5/26/2018 Sistemas de Palancas Del Aparato Locomotor Del Cuerpo Humano

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Sistemas de palancas del aparato locomotor del cuerpo humano

Para el estudio de los sistemas de palancas en el Aparato locomotor hay que identificar los elementos anatmicos

que forman parte del sitema de palancas:

1. Fulcro (F): es el punto fijo o eje de rotacin articular alrededor del cual se produce o puede producirse el

movimiento rotatorio.

2. Potencia (P): es el motor del gesto a estudiar, es decir el msculo que provoca el movimiento, se utiliza para sumedicin el punto de su insercin en el hueso o palanca en el que aplica su fuerza.

3. Resistencia (R): es el elemento o carga que se opone al movimiento, puede ser una carga externa, o el propio

peso del segmento corporal a mover, o la suma de los dos.

4. Lnea de Fuerza (LF): es la lnea que indica la direccin en la que se aplica la Fuerza (Direccin en la que

acta la carga o Resistencia)

5. Brazo de potencia(BP): representa aquel trozo de la palanca que se encuentra entre el punto donde se aplica la

fuerza y el eje de la articulacin.

6.Brazo de resistenci a(BR): es el trozo de la palanca que se encuentra entre la resistencia y el punto o eje de

rotacin articular.7.Brazo de palanca (B.PL): es la lnea perpendicular a la Lnea de Fuerza que pasa por el Fulcro. El Brazo de

Palanca=B.PL es la distancia ms corta que hay entre el Fulcro=F y la Lnea de fuerza=LF, medida mediante una

lnea perpendicular a la lnea de fuerza que pasa por el eje de la articulacin.

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Palancas de primer gnero:

Primer ejemplo: presentamos como ejemplo la articulacin Occipitoatloidea cuyo eje

de rotacin representa el Fulcro, identificado por una F; Los msculos extensores del

cuello actan aportando la fuerza motriz o Potencia representada por la letra P); y el

peso de la cabeza es el que genera la carga a vencer denominada Resistencia y

representada en la figura por la letra R.

Este es un tpico caso de Palanca de Primer Gnero: donde la articulacinOccipitoatloidea que es el Fulcro (eje de rotacin), se encuentra entre P=Potencia que

es el punto de aplicacin de la fuerza motriz por parte de la musculatura extensora del

cuello en el crneo, y R= Resistencia (carga a vencer) que es el peso de la cabeza.

Segundo ejemplo: otro ejemplo de sistema de palancas de primer genero es la articulacin del codo (en el

movimiento de extensin) cuyo eje de rotacin representa el Fulcro, identificado por una F; Los msculos

extensores del codo actan aportando la fuerza motriz o Potencia representada por la letra P); y la fuerza que se

opone a la extensin es la que genera la carga a vencer denominada Resistencia y representada en la figura por la

letra R.

Este es otro caso de Palanca de Primer Gnero: donde la articulacin del codo que es elFulcro (eje de rotacin), se encuentra entre P=Potencia que es el punto de aplicacin de

la fuerza motriz por parte de la musculatura extensora del codo en el olecranon (nos

referimos en este caso al punto de insercin del trceps braquial), y R= Resistencia (

carga a vencer) que es el peso de la .

F = articulacin del codo

R = Peso que pende del cable el cual se opone a la extensin del codo

P = contraccin del trceps braquial que se inserta en la articulacin en un punto de

aplicacin posterior al fulcro denominado olecranon en el cbito.

Palancas de segundo gnero:

Ejemplo: presentamos como ejemplo de un sistema de palanca de segundo genero el

que encontramos al andar, en este movimiento se ponen en juego distintos msculos

que accionan palancas de 2 grado, que multiplican la fuerza para que podamos

desplazar el peso de nuestro cuerpo.

En la primera fase observamos cmo nos impulsamos para elevar el pie, jugando unpapel primordial, los gemelos. stos al contraerse, transmiten su fuerza al tendn de

Aquiles, que vence el peso del cuerpo, haciendo pivotar el pie cerca del nacimiento de

las falanges, esta articulacin servir como eje de rotacin o Fulcro=F (apoyo); y donde

los msculos extensores del tobillo aportaran la fuerza para realizar el movimiento o sea

que representen la Potencia=P; y el peso del cuerpo es la carga que representa la

Resistencia=P.En la segunda fase, el pie se deposita en el suelo suavemente. Al apoyar el pie en el suelo, ste

pivota sobre el taln (su punto de apoyo). La fuerza la realizan ahora los msculos tibiales que permiten que el

peso se deposite suavemente en el suelo

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Palancas de tercer gnero:

Ejemplo: presentamos como ejemplo de un sistema de palanca de tercer genero a la articulacin del codo que

servir como eje de rotacin o Fulcro=F (en el movimiento de flexin); y donde los msculos flexores del codo, (en

especial tomamos como referencia al bceps braquial) aportaran la fuerza para realizar el movimiento o sea que

representen la Potencia=P; y el peso en la mano es la carga que representa la Resistencia=R.

Flexin de codo: F=Articulacin del codo, R = Resistencia (generada por la tensin del cable, debido a la carga

que cuelga de l),P

= musculatura flexora del codo, insercin en el radio del bceps braquial.

Las palancas de tercer gnero son las palancas ms utilizadas en el cuerpo humano. Su ventaja mecnica

consiste en que son capaces de aumentar el movimiento, sacrificando as la fuerza, con el fin de conseguir una

mayor velocidad y un mayor desplazamiento.

Gracias a este sistema de palancas que posee el codo podemos sujetar y elevar pesos en nuestras manos gracias

a la accin de los Flexores del mismo, que ejercen la fuerza necesaria sobre el antebrazo. ste pivota sobre el

codo levantando as el brazo y acercando el objeto a

nuestro

Torque.

Una fuerza generada por cualquier tipo de carga aplicada en el cuerpo

humano provoca un movimiento rotacional, y por tanto crea un sistema de palancas, as que usaremos el torque y

no carga, peso

El torque es el denominado par de fuerzas, la fuerza que causa movimiento alrededor de un eje de rotacin

(movimiento angular).

Por tanto el torque y resistencia real generada en cada punto del ROM es lo mismo. El torque est formado por 2

componentes: carga o fuerza aplicada y distancia del brazo de palanca (Torque=FDBP). Se conoce como brazo

de palanca a la perpendicular a la lnea de fuerza que pasa por el fulcro o eje de rotacin articular.

Analizaremos cualitativamente el efecto de rotacin que una fuerza puede producir sobre un cuerpo rgido.

Consideremos como cuerpo rgido a un segmento que est anclado en un punto F (Fulcro o eje de rotacin)

ubicado en un extremo del segmento, como se muestra en la figura siguiente, sobre el cual pueda producirse unarotacin, y describiremos el efecto que alguna fuerza de la misma magnitud actuando en distintos puntos, produce

sobre el segmento que tiene como eje de rotacin el punto F. La fuerza P1 aplicada en el punto A produce en torno

al fulcro F una rotacin en sentido anti horario, la fuerza P2 aplicada en el punto B produce una rotacin horaria y

con mayor velocidad de rotacin que en A, la fuerza P3 aplicada en B, pero en la direccin de la lnea de accin

que pasa por F, no produce rotacin, podemos decir que P3 presiona al segmento hacia su eje de rotacin, pero

como dicho eje esta fijo y no puede desplazarse hacia atrs el segmento no se mueve, P4 aplica su vector de

fuerza en forma oblicua en el punto B y produce una rotacin horaria, pero con menor velocidad de rotacin que la

que produce P2; Luego estn los vectores P5 y P6 que aplican su fuerza en forma perpendicular al segmento

rgido, saliendo y entrando en el plano de la figura respectivamente, no producen rotacin, porque el eje F solo

permite la rotacin del segmento en el plano perpendicular a s mismo (plano de la figura), con lo cual todo vectorde fuerzas que se aplique de forma perpendicular a dicho plano no genera movimiento. Por lo tanto existen unos

vectores de fuerza que producen la rotacin del cuerpo rgido relacionada con la fuerza que estos aplican, que es

lo que definimos como el torque de la fuerza.

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El Torque tambin denominado Momento de fuerza o Par de fuerzas, es la fuerza que causa un movimiento

alrededor de un eje de rotacin (existe en los movimientos rotatorios o angulares).

Cuando se aplica una fuerza en algn punto de un cuerpo rgido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de

rotacin en torno a algn eje. La propiedad que posee la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una

magnitud fsica que llamamos torque o momento de la fuerza. Se prefiere usar el nombre torque y no momento,

porque este ltimo se emplea para referirnos al momento lineal, al momento angular o al momento de inercia, que

son todas magnitudes fsicas diferentes para las cuales se usa el mismo trmino.

Por convencin se considera el torque positivo si la rotacin que producira la fuerza es en sentido horario; o

negativo si lo fuera en sentido anti horario. La unidad de medida del torque es el Nm (igual que para trabajo, pero

no se llama joule).

Como hemos dicho ya el Torque posee dos componentes la masa de la carga ya sea externa o en un movimiento

en el que el propio cuerpo es la carga a vencer, seria la masa de las partes del cuerpo a mover, y por otra parte

est el brazo de palanca, que como hemos dicho antes es igual a la distancia que mide la lnea perpendicular a la

lnea de fuerza que pasa por el Fulcro.

Al comentar las caractersticas de cada tipo de sistemas de palancas, dijimos que su uso involucra siempre un

movimiento rotatorio. Bien, cada vez que se realiza, o se intenta realizar, un movimiento rotatorio se generara loque se denomina torque.

Torque es la accin que se realiza mediante la aplicacin de una fuerza a un objeto que debido a esa fuerza

adquiere o puede adquirir un movimiento rotatorio.

Abrir una puerta involucra la realizacin de torque, donde el eje de rotacin son las bisagras.

En la figura siguiente observamos dos ejemplos de movimientos rotatorios realizados por dos articulaciones del

cuerpo humano, que no son otra cosa que sistemas de palancas, donde naturalmente se generan infinitos torques

durante el ROM (Rango de movimiento= recorrido) de cada uno de dichos movimientos. Ambos sistemas de

palancas, uno que se da en el movimiento de flexin de cadera, y el otro que se da en el movimiento de extensin

de rodilla.