BiomecnicaLabiomecnicaes un rea de conocimientointerdisciplinariaque estudia los fenmenos cinemticos y mecnicos que presentan los seres vivos considerados como sistemas complejos formados por tejidos, slidos y cuerpos mecnicos. As la biomecnica se interesa por el movimiento, equilibrio, la fsica, la resistencia, los mecanismos lesionales que pueden producirse en el cuerpo humano como consecuencia de diversas acciones fsicas.Es una disciplina cientfica que tiene por objeto el estudio de lasestructuras de carcter mecnicoque existen en los seres vivos, fundamentalmente del cuerpo humano. Esta rea de conocimiento se apoya en diversasciencias biomdicas, utilizando los conocimientos de lamecnica, laingeniera, laanatoma, lafisiologay otras disciplinas, para estudiar el comportamiento delcuerpo humanoy resolver los problemas derivados de las diversas condiciones a las que puede verse sometido.1La biomecnica est ntimamente ligada a labinicay usa algunos de sus principios, ha tenido un gran desarrollo en relacin con las aplicaciones de la ingeniera a la medicina, la bioqumica y el medio ambiente, tanto a travs de modelos matemticos para el conocimiento de los sistemas biolgicos como en lo que respecta a la realizacin de partes u rganos del cuerpo humano y tambin en la utilizacin de nuevos mtodos diagnsticos.Una gran variedad de aplicaciones incorporadas a la prctica mdica; desde la clsica pata de palo, a las sofisticadas ortopedias con mando mioelctrico y de las vlvulas cardacas a los modernos marcapasos existe toda una tradicin e implantacin de prtesis.Hoy en da es posible aplicar con xito, en los procesos que intervienen en la regulacin de los sistemas modelos matemticos que permiten simular fenmenos muy complejos en potentes ordenadores, con el control de un gran nmero de parmetros o con la repeticin de su comportamiento.ndice[ocultar] 1Historia y desarrollo 1.1Circulacin sangunea 1.2Huesos 1.3Tejido muscular 1.4Tejidos blandos 2Subdisciplinas 3Subcampos 4Metodologa 4.1Cambios en la tensin 4.2Cambios en la forma 4.3Biomecnica computacional 4.4Fotogrametra 5Relacin entre tecnologa y biomecnica 5.1rganos artificiales 5.2Prtesis 5.3Implantes 5.4Sensores 5.5Estimuladores 6Referencias 6.1Bibliografa 6.2Enlaces externosHistoria y desarrollo[editar]La biomecnica se estableci como disciplina reconocida y como rea de investigacin autnoma en la segunda mitad delsiglo XXen gran parte gracias a los trabajos deY. C. Fungcuyas investigaciones a lo largo de cuatro dcadas marcaron en gran parte los temas de inters en cada momento de esta disciplina.2Circulacin sangunea[editar]Histricamente uno de los primeros problemas abordados por el enfoque biomecnico moderno, result de intento de aplicar lasecuaciones de Navier-Stokesa la comprensin del riego sanguneo.3Aunque usualmente se considera a la sangre como un fluido newtoniano incompresible, esta modelizacin falla cuando se considera el flujo sanguneo en lasarteriolaso capilares. A la escala de esas conducciones, los efectos del tamao finito de las clulas sanguneas oeritrocitosindividuales son significativos, y la sangre no puede ser modelada como unmedio continuo. Ms concretamente, cuando el dimetro del vaso sanguneo es ligeramente mayor que el dimetro del erotrocito, entonces aparece el efecto FahraeusLindquist y existe una disminucin en la tensin tangente al vaso. As a medida que el dimetro del vaso sanguneo disminuye, los glbulos rojos tienen que aplastarse a lo largo del vaso y frecuentemente slo pueden pasar de uno en uno. En este caso, se da un efecto FahraeusLindquist inverso y la tensin tangencial del vaso se incrementa.Huesos[editar]Otro desarrollo importante de la biomecnica fue la bsqueda deecuaciones constitutivasque modelaran adecuadamente las propiedades mecnicas de loshuesos.Mecnicamente los huesos son estructuras mecnicas anisotropas, ms exactamente tienen propiedades diferentes en las direcciones longitudinales y transversales. Aunque s son transversalmente istropos, no son globalmente istropos. Las relaciones de tensin-deformacin en los huesos pueden ser modeladas usando una generalizacin de la ley de Hooke, paramateriales ortotrpicos:

Donde, existiendo slo cinco constantes independientes que son funcin de:, losmdulos de Youngen direccin longitudinal y transversal., los doscoeficientes de Poisson., elmdulo de elasticidad transversal.Tejido muscular[editar]Existen tres tipos de msculo: Msculo liso(no estriado): Elestmago, el sistema vascular, y la mayor parte del tracto digestivo estn formados por msculo liso. Este tipo de msculo se mueve involuntariamente. Msculo miocardaco(estriado): Loscardiomiocitosson un tipo altamente especializado declula. Estas clulas se contraen involuntariamente y estn situadas en la pared del corazn, actan conjuntamente para producir latido sincronizados. Msculo esqueltico(estriado): Es un msculo que desarrolla un esfuerzo sostenido y generalmente voluntario. Un modelo ampliamente usado para este tipo de msculo, es la ecuacin deHillque puede simular adecudamente elttanos:

Donde:, es la tensin o cargas del msculo., la velocidad de contraccin., es la mxima carga o tensin que se puede producir en el msculo., son dos constantes que caracterizan el msculo.Esta ecuacin puede describirse en trminos de latensiny lavelocidad de deformacincomo:

Tejidos blandos[editar]Durante ladcada de 1970, varios investigadores que trabajaban en biomecnica iniciaron un programa de caracterizacin de las propiedades mecnicas de los tejidos blandos, buscandoecuaciones constitutivasfenomenolgicas para su comportamiento mecnico.Los primeros trabajos se concentraron en tejidos blandos como lostendones, losligamentosy elcartlagoson combinaciones de una matriz de protenas y un fluido. En cada uno de estos tejidos el principal elemento importante es elcolgeno, aunque la cantidad y la calidad del colgeno vara de acuerdo con la funcin que cada tejido realiza: La funcin de los tendones es conectar el msculo con el hueso y est sujeto a cargas detraccin. Los tendones deben ser fuertes para facilitar el movimiento del cuerpo, pero al mismo tiempo ser flexibles para prevenir el dao a los tejidos musculares. Los ligamentos conectan los huesos entre s, y por tanto son ms rgidos que los tendones. El cartlago, por otro lado, est solicitado primariamente concompresiny acta como almohadillado en las articulaciones para distribuir las cargas entre los huesos. La capacidad resistente del cartlago en compresin se deriva principalmente del colgeno, como en tendones y ligamentos, aunque en este tejido el colgeno tiene una configuracin anudada, soportada por uniones de cruce de glucosaminoglicanos que tambin permiten alojar agua para crear un tejido prcticamente incompresible capaz de soportar esfuerzos de compresin adecudadamente.Ms recientemente, se han desarrollado modelos biomecnicos para otros tejidos blandos como lapiely los rganos internos. Este inters ha sido promovido por la necesidad de realismo en la simulaciones de inters mdico.