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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A1 - Fallas de Estabilidad y Coordinación
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3280
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Límite geométrico de estabilidad
La estabilidad depende de la posición de la proyección vertical del centro de masa respecto del polígono de soporte. El daño neurológico, la fatiga y las perturbaciones externas desplazan esa proyección y pueden llevarla fuera del polígono. La salida viola la condición de equilibrio y produce inestabilidad. El polígono actúa como referencia geométrica y conecta este grupo con la corrección postural y con el margen de estabilidad.
Grupo 2: Grupo 2: Control postural por péndulo invertido
El cuerpo oscila sobre el pie de apoyo como un péndulo invertido y requiere correcciones activas. Los torques musculares se ajustan en cada instante para devolver la proyección del centro de masa hacia el polígono de soporte. La magnitud funcional que cambia es el torque corrector, condicionado por la desviación postural, aunque el storyboard no prescribe una ley funcional. Este mecanismo enlaza la inestabilidad geométrica con las respuestas musculares.
Grupo 3: Grupo 3: Asimetría de apoyo y cojera
Una falla muscular asimétrica entre extremidades hace que los picos de fuerza contra el suelo difieran entre lados. La desigualdad se cuantifica comparando los impulsos de fuerza de un lado con los del lado contrario. El aumento de asimetría caracteriza la cojera. No se especifica una forma funcional exacta entre falla muscular, pico de fuerza e impulso, por lo que deben conservarse como etapas separadas.
Grupo 4: Grupo 4: Variabilidad interpaso y ataxia
Una falla muscular inconsistente entre pasos incrementa la variación errática de la longitud y la duración de cada paso alrededor de sus valores típicos. La variabilidad aumentada distingue la marcha atáxica de la marcha sana. Las referencias sanas son los valores típicos de longitud y duración. El storyboard establece una dependencia monotónica cualitativa entre inconsistencia del control y variabilidad, sin ecuación explícita.
Grupo 5: Grupo 5: Margen predictivo de estabilidad
El centro de masa extrapolado proyecta hacia adelante el estado dinámico del animal y se compara con el borde del polígono de soporte. Mientras permanece dentro del borde, el margen de estabilidad lateral es positivo y existe capacidad de corrección. Cuando cruza el borde, el margen se vuelve negativo y señala riesgo inminente de caída. El cruce por cero constituye un umbral explícito.
Grupo 6: Grupo 6: Compensación articular y degeneración secundaria
Ante la asimetría de la cojera, el control muscular redistribuye los torques entre articulaciones. La articulación sana aumenta su torque pico para suplir a la afectada y mantener la locomoción. Un aumento sostenido de ese torque produce sobrecarga progresiva y, con el tiempo, degeneración secundaria. La duración de la sobrecarga es una variable temporal implícita en la progresión, pero el storyboard no define su ley.
Grupo 7: Grupo 7: #EDC948
ID:1117
Grupo 1: Grupo 1: Límite geométrico de estabilidad
Descripción
La estabilidad depende de la posición de la proyección vertical del centro de masa respecto del polígono de soporte. El daño neurológico, la fatiga y las perturbaciones externas desplazan esa proyección y pueden llevarla fuera del polígono. La salida viola la condición de equilibrio y produce inestabilidad. El polígono actúa como referencia geométrica y conecta este grupo con la corrección postural y con el margen de estabilidad.
Pregunta clave: ¿Cuándo la geometría de soporte deja de contener al centro de masa?
La estabilidad depende de la posición de la proyección vertical del centro de masa respecto del polígono de soporte. El daño neurológico, la fatiga y las perturbaciones externas desplazan esa proyección y pueden llevarla fuera del polígono. La salida viola la condición de equilibrio y produce inestabilidad. El polígono actúa como referencia geométrica y conecta este grupo con la corrección postural y con el margen de estabilidad. El daño neurológico, la fatiga y las perturbaciones externas empujan la proyección del centro de masa fuera del polígono de soporte, y esa salida hace que el animal entre en inestabilidad. El resultado conjunto de estos mecanismos de corrección, sumados a la sobrecarga descrita, es que las perturbaciones pequeñas sobre el centro de masa terminan produciendo correcciones desproporcionadamente grandes y energéticamente costosas: cada corrección devuelve la proyección del centro de masa al interior del polígono de soporte, reponiendo la condición de equilibrio dinámico con la que se abrió esta descripción, pero a un costo creciente. Este equilibrio exige que la proyección vertical del centro de masa permanezca dentro del polígono de soporte, la región definida por los puntos de contacto de las extremidades con el suelo: mientras la proyección se mantiene dentro de ese polígono, el control postural sostiene la condición de equilibrio; cuando la proyección sale de esa región, la condición se viola. El control postural que evita esa inestabilidad se describe físicamente como un péndulo invertido: el cuerpo del animal oscila sobre el pie de apoyo y debe ser corregido de manera activa mediante torques musculares que se ajustan en cada instante para devolver la proyección del centro de masa hacia el polígono de soporte.
ID:5975
Grupo 2: Grupo 2: Control postural por péndulo invertido
Descripción
El cuerpo oscila sobre el pie de apoyo como un péndulo invertido y requiere correcciones activas. Los torques musculares se ajustan en cada instante para devolver la proyección del centro de masa hacia el polígono de soporte. La magnitud funcional que cambia es el torque corrector, condicionado por la desviación postural, aunque el storyboard no prescribe una ley funcional. Este mecanismo enlaza la inestabilidad geométrica con las respuestas musculares.
Pregunta clave: ¿Cómo se corrige activamente la desviación postural?
El cuerpo oscila sobre el pie de apoyo como un péndulo invertido y requiere correcciones activas. Los torques musculares se ajustan en cada instante para devolver la proyección del centro de masa hacia el polígono de soporte. La magnitud funcional que cambia es el torque corrector, condicionado por la desviación postural, aunque el storyboard no prescribe una ley funcional. Este mecanismo enlaza la inestabilidad geométrica con las respuestas musculares. El control postural que evita esa inestabilidad se describe físicamente como un péndulo invertido: el cuerpo del animal oscila sobre el pie de apoyo y debe ser corregido de manera activa mediante torques musculares que se ajustan en cada instante para devolver la proyección del centro de masa hacia el polígono de soporte. Frente a las asimetrías que producen las cojeras, el control muscular compensa redistribuyendo los torques musculares entre las articulaciones: dentro de esa redistribución, la articulación del lado sano aumenta su torque pico para suplir a la articulación afectada y mantener la locomoción. Este equilibrio exige que la proyección vertical del centro de masa permanezca dentro del polígono de soporte, la región definida por los puntos de contacto de las extremidades con el suelo: mientras la proyección se mantiene dentro de ese polígono, el control postural sostiene la condición de equilibrio; cuando la proyección sale de esa región, la condición se viola.
ID:5976
Grupo 3: Grupo 3: Asimetría de apoyo y cojera
Descripción
Una falla muscular asimétrica entre extremidades hace que los picos de fuerza contra el suelo difieran entre lados. La desigualdad se cuantifica comparando los impulsos de fuerza de un lado con los del lado contrario. El aumento de asimetría caracteriza la cojera. No se especifica una forma funcional exacta entre falla muscular, pico de fuerza e impulso, por lo que deben conservarse como etapas separadas.
Pregunta clave: ¿Cómo una falla asimétrica produce y cuantifica cojera?
Una falla muscular asimétrica entre extremidades hace que los picos de fuerza contra el suelo difieran entre lados. La desigualdad se cuantifica comparando los impulsos de fuerza de un lado con los del lado contrario. El aumento de asimetría caracteriza la cojera. No se especifica una forma funcional exacta entre falla muscular, pico de fuerza e impulso, por lo que deben conservarse como etapas separadas. Cuando este control muscular falla de forma asimétrica entre extremidades, aparecen las cojeras: los picos de fuerza que cada extremidad ejerce contra el suelo al apoyarse dejan de ser iguales entre lados, y esa desigualdad se cuantifica comparando los impulsos de fuerza de un lado con los del lado contrario. Frente a las asimetrías que producen las cojeras, el control muscular compensa redistribuyendo los torques musculares entre las articulaciones: dentro de esa redistribución, la articulación del lado sano aumenta su torque pico para suplir a la articulación afectada y mantener la locomoción. Cuando en cambio el control muscular falla de forma inconsistente de un paso a otro, aparece la ataxia: la longitud y la duración de cada paso empiezan a variar de manera errática alrededor de su valor típico, y esa variabilidad aumentada es lo que distingue una marcha atáxica de una marcha sana.
ID:5977
Grupo 4: Grupo 4: Variabilidad interpaso y ataxia
Descripción
Una falla muscular inconsistente entre pasos incrementa la variación errática de la longitud y la duración de cada paso alrededor de sus valores típicos. La variabilidad aumentada distingue la marcha atáxica de la marcha sana. Las referencias sanas son los valores típicos de longitud y duración. El storyboard establece una dependencia monotónica cualitativa entre inconsistencia del control y variabilidad, sin ecuación explícita.
Pregunta clave: ¿Cómo una falla inconsistente produce ataxia?
Una falla muscular inconsistente entre pasos incrementa la variación errática de la longitud y la duración de cada paso alrededor de sus valores típicos. La variabilidad aumentada distingue la marcha atáxica de la marcha sana. Las referencias sanas son los valores típicos de longitud y duración. El storyboard establece una dependencia monotónica cualitativa entre inconsistencia del control y variabilidad, sin ecuación explícita. Cuando en cambio el control muscular falla de forma inconsistente de un paso a otro, aparece la ataxia: la longitud y la duración de cada paso empiezan a variar de manera errática alrededor de su valor típico, y esa variabilidad aumentada es lo que distingue una marcha atáxica de una marcha sana. Cuando este control muscular falla de forma asimétrica entre extremidades, aparecen las cojeras: los picos de fuerza que cada extremidad ejerce contra el suelo al apoyarse dejan de ser iguales entre lados, y esa desigualdad se cuantifica comparando los impulsos de fuerza de un lado con los del lado contrario.
ID:5978
Grupo 5: Grupo 5: Margen predictivo de estabilidad
Descripción
El centro de masa extrapolado proyecta hacia adelante el estado dinámico del animal y se compara con el borde del polígono de soporte. Mientras permanece dentro del borde, el margen de estabilidad lateral es positivo y existe capacidad de corrección. Cuando cruza el borde, el margen se vuelve negativo y señala riesgo inminente de caída. El cruce por cero constituye un umbral explícito.
Pregunta clave: ¿Cómo se anticipa la pérdida lateral de estabilidad?
El centro de masa extrapolado proyecta hacia adelante el estado dinámico del animal y se compara con el borde del polígono de soporte. Mientras permanece dentro del borde, el margen de estabilidad lateral es positivo y existe capacidad de corrección. Cuando cruza el borde, el margen se vuelve negativo y señala riesgo inminente de caída. El cruce por cero constituye un umbral explícito. La proximidad del animal a esa pérdida de equilibrio se cuantifica mediante un margen de estabilidad lateral, que compara la posición de un centro de masa extrapolado hacia adelante en el tiempo con el borde del polígono de soporte: mientras ese centro de masa extrapolado queda dentro del borde, el margen es positivo y el animal conserva capacidad de corrección; cuando el centro de masa extrapolado cruza el borde, el margen se vuelve negativo, y un margen negativo señala un riesgo inminente de caída. El resultado conjunto de estos mecanismos de corrección, sumados a la sobrecarga descrita, es que las perturbaciones pequeñas sobre el centro de masa terminan produciendo correcciones desproporcionadamente grandes y energéticamente costosas: cada corrección devuelve la proyección del centro de masa al interior del polígono de soporte, reponiendo la condición de equilibrio dinámico con la que se abrió esta descripción, pero a un costo creciente. Este equilibrio exige que la proyección vertical del centro de masa permanezca dentro del polígono de soporte, la región definida por los puntos de contacto de las extremidades con el suelo: mientras la proyección se mantiene dentro de ese polígono, el control postural sostiene la condición de equilibrio; cuando la proyección sale de esa región, la condición se viola. El daño neurológico, la fatiga y las perturbaciones externas empujan la proyección del centro de masa fuera del polígono de soporte, y esa salida hace que el animal entre en inestabilidad.
ID:5979
Grupo 6: Grupo 6: Compensación articular y degeneración secundaria
Descripción
Ante la asimetría de la cojera, el control muscular redistribuye los torques entre articulaciones. La articulación sana aumenta su torque pico para suplir a la afectada y mantener la locomoción. Un aumento sostenido de ese torque produce sobrecarga progresiva y, con el tiempo, degeneración secundaria. La duración de la sobrecarga es una variable temporal implícita en la progresión, pero el storyboard no define su ley.
Pregunta clave: ¿Cómo la compensación de una cojera sobrecarga una articulación sana?
Ante la asimetría de la cojera, el control muscular redistribuye los torques entre articulaciones. La articulación sana aumenta su torque pico para suplir a la afectada y mantener la locomoción. Un aumento sostenido de ese torque produce sobrecarga progresiva y, con el tiempo, degeneración secundaria. La duración de la sobrecarga es una variable temporal implícita en la progresión, pero el storyboard no define su ley. Ese aumento sostenido del torque pico en la articulación sana la sobrecarga progresivamente, y esa sobrecarga conduce con el tiempo a una degeneración secundaria en una articulación que originalmente no estaba dañada. Frente a las asimetrías que producen las cojeras, el control muscular compensa redistribuyendo los torques musculares entre las articulaciones: dentro de esa redistribución, la articulación del lado sano aumenta su torque pico para suplir a la articulación afectada y mantener la locomoción. Cuando en cambio el control muscular falla de forma inconsistente de un paso a otro, aparece la ataxia: la longitud y la duración de cada paso empiezan a variar de manera errática alrededor de su valor típico, y esa variabilidad aumentada es lo que distingue una marcha atáxica de una marcha sana.
ID:5980
Grupo 7: Grupo 7: #EDC948
Descripción
Pregunta clave: ¿Cómo las correcciones restauran equilibrio a costa del desempeño?
Las perturbaciones pequeñas del centro de masa pueden exigir correcciones desproporcionadamente grandes y energéticamente costosas. Las correcciones restituyen la proyección al interior del polígono, pero el costo crece con el esfuerzo corrector y con la sobrecarga acumulada. El resultado observable es una reducción de la velocidad óptima y un aumento del costo metabólico por metro. El storyboard define direcciones monotónicas, pero no funciones cuantitativas. Ese costo se expresa como una reducción de la velocidad óptima de desplazamiento y como un aumento del costo metabólico por cada metro recorrido, de modo que el control postural termina resolviendo la inestabilidad al precio de una locomoción más lenta y más cara de sostener. El resultado conjunto de estos mecanismos de corrección, sumados a la sobrecarga descrita, es que las perturbaciones pequeñas sobre el centro de masa terminan produciendo correcciones desproporcionadamente grandes y energéticamente costosas: cada corrección devuelve la proyección del centro de masa al interior del polígono de soporte, reponiendo la condición de equilibrio dinámico con la que se abrió esta descripción, pero a un costo creciente. La proximidad del animal a esa pérdida de equilibrio se cuantifica mediante un margen de estabilidad lateral, que compara la posición de un centro de masa extrapolado hacia adelante en el tiempo con el borde del polígono de soporte: mientras ese centro de masa extrapolado queda dentro del borde, el margen es positivo y el animal conserva capacidad de corrección; cuando el centro de masa extrapolado cruza el borde, el margen se vuelve negativo, y un margen negativo señala un riesgo inminente de caída. Este equilibrio exige que la proyección vertical del centro de masa permanezca dentro del polígono de soporte, la región definida por los puntos de contacto de las extremidades con el suelo: mientras la proyección se mantiene dentro de ese polígono, el control postural sostiene la condición de equilibrio; cuando la proyección sale de esa región, la condición se viola.
ID:5981