lesiones basicas de biomecanica del aparato locomotor PDF
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índice de capítulos PARTE I BIOMECÁNICA GENERAL .......................................................................... 1 Capitulo 1 Conceptos de física aplicados al aparato locomotor ............................................................................................................ 3 E. Caturla Fita La mecánica: cinemática, estática y dinámica. Definiciones ................................................................................................... 3 Concepto de fuerza. Clasificación de las fuerzas ................................... 3 La fuerza es una magnitud vectorial. Elementos geométricos y componentes de un vector ............................................................... 3 Suma de vectores: gráfica y analítica ...................................................... 4 Las leyes de Newton. Emmciado y breve explicación. Comentario más detallado sobre la tercera ley................................ 5 El peso. El centro de gravedad ....................................................................... 6 Fuerzas de rozamiento estáticas y dinámicas.......................................... 7 Concepto de momento de ima fuerza ........................................................ 8 Concepto de equilibrio y clasificación. Condiciones de equilibrio de un sistema ........................................................................... 9 Aplicaciones de las condiciones de equilibrio al estudio de algunos sistemas ............................................................................... 10 Elasticidad. Concepto de esfuerzo o fatiga .............................................. 11 Deformación unitaria por tracción o compresión. Módulo de Young. Coeficiente de Poisson ................................... 12 Deformación por cizalladura. Módulo de cizalladura ................................................................................................ 13 Capítulo 2 Bioquímica del tejido conjuntivo y del tejido muscular ............................................................................................................... 15 R. Segura Cardona Tejido conjuntivo................................................................................................ 15 Estructura y composición del tejido conjuntivo ................................... 16 Proteínas del tejido conjuntivo ................................................................ 17 Tipos de tejido conjuntivo............................................................................... 24 Tejido conjuntivo en sentido estricto ..................................................... 24 Tejido cartilaginoso ..................................................................................... 25 Tejido conjuntivo especial .......................................................................... 28 XIV Indice de capítulos Bioquímica de la contracción muscular .......................................................29 Estructura del músculo esquelético............................................................30 Estructura de la miofibrilla ...........................................................................30 Composición bioquímica de la miofibrilla ..............................................32 Dinámica de la contracción muscular ..........................................................35 Participación de los iones de calcio en la regulación de la contracción muscular .........................................................................39 Capítulos Biomecánica del hueso ...................................................................................41 A. Viladot Voegeli y J. C. Lorenzo Roldán El hueso como tejido..............................................................................................41 Células ...................................................................................................................41 Sustancia intercelular ......................................................................................42 El hueso como estructura....................................................................................42 Hueso cortical maduro ...................................................................................43 Hueso esponjoso maduro ..............................................................................45 Propiedades mecánicas del hueso....................................................................46 Fuerzas a que puede ser sometido un hueso ...............................................48 Fuerzas de compresión ...................................................................................48 Fuerzas de tracción ...........................................................................................48 Fuerzas de cizallamiento .................................................................................48 Fuerzas de flexión ..............................................................................................49 Fuerzas de torsión ............................................................................................49 Concepto de fatiga ósea .......................................................................................49 Factores que influyen en las propiedades mecánicas del hueso ..............................................................................................................50 Tamaño y forma del hueso ............................................................................50 Composición del hueso ...................................................................................50 Actividad muscular ...........................................................................................51 Remodelación ósea ................................................................................................51 Capítulo 4 La articulación ......................................................................................................53 A. Viladot Voegeli y J. C. Lorenzo Roldán Introducción ............................................................................................................53 Movilidad articular ...............................................................................................53 Movilidad en un eje del espacio ...................................................................54 Movilidad en dos ejes del espacio ...............................................................54 Movilidad en los tres ejes del espacio .........................................................55 Cápsula articular y ligamentos .........................................................................55 Propiedades mecánicas de la cápsula y los ligamentos ................... 55 Lesiones ligamentosas ......................................................................................57 Inserción ..............................................................................................................57 Cartílago ....................................................................................................................58 Cartílago articular como tejido ................................................................ 59 Estructura del cartílago articular ............................................................. 61 índice de capítulos XV Propiedades biomecánicas del cartílago articular ............................. 62 Lubricación del cartílago articular .......................................................... 63 Artrosis (osteoartritis, enfermedad articular degenerativa) ............................................................................................ 64 Capitulo 5 Biomecánica del tendón ........................................................................... 67 /. Nardi Vilardaga y A. Combatía Aleu Introducción ........................................................................................................ 67 Tendón normal ................................................................................................... 67 Estructura ........................................................................................................ 68 Forma externa ................................................................................................ 70 Vascularización e inervación ..................................................................... 71 Curva de tensión-deformación del tendón .......................................... 72 Tendón patológico ............................................................................................. 74 Material y métodos ........................................................................................... 75 Estudio de la vascularización intratendinosa ..................................... 75 Estudio estructural mediante microscopía óptica ............................. 75 Estudio ultraestructural mediante microscopía electrónica .......... 75 Inmunohístoquimia ..................................................................................... 76 Resultados ............................................................................................................. 76 Estudio de la vascularización intratendinosa ..................................... 76 Estudio estructural y ultraestructural ................................................... 77 Tendones sanos ............................................................................................... 78 Estudio inmunohistoquímico .................................................................. 80 Discusión ............................................................................................................... 81 Capítulo 6 Biomecánica del músculo ........................................................................ 85 F. Balagué Vives y S. Ramón Roña Introducción ........................................................................................................ 85 Estructura del músculo estriado .................................................................. 85 Elementos pasivos o inertes ....................................................................... 86 Elementos activos o contráctiles ............................................................. 86 Huso neuromuscular ................................................................................... 89 Tipos de fibras musculares ........................................................................ 91 Biomecánica de la contracción muscular ................................................ 92 Arquitectura del músculo .......................................................................... 92 Mecánica de la contracción muscular ................................................... 92 Propiedades de la contracción muscular.............................................. 96 Factores que influyen en la fuerza muscular ...................................... 97 Trabajo ............................................................................................................. 99 Aplicaciones prácticas de la biomecánica muscular ........................... 100 Ejercicio físico ................................................................................................ 100 Efectos del entrenamiento sobre el músculo ...................................... 100 Inmovilización y desuso ............................................................................. 101 Efectos hormonales sobre el músculo ................................................... 101 XVI Indice de capítulos PARTE II BIOMECÁNICA REGIONAL ..........................................................................103 Capítulo 7 Biomecánica de la columna vertebral ...............................................105 A. GómezPraty J. Roca Burniol Introducción ..........................................................................................................105 Propiedades biomecánicas de las estructuras vertebrales .........................................................................................................105 Disco intervertebral .......................................................................................106 Vértebra .............................................................................................................107 Propiedades biomecánicas del segmento móvü .....................................109 Cinemática .............................................................................................................110 Movilidad segmentaria ................................................................................110 Movilidad global de la columna vertebral .............................................112 Estabilidad de la columna vertebral .............................................................113 Estabilidad intrínseca ....................................................................................114 Estabilidad extrínseca ....................................................................................115 Biomecánica de las desviaciones patológicas de la columna vertebral ............................................................................................................117 Escoliosis ............................................................................................................118 Cifosis ..................................................................................................................119 Capítulo 8 Biomecánica de la cintura escapular ..................................................121 /. Borrell Pedros y J. Puigdellívol Grifell Introducción ..........................................................................................................121 Anatomía funcional ............................................................................................121 Complejo óseo .................................................................................................121 Complejo muscular .......................................................................................126 Cinética ....................................................................................................................128 Estática ...............................................................................................................128 Dinámica ............................................................................................................131 Cinemática ..............................................................................................................131 Centros de rotación de la cintura escapular ..........................................132 Análisis del movimiento ...............................................................................133 Areas de contacto de la superficie articular de la cabeza humeral .......................................................................................................143 Bisectrices vectoriales de recentrado .......................................................144 Capítulo 9 Biomecánica del codo ..................................................................................147 P. Golano Álvarez, O. Fariñas Barbera e I. Sáenz Navarro Introducción ..........................................................................................................147 Anatomía .................................................................................................................147 Estructuras óseas .............................................................................................147 índice de capítulos XVII Cápsula articular .............................................................................................150 Ligamentos .......................................................................................................151 Cinemática .............................................................................................................152 Movimiento de flexoextensión ..................................................................153 Movimiento de pronosupinación .............................................................154 Cinética ....................................................................................................................155 Músculos flexores ............................................................................................155 Músculos extensores .....................................................................................156 Capítulo 10 Biomecánica de la muñeca .........................................................................159 M. Garcta-Elías Cos Introducción ..........................................................................................................159 Anatomía .................................................................................................................159 Cinemática articular de la muñeca ...............................................................162 Movimiento de flexión-extensión ............................................................162 Movimiento de inclinación radial-cubital (abducción-aducción) ............................................................................164 Transmisión de cargas a través de la muñeca ............................................166 Mecanismos estabilizadores del carpo ........................................................167 Mecanismo de estabilización radiocarpiana ........................................167 Mecanismo de estabilización de la hilera proximal ............................167 Mecanismo de estabilización mediocarpiana .......................................168 Mecanismo de estabilización de la hilera distal ....................................169 Capítulo 11 Biomecánica de la mano .............................................................................171 V. M. Leal Sena y J. C. González Casanova Ejes de los dedos ....................................................................................................171 Articulaciones metacarpofalángicas ............................................................172 Articulaciones interfalángicas ........................................................................173 Tendones de los músculos flexores de los dedos ....................................174 Tendones de los músculos extensores de los dedos ...............................175 Acción de los músculos interóseos y lumbricales 175 Acción del extensor común ........................................................................176 Acción de los músculos interóseos ...........................................................176 Acción de los músculos lumbricales .......................................................176 Ligamento retinacular ......................................................................................176 Músculos de la eminencia hipotenar ...........................................................177 Articulación trapeciometacarpiana ............................................................177 Articulación metacarpofalángica del pulgar ...........................................178 Articulación interfalángica del pulgar .......................................................179 Acción de los músculos extrínsecos del pulgar .......................................179 Acción de los músculos intrínsecos del pulgar .......................................179 Movimientos de oposición del pulgar.........................................................180 XVIII índice de capítulos Funciones de la mano........................................................................................ 180 Posición funcional de la mano....................................................................... 183 Capítulo 12 Biomecánica de la cadera ........................................................................ 185 M. Fernández-Fairén Recuerdo anatómico ...........................................................................................185 Cinemática .............................................................................................................187 Rango de movilidad ......................................................................................187 Músculos motores de la cadera .................................................................189 Cinética ....................................................................................................................190 Fuerzas aplicadas sobre la cadera ............................................................190 Solicitaciones en la cadera............................................................................194 Capítulo 13 Biomecánica de la rodilla .......................................................................... 197 A. Viladot Voegeli Biomecánica de la articulación tibiofemoral .......................................... 197 Recuerdo anatómico ................................................................................... 197 Cinética ............................................................................................................. 202 Cinemática ....................................................................................................... 204 Biomecánica de la articulación patelofemoral ...................................... 207 Recuerdo anatómico ................................................................................... 207 Cinética ............................................................................................................. 207 Cinemática ....................................................................................................... 209 Capítulo 14 Biomecánica del tobillo ..............................................................................213 A. Viladot Voegeli Recuerdo anatómico ............................................................................................213 Tróclea astragalina ..........................................................................................213 Mortaja tibioperonea ....................................................................................214 Articulación tibioperonea inferior ...........................................................214 Articulación tibiotarsiana ............................................................................215 Cinemática .............................................................................................................216 Cinética ....................................................................................................................218 Capítulo 15 Biomecánica del pie ..................................................................................... 221 A. Viladot Voegeli Recuerdo anatómico .......................................................................................... 221 Bóveda plantar ............................................................................................... 221 Talón ...................................................................................................................225 Antepié ..............................................................................................................227 Cinemática .............................................................................................................229 Indice de capítulos XIX Articulaciones de acomodación ............................................................... 230 Articulaciones de movimiento ................................................................ 235 Cinética .................................................................................................................. 238 Capitulo 16 Estudio de la marcha humana .............................................................. 243 A. Viladot Voegeli Introducción ........................................................................................................ 243 Métodos de estudio de la marcha ................................................................ 244 Métodos cinemáticos .................................................................................. 244 Métodos cinéticos ........................................................................................ 244 Actividad muscular y consumo energético .......................................... 245 Nomenclatura en el estudio de la marcha ................................................ 245 Cinemática ............................................................................................................ 246 Tiempos de la marcha .................................................................................. 246 Fases de apoyo plantar ................................................................................ 247 Mecanismo de la marcha ........................................................................... 248 Cinética de la marcha........................................................................................ 256 Fuerza de reacción vertical ........................................................................ 256 Fuerza de reacción longitudinal ............................................................... 256 Fuerza de reacción lateral .......................................................................... 257 Fuerza de torsión .......................................................................................... 257 Acción muscular durante la marcha........................................................... 258 PARTE III BIOMECÁNICA APLICADA ........................................................................ 261 Capítulo 17 Biomecánica deportiva ............................................................................... 263 A. Garcta-Fogeda Herrera y F. Biosca Estela Introducción ........................................................................................................ 263 Concepto de biomecánica ............................................................................... 264 Clasificación de los movimientos ................................................................ 264 Tipos de análisis biomecánicos aplicados al deporte .......................... 265 Proceso de análisis cualitativo .................................................................. 265 Proceso del análisis cuantitativo ............................................................... 270 Capítulo 18 Biomecánica de las ortesis y prótesis .............................................. 277 A. Pasarin Martínez y R. Viladot Pericé Ortesis ..................................................................................................................... 277 Concepto de ortesis ..................................................................................... 277 Clasificación general de las ortesis .......................................................... Til Conceptos biomecánicos de las ortesis .................................................. 278 Características biomecánicas de los distintos tipos de ortesis ...... 278 XX índice de capítulos Prótesis .....................................................................................................................283 Clasificación .....................................................................................................283 Conceptos generales de las exoprótesis (prótesis) de extremidades superiores e inferiores .........................................283 Conceptos mecánicos de las prótesis ......................................................284 Prótesis de extremidad superior................................................................284 Prótesis de extremidad inferior .................................................................286 Capítulo 19 Biomateriales .....................................................................................................291 /. A. Planell Estany, F.}. Gil MuryM. R Ginebra Molins Introducción ..........................................................................................................291 Comportamiento biológico de los materiales .........................................292 Biocompatibilidad ..........................................................................................292 Interacción biomaterial-tejidos biológicos ...........................................292 Factores mecánicos y físicos que influyen en la biocompatibilidad .........................................................................294 Evaluación de la biocompatibilidad ........................................................294 Materiales implantables ....................................................................................295 Materiales metálicos .......................................................................................295 Materiales cerámicos .....................................................................................297 Materiales poliméricos ..................................................................................300 Resumen ..................................................................................................................304 Capítulo 20 Conceptos básicos sobre osteosíntesis .............................................305 R. Orozco Delclos y }. M. Sales Rérez Definición.................................................................................................................305 Objetivos ..................................................................................................................305 Principios de la técnica.......................................................................................305 Principios biológicos .....................................................................................305 Principios mecánicos.....................................................................................307 Medios de osteosíntesis .....................................................................................307 Tornillos de cortical y esponjosa ...............................................................308 Placas rectas ......................................................................................................308 Placas anguladas ..............................................................................................309 Clavos intramedulares ..................................................................................311 Alambres ............................................................................................................312 Combinaciones de principios .........................................................................312 Biología del caUo óseo .........................................................................................313 Osteosíntesis biológica .......................................................................................315 Injerto óseo .......................................................................................................316 Cemento ............................................................................................................317 Sustitutos del injerto ......................................................................................317 Rehabilitación .......................................................................................................318 Deporte......................................................................................................................318 Resumen ..................................................................................................................318 Indice de capítulos XXI Capítulo 21 Biomecánica de la fijación externa en la patología del aparato locomotor: conceptos básicos 319 J. M. Saló Orfila Introducción ..........................................................................................................319 Exigencias mecánicas de la fijación externa...............................................320 Características y diseño de los componentes del fijador .....................320 Clavos, fichas, agujas o “pins” .....................................................................320 Conexiones .......................................................................................................323 Cuerpo del fijador ..........................................................................................325 Modo de inserción en el hueso.........................................................................326 Clavos autoperforantes .................................................................................326 Clavos con taladro previo ............................................................................326 Estudio de las posibilidades de montajes....................................................327 Número de clavos ............................................................................................328 Situación de los clavos con referencia al foco .......................................328 Distancia entre los clavos .............................................................................329 Distancia entre el cuerpo del fijador y el eje longitudinal del hueso ......................................................................................................329 Configuración del montaje .........................................................................329 Resumen ..................................................................................................................331 Capítulo 22 Biomecánica de los reemplazos protésicos 333 /. Ballester Soleda, P. Álvarez Díaz y M. Tey Pons Introducción ..........................................................................................................333 Causas de fracaso protésico ..............................................................................334 Biomateriales ....................................................................................................335 Anclaje protésico .............................................................................................336 Diseño .................................................................................................................337 Par de fricción ..................................................................................................340 Alineación protésica ............................. .......................................................340
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