Biomecanica


Biomecánica(esfuerzos estáticos Coplanares)
Fundamentos del método

las lesiones musculo-esqueléticas debidas a la carga física suelen tener un origen común: la sobre carga de estructuras corporales (articulaciones, tendones y vainas tendinosas, ligamentos, músculos,etc...). Aunque muchos métodos de evaluación ergonómica abordan la cuestión de valores el nivel de riesgo de la realizaciónde esfuerzos, es la aplicación de procedimientos propios de la biomecánica os que permitirán una evaluación más detallada y especifica del riesgo.

La biomecánica aborda dicha tarea estableciendo una analogía entre el cuerpo humano y una maquina compuesta de palancas y poleas. Así , puede considerarse que una articulación es el punto de apoyo de una palanca (un hueso largo ) accionada por unmusculo (la potencia) , para vencer una resistencia ( el peso propio de los miembros y la carga sostenida.


El esfuerzo al que se somete a la articulación es , por una parte, el debido al mantenimiento del peso de los miembros del cuerpo y de la carga, y por otra, el momento que dichas fuerzas provocan sobre la articulación y que debe ser vencida para mantener la postura.

El momento de unafuerza respecto a un punto es el producto vectorial del vector fuerza por el vector Distancia desde el punto al punto de aplicación de la fuerza y aplicando las ecuaciones de equilibrio, es posible determinar el momento y la fuerza de reacciones en la articulación.
Se pone como ejemplo la articulación del codo, las cargas soportadas por el codo son: el peso de carga sostenida por la mano y elpeso propio de antebrazo y la mano (Pp) aplicando en el centro de gravedad del miembro. Suponiendo que la posición se mantienen estática, en el codo deben aparecer una reacción que contrarreste dichas cargas (Rc) y un momento (Mc) igual en modulo y signo contrario al provocante por Pp y C. Aplicando Las leyes de equilibrio puede conocerse el valor de Mr y Rc:

Rc= C+Pp

Mc=CxOPxcox(a)+PpxOCdgxcos(a)

Una vez conocidos Mc y Rc será necesario conocer si los valores que adoptan pueden resultar perjudiciales para la articulación.


En la figura no. 2 el momento de Mc contrarresta el momento creado en el codo por la carga (C) y el peso de la mano y el antebrazo (Pp). El momento Mc en el codo es generado por los músculos flexores que se encuentran en el segmento brazo: bíceps, musculobraquial y braquirradial. La contracción de este paquete muscular genera una fuerza (Fm) y en dicha fuerza la que genera el momento Mc , Así pues puede plantearse que :

Mc=RmxlOxcos(a)
Sin embargo, el procedimiento planeado es , en la realidad, bastante más complejo. El análisis se complica en la medida en que tengamos que considerar articulaciones más alejadas de la mano, ya que esta se tomacomo el origen de la secuencia de cálculo, es especial cuando se quiere analizar la articulación lumbar ( L5/S1). Para ser operativo deben resolverse ciertos problemas y asumirse ciertas simplificaciones. Por ejemplo, no todos los músculos tienen la misma función ni su disposición especia es identificada. Además, los esfuerzos están condicionados no solo a las cargas, sino también a la disposiciónmuscular.
Simplificaciones asumidas y Modelos
es factible desarrollar aplicaciones similares a la expuesta para la valoración de los esfuerzos en cada articulación. El procedimiento es el mismo, siguiendo etapa tras etapa, en función de la articulación que se desea realizar. Esto obliga a tener que disponer de modelos matemáticos que simplifiquen los cálculos antes expuestos.

Modelo HumanoEn primer lugar debe adaptarse un modelo humano en el que se determine el número de segmentos que lo componen, la localización del centro de gravedad y el pedo de cada segmento. A este conjunto de datos se le denomina paramentos inerciales del modelo humano. La segmentación del cuerpo puede realizarse de múltiples formas dependiendo de cuál sea el objeto de estudio, aunque habitualmente se...