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Fallas en Transferencia de Energía

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Las fallas en la transferencia de energía ocurren cuando la cadena cinética no puede transportar eficientemente la energía desde su punto de generación (músculos proximales) hasta el punto de aplicación (extremo distal o implemento). Las causas incluyen: deficiencias en la rigidez del núcleo central (core), que actúa como el eslabón de transmisión entre tren inferior y superior; coordinación temporal incorrecta (early o late activation de segmentos); pérdidas por deformación de tejidos blandos en los puntos de transmisión; y disipación por coactivación muscular excesiva. La potencia de acoplamiento negativa (ET_ij < 0) indica que un segmento está absorbiendo energía del adyacente en lugar de recibirla, lo que es contraproducente. El modelo de Putnam cuantifica estas transferencias intersegmentales. Una pérdida del 20 % en la cadena cinemática reduce la velocidad distal en ~10 %. El control del core rigidiza la articulación lumbo-pélvica, reduciendo las pérdidas en esa región crítica de transmisión.

>Modelo

ID:('ky', 476)


Potencia de acoplamiento

Storyboard



$ET_{ij}=F_{ij}v_j+M_{ij}\omega_j$

$v_j$
Velocidad del segmento distal
$m/s$
$F_{ij}$
Fuerza intersegmental
$N$
$M_{ij}$
Momento intersegmental
$N·m$
$ET_{ij}$
Potencia de acoplamiento
$W$
$omega_j$
Velocidad angular distal
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 4235)


Eficiencia real

Storyboard



$\eta_{transfer,real}=P_{distal}/P_{proximal}$

$eta_{transfer,real}$
Eficiencia real de transferencia
$1$
$P_{distal}$
Potencia distal recibida
$W$
$P_{proximal}$
Potencia proximal generada
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4236)


Pérdida distal

Storyboard



$\Delta v_{distal}=(\eta_{i,opt}-\eta_{i,real})\omega_i r_i$

$eta_{i,opt}$
Eficiencia local óptima
$1$
$eta_{i,real}$
Eficiencia local real
$1$
$Delta v_{distal}$
Pérdida de velocidad distal
$m/s$
$r_i$
Radio efectivo del eslabón
$m$
$omega_i$
Velocidad angular del eslabón
$rad/s$



>Modelo

ID:('gm', 4237)


Rigidez core

Storyboard



$k_{core}=M_{core}/\theta_{core}$

$M_{core}$
Momento estabilizador del core
$N·m$
$k_{core}$
Rigidez lumbo-pélvica
$N·m/rad$
$\theta_{core}$
Flexión lumbar
$rad$



>Modelo

ID:('gm', 4238)


Energía perdida core

Storyboard



$E_{perd,core}=\frac12k_{core}\theta_{core}^2$

$E_{perd,core}$
Energía disipada en core
$J$
$k_{core}$
Rigidez lumbo-pélvica
$N·m/rad$
$\theta_{core}$
Flexión lumbar
$rad$



>Modelo

ID:('gm', 4239)


Eficiencia total

Storyboard



$\eta_{total}=\eta_1\eta_2\eta_3$

$eta_2$
Eficiencia core
$1$
$eta_1$
Eficiencia eslabón inferior
$1$
$eta_3$
Eficiencia eslabón superior
$1$
$eta_{total}$
Eficiencia total de cadena
$1$



>Modelo

ID:('gm', 4240)


Velocidad implemento

Storyboard



$v_{impl}=v_{opt}\sqrt{\eta_{total}}$

$eta_{total}$
Eficiencia total de cadena
$1$
$v_{impl}$
Velocidad del implemento
$m/s$
$v_{opt}$
Velocidad óptima distal
$m/s$



>Modelo

ID:('gm', 4241)


Balance segmento

Storyboard



$P_{neta,j}=P_{muscular,j}+ET_{ij}-P_{cinetica,j}$

$P_{neta,j}$
Balance neto de potencia
$W$
$P_{cinetica,j}$
Potencia cinética segmentaria
$W$
$ET_{ij}$
Potencia de acoplamiento
$W$
$P_{muscular,j}$
Potencia muscular segmentaria
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4242)


Índice transferencia neta

Storyboard



$INT_j=100ET_{ij}/P_{muscular,total}$

$INT_j$
Índice de transferencia neta
$%$
$ET_{ij}$
Potencia de acoplamiento
$W$
$P_{muscular,total}$
Potencia muscular total
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4243)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$eta_2$
eta_2
Eficiencia core
1
$eta_1$
eta_1
Eficiencia eslabón inferior
1
$eta_3$
eta_3
Eficiencia eslabón superior
1
$eta_{i,opt}$
eta_i_opt
Eficiencia local óptima
1
$eta_{i,real}$
eta_i_real
Eficiencia local real
1
$eta_{transfer,real}$
eta_transfer_real
Eficiencia real de transferencia
1
$eta_{total}$
eta_total
Eficiencia total de cadena
1
$INT_j$
INT_j
Índice de transferencia neta
%
$Delta v_{distal}$
Delta_v_distal
Pérdida de velocidad distal
m/s
$v_{impl}$
v_impl
Velocidad del implemento
m/s
$v_j$
v_j
Velocidad del segmento distal
m/s
$v_{opt}$
v_opt
Velocidad óptima distal
m/s
$F_{ij}$
F_ij
Fuerza intersegmental
N
$E_{perd,core}$
E_perd_core
Energía disipada en core
J
$M_{core}$
M_core
Momento estabilizador del core
N·m
$M_{ij}$
M_ij
Momento intersegmental
N·m
$k_{core}$
k_core
Rigidez lumbo-pélvica
N·m/rad
$r_i$
r_i
Radio efectivo del eslabón
m
$P_{neta,j}$
P_neta_j
Balance neto de potencia
W
$P_{cinetica,j}$
P_cinetica_j
Potencia cinética segmentaria
W
$ET_{ij}$
ET_ij
Potencia de acoplamiento
W
$P_{distal}$
P_distal
Potencia distal recibida
W
$P_{muscular,j}$
P_muscular_j
Potencia muscular segmentaria
W
$P_{muscular,total}$
P_muscular_total
Potencia muscular total
W
$P_{proximal}$
P_proximal
Potencia proximal generada
W
$\theta_{core}$
theta_core
Flexión lumbar
rad
$omega_i$
omega_i
Velocidad angular del eslabón
rad/s
$omega_j$
omega_j
Velocidad angular distal
rad/s

ID:(0, 476)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile