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7/25/2019 Mecanica. El Cuerpo Humano Como Sistema de Palancas (1)
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TEMA 5: MECANICA DEL APARATO LOCOMOTOR:EL CUERPO HUMANO COMO SISTEMA DE PALANCAS
INTRODUCCION
Antes de iniciar el estudio del movimiento del cuerpo humano desde el punto de vista mecnico, es
decir, como un sistema de palancas es necesario introducir algunos de los conceptos que vamos a
manejar durante el desarrollo del tema.
MAQUINA: Es un dispositivo mecnico que permite transformarun tipo de energa o trabajo en otro tipo de energa o trabajo.
Mquina motriz: Transforma cualquier tipo de energa en trabajo mecnico, es decir,en movimiento que se obtiene mediante la rotacin de un eje o el desplazamiento de un
vstago.
Ejemplos: motor de combustin (coche, moto), motor elctrico ( vehculo de golf). Los seres
vivos.As, un automvil y el cuerpo humano son maquinas motrices entre las cuales podemos establecer
muchas similitudes
Automvil: E. Qumica (gasolina) E. Mecnica ( rotacin de un eje)
C. Humano: E. Qumica (alimentos) E. Mecnica ( desplazamiento de un vstago)
{ ver cuadro de equivalencias entre los elementos anatmicas del aparato locomotor y los elementos mecnicos de unautomvil }
Mquina Generadora: Producen energa No
mecnica a partir de E. Mecnica
MECANICA
Parte de la fsica que trata del estudio del movimiento de los cuerpos. Y por tanto tambin
estudia el movimiento del cuerpo humano se divide en dos partes.
Cinemtica: se ocupa de la descripcin del movimiento sin tener en cuenta sus causas (cada deun objeto): Define magnitudes bsicas del movimiento: aceleracin, velocidad, posicin y
tiempo, as como las relaciones entre ellas.
Dinmica: Intenta describirlas causas del movimiento.
BIOMECANICACiencia que se encarga de estudiar el movimiento humano desde el punto de vista de la fsica.
Biomecnica Deportiva: ramificacin que estudia el caso concreto de los movimientos en eldeporte
Cintica: estudia procesos que evolucionan con el tiempo
Esttica: estudia procesos fsicos que sometidos a fuerzas no
sufren cambios de posicin
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MECANICA DEL APARATO LOCOMOTOR
As como un automvil transforma la Energa qumica de la gasolina en energa mecnica y por tanto enmovimiento, el cuerpo humano tambin transforma la E Qumica de los alimentos en movimiento, esta es la
funcin del aparato locomotor que puede ser estudiado como una maquina y sus elementos como elementos
mecnicos.
ELEMENTOS ANATOMICOS ELEMENTOS MECANICOSHUESOS ---------- PALANCAS
ARTICULACIONES ---------- JUNTAS
MUSCULOS --------- MOTORES
TENDONES --------- CABLES
LIGAMENTOS --------- REFUERZOS Y CIERRES
HUESOS: Actan como Palancas. Es la maquina mas sencilla, una barra rgida, con un punto de apoyo ydos fuerzas que actan sobre la misma
ARTICULACIONES: Sirven de punto de unin entre las piezas seas y permiten el movimiento entre ellas,actuando como bisagras
LIGAMENTOS: Su estructura citologa e histologca es similar a la de los tendones, se sitan entre doshueso contiguos evitando que estos se separen y permitiendo al mismo tiempo el movimiento de la
articulacin. Actan como lo hacen en las mquinas los refuerzos y cierres de seguridad
TENDONES:Estructura alargada, fuerte y poco elstica,
actan como cables que transportan la fuerza
generada por el motor ( MUSCULO) hasta elpunto donde se necesita.EJ: la forma en que sube un coche en la
plataforma de una gra
Ej. Motor = gemelos- soleo
Tendn = de Aquiles, se traslada la fuerza hasta la
insercin del tendn con el calcneo.
En algunos casos ( los dedos ) los ligamentos
cumplen funciones particulares como las poleas
de los telesillas
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TODOS ESTOS ELEMENTOS ANATOMICO MECANICOS FUNCIONAN CONJUNTAMENTE PARA
OBTENER EL MOVIMIENTO
Con una contraccin muscular relativamente pequea ( S) se puede conseguir un movimiento de la palancamucho mas
amplio ( S )
PALANCAS
La palanca es una mquina simple, constituida por una barra rgida que se mueve sobre un punto de apoyo o
Fulcro, sobre la que intervienen dos fuerzas, una resistente o Resistencia y otra motriz o Potencia.
El sistema est en equilibrio si: P x Bp = R x Br
A- Si el fulcro esta a la misma distancia de
P y de R los dos brazos son iguales y la
magnitud de las fuerzas ser igual
B-
A medida que el Bp sea mayor que elBr menor ser la fuerza que tenemos
que aplicar para vencer la
Resistencia. Ventaja mecnica
F= Fulcro / punto de apoyoR= Resistencia a vencerP = Potencia, fuerza que hay que generar paravencer la resistencia
Br= Brazo de resistencia, distancia del Fulcro alpunto de aplicacin de la Resistencia
Bp= Brazo de Potencia, distancia del Fulcro alpunto de aplicacin de la Resistencia
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C- Cuanto menor es el brazo de Potencia
respecto al de Resistencia. Mayor
debe ser la magnitud de la Potencia
para vencer la Resistencia. Hay
desventaja mecnica.
Se cumple que la relacin entre la fuerza y su
correspondiente brazo o distancia al punto de
aplicacin es inversamente proporcional
TIPOS DE PALANCASEn funcin de las posiciones relativas de los puntos de aplicacin de las fuerzas respecto al punto de apoyo
se distinguen tres tipos de palancas
1. PRIMER GENERO: ( de Balance ) El Fulcro se encuentra entre la Resistencia y la
Potencia
2. SEGUNDO GENERO: ( de Poder ) El Fulcro est en un extremo y la Resistencia entre este y la
Potencia
2. TERCER GENERO: ( de Velocidad ) La Potencia se aplica en un punto entre el Fulcro ( en un extremo
) y la Resistencia. Por tanto el Brazo de Resist. siempre es mayor que el de Potencia
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PALANCAS EN EL APARATO LOCOMOTOR
Para el estudio de los sistemas de palancas en el Aparato locomotor hay que identificar los elementos
anatmicos que forman parte de la palanca.
1. Punto fijo o engranaje que es el FULCRO
2. Motor del gesto a estudiar, es decir, el msculo que provoca el movimiento POTENCIA
3.
Elemento que se opone al movimientoRESISTENCIA
PRIMER GENERO EXTENSION DE CUELLO
F = punto de apoyo de la cabeza:
articulacin Atlas y axis
R = peso de la cabeza localizado en su
baricentro
P = Musculatura extensora del cuello,insercin en la nuca
EXTENSION DE CODO
F = articulacin del codo
R = Peso del antebrazo
P = contraccin del trceps braquial
que se inserta en la articulacin en un
punto de aplicacin posterior al fulcro
Este tipo de palanca es muy importante para el
movimiento humano. cuanto mas cerca esta el punto de
apoyo del punto de aplicacin de la Potencia se
consiguen movimientos de la palanca mas amplios.
En la contraccin muscular podemos aplicar una
contraccin intensa pero de corto recorrido. el msculo
puede acortarse como mucho un 20 25 %, estosupone unos pocos centmetros que pueden determinar
un movimiento amplio de un segmento utilizando esta
palanca de Balance
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EXTENSION PLANTAR DEL PIE
SEGUNDO GENERO
F = Punto de apoyo del pie en el suelo
R = articulacin tibio- peroneo- astragalina,
baricentro donde se localiza todo el peso el
cuerpo.P = Musculatura extensora del tobillo localizada
en el punto de insercin del tendn de Aquiles
en el calcneo.
palanca de Poder Tiene ventaja mecnica
con una potencia de magnitud moderada se
pueden mover grandes cargas
amplitud del movimiento limitado
TERCER GENERO
FLEXION DE CODO
F= Articulacin del codo
R = Peso del antebrazo y objetos quemantengamos
P = musculatura flexora del codo, insercin en el
cbito del bceps braquial
Palanca de velocidad Br siempre mayor que el Bp
Al aplicar la potencia se puede conseguir
que la carga o resistencia se pueda mover
con velocidad
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