SISTEMA DE PALANCAS DEL CUERPO HUMANO
Este tema es sumamente estudiado por la Biomecanica (Ciencia que estudia
el movimiento humano desde el punto de vista de la física), la correcta
aplicación de las palancas en los distintos deportes, una correcta
técnica y una efectiva aplicación de las palancas óseas
aumentaran el rendimiento.
Un mecanismo de palanca permite comprobar la acción de los huesos, que
como palancas, multiplican la fuerza de los músculos. Entre las
principales funciones del esqueleto estan el favorecer la
locomoción y permitir el desarrollo de movimientos rapidos. Los
músculos pueden contraerse bruscamente pero sólo son capaces de
reducir su longitud en una pequeña fracción. Gracias a que
estan unidos a los huesos pueden multiplicar la eficiencia de su
movimiento. Así, cuando se unen al extremo de un hueso largo, pueden
provocar un desplazamiento mucho mayor en el otro extremo. Por ejemplo, una
contracción muscular de 4 centímetros puede provocar un
movimiento de 20.
Por este motivo se dice que en su conjunto, los huesos, las articulaciones y
los músculos constituyen palancas. Las principales palancas del cuerpo
humano se hallan en las extremidades, y estan destinadas a permitirgrandes,
amplios y poderosos movimientos. Las de las piernas son mas fuertes que
las de los brazos, aunque tiene menos variedad de posiciones al moverse.
En consecuencia podemos decir que la palanca es el mecanismo mas
sencillo que se conoce. Consta de una barra rígida que se apoya en un
punto y a la cual se le aplica una fuerza o potencia destinada a vencer una
resistencia o peso que se ubica en el otro extremo de la barra. El punto de
apoyo de la barra se llama Eje o Fulcro, el segmento que va desde dicho Eje
hasta el punto en donde se aplica la fuerza o potencia se llama Brazo de
Potencia, y al segmento que va desde el Eje hasta el punto donde se encuentra
la resistencia se lo llama Brazo de Resistencia.
Según la ubicación de estos elementos, podemos distinguir tres
tipos de palancas:
De 1° Género (de balance): son aquellas en las que el eje se
encuentra entre el punto de aplicación de la fuerza muscular y el punto
de aplicación de la resistencia que se quiere mover; por ejemplo el SUBE
Y BAJA. Este tipo de palanca es muy importante para el movimiento humano, pues
cuanto mas cerca esta el punto de apoyo del punto de
aplicación de la fuerza, se consiguen movimientos mas amplios.
De 2°Género (de poder): son aquellas en las que la resistencia se
encuentra entre el eje y la fuerza muscular, por ejemplo la CARRETILLA.
Características: Tiene ventaja mecanica; Con una fuerza moderada
se pueden mover grandes cargas; Su amplitud de movimiento es limitada.
De 3° Género (de velocidad): son aquellas en las que la fuerza
muscular se encuentra entre los puntos de aplicación de la resistencia y
el eje; generan movimientos amplios y rapidos, pero con un detrimento de
la fuerza por ejemplo El resorte que cierra la puerta de vaivén.
Características: El brazo de resistencia es siempre mayor al de
potencia; Al aplicar la fuerza, se consigue que la resistencia se mueva con
velocidad.
En el cuerpo humano, tenemos los tres tipos de palancas y se ven reflejadas en
los siguientes ejemplos:
1° Género: CABEZA
Eje: Articulación Occipitoatloidea; Fuerza: Músculos Extensores
del Cuello y Resistencia: Peso de la Cabeza.
2° Género: TOBILLO
Eje: Articulación Tibiotarsiana; Fuerza: Músculos Extensores del
Tobillo y Resistencia: Peso del Cuerpo.
3° Género: CODO
Eje: Articulación del Codo; Fuerza: Músculos Flexores del Codo y
Resistencia: Peso del Antebrazo.
Ejemplos de la tres clases de palancasen el cuerpo humano. W es la resistencia,
M es la fuerza muscular o potencia y F el eje o fulcro.
Las palancas sirven para lograr una ventaja mecanica al aplicar una
fuerza pequeña sobre una gran resistencia. Durante un movimiento, la
fuerza muscular varía según las modificaciones de la longitud de
los brazos de potencia y resistencia provocando una ventaja o desventaja a lo
largo del recorrido. Las mismas se definen de la siguiente forma:
1) Ventaja Mecanica: Cuando el brazo de potencia aumenta y el de
resistencia disminuye
2) Desventaja Mecanica: Cuando el brazo de potencia disminuye y el de
resistencia aumenta.
La fuerza generalmente se logra con un brazo de potencia corto y un brazo de
resistencia largo, ejemplos sería los bates de béisbol, los palos
de hockey, las raquetas de tenis etc., son óptimas para logra velocidad
dado su amplitud de movimiento. Los instrumentos tales como carretillas,
tenazas y palancas de hierro tienen por objeto disminuir los brazos de
resistencia y aumentar los brazos de potencia logrando una ventaja
mecanica al permitir un mayor rendimiento con una menor fuerza muscular,
en este caso con un detrimento de la velocidad. Podemos decir que el cuerpo,
como unsistema de palancas, esta mas predispuesto a la velocidad
que a la fuerza. Para concluir, podemos citar el siguiente caso
doméstico: Es frecuente que después de cargar un objeto pesado,
se sufra de dolor en la parte baja de la espalda, en la región lumbar,
lo que se debe a la mala posición que se adopta para levantar el peso.
Se han hecho medidas de la presión en los discos que separan las
vértebras usando un transductor calibrado conectado a una aguja hueca
que se inserta en el centro gelatinoso de un disco intervertebral para un
adulto que carga un peso adoptando diferentes posiciones: la posición
erecta que adopta la persona sin carga extra provoca una presión en el
disco lumbar de aproximadamente 5 atmósferas; si la carga es de
aproximadamente 20 kg, distribuida en igual forma en cada mano a los lados del
cuerpo, la presión alcanza las 7 atmósferas una vez que la
persona esta erecta. Al momento de levantar la carga, si la persona
dobla las rodillas, la presión alcanzara 12 atmósferas,
mientras que si no las dobla puede llegar hasta 35 atmósferas (1
atmósfera es la presión ejercida por la atmósfera
terrestre al nivel del mar), por lo que es conveniente doblar las rodillas cada
vez que se cargue un peso.
