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Cálculo del estrés biomecánico

Dentro de los estudios de la estática podemos encontrar elementos para  el cálculo del estrés biomecánico.

Recomendamos leer previamente: Tipos de estrés mecánico ya que veremos un ejemplo de estrés por compresión.

Iniciamos con una postura muy simple, en posición vertical donde el cálculo es muy sencillo.

Se puede calcular la cantidad de estrés mecánico a que es sometido por ejemplo la unidad funcional L1-L2 de una mujer que pesa 700 Newtons (equivalentes a 70 kg) cuyas vértebras reciben el 45% de su peso total (estando de pie en posición anatómica).

El estrés es equivalente a presión y  se define como Fuerza entre Área:

Estrés = F/A

Calculemos primero a que corresponde el 45% del peso corporal o sea el peso del  tronco y brazos

Entonces la Fuerza o peso que la unidad funcional L1, L2  recibe es:

F = (700 N) (0.45) = 315N

Asumimos que el disco intervertebral está en posición horizontal y que tiene un área o superficie de 20 cm. cuadrados.

A = 20 cm2

Por lo tanto el peso o el estrés mecánico normal que sufren la articulación L1-L2 es de

F/A = 315/20 = 15.75 N/cm²

Si ahora, esta mujer  carga un caja  que pesa 200 Newtons. Ese disco  recibe una carga extra de compresión  de 200 newtons correspondientes al  peso de la caja:

Estrés = (315+ 200)/20  =  515/20

 

Por lo que el resultado se describe así:

Estrés = 25.75 N/cm2

Para calcular las posturas adecuadas en cada actividad diaria, tendremos que calcular el estrés mínimo que se requiera para realizarlo. En este ejemplo hemos analizado una persona de pie cargando un objeto pegado a su cuerpo.

Pero en  otras condiciones cuando la posición de la persona varía así como la distancia de la carga en relación al cuerpo, se verán  incluidas otras fuerzas de cizallamiento y momentos que es necesario tomar en consideración para definir el grado de estrés al que es sometida esta unidad funcional  de columna en estas diferentes condiciones.

Cálculo del estrés mecánico es un artículo introductorio. Suscríbase al boletín electrónico para más información

 

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