Читать книгу Biomecánica básica - Pedro Perez Soriano - Страница 15

La antigua “filosofía natural” queda atrás en esta época, para dar paso a la nueva “mecánica general”, desarrollada por un nuevo grupo de científicos, los filósofos mecánicos. Sin embargo, no será hasta el s. VIII cuando algunos de los conceptos necesiten del soporte matemático para obtener resultados experimentales y queden complemente comprendidos. En este sentido, Sánchez del Río (1986) señala que el concepto de fuerza no estaba claro en este período. Los “filósofos mecánicos” no se ponían de acuerdo sobre si la materia se movía por fuerzas externas, internas o por ninguna fuerzas: a) “no había ninguna fuerza en la materia” (Descartes); b) “la materia se componía de partículas inerciales, y las fuerzas actuaban entre cada par de partículas” (Nexton), y c) “las fuerzas eran internas a las partículas” (Leibniz).

Durante la ilustración se esclarece el concepto de fuerza, ya que las leyes de Newton describían el movimiento de masas puntuales, y podían aplicarse aproximadamente a cuerpos celestes, pero no podría describir el movimiento de cuerpos rígidos, el movimiento de fluidos o las vibraciones de una cuerda. Para ello fue necesaria la aparición de matemáticos que dieran soporte a estas cuestiones. En este sentido, las principales contribuciones a la biomecánica durante esta época fueron:

Una mejor comprensión del concepto de fuerza.

Desarrollo de conceptos significativos en el análisis biomecánico al relacionar fuerza y movimiento, como conservación del momento y de la energía.

Consolidación matemática de las diferentes leyes de la mecánica.

Se explicó la contracción muscular como un hecho influido por fuerzas eléctricas, bioquímicas y mecánicas.

La facilitación del estudio de la dinámica de los movimientos humanos, gracias al análisis matemático y los métodos de Lagrange y D´Alembert (basados en la mecánica de Newton).

Inicio de los estudios con biomateriales para crear estructuras.

Leonhard Euler (1707-1783). Matemático y físico, es considerado como el principal matemático del siglo XVIII. Desarrolló teorías para describir el movimiento de cuerpos vibrantes, aplicar las leyes de Newton a cuerpos rígidos y fluidos (ángulos de Euler) (figura 9), y estableció las bases matemáticas para introducir el concepto de conservación de la energía.

Figura 9. Dos sistemas ortogonales en el que se muestran los ángulos de Euler.

Jean le Rond D´Alembert (1717-1783). Matemático y filósofo francés, concibió las Ciencias como un todo integrado y herramienta para el progreso de la Humanidad. Su obra maestra fue el tratado de dinámica, donde enunció el teorema que lleva su nombre (principio de d’Alembert), el cual establecía que “la tercera Ley de Newton del movimiento no sólo se cumple para cuerpos fijos, sino para aquellos que se mueven libremente”. Entre sus principales contribuciones a la biomecánica, destaca la aplicación de sus principios a la cinética.

Joseph-Louis Lagrange (1736-1815). Matemático, físico y astrónomo italiano, empezó su trabajo en mecánica clásica a la edad de 19 años, y lo terminó a los 52 años. Lagrange trataba los problemas mecánicos usando el cálculo diferencial, y sus ecuaciones expresaban la segunda Ley de Newton en términos de energía cinética y potencial.

La filosofía mecánica también fue adoptada por los fisiólogos del s. XVIII para explicar las estructuras y funciones del cuerpo humano, potenciando además el descubrimiento de la electricidad y el conocimiento de la naturaleza de los músculos. En este sentido, tal y como citan Izquierdo y Arteaga (2008), destaca Albrecht Von Haller, quien sugirió que la contractibilidad era una propiedad innata del músculo, incluso después de muerto, y que la contracción muscular podía ser provocada por estímulos eléctricos, químicos, térmicos y mecánicos. Sin embargo, mostró cautela en interpretar que la electricidad era el misterioso “spiritus animalius” que controlaba el movimiento, siendo consciente de que la técnica experimental del s. XVIII no era capaz de revelar los secretos de los impulsos nerviosos electroquímicos.