1. ¿Porqué y para que estudiar el
movimiento Humano?
Biomecánica: Herramientas para
el análisis de Movimiento
• Determinar los factores que limitan y
potencia nuestra capacidad de movernos.
Klgo. Rodrigo Guzmán Venegas.
Lic. Kinesiología. Ms© Biofísica Medica Facultad de Ciencias de UCH.
Lab. Biomecánica UST Santiago.
Lab. Biomecánica CAR.
Centro de Estudios del Movimiento Humano. CEMH. U. Mayor
Adquisición de Datos
Variables Transductor
Electrogoniómetro
Cinemática Cinematografía
Optoeléctricos
Movimiento
Humano Convertidor
Cinética Platf. Fuerza A/D
Amplificador Análisis de
Electrofisi
EMG Datos
ología
1

2. Tarjeta A/D Conversión Análogo Digital
Características: • Digital Sampling
• N° de Canales.
• bit.
• Frecuencia de Muestreo (sampling).
SAMPLING
+ -
Frecuencia de Nyquist
Contracción muscular
Electromiografía Kinesiológica
Klgo. Rodrigo Guzmán Venegas
Lic. Kinesiología UCM
MSc© Biofísica Medica UCH
2

3. PAUM
Electromiografía:
“Tecnica mediante la cual se captura la
actividad miolectrica de un musculo”
Electromiograma:
“Suma espacial, temporal y lineal de los
PAUM, Durante una contracción
Muscular”
Tipos de Electrodos
Tipos de Electrodos • Material.
Superficie
• Impedancia.
• Forma
• Distancia.
FineWire
D. Gordon E. Robertson, PhD, FCSB
Señal EMG de tipo No estacionaria
1
Factores que determinas la
Amplitud de la EMG
mV
C 0
O -1
N -2
• N° de UM Activas.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
T seg
• Ritmo de descarga de las
Silencio eléctrico Señal EMG
R 1
UM (sincronía).
mV
A
0
• Tipo de Fibra.
-1
C -2
10.10 10.20 10.30 10.40 10.50 10.60 10.70 10.80 10.90 11.00
seg
11.10 11.20 11.30 11.40 11.50 11.60 11.70 11.80 11.90 12.00
C • Diámetro de la fibra.
Señal EMG de tipo estacionaria
I
O • Localización del electrodo.
2
N 1 • Tejido subcutáneo.
E 0
S -1
0 20 40 60
seg
3

4. Retardo electromecánico Otras Aplicaciones…
Ejemplo de Índice de Fatiga Isométrico (FFT)
Frecuencia mediana inicial
%MFi
EMGs Bipolar
Rehabilitación
4

5. EMG HD
Estudio de la Cinemática
Planar 2D Espacial 3D
Electrogoniometría Sistemas
Optoeléctricos
Análisis de video 2D Análisis de
video 3D
Análogo- Métrico
Plano de Movimiento
∆t
480p
Digital - Píxel
620p
Unidad Biomecánica Lab. Fisiología CAR. 2002
5

6. Frame
t = 0.03s t = 0.06s t = 0.09s t = 0.12s
t = ns
Lab. Biomecánica UST. 2005
2V i 2
Sx  cos  * sen 
g
Setup: Multi cámaras
z
Cámara 5
zn
Cámara 6 Cámara 4

rn  1
Y X

rn  1
 Espacio Calibración 3D
rn yn Z
y
xn
x  ˆ
rn  i xn  ˆyn  kzn
j ˆ Cámara 1
Cámara 2
Cámara 3
6

7. Sistema de Referencia Local
Información
• Fuerza de atracción gravitacional.
• Fuerza de Reacción del Piso.
• Fricción.
• Resistencia de un fluido.
• Fuerza inercial.
• Fuerza muscular.
• Fuerza Elástica.
7

8. Plataformas de fuerza
Fuerzas
Externas
Fuerzas Internas
Load Cell
Dinámica Inversa
Datos Cinemáticos Fuerzas de Reacción
Articular
Datos Cinéticos
Momentos
Musculares Netos
Datos
Antropométricos
Energía
Winter, D.A. 1990; Zatsiorsky, V.M. 2001.Robertson D.G. 2004
Unidad Biomecánica Lab. Fisiología CAR. 2008
8

9. Simulación Biomecánica Simulación
CEMH, 2008
Control de la Marcha
Marcha Humana
Klgo. Rodrigo Guzmán V.
Msc Biofísica Medica . UCH
Marcha: Evento cíclico Cinemática de la Marcha Humana
Foot Heel Toe
Flat off off
9

10. Instrumentación para el estudio de
Sistemas 3D
la marcha
Tobillo
Rodilla Cadera
10

11. Cinética de la marcha Humana Componente vertical FRP
• Fuerza de reacción del piso.
Espasticidad o contractura
Simulación
11

12. Cualidades involucradas Efectores del Salto
• Control Motor.
• Fuerza (ma)
• Potencia (W/t)
Squat Jump
• Fuerza Dinámica
máxima.
Test de Bosco • Elemento contráctil.
• Posición inicial triple
flexión.
• Rodilla 90°.
Countermovement jump
• Fuerza dinámica
máxima + elementos
elásticos
• Contramovimiento,
aumento energía
potencial elástica.
• Mayor altura que SJ.
• 15% contribución
elementos elásticos.
12

13. Abalakov
• Fuerza Dinámica Máxima + elementos
elásticos + momentum inercial de EESS.
• Bipedestación.
• Contra movimiento.
• Coordinación EESS-EEII
Lecturas recomendadas
.- Vaughan C., Davis B., O’Connor J. Dynamics of human gait. 2nd Ed.
Kiboho Publishers.1999.
.- Dempster, W.T. “SDECE Requiremnts of the Seated Operador”
WADC-TR-55-159, Writght Patterson Air Force Bass, 1955.
.
.-Robertson G., Caldwel g., Hamill J., Kamen G. Whittlesey S.
Research Methods in Biomechanics. Human Kinetics. 2004.
.-Winter DA, Biomechanics and Motor Control of human Movement. 3th
ed. Wiley and Sons, New Yersey.
.-Hamill J and Knutzen KM, Biomechanical basis of Human Movement.
Second Edition.2003 Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore.
13