El sistema biomecanico.Parte 1

Cuando comenzamos el estudio de la Biomecánica como encontramos en los textos el concepto de SistemaBiomecánico utilizado para caracterizar de cierta forma algunos enfoques que tiene que ver con el cuerpo humano. Este es definido como una copia simplificada, un modelo del cuerpo humanoen el cual se pueden estudiar las leyes de los movimientos [ 3 ]. En realidad no es otra cosa que un modelo del cuerpo humano o de algunas de sus partes, propuesto para analizar conceptos desde un punto de vista simple de la Maquinaria y Mecanismos o de la Mecánica Teórica. Este ese un concepto novedoso aplicado al estudio de la biomecánica y que tuvo su origen el los trabajos de autores motivados por la aparición de la cibernética como ciencia[2 ]. En la actualidad se ha comenzado a emplear con mucho énfasis el modelaje de los movimientos humanos, de su cuerpo, sus partes y componentes. Es por eso que en este trabajopretendemos dar una noción de algunos conceptos que están relacionados con el modelaje y que servirán para aclarar y actualizar los existentes. Palabras claves: biomecánica, sistema, modelos El sistema Desde hace algún tiempo se ha venido utilizando dentro de las cienciasel enfoque sistemático y para la biomecánica no ha pasado por alto, aún cuando no nos damos cuenta de su manifestación. Para la biomecánica resulta muy beneficioso este enfoque sobre todo en el estudio de los movimientos del hombrecomo leyes que rigen su dirección. El nacimiento de la Cibernética, como ciencia de la dirección o control, se puede establecer en el año 1942, durante la celebración de un congreso sobre la inhibición cerebral en Nueva York. De aquí surgió la idea de la necesidad de un intercambio de conocimientos entre fisiólogos y técnicos en control [1]. Esta ciencia comenzó a nombrarse así a partir de la publicación del librode Norbert Wiener "Cibernética o dirección y enlace en el animal y en las máquinas" (1948). Entre sus conceptos fundamentales se encuentran: Sistema: Es cualquier todo, agrupado y formado por partes componentes interactuantes. Es decir, un conjunto de componentes, interrelacionados entre sí, que actúan bajo determinadas leyes. Estado del sistema: Es el valordeterminado de sus características en un momento dado. Conducta del sistema: Es el cambiode sus estados, la variación de la magnitud de sus características. Dirección del sistema: Es la transición del sistema a un nuevo estado determinado con anticipación (el logro de un objetivo). El sistema de movimientos se estudia en la siguiente sucesión bajo este enfoque: De qué partes componentes está formado y cómo están agrupados esas partes (composición y estructura). Cuáles son las características de sus movimientos (estado del sistema). Cómo se produce el proceso de movimiento, según los datos de registro de las características (conducta del sistema). Cuáles acciones y de qué forma conducen al logro del objetivo (dirección del sistema). En la Cibernética se han determinado tres aspectos que dan solución a estas tareas: La Cibernética analiza las particularidades generales de los sistemas dirigidos y de los procesos de dirección. La Cibernética aplicada o experimental soluciona fundamentalmente las tareas prácticas mediante el modelaje; su empleoen las cuestiones de la técnica deportiva está en sus comienzos. La Cibernética técnica estudia y construye instalaciones técnicas que transforman la informacióncon el objetivo de hacerla más óptima (aparatos de información inmediata). Estas instalaciones se emplean en la enseñanza y el entrenamiento. La biomecánica actual se desarrolla en este sentido, que incluye todo lo clásico y su desarrollo ulterior dentro del enfoque sistemático-estructural. La cibernética aplicada utiliza la simulación para el análisisde los sistemas, sobre todo, aquellos sistemas dinámicos (varían con el tiempo). La simulación es una técnica (normalmente numérica) que se utiliza para realizar experimentos a partir de un modelo que describe el comportamiento de las componentes del sistema y su interacciónen el tiempo. A partir del modelo de simulación se imita el desarrollo del sistema en el tiempo, considerando todos los factores que le acompañan ( optimización ) y realizando una analogía entre el modelo y el sistema real en condiciones naturales (validación). La optimización consiste en asegurar al sistema una trayectoria óptima. Resulta imposible optimizar un modelo sino se conoce profundamente las leyes que rigen su comportamiento. La validación es hacer que el modelo sea lo más semejante al real en funcionamiento. Es por eso que: "La biomecánica estudia en el cuerpo humano, en su aparato locomotor preferentemente aquellas particularidades de la estructura y funcionesque tienen importancia para el perfeccionamiento de los movimientos. Sin detenerse en los detalles de la estructura anatómica y de los mecanismos fisiológicos del aparato locomotor, analiza un modelo simplificado del cuerpo humano: el sistema biomecánico. Este sistema posee las propiedades fundamentales, que resultan esenciales para la ejecución de la función motora, pero no posee gran cantidad de detalles parciales" [4]. El sistema biomecánico puede ser activo, de todo el cuerpo, del aparato locomotor y pasivo, de los órganos internos, de los tejidos blandos y de los líquidos [3]. Esta es una forma de clasificar los posibles modelos del cuerpo humano, como un sistema autodirigido, que pueden tenerse en cuenta para estudiar al cuerpo completo y sus partes. Modelos biomecánicos El modelaje del cuerpo humano, de sus partes y tejidos ha comenzado a aparecer como un métodoimportante para estudiar problemas específicos de la mecánica humana. Estos modelos se emplean: Figura No. 1: Modelos de los miembros como palancas [2] Para aplicar las leyes de la Mecánica y la Teoríade Maquinaria y Mecanismos. Por ejemplo, cuando analizamos a un miembro del cuerpo humano como palanca, estamos utilizando un modelo de ese miembro donde se pueden considerar uno o varios músculos que son los encargados de mover o estabilizar al miembro y su carga mecánica. Para la simulación en computadora. Con ayuda de los modelos, programasespecializados y la acumulación de datos, ha comenzado a emplearse como un método de la biomecánica. En la actualidad existen programas creados especialmente para la simulación a partir de modelos del cuerpo humano. Un ejemplo es modelo músculo-esquelético SIMM (Modelo del cuerpo completo o de sus partes), diseñado a partir de un hombre adulto. Este modelo posee 86 grados de libertad, 117 articulaciones y 344 actuadores que representan a músculos y tendones. Las articulaciones tienen gran exactitud cinemática. a ------------------ b Figura No. 2: Modelos para la simulación en computadoras a - del cuerpo completo y b - de los miembros inferiores durante el pedaleo La Figura No. 2 b corresponde a una imagende la animación del pedaleo en ciclismo. En cualquier instante las fibras rojas están representando a los músculos motoresque son los encargados del movimiento de la pierna y las fibras oscuras representan a los músculos antagonistas. La simulación con modelos posee ciertas ventajas cuando se desea experimentar al sistema de movimientos del hombre en determinadas condiciones, ya que permite: El estudio y análisis del comportamiento de sistemas en los cuales sería muy costoso o imposible experimentar directamente en ellos. Estudiar los aspectos que sobre un sistema determinado tendría ciertos cambios o innovaciones sin necesidad de arriesgar a estudiarlos en el sistema real. El análisis de determinadas alternativas para seleccionar sistemas de nueva implantación. Resolver problemas analíticos complicados de una forma más sencilla. Clasificación de los modelos en biomecánica El modelaje en biomecánica puede ser dividido en dos grandes grupos, cada uno de los cuales posee subgrupos: Físico 1.1 Modelos a escala 1.2 Maniquí antropométrico Matemático 2.1 Modelos de elementos deformables Modelos de cuerpo rígido El modelo físico es bastante caro y no puede ser fácilmente modificado. Estos modelos desarrollan un importante papel en la investigación biomecánica. El modelo a escala es utilizado cuando es extremadamente dificultoso resolver las ecuacionesde movimiento. Casi todos los estudios donde interviene la mecánica de fluido y el cuerpo humano se desarrolla mediante este tipo de modelaje. Por ejemplo, este tipo de modelo se ha utilizado para estudiar el vuelo de los saltadores en esquís y el efecto de la resistencia del airesobre los corredores. Los maniquíes antropométricos se usan para pruebas destructivas o dañinas. Se utilizan con mucho acierto en pruebas de la aviación y automovilísticas. Son modelos extremadamente caros debido a los sensores que son necesarios colocarles para hacer las mediciones deseadas y se ven sometidos a grandes cargas que pueden destruirlos. Figura No. 3 Maniquíes antropométricos (hombre y mujer) Estos maniquíes fueron utilizados para estudiar las lesiones de columna vertebral en accidentes automovilísticos

Entrenamiento Funcional

Me parecio bueno el articulo,lo subi de una pagina de ALTORENDIMIENTO,interesante. Hace años publicamos en los primeros ejemplares de la Revista Alto Rendimiento algunos artículos de aplicación práctica sobre el entrenamiento funcional (functional training), entendiendo que todos lo conocíamos y dominábamos su propósito. Con el paso de los años en la redacción de Alto Rendimiento nos hemos dado cuenta que el boom del entrenamiento funcional continúa pero llegamos a la conclusión de que algunos entrenadores y preparadores están perdiendo la esencia de esta metodología y su propósito primario. Es nuestro deseo que este artículo devuelva el entrenamiento funcional de aquellos que lo emplean hacia la ruta adecuada y oriente a aquellos que lo puedan encontrar útil por primera vez. El concepto de entrenamiento funcional ha recibido mucha atención en los últimos años. Parece ser que aunque muchos entrenadores personales o preparadores físicos se publicitan como expertos en entrenamiento funcional (functional trainers), en ocasiones pasan por alto los puntos clave en la aplicación efectiva de esta metodología tan añeja. Por definición “el entrenamiento funcional” significa entrenar con un propósito. En otras palabras debe tener un efecto positivo en la actividad o deporte que se practica. El entrenamiento funcional adopta la multi-faceta y un acercamiento integrado para mejorar la fuerza y el acondicionamiento total de aquellos que lo utilizan. Originalmente este acercamiento funcional estaba excluido en ámbitos de la rehabilitación y la medicina deportiva. Los rehabilitadores y terapeutas no sólo tienen que devolver al deportista a su patrón de vida cotidiano sino también al más alto nivel para que los preparadores físicos puedan recuperar su máximo rendimiento. En la vida cotidiana el terapeuta que trabaja con un albañil que ha sufrido una lesión enseña al paciente a levantar cajas, arrastrar la carretilla, tirar de la polea para elevar cubetas, dejar materiales pesados en el suelo; en definitiva, fortalecer los grupos musculares principales y auxiliares para poder corregir y mantener una postura correcta y eficiente durante sus tareas principales. Esto es entrenamiento funcional. El entrenamiento funcional debe integrar todos los aspectos del movimiento humano. Para llegar a tener un entendimiento completo de este acercamiento, el interesado debe llegar a ser un estudioso del movimiento humano, observar a los niños jugar, a los adultos en el trabajo y a los deportistas durante la competición analizando cada movimiento, punto de apoyo, giro, salto, frenada, etc. Puesto que la vida, como el deporte, es un evento caótico e impredecible, nuestro entrenamiento debería reflejar hasta cierto punto esta realidad. Como regla general, el entrenamiento funcional resta importancia a los movimientos mono-articulares en contraposición a las máquinas de carga guiada que encontramos en gimnasios, las cuales vienen a trabajar grupos musculares aislados y de forma estricta, limitando los rangos de movimiento tridimensionales. Sin embargo, la verdad es que casi cualquier ejercicio puede ser funcional para una persona en un momento o ciclo determinado. Muy a menudo, si nos encontramos en una fase inicial de una rehabilitación, con una persona poco coordinada o con un iniciado, una máquina de carga guiada o un ejercicio de ejecución sencilla pueden llegar a considerarse funcionales. Aun así, el uso generalizado de máquinas va en contra de la filosofía del entrenamiento funcional por muchas razones. Hoy en día, el movimiento global sobre el entrenamiento funcional tiende a enfatizar el entrenamiento con cintas TRX, tablas de equilibrio, mancuernas, kettlebells (pesas rusas), balones medicinales, pelotas de entrenamiento, elásticos, Bosu, sacos de arena y ejercicios con el peso corporal. Primero, lo importante es entender las necesidades del individuo (cliente / atleta) antes de implementar cualquiera de estos aparatos, sus técnicas y ejercicios. Las empresas venden “equipamiento para el entrenamiento funcional” para que podamos aumentar el rendimiento de la fuerza en nuestros clientes y añadir variedad al programa de entrenamiento (el cual ya es una estrategia en su propio derecho). La utilización de gran parte de este equipamiento, especialmente el inestable como los rollos de espuma o los discos hinchables de caucho, lleva a pensar al entrenador que en el momento que lo utilizas ya estás haciendo un entrenamiento / ejercicio “funcional”: nada más lejos de la realidad. Recordad que porque un ejercicio suponga un reto añadido o se utilice uno de estos materiales de apoyo, no quiere decir que sea necesariamente funcional. El equipamiento de inestabilidad debe considerarse como una parte del pastel u utilizarse con mesura. Este tipo de equipamiento se ha utilizado con éxito en el campo de la rehabilitación para promover el equilibrio estático, propiocepción, la estabilidad articular y la fortaleza central del tronco. Existen investigaciones que muestran un mayor reclutamiento muscular en el centro corporal para algunos ejercicios y en la articulación del tobillo durante un protocolo de rehabilitación. Superficies inestables y rendimiento La cuestión y la controversia están en si debemos entrenar sobre superficies inestables o no, y si realmente mejoran el rendimiento deportivo. De entrada sólo comentar que si estos métodos ayudan a prevenir lesiones ya se puede considerar una mejora en el rendimiento. Dejar a un deportista fuera de la cancha porque ha tenido un mal apoyo durante un salto o un giro, lo puede dejar fuera durante semanas y puede afectar la temporada y el rendimiento global suyo y del equipo. Un artículo reciente publicado en el Journal of Strength and Conditioning resta importancia y efectividad del entrenamiento sobre superficies inestables. Lo cierto es que en estos momentos no existe evidencia clínica que garantice que el entrenamiento sobre superficies inestables pueda mejorar el rendimiento deportivo. El concepto importante a entender es que todo esto se mueve alrededor de la “especificidad”. Si un atleta practica el lanzamiento de un balón medicinal sobre una colchoneta inestable de espuma dura, terminará siendo un buen lanzador de balón medicinal sobre una colchoneta de espuma. De acuerdo con el artículo, el efecto de transferencia de lanzar una pelota con potencia y precisión en el terreno de juego puede que simplemente no exista. Esto es porque al aprender una nueva destreza lo hacemos de forma lenta y conforme practicamos nos vemos capaces de hacerlo más rápido y eficaz. El resultado es un patrón neuromuscular al que el autor se refiere como engram. Cuando introducimos en el entrenamiento una nueva variable, como por ejemplo, el disco de inestabilidad, ocurren dos cosas: primero, no empleamos el tiempo necesario para aprender a utilizar y manejar esta nueva situación. Recuerdo sesiones de entrenamiento con jugadores de hockey élite cuyo objetivo era querer mantener el equilibrio subidos de pie a la pelota de ejercicio antes que intentar realizar un encogimiento sencillo con la postura adecuada. Segundo, tendemos a distorsionar el movimiento original necesario y real para la competición por el mero hecho de querer utilizar un aparato no adecuado para ese propósito. Esos dos factores nos llevarán a un empeoramiento del entrenamiento. Las superficies y el equipamiento inestables El aumento de la fuerza también se puede ver reducido con el entrenamiento sobre superficies inestables. Si uno desea ser más fuerte debe cargar el músculo con la cantidad de resistencia suficiente para reclutar suficientes fibras musculares. Cuando entrenamos la fuerza sobre superficies inestables, utilizamos menos carga, lo que nos lleva a reducir el trabajo de fuerza mecánico, la sobrecarga y el reclutamiento de fibras musculares necesario para adquirir los aumentos de fuerza deseados. En el caso de la hipertrofia, si el cliente se quiere hacer más grande deberá utilizar trabajo de entrenamiento inestable sólo ocasionalmente y habiendo entrenado la fuerza hipertrófica con anterioridad. Aprovechará más el tiempo levantando cargas pesadas y realizando series múltiples. Además, las adaptaciones musculares son también específicas a la carga y la velocidad utilizada. Como el trabajo inestable normalmente requiere menos peso y velocidad, puede que con el entrenamiento inestable se aleje del movimiento objetivo en su competición real. El efecto sobre el centro corporal (zona abdominal, lumbar y alrededores) también se cuestiona, especialmente para los atletas. Mientras que realizar ejercicios sobre este tipo de superficies puede resultar dificultoso al principio, con la práctica, la ejecución del ejercicio puede resultar demasiado fácil llegando a un punto de comodidad. La comodidad prolongada puede generar un efecto de-entrenamiento. Además, es difícil cargar un ejercicio progresivamente sobre una superficie inestable. Llegados a un punto determinado puede resultar peligroso ejecutar el ejercicio, por ejemplo, un press de banca con mancuernas sobre un balón inestable. Este es un ejercicio difícil de dominar y al fin y al cabo su nivel de transferencia a la mayoría de actividades es muy bajo para el riesgo que conlleva. Con todo lo mencionado arriba, aparentemente en contra del entrenamiento sobre superficies inestables, es importante recordar que todo tiene un tiempo y un lugar en el complejo ciclo de entrenamiento. El entrenamiento del equilibrio y la estabilidad se ven a menudo abandonados pero siguen siendo elementos esenciales en el programa de entrenamiento de la mayoría de deportes. El arte se encuentra en reconocer cuándo es necesario y apropiado aplicarlo. No temas utilizar equipamiento de entrenamiento inestable como una opción adicional de tu caja de herramientas. Recuerda que siempre hay nuevas investigaciones en el camino. El mes que viene los investigadores de las ciencias deportivas podemos concluir que el entrenamiento sobre superficies inestables es sin duda el método más efectivo de mejorar el rendimiento deportivo. Espero que sigas aprendiendo de los logros y errores de otros entrenadores y de tu propia experiencia. Volviendo al ámbito del entrenamiento funcional, existen otros tipos de equipamiento que puede ser de gran utilidad dependiendo de los objetivos que busquemos y las acciones realizadas en el deporte para el que queremos entrenar. Balones medicinales con asas, balones medicinales tipo tornado, bandas elásticas, pesas rusas, mazas indias, sacos de arena, trineos de arrastre (con funcionalidad para el tren superior), chalecos lastre, neumáticos de tractor y otras piezas de equipamiento no convencional , pudiendo con todos mejorar la fuerza funcional del deportista y la potencia. Finalmente, un entendimiento adecuado sobre como diseñar un programa de entrenamiento, la ciencia del ejercicio y las necesidades, condiciones y mentalidad del cliente /deportista tendrá el mayor efecto “funcional” en el rendimiento.