del
cuerpo. Estos son los planos cardinales del cuerpo. El movimiento
ocurre en un plano especifico a lo largo de ese plano o en paralelo
al mismo. El movimiento en un plano siempre se produce alrededor de
un eje de rotacin perpendicular al plano (Fig. 1-14). Si usted
atraviesa un pedazo de cartn con un perno y gira el papel alrededor
del perno, el movimiento del cartn tiene lugar en el plano y el
perno representa el eje de rotacin. El cartn puede girar alrededor
del eje, mientras que el perno esta dispuesto de anterior a
posterior horizontalmente, verticalmente, o de lado a lado, para el
movimiento del cartn en los tres planos. Este ejemplo se puede
aplicar para describir lneas imaginarias que se ejecutan a travs
del centro de masa corporal total en las tres mismas direcciones
del eje. Estos planos permiten una descripcin completa de un
movimiento, el contraste de un movimiento del brazo hacia el frente
del cuerpo con una recta hacia el lado del cuerpo. Los planos y
ejes del cuerpo humano para la descripcin de movimiento se
presentan en la Figura 1-15.
Figura 1-14. Los planos y ejes. El movimiento tiene lugar en un
plano alrededor de un eje perpendicular al plano.
Figura 1-15. Planos y ejes del cuerpo humano. Los tres planos
cardinales que se originan en el centro de gravedad son el plano
sagital, que divide el cuerpo en derecha e izquierda; el plano
frontal, dividiendo el cuerpo en la parte delantera y la espalda; y
el plano transversal, dividiendo el cuerpo en la parte superior e
inferior. El movimiento tiene lugar en o paralelo a los planos
alrededor de un eje mediolateral (plano sagital), un eje
anteroposterior (plano frontal), o un eje longitudinal (plano
transversal).El plano sagital bisecta el cuerpo en una mitad
izquierda y derecha. Los movimientos en el plano sagital ocurren en
el eje mediolateral o transversal que corre de lado a lado atraves
del centro de masa del cuerpo. Los movimientos en el plano sagital
tienen una participacin de todo el cuerpo que gira alrededor del
centro de masa, incluyendo, saltos mortales, volteretas hacia atrs
y hacia delante, la posicin de flexin y estiramiento en una
zambullida en agua. El plano frontal o coronal bisecta el cuerpo en
una mitad anterior y posterior. El eje alrededor del cual se
producen los movimientos en el plano frontal es el eje
anteroposterior que corre de anterior a posterior en el plano. Los
movimientos en plano frontal de todo el cuerpo sobre el centro de
masa no son tan comunes como los movimientos en los otros planos.
El plano transversal u horizontal divide el cuerpo en mitades
superior e inferior. Los movimientos que se producen en este plano
son principalmente de rotacin alrededor de un eje longitudinal.
Girar verticalmente alrededor del cuerpo, como en una vuelta de
patinaje artstico, es un ejemplo de movimiento en el plano
transversal sobre el cuerpo de masa.Aunque hemos descrito los
planos sagital, transversal y frontal del cuerpo, en realidad
cualquier nmero de otros planos puede pasar a travs del cuerpo. Por
ejemplo, podemos definir muchos planos sagital que no pasen a travs
del centro de masa del cuerpo. De tal manera que el nico requisito
para definir un plano es que es que sea paralelo al plano sagital
cardinal. Del mismo modo, podemos tener mltiples planos
transversales y planos. La definicin de los planos no-cardinales es
que son tiles para describir el movimiento en las articulaciones o
extremidades. La interseccin de los tres planos se coloca en el
centro articular de manera que las acciones conjuntas se pueden
describir en el plano sagital, transversal o frontal (Fig. 1.16).
Los planos no-cardinales tambin pueden ser utilizado en el examen
de movimientos que tienen lugar alrededor de un eje externo.
Figura 1-16. Planos y ejes de la rodilla.
La mayora de los anlisis planos o de dos dimensiones en
biomecnica se refieren con el movimiento en el plano sagital a
travs de un centro de articulacin. Ejemplos de movimientos en el
plano sagital en una articulacin se puede demostrar mediante la
realizacin de movimientos de flexin y extensin, como levantar el
brazo por anterior, doblar el tronco hacia anterior y hacia
posterior, subir y bajar al frente la pierna o levantar los dedos
del pie. Ejemplos de movimientos en el plano sagital del cuerpo
sobre un punto de apoyo externo incluyen la rotacin del cuerpo
sobre planta del pie, corriendo o girando el cuerpo sobre la mano
en un salto. La visin ms precisa de cualquier movimiento en un
plano se obtiene a partir de una posicin perpendicular al plano de
movimiento para permitir la visualizacin a lo largo del eje de
rotacin. Por lo tanto, los movimientos del plano sagital se ven
mejor desde el lado del cuerpo para permitir centrarse en un eje
frontal o transversal de rotacin (Fig. 1-17).
Figura 1-17. Movimientos en el plano sagital. Los movimientos en
el plano sagital son tpicamente flexiones y extensiones o algn
movimiento de giro hacia delante o atrs. Los movimientos pueden
tener lugar sobre un eje de la articulacin, el centro de gravedad o
un eje externo.
Similar a los movimientos del planos sagital, los movimientos
del plano frontal pueden ocurrir alrededor de una articulacin.
Movimientos articulares caractersticos en el plano frontal incluyen
la abduccin y aduccin, abduccin y aduccin de dedos y mano, flexin
lateral de la cabeza y el tronco, y la inversin y eversin del pie.
Los movimientos en el plano frontal de un punto de contacto externo
especialmente se pueden ver a menudo en la danza y el ballet,
cuando los bailarines se mueven lateralmente desde un punto de
giro, y en la gimnasia con el cuerpo girando de lado a lado sobre
las manos, por ejemplo, cuando hacen una voltereta. La mejor
posicin para observar los movimientos en el plano frontal se
encuentra de frente o en la parte posterior para centrarse en la
articulacin o el punto alrededor del cual todo el cuerpo rota (Fig.
1-18).
Figura 1-18. Movimientos en el plano frontal. Movimientos
segmentarios en el plano frontal sobre ejes de articulacin
anteroposterior como abduccin y aduccin o algn movimiento
especializado de lado a lado. Los movimientos en el plano frontal
sobre el centro de gravedad o un punto externo implican el
movimiento lateral del cuerpo, que es ms difcil que el movimiento
atrs o adelante.
Los ejemplos de movimientos en el plano transversal alrededor de
ejes longitudinales son rotaciones en articulaciones como las
vertebras, los hombros y las caderas. La pronacin y supinacin del
antebrazo en la articulacin radioulnar es tambin un movimiento en
el plano transversal. El eje de todos estos movimientos es una lnea
imaginaria que recorre longitudinalmente a travs de la articulacin
de las vertebras, hombros, radioulnar o cadera. Este es un
movimiento comn en la gimnasia, la danza y el patinaje sobre hielo.
Adems, numerosos ejemplos se pueden encontrar en la danza, patinaje
y gimnasia en el cual el atleta realiza movimientos en el plano
transversal alrededor de un eje externo que ejecuta a travs de un
punto de giro entre el piel y el suelo. Todos los movimientos
giratorios que tiene todo el cuerpo que gire alrededor de la tierra
o el hielo son ejemplos. De hecho los movimientos en el plano
transversal son aspectos vitales de la mayora de las habilidades
deportivas exitosas, estos movimientos son difcil de seguir
visualmente porque la mejor posicin es ya sea por encima o por
debajo del movimiento, perpendicular al plano de movimiento. En
consecuencia, los movimientos de rotacin se evalan siguiendo el
movimiento lineal o siguiendo un cierto punto en el cuerpo cuando
el posicionamiento vertical no se pueda lograr. Ejemplos de los
movimientos en el plano transversal se presentan en la figura
1-19.
Figura 1-19. Movimientos en el plano transversal. La mayora de
los movimientos en el plano transversal son rotaciones alrededor de
un eje longitudinal que corre a travs de una articulacin, el centro
de gravedad, o un punto de contacto externo.
La mayora de los movimientos humanos tienen lugar en mltiples
planos en las distintas articulaciones. Correr, por ejemplo, la
extremidad inferior parece moverse predominantemente en el plano
sagital, como las extremidades pivotean hacia delante y hacia atrs
a lo largo del ciclo de la marcha. Tras un examen ms detenido de
las extremidades y articulaciones, se encuentran los movimientos en
todos los planos. En la articulacin de la cadera, por ejemplo, el
muslo realiza flexin y extensin en el plano sagital, abduccin y
aduccin en el plano frontal, y la rotacin interna y externa en el
plano transversal. Si los movimientos humanos se limitaran a un
solo plano de movimientos, nos pareceramos a los robots cuando
realizramos algn movimiento articular o habilidad. Examinamos el
movimiento tridimensional de un tiro sobre el hombro presentado en
la figura 1-20. Tenga en cuenta la posicin para la visualizacin de
cada uno de los movimientos en los tres planos.
Figura 1-20. Movimientos en los tres planos. La mayora de los
movimientos humanos utilizan el movimiento en los tres planos. La
fase del lanzamiento de un saque de banda en baseball sobre el
hombre ilustra los movimientos en los tres planos. Los movimientos
del plano sagital se ven desde el lado; los movimientos en plano
frontal se ven desde la parte posterior; y los movimientos en el
plano transversal, desde arriba.
El movimiento en un plano tambin puede ser descrito como un
grado de libertad (df en ingles). Esta terminologa se usa comnmente
para describir el tipo y la cantidad de movimiento permitido
estructuralmente por las articulaciones anatmicas. Una articulacin
con un 1df tambin se denomina uniaxial porque solo un eje es
perpendicular al plano de movimiento sobre el que se produce el
movimiento. Una articulacin 1df, es el codo (humeroulnar), slo
permite la flexin y extensin en el plano sagital.Convencionalmente,
la mayora de las articulaciones se considera que tiene 1, 2 o 3df,
que potencialmente ofrecen movimiento axial, biaxiales o
triaxiales. El hombro es un ejemplo de 3df o triaxial, es una
articulacin que permite que el brazo se mueva en el plano frontal a
travs de la abduccin y aduccin, en el plano sagital a travs de la
flexin y extensin, y en el plano transversal a travs de la
rotacin.Articulaciones con 3df incluyen las vertebras, el hombro y
la cadera; articulacion con 2df incluyen la rodilla,
metacarpofalngica, mueca y la articulacin carpometacarpiana del
pulgar; articulaciones 1df incluyen la atlantoaxial (cuello),
interfalangica (pies y manos), radioulnar (codo) y las
articulaciones del tobillo. Tres grados de libertad no siempre
implica una gran movilidad, pero s indica que la articulacin
permite el movimiento en los tres planos de movimiento. El hombro
es mucho ms mvil que la cadera, aun cuando ambas son articulaciones
triaxiales y son capaces de realizamos los mismos movimientos. Los
movimientos del tronco, aunque son clasificados como 3df, estn
bastante restringidos si uno evala el movimiento a un solo nivel
vertebral. Por ejemplo, las zonas lumbar y cervical de las vrtebras
permiten que el tronco se flexione y extienda, pero este plano de
movimiento es limitado en la porcin torcica media de las vertebras.
Asimismo, las acciones de rotacin del tronco se producen
principalmente en las regiones torcicas y cervical porque la regin
lumbar tiene un potencial limitado de movimiento en el plano
horizontal. Es slo la combinacin de todos los segmentos vertebrales
que permite el movimiento 3df producido por la columna
vertebral.Adems, los movimientos de deslizamiento se producen a
travs de las superficies articulares. Movimientos de deslizamiento
pueden ser interpretados como la adiccin de ms grados de libertad a
los definidos en la literatura. Por ejemplo, la articulacin de la
rodilla se considera que tiene 2df para la flexin y extensin en el
plano sagital y la rotacin en el plano transversal. La articulacin
de la rodilla tambin demuestra traslacin lineal, sin embargo, y es
bien sabido que hay movimientos en la articulacin en el plano
frontal como las superficies articulares que deslizan una sobre
otra para crear movimientos de traslacin de lado a lado. Aunque
estos movimientos se han medido y son relativamente significativos,
no se ha establecido como un grado adicional de libertad para la
articulacin. Los grados de libertad para la mayora de las
articulaciones en el cuerpo se muestran en la tabla 1-1.Una cadena
cinemtica se deriva de la combinacin de grados de libertad en
varias articulaciones para producir una habilidad o un movimiento.
La cadena es la suma de los grados de libertad en las
articulaciones adyacentes que identifica el total de grados de
libertad disponibles o necesarios para la ejecucin de un
movimiento. Por ejemplo, patear una pelota podra implica un sistema
de 11df en relacin con el tronco. Esto incluira quizs 3df en la
cadera, 2df en la rodilla, 1df en el tobillo, 3df en los tarsos
(pie) y 2df en los dedos de los pies.
ResumenBiomecnica, es la aplicacin de las leyes de la fsica al
estudio del movimiento, es una disciplina esencial para el estudio
del movimiento humano. Desde un punto de vista biomecnico, el
movimiento humano puede evaluarse cualitativamente o
cuantitativamente. Un anlisis cualitativo es una evaluacin no
numrica del movimiento. Un anlisis cuantitativo utiliza
aplicaciones cinemticas o cinticas que analizan una habilidad o
movimiento mediante la identificacin de sus componentes o mediante
la evaluacin de las fuerzas que crean el movimiento,
respectivamente.Para proporcionar una descripcin especfica de un
movimiento, es til definir los movimientos con respecto a un punto
de partida o a uno de los tres plano de movimientos: sagital,
frontal o transversal.Los descriptores de movimientos anatmicos
deben utilizarse para describir los movimientos segmentarios. Esto
requiere el reconocimiento de la posicin de partida (fundamental o
anatmica), el uso estandarizado de nombres de segmentos (brazo,
antebrazo, mano, muslo, pierna, pie), y el uso correcto de los
descriptores de movimiento (flexin, extensin, abduccin, aduccin,
rotacin).Referencias American Society of Biomechanics. (n.d.).
About ASB. Available at http://www.asb-biomech.org/aboutasb.html
European Society of Biomechanics. The founding and goals of the
society. Avilable at
http://www.esbiomech.org/current/about_esb/index.html Richie, D.
H., et al. (1985). Aerobic dance injuries: A retrospective study of
instrctors and participants. Physician and Sports Medicine,
13:130-140. Ulibarri, V.D., et al. (1987). Ground reaction forces
in selected aerobics movements. Biomechanics in Sport. New York:
Bioengineering Division of the American Society of Mechanical
Engineering, 19-21.
Glosario Abduccin: Movimiento lejos de la lnea media del cuerpo.
Marco de referencia absoluta: Marco de referencia en el que el
origen est en el centro de la articulacin. Aduccin: Movimiento
hacia la lnea media del cuerpo. Posicin anatmica: Posicin de
referencia estandarizado utilizado en la profesin mdica. Anatoma:
Ciencia de la estructura del cuerpo. Movimiento angular: Movimiento
alrededor de un eje de rotacin en el que diferentes regiones del
mismo objeto no se mueven a travs de una misma distancia. Anterior:
Posicin en frente de un punto de referencia designado. Eje
anteroposterior: Eje que pasa por el centro de masa del cuerpo
avanzando de posterior a anterior. Esqueleto apendicular: Huesos de
las extremidades. Eje: Lnea imaginaria de un sistema de referencia
a lo largo de la cual se mide la posicin. Esqueleto axial: Huesos
de la cabeza, cuello y tronco. Eje de rotacin: Lnea imaginaria
sobre la cual gira un objeto. Biomecnica: Estudio del movimiento y
el efecto de las fuerzas sobre los sistemas biolgicos. Planos
cardinales: Planos del cuerpo que se cruzan en el centro de la masa
corporal total. Circunduccin: Movimiento que es una combinacin de
flexin, aduccin, extensin y abduccin. Contralateral: En el lado
opuesto. Grado de libertad: Movimiento de una articulacin en un
plano. Depresin: Movimiento de descenso de una parte del cuerpo,
como la escpula. Distal: Posicin relativamente lejos de un punto de
referencia designado. Dorsal: Ver posterior. Dorsiflexin:
Movimiento en el que el ngulo relativo entre el pie y la pierna
disminuye. Bscula interna: Accin por la cual la escpula se balancea
hacia la lnea media del cuerpo. Dinmica: Rama de la mecnica en la
que el sistema que se estudia experimenta una aceleracin. Eversin:
Movimiento en el que el borde lateral del pie se levanta de modo
que cara plantar del pie se aleja de la lnea media del cuerpo.
Extensin: Accin en la que el ngulo relativo entre dos segmentos
adyacentes se hace ms grande. Plano coronal o frontal: Plano que
divide el cuerpo en dos mitades anterior y posterior. Posicin
fundamental: Posicin de referencia normalizada similar a la posicin
anatmica. Anatoma funcional: Estudio de los componentes del cuerpo
necesario para lograr un movimiento o funcin humana. Abduccin
horizontal: Combinacin de extensin y abduccin del brazo o el muslo.
Aduccin horizontal: Combinacin de flexin y aduccin del brazo o el
muslo. Hiperabduccin: Movimiento de abduccin ms all del rango
normal de abduccin. Hiperaduccin: Movimiento de aduccin ms all del
rango normal de aduccin. Hiperextensin: Movimiento de extensin ms
all del rango normal de extensin. Hiperflexin: Movimiento de flexin
ms all del rango normal de flexin. Inferior: Posicin por debajo de
un punto de referencia designado. Inversin: Movimiento en el que el
borde medial del pie se levanta de modo que la cara plantar del pie
se acerca a la lnea media del cuerpo. Ipsilateral: En el mismo
lado. Cinemtica: rea de estudio que examina los componentes
espaciales y temporales de movimiento (posicin, velocidad,
aceleracin). Kinesiologa: Estudio del movimiento humano. Cintica:
Estudio de las fuerzas que actan sobre un sistema. Lateral: Posicin
relativamente lejos de la lnea media del cuerpo. Flexin lateral:
Movimiento de flexin lateral de la cabeza o el tronco. Movimiento
lineal: Movimiento en una lnea recta o curva en la que diferentes
regiones del mismo objeto se mueven a la misma distancia. Eje
longitudinal: Eje que pasa por el centro de masa del cuerpo que
corre de arriba abajo. Medial: Posicin relativamente ms cerca de la
lnea media del cuerpo. Eje mediolateral: Eje que pasa por el centro
de masa del cuerpo que se dispone desde derecha a izquierda.
Movimiento o gesto (motion): Cambio de lugar, posicin o postura que
ocurre con el tiempo y con respecto a algn punto en el medio
ambiente. Origen: Interseccin de los ejes de un sistema de
referencia y el punto de referencia desde el cual se toman las
medidas. Plano de movimiento: Superficie de dos dimensiones que se
dispone a travs de un objeto. Movimiento que se produce en el plano
o en paralelo al plano. Flexin plantar: Movimiento en el que el
ngulo relativo entre el pie y la pierna aumenta. Posterior: Posicin
detrs de un punto de referencia designado. Pronacin: Movimiento en
el que la superficie frontal o ventral gira para mirar hacia abajo,
como se ve en el antebrazo y el pie. Protrusin: Movimiento que
describe la accin de separacin de la escpula. Proximal: Posicin
relativamente ms cerca de un punto de referencia designado. Anlisis
cualitativo: Descripcin o evaluacin NO-numrica del movimiento
basado en la observacin directa. Anlisis cuantitativo: Descripcin o
evaluacin numrica basado en los datos recolectados durante la
ejecucin del movimiento. Flexin radial: Movimiento de la mano hacia
el antebrazo en el lado del pulgar de la mano. Sistema de
referencia: Sistema para localizar un punto en el espacio. Angulo
relativo (Angulo articular): ngulo incluido entre dos segmentos
adyacentes. Marco de referencia relativa: Marco de referencia en el
que el origen est en el centro de la articulacin y uno de los ejes
se coloca a lo largo de los segmentos. Retraccin: Movimiento que
describe la accin de unin de la escpula al trax. Rotacin:
Movimiento alrededor de un eje de rotacin en el que no todos los
puntos del segmento o cuerpo cubren la misma distancia en el mismo
tiempo. Plano sagital: Plano que divide el cuerpo en los lados
derecho e izquierdo. Esttica: Rama de la mecnica en la que se
estudia un sistema que no experimenta ninguna aceleracin. Plano
transversal u horizontal: Plano que divide el cuerpo en mitades
superior e inferior. Superior: Una posicin sobre un punto de
referencia designado. Supinacin: Movimiento en que la superficie
posterior o dorsal gira hacia arriba, como se ve en el antebrazo y
el pie. Flexin cubital: Movimiento de flexin de la mano hacia el
antebrazo en el lado del dedo meique de la mano. Bscula externa:
Accin por la cual la escpula se abre hacia fuera de la lnea media
del cuerpo. Ventral: Ver anterior.