Biomecánica básica. Pedro Perez Soriano
rel="nofollow" href="#ulink_8d68485e-dae2-58a2-8f1d-6f1593302b98">figura 4). Estos últimos serán los que principalmente se desarrollarán en el presente apartado. Sin embargo, más que entender los diferentes factores como compartimentos estancos, debemos ser conscientes de que se encuentran interrelacionados entre sí, y que, por ejemplo, ante una situación inesperada como recibir un empujón, el cuerpo humano conseguirá una mejor estabilidad si se llevan a cabo una serie de procesos relacionados con la calidad de su sistema neuro-muscular (factor fisiológico) que le permitan una rápida adaptación para aumentar la BDS (factor mecánico). Otro ejemplo que ilustra bien la interacción entre estos factores es que, en posición de bipedestación, una misma persona con los mismos factores mecánicos (BDS, etc.) tendrá peor estabilidad del equilibrio en la azotea de un décimo piso que a pie de calle, debido posiblemente a factores psicológicos como el estrés y el miedo que, a su vez, afectan factores fisiológicos como las aferencias vestibulares, visuales y somatosensoriales. Un último ejemplo íntimamente relacionado con la práctica de actividad física y deporte sería aquel en el que una persona, después de participar en un programa de entrenamiento mediante ejercicios físicos, mejora su estabilidad del equilibrio porque aumenta la calidad de su sistema neuromuscular (factor fisiológico) a la vez que consigue un mejor estado emocional (factor psicológico). Como se verá más adelante, la principal aportación de la biomecánica al equilibrio es que ofrece la posibilidad de valorar la estabilidad del mismo. Para ello habrá que buscar situaciones suficientemente estandarizadas en las que se puedan evaluar de la forma más analítica posible los diferentes factores que pueden influir en él (psicológicos, de condición física, etc.).
Figura 4. Factores que influyen en la estabilidad del equilibrio.
PUNTO CLAVE
La estabilidad del equilibrio depende de una combinación de factores psicológicos y ambientales, de condición física, fisiológicos y mecánicos. Las dimensiones de la base de sustentación y la altura y proyección del centro de gravedad respecto a la misma, entre otros, constituyen los factores mecánicos que afectan la estabilidad del equilibrio.
2.1. Factores mecánicos de la estabilidad del equilibrio
En los humanos, los principales factores mecánicos que determinan la estabilidad del equilibrio son la base de sustentación (BDS), la altura del CG respecto a la BDS y la proyección del CG en la BDS (Gutiérrez, 1999). También existen otra serie de factores mecánicos que pueden ayudar a mejorar la estabilidad del equilibrio, y que se comentarán al final de este apartado.
2.1.1. Base de sustentación (BDS)
Es el polígono delimitado por las aristas que unen los puntos de apoyo en la superficie. Normalmente estos puntos de apoyo están en el suelo (figura 5), aunque también pueden encontrarse en el agua, o en superficies como las barras de gimnasia (figura 3) o las presas de escalada. En igualdad del resto de condiciones, una mayor BDS permite que los humanos tengamos una mejor estabilidad del equilibrio. Así, por ejemplo, cuando las personas mayores utilizan bastones o andadores para caminar, realmente lo que están consiguiendo es aumentar la BDS (figura 5A). Si no necesitan estos implementos, su marcha se distingue de la observada en personas jóvenes porque los pies se abren y separan más respecto a la dirección de avance, aumentando así la BDS (figura 5B) en un intento de mejorar la estabilidad de su equilibrio. Igualmente, para el aprendizaje de ejercicios gimnásticos como el equilibrio invertido con 2 apoyos (las dos manos), un posible ejercicio de iniciación puede ser realizar el equilibrio invertido con 3 apoyos (triángulo formado por los codos y la cabeza), aumentando así la BDS y simplificando la ejecución del mismo (figura 5A). Una cuestión similar ocurre durante la iniciación a la conducción de la bicicleta, cuando colocamos dos ruedas traseras adicionales para aumentar la BDS, o cuando giramos la rueda delantera con el mismo objetivo (figura 6A). En varias actividades físico-deportivas de precisión, como el tiro con arco, el tiro con carabina en el biatlón (los deportistas se tumban en el suelo para disparar), batear una pelota de béisbol (figura 5A), etc., se aumenta la BDS, ganando mucha estabilidad para ejecutar correctamente la tarea. En deportes acuáticos como el surf y windsurf es posible aumentar la BDS en el agua utilizando, por ejemplo, tablas de iniciación a estas actividades, ya que son de mayor tamaño que las tablas para expertos. En deportes de invierno como el esquí o el snowboard ocurre algo similar a lo que se ha comentado, tanto con el tamaño de los esquís como con el tamaño de las tablas, respectivamente. En ciclismo (figura 6B), una mayor distancia entre los ejes de las ruedas delantera y trasera, así como una mayor distancia entre los ejes de pedaleo y de la rueda trasera, mejora la estabilidad del equilibrio. Por último, en otra serie de actividades como las salidas de velocidad en atletismo o las posiciones básicas que utilizan los quarterback de fútbol americano antes de iniciar una acción (figura 5A), podemos observar que se aumenta exageradamente la BDS con la intención de que, al eliminar alguno de los puntos de apoyo, el centro de gravedad ya se encuentre fuera de la misma, generando un desequilibrio que ayude al inicio del movimiento. Esta estrategia tiene que ver con la proyección del CG en la BDS que abordamos en posteriores apartados.
Figura 5. Representación de la base de sustentación en diferentes actividades físico-deportivas (A). Base de sustentación durante la marcha humana en una persona mayor y otra joven (B).
Figura 6. Representación de la BDS de una bicicleta en diferentes situaciones (A). Variables que influyen en la estabilidad de una bicicleta (B): altura del CG ciclista-bicicleta (h), distancia entre los ejes de las ruedas (a), distancia entre el eje de pedaleo y el eje de la rueda trasera (b), altura del centro de gravedad (h).
2.1.2. Altura del centro de gravedad (CG) respecto a la base de sustentación (BDS)
Una menor altura del CG para la misma BDS aumenta la estabilidad del equilibrio, porque la fuerza necesaria para generar el desequilibrio también aumenta, o, lo que es lo mismo, una mayor fuerza genera el mismo momento de fuerza (fuerza × distancia) desequilibrante en el CG (figura 7A). La estrategia de disminuir la altura del CG para aumentar la estabilidad del equilibrio es muy habitual e intuitiva en diferentes actividades físico-deportivas, y la mayoría de las veces se combina con un aumento de la base de sustentación. En la iniciación a actividades como el esquí alpino, el windsurf, etc., un mecanismo reflejo de los practicantes es “sentarse” o disminuir la altura de su CG, en un intento de ganar estabilidad. Posteriormente, conforme se adquiere un dominio de la técnica, la posición es más erguida y menos estable, lo que a su vez permite mayor capacidad y variedad de respuesta a las diferentes situaciones que pueden acontecer (p. ej., montículos de nieve, olas, etc.). En algunos deportes de lucha como el judo, la lucha leonesa, el sumo, etc., los jueces sancionan con “pasividad” a aquellos luchadores que adoptan durante mucho tiempo una posición demasiado baja de su CG, ya que es una posición extremadamente defensiva que no permite al oponente atacar e intentar puntuar, volviéndose el combate muy monótono. Aunque los ejemplos anteriores demuestran que una misma persona que disminuye la altura de su CG