Modelo matemático para calcular el centro de presión plantar sobre una superficie dinámica / Mathematical Model To Calculate The Plantar Centre Pressure Over An Unstable Surface

RESUMEN

El balance postural es la capacidad para mantener los segmentos corporales ante la acción de la fuerza de gravedad. Es una cualidad compleja del movimiento corporal, la cual depende de la interacción de los sistemas visual, vestibular y propioceptivo. Una descripción cuantitativa del balance postural se realiza mediante el cálculo del centro de presión plantar,considerado como el punto en el cual se concentra el promedio de todas las presiones ejercidas por el cuerpo sobre una superficie. Los estudios se han centrado en el análisis del balance postural bajo una superficie estática, sin embargo, las diversas praxias motoras del ser humano, como la marcha, la práctica lúdica y deportiva, la carrera y el mantenimiento de la postura exigen conservar el equilibrio ante terrenos inestables. Por ello, el objetivo del siguiente trabajo de investigación con-sistió en proponer un modelo matemático para calcular el centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos articulares en dos dimensiones bajo una superficie inestable como indicadores de la estabilidad postural. Se fundamentó en elementos de la mecánica clásica como la condición de equilibrio estático y la condición de momento inicial para el cálculo del centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos articulares. Los resultados mostraron las ecuaciones para el cálculo el centro de presión plantar, las fuerzas de reacción y los momentos en dos dimensiones. En conclusión, este trabajo es la base para el desarrollo de trabajos futuros como la construcción de un estabilómetro y la evaluación de tratamientos relacionados con la optimización del balance.

ABSTRACT

The postural balance is the capacity of maintain the corporal segments to the gravity force. It's a complex quality of corporal movement and it has dependence to the visual, vestibular and propioceptive system. A quantitative description of the corporal balance could be made through calculating the plantar pressure centre. It's a concentrated point of average pressures exerted over a surface. The research had studied the postural balance in a static surface; however, the va-rious motor activities of humans as gait, run and maintain the posture are developed in unstable surfaces. For this reason, the aim of this work was to propose a mathematical model to calculate the plantar pressure centre, the reaction forces and the joint moments in two dimensions into an unstable surface like indicators about postural stability. It based in the static equilibrium and the initial moment condition. The results showed equations to calculate the plantar pressure centre, the reaction forces and the joint moments. In conclusion, this work allows the development of next works to make a stabilometer to measure quantitatively the postural balance and to make comparative studies about many topics of treatment in the balance optimization.