Clase del 5 de diciembre de 2013.

TEMA 5

Constanza Martínez Fábrega.

3º CAFD- GRUPO D.

Hemos empezado con el tema 5 "Aplicación de la tecnología al análisis biomecánico".

Estamos con las plataformas de fuerza. La fuerza se puede medir con: galgas extensiométricas, plataformas dinamométricas,sistemas de registros y análisis de precisiones y dinamómetros.

                            Plataforma dinamométrica                                    Dinamómetro


Dentro de las plataformas tenemos dos mecanismos de sensores: galgas extensiométricas y los cristales piezoeléctricos. Las tensiones que se dan en la plataforma producen cambios en las galgas con los que luego obtenemos la fuerza resultante en los tres ejes del espacio. Con estos aparatos podemos determinar si en el momento de la pisada se ejerce más fuerza hacia abajo, arriba, adelante o detrás. Analizando el eje lateral deduciremos si nuestro sujeto es más pronador o supinador; con el eje horizontal si hace más o menos aceleración, es decir, si cojea más de una pierna o de otra y con el eje vertical si hace más fuerza con la punta o con el talón.

Este sistemas nos permite valorar otras muchas variables tales como: tiempo de apoyo, simetría de gesto si es con doble apoyo, potencia, índice de manifestación de la fuerza (IMF), velocidad de despegue, torque (fuerzas angulares), evolución de la proyección del CDG y altura de salto.

Con las plataformas podemos representar e interpretar las distintas fases de un salto.
Tenemos un ejemplo gráfico en los apuntes del tema 5 donde "A"sería la zona de salto, "B" la zona de vuelo y "C" la zona de caída. En cada una de estas zonas podemos calcular diversos parámetros como por ejemplo en "B" la altura del salto, la velocidad.. etc.

En esta imagen podemos apreciar gráficamente la recogida de datos de un Squat Jump con una plataforma de fuerzas.

Hay dos tipos de plataformas de fuerza:

-Plataforma de fuerzas extensiométricas, que se utilizan para movimientos continuos. El modelo más conocido es AMTI.

-Plataforma de fuerzas piezoeléctricas,que se utilizan para movimientos más explosivos. El modelo más conocido es Kistler.

Las diferentes técnicas para el análisis cinético del movimiento son principalmente: plataformas dinamométricas (de las que ya hemos hablado anteriormente y en los apuntes tenemos un par de ejemplos prácticos), sistemas de registro y análisis de presiones: fuerza, valoración de la fuerza muscular y fibra óptica.

Las capacidades de la fuerza las podemos medir con cuatro activaciones musculares diferentes: isoinercial (pesos libres), isocinética en acciones concéntricas y excéntricas, isométrica y excéntrica-concéntrica (CEA intenso).

Con pesos libres obtenemos poca información pero se acerca bastante a la situación real de una competición.En los apuntes tenemos un ejemplo de pesos libres con un press de banca de 20 kg al 50% de 1RM, cuyo pico máximo de fuerza se produce al principio del movimiento y alcanza su máxima velocidad entre 325 y 350 m/s. El siguiente ejemplo es con 40 kg y la fuerza es continua; en el momento que se produce máxima tensión muscular, la fuerza aplicada es la mínima.

Hay muchas variables que se pueden medir con los pesos libres para controlar el proceso del

entrenamiento: las curvas de fatiga, el déficit de fuerza, la técnica de ejecución, el grado y dirección de los efectos producidos por el entrenamiento, etc.  

También tenemos otros aparatos que son los isocinéticos son muy típicos en extensiones y algunos que también valen para los isquiosurales.

Con los aparatos isocinéticos siempre tienes una energía constante sobre tí y aunque apliques más fuerza vas a subir a la misma velocidad.

 Dinamómetro isocinético

Para la medición isocinética podemos utilizar dos tipos de dinamómetros: hidráulicos, para movimientos concéntricos, y electromecánicos que son para movimientos excéntricos y concéntricos con velocidades angulares constantes.

Algunas de las ventajas que obtenemos con la medición isocinética son las comparaciones de agonistas con antagonistas, mediciones isométricas, excéntricas y concéntricas, comparaciones de miembros entre sí (desequilibrios) que suelen provocar lesiones.. etc. También tiene inconvenientes como que las mediciones se hacen en articulaciones aisladas, las medidas en flexión son menos fiables que las de extensión, a mayor velocidad menor fiabilidad... etc. Por tanto, hay que tener cuidado con las mediciones isocinéticas a la hora de estudiar los fenómenos neuromusculares de la actividad en la situación real.

Otro punto que se vio en clase fue la valoración de la fuerza muscular en los ángulos de fuerza máxima. Podemos observar en las gráficas de los apuntes como los músculos extensores de la rodilla alcanzan su máximo pico de fuerza a los 120 grados y los flexores a los 160 grados. Para los músculos extensores del codo en cambio, su máximo pico de fuerza es a los 40 grados y para los flexores a los 120 grados. Otro aspecto en la valoración de la fuerza máxima es la posición de fuerza máxima; en el gráfico de los apuntes se percibe que la máxima fuerza isométrica que un levantador de pesas puede realizar en una arrancada se encuentra a la altura de las rodillas.

También podemos valorar el tiempo de fuerza máxima. La producción de fuerza explosiva máxima se produce antes de empezar el desplazamiento y la velocidad viene determinada por la fuerza aplicada por unidad de tiempo antes de que se inicie el desplazamiento.

Una aplicación práctica del uso de las plataformas de fuerza sería la medición del RFD (Ratio de producción de fuerza). Cada movimiento tiene una gráfica específica; en movimientos con cargas suelen aparecer dos picos de impulsión debido al hundimiento que se produce en el movimiento de rebote. Con la comparación de las gráficas podemos averiguar qué sujeto es más explosivo y cuál menos. Se analiza el impulso negativo de descenso (primer valle en el gráfico de los apuntes), el impulso de frenado (que termina en el instante de máxima flexión), el impulso de aceleración (termina cuando la fuerza es inferior al peso) y el impulso negativo de ascenso (termina cuando se produce nuevamente un despegue).

Otro forma de conocer variables relacionadas con la RFD es midiendo variables temporales. Podemos analizar el tiempo de vuelo, el tiempo desde el inicio del salto hasta el pico de fuerza máxima y otros muchos parámetros más.

En los apuntes tenemos una gráfica donde se compara la potencia, la velocidad y el desplazamiento a través de una medición de RFD.

Utilizamos también plataformas de fuerzas para el análisis de la marcha y en las carreras humanas. Es útil en el ámbito clínico y deportivo.Con las plataformas obtenemos el punto donde se aplica la fuerza resultante de todas las fuerzas de reacción que devuelve el suelo.

Tenemos el FX que son las fuerzas en el eje anteroposterior, la FY fuerza en el eje mediolateral y la FZ fuerzas en el eje vertical. En el eje vertical hay un pico de frenador, uno de aceleración o impulso y entre ellos un valle.Cuando aumenta la velocidad aunmentan también los valores de estos picos y puede llegar a meterse el pico de impacto en el de impulsión.

Con este tipo de análisis podemos comparar carreras de fondo con carreras de velocidad, por ejemplo. En carreras de fondo el pico de impacto puede alcanzar 2 veces tu peso corporal y en las de velocidad hasta 3. En marcha 1.2 tu peso corporal y en una caída doble mortal en gimnasia rítmica por ejemplo,hasta 14.4 veces tu peso corporal.

Se pueden dar diferencias significativas en el valor de estos picos cuando se corre descalzo o con zapatillas, ya que al correr descalzo la fuerza se desforma en diversas direcciones más que si usamos calzado.

Un ejemplo de medir fuerza isométrica con plataformas sería con soportes de pesas anclados al suelo con una barra sujeta a los soportes. Las variables que se podrían analizar con esta medición serían la pendiente máxima de fuerza, la pendiente media, el tiempo en conseguir la máxima fuerza, el pico de fuerza, etc.

También podemos hacer un análisis del equilibrio postural, como ya vimos en segundo en la asignatura de Biomecánica y evaluar diversas técnicas deportivas.

Hablemos ahora de la fibra óptica. Es una tecnología muy nueva; se trata de un material que suele ser fibra de vidrio que mide variables cinéticas y cinemáticas. Permite que los rayos de luz permanezcan en su interior, viajen a gran velocidad y grandes distancias. Puede analizar variables cinéticas en condiciones in-vivo.

La fibra óptica está formada por un núcleo y un manto hechos de sílice. Para protegerlo se recubre de poliuretano y Kevlar para un refuerzo interno.

Todo el planeta está conectado por fibra óptica pues nos proporciona acceso a internet. Atraviesa todos los mares del mundo. Hay tres tipos de grosores de fibra óptica.

Esta nueva tecnología la aplicamos para analizar presiones plantares, para analizar las fuerzas que atraviesan el tendón de Aquiles, el rotuliano y los tendones.

El inconveniente que tiene es que es invasiva, aunque produce una información muy interna al medir el efecto interior del músculo.

                                                                                    Fibra óptica

Aquí tenemos un experimento muy interesante que simularía el efecto que se produce con la fibra óptica. Podemos comprobar cómo el láser no pierde en ningún momento la dirección y el transcurso del agua.

La clase va finalizando con las diversas tecnologías que miden presiones. Tenemos los transductores capacitivos, que tienen un comportamiento lineal y al aplicar tensión sobres estos la distancia entre las superficies conductoras que lo forman se reduce, provocando una respuesta del sensor que se recoge y se relaciona con la presión. Por otro lado, están los transductores piezoeléctricos que tienen una alta linealidad de respuesta y no se deforman ante cargas. Y el último transductor el resistivo, que mide la variación de la resistencia eléctrica de un dispositivo originada por factores mecánicos. Dentro de estos tenemos los "strain Gages" o piezoresistivos.

Tenemos también el Sistema de registro y Análisis de presiones para estudiar las presiones máximas y medias en la planta del pie. Los mejores sensores para acciones deportivas son las cerámicas piezoeléctricas con frecuencias de muestreo superiores a 150 Hz. En estos estudios hay que tener en cuenta la calibración, la durabilidad y las condiciones del entorno. Algunos modelos son el sistema Dinatto, las plantillas de EMED Pedar de la compañía novel.. etc.

Las principales variables que se pueden estudiar son: la evolución temporal del apoyo plantar, el tiempo de apoyo, la evolución del baricentro, la presión máxima por

zonas del pie y la media.

Suelen usarse también para personalizar productos como las zapatillas para corregir anomalías.

Hasta aquí la clase de hoy.

Un saludo.