Biomecanica 6

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Propiedades mecánicas del musculo

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Propiedades mecánicas del musculo

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Mecánica y estructura muscularEn general, se puede decir que el tejido muscular ejerce

varias funciones importantes en el organismo, como sirve de reserva de proteínas o contribuir a mantener la temperatura corporal, aunque se debe saber que la principal propiedad del musculo esquelético es la de contraerse y estirarse y que la unidad estructural de contracción es la célula o fibra muscular.

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El musculo esquelético esta compuesto por miles de fibras musculares unidas entre si por tejido conjuntivo, y cada fibra tiene una forma alargada, cuya longitud y espesor es variable según el musculo en particular, aunque también es posible hallar fibras de diámetro variable en un mismo musculo

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La fibra muscular se caracteriza, principalmente, por su elasticidad y capacidad de deformación, la cual puede llegar a un 57% de deformación con respecto a su longitud en reposo. Sin embargo, en los músculos penniformes, bipenniformes (semimembranoso, recto femoral) o radiados multipenniformes (deltoides), el acortamiento de la fibra muscular no será acompañado por el mismo acortamiento del musculo en general, esta situación ocurre en los músculos longitudinales. De hecho, el recorrido del tendón esta, únicamente, en relación con el coseno del ángulo que forma la fibra muscular con dicho tendón, como se observa en el siguiente esquema.

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Cada fibra muscular consta de una masa de protoplasma en la que se hallan largos filamentos conocidos como miofibrillas, las cuales constituyen los elementos táctiles. Dichas fibras musculares están cubiertas por una delgada membrana (sarcolema) y cada fibra existe un gran numero de núcleos, colocados a intervalos debajo del sarcolema algunas fibras contienen cantidades apreciables de pigmento rojo o mioglobina, que esta relacionada químicamente con la hemoglobina y con la posibilidad de almacenar oxigeno para su transporte intracelular.

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Tipos de fibras muscularesSegún la proporción de mioglobina que tienen los

músculos y la función que desempeñan estos, se suelen dividir generalmente, en:

a) Rojos, caracterizados por una alta concentración de mioglobina, los cuales producen una contracción lenta y no se fatiga fácilmente.

b) Blancos, por su velocidad de contracción es mas rápida, aunque tienden a fatigarse mas rápidamente.

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siguiendo el mismo principio general expuesto para la clasificación de los músculos, las fibras también pueden dividirse, desde su punto de vista metabólico y funcional, en dos grandes tipos

a) Tipo I, de la contracción lenta y bien equilibradas en su metabolismo aeróbico debido a las numerosas mitocondrias que poseen. Su tiempo de contracción es relativamente alto (150 ms) y su velocidad de conducción del estimulo relativamente pequeña

b) tipo II, de contracción mas rápida con una velocidad de conducción del estimulo de

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Las fibras tipo II suelen dividirse en tres grupos:

1. de tipo II A, que utilizan la vía oxidativa como la glucotica

2. Del tipo II B, que utilizan únicamente la vía glucolitica

3. De tipo II C, correspondientes a fibras de tipo indeterminado

La característica mecánica que establece mayores diferencias en la función de las fibras sea la velocidad de contracción.

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Unidad motoraCada musculo es inervado por uno o mas nervios y cada

uno de estos nervios se divide en pequeñas ramas que penetran en la cara profunda del musculo. Siguiendo a Llanos (1998), cada ramificación nerviosa contiene 2 tipos de fibras:

a) Las sensitivas, un 40% son sensoriales y provienen, básicamente, de los huesos musculares y de los órganos tendinosos de golgi y un 60% son motoras eferentes que constituyen, en su mayoría, el sistema neuromotor de fibras gamma destinados a la inervación de los husos musculares

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b) Eferentes automáticas destinadas al musculo liso vascular.

la unidad motora esta constituida, por la fibra nerviosa procedente de una célula medular, las ramas terminales y las fibras musculares que son inervadas por estas

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Se puede observar un esquema de inervaciones motoras que constituyen la unidad funcional del musculo o unidad motora

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El numero de fibras musculares inervadas por una neurona varia y esta generalmente establecido que los músculos encargados de los ajustes posturales y los movimientos de precisión tiene menor numero de fibras musculares por unidad motora.

El tamaño de la unidad motora esta relacionada con la fuerza que es precisa. Cuando se requiere poca fuerza y precisión en los movimientos, los músculos están constituidos por unidades motoras de menor tamaño como en los músculos flexores de las articulaciones, cuando se requiera mayor fuerza los músculos estarán constituidos por unidades motoras de mayor tamaño, como en los músculos extensores de las articulaciones

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Mecánica de la contracción muscularDurante la actividad muscular, y desde el punto de vista

de la forma de contraerse un musculo, se puede distinguir don grandes categorías de contracción muscular

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a) Contracción isométrica, cuando los músculos producen una tención sin que exista desplazamiento de sus inserciones.

b) Contracción isotónica, cuando el musculo produce una tensión con desplazamiento de sus inserciones. Este ultimo tipo de tención se distinguen tres posibilidades, siguiendo los tres tipos de regímenes de contracción planteados por Cometí (1998)

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Contracción concéntrica, cuando las inserciones del musculo se acercan a la tensión

Contracción excéntrica, cuando sus inserciones se separan durante la tención

Contracción pliometrica cuando las inserciones musculares se alejan para acercarse posteriormente, manteniendo un intervalo de tiempo muy pequeño entre la fase excéntrica y concéntrica

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En realidad , el musculo no puede contraerse nunca isotónicamente, ya que este tipo de contracción siempre comenzará con una contracción isométrica. Solo cuando la tensión en el musculo supera a la fuerza necesaria para desplazar la resistencia externa se produce la contracción isotónica y, consecuente mente el movimiento

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La contracción pliometricaCavagna comprobó como un musculo puede generar mayor tención durante su contracción concéntrica cuando previamente se ha estirado, y el tiempo de transcurrido entre el estiramiento y el acortamiento es relativamente pequeño.

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Seria muy fácil comprobar que es posible alcanzar una altura mayor de salto, cuando previamente se realiza cierta actividad excéntrica con la musculatura.

También se puede explicarlo desde el punto de vista neurológico o mediante el comportamiento que tiene la musculatura cuando se produce una contracción muscular debida a un estiramiento rápido o imprevisto (reflejo mitótico de estiramiento)

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Durante la realización de una contracción pliometrica o ciclo estiramiento acortamiento, se pueden distinguir cuatro faces:

a) Ala pre activación, o periodo desde que aparece una cierta actividad muscular hasta que se comienza a ejercer fuerzas contra los elementos externos

b) La contracción muscular excéntrica, que se comprende desde que se inicia las fuerzas contra los elementos externos hasta que finaliza el alargamiento del musculo

c) Fase de acoplamiento, considerada como el tiempo necesario para invertir la dirección del movimiento

d) La contracción concéntrica, desde que inicia el acortamiento muscular hasta que se pierde el contacto con los elementos externos, contra los cuales se ha ejercido la fuerza

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La pre activación es el resultado de la activación neuronal programada previamente a la aplicación de fuerzas externas, bajo el control de centros superiores del sistema Nervioso Central que proporcionan al musculo la rigidez necesaria para oponerse al estiramiento.

El grado de pre activación depende de la precarga esperada, de tal forma que cuándo existen las previsiones de tener que realizar un estiramiento intenso, debido a un gran impacto con elementos externos, la pre activación se incrementa; cuando la previsión del impacto es excesiva, comienza a disminuir el grado de activación

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Tarea resumen de la “ecuación y modelo de los tres elementos de Hill para la contracción muscular”

Biomecánica deportiva pág. 342-347