Piense en todos los movimientos que hace todos los días: caminar, subir escaleras, escribir, girar los picaportes y levantar objetos. Sus huesos, músculos y articulaciones trabajan juntos para hacer de su cuerpo una máquina asombrosamente móvil. Al igual que cualquier máquina, su cuerpo puede sufrir desgaste. Necesita cuidado y mantenimiento regular para seguir moviéndose con facilidad.

Los científicos están estudiando los movimientos mecánicos de nuestros cuerpos para ayudarnos a ser lo más fuertes, flexibles y móviles posible a lo largo de nuestras vidas. Este tipo de tratamiento se llama “biomecánica”. Estos estudios han descubierto que la forma en que se mueve, como caminar, pararse e inclinarse, puede afectar su movilidad futura y su salud en general.

Todos los sistemas, ya sea en la mecánica tradicional o en el cuerpo humano, se rigen por las mismas leyes físicas básicas”, explica el doctor Jeffrey Weiss, experto en biomecánica de la Universidad de Utah. Los movimientos corporales implican fuerza, equilibrio, gravedad y movimiento. “La biomecánica está aplicando efectivamente la física de la mecánica a los problemas de la biología y la medicina”, agrega Weiss.

Las principales partes móviles de su cuerpo incluyen los huesos sólidos, los tejidos de las articulaciones que unen los huesos y los músculos que se unen a los huesos. Su cuerpo tiene alrededor de 200 huesos y más de 600 músculos. Todas estas partes trabajan juntas para ayudarlo a moverse durante el día.

Los estudios de biomecánica financiados por los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) ya han conducido a mejores maneras de prevenir las lesiones musculares y articulares en los niños durante los deportes y el juego; además, ayudan a las personas mayores a mantenerse más móviles e independientes. Algunos investigadores están trabajando para desarrollar mejores articulaciones artificiales. Otros científicos han ideado tratamientos mejorados para los trastornos del movimiento como la parálisis cerebral y la enfermedad de Parkinson.

Las articulaciones son una fuente común de problemas y dolor. Algunas articulaciones, como la del hombro, pueden moverse en muchas direcciones. Pero otras, como la articulación de la rodilla, solo se pueden doblar en una dirección. Cualquier movimiento fuera del rango natural de una articulación puede causar lesiones.

El doctor Timothy Hewett, jefe de investigación de medicina deportiva en la Universidad Estatal de Ohio, ha estudiado durante mucho tiempo una parte de la articulación de la rodilla conocida como LCA (ligamento cruzado anterior). El LCA conecta el hueso del muslo con el hueso de la canilla. Cuando se estira o se rompe, algunas personas escuchan o sienten un “pop”. Los atletas que necesitan hacer paradas repentinas o cambiar rápidamente de dirección, en deportes como en el baloncesto, el tenis y el fútbol, corren el riesgo de dañar el LCA.

Hewett y otros investigadores de biomecánica utilizan herramientas de “captura de movimiento” para estudiar cómo se mueven las personas. Se adhieren marcadores reflectantes, aproximadamente del tamaño de las monedas, a la piel o la ropa sobre las articulaciones y los músculos de las personas para que sea más fácil visualizar sus movimientos en la pantalla de una computadora. Una serie de cámaras alrededor del laboratorio puede rastrear cómo la gente corre, salta, camina y gira. Al alimentar estos datos en computadoras, los científicos pueden crear animaciones tridimensionales de movimientos de cuerpo completo. Es el mismo tipo de tecnología utilizada para hacer personajes animados en películas de Hollywood, como Shrek o Avatar.

“Con la ayuda de las herramientas de la biomecánica, podemos decir qué es normal y qué es anormal en el movimiento, y podemos medir las fuerzas en el cuerpo”, explica Hewett. “Utilizamos la biomecánica como una herramienta de detección para descubrir qué atletas corren un mayor riesgo de lesión y por qué”.

Hewett y sus colegas han identificado ciertos movimientos que hacen que algunas personas sean más propensas a sufrir lesiones de LCA. Por ejemplo, los atletas que permiten que sus rodillas se contraigan hacia adentro, cuando aterrizan de un salto, corren el riesgo de sufrir desgarros en el LCA. Una vez que se identifica a las personas en riesgo, los entrenadores y los fisioterapeutas pueden desarrollar ejercicios para ayudarlos a fortalecer ciertos músculos y aprender a aterrizar y girar de maneras más sanas y seguras. “Hemos demostrado que podemos utilizar esta información para reducir el riesgo relativo de una lesión del LCA entre un 60 y un 65%”, señala Hewett.

Las herramientas de seguimiento de movimiento también se utilizan para aprender cómo las personas mayores podrían evitar lesiones por caídas. El doctor Clive Pai, fisioterapeuta e investigador de la Universidad de Illinois en Chicago, explica: “Estamos estudiando cómo los adultos mayores pueden aprender a modificar sus movimientos para adaptarse a un entorno inesperado, como un piso resbaladizo”.

Las caídas son serias a cualquier edad, pero lo son especialmente para los adultos mayores, que tienen más probabilidades de romperse un hueso. Cada año, más de 1.6 millones de estadounidenses mayores asisten a salas de emergencia por lesiones relacionadas con caídas. “Caer causa mucho sufrimiento y es un gran problema para la sociedad”, señala Pai.

Los ejercicios que mejoran su equilibrio y fortalecen sus músculos pueden ayudarle a prevenir caídas. Pai y sus colegas también descubrieron que las personas pueden recibir entrenamiento para evitar caídas si practican caminar sobre superficies inestables pero seguras en el laboratorio. “Las personas mayores de 65 años pueden adaptarse y recordar notablemente bien cómo mantener la postura de su cuerpo en posición vertical cuando ocurren disturbios en el medio ambiente si se han encontrado con situaciones similares 2 o 3 veces antes”, explica Pai.

La biomecánica también se puede utilizar para guiar los tratamientos de los problemas de movimiento. Weiss utiliza modelos de computadora para observar cómo se tensionan las articulaciones de la cadera cuando alguien camina o sube y baja escaleras. Analiza tanto las caderas normales como las que tienen una afección llamada displasia de cadera. “La displasia de cadera produce una inestabilidad que puede conducir a la aparición temprana de la artritis con el tiempo”, señala Weiss. Con el tiempo, estos modelos de computadora podrían ayudar a los médicos a elegir los tratamientos adecuados y averiguar qué pacientes podrían beneficiarse de la cirugía.

Las personas con parálisis cerebral, enfermedad de Parkinson y esclerosis múltiple también podrían beneficiarse del análisis biomecánico. “Utilizamos el seguimiento del movimiento para ver qué tan bien están caminando estos pacientes y qué podría estar mal, así que podemos tratar de hacer algo al respecto”, apunta la doctora Diane Damiano, una fisioterapeuta que encabeza la investigación en biomecánica en el Centro Clínico Warren G. Magnuson NIH en Bethesda, Maryland. “Nos enfocamos en ayudar a los pacientes a fortalecer sus músculos y trabajar para mejorar su equilibrio y coordinación. También observamos la activación cerebral mientras se mueven. Eso puede darnos pistas sobre cómo estos movimientos son controlados por el cerebro”.

El fortalecimiento muscular y la alineación adecuada de las articulaciones son importantes para cualquier persona que quiera mantenerse flexible y móvil. “La conclusión es que todos deben estar activos”, sentencia Damiano. “Queremos hacerlo para que todas las personas puedan moverse mejor, independientemente de su edad o condición de salud”.