El Principio de la Complejidad en los Análisis Biomecánicos

La expresión elaborada por Norkin & Levangie, 1992 indicando que “El cuerpo humano es una máquina altamente sofisticada cuyos componentes son muchos y finitos. Estos componentes pueden ser combinados para producir una variedad infinita de posturas y de movimientos” nos dejan ante una incertidumbre metodológica al intentar realizar un estudio biomecánico. Se debe estudiar todos los componentes que participan en un movimiento? o se debe sectorizar este análisis a grupos de menor número de componentes? pero que tengan mayor significancia en resolver el problema objeto de estudio.

En la siguiente tabla 1 que se generó en Acero,2002 se centraliza la importancia de comprender al ser humano como un ser complejamente dinámico que tiene muchas variables y posibilidades de movimiento. Todos estos componentes están presentes en cualquier movimiento humano y analizarlos totalmente sería imposible pues sus combinaciones son infinitas. Entonces, para realizar un análisis básico de cualquier movimiento es necesario seleccionar las variables más significativas a tener en cuenta.

Tabla 1. Componentes finitos Básicos en el Movimiento Humano (Acero, 2002)

En los estudios de Biomecánica del deporte y del ejercicio usualmente y atendiendo la selección de variables significativas para evitar que la complejidad no nos permita tener una realidad dinámica específica se pueden realizar varios tipos de análisis que van desde los más sencillos a los más complejos. Entre otros ejemplos se podrían indicar:

1. Análisis de Cinemática basado en tiempo y espacios atendiendo únicamente los ítems 14 y 7 de la tabla 1. En la figura 1. Se realiza un análisis cinemático de un jugador de tenis en la técnica de saque 1 en la fase 6 donde determinados ángulos y distancias que son considerados indicadores reales del movimiento, nos permiten ver la posición dinámica del jugador y la trayectoria a de la bola al máximo de distancia vertical adquirida. Este movimiento visto en dos planos Frontal y Sagital nos genera una serie de datos muy importantes para la optimización del movimiento

Figura 1. Ejemplo de un análisis cinemático basado en ángulos y distancias en dos planos en un saque tipo 1 en tenis de campo (fase 6). (Acero, 2010)

2. Análisis Cinemático de trayectorias de velocidades lineales, ángulos, distancias verticales y variabilidad del movimiento. Este ejemplo (ver figura 2) toma los ítemes 14 y 7 de la tabla 1 pero añade la comparación entre dos intentos de la misma técnica en el mismo deportista para compararlos y establecer los índices de variabilidad del movimiento. En esta técnica denominada 3.5 volteos adelante (107b) en saltos sobre trampolín de 3 metros se describe en un solo plano, el sagital, la trayectoria de los espacios y velocidades de la cadera, el ángulo de despegue del trampolín y las alturas verticales alcanzadas en diferentes eventos críticos

Figura 2. Ejemplo de índices de variabilidad entre la misma técnica (107b) en un saltador de trampolín de 3 metros. (Acero, 2011)

3. Análisis cinético de las fuerzas tri-axiales xyz. La figura 3, nos permite la aplicación del ítem 15 de la tabla 1 y a la vez observar que en la fase de despegue del trampolín se miden tres tipos de fuerzas: vertical (z) hacia adelante (Y) y hacia al lado (x) por el método de plataformas de fuerza y de presión instrumentadas en el trampolín siendo Z la de mayor magnitud

Figura 3. Ejemplo de medición cinética en un saltador de trampolín de 3 metros ejecutando la técnica de 3.5 volteos hacia adelante (107b) en la fase de despegue. (Acero, 2011)

4. En este ejemplo que es más complejo (Figura 4) se combina los ítems 6,7, 8, 14 y 15 de la tabla 1. Es un análisis tridimensional (3D) de la marcha normal donde se calculan algunas variables cinemáticas como trayectorias de centros de masas, ángulos en miembros inferiores, velocidades lineales y angulares y cinética articular. Todo lo anterior combinado en forma sincronizada con la manifestación eléctrica de las señales de 7 grupos musculares ubicados a nivel de la pelvis (core muscles). Sistemas de videografía computarizada para análisis del movimiento (VCAM-) y electromiografía superficial telemétrica (EMGst) fueron utilizados para la medición respectiva

Figura 4. Ejemplos de medición y análisis de cinemática y cinética sincronizados en análisis de marcha normal. Tecnología MYO

5. Este estudio que eleva el nivel de complejidad del estudio biomecánico en materia del número de variables utilizadas nos permite ver una combinación de los ítemes 3,6,7,8,9 , 14 y 15 . Un análisis de marcha sobre un deportista para determinar trayectorias de los vectores de los puntos articulares (cinemática 3D), trayectorias de los centros de masas total y segmentales, momentos de fuerza articular y fuerzas de reacción terrestre. Se utiliza un sistema avanzado de análisis por videografía computarizada 3D y un sistema de plataformas de fuerza tri- axial

Figura 5. Ejemplos de medición y análisis de cinemática y cinética sincronizados en análisis de marcha normal con plataformas de fuerzas. Kwon3D system-II&SB

En conclusión el número de posturas y variables biomecánicas de un cuerpo en movimiento son infinitos (Principio de la complejidad) por lo tanto se hace necesario en los estudios biomecánicos seleccionar muy inteligentemente algunas variables finitas que se conviertan en verdaderos indicadores o criterios e medición

Referencias Bibliográficas:

Acero J. 2002. Bases Biomecánicas para la actividad física y Deportiva. Faid Ed. Pgs. 44-46 2ª Ed. Universidad De Pamplona. ISBN 98-958-97105-2-2

Acero J (2010) Hacia una Biomecánica Integral en Tenistas. Memorias Simposio Virtual e Internacional de Tenis. Grupo Sobre Entrenamiento. www.sobreentrenamiento.com Septiembre 8 al 29, Argentina

Acero J. (2011) Análisis Cinemático Variable para Saltadores Ornamentales. Memorias de Ponentes Principales EXPOMOTRICIDAD 2011: I Seminario de Biomecánica Deportiva y Aplicada. Bases Generales. Certamen Científico Internacional. Universidad de Antioquia. Octubre 31 y 1 y 2 de Noviembre, Medellín, Colombia http://viref.udea.edu.co/expo2011/contenidos/eventos/biomecanica.htm

Norkin C. and Levangie P.(1992) Joint structure and Function. F.A. Davis Company