Table Of Contentíndice 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
