15.1 ANEXO 1: CÁLCULO DE LAS ROTACIONES EN BRAZOS Y MUSLOS

El cálculo de la rotación humeral y femoral es conceptualmente más complejo que otros ángulos articulares, porque no se define únicamente por la dirección del segmento, sino por la orientación “alrededor” de su propio eje longitudinal.

Centrándose, por ejemplo y sin pérdida de generalidad, en la rotación humeral, para estimar la rotación se recurre habitualmente a definir un plano de referencia asociado al tronco y al brazo, y comparar dicho plano con el plano funcional del brazo y el antebrazo. Esta aproximación es robusta en la mayoría de las posturas, pero presenta un problema inherente: existen configuraciones en las que el plano de referencia deja de estar bien definido o se vuelve extremadamente sensible a pequeñas variaciones posturales.

El caso típico ocurre cuando el brazo está casi alineado con el eje del tronco (por ejemplo, con el brazo prácticamente vertical a lo largo del cuerpo). En esa situación, el eje del húmero es casi paralelo al eje del tronco y el plano “tronco–brazo” pierde estabilidad geométrica: pequeñas abducciones o desviaciones mínimas pueden producir cambios grandes en la orientación del plano, y por tanto saltos bruscos en la rotación humeral estimada. Este fenómeno es un ejemplo de singularidad cinemática, equivalente a lo que en sistemas de representación por ángulos de Euler se conoce como gimbal lock: se pierde un grado de libertad efectivo y la descomposición angular deja de ser única o se vuelve numéricamente inestable.

Adicionalmente, hay otro caso degenerado: cuando hombro, codo y muñeca están casi alineados. En esa condición, el plano definido por esos tres puntos (que se utiliza para describir la orientación del conjunto brazo–antebrazo) se vuelve también indeterminado, lo que impide calcular un ángulo de rotación de forma fiable.