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[Ide@s CONCYTEG]

Año 2, Núm. 21, 22 de junio de 2007

Biomecánica:
una mirada al funcionamiento de nuestro cuerpo
Modesto Sosa1

humano responsables de producir las condiciones de equilibrio en estructuras óseas y musculares, el trabajo mecánico producido por diversos órganos, la

deformación de las estructuras biológicas cuando determinadas fuerzas son

aplicadas sobre ellas, asícomo también las fuerzas actuantes en fluidos

estacionarios y en movimiento, como el flujo sanguíneo y el flujo de fluidos a través de poros en membranas del cuerpo,

Resumen

entre otros.

Biomecánica,

por

su

estructura

1. Introducción
Muchas partes del cuerpo humano, por su naturaleza, están sometidas a fuerzas que modifican su estado y permiten su funcionamiento. Así, essorprendente la cantidad de conceptos de Física que contienen los cursos de los primeros años de los programas de Medicina, y cuán poco es discutido en los programas de Física sobre sus aplicaciones biológicas.

semántica, puede definirse como la ciencia que estudia la Mecánica de los sistemas biológicos. No obstante, muchas otras acepciones de la palabra pueden aparecer en la literaturacientífica, pero todas conciernen con el estudio de fuerzas actuando sobre los órganos y estructuras de los seres vivos. En tal sentido, la Biomecánica estudia una amplia gama de situaciones biológicas tales como las fuerzas experimentadas por el cuerpo
Grupo de Física Aplicada, Instituto de Física, Universidad de Guanajuato, Loma del Bosque 103, Lomas del Campestre, 37150 León, Gto. modesto@fisica.ugto.mx1

 

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En este artículo se discuten algunos ejemplos sencillos de la aplicación de la Mecánica a situaciones de interés médico.

Al estar de pie y en reposo (ver Figura 1a), la persona tiene dos puntos de apoyo sobre el piso. En este caso, tal como se ilustra en la Figura las únicas fuerzas que actúan sobre el cuerpo seríanlas fuerzas

2. La Biomecánica de la marcha
El análisis y entendimiento de la

F1 y F2 correspondientes a la reacción del piso sobre los pies y actuando hacia arriba, y la fuerza peso W producida por la atracción de la gravedad de la Tierra, hacia abajo. Un simple análisis de fuerzas a través de un diagrama de cuerpo libre (ver Figura 1b) muestra que F1 + F2 = W, por lo que en principio sepuede asumir con cierto grado de confiabilidad que F1 = F2 =

dinámica en el proceso de la marcha es posiblemente uno de los ejemplos más notorios del uso de las leyes de la Física en un sistema al biomecánico. menos en Su

comprensión,

primera

aproximación, no requiere más allá que la aplicación de las leyes clásicas de la Física, específicamente las leyes de Newton, correspondientes a losprimeros semestres en todos los programas de Ingeniería o Física. Como ilustración consideremos los

1 W, esto indica que el peso del 2

cuerpo se distribuye por igual sobre las dos piernas, lo cual concuerda con el sentido común.

siguientes ejemplos.

2.1. Ejemplo 1. Una persona de pie
Este es probablemente la situación más simple de analizar.
Figura 1.- Fuerzas de una persona: a) depie y b) en reposo.

 

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2.2. Ejemplo 2. Una persona al caminar
Cuando una persona camina podemos siempre pensar que existe un instante en el cual ésta se encuentra parada en un solo pie. Esta situación se repite

Como puede verse, a diferencia del caso anterior, ahora todo el peso es soportado por una sola pierna, lo cualnos indica que durante la marcha ésta se encuentra sometida a esfuerzos mayores comparados a aquellos en estado de reposo. Esto significa que el cansancio que se experimenta al caminar no es sólo debido al ejercicio en sí, sino también al hecho de que se somete a las piernas a un esfuerzo que es aproximadamente 2 veces mayor que aquel en que se encuentran en reposo. Por otro lado, es importante...