Mecanica. El Cuerpo Humano Como Sistema de Palancas (1)

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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