INGENIERIA BIOMEDICA: Anatomía de un golpe con defensa de uso policial

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(Figura 1) 19 músculos en acción de golpeo con defensa de uso policial, dividiéndolos en tres zonas: Zona superior del brazo, Zona del brazo media, Zona del brazo inferior y antebrazo
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Investigadores forenses del centro GTD Scientific de Vancuver , Canada (MacIntosh, 2019), han estudiado el grado de desempeño y la sensación del oficial de policía con el uso de un conjunto de defensas extensibles de diferente pesos.

En el estudio intervinieron 12 policías y se concluyó que en dicha cohorte la fuerza media de golpeo fue de 4186 N, en un intervalo de 2281 a 6801 N.

En la presente publicación, hemos querido ahondar en la descripción de la anatomía muscular que interviene en el proceso de golpeo con una defensa extensible de uso policial, con punta de acero de 21” y un peso de 300 g.

Continuamos los estudios desde la “INGENIERIA BIOMEDICA” (José Carlos Vera-Jiménez; Jesús Ayuso Vilacides), desde el punto de vista PRL, siguiendo la línea plasmada en la Tesis doctoral, “Estudio de las técnicas físicas idóneas para la intervención que minimicen el riesgo de lesiones en una detención policial. Sistemas monitorizado” , (Vera-Jiménez, J.C), esta investigación se ha llevado a cabo con un paquete específico de biomecánica (Shippen, 2016), sobre el análisis dinámico de la musculatura cuasi completa de la extremidad (en nuestro caso, el brazo derecho).

Figura 1, 19 músculos en acción de golpeo con defensa de uso policial, dividiéndolos en tres zonas: Zona superior del brazo, Zona del brazo media, Zona del brazo inferior y antebrazo

En este análisis se han calculado las fuerzas en el período de ejecución del golpe, para 19 músculos dividiéndolos en tres zonas (figura 1):

  • Zona superior del brazo: Infraespinoso, supraespinoso, redondo menor (Teres minor), redondo mayor (Teres major), dorsal ancho (Latissimus dorsi), trapecio, coracobraquial, deltoides escapular, deltoides clavicular, pectoral mayor esternocostal y pectoral mayor clavicular.
  • Zona del brazo media: Tríceps (cabezas larga, lateral y medial).
  • Zona del brazo inferior y antebrazo: Bíceps braquial (Brachialis), braquiorradial, pronador redondo humeral, pronador redondo cabeza humeral (Pronator teres caput humeral) y pronador cuadrado.
Materiales y método

Smartsuit Pro Rokoko. Consta de 19 sensores inerciales inalámbricos, Figura 2,  que miden, posiciones, velocidades, aceleraciones y campo magnético, en varias posiciones del cuerpo humano. Este smartsuit viene provisto de un software específico que muestra las posiciones del cuerpo en avatares.

Figura 2, Foto de la Izquierda representación del avatar. Foto de la derecha disposición de los sensores en el cuerpo humano.
  • Paquete de modelización biomecánica BoB (Shippen, 2016). Es un potente sistema de análisis biomecánico de ergonomía y factores humanos. El cual se ha usado para calcular los rangos de movimiento de las articulaciones, las trayectorias anatómicas, los pares de torsión de las articulaciones, las fuerzas musculares, las fuerzas de reacción del suelo, la fuerza de contacto de las articulaciones. BoB también proporciona gráficos tridimensionales y un visor para distribuir sus resultados.
  • Defensa extensible acero negro 21″.
Resultados y discusión

El sistema muscular del movimiento de las extremidades superiores es realmente complejo. Así que para nuestro estudio, hemos realizado el análisis muscular dividiendo en tres partes de la extremidad superior: Zona superior del brazo con 11 músculos (video 1), zona del brazo media con 3 músculos (video 2) y zona del antebrazo (video 3).

En el video 1, se muestra la actividad dinámica (fuerza en N) de los 11 músculos de la parte superior del brazo. En el tiempo t=1,1 se detecta la mayor actividad dinámica para 7 músculos. También se observa que el músculo coracobraquial alcanza su mayor actividad una décima de segundo antes.

Respecto a la acción muscular de los tríceps, en el video 2,  se muestra una muy baja actividad dinámica en contra de lo que mucha gente piensa que debe ocurrir. Esto se debe a que el golpeo no es una armartillamiento del brazo, si no un complejo encadenamiento de movimientos musculares que busca la mayor eficiencia.

En el video 3, donde se representa la actividad muscular de la zona inferior brazo y antebrazo, aparece la mayor intensidad de fuerza, alcanzando un valor alarmantemente elevado, de 17808 N, en comparación a toda la musculatura analizada.

De todo esto, se desprende que sólo una pequeña fracción de los músculos estudiados, son los que intervienen con una mayor actividad dinámica (video 4). En este video se muestra que el músculo pronador redondo humeral (Figura 3) es el que asume la mayor intensidad de fuerza llegando a un valor extremo de 17808 N. En el mismo video se muestra mediante una curva, la trayectoria de la mano que aguanta la defensa.

Figura 3. En la foto se puede observar el músculo pronador redondo humeral (Pronator teres humeral), el cual asume la mayor intensidad de fuerza llegando a un valor extremo de 17808 N, en la ejecución del golpeo con defensa de uso policial del brazo derecho de una persona experta

Valores tan altos de carga dinámica en el pronador redondo humeral, seguramente estará asociado a una serie de patologías típicas en profesiones especializadas o deportes específicos, tal como el tenis, béisbol y golf (Davidson, 1995; Eygendaal, 2017). En dichos estudios se reportan que las lesiones más frecuentes incluyen tendinosis o desgarros del músculo pronador, además de desgarros del ligamento colateral cubital, neuritis cubital, pinzamiento posterior, ostecondritis disecante del capitellum y tendinopatía de los extensores.

Según tales autores, en la prevención y el tratamiento de tales patologías, la terapia debe basarse fundamentalmente en la sobrecarga biomecánica de la de rotación interna del húmero. Siendo lo más indicado un entrenamiento específico bien estructurado consistente en una rotación interna óptima del hombro, en combinación con una técnica adecuada de golpes, en la que la extensión debe controlarse cuidadosamente.

Conclusiones

A pesar de la complejidad del sistema muscular del brazo, se ha determinado en el proceso de un golpe realizado con defensa extensible de uso policial, que una pequeña selección de músculos son los que intervienen con mayor actividad dinámica: Músculo pronador redondo humeral (17808 N), deltoides escapular (1096 N), infraespinoso (678 N), redondo mayor (420 N), bíceps brachii (Brachialis) (354 N) y deltoides clavicular (303 N).

El pico de mayor intensidad de fuerza de todos ellos coinciden en el mismo instante (en nuestro estudio en el t=1,1 s).

Bibliografía
AUTOR: Dr. José Carlos Vera Jiménez para h50 Digital Policial.

Doctorado en Ingeniería Biomédica y telemedicina por la Universidad de Cádiz , es Master Universitario en Prevención de Riegos Laborales, Graduado en Criminología y Seguridad en la Universidad de Cádiz, Instructor universitario en Operativa Táctica Policial, Universidad de Cádiz.

Coautor: Dr. Jesús Ayuso Vilacides para h50 Digital Policial

Doctorado en Química, 1995. UCA (Honores Especiales), Graduado en Química, 1987, Investigador en Riesgos de Salud Laboral.

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