Unidad I

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

                FACULTAD CIENCIAS MÉDICAS            
ESCUELA DE MEDICINA

 - CÁTEDRA DE BIOFISÍCA-

Unidad 1:

Biomecánica de la marcha humana

Se la define como : “Una serie de movimientos alternantes, rítmicos, de las extremidades y del tronco que determinan un desplazamiento hacia delante del centro de gravedad” El ciclo de la marcha comienza cuando un pie hace contacto con el suelo y termina con el siguiente contacto del mismo pie; a la distancia entre estos dos puntos de contacto con el suelo se le llama un paso completo. También divide al ciclo de la marcha en dos principales componentes: la fase de apoyo y la fase de balanceo. Una pierna está en fase de apoyo cuando está en contacto con el suelo y después está en fase de balanceo cuando no contacta con el suelo.

Estas dos fases se van alternando de una pierna a la otra durante la marcha. En un paso  completo, el apoyo sencillo se refiere al periodo cuando sólo una pierna está en contacto con el suelo. El periodo de doble apoyo ocurre cuando ambos pies están en contacto con el suelo simultáneamente.

 La diferencia entre correr y caminar es la ausencia de un periodo de doble apoyo.

La fase de apoyo está dividida en cinco intervalos

: - Contacto del talón.- Instante en que el talón toca el suelo.

 - Apoyo plantar.- Contacto de la parte anterior del pie con el suelo.

- Apoyo medio.- Momento en que el trocánter mayor se encuentra alineado verticalmente con el centro del pie, visto desde el plano sagital.

- Elevación del talón.- Instante en el que el talón se eleva del suelo.

- Despegue del pie.- Momento en el que los dedos se elevan del suelo.

La fase de balanceo se divide en tres intervalos:

- Aceleración.- Se caracteriza por la rápida aceleración del extremo de la pierna inmediatamente después que los dedos dejan el suelo.

- Balanceo medio.- La pierna en movimiento rebasa a la pierna de apoyo como un péndulo.

 -Desaceleración.- La pierna desacelera al acercarse al final del intervalo.

La fase de apoyo

Esta fase de apoyo influye de la siguiente manera en las distintas partes del cuerpo:

1. Columna vertebral y pelvis: Rotación de la pelvis hacia el mismo lado del apoyo y la columna hacia el lado contrario, Inclinación lateral de la pierna de apoyo.

2. Cadera: Los movimientos que se producen son la reducción de la rotación externa, después de una inclinación interna, impide la aducción del muslo y descenso de la pelvis hacia el lado contrario. Los músculos que actúan durante la primera parte de la fase de apoyo son los tres glúteos que se contraen con intensidad moderada, pero en la parte media disminuyen las contracciones del glúteo mayor y del medio. En la última parte de esta fase se contraen los abductores.

3. Rodilla: Los movimientos que se producen son ligera flexión durante el contacto, que continúa hacia la fase media, seguida por la extensión hasta que el talón despega cuando se flexiona la rodilla para comenzar con el impulso. La flexión baja la trayectoria vertical del centro de gravedad del cuerpo, incrementándose la eficacia de la marcha. La musculatura actuante son los extensores del cuádriceps que se contraen moderadamente en la primera parte de la fase de apoyo, siguiendo una relajación gradual. Cuando la pierna llega a la posición vertical la rodilla aparentemente se cierra y produce una contracción de los extensores. Los isquiotibiales se activan al final de la fase de apoyo.

4. Tobillo y pie: Los movimientos producidos en este fase son la ligera flexión plantar seguida de una ligera flexión dorsal. Por ello los músculos que actúan son el tibial anterior en la primera fase de apoyo, y el extensor largo de los dedos y del dedo gordo que alcanzan su contracción máxima cerca del momento de la transición de la fase de impulso y apoyo. Sin embargo, la fuerza relativa de estos músculos está influenciada por la forma de caminar cada sujeto.

Fase de oscilación

Esta fase, como ya sabemos, comienza con el despegue de los dedos y termina con el choque del talón. En ella intervienen las siguientes partes del cuerpo:

1. Columna y pelvis: Los movimientos que se producen son la rotación de la pelvis en sentido contrario a la pierna que se apoya y a la columna, con ligera rotación lateral de la pelvis hacia la pierna que no se ha apoyado. La rotación de la pelvis alarga el paso y disminuye la desviación lateral del centro de gravedad del cuerpo. Entre los músculos destacan los semiespinales, oblicuo externo abdominal que se contraen hacia el mismo lado de la rotación de la pelvis. En cambio, los músculos elevador de la columna y oblicuo abdominal interno se contraen hacia el lado contrario. Mientras, el psoas y el cuadrado lumbar ayudan a mantener la pelvis hacia el lado de la extremidad impulsada.

2. Cadera: Los movimientos son de flexión, rotación externa (por la rotación de la pelvis), abducción al comienzo y al final de la fase. Para ello los músculos actuantes son el sartorio, tensor de la fascia lata, pectíneo, psoas ilíaco, recto femoral y la cabeza corta del bíceps femoral, que se contraen precozmente en  la primera fase del impulso, cada uno con su propio patrón. El sartorio y la cabeza corta del bíceps, por ejemplo, cuando los dedos pierden el contacto con la superficie y el tensor, tanto en esta fase como en la parte media del impulso. La contracción de los isquiotibiales con una intensidad moderada durante la extensión de la rodilla, como parte de la oscilación y los glúteos mayor y medio, se contraen ligeramente al final del impulso; a su vez el glúteo mayor sirve como ayuda al equilibrio y como guía de desplazamiento hacia delante de la extremidad.

3. Rodilla: Los movimientos son la flexión en la primera mitad y extensión en la segunda parte. Para ello los músculos que trabajan al igual que en la flexión de la cadera hay una pequeña oscilación debida a los extensores del cuádriceps que se contraen ligeramente al final de esta fase, así como el sartorio y los isquiotibiales que aumentan su actividad en la marcha rápida.

4. Tobillo y pie: Hay dorsiflexión (evita la flexión plantar) y trabajan el tibial anterior, extensor largo de los dedos y del pulgar que se contraen al comienzo de la fase de oscilación y que disminuye durante la parte media de esta fase. Al final de la misma este grupo de músculos se contraen otra vez potentemente como preparación del contacto del talón; los flexores plantares están completamente relajados durante toda la fase.

Fundamentos de los fluidos

Los líquidos y los gases tienen la capacidad de fluir debido a la movilidad de las partículas que los constituyen, por esta razón se llaman fluidos. Ejemplos son el aceite, al agua o el aire.

Los líquidos y los gases comparten algunas propiedades, pero existen diferencias importantes entre ellos que condicionan las aplicaciones técnicas de ambos fluidos.

  Viscosidad

  La viscosidad es la propiedad que determina la medida de la fluidez a determinadas temperaturas. A más viscoso menos fluye un fluido. Cuanto más viscoso es un fluido es más pastoso y menos se desliza por las paredes del recipiente.

Fluidez

   Es parecido a la viscosidad pero lo contrario. Es una propiedad de líquidos y gases que se caracteriza por el constante desplazamiento de las partículas que los forman al aplicarles una fuerza.

 Los gases se expanden ocupando todo el volumen del recipiente que les contiene, ya que no disponen ni de volumen ni de forma propia. Por esta razón los recipientes deben estar cerrados.

   Densidad

Es la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia. La densidad quiere decir que entre más masa tenga un cuerpo en un mismo volumen, mayor será su densidad.

   ρ = masa/volumen

Los gases son muchos menos densos que los líquidos. Se puede variar la densidad de un gas modificando la presión o la temperatura en el interior del recipiente que lo contiene.

 Los líquidos solo alteran ligeramente su densidad con los cambios de temperatura  

   Compresibilidad

   Es una propiedad de la materia a la cual se debe que todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión.

La Presión en los Fluidos

Un fluido almacenado en un recipiente ejerce una fuerza sobre sus paredes. Esta fuerza ejercida por unidad de superficie se denomina Presión. Se mide con el manómetro.

- Los gases presionan con la misma intensidad sobre todos los puntos del recipiente.

- La presión en los líquidos aumenta con la profundidad debido al peso del líquido que tiene por encima, por lo que la máxima presión se produce en el fondo del recipiente.

Características y estructura de las articulaciones

Las articulaciones son las áreas en donde dos o más huesos se unen. La mayor parte de las articulaciones son móviles, con lo que permiten que los huesos puedan moverse. Las articulaciones están formadas por lo siguiente:

El cartílago -  tipo de tejido que cubre la superficie de un hueso en una articulación. El cartílago ayuda a reducir la fricción que producen los movimientos en una articulación.

La membrana sinovial - un tejido llamado la membrana sinovial reviste la articulación y la encierra en la cápsula de la articulación. La membrana sinovial secreta líquido sinovial (un líquido transparente y pegajoso) alrededor de la articulación para lubricarla.

Los ligamentos - ligamentos fuertes (bandas de tejido conectivo duro y elástico) rodean la articulación para sostenerla y limitar sus movimientos

Los tendones - los tendones (otro tipo de tejido conectivo duro), localizados a ambos lados de la articulación, se sujetan a los músculos que controlan los movimientos de ésta.

Las bursas - las bolsas llenas de líquido, llamadas bursas, localizadas entre los huesos, ligamentos, u otras estructuras adyacentes, ayudan a amortiguar la fricción en una articulación.

El líquido sinovial - líquido transparente y pegajoso secretado por la membrana sinovial.

Clasificación

• Sinartrosis, que son articulaciones rígidas, sin movilidad, como las que unen los huesos del cráneo. Estas articulaciones se mantienen unidas por el crecimiento del hueso, o por un cartílago fibroso resistente.

• Sínfisis, son aquellas que presentan movilidad escasa como la unión de ambos pubis. Estas articulaciones son móviles debido a que se mantienen unidas por un cartílago elástico.

• Diartrosis, articulaciones móviles como las que unen los huesos de las extremidades con el tronco (hombro, cadera). Las articulaciones móviles tienen una capa externa de cartílago fibroso y están rodeadas por ligamentos resistentes que se sujetan a los huesos. Los extremos óseos de las articulaciones móviles están cubiertos con cartílago liso y lubricados por un fluido espeso denominado líquido sinovial producido por la membrana sinovial. Cuando se hincha estas membranas se produce la llamada bursitis, que es un trastorno muy doloroso.

Las articulaciones pueden dañarse por muchos tipos de lesiones o enfermedades, incluyendo:

Lesiones o enfermedades que pueden presentarse

Artritis: Inflamación de las articulaciones. Causa dolor, rigidez e inflamación. Con el tiempo, la articulación inflamada puede dañarse en forma seria

Bursitis: Inflamación de una pequeña bolsa llena de líquido que protege a la articulación

Dislocaciones: Lesiones que sacan de lugar a los huesos

El tratamiento de los problemas de las articulaciones varía según su causa. Si usted tiene una lesión causada por los deportes, el tratamiento suele comenzar con el método RICE (reposo, hielo, compresión y elevación en inglés) para aliviar el dolor, reducir la inflamación y acelerar la curación. Otros tratamientos incluyen calmantes para el dolor, no mover la zona lastimada, rehabilitación y a veces cirugía. Para la artritis, lesiones, u otras enfermedades, puede que sea necesaria una cirugía para reemplazar la articulación dañada por una nueva.

¿Sabías que…?

La rodilla

Es la articulación sinovial más grande del cuerpo y está protegida por la rótula. Se mantiene estable debido a que tiene cuatro ligamentos que la sujetan: cruzados anterior y posterior y colaterales interno y externo. Estos unen el fémur (hueso del muslo) con la tibia (hueso de la pierna).