biomecánica fisiología

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Fisiología y Biofísica

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Presentacin de PowerPoint

Biomecnica Amalgama de consideraciones que cubre aspectos de anatoma, fisiologa articular, fisiologa muscular, mecnica y cinesiologaCiencia que estudia el movimiento de los seres biolgicos desde el punto de vista de las fuerzas que lo involucranOcupa de las aplicaciones de la mecnica al anlisis de los sistemas biolgicos y fisiolgicosPrincipios de esttica: anlisis de magnitudes y naturaleza de las fuerzas involucradas en varias articulaciones y msculos del sistema musculoesquelticoPrincipios de dinmica: descripcin del movimiento, anlisis de la marcha, estudio del movimiento segmentario, mecnica del deporteMecnica de los slidos: en sistemas biolgicos, evalan comportamiento funcional en diferentes condiciones de cargaMecnica de lquidos: investigar flujo sanguneo, salida de aire de los pulmones, y lubricacin de articulacionesSlidos Indeformables: la distancia entre dos puntos se mantiene constante con independencia de las presiones a las que se someteDeformables: slido habitual, todo cuerpo es deformable.Heterogeneidad es constanteCondiciones experimentales son aleatoriasEs complicado establecer referenciasFuerza Cualquier causa capaz de modificar la velocidad de un cuerpo o de provocar su deformacin. Se representa con un vector, la unidad es el Newton (N)

Caractersticas de los vectoresLnea de accin: lnea recta en la que se apoya el vector de fuerza. Corresponde con la fibra media muscular (direccin resultante del conjunto de fibras musculares)Sentido o direccin: orientacin hacia la que se dirige la fuerza. En el msculo, la orientacin se dirige desde la insercin mvil hacia la insercin fijaPunto de aplicacin: es el punto de origen del vector de fuerza a partir de la cual se ejerce su accin. A nivel locomotor, corresponde a la insercin del tendn en un huesoValor o intensidad: tamao del vector de fuerza que expresa su intensidad

Tipos de fuerza Fuerzas externas: son ajenas al cuerpo (gravedad, resistencia al aire, resistencia al agua)Fuerzas internas: producidas por las contracciones musculares que actan sobre los segmentos seos (movimiento o estabilizando)Relaciones entre varias fuerzasColineares: fueras que tienen el mismo apoyo, la misma direccin, pero no obligatoriamente el mismo sentidoCoplanares: fuerzas situadas en el mismo planoConcurrentes: fuerzas que tienen el mismo punto de aplicacinEquipolentes: fuerzas en las que las diagonales de los vectores tienen el mismo centro

Palanca Se denomina palanca a una barra rgida que puede girar en torno a un punto de apoyo fijo ideal llamado pivote. La distancia entre el pivote y el punto de aplicacin de la fuerza se llama brazo de fuerzaLa funcin es obtener una ventaja mecnica de modo que una pequea fuerza aplicada en un extremo de una palanca a gran distancia del pivote, produzca una fuerza mayor que opere a una distancia ms cota del pivote en el otro. O que un movimiento aplicado en un extremo produzca un movimiento mucho ms rpido en el otroTipos de palancaDe primer grado: el punto se halla entre la fuerza y la resistencia, llamada palanca de equilibrioDe segundo grado: la resistencia se encuentra entre el pivote y la fuerza. Palanca de fuerza, porque el brazo de fuerza es mayor que el brazo de resistenciaDe tercer grado: la fuerza se ubica entre el punto de apoyo y la resistencia. Palanca de velocidad, las ms abundantes del cuerpo humano

Poleas Es una mquina simple destinada a modificar el sentido de una fuerza, sin cambiar su intensidad.Se compone de un eje en que la friccin es despreciable y de una rueda por cuyo borde perifrico, grueso, lleva una ranura por la que debe pasar la correa del sistemaPolea fija: solo se mueve la correa. Los dos extremos de la correa se reparten el mismo esfuerzo y la polea las equilibra Polea mvil: forma parte de un sistema en el que un extremo de la correa es fijo y el otro accionado por la fuerza, la polea soporta la carga

Sistema de poleasConjunto de varias poleas que permite disminuir de forma considerable el esfuerzo para superar una carga pesadaCentro de gravedadPunto ficticio que permite reagrupar todas las fuerzas a las que estn sometidos los cuerpos a un solo puntoen el cuerpo humano el CG se sita ligeramente delante de la S2.Cada segmento del cuerpo tiene su propio CG

Planos cardinalesPlano coronalPlano sagitalPlano transversal

Sistema seo Funcin:Proteger rganos internosProporcionar enlaces cinemticos rgidos y sitios de acoplamiento al msculoFacilitar el accin del msculoMovimiento corporal

Caractersticas:Una de las estructuras ms duras del organismoTejido dinmico y matablicamente activo en el cuerpo Altamente vascularizadoExcelente propiedad de autorreparacinPuede alterar sus propiedades de acuerdo a los cambios y las demandas mecnicasComposicin Tejido conjuntivo especializadoLo ms distintivo: alto contenido de materiales inorgnicos (minerales y sales) que se combinan con la matriz orgnicaComponentes inorgnicos: dureza y rigidez. Fosfato de calcio (cristales de hidroxiapatita), citrato, bicarbonato, F, Mg, NaComponentes orgnicos: flexibilidad y tenacidad. Colgeno (90%), sustancia fundamental (10%)Clulas: ostegenas (progenitoras), osteoblastos (forman matriz sea), osteocitos (segregan o reabsorben matriz sea) osteoclastos (funcin de resorcin sea)

Huesos largosTienen difisis o cuerpo y dos extremosUna capa gruesa de hueso compacto y una cavidad medular interiorLos extremos contienen hueso esponjoso y una lnea epifisiaria

Huesos cortosSimilares a un cubo, ancho, largo y alto son casi igualesCarposTarsos

Huesos planosCompuestos de una capa de hueso esponjoso entre dos capas delgadas de hueso compacto.Tienen mdula pero no una cavidad de mdula seaHuesos como palancasDe primer gradoDe segundo grado

En el cuerpo humano, el punto de apoyo est ubicado en la articulacin que produce el movimiento; la fuerza es generada por los msculos y la resistencia representa la carga a vencer o equilibrar

De tercer grado

Poleas fijasPoleas mviles

Articulaciones Entidad anatmica que comprende al menos dos huesos, ms o menos mviles el uno en relacin con el otro, y una interfase que permita el deslizamiento en forma de tejido fibroso, fibrocartolaginoso, cartlago hialino.

Ariculaciones fibrosas (sin-artrosis): su movilidad es dbil o inexistenteSindesmosis: vinculadas por un ligamento interseo (fbulotibial inferior)Suturas: superficies de tejido fibroso intercalada y despus ms o menos osificado (bveda craneal)Esquindilesis: unin vmer-esfenoide, los huesos estn directamente en contactoGonfosis: implantacin de los dientes (no mvil)

Articulaciones con cartlago (anfi-artrosis): su movilidad es moderadaSincondrosis: superficies unidas por un cartlago (base del crneo)Snfisis: unidas por un fibrocartlago (cuerpos vertebrales o pbis)

Articulaciones con sinovial (diartrosis): su movilidad es amplia, el ms extendido en el cuerpoTrocoides: cilindro slido que gira dentro de un cilindro hueco (1 GL)Gnglimos: polea slida que gira dentro de una polea hueca, con una garagante y dos cndilos (1GL)Elipsiodes: movilidad de un ovoide slido dentro de un hueco (2GL)Bicondleas: asociacin de dos elipsoides solidarios mecnicamente (2 GL)En silla de montar: una superficie es convexa en un sentido y cncava en el otro; la superficie est conformada en sentido inverso (2GL)Esferoides: esfera slida que gira dentro de una esfera hueca (3 GL)Superficies planas: o que consideran como tal debido a su reducido tamao (5GL)

Sistema muscularMsculo: rgano contrctil que se caracteriza por una tensin en reposo, el tono o forma de ser; y una capacidad de contraerse con fuerza o una forma de hacer.

Msculo liso: denominado involuntario. Situados en paredes de vscerasMsculos cardiaco: msculo estriado involuntario

Musculo estriado: denominado voluntario, establece relaciones con el entorno (musculoesqueltico), es el rgano de fuerzaComponentes del msculo estriadoEst formado por miofibrillas, envueltas por un sarcolema y reagrupados en fascculos, cubiertos por una aponeurosis

Partes contrctiles: sarcmerosPartes no contrctiles: conjuntivo y envolturas fibrosas

Ricas en tejido fibroso son poco estirables o extensiblesRicas en miofibrillas son ms extensibles

Tipos de fibras muscularesTipo I: fibras de fuerza y velocidad, de contraccin dbil. Tambin llamadas fibras SO (oxidacin lenta). Abdominales, msculos del antebrazo

Tipo IIb: fibras de fuerza y velocidad, de contraccin fuerte, denominadas fibras blancas. Tambin llamadas FG (gluclisis rpida). Su resistencia a la fatiga es dbil

Tipo IIa: son de tipo intermedio entre las dos precedentes y se denominan fibras rojas. Tambin se denominan FOG (de oxidacin y gluclisis rpida). Su resistencia de fatiga es mediaSarcmero Unidad anatmica y funcional del msculo, es la mnima parte del msculo capaz de realizar las funciones contraccin y relajacin

Caractersticas fisiolgicasTono muscular: es un estado de tetania parcial del msculo debido a la descarga asincrnica del influjo a nivel de los nervios motores que inervan el msculo

Contractibilidad: bajo la influencia de un estmulo nervioso, el msculo tiene la capacidad de acortarse. Puede ser isomtrica (esttica) sin trabajo mecnico exterior. Puede ser isotnica (dinmica) con un trabajo mecnico exterior

Estado de alerta de los msculos: depende de la riqueza en receptores y husos neuromusculares. Predispone al msculo a reaccionar de forma automtica frente a peligros que amenacen la integridad de una articulacin o un huesoCaractersticas mecnicasElasticidad: recobra su longitud despus del estiramiento.

Viscoelasticidad: se traduce en un leve retardo de estiramiento, se debe a las fibras conjuntivas y a la circulacin intramuscular

Ausencia de deformacin: el msculo siempre ajusta su curso en funcin del trabajo exigido: esttico, concntrico o excntrico

Desarrollo muscularHipertofiado: crecimiento en el tamao de las clulas musculares, un aumento de tamao de las fibras musculares y del msculoFisiolgicaPor esteroidesPatolgica

Atrofiado: prdida de tejido muscularPor desusoNeurognica (neuropatas, esclerosis, poliomielitis)

ElectromiografaEs una prueba que mide la respuesta de los msculos a los estmulos nerviosos.Es un examen que verifica la salud de los msculos y los nervios que controlan los msculos

Como se realiza:El electrodo de una aguja se inserta a travs de la piel en el interior del msculoCada fibra muscular se contrae produce un potencial de accinLa presencia, tamao y forma de la onda del potencial de accin producido en el osciloscopio proporciona informacin acerca de la capacidad del msculo para responder a la estimulacin nerviosa

Se realiza cuando una persona tiene sntomas de debilidad, dolor o sensibilidad anormal

Normalmente hay poca actividad elctrica en un msculo en reposo, aumenta al introducir la aguja, y una vez relajado el msculo se detectar poca actividad

Al flexionar un msculo la actividad comienza a aparecer. Al contraer ms el msculo se incrementa la actividad elctrica y se observa un patrn

Mtodos de anlisis del movimientoDe observacin Posicin de inicio (la posicin de la cual se puede realizar con mayor facilidad el movimiento)El movimiento (se analiza secuencialmente: segmento corporal, accin articular, trabajo muscular)Posicin final (retorno a la posicin original, de reposo o inicio de una nueva fase)

MecnicosFilmacin y fotografa como mtodos de ayuda

Instrumentales:Electromiografa