Biomecanica Parte 2.pdf

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO BIOMECÁNICA ARTICULAR RODILLA Estructuras óseas Cóndilos femorales Platillos tibiales Patela

Estructuras tendinosas y ligamentarias extra articulares Sinovial, cápsula, ligamentos colaterales. Unidades músculotendinosas (mecanismo del cuadríceps, gemelos y los isquiotibiales, poplíteo y banda iliotibial y la pata de ganso)

Estructuras intra articulares Meniscos Ligamentos cruzados anterior y posterior

Otras estructuras: bursa suprapatelar, subpoplítea y de la pata de ganso

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO BIOMECÁNICA ARTICULAR

RODILLA Movimientos femorotibiales Movimientos tibiofemorales

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO BIOMECÁNICA ARTICULAR RODILLA Estructura de la rodilla: Diartrodia tipo condilar. Tibiofemorales y patelofemoral. Tibioperonea proximal Permite cargas y solicitaciones extraordinarias para la estabilidad de la marcha.

Estructuras estabilizadoras extraarticulares: Cápsula articular Cápsula anterior, medial, lateral y posterior Reforzada por los retináculos medial y lateral Cuádriceps e isquiotibiales Los ligamentos colaterales y la banda iliotibial Ligamento poplíteo Complejo arqueado El retináculo medial es un término que sirve para describir un grupo de estructuras que se encuentran en la región medial de la rodilla y brindan estabilidad a la articulación patelofemoral

Estructuras estabilizadoras extraarticulares: Cápsula articular Capa I: Retináculo Medial en Corte Cadavérico de Rodilla Derecha. LPFM: Ligamento PateloFemoral Medial, LPMM: Ligamento PateloMeniscal Medial y LPTM:

Estructuras estabilizadoras extraarticulares: Cápsula articular Capa II: A Ligamento Patelotibial Medial (LPTM). B-C Ligamento Patelofemoral Medial (LPFM) con sus componentes transversales y oblicuos.

Estructuras estabilizadoras extraarticulares: Cápsula articular Retináculo medial Capa III: Ligamento PateloMeniscal Medial (LPMM).

Cápsula medial Anteromedial. Retináculo medial Medial . Estabiliza en valgo y rotaciones Capa profunda del LCM Porción menisco femoral Porción meniscotibial

Posteromedial Del LCM a la porción directa del SM Ligamento oblicuo posterior A. Porción superior o capsular B. Porción central o tibial C. Porción distal (más débil)

Este complejo ligamentario es especialmente importante para la estabilizaciòn rotacional y en valgo

Cápsula lateral Anterolateral. Retináculo lateral del vasto lateral y la banda iliotibial

Posterolateral. Ligamento Colateral Lateral Estabiliza la rodilla en extensión en fuerzas en varo. Banda iliotibial Tendón del bíceps Tendón del poplíteo

¿Ligamento Anterolateral?

¿LAL ?

Estructuras estabilizadoras mediales de la rodilla

El Semimembranoso N. tibial L4-5 1. Ligamento poplíteo oblicuo 2. Cápsula posterior y cuerno posterior del menisco medial 3. Tendón medial o anterior del semimembranoso 4. Expansíón directa del semimembranoso 5. Porción distal del tendón del semimembranoso

Cápsula posterior Posterior: 

Ligamento poplíteo oblicuo

Posteromedial: 

Ramificaciones del semimembranoso

posterolateral: 

Complejo arqueado

La cápsula es reforzada posteriormente por el LPO, en el ángulo posteromedial por las expansiones del SM, y posterolateralmente por el complejo arqueado

Músculo poplíteo N. tibial L5-S1 Tres orígenes: A. B.

C.

Cóndilo femoral lateral Del peroné (ligamento poplíteo peroneo) Del cuerno posterior del menisco lateral

Complejo arqueado

Lig. Poplíteo oblicuo Lig. arqueado

ESTRUCTURAS TENDINOSAS EXTRAARTICULARES. PARTE ANTERIOR Y POSTERIOR Cuadríceps. (mecanismo extensor) N. Femoral L1-3 Recto anterior o femoral Vasto intermedio o crural anterior Vasto medial Vasto lateral

Gemelos (flexores) N. Tibial S1-2 Medial y lateral

Poplíteo (desbloqueador) N. tibial L5-S1

ESTRUCTURAS TENDINOSAS EXTRAARTICULARES. PARTE MEDIAL Pata de Ganso

nervio obturador (L2, L3, L4) Semitendinoso Porción tibial del N. ciático L5 Sartorio, ramos del n. femoral L1 – 3) Recto interno

Semimembranoso Porción tibial del N. ciático L5

Son flexores primarios y rotadores mediales. Estabilizadores de la rotación lateral y de estrés en valgo.

ESTRUCTURAS TENDINOSAS EXTRAARTICULARES. PARTE LATERAL Bíceps femoral. Porción tibial del N. ciático S1   

Se fija en la cabeza peroneal, tibia lateral y estructura capsular posterolateral Flexor y rotador lateral de la tibia. Contribuye con el complejo arqueado a la estabilización de la rotación medial y de estrés en varo.

Banda iliotibial. Nervio glúteo superior (L5,S1) 



Se desplaza hacia adelante en extensión y hacia atrás en flexión y se tensa en ambas posiciones La banda iliotibial, el tendón poplíteo y el LCM se cruzan en flexión y permanece paralela al bíceps femoral en flexión y extensión

ESTRUCTURAS LIGAMENTARIAS EXTRAARTICULARES PARTE POSTERIOR.

Principales estructuras estabilizadoras de la rodilla posterior: 

Ligamento poplíteo oblicuo

Posteromedial: 

Ramificaciones del semimembranoso

Posterolateral: 

Complejo arqueado

La cápsula es reforzada posteriormente por el LPO, en el ángulo posteromedial por las expansiones del SM, y posterolateralmente por el complejo arqueado

ESTRUCTURAS LIGAMENTARIAS EXTRAARTICULARES

Complejos cuádruples medial y lateral Principales estructuras estabilizadoras de la rodilla 

Medial:  

 



Ligamento colateral medial Semimembranoso Tendones de la pata de ganso Ligamento poplíteo oblicuo

Lateral:    

Banda iliotibial Ligamento colateral lateral Tendón poplíteo Bíceps femoral

La cápsula es reforzada posteriormente por el LPO, en el ángulo posteromedial por las expansiones del SM, y posterolateralmente por el complejo arqueado

ESTRUCTURAS INTRAARTICULARES ESTABILIZADORAS

Las principales estructuras intraarticulares de la rodilla son: Meniscos Ligamentos cruzados anterior y posterior

Meniscos Fibrocartílagos semilunares 10 – 33% es zona roja - roja 66% del menisco tiene inervación propioceptiva.

Funciones:

   







Distribución del líquido articular. Nutrición del cartílago. Amortiguación. Estabilización articular sobre todo en las rotaciones en los movimientos de flexoextensión. «complementador de espacio», «espaciador» entre las superficies articulares. Soporte y distribución de la carga.

Meniscos

Lesiones del cartílago articular

Meniscos Ligamentos meniscofemorales: Ligamento de Humphrey: (ligamento meniscofemoral anterior) Menor de1/3 del diámetro del LCP. Desde el cuerno posterior del menisco lateral, anterior al LCP. Se inserta en el reborde distal de la inserción femoral del LCP Ligamento de Wrisberg: (ligamentomeniscofemoral posterior) 1/2 del diámetro del LCP Se extiende desde el cuerno posteror del menisco lateral (posterior al LCP. al cóndilo femoral medial.

Ligamentos cruzados Funciones: Estabilizadores en los desplazamientos anterior y posterior Ejes de la rotación medial y lateral

Ligamentos cruzados y colaterales ejercen funciones antagonistas

Biomecánica de los ligamentos cruzados

Movimientos de la rodilla Flexión Isquiotibiales. Porción tibial del N. ciático L5-S1 Recto interno Sartorio, ramos del n. femoral L1 – 3) Poplíteo Gemelos Extensión Cuádriceps (Recto anterior, Vasto lateral, Vasto medial y Vasto intermedio o crural anterior). N. Femoral L1-3

Rotaciones Semimembranoso. Semitendinoso, recto interno y sartorio. Poplíteo (rotación medial) Bíceps (rotación lateral)

MECANISMO DE BLOQUEO MÚSCULO POPLÍTEO

Solicitaciones de la rodilla Articulación tibiofemoral Fuerzas de compresión y cizallamiento •El estrés de la compresión es mayor a partir de los 120° de flexión y menor aprox a los 30° •Las fuerzas de compresión son hasta 3 veces el peso corporal sobre el platillo medial al caminar. •Hasta 4 veces al subir escaleras •Los meniscos soportan hasta el 45% de la carga •El resto lo hace la superficie cartilaginosa

Solicitaciones de la rodilla Articulación patelofemoral Las fuerzas de compresión son hasta la mitad del peso corporal al caminar. Hasta 3 veces al subir escaleras. En las sentadillas hasta más de 7 veces

𝑻 𝑰= 𝑷 𝑰 = 𝟏. 𝟎 − 𝟏. 𝟐

Índice patelar T

P

Movimiento rotuliano

El movimiento triaxial de la rodilla normal durante la marcha en cada ciclo es aproximadamente: 20° de flexión/extensión durante la fase de apoyo 70° en la fase de balanceo 10° de abducción/aducción

10° a 15° de rotación medial y lateral

RODILLA LESIONES LIGAMENTARIAS

Lesiones más frecuentes de la rodilla Ligamentos cruzados

Mecanismos de lesión de los ligamentos: Valgo, flexión y rotación medial del fémur sobre tibia. Varo, flexión y rotación lateral del fémur sobre tibia. Hiperextensión. Desplazamiento anteroposterior

Lesiones más frecuentes de la rodilla Lesión de los ligamentos colaterales Esguinces, rupturas.

Síndrome de dolor anterior de la rodilla (PF). Síndrome de “dolor en la espinilla”. Dolor en la parte AL o PM de la pierna. Correr de subida

Síndrome de fricción de la banda iliotibial. Lesión por sobreuso en corredores. Correr de bajada. Agravada por desalineaciones con rotación tibial medial de la marcha exagerada. Anteversión femoral excesiva, incremento del ángulo Q, genu varo o valgo torsión tibial lateral).

Lesiones más frecuentes de la rodilla Rodilla del nadador: inflamación del LCM y el reborde medial patelar La probabiidad es menor si el ángulo de abducción de la cadera es entre 37° y 42° al inicio de la fase de propulsión de la patada.

Lesiones más frecuentes de la rodilla Síndromes de mala alineación Síndromes de mala alineación rotuliana Genuvalgo Genuvaro

TOBILLO

Articulaciones: Tibioperonea (sindesmosis) Tibioastragalina (bisagra)

Peroneoastragalina

TOBILLO Cápsula única Ligamentos laterales: Peroneoastragalino anterior. Peroneoastragalino posterior. Calcáneoperoneo

Ligamentos mediales: Ligamento deltoideo: Plano profundo: constituido por dos haces tibioastragalinos. Plano superficial: muy extenso y desarrollado en forma triangular tibioescafoideo y tibioclacáneo.

TOBILLO Movimientos Dorsiflexión Tibial anterior pie (nervio del tibial anterior L4) Extensor largo de los dedos (Tibial anterior L5)

Peroneo (tercer peroneo) (nervio músculocutaneo de la pierna S1)

Flexión plantar Gemelos y sóleo N. tibial S1 – 2 (Tibial posterior, peroneos largo y corto, plantar, flexor largo del primer dedo y flexor largo de los dedos)

TOBILLO

PIE

Contiene 26 huesos Articulaciones: Subastragalina uniaxial diartrodia

Movimientos de rotación, pronación, supinación, inversión y eversión Astrágaloescafoidea y calcáneocuboidea o de Chopart Intermetatarsiana Tarsometatarsiana o de Lisfranc

PIE

Arcos plantares Arcos medial y lateral: El arco medial es más alto que el lateral. Está formado por el calcáneo, astrágalo, escafoides, las tres cuñas y los tres primeros metatarsianos. El arco lateral se forma por el calcáneo, cuboides y 4o y 5o mtt

Arco transverso: Está formado por las tres cuñas, el cuboides y las bases de los cinco metatarsianos

PIE Ligamentos de los arcos longitudiales

PIE Fascia plantar

PIE. Musculatura extrínseca: articulación del tobillo.

aquella

que

cruza

Musculatura intrínseca: ambas inserciones encuentran después de la articulación del tobillo

la

se

PIE.

Movimientos del pie Flexión:

Extensión:

Flexor largo de los dedos (n. tibial)

Extensor largo del primer dedo

Flexor corto delos dedos (n. plantar lateral)

Extensor corto de los dedos

Cuadrado plantar (n. plantar lateral) Lumbricales (n. plantar interno)

Extensor largo de los dedos (N. tibial anterior)

PIE.

Movimientos del pie Supinación:

Pronación:

Es la combinación de flexión plantar, inversión y aducción en la fase de choque del talón

Es la combinación de eversión, abducción y dorsiflexión en la fase de apoyo

Inversión:

Eversión:

Es el movimiento rotacional Es el movimiento rotacional medial. (Tibial anterior. N. Tibial lateral. Peroneos (N. peroneal anterior L5) superfical S1)

Inversión y Eversión

Son movimientos rotacionales del pie en sentido medial y lateral respectivamente Ocurren en la articulación subastragalina Las articulaciones intertarsianas and tarsometatarsianas también contribuyen. En la inversión, la planta del pie se dirige al lado medial En la eversión se dirige al lado lateral

Biomecánica de la marcha

TOBILLO Lesiones más frecuentes: Esguinces Fracturas - luxaciones

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO CADENA CINÉTICA MUSCULAR:  Conjunto de músculos mono y poliarticulares que se encargan de la movilidad de los diferentes eslabones óseos, con respecto a las articulaciones

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO Cadenas cinéticas: Series de segmentos articulados cuyos movimientos se transmiten de unos a otros y su eficiencia dependerá de la función articular y muscular agonista y antagonista y musculatura de función estabilizadora. Tres tipos: Cadenas cinéticas abiertas Cadenas cinéticas cerrradas

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO Cadenas cinéticas: Cadenas abiertas. Cadena de segmentos articulados con un extremo fijo y otro libre (pitcheo) que se desplaza.

Cadenas cerradas Ambos extremos de la cadena están fijos (spinning). Es el movimiento cuyo segmento distal está fijo. El segmento proximal se desplaza.

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO Movimiento mecánico del ser humano Movimientos aislados: Lineal.- Recto o curvo. Misma velocidad y dirección Angular.- Hace un círculo o parte de un círculo. Movimiento alrededor de un punto fijo o eje. Complejo.- Combinación de movimiento linear y angular

Acciones motoras: Conjunto de movimientos complejos y coordinados con un fin determinado

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO Acciones motoras Conjunto de movimientos complejos y coordinados con un fin determinado Características:  Complejas  Conscientes  Adquiridas  Planeadas  Coordinadas  Controladas  Perfeccionadas

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO

Movimiento mecánico del ser humano Sistemas mecánicos. Es el sistema por analizar definido previamente a su estudio. Se refiere a un segmento corporal determinado

FUNDAMENTOS DEL MOVIMIENTO HUMANO CINÉTICA: Estudia las fuerzas que provocan el movimiento. Conceptos básicos relacionados con la cinética. El entendimiento de los conceptos de  Inercia  Masa  Peso  Presión  Volumen  Densidad  Peso específico  Torque  impulso proporciona una base útil para la comprensión de los efectos de las fuerzas.

Cinética. Conceptos básicos: 

Inercia: Tendencia de un cuerpo a mantener su estado de reposo o movimiento a una velocidad constante. La cantidad de Inercia de un cuerpo es directamente proporcional a su masa

Cinética. Conceptos básicos: 

Masa (m): Cantidad de materia que posee un cuerpo medida en kilogramos.



Fuerza (F): Son los impulsos o tracciones que alteran o tienden a alterar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo. Es medida en Newtons (F=m.a)

1𝑁 =

1𝑚 (1𝑘𝑔)( ) 𝑠2

Magnitud, dirección y punto de aplicación a un cuerpo.

Cinética. Conceptos básicos: 

Centro de gravedad: de un cuerpo es aquél punto alrededor del cual el peso del cuerpo es balanceado, sin importar su colocación. La ubicación del centro de gravedad de una masa determina la forma en la cual ese cuerpo responde a la aplicación de una fuerza.



Peso: Cantidad de fuerza gravitacional ejercida sobre un cuerpo. Se mide en N o libras o kgs. 𝑤𝑡 = 𝑚. 𝑎𝑔

Cinética. Conceptos básicos:  Presión (P): Es definida como una Fuerza (F) distribuida sobre un área definida. 𝑃=

𝐹 𝐴

medida en N por cm² ó Pascal (Pa) = 1N por m²



Volumen: El volumen de un cuerpo es la cantidad de espacio que ocupa. Tridemensional (altura, anchura y profundidad (al cubo) 𝑐𝑚³



Densidad: El concepto de densidad combina la masa de un cuerpo con el volumen de un cuerpo. Entonces masa se define como unidad de volumen: densidad(ƿ) = masa/volumen

Cinética. Conceptos básicos: 

Torque: Es el efecto rotatorio de una fuerza excéntrica 𝑇 = 𝐹𝑑˔



Impulso: Es el resultado de una fuerza aplicada sobre un cuerpo por el tiempo que dura aplicándose

Cinética. Principales solicitaciones biomecánicas al hueso:

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Cinética linear. Leyes de Newton. 1ª. Ley de la Inercia de Newton.Si un cuerpo está en ausencia de fuerzas permanecerá en reposo o se moverá con un movimiento rectilíneo uniforme y constante 2ª Ley de la Aceleración de Newton.Indica la relación entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y su aceleración resultante F= m x a. Entre mayor es la masa mayor es la resistencia al desplazamiento linear.

3ª. Ley de la Acción – Reacción de Newton.A toda fuerza de acción corresponde una de reacción de igual magnitud pero en sentido opuesto.

Cinética linear. Leyes de Newton.

Ley de la gravedad.Todos los cuerpos son atraídos uno al otro por una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos

Cinética linear. Comportamiento de los cuerpos en contacto.

Fricción: fuerza que actúa en la interfase de las superficies en contacto en la dirección opuesta al movimiento.

Cinética linear. Comportamiento de los cuerpos en contacto.

Momento: es el producto de la masa de un objeto y su velocidad = kg x m/s. es la cantidad de movimiento de un cuerpo 𝑃 = 𝑚. 𝑣 Impulso: es el producto de la fuerza y el tiempo. 𝐼 = 𝐹. ∆𝑇 Es el incremento en la cantidad de movimiento, después de la colisión entre dos cuerpos. Es decir la suma de los momentos. Es particularmente importante en situaciones de colisión.

Cinética linear. Comportamiento de los cuerpos en contacto.

Impacto: involucra la colisión de dos cuerpos en un extremadamente corto periodo de tiempo durante el cual los dos cuerpos ejercen relativamente grandes fuerzas uno sobre el otro

Representación de fuerzasTrabajo: fuerza aplicada contra una resistencia, mutiplicada por el desplazamiento de la resistencia en la dirección de la fuerza. Energía: capacidad de hacer trabajo.

Potencia. Se define como la cantidad de trabajo mecánico hecho en un periodo de tiempo.

Cinética angular. Resistencia a la aceleración angular.  Momento de inercia. Resistencia a la aceleración angular