Kinematics based physical modelling and experimental analysis of the shoulder joint complex

Modelo físico basado en cinemática y análisis experimental del complejo articular del hombro

Este trabajo consiste en desarrollar un modelo físico experimental del complejo articular del hombro. El objetivo en esta investigación es validar el modelo construido e identificar las fuerzas en posiciones específicas de esta articulación. Se han reproducido las estructuras musculo-esqueléticas del hombro para evaluar las fuerzas a las que están sometidas las fibras musculares en diferentes posiciones de equilibrio: flexión 60º, abducción 60º y aducción más flexión 30º. El modelo físico representa con suficiente aproximación a la realidad el complejo del hombro; posee 12 grados reales de libertad, lo cual permite realizar movimientos como abducción, flexión, aducción y extensión y calcular las fuerzas resultantes de los músculos representados. El modelo físico construido es versátil y fácilmente manipulable y constituye, por encima de todo, un modelo para aplicaciones didácticas en anatomía y biomecánica del complejo articular del hombro. Así mismo, es una herramienta de investigación válida sobre las acciones musculares asociadas a los movimientos de abducción, aducción, flexión, extensión, rotación interna y externa o combinaciones de los mismos.

Introducción

La biomecánica, a través del desarrollo de modelos físicos articulares, permite obtener descripciones cuantitativas y cualitativas de la función articular, datos útiles tanto para la práctica clínica como para la investigación (Limb, 2014). El complejo articular del hombro presenta un reto en cuanto al desarrollo de modelos físicos debido a su complejidad, compuesto por cuatro articulaciones (glenohumeral, acromioclavicular, escapulotorácica y esternoclavicular) y una gran variedad de estructuras músculo-ligamentosas (Kapandji, 2012).

El complejo articular del hombro tiene varios grados de libertad (DoF) y tiene mayor amplitud de movimientos que cualquier otra articulación del cuerpo humano (Hurov, 2009). Así, realiza los tres pares de movimientos básicos (flexión/extensión, abducción/aducción y rotación interna/externa), y la suma de los tres grupos da como resultado la circunducción.