Fundamentos de Biomecánica, Reflejos y Aprendizaje Motor

Principios Fundamentales de la Biomecánica

• Principio de Fuerza-Movimiento: Fuerzas en desequilibrio actúan sobre nuestro cuerpo u objeto cuando se inicia o modifica el movimiento.
• Principio de Inercia: Propiedad de los objetos para resistir cambios en su estado de movimiento (1.ª Ley de Newton).
• Principio de Rango de Movimiento: Es el movimiento global utilizado en un movimiento funcional.
• Principio de Balance: Capacidad de controlar la posición relativa corporal dentro de una base de soporte. La relación estabilidad vs. movilidad es inversamente proporcional.
• Principio de Coordinación Continua: Las acciones musculares durante el movimiento intersegmentario dependen del objetivo de movimiento (fuerza, movilidad, potencia, etc.).
• Principio de Interacción Segmentaria: Las fuerzas que actúan sobre una parte de un sistema rígido interconectado son transmitidas hacia sus articulaciones y segmentos. Incluye movimientos en Cadena Cinética Abierta (CCA) y movimientos en Cadena Cinética Cerrada (CCC).
• Principio de Proyección Óptima: El movimiento humano asociado a proyectiles tiene un ángulo de proyección óptimo basado en el objetivo. Es muy útil en estudios biomecánicos deportivos.
• Principio de Economía de Esfuerzos: La forma y estructura tisular está relacionada con las exigencias mecánicas de cada etapa de la vida. Tejido sano = gasto mínimo de energía.

El Reflejo Miotático: El Caso del Reflejo Patelar

El reflejo miotático asociado con un golpe en la rodilla es conocido como el reflejo patelar. Es uno de los reflejos más comunes examinados en una consulta médica para evaluar la función neurológica.

Fases del Proceso:

1. Estimulación: El médico golpea suavemente el tendón rotuliano (situado justo debajo de la rótula) con un martillo de reflejos.
2. Estiramiento del músculo: Este golpe estira rápidamente el tendón y, a su vez, estira el músculo cuádriceps en la parte frontal del muslo.
3. Activación de los husos musculares: Dentro del músculo cuádriceps, los husos musculares (receptores sensoriales) detectan este estiramiento súbito.
4. Señal al sistema nervioso central: Los husos musculares envían una señal eléctrica a través de fibras nerviosas sensoriales hacia la médula espinal.
5. Respuesta rápida: La señal sensorial hace sinapsis directamente con una neurona motora alfa en la médula espinal. Sin la necesidad de procesar en el cerebro, esta neurona motora envía una señal de regreso al músculo cuádriceps.
6. Contracción muscular: Como respuesta, el músculo cuádriceps se contrae rápidamente.
7. Extensión de la pierna: Esta contracción provoca que la pierna se extienda hacia adelante, levantando el pie del suelo.

Estudio del Movimiento de Flexión de Codo con Mancuerna

A continuación, se presenta una evaluación del movimiento considerando una mancuerna de 2 kg, una longitud de brazo de 50 cm y un antebrazo de 40 cm.

Perspectiva Cualitativa

Examina cómo se desarrolla el movimiento y las implicaciones biomecánicas y musculares.

Fases del Movimiento:

• Fase Concéntrica: Durante la flexión del codo, el bíceps braquial es el músculo principal que se contrae de manera concéntrica, acortándose para levantar la mancuerna. El deltoides anterior también se activa para estabilizar el brazo.
• Fase Excéntrica: Durante la extensión del codo, el bíceps braquial se contrae de manera excéntrica para controlar el descenso de la mancuerna. Es importante mantener un control adecuado para evitar lesiones.

Consideraciones Biomecánicas:

• Momento de Fuerza: El momento de fuerza máximo ocurre cuando el antebrazo está horizontal, ya que la distancia perpendicular desde la mancuerna al punto de rotación (el codo) es máxima.
• Fatiga Muscular: La fatiga del bíceps puede afectar el control, provocando que otros músculos (como el braquiorradial) compensen el movimiento.
• Estabilidad y Control: La activación del tríceps para estabilizar el codo es crucial, aunque no genere el movimiento principal.

Perspectiva Cuantitativa

Datos Iniciales:

• Peso de la mancuerna: 2 kg
• Longitud del brazo (húmero): 50 cm
• Longitud del antebrazo (radio y cúbito): 40 cm

Cálculos:

• Fuerza (Peso) debida a la mancuerna: P = m × g = 2 kg × 9,81 m/s² = 19,62 N
• Torque en el codo: τ = F × d = 19,62 N × 0,4 m = 7,848 N·m

Este valor de torque representa la carga que el músculo bíceps debe generar para sostener la mancuerna en esa posición horizontal.

Cuestionario de Aprendizaje Motor (AM)

1. ¿Qué área cerebral se encarga de la planificación motora? La corteza motora.
2. ¿Qué estudia el Aprendizaje Motor (AM)? La adquisición y/o modificación del movimiento.
3. ¿Cuál de las siguientes NO es una característica del aprendizaje motor? Ser medido directamente.
4. ¿Qué diferencia al rendimiento motor del aprendizaje motor? El rendimiento es un cambio temporal.
5. ¿Qué tipo de aprendizaje se caracteriza por ser automático y reflexivo? El aprendizaje implícito.
6. ¿Qué forma de aprendizaje motor se basa en la memoria a largo plazo? Asociativo, procedimental, implícito y explícito.
7. ¿Qué implica la habituación en el aprendizaje implícito? Disminución de la respuesta a estímulos repetidos no dolorosos.
8. ¿Qué se entiende por sensibilización? Incremento en la respuesta a estímulos amenazantes.
9. El aprendizaje asociativo incluye: Condicionamiento clásico y operativo.
10. ¿Qué tipo de aprendizaje se desarrolla lentamente mediante la repetición y requiere atención consciente? El aprendizaje explícito.
11. ¿Qué característica distingue principalmente al aprendizaje explícito? Implica consciencia, atención y reflexión.
12. ¿Qué proceso del aprendizaje explícito involucra circuitos neuronales como el hipocampo y cortezas de asociación? La codificación.
13. ¿Qué aspecto es esencial para la consolidación de la información en el aprendizaje explícito? Motivación y atención.
14. ¿Qué componente NO es necesario en el aprendizaje implícito? Consciencia plena.
15. ¿Qué forma de aprendizaje permite ensayar mentalmente movimientos para mejorar habilidades? El aprendizaje explícito.
16. ¿Qué término describe un cambio en el comportamiento motor al adaptarse a situaciones significativas? Aprendizaje asociativo.
17. ¿Cuáles son los requerimientos esenciales para una marcha óptima? Progresión, adaptación y orientación.
18. Respecto de la fase postural, es correcto: El apoyo medio es la etapa de mayor duración.
19. Respecto de la cinemática de la marcha, es correcto: a) Una zancada implica dos pasos consecutivos; b) El ángulo del pie es de 7° aproximadamente.
20. Respecto a la cinética de la marcha, es correcto: La flexión de cadera es debida a una contracción concéntrica del músculo iliopsoas.

Neuromecánica del Reflejo Muscular

Componentes esenciales del arco reflejo:

1. Receptor sensorial: El extremo distal de una neurona sensorial u otra estructura asociada que reacciona ante un estímulo específico.
2. Neurona sensorial: Recibe y propaga los impulsos sensoriales hasta el extremo final de su axón, situado en la sustancia gris medular o del tronco cerebral (reflejos craneales).
3. Centro de integración: Formado por una o más regiones de sustancia gris dentro del SNC. En los reflejos más simples, este centro lo constituye una sola sinapsis entre la neurona sensitiva y la motora.
4. Neurona motora: Vía por la cual salen los estímulos producidos por los centros de integración hacia una parte corporal específica.
5. Efector: Parte del organismo que responde al estímulo. Si es un músculo esquelético, es un reflejo somático; si es músculo liso, cardíaco o una glándula, es un reflejo visceral.

Metodología de la Evaluación Biomecánica

• ¿Qué tipo de evaluación no utiliza mediciones numéricas? Cualitativa.
• ¿Qué herramientas se utilizan en la evaluación cuantitativa? Medidas numéricas y herramientas especializadas.
• ¿Cuál es el primer paso en una evaluación biomecánica? Descripción (modelo teórico de la técnica ideal).
• ¿Qué se hace en el paso de observación? Se observa la ejecución real de la habilidad.
• ¿Cuál es el objetivo principal de la evaluación cualitativa? Observar sin mediciones numéricas.
• ¿Qué se realiza en el paso de evaluación? Se compara la técnica ideal con la ejecución observada.
• ¿Qué tipo de evaluación utiliza herramientas especializadas para evaluar el rendimiento? Cuantitativa.
• ¿Qué aspecto se corrige en la etapa de instrucción? Retroalimentación y correcciones.
• ¿Cuál es el segundo paso en la evaluación biomecánica? Observación.
• ¿Qué técnica se desarrolla en el primer paso? Técnica ideal.
• ¿Cuál de los siguientes no es un paso de la evaluación biomecánica? Análisis Experimental.
• ¿Qué tipo de evaluación incluye la observación de la ejecución real de la habilidad? Cualitativa.
• ¿En qué paso se compara el rendimiento observado con la técnica ideal? Evaluación.
• ¿Cuál es el propósito de la retroalimentación? Corregir la ejecución.
• ¿Qué se describe en el primer paso? El modelo teórico de la técnica ideal.
• ¿En qué paso se proporcionan correcciones? Instrucción.
• ¿Qué tipo de evaluación es útil para observar sin necesidad de herramientas especializadas? Cualitativa.
• ¿Qué herramientas se utilizan en una evaluación cuantitativa? Medidas numéricas y herramientas especializadas.
• ¿Qué se realiza en el paso de instrucción? Proporcionar retroalimentación y correcciones.
• ¿Qué estudia el Aprendizaje Motor (AM)? La adquisición y modificación del movimiento.
• ¿Cuál es una característica del aprendizaje motor (AM)? Produce cambios relativamente permanentes en el comportamiento.
• El Aprendizaje Motor implica una interacción entre: Individuo, tarea y ambiente.
• ¿Qué diferencia existe entre el rendimiento motor y el aprendizaje motor? El rendimiento motor implica cambios transitorios.
• El aprendizaje implícito se caracteriza por: Ser reflexivo y automático.
• La habituación se define como: La disminución en la respuesta ante un estímulo repetido no doloroso.
• ¿Qué tipo de aprendizaje implica establecer relaciones predictivas entre un estímulo y una respuesta? Aprendizaje asociativo (condicionamiento).
• El aprendizaje explícito se caracteriza por: La adquisición de conocimiento que puede recordarse conscientemente.
• ¿Cuál de los siguientes procesos NO está implicado en el aprendizaje explícito? Sensibilidad (los procesos correctos son: Codificación, Consolidación, Almacenamiento y Recuperación).
• La fase de consolidación en el aprendizaje explícito depende de: La motivación y la atención.