Clase Bmc R. Guzman 2009
-
Upload
universidad-de-chile -
Category
Technology
-
view
1.285 -
download
3
Transcript of Clase Bmc R. Guzman 2009
1
Biomecánica: Herramientas para el análisis de Movimiento
Klgo. Rodrigo Guzmán Venegas.Lic. Kinesiología. Ms© Biofísica Medica Facultad de Ciencias de UCH.
Lab. Biomecánica UST Santiago.Lab. Biomecánica CAR.
Centro de Estudios del Movimiento Humano. CEMH. U. Mayor
¿Porqué y para que estudiar el movimiento Humano?
• Determinar los factores que limitan y potencia nuestra capacidad de movernos.
Adquisición de DatosVariables Transductor
Movimiento Humano
Cinemática
Cinética
Electrofisiología
Cinematografía
Optoeléctricos
Platf. Fuerza
Amplificador EMG
Análisis de Datos
Convertidor
A/D
Electrogoniómetro
2
Tarjeta A/D
Características:• N° de Canales.• bit.• Frecuencia de Muestreo (sampling).
Conversión Análogo Digital
• Digital Sampling
SAMPLING
Frecuencia de Nyquist
+ -
Electromiografía Kinesiológica
Klgo. Rodrigo Guzmán VenegasLic. Kinesiología UCM
MSc© Biofísica Medica UCH
Contracción muscular
3
PAUMElectromiografía:
“Tecnica mediante la cual se captura la actividad miolectrica de un musculo”
Electromiograma:
“Suma espacial, temporal y lineal de los PAUM, Durante una contracción Muscular”
Tipos de Electrodos
D. Gordon E. Robertson, PhD, FCSB
Tipos de Electrodos
Superficie
FineWire
• Material.
• Impedancia.
• Forma
• Distancia.
Señal EMGSilencio eléctrico
-2
-1
0
1
mV
3029282726252423222120191817161514131211109876543210
seg
2
1
0
-1
6040200seg
Señal EMG de tipo No estacionaria
Señal EMG de tipo estacionaria
CONTRACCI
ONES
-2
-1
0
1
mV
12.0011.9011.8011.7011.6011.5011.4011.3011.2011.1011.0010.9010.8010.7010.6010.5010.4010.3010.2010.10
seg
Factores que determinas la Amplitud de la EMG
• N° de UM Activas.
• Ritmo de descarga de las UM (sincronía).
• Tipo de Fibra.
• Diámetro de la fibra.
• Localización del electrodo.
• Tejido subcutáneo.
4
Retardo electromecánico Otras Aplicaciones…
Ejemplo de Índice de Fatiga Isométrico (FFT)Frecuencia mediana inicial
%M
Fi
Rehabilitación
EMGs Bipolar
5
EMG HD
Estudio de la Cinemática
Planar 2D Espacial 3D
Electrogoniometría
Análisis de video 2D Análisis de video 3D
Sistemas Optoeléctricos
Unidad Biomecánica Lab. Fisiología CAR. 2002
Análogo- Métrico
Digital - Píxel
∆t
Plano de Movimiento
620p
480p
6
Framet = 0.03s t = 0.06s t = 0.09s t = 0.12s
t = ns
Lab. Biomecánica UST. 2005
seng
VS i
x *cos2 2
nr
1nr
1nr
z
x
y
nx
ny
nz
nnnn zkyjxir ˆˆˆ
X
Z
Y
Espacio Calibración 3D
Cámara 1Cámara 2
Cámara 3
Cámara 4
Cámara 5Cámara 6
Setup: Multi cámaras
7
Sistema de Referencia Local
Información
• Fuerza de atracción gravitacional.
• Fuerza de Reacción del Piso.
• Fricción.
• Resistencia de un fluido.
• Fuerza inercial.
• Fuerza muscular.
• Fuerza Elástica.
8
Fuerzas InternasFuerzas Internas
Fuerzas Fuerzas ExternasExternas
Plataformas de fuerza
Load Cell
Dinámica Inversa
Datos CinemáticosDatos Cinemáticos
Datos CinéticosDatos Cinéticos
Datos Datos AntropométricosAntropométricos
Fuerzas de Reacción Fuerzas de Reacción ArticularArticular
Momentos Momentos Musculares NetosMusculares Netos
EnergíaEnergía
Winter, D.A. 1990; Zatsiorsky, V.M. 2001.Robertson D.G. 2004
Unidad Biomecánica Lab. Fisiología CAR. 2008
9
Simulación Biomecánica Simulación
CEMH, 2008
Marcha Humana
Klgo. Rodrigo Guzmán V.
Msc Biofísica Medica . UCH
Control de la Marcha
Marcha: Evento cíclico
FootFlat
Heeloff
Toe off
Cinemática de la Marcha Humana
10
Instrumentación para el estudio de la marcha
Sistemas 3D
Tobillo
Rodilla Cadera
11
Cinética de la marcha Humana
• Fuerza de reacción del piso.
Componente vertical FRP
Espasticidad o contractura
Simulación
12
Cualidades involucradas
• Control Motor.
• Fuerza (ma)
• Potencia (W/t)
Efectores del Salto
Test de Bosco
Squat Jump
• Fuerza Dinámica máxima.
• Elemento contráctil.
• Posición inicial triple flexión.
• Rodilla 90°.
Countermovement jump
• Fuerza dinámica máxima + elementos elásticos
• Contramovimiento, aumento energía potencial elástica.
• Mayor altura que SJ.
• 15% contribución elementos elásticos.
13
Abalakov
• Fuerza Dinámica Máxima + elementos elásticos + momentum inercial de EESS.
• Bipedestación.
• Contra movimiento.
• Coordinación EESS-EEII
Lecturas recomendadas
.- Vaughan C., Davis B., O’Connor J. Dynamics of human gait. 2nd Ed. Kiboho Publishers.1999.
.- Dempster, W.T. “SDECE Requiremnts of the Seated Operador” WADC-TR-55-159, Writght Patterson Air Force Bass, 1955.
.-Robertson G., Caldwel g., Hamill J., Kamen G. Whittlesey S. Research Methods in Biomechanics. Human Kinetics. 2004.
.-Winter DA, Biomechanics and Motor Control of human Movement. 3thed. Wiley and Sons, New Yersey.
.-Hamill J and Knutzen KM, Biomechanical basis of Human Movement. Second Edition.2003 Lippincott Williams & Wilkins. Baltimore.
.