Cinemática de la flexión del tronco en postura sedente. Aproximación basada en el eje instantáneo de rotación

Resumen

En esta tesis doctoral se presenta el desarrollo de una investigación sobre la cinemática del tronco en la postura sedente, aplicada a la definición de un modelo biomecánico del movimiento de flexo-extensión, y al estudio de la relación entre el movimiento del tronco y los mecanismos de reclinación de las sillas de trabajo. Esta investigación parte de una nueva forma de caracterizar los movimientos del cuerpo humano. Se ha utilizado una notación vectorial unificada para estudiar las velocidades y los desplazamientos finitos. El principal elemento de estudio ha sido el eje instantáneo de rotación, que describe las características geométricas del movimiento y sirve para interpretar cómo se encuentran articulados los segmentos corporales. El procedimiento de cálculo se basa en fórmulas explícitas, que permiten una estimación matemática de los errores instrumentales y controlar su magnitud, aspecto crítico a la hora de calcular los ejes instantáneos de rotación. El tronco se ha modelado como una cadena cinemática formada por dos cuerpos rígidos (pelvis y tórax) que se mueven respecto al asiento. No se ha impuesto ningún tipo de restricción previa al movimiento, dejando libertad al modelo para que el movimiento se describiese a sí mismo. Se ha llevado a cabo una serie de experimentos para validar la teoría que da base a la metodología, cuantificar los errores que afectaban a las medidas, y estudiar el movimiento del tronco en relación con una serie de sillas de oficina. Se ha definido un modelo biomecánico de la flexión del tronco en la postura sedente sin respaldo, que presenta un eje de rotación de la pelvis más elevado que el de modelos previos y una rotación secuencial de las vértebras lumbares. Además se ha estudiado experimentalmente la cinemática de los mecanismos de sillas reclinables y cómo se altera el movimiento del tórax al sentarse en ellas. Los resultados obtenidos aportan una nueva visión sobre el movimiento humano en general y el de la postura sedente en particular, y también contribuyen al desarrollo de nuevas ideas sobre el diseño de sillas y su relación con la movilidad del tronco.