miércoles, 4 de mayo de 2011

LA BIOMECANICA COMO UNA DISCIPLINA AL SERVICIO DE LA SALUD

LA BIOMECÁNICA SE ESTABLECIÓ COMO DISCIPLINA RECONOCIDA Y COMO ÁREA DE INVESTIGACIÓN AUTÓNOMA EN LA SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XX EN GRAN PARTE GRACIAS A LOS TRABAJOS DE Y. C. FUNG CUYAS INVESTIGACIONES A LO LARGO DE CUATRO DÉCADAS MARCARON EN GRAN PARTE LOS TEMAS DE INTERÉS EN CADA MOMENTO DE ESTA DISCIPLINA

SE LE DEFINE COMO LA DISCIPLINA QUE ESTUDIA LOS MODELOS, FENÓMENOS Y LEYES QUE SEAN RELEVANTES EN EL MOVIMIENTO (INCLUYENDO EL ESTÁTICO) DE LOS SERES VIVOS. ES UNA DISCIPLINA CIENTÍFICA QUE TIENE POR OBJETO EL ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS DE CARÁCTER MECÁNICO QUE EXISTEN EN LOS SERES VIVOS, FUNDAMENTALMENTE DEL CUERPO HUMANO. ESTA ÁREA DE CONOCIMIENTO SE APOYA EN DIVERSAS CIENCIAS BIOMÉDICAS, UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LA MECÁNICA, LA INGENIERÍA, LA ANATOMÍA, LA FISIOLOGÍA Y OTRAS DISCIPLINAS, PARA ESTUDIAR EL COMPORTAMIENTO DEL CUERPO HUMANO Y RESOLVER LOS PROBLEMAS DERIVADOS DE LAS DIVERSAS CONDICIONES A LAS QUE PUEDE VERSE SOMETIDO. LA BIOMECÁNICA APLICA LOS PRINCIPIOS Y MÉTODOS DE LA INGENIERÍA MECÁNICA AL ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS VIVAS. LA BIOMECÁNICA SE HA APLICADO AL HOMBRE PARA COMPRENDER MEJOR EL FUNCIONAMIENTO Y LAS LIMITACIONES MECÁNICAS DE LAS DIFERENTES ESTRUCTURAS DEL CUERPO: HUESOS, MÚSCULOS, LIGAMENTOS, ETC. EN LA ACTUALIDAD ESTA CIENCIA SE EMPLEA EN MUY DIVERSOS CAMPOS: MEDICINA CLÍNICA, DEPORTE, ESTUDIO DE TAREAS
ESTÁ ÍNTIMAMENTE LIGADA A LA BIÓNICA Y USA ALGUNOS DE SUS PRINCIPIOS, HA TENIDO UN GRAN DESARROLLO EN RELACIÓN CON LAS APLICACIONES DE LA INGENIERÍA A LA MEDICINA, LA BIOQUÍMICA Y EL MEDIO AMBIENTE, TANTO A TRAVÉS DE MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS COMO EN LO QUE RESPECTA A LA REALIZACIÓN DE PARTES U ÓRGANOS DEL CUERPO HUMANO Y TAMBIÉN EN LA UTILIZACIÓN DE NUEVOS MÉTODOS DIAGNÓSTICOS.
UNA GRAN VARIEDAD DE APLICACIONES INCORPORADAS A LA PRÁCTICA MÉDICA; DESDE LA CLÁSICA PATA DE PALO, A LAS SOFISTICADAS ORTOPÉDIAS CON MANDO MIOELÉCTRICO Y DE LAS VÁLVULAS CARDIACAS A LOS MODERNOS MARCAPASOS EXISTE TODA UNA TRADICIÓN E IMPLANTACIÓN DE PRÓTESIS.
HOY EN DÍA ES POSIBLE APLICARLA CON ÉXITO, EN LOS PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA REGULACIÓN DE LOS SISTEMAS MODELOS MATEMÁTICOS QUE PERMITEN SIMULAR FENÓMENOS MUY COMPLEJOS EN POTENTES ORDENADORES, CON EL CONTROL DE UN GRAN NÚMERO DE PARÁMETROS O CON LA REPETICIÓN DE SU COMPORTAMIENTO.

LAS INVESTIGACIONES EN BIOMECÁNICA AYUDAN A PREDECIR EL COMPORTAMIENTO DEL CUERPO HUMANO, ASÍ COMO A REFORZARLO Y OPTIMIZARLO ARTIFICIALMENTE; PERMITEN SUSTITUIR PARTES DEL CUERPO Y PROPICIAN EL DESARROLLO DE EQUIPAMIENTO CLÍNICO O QUIRÚRGICO.PARA ELLO SE APOYAN EN LAS PRUEBAS BIOMECANICAS.



LAS PRUEBAS BIOMECÁNICAS IDENTIFICAN DE FORMA MUY PRECISA ALTERACIONES EN EL SISTEMA MUSCULOESQUELÉTICO, LO QUE PERMITE VALORAR CUALQUIER POSIBLE DEFICIENCIA FUNCIONAL DE UN PACIENTE. SU APLICACIÓN SE EXTIENDE DESDE LA ERGONOMÍA A LA MEDICINA LABORAL Y A LA DEPORTIVA
SU UTILIDAD RESIDE EN QUE PERMITE CUANTIFICAR LOS DÉFICITS FUNCIONALES DEL APARATO LOCOMOTOR, POR EJEMPLO UNA ATROFIA MUSCULAR Ó UNA LIMITACIÓN DE LA MOVILIDAD DE UNA ARTICULACIÓN.
ESTA CUANTIFICACIÓN ES DE GRAN UTILIDAD PARA EL DIAGNÓSTICO DE UNA PATOLOGÍA, EL SEGUIMIENTO DE LA RECUPERACIÓN, UNA VALORACIÓN PERICIAL DE SECUELAS Ó LA CUANTIFICACIÓN DE UN DÉFICIT DIFÍCIL DE MEDIR POR MEDIOS TRADICIONALES COMO RX, RMN, TAC, ETC.
LA PRINCIPAL DIFERENCIA CON LAS PRUEBAS TRADICIONALES RESIDE EN QUE LAS PRUEBAS BIOMECÁNICAS SON DINÁMICAS Y EXPRESAN EL ESTADO FUNCIONAL DEL PACIENTE EN MOVIMIENTO Y REALIZANDO UN ESFUERZO COMO CAMINANDO Ó SUBIENDO Y BAJANDO UNA ESCALERA, ETC.ESTAS VALORACIONES SE EXPRESAN DE FORMA GRÁFICA Y PERMITEN ARCHIVARSE, COMPARARSE, CUANTIFICARSE Y VALORAR EL ESTADO FUNCIONAL EN UN MOMENTO TEMPORAL Ó A LO LARGO DEL TIEMPO. ES UN COMPLEMENTO IDEAL DE UN INFORME CLÍNICO Y QUE PERMITE EMITIR JUICIOS DE VALOR CON UNA PRUEBA DOCUMENTAL CLARA, PRECISA Y FACILMENTE INTERPRETABLE.

LA TECNOLOGÍA BIOMECÁNICA SE REFIERE TANTO A DISPOSITIVOS ARTIFICIALES FABRICADOS A PARTIR DE LOS RESULTADOS ENCONTRADOS A PARTIR DE LA INVESTIGACIÓN BIOMECÁNICA, COMO A LOS INSTRUMENTOS Y TÉCNICAS USADOS EN LA INVESTIGACIÓN Y ADQUISICIÓN DE NUEVOS CONOCIMIENTOS EN EN EL ÁMBITO DE LA BIOMECÁNICA.

CONCEPTOS MANEJADOS POR LA BIOMECANICA

.- ÓRGANOS ARTIFICIALES


SON DISPOSITIVOS Y TEJIDOS CREADOS PARA SUSTITUIR PARTES DAÑADAS DEL ORGANISMO. EL ANÁLISIS DE UN ÓRGANO ARTIFICIAL, DEBE CONSIDERARSE EN LA CONSTRUCCIÓN DE ESTOS ASPECTOS TALES COMO MATERIALES QUE REQUIEREN UNAS PARTICULARES CARACTERÍSTICAS PARA PODER SER IMPLANTADOS E INCORPORADOS AL ORGANISMO VIVO. ADEMÁS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE RESISTENCIA MECÁNICA, SE NECESITA FIABILIDAD, DURACIÓN Y COMPATIBILIDAD EN UN AMBIENTE BIOLÓGICO QUE SIEMPRE TIENE UNA ELEVADA AGRESIVIDAD. “EL MAYOR PROBLEMA QUE SE PLANTEA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PRÓTESIS SE REFIERE A LA RELACIÓN ENTRE EL BIOMATERIAL Y EL TEJIDO VITAL EN EL QUE SE INSERTA YA QUE ES MUY IMPORTANTE EL CONTROL DE LAS REACCIONES QUÍMICAS DE SUPERFICIE Y MICROESTRUCTURA, EL TEJIDO CRECE Y TIENDE A INCORPORAR INCLUSO A NIVEL DE LOS POROS DE LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL, EL MATERIAL IMPLANTADO.

.- PRÓTESIS

LA SUSTITUCIÓN DE ÓRGANOS POR OTROS ARTIFICIALES, CONSTITUYE LA FRONTERA AVANZADA DE LA INGENIERÍA BIÓNICA. DEJANDO APARTE LAS PRÓTESIS ORTOPÉDICAS CUYO EMPLEO HA TENIDO UN ENORME DESARROLLO GRACIAS A LA APLICACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TÉCNICAS DE CÁLCULO, ASÍ COMO A LOS AVANCES EN LAS TÉCNICAS DE IMPLANTACIÓN POR LO QUE CADA DÍA ES MÁS AMPLIA LA GAMA DE POSIBILIDADES DE SUSTITUCIÓN DE ÓRGANOS CONOCIDOS Y MENOS CONOCIDO, LO CUAL RESULTA DE GRAN AYUDA PARA PACIENTES Y MÉDICOS UN EJEMPLO DE ESTO ES LA FABRICACIÓN DE BOMBAS DE INSULINA PARA EMPLEAR EN PERSONAS DIABÉTICAS.





ELECTROMIOGRAFÍA: ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD ELÉCTRICA DE LOS MÚSCULOS.

PLANTILLAS : REGISTRO DE LAS PRESIONES EJERCIDAS POR EL PIE DURANTE LA MARCHA.

BAROPODOMETRO ELECTRÓNICO: PASILLO INSTRUMENTADO CON SENSORES DE PRESIÓN QUE REGISTRAN LAS PRESIONES PLANTARES DURANTE DIFERENTES GESTOS DE LOCOMOCIÓN (MARCHA, TROTE, CARRERA, ETC.).

PLATAFORMAS DE FUERZA: PLATAFORMAS DINAMOMÉTRICAS DISEÑADAS PARA REGISTRAR Y ANALIZAR LAS FUERZAS DE ACCIÓN-REACCIÓN Y MOMENTOS REALIZADOS POR UNA PERSONA DURANTE LA REALIZACIÓN DE UNA ACTIVIDAD DETERMINADA.ESTUDIA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS, CINÉTICAS Y CINEMÁTICAS DE LOS ORGANISMOS, TOMANDO EN CUENTA SUS CARACTERÍSTICAS MORFO-FUNCIONALES.

.- SENSORES
PARA INTERVENIR SOBRE CUALQUIER ÓRGANO, SE REQUIERE EL CONTROL Y LA MEDICIÓN CONTINUA DE LA INTENSIDAD DEL FENÓMENO. LOS SENSORES QUE CONSTITUYEN EL PRIMER ELEMENTO DEL SISTEMA, SON DISPOSITIVOS QUE PERMITEN DETECTAR LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS, OFRECIENDO SERIALES DE SALIDA PROPORCIONALES A LA INTENSIDAD DE LAS ENTRADAS. LAS SEÑALES DE ENTRADA DE MUY DIVERSOS TIPOS Y CONVERTIDAS EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS EN MAGNITUDES ELÉCTRICAS ( EJEMPLO, VARIACIONES DE PRESIÓN Y VARIACIONES DE RESISTENCIA ELÉCTRICA ) CORRESPONDEN A VARIACIONES DE TEMPERATURA, DE DEFORMACIÓN MUSCULAR EN LOS ESFUERZOS, DE PRESIÓN VENOSA O ARTERIAL, ETC. LOS SENSORES PUEDEN SER ELECTRODOS DIRECTOS CAPACES DE CAPTAR LAS SEÑALES PROCEDENTES DE ACTIVIDADES CELULARES, O PUEDEN CONSISTIR EN DETECTORES DE CONCENTRACIONES DE SUSTANCIAS QUÍMICAS.

.- ESTIMULADORES
LOS ESTIMULADORES ARTIFICIALES SON UTILIZADOS PARA ACTIVAR CIERTOS ÓRGANOS O FUNCIONES QUE, AUN ESTANDO SANOS NO FUNCIONAN COMO ES DEBIDO A CAUSA DE LESIONES DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL; SEGÚN CLAUDE VILLE: “UNA FUNCIÓN EXTREMADAMENTE DELICADA ,ES LA QUE SE LLEVA A CABO PARA ESTIMULAR EL MÚSCULO CARDIACO A TRAVÉS DE UN APARATO MARCA PASOS, QUE PERMITE REGULAR LOS LATIDOS CARDIACOS AL PROPORCIONAR DESDE EL EXTERIOR IMPULSOS DE CORRIENTE Y QUE RESULTA VITAL EN ALGUNOS CASOS DE ARRITMIAS CARDIACAS.” EL MARCA PASOS CONSTA DE UNA BATERÍA, UN GENERADOR Y UN MODULADOR DE IMPULSOS ELÉCTRICOS Y UN ELECTRODO QUE TRANSMITE LOS IMPULSOS AL TEJIDO CARDIACO. EXISTEN MUY DIVERSOS TIPOS DE MARCA PASOS (EN LA ACTUALIDAD SE CUENTA CON MÁS DE 200 TIPOS DIFERENTES) LOS IMPULSOS ELÉCTRICOS GENERADOS POR EL APARATO PUEDEN SER SE FRECUENCIA FIJA, ES DECIR PRODUCIDOS A UNA FRECUENCIA PREDETERMINADA, SIN NINGUNA RELACIÓN CON LA ACTIVIDAD DEL CORAZÓN, PERO EN LA ACTUALIDAD SE EMPLEAN MAS LOS MARCAPASOS A DEMANDA, O SEA, MEDIANTE IMPULSOS DESENCADENADOS CUANDO EL PROPIO APARATO RECONOCE UN FALLO EN EL RITMO CARDIACO NORMAL.

APLICACIONES DE LA BIOMECÁNICA.

LAS APLICACIONES DE LA BIOMECÁNICA VAN, DESDE EL DISEÑO DE CINTURONES DE SEGURIDAD PARA AUTOMÓVILES HASTA EL DISEÑO Y UTILIZACIÓN DE MÁQUINAS DE CIRCULACIÓN EXTRACORPÓREA (UTILIZADAS DURANTE LA CIRUGÍA CARDÍACA PARA SUSTITUIR LAS FUNCIONES CARDÍACAS Y PULMONARES). UN DESARROLLO IMPORTANTE FUE EL PULMÓN DE ACERO, PRIMER DISPOSITIVO DE RESPIRACIÓN ARTIFICIAL QUE SALVÓ LA VIDA A ALGUNOS ENFERMOS DE POLIOMIELITIS. LA BIOMECÁNICA INTERVIENE EN EL DESARROLLO DE IMPLANTES Y ÓRGANOS ARTIFICIALES. SE HAN DESARROLLADO PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS PARA EXTREMIDADES DE ENFERMOS AMPUTADOS. ESTÁN MOVIDAS POR PEQUEÑOS MOTORES ELÉCTRICOS ESTIMULADOS POR SISTEMAS ELECTRÓNICOS QUE RECOGEN LAS SEÑALES MUSCULARES (NO TODOS LOS PACIENTES SON CAPACES DE UTILIZARLAS DE FORMA APROPIADA). UNO DE LOS AVANCES MÁS IMPORTANTES DE LA MEDICINA DE LAS ÚLTIMAS DÉCADAS SON LAS PRÓTESIS ARTICULARES, QUE PERMITEN SUSTITUIR ARTICULACIONES DESTRUIDAS POR DIFERENTES ENFERMEDADES REUMÁTICAS MEJORANDO, DE FORMA RADICAL, LA CALIDAD DE VIDA DE LOS PACIENTES; HAN OBTENIDO GRAN ÉXITO CLÍNICO LAS DE CADERA Y RODILLA, Y ALGO MENOS LAS DE HOMBRO. EL DESARROLLO DE IMPLANTES ARTIFICIALES PARA TRATAR FRACTURAS HA REVOLUCIONADO EL MUNDO DE LA TRAUMATOLOGÍA: SU ENORME VARIEDAD INCLUYE TORNILLOS, AGUJAS, PLACAS ATORNILLADAS, CLAVOS INTRAMEDULARES Y SISTEMAS DE FIJACIÓN EXTERNA; TODOS REQUIEREN UN ESTUDIO BIOMECÁNICO PORMENORIZADO PREVIO A SU ENSAYO Y APLICACIÓN CLÍNICA. TAMBIÉN SE ESTÁN DESARROLLANDO CORAZONES ARTIFICIALES; DESDE 1982 MUCHOS PACIENTES HAN SIDO TRATADOS CON TALES DISPOSITIVOS CON ÉXITO.




APORTES DE LA BIOMECÁNICA.

LOS APORTES A LA HUMANIDAD QUE SE HAN LOGRADO A TRAVÉS DE LA BIOMECÁNICA PUEDEN SER DADOS A TRAVÉS DE:
1.- CORRECCIÓN DE EJES.
2.- EVITA DOLOR EN TENDÓN DE AQUILES.
3.- EVITA PERIOSTITIS.
4.- EVITA BURSITIS PLANTAR.
5- EVITA DOLORES ARTICULARES.
6.-PREVIENE LESIONES PRODUCIDAS POR CHOQUE.
7.-REDUCE LA FATIGA.
8.- AUMENTA TU RENDIMIENTO DEPORTIVO A CORTO Y LARGO PLAZO


A PESAR DE LAS DISTINTAS CLASIFICACIONES QUE SE LE HAN PODIDO DAR A LA BIOMECÁNICA ESTA ENGLOBA TRES GRANDES ÁREAS : LA BIOMECÁNICA MEDICA, ENCARGADA DEL DISEÑO DE SISTEMAS PARA EL MEJORAMIENTO DE DETERMINADOS SISTEMAS MOTORES DEL HOMBRE, LA BIOMECÁNICA OCUPACIONAL, Y LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA, QUE COMO DISCIPLINA DOCENTE, ESTUDIA LOS MOVIMIENTOS DEL HOMBRE EN EL PROCESO DE LOS EJERCICIOS FÍSICOS. ADEMÁS ANALIZA LAS ACCIONES MOTORAS DEL DEPORTISTA COMO SISTEMAS DE MOVIMIENTOS ACTIVOS RECÍPROCAMENTE RELACIONADOS. EN ESE ANÁLISIS SE INVESTIGAN LAS CAUSAS MECÁNICAS Y BIOLÓGICAS DE LOS MOVIMIENTOS Y LAS PARTICULARIDADES DE LAS ACCIONES MOTORAS QUE DEPENDEN DE ELLAS SEGUN LAS DIFERENTES CONDICIONES.

LA BIOMECANICA DEPORTIVA







LA BIOMECÁNICA DEPORTIVA, ANALIZA LA PRÁCTICA DEPORTIVA PARA MEJORAR SU RENDIMIENTO, DESARROLLAR TÉCNICAS DE ENTRENAMIENTO Y DISEÑAR COMPLEMENTOS, MATERIALES Y EQUIPAMIENTO DE ALTAS PRESTACIONES.EL OBJETIVO GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN BIOMECÁNICA DEPORTIVA ES DESARROLLAR UNA COMPRENSIÓN DETALLADA DE LOS DEPORTES MECÁNICOS ESPECÍFICOS Y SUS VARIABLES DE DESEMPEÑO PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO Y REDUCIR LA INCIDENCIA DE LESIONES. ESTO SE TRADUCE EN LA INVESTIGACIÓN DE LAS TÉCNICAS ESPECÍFICAS DEL DEPORTE, DISEÑAR MEJOR EL EQUIPO DEPORTIVO, VESTUARIO, Y DE IDENTIFICAR LAS PRÁCTICAS QUE PREDISPONEN A UNA LESIÓN. DADA LA CRECIENTE COMPLEJIDAD DE LA FORMACIÓN Y EL DESEMPEÑO EN TODOS LOS NIVELES DEL DEPORTE DE COMPETENCIA, NO ES DE EXTRAÑAR QUE LOS ATLETAS Y ENTRENADORES ESTÉN RECURRIENDO EN LA LITERATURA DE INVESTIGACIÓN SOBRE LA BIOMECÁNICA ASPECTOS DE SU DEPORTE PARA UNA VENTAJA COMPETITIVA.
EN AUSTRIA, SE HA LOGRADO APLICAR LA BIOMECÁNICA EN PACIENTES AFECTADOS POR PARÁLISIS CEREBRAL, TANTO PARA IDENTIFICAR EL ESTADO DE SU ENFERMEDAD COMO PARA LA APLICACIÓN DE UN TRATAMIENTO ESPECIAL: TERAPIA REHABILITADORA O CIRUGÍA. DE TAL MANERA QUE RESULTA GRATIFICANTE SABER QUE LA APLICACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS, ECUACIONES, FÓRMULAS Y TODOS LOS ARTILUGIOS QUE LOS INGENIEROS UTILIZAN PARA RESOLVER UNA SERIE DE PROBLEMAS Y PROYECTOS SE PUEDEN APLICAR TAMBIÉN PARA LA INVESTIGACIÓN Y TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES DE LA ESTRUCTURA ÓSEA Y/O MUSCULAR DEL HOMBRE
SIN LUGAR A DUDAS LA IMPORTANCIA DE LA BIOMECÁNICA PARA EL MUNDO Y LA INDUSTRIA ACTUAL ES CADA VEZ MAYOR, Y EN LOS ÚLTIMOS AÑOS SE HA VISTO IMPULSADA DEBIDO AL DESARROLLO DE SISTEMAS PROTÉSICOS PARA LA SUSTITUCIÓN O REPARACIÓN DE DIVERSAS ESTRUCTURAS ORGÁNICAS DETERIORADAS, COMO HUESOS O ARTICULACIONES.


DELIA DUCREAUX

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada