Biomecanica

Summary The function of mechanoreceptors associated with joints and muscles are hypothesized to signal primarily propioception. However, increasing evidences suggest that proprioception depends not only on the morphotype of mechanoreceptors, but also the type of primary sensory neuron and nerve fibre, as well as the synapsis in the dorsal horn of the spinal cord. This article summarizes the morphological basis

Este es un resumen con pequeñas actualizaciones de mi tesis de Licenciatura en Literatura Dramática y Teatro: De la biomecánica de Meyerhold a la biomecánica aplicada: estudio sobre una experiencia teórica práctica teatral, presentada en 1990 en la Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad Nacional Autónoma de México.

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Abstrak Peralatan kerja yang kurang memperhatikan kenyamanan akan sangat berpengaruh terhadap produktivitas kerja manusia. Untuk merancang peralatan kerja harus memperhatikan peranan fungsi dan komponen sistem kerja yang terlibat yaitu manusia, mesin/peralatan kerja dan lingkungannya. Proses pembuatan gerabah yang dilakukan perajin di Kasongan Yogyakarta dalam melakukan kerjanya tidak sesuai dengan prinsip-prinsip ergonomi. Dalam pengujian awal diperoleh hasil energi expenditure berada dalam kondisi menengah (ringan/moderat) sehingga perlu dilakukan analisis biomekanika untuk melihat seberapa besar gaya tekan pada tulang belakang khususnya L5/S1, selain itu dari Nordic Body Map diketahui ada banyak keluhan rasa sakit pada beberapa bagian anggota tubuh perajin. Setelah dilakukan perbaikan peralatan kerja serta hasil uji analisis diketahui bahwa kondisi kerja setelah perbaikan jauh lebih baik dan nyaman dari pada sebelumya, karena peralatan kerja telah sesuai data anthropometri perajin selain itu energi yang dikeluarkan juga relatif lebih kecil. Hasil yang diperoleh ini selain penurunan tingkat keluhan rasa sakit juga dapat meningkatkan produktivitas kerja.

The present work has been made as the statics' class project, in which the human´s lower limb was analyzed to determine the strength of the principal muscles involve in the flexo-extension movement of the knee articulation and that way, be able to develop a mechanic device and a virtual platform that could be used as a help by the physiotherapist to get the information of the patient's state through the strength values obtained. Due to the fact that currently there is any mechanism that can perform a quantitative evaluation of the patient´s state by the individual analysis of each muscle. Using the knowledge acquired through the course, different models have been developed to suggest the static equilibrium of the lower limb under previously established initial conditions that set the input data needed to solve the system of equations that followed as a result of the free body diagram. Also, set the designing requirements of the device and to create the algorithm of the virtual platform. Palabras claves. Miembro inferior. Articulación de la rodilla. Movimiento de flexo-extensión. Análisis está-tico. Medición de fuerzas. Interfaz virtual. Biomecánica.

Las fibras vegetales se están convirtiendo en una alternativa realmente llamativa para aplicaciones industriales por su bajo costo, peso ligero y por ser una materia prima renovable con propiedades superiores a otros materiales cuando se utiliza como refuerzo en materiales compuestos de matriz polimérica. Este tipo de materiales se vienen utilizando en industrias como calzado y marroquinería, componentes en caucho, sector transporte y construcción, por citar los más relevantes. En este trabajo se presenta una revisión sobre el uso de algodón, fique, yute y cáñamo en compuestos de matriz polimérica, iniciando con la clasificación de las fibras vegetales y sus propiedades. Se describe la evolución del uso de las fibras naturales estudiadas en diversos componentes, los principales desafíos para la obtención de compuestos con altas propiedades, y aspectos a considerar por los responsables por el diseño de productos industriales o de consumo masivo.

A biomecanica e a ciencia que estuda e quantifica o movimento humano, utilizando os princıpios da mecanica. Sua aplicacao em artes marciais ainda e pouco frequente, especialmente para movimentos de Kung-Fu. O presente trabalho propoe um modelo para determinar o deslocamento da mao em funcao do tempo em um golpe de Kung-Fu. Para validar o modelo, tres indivıduos tiveram seus golpes filmados por uma camera rapida com uma taxa de 1000 Hz. A importancia do uso de velocidades e aceleracoes instantaneas no estudo de movimentos fica muito bem evidenciada no presente trabalho que mostra a aplicacao desses conceitos em um assunto que normalmente ´e de grande interesse dos alunos em geral. Os resultados confirmam a hipotese de que a forca muscular resultante de um movimento de Kung-Fu Yau-Man e constante antes do impacto e mostram como diferentes analises dos mesmos dados podem implicar em resultados distintos.

Las fibras vegetales se están convirtiendo en una alternativa realmente llamativa para aplicaciones industriales por su bajo costo, peso ligero y por ser una materia prima renovable con propiedades superiores a otros materiales cuando se utiliza como refuerzo en materiales compuestos de matriz polimérica. Este tipo de materiales se vienen utilizando en industrias como calzado y marroquinería, componentes en caucho, sector transporte y construcción, por citar los más relevantes. En este trabajo se presenta una revisión sobre el uso de algodón, fique, yute y cáñamo en compuestos de matriz polimérica, iniciando con la clasificación de las fibras vegetales y sus propiedades. Se describe la evolución del uso de las fibras naturales estudiadas en diversos componentes, los principales desafíos para la obtención de compuestos con altas propiedades, y aspectos a considerar por los responsables por el diseño de productos industriales o de consumo masivo.

El número de jugadores profesionales y semi-profesionales de futbol soccer, se ha incrementado
en los últimos años gracias a los diferentes organismos institucionales y deportivos que
promueven la práctica de este deporte. Este crecimiento ha impactado de manera significativa la
aparición de trastornos musculo-esqueléticos que afectan principalmente las extremidades
inferiores de los deportistas. El objetivo del presente trabajo de investigación fue analizar la
cinemática en jugadores semi-profesionales de futbol soccer y detectar alteraciones en el
sistema motriz que pudieran afectar el desempeño físico de los deportistas. Esto con la finalidad
de poder disminuir el riesgo de lesiones y mejorar el rendimiento físico.
Cuatro atletas diestros (2 hombres y 2 mujeres) de la Universidad Nacional Autónoma de México
fueron comparados con un atleta profesional. La edad promedio de los participantes fue de 23.8
± 3.9 años. Se analizó la biomecánica de salto y patada en ambos pies utilizando el protocolo de
Davis con 19 marcadores reflejantes y un sistema de captura de movimiento optoelectrónico BTS
con 11 cámaras.
Comparando a los atletas universitarios con el atleta profesional se encontró diferencias en
velocidad de golpeo de balón máximo de 11 m/s y una diferencia promedio de 16 cm en salto.
Además, se encontró una relación lineal entre la velocidad de golpeo de balón y altura de salto
de cada pie, resultando en un coeficiente de Pearson de 0.86 en el caso del pie derecho y un
coeficiente de 0.71 para el pie izquierdo.
Se encontró una correlación lineal entre golpeo de balón y altura de salto para cada pie, indicativo
de que a mayor salto mayor velocidad de golpeo de balón y viceversa. Adicionalmente, se
observó un mayor rendimiento en el atleta profesional comparado con atletas universitarios.

Resumen-En este trabajo presenta el modelado de una placa cervical anterior autoajustable y de fácil fijación gracias a dos elementos intermedios de separación, que son determinados según la medida real de la separación entre vértebras de los pacientes, cuenta con su correspondiente instrumental, un distractor-compresor que se le ha añadido un sensor de desplazamiento, que puede ser adaptado a cualquier instrumental y con un visualizador para determinar el tamaño más adecuado de placa cervical a colocar. Palabras Clave-placa cervical, implante, vertebras, distractor de Caspar, sensor. I. INTRODUCCIÓN La interfaz entre el cráneo y el tórax se conoce como la columna cervical, y está compuesta por 7 vértebras C1 a C7, C1 es llamada Atlas, que actúa como la base del cráneo; C2 permite el movimiento del sistema del cuello, y se conoce como Axis. La vertebra C3 a C6 sirven para sostener el cuello, trasnfiriendo carga del cráneo a la vertebra torácica T1 Fig. 1. Columna Cervical Los cuatro principios básicos del tratamiento quirúrgico de la columna vertebral son: estabilidad-alineación-biología-función. La estabilización es para obtener un resultado terapéutico específico, la alineación es el equilibrio de la columna vertebral en las tres dimensiones, la biología, Etiología, patogenia, protección neural y curación tisular. Por último el funcionamiento que consiste en la conservación y restablecimiento funcionales para evitar la discapacidad. En base a lo anterior, los platos cervicales (Fig. 2)son muy utilizados para restaurar la estabilidad de la columna, mediante la fusión intervertebral, particularmente cuando el cuerpo ha sido dañado o cuando hay inestabilidades asociadas con fracturas/dislocaciones, enfermedades degenerativas, tumores y espondilectomías parciales o totales, esto ofrece la posibilidad de incorporar al paciente a sus actividades normales casi de inmediato. Para complementar este procedimiento, se utiliza una placa cervical para fijar un injerto óseo y las vértebras, garantizando la estabilidad mecánica de los elementos en el sistema. Fig. 2. Placa cervical. Para obtener un modelo preciso del sistema, la placa cervical debe doblarse para obtener una curvatura de acuerdo con la forma natural de la columna vertebral (lordosys). La Fig. 3 muestra el modelo CAD de la vértebra cervical C3-C5 con la curvatura necesaria, en la cual la placa cervical debe estar fija. La Fig. 4 muestra el diseño de placa propuesta en este trabajo Fig. 3. Columna Cervical De acuerdo la información técnica, esta curva no afecta las propiedades mecánicas de la placa. El propósito principal de la forma en el diseño de la placa es reducir la distancia entre los tornillos fijados al hueso superior e inferior a las vértebras adyacentes a través de la placa, lo que permite que el dispositivo responda adecuadamente a los cambios en las condiciones de carga. La flexión lateral de esta porción

Osteoarthritis is a disease caused by loss of cartilage tissue, which acts as a cushion to protect the ends of bones and helps the movement of the joint. It is the most common rheumatic disease, especially among older people and affects more women than men. Knee osteoarthritis has produced particular interest in latest years because it has become one of the major causes of physical disability in both men and women worldwide.
This project aimed to obtain a 3D model of the knee of a patient affected by osteoarthritis, based on specific medical images and then print a prototype of the knee. For this, using a database containing medical images provided by OAI, the study containing the sharpest and best for processing images was selected. Then, working with the study, the bone part of the knee was properly segmented using a software called 3D Slicer. After segmentation, files needed for printing the desired prototype were generated.
After all, it was concluded that it is possible to segment a knee with osteoarthritis using actual patient medical images and then print a 3D prototype that can be used in future analyzes.

Traditionally, in vitro intervertebral joint failure identification
has been limited to observation of gross decreases in motion
segment height, changes in force-deformation response, and post test dissection. The purpose of this study was to determine whether changes in vibration transfer through the intervertebral joint could be used to accurately identify the loading cycle in which the vertebral endplate fractured. Fifteen functional spinal units were loaded in a pattern mimicking repetitive lifting with intermittent heel strikes, until fracture was believed to have occurred. Specimen axial deformation and vibration were measured. Following testing, specimens were dissected and vertebral endplate fractures were classified, and grouped as either detected fracture or nondetected fracture based upon whether or not maximum vibration exceeded 1.5x baseline vibration. For the fracture group, peak vibration increased 1222% (p<0.0001) from 4.65 m/s2  (±4.26) at
baseline to a maximum of 61.51 m/s2  (±34.86). Non-detected fracture specimens showed minimal increases in vibration response, with peak vibration increasing 26% (p<0.10). Vibration analysis using structural health monitoring techniques may be useful to determine the occurrence of vertebral endplate fractures in vitro, and may lead to insights into fracture development and propagation

Wear debris in total hip arthroplasty is one of the main causes of loosening and failure, and the optimal acetabular fixation for primary total hip arthroplasty is still controversial because there is no significant difference between cemented and uncemented types for long-term clinical and functional outcome. To assess and predict, from a theoretical viewpoint, the risk of wear with two types of polyethylene liners, cemented and uncemented, a simulation using the finite element (FE) method was carried out. The risk of wear was analyzed according to different variables: the polyethylene acetabular component’s position with respect to the center of rotation of the hip; the thickness of the polyethylene insert; the material of the femoral head; and the relationship of the cervical–diaphyseal morphology of the proximal end of the femur to the restoration of the femoral offset. In all 72 simulations studied, a difference was observed in favour of a cemented solution with respect to the ...

Introduction Run-up is a key component skill for successful performance in long jumping. Run-up success depends mainly upon the consistency of the stride length, number of strides, and pattern of speed development across all attempts (Hay, 1986). The intellectually disabled population (class F20) was represented in the London 2012 Paralympic Games. The aim of the present study was to identify the biomechanical parameters of the final strides of the approach run in class F20 long jumpers predicting performance. Methods The long jump, class F20, finalists participating in the 2012 London Paralympic Games (males=9, females=6 were recorded during the competition. White markers were placed at 1m intervals parallel to the runway’s lines. The approach phase of each jump was recorded using a Casio EX-F1 video camera operating at 300Hz (Theodorou et al., 2013). Videos were digitized using APAS 2010. Results Mean best official distance (m), (males: 6.40±0.82; females: 5.06±0.60). Mean length ...

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficacia de um protocolo de recondicionamento aerobico para a melhora da capacidade funcional e dispneia de pacientes pneumopatas cronicos, tendo como referencia o teste de caminhada de 6 minutos (6MWD) para determinacao da carga de treinamento. Metodologia: foram selecionados 10 pacientes pneumopatas cronicos (9 M e 1 F) com media de idade de 61,5 ± 10,6 anos, apresentando estabilidade clinica e sem contra-indicacoes para a pratica de exercicio aerobico. O protocolo foi realizado em esteira ergometrica, com frequencia semanal de 3 sessoes, durante 8 semanas. A velocidade de caminhada na esteira foi estipulada em 85% da velocidade media obtida no 6MWD. A capacidade funcional e a dispneia foram avaliadas no inicio e ao termino do treinamento. Para analise estatistica foram utilizados os testes t-pareado e Wilcoxon, conforme as caracteristicas das variaveis. As diferencas foram consideradas estatisticamente significativas quando p &lt; 0,05. Resultados: Foi observada melhora da capacidade funcional atraves de aumento da distância percorrida no 6MWD (media = 445,7 ± 175 m vs 565,8 ± 174 m; p &lt; 0,01) assim como reducao da dispneia pela MMRC [mediana = 3 (2 – 4) vs 1 (0 - 3); p &lt; 0,05]. Conclusao: A velocidade media do 6MWD e um parâmetro eficaz para determinacao da carga de treinamento em programas de recondicionamento aerobico para pacientes pneumopatas cronicos.

... [14] P. Garrec, J. Friconneau, Y. Méasson, Y. Perrot, “ABLE, an innovative transparent ... Ekkelenkamp, R. Kruidhof, FCT Van der Helm and H. Van der Kooil, A series elastic-and Bowden-cable-based actuation system for use as torque actuator in exoskeleton-type robots ...

Introduction Run-up is a key component skill for successful performance in long jumping. Run-up success depends mainly upon the consistency of the stride length, number of strides, and pattern of speed development across all attempts (Hay, 1986). The intellectually disabled population (class F20) was represented in the London 2012 Paralympic Games. The aim of the present study was to identify the biomechanical parameters of the final strides of the approach run in class F20 long jumpers predicting performance. Methods The long jump, class F20, finalists participating in the 2012 London Paralympic Games (males=9, females=6 were recorded during the competition. White markers were placed at 1m intervals parallel to the runway’s lines. The approach phase of each jump was recorded using a Casio EX-F1 video camera operating at 300Hz (Theodorou et al., 2013). Videos were digitized using APAS 2010. Results Mean best official distance (m), (males: 6.40±0.82; females: 5.06±0.60). Mean length ...

This paper focuses on introducing a new biomechanical method for estimating the fracture strength of complete upper dentures (CUDs) and evaluating which notch mode has the greatest impact on their strength reduction. Forty identical CUDs were constructed according to a previously applied methodology, and it was divided into four groups of ten specimens. This is dependent on the location and size of the notches in the labial region of the denture. The upper grip of a universal testing machine was replaced by a newly designed and constructed loading element for simulating the intraoral denture loading conditions. The fracture load and the deflection at fracture were measured, while the fracture energy was calculated (product of the load to the deflection) under compression. The measurement of fracture energy through the present novel method leads to more precise outcomes. The highest impact on the reduction of CUDs strength was for the combination group 4 with both the midline (incisal) diastema and deepened labial fraenal notch. Nevertheless, it gradually reduced for group 2 with midline (incisal) diastema, group 3 with deep labial fraenal notch, and group 1 with initial-shallow labial fraenal notch (P<0.001). The conditions for groups 2 and 4 strongly require reinforcement of the denture bases.

Resumen El propósito de este estudio fue investigar las técnicas de cambio de dirección durante la carrera, y obtener indicadores para mejorar movimientos de corte. 36 estudiantes universitarios masculinos, quienes eran jugadores de fútbol, básquetbol, rugby y hándbol participaron en este estudio como sujetos. En las series experimentales, los sujetos corrieron en línea recta 30 m, y en carrera en zigzag con cinco cambios de dirección de 30°, 60° y 90° usando corte con paso al lado (side step cut) y corte con paso cruzado (cross step cut). Las carreras de 20 sujetos fueron elegidas para el presente análisis basadas en el tiempo de 30 m lineales y en el índice de cambio de dirección. Hubo correlaciones significativas entre el tiempo de carrera en zigzag y el indicio de cambio de dirección. Los resultados sugieren que el tiempo de carga en zigzag fue afectado no sólo por la dirección de carrera lineal sino también por las técnicas de cambio de dirección en carrera. Palabras clave:corte con paso al lado, corte con paso cruzado, cambio de dirección Capacitación recomendada Experto Universitario en Entrenamiento Deportivo INTRODUCCIÓN En muchos de los juegos con pelota, los jugadores deben cambiar de dirección durante las carreras en ataque y en defensa. En estos casos, la habilidad para cambiar rápidamente de dirección podrían jugar un importante rol el control del juego tanto como la carrera rápida. Andrews et al. (1977) describieron dos formas de cambio de dirección: 1) el corte con paso al lado (side step cut), en el cual la dirección se cambia apoyando un pie hacia dirección opuesta, y 2) el corte con paso cruzado (cross step cut), en el cual luego de apoyar un pie la otra pierna cruza en frente del cuerpo proveyendo aceleración en una nueva dirección. Numerosos estudios sugirieron que el tiempo de carrera con cambio de dirección estaba afectado por la velocidad de carrera lineal y la potencia muscular de los miembros inferiores. Sin embargo, Young et al. (2002) mostraron que las técnicas de corte también afectaban el tiempo de carrera con cambio de dirección. Tanaka et al. (1999) reportaron que no hubo correlación entre el tiempo de carrera lineal y las carreras en zigzag pero si entre el tiempo de carreras en zigzag con diferentes ángulos de cambio de dirección. Se ve que hubo una técnica precisa para cambiar de dirección rápidamente en cualquier caso del ángulo de la dirección. Besier et al.

RESUMEN Con el objeto de medir el nivel de riesgo músculo esquelético a tareas de armado de pedidos en estibas o paletas desde la perspectiva de los trabajadores, se diseña un estudio de tipo exploratorio de corte transversal que utiliza como herramienta de captura de información, un instrumento basado en las variables críticas de este tipo de actividades. Dicha estrategia logró identificar la valoración que tienen los trabajadores de la demanda biomecánica y por ende el nivel de afectación músculo esquelética que produce la ejecución de las tareas asociadas a su cargo. La información fue procesada con análisis factorial y se identificaron siete factores que explican el 65,6% de la varianza total. Los resultados son discutidos a partir de diversas investigaciones previas en puestos de trabajo similares y las conclusiones más importantes destacan a la dimensión Compromiso Biomecánico por volumen de pedidos como la de mayor nocividad referida. El estudio de los valores reportados apunta a la necesidad de formación permanente de los individuos de tal forma que se garantice el conocimiento pleno de las tareas que ejecutan y los riesgos que éstas implican. ABSTRACT In order to measure the level of risk of skeletal muscle work of assembling orders in pallets from the perspective of workers, an exploratory study was conducted. An instrument is designed based on the critical variables of this type of activities that allowed workers from 1 to 5 assess the level of involvement that causes skeletal muscle performance of tasks. The information was processed with factor analysis and identified seven factors explaining 65,6% of the total variance. The results are discussed from the perspective of risk levels reported by research that show the impact of such situations on musculoskeletal health and the most important findings highlight the dimension biomechanical load of volume of orders as the most harmful referred. The study of the reported values points to the need for continuous training of individuals so that the full knowledge of the tasks performed and the risks they entail is guaranteed.