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Universidad Metropolitana de Educación, Ciencias y Tecnología

Facultad de Ciencias de la Salud

Estudiante: Arisnelis Alvarado 8-985-229

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Evolución histórica de la biomecánica humana

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Evolución histórica de la biomecánica humana

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El conocimiento científico tiene su origen en la época griega

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El conocimiento científico tiene su origen en la época griega

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Los griegos fueron pioneros en el desarrollo de elementos básicos de matemáticas, física, mecánica o medicina. Durante esta etapa, las principales aportaciones a la biomecánica humana fueron:

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Tales y Pitágoras: separación de conocimiento y mito 

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Tales y Pitágoras: separación de conocimiento y mito 

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Arquímedes: planteamiento de paradigmas matemáticos y mecánicos 

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Arquímedes: planteamiento de paradigmas matemáticos y mecánicos 

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Galeno: creación de paradigmas anatómicos 

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Galeno: creación de paradigmas anatómicos 

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Aristóteles: desarrollo de los primeros análisis biomecánicos del cuerpo humano

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Aristóteles: desarrollo de los primeros análisis biomecánicos del cuerpo humano

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En líneas generales, aunque la contribución científica en esta etapa es casi nula, surgieron representaciones y dibujos del movimiento en el arte griego y romano, y serían los artistas antes que los científicos, quienes posteriormente reavivarían el estudio del movimiento humano.

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El renacimiento italiano se caracterizó por la libertad de pensamiento, que posibilitó el resurgimiento de la filosofía griega antigua, la literatura y el arte. En esta etapa, el hombre se convierte en la medida de todas las cosas y emergen figuras como Miguel Ángel, Leonardo Da Vinci y Maquiavelo.

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Se sientan las bases de la anatomía moderna y la fisiología

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Se sientan las bases de la anatomía moderna y la fisiología

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El movimiento y la acción muscular fueron estudiadas como entidades interconectadas

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El movimiento y la acción muscular fueron estudiadas como entidades interconectadas

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La libertad intelectual, el interés por nuevas ideas y los descubrimientos fueron sustanciales, apoyado por instituciones públicas y privadas. Personajes como Newton, Descartes, o Galileo se conviertes en “piedras angulares” del nuevo método científico.

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La teoría y experimentación se unen a la investigación científica, como elementos complementarios

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La teoría y experimentación se unen a la investigación científica, como elementos complementarios

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Es la época de la nueva mecánica general, que sustituye a la filosofía natural. Las discusiones científicas se desarrollan en torno al concepto de fuerza. Científicos como Euler, D’Alembert o Lagrange contribuyeron a la biomecánica con aportaciones como:

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Se comprende mejor el concepto de fuerza

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Se comprende mejor el concepto de fuerza

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Se desarrollan los conceptos de conservación de momento y energía

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Se desarrollan los conceptos de conservación de momento y energía

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Se consolidan matemáticamente las diferentes leyes mecánicas

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Se consolidan matemáticamente las diferentes leyes mecánicas

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La contracción muscular se convierte en un fenómeno influenciado por fuerzas eléctricas, bioquímicas y mecánicas

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La contracción muscular se convierte en un fenómeno influenciado por fuerzas eléctricas, bioquímicas y mecánicas

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Surgen las leyes de la energía y el movimiento

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Surgen las leyes de la energía y el movimiento

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El análisis matemático de los científicos D’Alembert y Lagrange, facilitaron el estudio de la dinámica de los movimientos humanos

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El análisis matemático de los científicos D’Alembert y Lagrange, facilitaron el estudio de la dinámica de los movimientos humanos

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Se inicia el estudio de los biomateriales

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Se inicia el estudio de los biomateriales

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En esta época, la influencia de tres sucesos (la novela Emilio de Rousseau, 1762; la invención de la máquina de vapor de Watts, 1777; la Revolución Francesa, 1789) tuvo una serie de consecuencias:

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El desarrollo del deporte y la actividad física creó un renovado interés científico por la locomoción humana

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El desarrollo del deporte y la actividad física creó un renovado interés científico por la locomoción humana

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Se desarrollan métodos e instrumentos de tipo experimental para el estudio de la locomoción humana

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Se desarrollan métodos e instrumentos de tipo experimental para el estudio de la locomoción humana

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Las principales aportaciones a la biomecánica fueron:

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Las principales aportaciones a la biomecánica fueron:

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Se desarrollan métodos de medición para cuantificar la cinemática, la cinética y la corriente eléctrica.

La biomecánica se convierte en una ciencia basada en el análisis matemático.

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Se desarrolla la técnica fotográfica.

La acción muscular es cuantificada a través de la electromiografía.

Se extienden los biomateriales.

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En este siglo, las investigaciones de científicos como Jules, Bernstein, Hill, y otros muchos más, contribuyeron al desarrollo de la biomecánica con aportaciones como las siguientes:

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El enorme desarrollo tecnológico y mecánico a partir de las dos guerras mundiales.

El apoyo financiero a la investigación.

El reconocimiento social del deporte.

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El aumento en el número de investigadores y centros de investigación.

La publicación en 1955 de la principal obra dedicada al estudio de la locomoción, que fue Animal Locomotion, escrita por Muybridge en 1887.

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Aparatos de registro de datos en biomecánica humana

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Aparatos de registro de datos en biomecánica humana

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Las aportaciones realizadas por diversos científicos al largo de la historia ha generado que, en la actualidad, se hayan desarrollado una serie de aparatos para la medición de la locomoción humana y otras acciones motrices.

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Es un aparato electrónico que mide de forma gráfica y digital la frecuencia cardiaca en tiempo real. Permite controlar la intensidad y la duración, tanto del esfuerzo como de la recuperación, el volumen de entrenamiento, y almacenar estos datos para su posterior análisis. Su uso está ampliamente difundido y muy indicado en deportes y actividades fundamentalmente aeróbicas. Nos permite realizar nuestros entrenamientos de una forma más inteligente, porque podemos llevar un mejor control de la frecuencia cardiaca, y de esta forma distribuir la carga de entrenamiento por zonas de esfuerzo y no solo al tanteo o con aproximaciones.

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Es un instrumento de medida externa al sistema biológico (consecuencia del efecto que produce el sistema sobre otros elementos externos a él) y directa (puede visualizarse directamente durante la medición). Las medidas suelen ser medidas transversales o diámetros. Son las medidas lineales realizadas en sentido horizontal. Las podríamos definir como la distancia tomada en proyección entre dos puntos anatómicos medidos en centímetros.

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Sistema para el registro y análisis de distribución de presiones. Esta aplicación responde a la necesidad de conocer el comportamiento de las presiones en la planta del pie en condiciones estáticas y dinámicas.

Permite realizar la visualización de las distintas gráficas de forma interactiva junto con la gráfica de fuerzas, permitiendo ver la evolución de la medida en el transcurso del tiempo.

Se convierte en una herramienta idónea para profundizar en el funcionamiento del pie normal y patológico, detectando alteraciones de la marcha compatibles o no con la patología del paciente.

Permite valorar esta marcha en condiciones basales, y también post-esfuerzo, buscando detectar comportamientos no fisiológicos, o detectando una falta de repetibilidad.

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Se trata de un aparato con el que podemos realizar una medida externa al sistema biológico (La fuerza). En este sentido, una forma común de dinamómetro es una balanza de resorte calibrada en newtons, la unidad de fuerza del Sistema Internacional de unidades (SI) y mide tanto fuerzas de tracción como de compresión, empleándose el dinamómetro correspondiente según el caso.

Con el dinamómetro podemos realizar una medida de la fuerza de forma directa, ya que no se requiere de un proceso intermedio para obtener la medida.

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La biomecánica tiene diversas aplicaciones, en todas ellas se aplican los conocimientos, técnicas y procedimientos con el fin de comprender el comportamiento del cuerpo humano y proponer métodos artificiales para resolver problemas que éste presente. A continuación, se describirán brevemente tecnologías que han surgido de estudios biomecánicos o requieren de la biomecánica para su creación:

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Se colocan sobre la superficie o dentro del cuerpo, algunos implantes son prótesis, otros administran medicamentos, brindan soporte a órganos y tejidos o controlan funciones corporales.

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Es un sustituto artificial de una parte del cuerpo faltante o ausente, que requieren de materiales específicos y biocompatibles, así como de cálculos y análisis previos de la extremidad que se busca sustituir. Éstas han tenido un amplio desarrollo ya que los investigadores continúan haciendo avances en el diseño y función para aumentar su similitud con la extremidad que se esté sustituyendo.

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Son dispositivos o tejidos artificiales diseñados mediante el análisis de características físicas y químicas de resistencia mecánica, con el fin de sustituir alguna parte del organismo dañada. En la ingeniería de tejidos ha evolucionado el desarrollo de biomateriales, en la combinan andamios, células y moléculas para crear tejidos funcionales. También, en los últimos años, se ha buscado que exista una alta compatibilidad del órgano artificial con el cuerpo humano, por lo que ha trabajado en la creación de órganos in vitro mediante la imitación del desarrollo de una célula.

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Concentración en Biomecánica y Rehabilitación