Contracción muscular (Músculos)
1) ¿Qué es un músculo?
2) Músculo como órgano efector
3) ¿Qué hacen los músculos?
4) Tipos de músculos
5) Fisiología muscular
Fisiología humana/Sistema muscular. El sistema muscular es el sistema biológico de los seres humanos que produce el movimiento. El sistema muscular, en los vertebrados, se controla a través del sistema nervioso, aunque algunos músculos, como el músculo cardíaco, pueden ser completamente autónomos.
6) Fisiología de la contracción muscular
¿Cómo ocurre?
El músculo esquelético es estimulado por una
neurona motora, la cual proyectará numerosas terminaciones sobre el
músculo. Las terminaciones en el músculo se denominan unión
neuromuscular. El final de los axones de las neuronas motoras que forman
estas uniones son llamados botones terminales, el cual posee muchas
mitocondrias que le proporcionan energía, y varias vesículas en su
interior, las cuáles contienen cada una unas 10000 moléculas de
acetilcolina.
Una vez llegado el impulso nervioso al botón terminal se
abren los canales del calcio para que estos cationes puedan entrar más
fácilmente. Estos cationes promueven la ruptura de las vesículas y el
paso de la acetilcolina al espacio sináptico. Estas moléculas se dirigen
a la placa motora.
La unión de dos moléculas de acetilcolina con un
receptor permite la apertura de los canales de sodio, facilitando la
entrada de éstos, junto con el calcio, a la fibra muscular, viajando a
lo largo del sarcolema y los túbulos transversos de la fibra muscular.
Después, el calcio pasa de los túbulos transversos al líquido
intracelular y de ahí al retículo sarcoplásmico, el cual los liberará
para que vayan directos a la troponina. Los iones de calcio se unen a la
troponina, anteriormente liberados por el retículo sarcoplásmico. Al
unirse, la troponina cambia de forma, lo que provoca el desplazamiento
de la tropomiosina.
Esto permite que la zona activa de la actina quede
libre para que la cabeza de miosina se una. Una vez que la cabeza de
miosina ha conseguido desplazar la actina, llega un ATP y se une a la
cabeza de miosina, produciendo el desenlace con la actina.
Posteriormente, se produce la hidrólisis del ATP, se produce ADP y un
fosfato inorgánico, además de activar la cabeza de miosina por la
energía liberada.
Seguidamente, la cabeza se une a la actina y, justo
después, se libera el fosfato inorgánico, lo que provoca que se
fortalezca la unión actina-miosina. Luego, se desprende el ADP y se
produce el desplazamiento de la actina por la cabeza de miosina. Es
entonces cuando llega otro ATP, que provoca de nuevo el desenlace entre
la actina y la miosina.
Todo acaba cuando el calcio vuelve al retículo
sarcoplásmico, por lo tanto la troponina y la tropomiosina vuelven a su
estado natural y las zonas activas de la actina vuelven a estar tapadas,
por lo que la miosina no puede unirse a ella.
7) Tipos de contracción muscular
A) Las contracciones heterométricas
Este tipo de contracción se conoce desde el punto de
vista fisiológico, como aquellas en las que las fibras musculares tienen
dos funciones, la de contraerse y la de modificar su longitud. Estas se
caracterizan por ser las más comunes en la práctica deportiva,
actividades físicas y actividades que correspondan al desenvolvimiento
de la vida diaria, ya que, las tensiones musculares suelen estar
acompañadas, bien sea por acortamiento o alargamiento de las distintas
fibras musculares de ciertos músculos. Este tipo de contracción
isotónicas se dividen en dos:
A.1) La contracción concéntrica
En esta contracción el músculo genera una
tensión y este a su vez se contrae, produciendo un movimiento, esta es
la más común en lo referente a las contracciones musculares. Los
tendones ubicados en el origen y en la inserción, se acercarán cuando
ocurre un acortamiento del vientre muscular, produciendo movimiento en
los huesos. Como, por ejemplo, cuando se levanta un objeto y se flexiona
el codo, el músculo bíceps se contraerá acercando los dos extremos
tendinosos y se produce este tipo de contracción isotónica concéntrica.
A.2) La contracción excéntrica
Cuando se habla de la contracción excéntrica, se dice que el músculo crea una tensión, pero su fuerza es superior a la tensión causada y por esto el músculo cede. El mecanismo en este tipo de contracción es que cuando los tendones se acortan de la misma manera que en la contracción concéntrica y el vientre muscular hace el intento de acortarse cuando llega a su límite, empieza a alargarse y por el mismo efecto los tendones también se alargarán. Como, por ejemplo, cuando al frenar un objeto, el músculo estará ejerciendo una fuerza, pero no la suficiente y, por ende, en vez de acortarse se alargará.
A.2) La contracción excéntrica
Cuando se habla de la contracción excéntrica, se dice que el músculo crea una tensión, pero su fuerza es superior a la tensión causada y por esto el músculo cede. El mecanismo en este tipo de contracción es que cuando los tendones se acortan de la misma manera que en la contracción concéntrica y el vientre muscular hace el intento de acortarse cuando llega a su límite, empieza a alargarse y por el mismo efecto los tendones también se alargarán. Como, por ejemplo, cuando al frenar un objeto, el músculo estará ejerciendo una fuerza, pero no la suficiente y, por ende, en vez de acortarse se alargará.
B) La contracción isométrica
Al realizar una contracción isométrica el músculo genera una tensión, pero no crea ni un acortamiento ni un alargamiento de las fibras musculares, no obstante, dentro del músculo los tendones se encontrarán alargados y el vientre muscular estará acortado, quedando así de la misma longitud, pero obteniendo una tensión mayor. Como, por ejemplo, al sujetar un objeto sin que exista un desplazamiento, la fuerza por ende es igual al peso que se sostiene, como el empujar una pared, se hace fuerza, pero no existe un desplazamiento del objeto en sí.
C) La contracción auxotónica
En estas contracciones se combinan dos tipos de contracciones, las contracciones isotónicas y las contracciones isométricas. Al empezar la contracción muscular se verá más acentuada la contracción isotónica, pero cuando se vaya llegando al final de la contracción, estará más presente la contracción isométrica. Obteniendo una variación activa del músculo durante todo el tiempo que dure la contracción.
D) Las contracciones isocinéticas
Esta se refiere a un tipo de contracción muscular nuevo en el ámbito deportivo. Siendo común en los deportes en que no se necesite generar alguna aceleración en el movimiento, como en el contrario de algunos deportes que se necesita implementar velocidad constante y uniforme, como los son en la natación y en el remo, sabiendo que el agua ejerce una fuerza de manera que sea constante. Ya que se sabe, que las contracciones isocinéticas e isotónicas son concéntricas y excéntricas, cabe destacar que no son iguales, sino que al contrario son bastantes diferentes, las contracciones isocinéticas se producen a una velocidad constante regulada, desarrollando así una tensión máxima durante todo el recorrido del movimiento.
E) La contracción ecocéntrica
Esta contracción se desarrolla de manera simultánea
con una contracción concéntrica y otra contracción excéntrica durante la
misma acción. El músculo involucrado tiene que estar articulando más de
una acción a la vez, por esto, este tipo de contracciones se puede
producir solo en músculos multiarticulares, sabiendo que son músculos
que atraviesan dos articulaciones diferentes, ya que cuando se contrae
logra realizar una acción distinta en cada articulación.
8) Contracturas musculares
Las contracturas musculares suceden cuando un músculo no es capaz de volver a su estado de relajación después de haberse contraído, es decir, el músculo se mantiene contraído de manera involuntaria por un largo periodo de tiempo. Pero… ¿Por qué sucede esto? Las contracturas musculares pueden manifestarse por diversas causas, entre ellas:
-Traumatismos directos.
-El estrés es un detonante habitual de las contracturas musculares.
-Ciertos aspectos ambientales como el frío también pueden generar una contractura muscular.
-Un mal calentamiento previo a la actividad física.
-Un sobreesfuerzo repentino, entre otras…
-El estrés es un detonante habitual de las contracturas musculares.
-Ciertos aspectos ambientales como el frío también pueden generar una contractura muscular.
-Un mal calentamiento previo a la actividad física.
-Un sobreesfuerzo repentino, entre otras…
9) Biomecánica
La Biomecánica es una disciplina que estudia y hace análisis físicos de los movimientos del cuerpo humano. Actualmente, esta ciencia tiene mucha importancia y ha realizado múltiples contribuciones al deporte, entre las cuales es posible citar el análisis y la mejora de las técnicas de los deportes, la prevención de lesiones, la mejora del desempeño de los implementos deportivos, etc. En lo referente a la investigación, los parámetros biomecánicos para el análisis del movimiento son la cinemática, dinamometría, electromiografía y antropometría. La Biomecánica estudia las diferentes áreas relacionadas en el movimiento del ser humano y los animales, considerando: funcionamiento de los músculos, tendones, ligamentos, cartílagos y huesos; cargas y sobrecargas de estructuras específicas, y factores que influencian el desempeño.
A) Cinemática
La cinemática consiste en un conjunto de métodos
que busca medir parámetros cinemáticos del movimiento, a partir de
imágenes de la ejecución del movimiento, se realiza el cálculo de las
variables observadas en las imágenes, como es el caso de la posición,
orientación, velocidad y aceleración del cuerpo o de sus segmentos. La
cinemática se constituye en un área de evaluación biomecánica que se
concentra, fundamentalmente, en la descripción de los movimientos
(desplazamientos), independiente de las fuerzas que los produzcan.
B) Dinámica
La dinámica, engloba todos los tipos de medidas de fuerza y la distribución de la presión, haciendo posible inferir las respuestas del comportamiento dinámico del movimiento humano. Además de estos parámetros para interpretación de las fuerzas de reacción externa, la dinámica se enfoca en comprender la distribución de la fuerza de interacción entre el cuerpo y el medio ambiente.
C) Electromiografía
La electromiografía (EMG) es un método de estudio que se concentra en la actividad neuromuscular: la representación gráfica de la actividad eléctrica del músculo. Un EMG representa el registro gráfico de la actividad eléctrica en el músculo cuando realiza la contracción, motivada por impulsos nerviosos. La utilización de esta área de la evaluación biomecánica presupone la aceptación del hecho que los músculos superficiales son los más importantes para efectos del estudio, por lo que se utilizan electrodos que son colocados sobre la piel.Estando colocados los electrodos sobre la piel, permitirán el registro de la totalidad de la actividad eléctrica de todas las fibras musculares activas.
D) Antropometría
La antropometría se concentra en determinar las características y propiedades del aparato locomotor como son las dimensiones de las formas geométricas de segmentos corporales, distribución de la masa, brazos de palanca, posiciones articulares, etc. La antropometría biomecánica se encarga del desarrollo de modelos antropométricos usados en la Biomecánica, de modo que, a partir de los movimientos de los segmentos o de los cuerpos, sea posible inferir las fuerzas que los originaron y estimar el centro de masa. Para eso, es necesario obtener medidas promedio de densidad corporal por segmentos, así como el tamaño y proporción media de los segmentos corporales.
Funcionamiento
Se sitúa una banda elástica en el pecho, justo debajo de los pectorales, que lleva unos terminales a cada lado capaces de detectar los impulsos eléctricos del corazón y los envían por radiofrecuencia al pulsómetro, que se encarga de realizar todos los cálculos correspondientes.
B) Pie de rey (calibrador)
Definición
El calibre o compás de pequeños diámetros (pie de rey) es un compás de corredera graduado. Sirve para medir los diámetros óseos. La precisión es de 1 mm.
Funcionamiento
Se cogen las ramas del instrumento entre el dedo pulgar e índice descansando sobre el dorso de la mano. Hay que aplicar una presión firme sobre las ramas para minimizar el espesor de los tejidos blandos. Con esta técnica se pueden medir diversos diámetros, como por ejemplo el biestiloideo (distancia entre la apófisis estiloides del radio y del cúbito, el brazo estará extendido y la mano en dorsiflexión al tomar la medida) y como elementos necesarios para el cálculo de la masa ósea.
B) Dinámica
La dinámica, engloba todos los tipos de medidas de fuerza y la distribución de la presión, haciendo posible inferir las respuestas del comportamiento dinámico del movimiento humano. Además de estos parámetros para interpretación de las fuerzas de reacción externa, la dinámica se enfoca en comprender la distribución de la fuerza de interacción entre el cuerpo y el medio ambiente.
C) Electromiografía
La electromiografía (EMG) es un método de estudio que se concentra en la actividad neuromuscular: la representación gráfica de la actividad eléctrica del músculo. Un EMG representa el registro gráfico de la actividad eléctrica en el músculo cuando realiza la contracción, motivada por impulsos nerviosos. La utilización de esta área de la evaluación biomecánica presupone la aceptación del hecho que los músculos superficiales son los más importantes para efectos del estudio, por lo que se utilizan electrodos que son colocados sobre la piel.Estando colocados los electrodos sobre la piel, permitirán el registro de la totalidad de la actividad eléctrica de todas las fibras musculares activas.
D) Antropometría
La antropometría se concentra en determinar las características y propiedades del aparato locomotor como son las dimensiones de las formas geométricas de segmentos corporales, distribución de la masa, brazos de palanca, posiciones articulares, etc. La antropometría biomecánica se encarga del desarrollo de modelos antropométricos usados en la Biomecánica, de modo que, a partir de los movimientos de los segmentos o de los cuerpos, sea posible inferir las fuerzas que los originaron y estimar el centro de masa. Para eso, es necesario obtener medidas promedio de densidad corporal por segmentos, así como el tamaño y proporción media de los segmentos corporales.
10) Aparatos de registro de datos en biomecánica humana
Las
aportaciones realizadas por diversos científicos a los largo de la
historia ha generado que, se hayan desarrollado una serie de aparatos, y
algunos de estos son los siguientes:
A) Pulsómetro
Definición
Es un aparato electrónico que principalmente mide
de forma gráfica y digital la frecuencia cardiaca (pulsaciones por
minuto) en tiempo real. Permite controlar la intensidad y la duración,
tanto del esfuerzo como de la recuperación, el volumen de entrenamiento,
y almacenar estos datos para su posterior análisis. Nos permite llevar
un mejor control de la frecuencia cardiaca, y de esta forma distribuir
la carga de entrenamiento por zonas de esfuerzo.
Funcionamiento
Se sitúa una banda elástica en el pecho, justo debajo de los pectorales, que lleva unos terminales a cada lado capaces de detectar los impulsos eléctricos del corazón y los envían por radiofrecuencia al pulsómetro, que se encarga de realizar todos los cálculos correspondientes.
B) Pie de rey (calibrador)
Definición
El calibre o compás de pequeños diámetros (pie de rey) es un compás de corredera graduado. Sirve para medir los diámetros óseos. La precisión es de 1 mm.
Funcionamiento
Se cogen las ramas del instrumento entre el dedo pulgar e índice descansando sobre el dorso de la mano. Hay que aplicar una presión firme sobre las ramas para minimizar el espesor de los tejidos blandos. Con esta técnica se pueden medir diversos diámetros, como por ejemplo el biestiloideo (distancia entre la apófisis estiloides del radio y del cúbito, el brazo estará extendido y la mano en dorsiflexión al tomar la medida) y como elementos necesarios para el cálculo de la masa ósea.
C) Plataforma de presiones
Definición
Sistema para el registro y análisis de distribución de presiones. Esta aplicación responde a la necesidad de conocer el comportamiento de las presiones en la planta del pie en condiciones estáticas y dinámicas. Permite realizar la visualización de las distintas gráficas de forma interactiva junto con la gráfica de fuerzas, permitiendo ver la evolución de la medida en el transcurso del tiempo.
Funcionamiento
La plataforma de presiones permite observar el reparto de presiones en antepié y retropié. Permite apreciar en todo momento la presión máxima de ambos pies, así como ver la superficie de cada pie y su distribución de masas. Permite trazar ángulos y mediciones sobre la huella al plantar y se pueden hacer comparaciones de huellas con soportes o sin estos para ver las diferencias.
D) Dinamómetro
Definición
Se denomina dinamómetro o newtómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza (instrumento utilizado para medir masas).Un dinamómetro es un aparato para medir intensidades de fuerza.
Funcionamiento
Estos instrumentos consisten generalmente en un muelle contenido en un cilindro, con dos ganchos, uno en cada extremo. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho inferior, el cursor del cilindro inferior se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza. Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke, siendo originalmente formulada para casos del estiramiento longitudinal:
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