Cargas de reacción en los apoyos

El panel Cargas de reacción en los apoyos forma parte del cuadro Esfuerzo y muestra las fuerzas y momentos de reacción que aparecen en los apoyos del modelo frente al suelo o frente a la superficie de apoyo considerada.

Estas reacciones son necesarias para que el modelo se mantenga en equilibrio en la postura analizada. Dependen de la postura, del peso corporal, de las cargas aplicadas, de la condición sedente o no sedente y de los apoyos detectados.

Panel de cargas de reacción en los apoyos

N.º	Zona o control	Función
1	Sistema de referencia	Permite alternar entre el sistema de referencia local del modelo y el sistema de referencia universal.
2	Apoyo izquierdo	Muestra las fuerzas y momentos de reacción correspondientes al apoyo izquierdo, descompuestos en X, Y y Z.
3	Apoyo derecho	Muestra las fuerzas y momentos de reacción correspondientes al apoyo derecho, descompuestos en X, Y y Z.

Finalidad del panel

El panel Cargas de reacción en los apoyos permite revisar cómo se transmiten al suelo o a la superficie de apoyo las cargas generadas por el cuerpo y por las fuerzas externas aplicadas.

En una postura de pie, los apoyos suelen corresponder a los pies. En otras situaciones, especialmente en postura sedente o con apoyos no convencionales, los apoyos pueden corresponder también a:

pies;
rodillas;
caderas;
otros contactos considerados por el modelo en función de la postura.

Por tanto, este panel no debe interpretarse únicamente como una tabla de reacciones bajo los pies. Representa las reacciones calculadas en los apoyos que el sistema ha detectado para la postura actual.

Para revisar qué apoyo ha sido detectado, consulte también Estabilograma.

Sistema de referencia

El control marcado con el número 1 permite cambiar el sistema de referencia en el que se muestran las fuerzas y momentos.

Por defecto, los valores se muestran en el sistema de referencia local del modelo. Este sistema se mueve y orienta con el modelo, por lo que facilita interpretar las reacciones respecto a la orientación corporal.

Al pulsar el botón, los valores pueden mostrarse en el sistema de referencia universal. Este sistema es fijo en la escena. En ese caso, las componentes X, Y y Z se interpretan respecto a los ejes globales, no respecto al modelo.

Esta diferencia es importante porque una misma reacción puede tener componentes distintas según el sistema de referencia utilizado. Si se cambia la orientación global del modelo y se está utilizando el sistema universal, las componentes de fuerza y momento pueden variar aunque la postura relativa del cuerpo sea equivalente.

Como criterio general:

use el sistema de referencia del modelo para interpretar las reacciones respecto al cuerpo;
use el sistema de referencia universal para interpretar las reacciones respecto a la escena global.

Apoyo izquierdo y apoyo derecho

Las columnas marcadas con los números 2 y 3 muestran las reacciones correspondientes al apoyo izquierdo y al apoyo derecho.

Para cada apoyo se muestran las componentes X, Y y Z.

Estas componentes aparecen separadas para fuerzas y momentos.

El significado de “izquierdo” y “derecho” depende del apoyo detectado por el sistema. En bipedestación, normalmente se corresponde con el pie izquierdo y el pie derecho. En postura sedente o en apoyos alternativos, puede corresponder a apoyos laterales equivalentes, como cadera izquierda y derecha o rodilla izquierda y derecha.

Fuerzas de reacción

La sección Fuerza (N) muestra las fuerzas de reacción en los apoyos, expresadas en newtons.

Estas fuerzas representan la acción que el suelo o la superficie de apoyo ejerce sobre el modelo para equilibrar el peso corporal, las cargas externas y la postura adoptada.

En la tabla, las filas pueden distinguir entre zonas de apoyo como Detrás y Delante.

Esto permite representar la distribución de la reacción dentro del apoyo. Por ejemplo, en el caso de los pies, puede diferenciarse la reacción en la zona posterior y anterior del apoyo.

La componente Z suele ser especialmente relevante porque está relacionada con la reacción vertical frente al peso corporal y las cargas verticales. Las componentes X e Y indican reacciones horizontales o laterales, relevantes para interpretar empujes, tracciones, desplazamientos de carga o posibles condiciones de deslizamiento.

Momentos de reacción

La sección Momento (N·m) muestra los momentos de reacción en los apoyos, expresados en newtons metro.

Estos momentos representan la tendencia de giro que aparece en el apoyo como consecuencia de la distribución de fuerzas, la posición del centro de presiones y la geometría de la postura.

En condiciones ideales, cuando las fuerzas de apoyo pueden equilibrar completamente la postura sin necesidad de momentos residuales relevantes, estos valores pueden ser bajos o nulos. Sin embargo, en posturas asimétricas, con cargas externas o con apoyos desplazados, pueden aparecer momentos de reacción apreciables.

La interpretación de estos momentos debe hacerse junto con:

la base de soporte;
la posición del centro de gravedad;
la distribución del peso;
el tipo de apoyo detectado;
las cargas externas aplicadas.

Para ello, consulte Estabilograma.

Momentos residuales

La sección Momentos residuales (N·m) muestra los momentos que quedan sin equilibrar completamente mediante las reacciones distribuidas en los apoyos representados.

En términos prácticos, un momento residual indica que, según el modelo y la configuración de apoyos, existe una componente de momento que no ha podido asignarse completamente a las reacciones calculadas en los apoyos izquierdo y derecho.

Estos momentos pueden aparecer por varias razones:

la postura genera una resultante que no queda perfectamente compensada por los apoyos disponibles;
la base de soporte o la distribución de apoyos es limitada;
las cargas externas generan un momento adicional;
la postura se encuentra próxima a una situación de inestabilidad;
el modelo necesita equilibrar una parte del momento mediante una reacción global residual;
existen simplificaciones propias del modelo biomecánico o de la representación de contactos.

Un momento residual bajo o nulo indica que el equilibrio se ha distribuido adecuadamente entre los apoyos considerados. Un momento residual elevado debe revisarse, ya que puede indicar que la postura, los apoyos o las cargas introducidas requieren comprobación.

Los momentos residuales no deben interpretarse de forma aislada. Deben analizarse junto con el estabilograma, la base de soporte y las cargas articulares.

Relación con la estabilidad

Las reacciones en los apoyos están directamente relacionadas con la estabilidad de la postura.

Para que una postura sea estable, la resultante de las fuerzas y momentos debe poder equilibrarse dentro de la base de soporte. Si la proyección del centro de presiones o de la resultante queda fuera de la base de soporte, la postura puede considerarse inestable.

El cuadro Estabilograma ofrece una representación visual de esta situación. En él puede revisarse:

la base de soporte;
el centro de gravedad;
el centro de gravedad considerando cargas externas;
la distribución del peso entre apoyos;
el tipo de apoyo detectado;
la existencia de deslizamiento.

Por tanto, si en este panel aparecen reacciones o momentos residuales elevados, conviene revisar el estabilograma.

Relación con la condición sedente

La condición sedente puede modificar de forma importante la interpretación de las reacciones en los apoyos.

En una postura de pie, las reacciones se concentran normalmente en los pies. En una postura sentada, pueden intervenir contactos en pies, rodillas, muslos o pelvis, según la postura y las zonas detectadas por el modelo. La opción Respaldo no añade un punto de apoyo ni genera una reacción propia.

Activar o desactivar el respaldo puede modificar determinados momentos y esfuerzos del tronco, pero no debe producir por sí mismo una redistribución de las fuerzas de reacción entre los apoyos.

Por ello, antes de interpretar las reacciones, compruebe si la postura se considera sedente. Para más detalle, consulte:

Si la postura sedente se detecta automáticamente, revise que la detección sea coherente con la tarea real. Si se ha definido manualmente, compruebe que la condición se ha aplicado a las posturas correctas.

Relación con las cargas externas

Las cargas aplicadas en las manos o en otras partes del cuerpo pueden modificar las reacciones en los apoyos.

Por ejemplo, una carga sostenida hacia delante puede desplazar la resultante hacia la parte anterior de los apoyos. Una carga lateral puede aumentar la reacción de un lado respecto al otro. Una fuerza horizontal puede incrementar las componentes X o Y de la reacción y afectar al posible deslizamiento.

Antes de interpretar este panel, revise que las cargas están correctamente definidas:

Diferencia respecto a las cargas articulares

El panel Cargas de reacción en los apoyos no muestra las cargas internas de las articulaciones, sino las reacciones externas que aparecen en los apoyos.

La diferencia puede resumirse así:

Panel	Qué muestra	Uso principal
Cargas de reacción en los apoyos	Fuerzas y momentos de reacción en los puntos de contacto con el suelo o apoyo.	Interpretar la estabilidad, distribución del peso y equilibrio externo.
Cargas articulares	Fuerzas y momentos internos estimados en las articulaciones.	Interpretar la carga mecánica transmitida por el cuerpo.

Para consultar las cargas internas, revise Cargas articulares.

Interpretación práctica

Para interpretar este panel, siga esta secuencia:

Compruebe qué sistema de referencia está activo.
Revise qué tipo de apoyo ha sido detectado en el Estabilograma.
Observe la distribución de fuerzas entre apoyo izquierdo y derecho.
Revise las componentes verticales y horizontales de la reacción.
Compruebe si aparecen momentos de reacción relevantes.
Revise si existen momentos residuales.
Si los valores parecen incoherentes, compruebe la postura, la condición sedente, las cargas externas y la tolerancia de contacto.
Compare los resultados con las cargas articulares y con la estabilidad de la postura.

Recomendaciones de uso

Tenga en cuenta estas recomendaciones:

No interprete las reacciones sin comprobar antes qué apoyos han sido detectados.
Revise la condición sedente cuando el apoyo no corresponda únicamente a los pies.
Si cambia el sistema de referencia, no compare directamente componentes X, Y y Z con valores obtenidos en otra referencia.
Utilice el estabilograma para interpretar la distribución de la carga y la estabilidad.
Revise las cargas externas si aparecen componentes horizontales elevadas.
Si existen momentos residuales importantes, revise la coherencia de la postura y los apoyos.

Relación con otros apartados del manual

Para completar la interpretación de este panel, consulte también:

Relación con las Bases de funcionamiento

Para una explicación metodológica más completa, consulte las Bases de funcionamiento, especialmente estos apartados:

Estos apartados desarrollan el fundamento de la modelización de apoyos, el cálculo de reacciones, la relación con la estabilidad y las limitaciones del análisis biomecánico.