Modelo antropométrico segmentado del cuerpo humano y sus variaciones posturales

El modelo antropométrico de 12 segmentos representa una simplificación biomecánica del cuerpo humano utilizada en ergonomía, biomecánica ocupacional, rehabilitación y simulación computacional del movimiento. Este tipo de representación permite analizar cómo se distribuyen las masas corporales, las longitudes segmentarias y los ángulos articulares, facilitando la evaluación del equilibrio, la postura, las cargas mecánicas y el riesgo musculoesquelético. Al dividir el cuerpo en segmentos como pies, piernas, pelvis, tronco, brazos y cabeza, se logra un enfoque sistemático para estudiar la cinemática humana sin necesidad de recurrir a modelos anatómicos excesivamente complejos.

En el esquema presentado, los segmentos corporales se identifican mediante abreviaturas estandarizadas. Los pies derecho e izquierdo (RF y LF) constituyen la base de apoyo. Las piernas se dividen en segmentos inferiores y superiores, diferenciando los lados derecho e izquierdo. La pelvis (PEL) funciona como punto central de transmisión de cargas entre las extremidades inferiores y el tronco, mientras que el tronco se subdivide en parte inferior (LT) y superior (UT), permitiendo analizar flexiones y desviaciones laterales. La cabeza (H) representa la masa superior, y los brazos derecho e izquierdo (RTA y LTA) completan el modelo. Esta segmentación es especialmente útil para calcular centros de masa parciales y el centro de masa total del cuerpo.

Importancia biomecánica de la longitud de las piernas

El modelo introduce una variable clave: la diferencia de longitud de las piernas (LLD, por sus siglas en inglés). Esta condición se representa mediante las longitudes lLl_LlL​ para la pierna izquierda y lRl_RlR​ para la derecha. Cuando ambas longitudes son iguales, el cuerpo puede mantener una postura simétrica sin necesidad de compensaciones. Sin embargo, cuando una pierna es más corta que la otra, el sistema musculoesquelético debe generar ajustes posturales para conservar el equilibrio.

Estas compensaciones suelen incluir inclinación pélvica, flexión de rodilla, rotaciones del tronco o desplazamiento lateral del centro de masa. En el ámbito laboral, estas adaptaciones pueden incrementar el gasto energético, favorecer la fatiga y aumentar el riesgo de lesiones lumbares o de cadera. Por ello, los modelos antropométricos que consideran longitudes variables permiten simular de manera más realista la biomecánica de trabajadores con asimetrías estructurales o funcionales.

Influencia de la escoliosis en la alineación corporal

Otro parámetro introducido en el modelo es el ángulo de escoliosis ϕϕϕ, que representa la desviación lateral del tronco. La escoliosis modifica la alineación vertical del cuerpo y altera la distribución de cargas sobre la columna vertebral y la pelvis. Incluso desviaciones moderadas pueden provocar cambios en la activación muscular, compresión desigual de discos intervertebrales y desplazamientos del centro de gravedad.

Desde la perspectiva ergonómica, comprender el efecto de la escoliosis es esencial para diseñar puestos de trabajo, herramientas o tareas que minimicen la sobrecarga mecánica. Los modelos segmentados permiten calcular cómo la desviación del tronco influye en los momentos de fuerza sobre la columna y en la estabilidad del cuerpo durante tareas estáticas o dinámicas.

Interpretación de los cinco escenarios del modelo

El esquema describe cinco configuraciones corporales que permiten analizar diferentes combinaciones de simetría y deformidad estructural. El primer caso representa un cuerpo sin diferencia de longitud de piernas ni escoliosis, lo cual constituye la referencia biomecánica ideal. En esta situación, el centro de masa se mantiene alineado verticalmente y las cargas se distribuyen de forma uniforme.

En los casos segundo y tercero se introduce una diferencia de longitud de piernas sin desviación del tronco. Dependiendo de cuál extremidad sea más corta, el cuerpo puede presentar inclinación pélvica o compensaciones articulares. Este tipo de configuración es frecuente en personas con discrepancias anatómicas o secuelas de lesiones, y puede influir en la estabilidad durante la marcha o el levantamiento de cargas.

El cuarto escenario mantiene igualdad de longitud de piernas pero incorpora escoliosis. Aquí la asimetría no proviene de las extremidades inferiores sino del eje del tronco, lo que modifica la línea de acción del peso corporal. Este patrón es particularmente relevante en estudios clínicos y en ergonomía del trabajo sedentario, donde las posturas prolongadas pueden agravar desviaciones estructurales.

El quinto caso combina diferencia de longitud de piernas y escoliosis, generando un sistema biomecánico altamente asimétrico. En este escenario, las compensaciones se multiplican, y la interacción entre pelvis inclinada y tronco desviado puede aumentar significativamente las tensiones musculares y articulares. Este tipo de modelación es útil para simular condiciones reales en rehabilitación, ortopedia laboral o evaluación de riesgo postural.

Aplicaciones en ergonomía y salud ocupacional

Los modelos antropométricos segmentados tienen aplicaciones directas en la prevención de trastornos musculoesqueléticos en el trabajo. Permiten simular cómo la altura de superficies, la distribución de cargas o el uso de herramientas influyen en la postura del trabajador. También son utilizados para diseñar exoesqueletos, prótesis, mobiliario ergonómico y programas de rehabilitación funcional.

En análisis ergonómicos avanzados, estos modelos se integran con software de simulación biomecánica que calcula fuerzas articulares, momentos y gasto energético. Esto facilita identificar tareas con alto riesgo y proponer intervenciones como ajustes de altura, redistribución de cargas o rotación de actividades. Además, en investigación clínica permiten estudiar cómo alteraciones estructurales influyen en la marcha, el equilibrio y el dolor lumbar.

Valor del modelo para la evaluación del riesgo postural

El principal aporte de este tipo de representación radica en su capacidad para traducir la complejidad anatómica en parámetros medibles. Al reducir el cuerpo a segmentos con longitudes, masas y ángulos definidos, es posible cuantificar la estabilidad, la alineación y la distribución de esfuerzos. Esto resulta especialmente útil en ergonomía industrial, medicina del trabajo y biomecánica aplicada.

Comprender cómo influyen la diferencia de longitud de piernas y la escoliosis en la postura permite anticipar problemas antes de que se conviertan en lesiones. Así, el modelo no solo tiene valor académico, sino que constituye una herramienta práctica para el diseño de ambientes laborales más seguros, programas de prevención y estrategias de rehabilitación orientadas a mantener la funcionalidad del trabajador.