E4 Articulaciones Palancas

Título

Las articulaciones actúan como palancas que modifican la relación entre la fuerza muscular y la fuerza resultante sobre el objeto externo. En biomecánica se clasifican como palancas de primera, segunda o tercera clase según la posición relativa del fulcro (articulación), la fuerza de entrada (músculo) y la resistencia (carga externa). La mayoría de las articulaciones del cuerpo humano son palancas de tercera clase (músculo insertado cerca del fulcro), lo que sacrifica ventaja mecánica a cambio de mayor velocidad y rango de movimiento en el extremo distal. La ventaja mecánica (MA) es el cociente entre el brazo de fuerza muscular d_m y el brazo de la resistencia d_r. El torque (momento) en la articulación determina la demanda sobre el cartílago articular y el tejido periarticular. En articulaciones como la rodilla, la fuerza de compresión articular puede superar 10 veces el peso corporal en aterrizaje de salto. El cartílago hialino se modela como un material bifásico (fase sólida + fluido intersticial); la rigidez efectiva aumenta con la velocidad de carga por la presión hidrostática del fluido (efecto poroelástico).

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