ANALISIS CINEMÁTICO DEL MOVIMIENTO HUMANO

EDGAR LOPATEGUI CORSINO
Universidad Interamericana de PR - Metro, División de Educ. Dept. de Educación Física,
PO Box 191293, San Juan, PR 00919-1293
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Introducción

        La biomecánica nos ayuda analizar efectivamente las destrezas motoras, de manera que se evalúe eficientemente e inteligentemente una técnica y que se corrija si existe alguna falla. El análisis mecánico implica el proceso de separar el sistema estudiado en sus partes y determinar las variables involucradas en el movimiento. Un sistema representa un cuerpo o grupo de cuerpos u objetos cuyos movimientos han de ser examinados. Por ejemplo, el sistema puede ser el cuerpo entero así como algun segmentos de éste (e.g., una pierna, una mano), un implemento deportivo (e.g., un bate de béisbol, las zapatillas de correr de un fondista, una bola, entre otros). Inclusive, es posible que un sistema incluya dos o más ejecutantes. El estudio biomecánico puede concentrarse en analizar las variables que causan y modican el movimiento (i.e., el análisis cinético) o simplemente dedicarse a la observación y descripción de las características biomecánicas en la destreza (i.e., el análsiis cinemático).
        El estudio cinemático o cinético de las propiedades biomecánicas de un movimiento humano (ejercicio, actividad física o destreza motora) y su relación con el rendimiento (el resultado o nivel de éxito de la ejecutoria) se puede llevar a cabo desde un enfoque cuantitativo o cualitativo.
        El análisis cuantitativo del movimiento involucra la descripción de un movimiento o de sus partes en términos numéricos. Se emplean equipos/instrumentos especializado para poder medir y cuantificar (contar) las variables cinemáticas del movimieno. Cuantificar implica determinar de forma precisa la cantidad o porcentaje de las variables estudiadas en el sistema. Este tipo de análisis ayuda a evitar la influencia subjetiva, lo cual lo hace un medio más preciso y confiable.
        Por otro lado, el análisis cualitativo describe la calidad del movimiento sin el empleo de mediciones ni cálculos aritméticos. Este tipo de análisis identifica los componentes involucrados en el movimeinto (i.e., le dá nombre) y luego evalúa estos constituyentes mediante la comparación y la formulación de juicios. Una cualidad consiste en determinar el grado de excelencia o de éxito que posea el sistema estudiando. Esta forma de evaluación se fundamenta sobre principios o leyes biomecánicas que gobiernan la ejecutoria del movimiento o destreza estudiada. Muchos de estos tipos de análisis se confirman o se apoyan sobre los estudios cuantitativos de la destreza motora. Este método de análsis resulta el más viable para los entrenadores deportivos, dirigentes, maestros de educación física, líderes recreativos y maestros de baile, entre otros. Del análisis cualitativo se pueden derivar hipótesis o preguntas de naturaleza subjetiva que pueden ser estudiadas por medio de evaluaciones cuantitativas.
        En ambos métodos, el fin es el mismo, i.e., determinar la adecuacidad y afectividad de la destreza dentro de un contexto particular (e.g., el análisis de lanzar y su grado de efectividad en un juego de béisbol).
        En la actualilidad, existen una diversidad de formas para el análisis y evaluación de las destezas motoras. Por ejemplo, se puede grabar la destreza en video y luego digitalizarla en la computadora. Existen programas ("sofwares") relativamente poco costosos que permiten realizar el análsis biomecánico del movimiento. Además, existen simulaciones en la computadora sobre la forma correcta que se debe realizar la destreza.


Análisis Cualitativo

        La evaluación cualitativa de un movimiento requiere tener un conocimiento previo sobre las características apropiadas del movimiento y la habilidad para poder determinar (mediante la observación visual y análisis) si se cumplen estas propiedades biomecánicas de la destreza. Obviamente, el analista debe tener conocimiento sobres los principios y leyes de mecánca que determinan el movimiento.

Tipos de Análisis Cualitativo

        Como fue mencionado previamente, el estudio cualitativo del movimiento humano puede tener dos vertientes, a saber: nominal o evaluativo. El análisis cualitativo nominal se encarga de identificar y nombrar (rotular) las variables o constituyentes de la destreza motora. Por otro lado, el análisis cualitativo evaluativo se concentra en determinar el valor de los componentes del movimiento mediante la comparación y el juicio/apreciación.
        El término nominal significa darle nombre o rotular algo. Por ejemplo, durante el movimiento de lanzar se pueden identificar los tipos de músculos motores primarios, el tipo de articulación y su clasificación. En cada caso, hay un nombre específico.
        Evaluar implica ubicar en categorías u ordenar algo basado en un sistema de valor (i.e., más grande, mejor, entre otros).

Prerequisistos del Análisis Cualitativo

        Para analizar una destreza motora, se requiere obterner información sobre: (1) la ejecución cinemática o técnica de la destreza o ejercicio y (2) el rendimiento o resultado del ejecutante.
        Lo primero que se debe hacer es entender el propósito particualar de la destreza desde el punto de vista biomecánico. Es imperante que la persona analizando la destreza motora pueda identificar la causa del error en la técnica, lo cual dependerá del entendimiento que se posea sobre los principios de biomecánica.
        La experiencia que se tenga en cuanto a la práctica de la destreza puede servir de un fundamento biomecánico para el análisis de ésta. No obstante, esta no es la única fuente de conocimiento. Una fuente apropiada es la de leer sobre literatura cientifica relacionada disponible en libros de texto, revistas profesionles y conferencias/simposios de organizaciones profesionales.

Planificación del Análisis

        Los primero que se deber realizar es la identificar de las preguntas principales que requieran ser contestadas. Estas preguntas pueden derivarse de observaciones generales del analista.
         Luego, se requiere determinar la perpectiva óptima desde la cual se puede observar el movimiento. Por ejemplos, es posible que un analista necesite visualizar la destreza desde diferentes planos cardinales/dimensiones y direcciones de movimiento (e. g. vista anterior, posterior, frontal, superior). Esto dependerá la desterza motora se ejecuta principalmente desde un solo plano o desde múltiples planos o dimensiones. Además, puede ser que se requiera ver la destreza más de cerca o más alejada de ésta. Se debe también considerar las veces en que se debe repiter el movimento. ¿Es consistente la destreza? Es posible que se encuentren diferencias mecánicas de la misma destreza entre los intentos que fueron repetidos. Este fenómeno es comun en los niños.
        Para un análsis cualitativo efectivo se debe considerar el empleo de poca vestimante o evitar que esta sea suelta. Además, el alumbrado y el color del fondo utilizado puede afectar la efectividad del análisis. El trasfondo debe poseer un color que no distraiga al analista. La visibilidad debe ser óptima, de manera que un alumbrado apropiadp es necesario.
        El analista debe decidir si solamente empleara su observación visual o también habra de emplear un video de las destreza observada. Los videos permiten controlar la rapidez del movimiento. En adición, la videocinta permitirá que el ejecutante pueda observar su destreza y se puede repetir cuantas veces sea necesaria. Por otro lado, muschos atletas cambian su técnica de la destreza cuando estan conciente que se esta grabando.

Implementación del Análisis

        Durante el proceso de analizar el movimiento pueden surgir nuevas interrogantes sobre la biomecánica apropiada de la destreza. Esto implica que el análsis cualitativo es un proceso dinámico y contínuo, durante el cual se recoge nueva información y se encuentran problemas adicionales que deben ser resultos.
        Es importante conocer que la destreza motora varía entre ejecutantes. La edad, género, características antropométricas, personalidad, entre otras son factores que afectan la manera en se se efectúa la destreza.
        Es posible que el analista requerie utilizar información no-visual del movimiento estudiado. Por ejemplo, la información auditiva puede ayudar al analista en determinar si la destreza motora se esta realizando correctamente.
       La retrocomunicación que reciba el analista del ejecutante es un a fuente de información vital duarante el análsis cualitativo. El empleo de otro analista también ayuda en la efectividad del análisis.
        Se debe estar consciente que la hablidad de observar una destreza mejora con el tiempo. El desarrollo de un "ojo clínico" se adquiere con la práctica.


Análisis Cuantitativo

        En ocasiones es necesario efectuar un análisis cuantitativo para poder determinar con mayor precisión la efectividad de una ténnica deportiva. Además, muchas interrogantes con relación a las problemáticas de la destreza motora requieren un estudio más profundo que no puede ser hecho mediante la evaluación cualitativa. Un análisis cuantitativo implica el establecimiento de las magnitudes de las variables estudiadas durante el movimiento de la destreza motora. Las variables pueden ser cuantificadas a través de operaciones aritméticas (contar) o mediante la medición. Aquellas variables que se determinan por medio de la operación de contar se conocen como discretas. Por otro lado, las variables que no pueden ser establecidas a través de cálculos matemáticos se les llaman contínuas. Estas variables solo se puede determinar a través del proceso de medición.


Instrumentos para la medición Cinemática

        El grado de éxito o efectividad de una ejecutoria se evalúa en relación al objetivo de la destreza motora. Si el objetivo de un movimiento motor es lanzar una bola con precisión, entonces la efectividad se establece a base del nivel y consitencia de la precisisón. Si el atleta no es presiso, entonces la ejecutoria no es efectiva. Aqui es donde comienza el análisis biomecánico (las leyes internas y externas a afectan el movimiento), de manera que se puedan determinar las variables mecánicas en relación a la técnica apropiada de la destreza motora.
        Consecuentemente, el análsis cinemático de las variables involucradas en una ejecutoria motora se contentra en determinar el nivel efectividad (grado de éxito o rendimiento) de la destreza motora. Para poder llevar a cabo esta función, el analista deberá de estudiar la ejecutoria en vivo o registrarla (e.g., grabarla en videocinta) para su estudio posterior.

Análisis de Ejecutorias en Vivo

        Esta es la manera más comun que los maestros de educación física evaluan los destresas de sus estudiantes. Este proceso involucra la acción de observar y analizar movimientos motores durante la clase de destreza (e.g., tiro brincado en baloncesto) en el campo de juego (e.g., cancha de baloncesto). El educador físico simplemente fija su mirada en la mecánica de la destreza ejecutada por el estudiante. Muchos maestros de educación física poseen una lista de cotejo donde se incluye el objetivo de la destreza, los factores que afectan la destreza, las posiciones ideales de los segmentos corporales durante el movimiento y los errores más comunes. El análisis final de la efectividad de la destreza se lleva a cabo en el cerebro del educador físico

Análisis de Ejecutorias Registradas/Grabadas

        Este proceso involucra el uso de instrumentos externos para el registro de las ejecutorias. Estos instrumentos se pueden clasificar como materiales (o programaciones - "softwares") o equipo. Los materiales consisten de papeles y lápices de prueba, gráficas, escalas de clasificación o aplicaciones de computadoras (programaciones). Los equipos se clasifican como mecánicos, electrónicos y ópticos (i.e., fotográficos). El uso de la fotografía para grabar el movimiento se conoce como cinematografía o videografía.

Cinematografía y Videografía

        La cinematografía involucra el uso cámaras de peliculas de 8 y 16 mm. empledas para grabar el movimiento para su análsis posterior. Con este mismo propósito se emplea la videografía. Esta última es la manera más común de grabar el movimiento de una destreza. Las videocámaras estándar proveen 30 retratos por segundo, los cual es ideal para la mayoría de los análisis cualitativos de las técnicas deportivas. Para el análsis cualitativo de la destreza hay que determinar el número de cámaras que serán empleadas.
        Para poder analizar cuantitativamente una destreza mediante una videocinta será necesario digitalizarlo por medio de un sistema de computadora, de manera que se puedan efectuar cálculos cinemáticos. Este equipo comunmente se conoce como un digitalizador. Lo primero que hay que hacer es convertir la señal "analog" del video en una señal digital. Esto se puede realizar a través de una trajeta de captura de video en la computadora. La otra opción es grabar la destreza con una cámara digital, i.e., aquella que graba directamente en el formato digital. Luego de tener el video en formato digital en la computataora, se procede a analizarlo empleando una programación especial. Comunmente esto involucra activar con el cursor del ratón de la computatora los centros de las articulaciones u otros puntos de interes. Las posiciones de las coordenadas (x,y) de estos centros acticulares son identificados y almacenados en una archivo de la computadora. Luego la programación especial de la computadora se encargará de llevar a cabo los análisis cualitativos que se deseen de este achivo.

Otros Equipos

        Sistemas de monitoreo del movimiento:

        Estos son el empleo de marcadores electromagnéticos colocadoe sobre las articulaciones. Cámara computadorizadas especiales rastrean estos puntos articulares para su análsis cinemático posterior.

        Equipos de evaluación:

        Hoy en día hay disponibles goniómetros electrónicos (electrogoniómetros) para el registro contínuo de los ángulos articulares en un movimientos. Además, existen un sistema que combina fotoceldas, rayos de luces y cronómetros para directamente medir la velocidad del movimiento. Un acelerómetro es un sistema utilizado para la medición directa de la aceleración. El acelerómetro se fija al segmento corporal u obajeto, donde hay una salia eléctrica hacia un aparato de registro.


Referencias

        Barham, J. N. (1978). Mechanical Kinesiology (pp. 15-22, 23-44). Saint Louis: The C. V. Mosby Company.

        Hall, S. J. (1999). Basic Biomechanics (3ra ed., pp. 44-53). Boston: WCB/McGraw-Hill

        Martin, T. P. (1981). Movement analysis for the teacher/coach. The (new) Physical Educator, 38(3), 123-126.

        Miller, W. E. (1982). Kinesiology. III. An analysis of peak efforts in sports activities. The American Journal of Sports Medicine, 10(1), 38-39.


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Rev. 30/julio/2000
Copyright  © 2000 Edgar Lopategui Corsino