Biomecanica

La Biomecánica es la ciencia de las leyes del movimiento mecánico en los sistemas vivos.

En el sentido más amplio, a los sistemas vivos* ( biosistemas ) pertenecen:

a) organismos íntegros (por ejemplo, el hombre);

b) sus órganos y tejidos, así como también los líquidos y gases contenidos en ellos (sistemas internos del organismo) e, incluso,

c) agrupaciones de organismos (por ejemplo, una pareja de acróbatas que actúan conjuntamente, dos luchadores en contra).

La biomecánica deportiva, como disciplina docente, estudia los movimientos del hombre en el proceso de los ejercicios físicos. Además analiza las acciones motoras del deportista como sistemas de movimientos activos recíprocamente relacionados (objeto del conocimiento). En ese análisis se investigan las causas mecánicas y biológicas de los movimientos y las particularidades de las acciones motoras que dependen de ellas en las diferentes condiciones (campo de estudio).

Para una mejor comprensión de la esencia y del papel del movimiento mecánico del hombre, expondremos los conceptos fundamentales relacionados con el movimiento en general y con los movimientos de los organismos (por ejemplo, del hombre) en particular.

* La interpretación dialéctico-materialista del mundo permite analizar, en calidad de sistemas, a los objetos materiales (cuerpo del hombre), a los procesos (movimientos), relaciones, etc.

1.1.1 CONCEPTO SOBRE LAS FORMAS DEL MOVIMIENTO

El movimiento, como forma de existencia de la materia, es tan variado, como variado es el mundo.

En el desarrollo ascendente de la materia se fueron formando niveles de organización cada vez más altos (niveles estructurales de la materia): desde la materia inerte a la viva, de la viva a la pensante. Cada uno de estos niveles se caracteriza por tener propiedades y leyes de existencia y desarrollo cada vez más complejas.

Como es sabido, Federico Engels distinguió las formas más sencillas de movimiento de la materia – mecánica, física y química (que se ponen de manifiesto tanto en la naturaleza inorgánica como en la orgánica) – y las formas complejas, superiores: la biológica (todo lo vivo) y la social (relaciones sociales, pensamiento).

Cada forma compleja de movimiento siempre incluye en sí formas más simples. La forma más simple, la mecánica, existe en cualquier lugar, pero mientras más compleja sea la forma de movimiento, en menor grado será evidente la forma mecánica; el movimiento se caracteriza cualitativamente por una forma cada vez más compleja en cada nivel. De esta manera, cada forma superior posee sus especificidades cualitativas propias y no puede ser llevada a las inferiores, al mismo tiempo que está indisolublemente relacionada con ellas. Las acciones motoras del hombre, que se estudian en la biomecánica deportiva, incluyen en sí el movimiento mecánico. Precisamente el objetivo directo de la acción motora del hombre es desplazarse a sí mismo, un implemento, un adversario, un compañero, etc. Pero el movimiento mecánico se realiza con la participación decisiva de formas más altas de movimiento en la acción motora. Por eso, la mecánica biológica (biomecánica) es más amplia y mucho más compleja que la mecánica de los cuerpos inertes y se distingue cualitativamente de la mecánica de estos últimos.

1.1.2 MOVIMIENTO MECANICO EN LOS SISTEMAS VIVOS

El movimiento mecánico en los sistemas vivos se pone de manifiesto en: a) el desplazamiento de todo el biosistema respecto a su entorno (medio, apoyo, cuerpos físicos), y b) la deformación* del sistema mismo, ósea, el desplazamiento de algunas de sus partes respecto a otras.

Las leyes fundamentales de Newton describen el movimiento de cuerpos abstractos absolutamente rígidos, que no se deforman. En la naturaleza no existen tales cuerpos. Pero en los denominados cuerpos rígidos, las deformaciones son tan pequeñas que generalmente pueden ser despreciadas. En los seres vivos, por lo contrario, varía sustancialmente la disposición relativa de sus diferentes partes. Estas variaciones son los movimientos humanos. Las partes de los sistemas vivos (por ejemplo, la columna vertebral y la caja torácica) también se deforman de manera sustancial.

Es por eso que, al estudiar el movimiento de un sistema vivo, se tiene en cuenta que el trabajo de las fuerzas se emplea tanto por el desplazamiento del cuerpo en su conjunto, como por la deformación. En tales casos siempre existen gastos y disipación de energía. En la naturaleza no existe en lo absoluto el movimiento puramente mecánico. Este va acompañado siempre de transformaciones de la energía mecánica en otros tipos de energía (por ejemplo, calorífica), y con perdida de esta.

El movimiento mecánico del hombre, que se estudia en la biomecánica deportiva, se produce bajo la acción de las fuerzas mecánicas externas (gravedad, fricción y muchas otras) y de las fuerzas de tracción muscular.

Estas últimas las dirige el sistema nervioso central y, por consiguiente, están condicionadas por procesos fisiológicos. Es por eso que para la completa comprensión de la naturaleza del movimiento vivo es imprescindible no solo estudiar la mecánica de los movimientos, sino también analizar su aspecto biológico. Es precisamente este aspecto el que determina las causas de la organización de las fuerzas mecánicas.

Hay que conocer que no existen leyes particulares de la mecánica para el mundo vivo. Pero de la misma forma y en la misma medida que los sistemas vivos se diferencian de los cuerpos abstractos absolutamente rígidos, igualmente el movimiento mecánico de los sistemas vivos es más complejo que el de un cuerpo absolutamente rígido. Por consiguiente, al aplicar las leyes generales de la mecánica a los objetos vivos, resulta imprescindible tener en cuenta sus particularidades mecánicas y biológicas; por ejemplo, las causas de la adaptación de los movimientos humanos a las condiciones, las vías de perfeccionamiento de los movimientos, la influencia de la fatiga.

* En la teoría de la elasticidad se denomina deformación solo a la elongación relativa y a los ángulos de variación. En el curso de biomecánica, la variación de la configuración del sistema (cuerpo humano) se analiza convencionalmente también como deformación.

1.1.3 PARTICULARIDADES DEL MOVIMIENTO MECANICO DEL HOMBRE

La actividad motora del hombre se realiza en forma de acciones motoras organizadas mediante muchos movimientos interrelacionados

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