CURSO DE BIOMECÁNICA AREA DE TERAPIA FISICA Y REHABILITACIÓN
AÑO ACADÉMICO 2014 SEMESTRE I PROFESOR: W. OTOYA T.
BIOMECÁNICA ESTRUCTURAL OSTEO-ARTICULAR
Es el estudio de los efectos que producen las fuerzas sobre los órganos y tejidos que constituyen el sistema osteo-articular
LEYES Y PRINCIPIOS MECÁNICOS QUE SE APLICAN EN LA BIOMECÁNICA ESTRUCTURAL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Elasticidad Ley de Hooke Curva de deformación/tensión Esfuerzo de tensión Deformación por tensión Módulo de Young Coeficiente de Poisson
ELASTICIDAD ď Ź
Capacidad que posee un cuerpo para deformarse y recobrar su forma original
LEY DE HOOKE
Establece la relación lineal que existe entre las fuerzas (F) que se aplican sobre ciertos materiales (por ej., un resorte), y la cantidad (distancia) de separación o acortamiento (x) (deformación) entre los elementos constituyentes del material multiplicada por la constante elástica del material (k) Su fórmula es F = -kx
CURVA DE DEFORMACIÓN/TENSIÓN
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HUESOS 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Elasticidad Pesantez Resistencia Densidad o Peso específico Plasticidad Tenacidad
Elasticidad ósea Capacidad de un hueso para deformarse y recobrar su forma original. Está dada por sus componentes orgánicos: la sustancia fundamental, formada a su vez por carbohidratos y proteínas de alto peso molecular, y las fibras conectivas colágenas. Estos componentes representan, aproximadamente, el 40% del peso del hueso y el 60% de su volúmen
Pesantez ósea
Se refiere a la presión que ejercen los huesos sobre los elementos en que se apoyan o la tensión que ejercen sobre los que penden. Asi, en bipedestación, los huesos de los miembros inferiores ejercen mayor presión sobre la base de apoyo corporal, porque absorben y transmiten el peso de la mitad superior del cuerpo, es decir tienen mayor pesantez.
Pesantez ósea
En el caso de los huesos de los miembros superiores, que cuelgan de la escápula a través de la articulación gleno-humeral, generan tensión, o tracción, sobre este hueso, que es contrarrestada por la fuerza de los músculos que rodean la articulación
Resistencia ósea mecánica
Capacidad del hueso para soportar distintos tipos fuerzas sin que se deforme permanentemente.
Plasticidad ósea
Es la capacidad que tiene un hueso para cambiar o alterar su forma, y estructura interna, de manera permanente, debido a fuerzas que se aplican sobre él. Está ligada a la elasticidad, cuando más joven es un hueso es más elástico, y por lo tanto más plástico. Se pierde o disminuye paulatinamente con el paso de los años.
Densidad ósea
Llamado también peso específico. Es la cantidad de masa ósea (peso) relacionada con el volumen de un fluido, que generalmente es el agua. Varía entre 2 y 3 g/cm3. El hueso compacto tiene mayor densidad que el esponjoso, su ubicación está relacionado con la función biomecánica que cumple el hueso en su conjunto.
Tenacidad ósea Es la resistencia que ofrece un hueso a fracturarse o doblarse. La tenacidad ósea esta dada por sus componentes inorgánicos, elementos minerales como el calcio y el fósforo que unidos al hidrógeno y al oxígeno, constituyen un compuesto durísimo llamado hidroxiapatita. La parte inorgánica constituye el 60% del peso de un hueso y el 40% de su volumen.
El principio de la construcción ósea ligera
El hueso debe ser lo más sólido y resistente posible, con el menor peso posible, es decir, las sustancias que lo constituyen deben otorgarle la mayor resistencia posible frente a las cargas (fuerzas) que sobre él se aplican, a la vez que deben concederle un peso óptimo para que sea movilizado con el menor gasto energético posible.
Propiedades fĂsicas de los cartĂlagos Las propiedades que predominan, en comparaciĂłn con las de los huesos, son la elasticidad y plasticidad, debido al tipo de tejido que los constituyen son menos tenaces, menos resistentes y tienen una menor densidad y pesantez
Estrés mecánico de los huesos Es la resistencia que ofrecen los enlaces intra-moleculares de un hueso a la deformación, debido a fuerzas externas que se aplican sobre él, a estas fuerzas se le conocen con el nombre genérico de tensión (T).
Tipos de estrés mecánico a. b. c.
De tracción, elongación o alargamiento De compresión o acortamiento De cizalladura o deslizamiento
El módulo de Young Es una constante de materiales sólidos sometidos a una fuerza de tensión, que se utiliza para medir su resistencia a la deformidad. Se define como el cociente entre el esfuerzo de tensión (T) y la deformación lineal por tensión (e) que se produce en tales materiales.
El mรณdulo de Young Se utiliza para estudiar la resistencia a la deformaciรณn de los tejidos biolรณgicos. En el caso de los huesos los estudios se han hecho en condiciones de laboratorio, determinรกndose el valor relativo del mรณdulo para cada uno de los huesos del cuerpo humano. Los valores encontrados oscilan entre 1.8 y 2.8 x 103 Kg.mm-2
Funciones generales de los huesos 1. 2. 3. 4. 5.
Biomecánica Hematopoyética Inmunológica De reserva de minerales Proteinogénica
Función biomecánica de los huesos
De sostén (inserción de músculos, elementos articulares, fascias, etc) De soporte (absorción y transmisión de fuerzas que se aplican sobre el cuerpo) De protección (a través de cavidades que constituyen) De movimiento (constituyen articulaciones móviles)
Crecimiento y desarrollo de los huesos: Factores que intervienen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Genético-hereditario Bioquímico-Nutricional Biomecánico-Funcional Ecológico-ambiental Socio-económicos Endocrinológicos Psicológicos
Factor genético-hereditario Es el que se transmite de padres a hijos a través de los genes y está ligado a las características raciales de los huesos, éstos adoptan la forma, estructura, longitud y anchura de los progenitores. por lo que al aplicar este factor de manera absoluta, los hijos de padres altos o bajos también deberían ser altos o bajos, respectivamente.
Factor genético-hereditario Sin embargo el crecimiento y desarrollo de los huesos no está sujeto absolutamente a este factor, como se demuestra cuando los hijos de padres bajos alcanzan una talla por encima del promedio normal, por influencia de los otros factores, sobre todo el biomecánico-funcional, salvo que existan genes recesivos y dominantes que impidan que así ocurra.
Factor bioquímico-nutricional Ligado a la alimentación y a la capacidad de nuestro cuerpo de asimilar nutrientes. Una adecuada y oportuna alimentación, aún desde el seno materno, y en los primeros 15 años de vida, garantiza un normal crecimiento y desarrollo de los huesos. Una de las afecciones ligadas a este factor es el raquitismo caracterizado por deformidades óseas y disminución de la talla promedio normal en el niño que la padece.
Factor biomecánico-funcional Ligado al movimiento o actividad física adecuada y técnicamente dosificada de acuerdo a la edad de la persona, si al niño se le estimula para realizar movimiento desde que nace, esto posibilita que la demanda de nutrientes óseos se mantenga o incremente y genera el establecimiento de un mayor número de circuitos neuronales relacionados al movimiento
Osificación: Concepto. Tipos
Es el depósito de sales minerales en una matriz ósea pre-existente. Tipos: 1. Intramembranosa o membranosa o désmica: la mayor parte de los huesos de la cabeza y la clavícula. 2. Intracartilaginosa o cartilaginosa o endocondral: los huesos cortos de carpo y del tarso, el esternón, las vértebras.
Períodos de maduración esquelética 1.
2.
3.
Embrionario (ocho primeras semanas de vida intrauterina) comienzan a osificarse la clavícula, los maxilares, el húmero, el radio, el cúbito, el fémur y la tibia. Fetal (hasta antes del nacimiento) comienzan a osificarse la mayor parte de los huesos. Niñez (desde el nacimiento hasta la
Períodos (continuación) pubertad) comienzan a osificarse la mayor parte de las epífisis de los miembros, los huesos del tarso, del carpo y los sesamoidceos. 4. Adolescencia (de la pubertad hasta antes de la adultez) se osifican la mayor parte de los centros secundarios de vértebras, costillas, clavícula, escápula e ilíaco.
Períodos (Continuación) 5. Adultez, la epífisis fértiles de las extremidades se osifican entre los 19 y 20 años, la de la cresta ilíaca entre los 22 y 25 años.
Epífisis fértiles Son aquellas cuyos núcleos de osificación aparecen primero y cierran al último. Se ubican “lejos del codo y cerca de la rodilla” (Fórmula de Ollier).
Leyes del crecimiento รณseo 1. 2. 3.
Ley de Wolff Ley de Delpach Leyes de alternancia
Ley de Wolff o de la Transformación ósea
Basada en la Teoría Trayectorial, fue expresada por Julius Wolff en 1892. “Todo cambio en la forma o función de un hueso o de su función solamente, es seguido por ciertos cambios definidos en su arquitectura interna y por una alteración secundaria igualmente definida en su configuración externa, de conformidad con leyes matemáticas”.
Teoría Trayectorial “Las trabéculas óseas se disponen siguiendo la trayectoria de las lineas de acción de las fuerzas que se aplican sobre los huesos que constituyen”.
Ley de Delpach “En donde quiera que los cartílagos diartrodiales transmitan un presión anormalmente disminuída, el cartílago de crecimiento vecino entrará en actividad e inversamente”
Corolario de la Ley de Delpach “Las fuerzas que se aplican de manera intermitente sobre un hueso favorecen o facilitan su crecimiento y desarrollo, por el contrario, las que se ejercen de manera contĂnua o permanente lo limitan o retardanâ€?.
Leyes de alternancia
Los brotes de crecimiento del esqueleto se suceden de seis en seis meses. El crecimiento en anchura o grosor alterna con el crecimiento longitudinal. El crecimiento de la epífisis distal alterna con la proximal. El de los miembros superiores con el de los inferiores.
OSTEOCINEMÁTICA Parte de la Biomecánica que se encarga del estudio de los movimientos que realizan los huesos a través de las articulaciones que constituyen; es decir, estudia las características de los movimientos de los diferentes segmentos corporales.
Factores que determinan el movimiento de los huesos a.
ExtrĂnsecos o externos: se refieren a todas las fuerzas que aplicadas sobre los huesos posibilitan su movimiento, alrededor de las articulaciones que constituyen, estas fuerzas son: 1. Muscular, la de la propia persona 2. Gravedad 3. Manual, la de otra persona 4. MecĂĄnica, la de una mĂĄquina
Factores que determinan el movimiento (Continuación) b. Intrínsecos, internos o estructurales, son aquellos que se refieren a la estructura de las propias articulaciones, y son los siguientes: 1. Tipo de articulación, de acuerdo a su estructura y a su constitución histológica. 2. Forma de las superficies articulares 3. Disposición, orientación y tensión de los ligamentos que constituyen la articulación.
Tipos de movimientos de los huesos
1. 2. 3.
La cinemática considera tres tipos de movimientos: Rotatorios o angulares Lineales o de traslación Curvilíneos o mixtos Los huesos realizan, por lo general, el primer tipo de los señalados
Movimiento rotatorio o angular Ocurre cuando un cuerpo gira alrededor de un punto o recta llamada eje de movimiento y la distancia que los separa (radio) siempre es la misma. Los huesos se mueven alrededor de las articulaciones que constituyen (tomรกndolas como ejes) siguiendo trayectorias rotatorias que se describen como arcos de movimiento
Movimiento rotatorio o angular (ContinuaciĂłn) Se le denomina angular porque los arcos que describen configuran (o corresponden a) ĂĄngulos, cuyos vĂŠrtices se encuentran en el eje de movimiento, pudiendo, por lo tanto, ser medidos o mensurados. Los arcos de movimiento que describen los huesos se conocen como arcos de movilidad articular.
Movimiento lineal o de traslación Ocurre cuando un cuerpo sigue una trayectoria lineal o rectilínea, lo que significa que dos o más puntos del cuerpo, tienen trayecorias paralelas entre sí. En el movimiento óseo, muy pocas veces se realiza o genera una trayectoria lineal, salvo que, en aplicación de los concepto teóricos, describamos la trayectoria “aislada” de un segmento o parte de él, como cuando se desliza una mano sobre la superficie de una mesa.
Movimientos curvilíneos Llamados también movimientos mixtos, porque que se les considera la “suma” de los dos tipos anteriores. Las trayectorias que se describen pueden ser balísticas, elípticas, sinusoidales, helicoidales, etc. Tienen más de un eje de movimiento y sus radios no tienen la misma longitud. Este tipo de movimiento es el que más comúnmente describe el cuerpo al desplazarse.
RelaciĂłn entre los movimientos rotatorios y lineales. Los movimientos rotatorios corporales o segmentarios describen curvas o porciones de curvas llamados arcos de movimiento, se miden en grados o radianes y su velocidad (angular) es la misma a lo largo de todo el cuerpo o segmento; por el contrario la velocidad lineal varĂa a lo largo del cuerpo o segmento, los puntos mĂĄs
Relaciรณn entre los movimientos rotatorios y lineales (Cont.) cercanos al eje de movimiento tienen menor velocidad y los mรกs alejados, mayor velocidad, debido a que recorren una mayor distancia lineal en el mismo tiempo.
Factores que limitan el movimiento de los huesos 1.
2.
3.
Tensión de las partes blandas articulares y periarticulares que se ubican en el sentido contrario al movimiento. Contacto (o “choque”) de las partes blandas, por lo general periarticulares, articulares y periarticulares que se ubican en el mismo sentido del movimiento. Contacto (o “choque”) de las partes óseas, por lo genral articulares, que se ubican en el mismo sentido del movimiento.
Acción articular Se denomina así al conjunto de movimientos que en toda dirección y sentido realizan los segmentos que constituyen una articulación.
Criterios o parรกmetros para el estudio de la acciรณn articular. 1. 2. 3.
Posiciones o Posturas de estudio Planos de movimiento Ejes articulares de movimiento
Posiciones o Posturas de estudio 1. Posición anatómica, posición en la cual se considera al sujeto de pie, con el tronco y la cabeza erectas, la mirada hacia el horizonte, los brazos colgando libremente a los costados del tronco con las palmas de la mano dirigidas o “mirando” hacia adelante y las puntas de los pies dirigidas hacia adelante y ligeramente hacia fuera.
Posiciones o Posturas de estudio 2. Posición fisiológica, variante de la posición anatómica, en la cual las palmas de la mano “miran” hacia la cara externa del muslo respectivo. Esta posición se utiliza para el estudio de los movimientos del hombro y el antebrazo, ya que en la posición anatómica, el hombro y sobre todo el antebrazo, se encuentran en rotación externa, siendo un requisito que se hallen en posición “neutra”, es decir, sin desplazamiento previo en ningún sentido y dirección.
Planos de movimiento 1. 2. 3.
Ă nteroposterior Lateral Horizontal
Plano Ánteroposterior Plano imaginario que atraviesa el cuerpo de adelante hacia atrás y sobre el cual se realizan los movimientos de flexión y extensión. En morfología se le denomina sagital o medial cuando divide al cuerpo en dos mitades simétricas, derecha e izquierda.
Plano Lateral Plano imaginario que atraviesa el cuerpo de un lado hacia el otro y sobre el cual se realizan los movimientos de abducción y aducción. En morfología se le denomina frontal o coronal cuando coincide con la articulación entre los parietales y el frontal.
Plano Horizontal Plano imaginario que al atravesar el cuerpo se dispone en paralelo a la superficie de apoyo, es perpendicular a los otros dos que tienen un sentido longitudinal o vertical, por lo que tambiĂŠn se le llama transversal. Sobre ĂŠl se realizan los movimientos de rotaciĂłn.
Ejes de movimiento Los ejes son rectas (o segmentos de recta) imaginarias que se ubican en las articulaciones y alrededor de los cuales se considera que se realizan los movimientos, para su trazado se toma en cuenta el punto medio entre las superficies articulares y son los siguientes: 1. Lateral 2. Ă nteroposterior 3. Vertical
Eje lateral Recta imaginaria, de sentido horizontal o transversal, que atraviesa una articulaciรณn de un lado a otro (lateralmente) pasando por su punto medio y alrededor de la cual se realizan los movimientos de flexiรณn y extensiรณn. Es perpendicular al plano รกnteroposterior.
Eje ánteroposterior Recta imaginaria, de sentido horizontal o transversal, que atraviesa una articulación de adelante hacia atrás (ánteroposteriormente) pasando por su punto medio, y alrededor de la cual se realizan los movimientos de abducción y aducción. Es perpendicular al plano lateral.
Eje vertical Recta imaginaria, de sentido perpendicular, que atraviesa una articulaciĂłn de arriba hacia abajo (sĂşpero-inferiormente) pasando por su punto medio, y alrededor de la cual se realizan los movimientos de rotaciĂłn externa e interna. Es perpendicular al plano horizontal.
Nomenclatura de los movimientos articulares. La nomenclatura se refiere a los tĂŠrminos que se utilizan para denominar a los diferentes movimientos articulares, y sus definiciones, se divide en dos grupos: 1. Nomenclatura bĂĄsica, general o primaria 2. Nomenclatura especĂfica, derivada o secundaria.
Nomenclatura bรกsica, general o primaria Se refiere, precisamente, a los seis movimientos bรกsicos, los cuales, a su vez, se agrupan en tres pares, de acuerdo al plano sobre el cual se realizan; cada par de movimientos se ejecuta sobre el mismo plano y alrededor del mismo eje, pero en el sentido contrario.
Movimientos básicos 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Flexión Extensión Abducción Aducción Rotación externa Rotación interna
Flexión Movimiento que se realiza sobre un plano ántero-posterior, alrededor de un eje lateral, durante el cual los segmentos que constituyen la articulación se acercan entre sí, formando un ángulo que se cierra conforme se incrementa la amplitud del movimiento, hasta volverse agudo (excepción, flexión del hombro)
Extensión Movimiento que se realiza sobre un plano ántero-posterior, alrededor de un eje lateral, durante el cual los segmentos que forman la articulación se alejan o separan entre si, formando un ángulo que se abre conforme se incrementa la amplitud del movimiento, hasta volverse llano o volver a quebrarse (excepción, extensión del hombro).
Abducciรณn Movimiento que se realiza sobre un plano lateral, alrededor de un eje รกntero-posterior, durante el cual el segmento que se mueve se aleja o separa del plano medial o sagital, o del eje longitudinal de referencia. Por lo general, el รกngulo que forma con un segmento adyacente se abre.
Aducciรณn Movimiento que se realiza sobre un plano lateral, alrededor de un eje รกntero-posterior, durante el cual el segmento que se mueve se acerca al plano medial o sagital, o al eje longitudinal de referencia. Por lo general, el รกngulo que forma con un segmento adyacente se cierra.
Rotaciรณn externa Movimiento que se realiza sobre un plano horizontal, alrededor de un eje vertical, durante el cual la cara anterior del segmento que se mueve se dirige hacia fuera. El segmento gira externamente alrededor del eje.
RotaciĂłn interna Movimiento que se realiza sobre un plano horizontal, alrededor de un eje vertical, durante el cual la cara anterior del segmento que se mueve se dirige hacia adentro (“mirandoâ€? hacia el plano medial o sagital). El segmento gira internamente alrededor del eje.
Nomenclatura específica, derivada o secundaria Se utiliza en cuatro casos: 1º En movimientos compuestos que resultan de la suma de dos o más movimientos básicos (por ejemplo,circunducción); 2º En movimientos derivados (por ejemplo, aducción horizontal del hombro); 3º Como sinónimos de los movimientos básicos (por ejemplo, supinación), y, 4º En movimientos distintos a los básicos (por ejemplo, antepulsión).
Grados de libertad de movimiento: Concepto y utilidad
Se denomina así a la cantidad de movimientos rotatorios y lineales que tiene una articulación, y que depende de su estructura y de la influencia de dirección de los músculos que actúan sobre los segmentos que la constituyen. Es un término comúnmente utilizado en bioingeniería, que puede tener un significado diferenciado en Biomecánica, en la que se utiliza para cuantificar los movimientos que ocurren en determinada destreza o acción motora y determinar su complejidad o simplicidad.
Grados de libertad de movimiento: Determinación
Para determinar los grados de libertad de movimiento que posee un cuerpo se toman en cuenta las tres dimensiones fundamentales, representadas por los tres ejes de coordenadas polares (perpendiculares entre sí) y su capacidad de desplazamiento sobre ellos (movimientos lineales o de traslación) y alrededor de ellos (movimientos rotatorios o angulares); teóricamente, el número máximo de grados de libertad de movimiento de un cuerpo es de seis (tres de movimiento rotatorio más tres de movimiento lineal).
Cadenas cinemáticas: División anatómica
Siguiendo la clásica división anatómica del cuerpo humano, existen tres grupos de cadenas cinemáticas: las de los segmentos axiales (cabeza, cuello y tronco), las de los miembros superiores y las de los miembros inferiores, esta división es meramente anatómica, pues funcionalmente, hay una relación de continuidad entre las cadenas de los miembros con las de los segmentos axiales.
Pares cinemáticos Es la unión móvil de dos segmentos, en la cual las posibilidades de movimiento están determinados, al igual que sus grados de libertad, por la estructura de esa unión y la influencia de las líneas de fuerza muscular que se aplican sobre ellos (llamados en su conjunto, condiciones de ligadura o de limitación del movimiento). El conjunto de dos o más pares cinemáticos constituye una cadena cinemática.
Número máximo relativo de grados de libertad de una cadena El número máximo relativo de grados de libertad de movimiento que tiene una cadena cinemática se halla sumando los grados que posee cada articulación de la cadena, así por ejemplo, la cadena cinemática del miembro superior tiene 30 grados de libertad de movimiento rotatorio, incluyendo los movimientos de rotación de la escápula.
Clasificaciรณn de las cadenas cinemรกticas. Tipos Las cadenas cinemรกticas se clasifican en: a. Abiertas, si tienen el segmento distal libre, sin apoyo b. Cerradas, si no tienen el segmento distal libre o lo tienen con apoyo
Cadenas abiertas Cada unión (articulación) se puede mover independientemente de las otras (movimiento aislado), lo que genera una independencia relativa de los segmentos que la constituyen, las posibilidades de desplazamiento de la cadena son mayores. Un ejemplo típico es la cadena del miembro superior que cuelga libremente al costado del tronco, pudiendo moverse aisladamente la mano o los dedos o el codo o el hombro. Este tipo de cadena se emplea para desplazar al cuerpo o parte de él en el espacio.
Cadenas cerradas En este tipo de cadenas no se pueden producir movimientos aislados o independientes de los segmentos que las constituyen, los desplazamientos de un segmento influyen sobre el de los otros y viceversa, aĂşn asĂ se ubiquen lejos de ĂŠl.
Cadenas cerradas (Continuación)
La fuerza que producen los músculos sobre determinado segmento de la cadena se transmite a lo largo de ella, induciendo al trabajo muscular coordinado (cadenas musculares), sus posibilidades de movimiento son menores, pero su dirección es más exacta que en las abiertas. El ejemplo típico lo constituye las cadenas de los miembros inferiores cuando estamos de pie.
ConversiĂłn funcional de cadenas Una cadena abierta se puede convertir en cerrada, y una cerrada en abierta. AsĂ cuando caminamos, el miembro en apoyo constituye una cadena cerrada y, el que se desplaza hacia delante, en fase de balanceo, una cadena abierta; ambos miembros se van alternando como cadenas abiertas y cerradas. Esto nos lleva a plantear que las cadenas cerradas pueden ser permanentes o temporales.
Otros tipos de cadenas 1. Semiabierta o parcialmente abierta, referido al miembro superior, cuando alguno de sus segmentos proximales o partes de ellos se encuentran apoyados 2. Semicerrada o parcialmente cerrada, referido al miembro inferior, cuando alguno de sus segmentos proximales o parte de ellos se encuentran apoyados.
Otros tipos de cadenas (Continuación) 3. Cerrada en sí misma, cuando la parte más distal de la cadena entra en contacto con algún eslabón proximal o de inicio. 4.
ARTROCINEMÁTICA Es el estudio de los movimientos que ocurren entre las superficies de una articulación y que acompañan a los movimientos de los segmentos que la constituyen. Dichos movimientos no se observan a simple vista, por lo que los podemos considerar como “micromovimientos” o “movimientos articulares intrínsecos”.
ARTROCINEMÁTICA (Continuación) La artrocinemática se encarga de la descripción y el análisis de lo que sucede al interior de una articulación cuando ésta se mueve, tomando en cuenta la forma de las superficies articulares, y su disposición y orientación espacial, de tal manera que cuando se requiera movilizar pasivamente una articulación, se reproduzcan con exactitud dichos “micro-movimientos”.
SUPERFICIES ARTICULARES MORFOLOGÍA Son, por lo general, curvilíneas. A una superficie convexa le corresponde otra cóncava y viceversa. Los radios de curvatura varían en cada articulación, por lo que existen superficies con curvas más cerradas (con menor radio de curvatura) o más abiertas (con menor radio de curvatura). Las superficies de una misma articulación no siempre tienen una coaptación perfecta, es decir, no necesariamente poseen el mismo radio de curvatura.
CLASIFICACIÓN DE LAS ARTICULACIONES Por la forma de sus superficies se clasifican en: 1. Esféricas o enartrósicas 2. Condíleas 3. En silla de montar o de encaje recíproco 4. Trocleares o en gínglimo 5. Cilindroideas o trocoides o en pivote 6. Planas o artrodias 7. Bicondíleas o doble condíleas
TIPO
EJES
GRADOS
1. Esférica
3
3
2. Condílea
2
2
3. En silla de montar
2
2
4. Troclear
1
1
5. Trocoide
1
1
6. Plana
NO
NO
7. Doble condílea
3
3
Nomenclatura artrocinemรกtica 1. 2. 3.
Rodamiento Deslizamiento Giro
Atrocinemรกtica: Rodamiento Una superficie articular convexa rueda sobre su homรณloga ligeramente cรณncava, en sentido รกntero-posterior o lateral. Para graficarlo, diferentes puntos de la superficie que rueda contactan sucesivamente, con nuevos puntos de la otra superficie
Artrocinemรกtica: Deslizamiento Una superficie articular, por lo general convexa, se desliza sobre la otra en sentido รกntero-posterior o lateral. Para graficarlo, un mismo punto de la superficie que se desliza contacta con nuevos puntos de la otra superficie
Artrocinemática: Giro o rotación Una superficie articular, convexa o cóncava, gira alrededor de la otra superficie, lo que equivaldría a decir que gira alrededor del eje longitudinal del hueso que la constituye, y/o del eje longitudinal del hueso que constituye la otra superficie. Para graficarlo, un mismo punto de la superficie que se desliza contacta con nuevos puntos de la otra superficie
El principio del cรณncavo-convexo La superficie articular cรณncava se desplaza, linealmente, en el mismo sentido del movimiento del segmento que la constituye, y la superficie convexa lo hace en el sentido contrario
Coaptación articular cerrada Llamada también posición o postura articular de encaje cerrado, consiste en la posición de máxima congruencia o coaptación entre las superficies que contituyen un articulación. Tiene las siguientes características: 1. Es la posición de mayor área o superficie de contacto
Coaptaciรณn articular cerrada (Continuaciรณn) 2. Los ligamentos y la estructuras capsulares que la constituyen se encuentran elongados y sometidos a tensiรณn 3. La articulaciรณn se encuentra comprimida y es dificil separar sus superficies 4. Coincide con la posiciรณn de mรกxima amplitud de determinado movimiento, asi por ejemplo, ocurre en la extensiรณn completa o total del codo, muรฑeca, cadera y rodilla, en la dorsiflexiรณn del tobillo-pie y en la flexiรณn metacarpo-falรกngica 5. Es la posiciรณn de mรกxima estabilidad articular
Coaptación articular abierta Llamada también posición o postura articular de encaje abierto o suelto, que corresponde a todas las otras posiciones donde no existe una coaptación perfecta o exacta, apareciendo incongruencias articulares. Tiene las siguientes características: 1. Los ligamentos y las estructuras capsulares se encuentran distendidos
Coaptación articular abierta (Continuación) 2. Las superficies articulares pueden ser separadas algunos milímetros 3. Posibilita los micro-movimientos articulares 4. Disminuye la fricción o rozamiento articular
Movimientos accesorios Llamados tambiĂŠn juego articular, son movimientos translatorios o lineales generados pasivamente por otra persona, que se utilizan generalmente en terapia manual
Amplitud de movimiento o movilidad articular (AMA) Llamada también rango, excursión o recorrido articular la cual es específica para cada uno de los movimientos que posee una articulación. Al desplazarse un miembro en el espacio, recorre una determinada amplitud, que se mide hasta que aparecen los factores que limitan el movimiento, deteniéndolo; cuando esto sucede, en condiciones de normalidad, el movimiento alcanza su máxima amplitud o rango.
Amplitud de movilidad articular (Continuación) Cada movimiento articular tiene su “máxima” amplitud posible, la cual ha sido determinada a través del análisis estadístico de mediciones hechas en muestras de personas adultas, en distintos tiempos y espacios, generándose tablas de amplitudes articulares-promedio de los movimientos del cuerpo humano.
Amplitud de movilidad articular: Utilidad El conocimiento de la amplitud de los movimientos articulares nos permite, por comparación, determinar si la amplitud de un movimiento, se efectúa dentro de los parámetros de normalidad, o presenta alguna restricción o limitación en su recorrido, o tiene una excesiva amplitud (hipermovilidad), lo que podría influir negativamente en la postura y en la realización de las destrezas o actos motores en los que participa tal movimiento articular.
Mensuración de la Movilidad Articular: Métodos 1. Angular, llamado también Goniométrico, consiste en mensurar los ángulos ( o arcos) que generan los segmentos corporales al movilizarse rotatoriamente. 2. Lineal, cuando se realiza mediante medición lineal o longitudinal. Ambos métodos se usan en la evaluación clínica.
Mensuración de la Movilidad Articular: Métodos (Cont.) El primero es de uso más frecuente y a través de él se han elaborado las tablas de excursión o recorrido (promedio) de los movimientos articulares; el segundo es de uso más restringido e individualizado, pues sus resultados, a diferencia del primero, no se pueden generalizar, debido a las diferencias antropométricas que existen entre los seres humanos.
Mensuración de la movilidad articular: Posición de referencia Conocida también como posición de partida, posición neutra o posición cero, que por lo general es la posición fisiológica, a la cual, en algunos casos, se le introduce variantes. Se considera que en esta posición los segmentos corporales se hayan en reposo o sin desplazamiento alguno.
Goniometría Articular Se basa en la medición de los arcos que describen los huesos al movilizarse alrededor de las articulaciones que constituyen, cuyas medidas, o amplitudes, son iguales a las de los ángulos que sustentan; el ángulo se le atribuye a la articulación por ser ésta el eje del movimiento.
Goniometría Articular: Técnica básica La goniometría se realiza a través de un aparato (o herramienta) muy simple llamado goniómetro, el cual consta de dos reglas unidas a un doble transportador (de 360 grados), cuyo punto medio o central, constituye el eje del aparato, alrededor del cual se desplazan ambas reglas, conocidas más comúnmente como brazos.
Flexibilidad articular Es la capacidad que tiene una persona para realizar movimientos de mayor o menor amplitud, por ende, depende, en parte, de los factores que determinan y que limitan la movilidad articular, generalmente se utiliza como sinónimos, y en un mayor contexto, a los términos de flexibilidad o elasticidad corporal, porque éstos contienen de por sí a dichos factores,
FLEXIBILIDAD ARTICULAR así, hay una relación directa entre la elasticidad de las partes blandas periarticulares (tendones, músculos y fascias) y la flexibilidad articular o corporal, a mayor elasticidad, mayor flexibilidad. A los factores señalados se les considera como factores determinantes de la flexibilidad articular.
Flexibilidad articular: Factores condicionantes a. b. c. d. e. f.
Edad GĂŠnero Actividad fĂsica y entrenamiento Medio ambiente Enfermedades o afecciones Sociales y culturales
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: EDAD La flexibilidad de una persona disminuye paulatinamente con el paso de los años, así el niño tiene mayor flexibilidad que el adulto joven, y éste, que el adulto mayor. Esto se debe a que al nacer la mayor parte de los huesos se halla en estado fibro-cartilaginoso, los que les permite deformarse y recuperar su forma con suma facilidad (propiedad de elasticidad ósea),
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: EDAD lo que sumado a la mayor concentración de tejido conectivo colágeno y elástico en las partes blandas corporales articulares y periarticulares (ligamentos, cápsula, tendones, fascias, músculos), permite detentar una mayor elasticidad, y por lo tanto, una mayor flexibilidad.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: GÉNERO La mujer tiene mayor flexibilidad que el varón porque tiene el tono muscular más bajo, lo que implica que sus músculos no opongan mucha resistencia al movimiento o tarden un poco más en ponerse tensos y limitar la amplitud del movimiento.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: ACTIVIDAD FÍSICA Las personas que realizan actividad física de manera permanente y a lo largo de su existencia tienen una mayor flexibilidad que las que no lo hacen, esto se debe a que sus tejidos, se ven sometidos a diferentes tipos de fuerzas que influyen en el mantenimiento de su elasticidad y por lo tanto de su flexibilidad.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: MEDIO AMBIENTE La temperatura y el clima son dos aspectos que condicionan la realización de actividad física, la cual tiende a restringirse cuando la temperatura de determinada zona o región se sitúa muy por encima o muy por debajo de sus límites de normalidad, lo que resulta muy poco tolerable para sus pobladores.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: AFECCIONES Algunas afecciones alteran directamente a los tejidos que constituyen el sistema músculo-esquelético, como las enfermedades del colágeno, que pueden causar hipo o hipermovilidad articular, con la consiguiente restricción o incremento de la flexibilidad corporal, respectivamente.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: AFECCIONES Otras lo hacen indirectamente como la obesidad o el sobrepeso, las cuales conllevan, casi siempre a una disminución de la cantidad y calidad de la actividad física, y por lo tanto, condicionan la disminución de la flexibilidad.
FLEXIBILIDAD ARTICULAR: FACTORES CONDICIONANTES: Sociales y Culturales Los patrones sociales y culturales de una sociedad influyen sobre los hรกbitos de vida y salud de las personas. Si para determinado grupo humano realizar ejercicio a lo largo de su existencia constituye un valor a desarrollar y mantener, no cabe duda que traerรก beneficios importantes en su salud, y a la flexibilidad corporal.
Estabilidad articular La estabilidad es una propiedad de las articulaciones que se caracteriza porque las fuerzas que actúan sobre ellas se equilibran entre si, manteniéndose la coaptación y congruencia entre sus superficies; tanto en reposo (estabilidad estática) como en movimiento (estabilidad dinámica), con carga (estabilidad bajo tensión) y sin ella (estabilidad sin tensión).
Estabilidad articular (Cont.) La posición articular de coaptación o encaje cerrado constituye la posición de máxima estabilidad posible, cuando la estabilidad tiende a disminuir (posición articular de coaptación o encaje abierto), los factores que la mantienen generan mayor tensión para evitar la inestabilidad. La estabilidad es fundamental para el buen funcionamiento articular, cuando se altera o se pierde, el movimiento se distorsiona, se limita o se anula.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES QUE INTERVIENEN Los podemos clasificar en dos grupos: A. Morfo-estructurales, relacionados con la forma y la estructura de los tejidos que constituyen las articulaciones. B. Morfo-fisiolรณgicos, se presentan para limitar la amplitud de la movilidad osteoarticular, por lo que estรกn vinculados con la estabilidad articular dinรกmica.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES MORFO-ESTRUCTURALES 1. Tamaño del área de contacto o coaptación entre las superficies articulares, a mayor área, mayor estabilidad. 2. Congruencia geométrica entre las superficies articulares, expresada a través de sus radios de curvatura, cuando éstos son similares, la congruencia es mayor y por ende la estabilidad.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES MORFO-ESTRUCTURALES 3. Presencia de tejido fibrocartilaginoso que rodea a una de las superficies, incrementando el área de coaptación o contacto entre ellas y/o mejorando su congruencia, ejemplos, los rodetes glenoideo y cotiloideo, los meniscos en la rodilla. 4. Modificaciones en el grosor o en la forma de los cartílagos articulares y /o adaptaciones a las fuerzas que sobre ellos se aplican, que mejoran su congruencia.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES MORFO-FISIOLÓGICOS 5. Tensión de los elementos articulares (ligamentos y cápsula) y periarticulares (tendones, fascias, vientres musculares).. 6. Contacto (o choque) de las partes blandas articulares o periarticulares que se ubican en el mismo sentido del movimiento, al contactar impiden que el movimiento continúe realizándose.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES MORFO-FISIOLÓGICOS 7. Contacto (o choque) de las partes óseas articulares o periarticulares que se ubican en el mismo sentido del movimiento, 8. Fuerza muscular periarticular, que contribuye a mantener unidas las superficies a través del denominado vector estabilizante Cuando la articulación está en reposo pero bajo carga, la fuerza es isométrica o estática; cuando se halla en movimiento es concéntrica o excéntrica, de acuerdo al caso.
ESTABILIDAD ARTICULAR: FACTORES MORFO-FISIOLÓGICOS 9. Presión atmosférica negativa al interior de las articulaciones, que impide o dificulta la separación entre las superficies articulares. 10. Tensión superficial del líquido sinovial, que también contribuye a mantener las superficies unidas.
DINÁMICA CORPORAL Comprende el estudio del movimiento corporal y de las causas que lo producen. La dinámica se divide en Cinemática y Cinética, la primera estudia las características del movimiento corporal y la segunda las fuerzas que lo producen.
Tipos de fibras musculares: Distribución corporal Los músculos del tronco y de los miembros contienen varias proporciones de los tres tipos de fibras. La proporción en un mismo músculo varía también en cada persona. En el sóleo el porcentaje de fibras del tipo I es alrededor del 85%, y en los del globo ocular es tan solo del 10%.
Fibras nerviosas Conocidas también como neuronas, de acuerdo a su ubicación en el sistema nervioso se clasifican en neuronas periféricas y neuronas centrales. Las primeras constituyen los nervios periféricos y las segundas los nervios centrales.
Fibras nerviosas perifĂŠricas: ClasificaciĂłn funcional 1. 2. 3.
Fibras motoras Fibras sensitivas (o sensoriales) Fibras autĂłnomas (o vegetativas)
FNP: Clasificación en base al diámetro de sus axónes Tipo A, tienen el diámetro más largo 2. Tipo B, diámetro de longitud intermedia 3. Tipo C, diámetro más pequeño (0.5 um) Las de los tipos A y B son mielínicas y las del tipo C amielínicas Las del tipo A se subdividen a la vez en: 1. Tipo A alfa (20 um) 2. Tipo A beta 3. Tipo A gamma 4. Tipo A delta 1.
FNP: Velocidad de transmisión del impulso nervioso Esta en relación directa al diámetro de las fibras, las de mayor diámetro, tienen una mayor velocidad de conducción. Las del tipo A alfa de 20 um de diámero tienen una velocidad aproximada de 120 m/seg, un mínimo de 8 mseg. se requiere para conducir un impulso en este caso. El promedio de velocidad de conducción en las fibras periféricas varía entre el 50 y 70 m/seg. Las del tipo C se encuentran en la piel y conducen los impulsos dolorosos que en ella se producen a una velocidad aproximada de 0.5 m/seg.
Clasificaciรณn de las fibras sensitivas en base a su origen 1ยบ Grupo Ia, ubicadas en el huso neuromuscular como receptoras primarias 2ยบ Grupo Ib, ubicadas en los รณrganos tendinosos de Golgi 3ยบ Grupo II, ubicadas en el huso neuromuscular como receptoras secundarias
Fibras nerviosas centrales 1.
2. 3.
Neurona motora superior, las que llevan impulsos del cerebro a las neuronas de la médula espinal. (La que lleva estímulos de la medula a los músculos se le llama neurona motora inferior, periférica) Internunciales, se ubican en la médula y conectan a otras dos neuronas. Neurona de primer órden, la que penetra en la médula trayendo información sensitiva, y asciende hasta conectarse con otra neurona del encéfalo
FNC (continuación) 4. Neurona de segundo órden, aquella que recibe impulsos sensitivos de una neurona de primer órden y que los conduce desde la médula o el encéfalo hasta los centros sensoriales del propio encéfalo. 5. Neurona de tercer órden, la que transmite información sensitiva proveniente de una neurona de segundo órden.
Modificación neural de la excitabilidad
La frecuencia de descarga neural (impulsos) se modifica por la influencia de otras neuronas, lo que deviene en estímulos facilitatorios e inhibitorios, los que son transmitidos desde los centros nerviosos superiores hacia las neuronas internunciales. Asimismo las neuronas motoras reciben estímulos de miles de otras neuronas, su mayor o menor actividad depende el efecto neto de todos los estímulos facilitatorios e inhibitorios que lleguen a ellas en un instante dado
Modificación neural (Continuación)
1. 2. 3.
Una neurona motora inactiva puede ser estimulada de las siguientes maneras: Incrementando los estímulos facilitatorios Disminuyendo los estímulos inhibitorios Una combinación de ambos Este último mecanismo es el más común y refleja el equilibrio que debe haber entre ambos tipos de estímulos para la realización de una función motora eficaz.
Unidad Motora Es el conjunto formado por una neurona motora y la fibras musculares que inerva. Casi todas las neuronas que inervan a los músculos estriados son del tipo A alfa, de allí que más comúnmente se le denomine neurona motora alfa. El número de fibras que compone una UM varía de 5 (como en algunos músculos del ojo) a 1000 o más ( como en los gemelos) La UM funciona bajo el principio de la ley del todo o nada, y en relación a la demanda de trabajo (fuerza) que se le exiga al músculo.
Clasificación de los músculos de acuerdo al número de UM y al rango de inervación. 1.
2.
Músculos de movimientos finos o de precisión, con pocas fibras musculares por UM, por lo general se encuentran en los músculos de la mano. Músculos de movimientos gruesos o toscos, con muchas fibras musculares por UM
Graduación del incremento de la fuerza de contracción muscular 1. 2. 3.
Se activan las UM que poseen un menor número de fibras musculares Se incrementa el número de UM actividas simultáneamente (reclutamiento) Se incrementa la frecuencia de estimulación de cada UM, por lo que cada fibra muscular que la constituye genera una mayor fuerza.
Principio del reclutamiento de UM El principio de reclutamiento seĂąala que las neuronas motoras del tipo C son las primeras en ser reclutadas y las del tipo A, las Ăşltimas; las primeras participan en la mayor parte de las actividades funcionales debido a que inervan a las fibras musculares del tipo I, que son las mĂĄs resistentes a la fatiga y se contraen lentamente. Solo cuando se requieren generan movimientos de gran potencia y velocidad entran en actividad las UM que contienen neuronas del tipo A y fibras musculares del tipo IIA
Cinestesia Sensación que una persona tiene de la posición de su cuerpo y de los segmentos que lo constituyen, y en especial, de los movimientos que realiza. Los receptores cinestésicos se ubican en músculos, tendones y articulaciones, captando los movimientos corporales y la tensión que se aplica sobre los tendones, en las que intervienen fibras sensitivas del grupo II.
Propiocepción Información sensitiva de los receptores situados en los husos neuromusculares, tendones y articulaciones, que permite discriminar posición y movimiento articulares, incluyendo dirección, amplitud y velocidad asi como una relativa tensión de los tendones. Algunos autores incluyen a los receptores vestibulares, porqué informan acerca de la orientación y movimientos de la cabeza. En la propiocepción intervienen predominantemente fibras sensitivas del grupo I.
Papel de la cinestesia y la propiocepción Los cambios en tensión y posición que detectan los receptores son transmitidos a los centros nerviosos medulares y del encéfalo. En el SNC esta información es integrada con la proveniente de otros órganos sensoriales como de la retina y del aparato vestibular, lo que posibilita que los centros motores cerebrales emitan respuestas de ajuste automático en localización, tipo, número y frecuencia de activación de UM que permitan desarrollar movimientos coherentes y adecuados.
Receptores articulares Se hallan en la cápsula y los ligamentos y se han descrito, por lo menos, cuatro diferentes tipos de ellos; son estimulados por deformación cada vez que sobre la articulación se aplica fuerza o se realiza movimiento; cuando este cesa, la información continúa retroalimentándose con respecto a la angulación y el promedio de movimientos articulares.
Órganos tendinosos de Golgi Terminaciones sensitivas encapsuladas que se ubican en la unión músculo tendinosa, más cerca a las fibras musculares que al propio tendón, 10 a 15 de las fibras se encuentran unidas en serie (en línea directa) con cada OTG, los que son estimulados por la tensión “activa” producida por la contracción de las propias fibras; estos impulsos son conducidos por las fibras sensitivas Ib hacia la médula y el cerebelo.
OGT (Continuación) En la médula realizan sinapsis a través de interneuronas que descargan impulsos inhibitorios sobre las motoneuronas alfa que inervan al propio músculo y a los sinergistas del movimiento, limitando, de esta manera, la fuerza de contracción del músculo que eventualmente podría dañar a los tejidos que lo constituyen.
Huso Neuromuscular Compuesto de 3 a 10 pequeñas fibras musculares estriadas, conocidas como fibras intrafusales, las cuales poseen porciones elásticas y contráctiles, su longitud varía entre los 0.5 a 13 mm, con un promedio de 2 a 4 mm. Son fusiformes (de allí su nombre) y se hallan en todos los músculos estriados con predominio en los de las extremidades, siendo especialmente abundantes en los músculos pequeños de las manos y los pies.
Huso Neuromuscular (Cont.) Es un receptor de estiramiento, que informa acerca de los cambios de longitud que ocurren en su interior y su promedios; las fibras que lo constituyen tienen una parte contráctil inervada por moneuronas A gamma. El grado de acortamiento de las porciones contráctiles regula la sensibilidad de la porción elástica, y posibilita ajustes sensitivos de cambios en la longitud del músculo. Esta es la característica fisiológica más importante del HNm
Huso Neuromuscular (cont.) Hay dos tipos de fibras intrafusales, en bolsa nuclear, cuya porción central es multinucleada, y en cadena nuclear, cuya porción central contiene núcleos dispuestos a lo largo de ella, ambas porciones son no contráctiles, además las fibras en bolsa nuclear son de dos tipos: dinámicas y estáticas, las cuales difieren en su respuesta al estiramiento del músculo. En promedio un HNm contiene dos fibras en bolsa, una de cada tipo, y 5 fibras en cadena
HNm: Inervación sensitiva 1ª Grupo Ia, que inervan a ambos tipos de fibras rodeando en espiral sus porciones centrales antes de salir del huso, estos receptores se denominan terminaciones primarias o anuloespirales 2ª Grupo II, inervan a las fibras en bolsa estáticas y a las fibras en cadena, sus receptores se denominan terminaciones secundarias o en ramillete de flores
HNm: Inervación motora 1ª Motoneuronas gamma, llamadas también neuronas fusimotoras porque solo inervan a las fibras del huso, en base a su función se les consideran de dos tipos: dinámicas y estáticas, las que inervan a la fibras en bolsa dinámicas, y, a las fibras en bolsa estáticas y en cadena, respectivamente 2ª Neuronas motoras beta
El reflejo de estiramiento Llamado también reflejo miotático, es producido por un súbito estiramiento del tendón del músculo, el cual es captado por los receptores del HNm, sobre todo por el receptor primario, el cual transmite la sensación a través de la neurona aferente Ia, la cual al ingresar al cordón posterior de la sustancia gris medular hace sinapsis directa con la motoneurona A alfa, la cual, a su vez, genera un impulso de contracción de la fibras musculares extrafusales. Este circuito tiene una duración que varía entre 100 a 200 mseg. La sensación es también transmitida hacia los CNS a través de los cordones posteriores de la médula
El principio de inhibición recíproca Cuando un músculo se contrae a voluntad, o reflejamente, como respuesta a un estiramiento, junto con el estímulo contráctil (excitatorio o positivo) se emite un estímulo inhibitorio o negativo hacia los músculos antagonistas, generado a nivel medular por una interneurona (neurona intercalar o internuncial), que impide que éstos se contraigan, posibilitando así la realización de un movimiento coordinado y coherente.
Control del movimiento: centros motores Llamado también control motor, consiste en la regulación de la postura y el movimiento, las estructuras responsables de ello se denominan centros motores, las que se encuentran localizadas en diferentes regiones del encéfalo. Para un efectivo control se requiere que permentemente le llegue información a estos centros motores, por lo que a la integración de ambos procesos se le denomina sistema sensoriomotriz
Centros motores corticales La corteza motora esta conectada con la médula espinal directamente a través de la vía córtico-espinal e indirectamente a través del mesencéfalo (vía extra-piramidal). Ramas colaterales de la vía córtico-espinal se conectan con los centros del tronco cerebral y otras se conectan con el cerebelo y los núcleos basales.
Centros motores del tronco cerebral: funciones. Son responsables de la initegración de la información proveniente de los receptores periféricos y del control automático de la postura y la orientación espacial del cuerpo. La información proviene de los receptores ubicados en el oído interno y de los propiocetores ubicados en el cuello que permiten controlar la orientación de la cabeza con respecto al tronco.
Núcleos basales: Funciones motoras Paticipan en la conversión de planes y programas en movimientos. Son particularmente significativos con respecto a la iniciación y ejecución de movimientos lentos.
Cerebelo: Funciones motoras Esta interconectado con con todos los centros del SNC y su funciรณn es coordinar el movimiento. Es responsable primario de la programaciรณn de los movimientos rรกpidos, corregir su curso, y correlacionar postura y movimiento
Tipos de contracción muscular 1. 2. 3. 4.
Isométrica Concéntrica Excéntrica Isocinética
Contracción isométrica Llamada también contracción estática porque no produce movimiento del segmento sobre el cual se aplica la fuerza de contracción, se denomina isométrica porque no varía la longitud del músculo, sin embargo para que haya contracción se requiere del acortamiento del sarcómero, es decir, deslizamiento (activo) de los filamentos de actina sobre los de miosina, y la formación de puentes entre ellos, por lo que se postula que el vientre se acorta a la vez que se estiran los tendones, sin que varie la longitud total del músculo.
Contracción isométrica (Cont.) Se produce cuando se fija o se sostiene determinado segmento corporal, por lo que se le denomina también contracción sostenida, implica un aumento de la tensión intramuscular y también del gasto energético. Las fibras musculares tipo I son, por sus condiciones, las más predispuestas a realizar este tipo de contracción
Contracción concéntrica Llamada así porque las fuerzas que generan la contracción de las fibras del músculo se dirigen hacia el centro de su vientre. Se produce un acortamiento del músculo (vientre y tendones) y un aparente aumento de su masa o volúmen, y el movimiento de uno de los segmentos sobre el cual se aplica la fuerza de contracción, por lo que a este tipo de contracción se le denomina también dinámica positiva.
Contracción concéntrica (Cont.) Se realiza cuando un segmento corporal se moviliza en el sentido contrario de la gravedad y hasta cortarla en el sentido perpendicular, en el primer caso, el gasto energético es mayor que en el segundo, pero comparativamente menor que en una contracción isométrica.
Contracción excéntrica Llamada así porque las fuerzas que generan la contracción de las fibras se alejan del centro del vientre muscular, produciéndose un alargamiento del músculo. Se realiza cuando un segmento corporal se moviliza en el mismo sentido de la gravedad para regular o controlar “la caída del segmento por acción de su propio peso”. Algunos autores han señalado que el peso del segmento “vence” a la resistencia que ofrece el músculo y le denominan contracción dinámica negativa porque el músculo “es incapaz” de realizar lo contrario.
Contracción excéntrica (Cont.) Esto es posible siempre y cuando el peso del segmento este incrementado por una resistencia externa imposible de ser movilizada concéntricamente. El gasto energético de una contracción excéntrica es menor que el de una concéntrica, pues el segmento se moviliza por acción de propia pesantez. Sin embargo siempre quedará flotando la pregunta de ¿cómo puede un músculo contraerse y alargarse a la vez, si lo primero supone su acortamiento?
Biomecánica de la CV: movimientos acoplados Llamados también conjugados o sinérgicos, se refieren a que la inclinación y la rotación se realizan simultánea y automáticamente, es decir se acoplan entre si, y no se realizan de manera independiente o aislada. La explicación a este acoplamiento está en las curvaturas que posee la CV en el plano ántero-posterior. La teoría dice que si a una columna elástica recta se le curva en
Biomecánica de la CV: Moviminos acoplados (Cont.) determinado sentido (por ej. en el plano ántero-posterior) y luego se le aplica otra curvatura en un sentido perpendicular a la primera (por ej. en el plano lateral), la columna rota automáticamente en el sentido contrario a esta última curvatura, debido a la tensión que se origina en su estructura interna.
Tipos de movimientos acoplados de la CV Los movimientos acoplados de la CV cambian en función a sus curvaturas ánteroposteriores. Existen tres tipos de mecánica: Mecánica Neutra o tipo I Mecánica No-neutra o tipo II Mecánica tipo III
Mecรกnica Neutra o de Tipo I Se caracteriza porque los movimientos acoplados de inclinaciรณn y rotaciรณn se realizan en sentidos opuestos. Se produce cuando nos encontramos de pie con el tronco y la cabeza erguidos normalmente.
Mecánica No-Neutra o de Tipo II Se caracteriza porque los movimientos acoplados se realizan en el mismo sentido. Se produce cuando a la columna se le coloca en posición de flexión (cervical o lumbar), es decir, se invierten las curvaturas, y luego se realiza la inclinación. Este tipo de acoplamiento da como resultado una reducción significativa de la libertad de movimiento (Posición de encaje cerrado)
Mecรกnica Tipo III Cuando la CV realiza un movimiento en un determinado sentido, se reduce la movilidad en los otros sentidos Por ejemplo, si se flexiona la regiรณn dorso-lumbar, la movilidad en el plano horizontal se reduce considerablemente de manera activa y pasiva
APARATO LOCOMOTOR CONCEPTO Y CONSTITUYENTES
Es el conjunto de órganos y sistemas a través del cual se moviliza el ser humano. Está constituido por los sistemas óseo y muscular, por lo que algunos autores lo llaman también sistema músculoesquelético. Desde el punto de vista kinesiológico debemos considerar también al S. Nervioso
APARATO LOCOMOTOR (Continuación)
El S. Nervioso genera, coordina y controla el movimiento, los músculos aportan la fuerza (elemento activo) y los huesos la estructura de los segmentos que se mueven a través de las articulaciones que conforman (elemento “pasivo”) Kinesiológicamente está constituido por los sistemas osteo-articular y neuro-muscular
APARATO LOCOMOTOR: INTERRELACIONES CON OTROS APARATOS O SISTEMAS
Se interrelaciona de manera directa con los aparatos cardio-vascular y respiratorio. El aparato cardio-vascular (Sistema circulatorio) aporta la sangre que permite acarrear hasta el músculo los elementos energéticos y estructurales que posibilitan la contracción muscular.
APARATO LOCOMOTOR: INTERRELACIONES (Continuación)
El Apto. Respiratorio (Sist. Respiratorio) aporta el oxígeno que permite la combustión y oxidación de las sustancias energéticas que posibilitan la contracción muscular.
BIOESTร TICA Es la parte de la Biomecรกnica que estudia al cuerpo humano en estado de reposo o equilibrio estรกtico, para ello se requiere que la sumatoria de las fuerzas que se aplican sobre el cuerpo y la de sus momentos sea nula o igual a cero.