Biomecánica Del Tejido Muscular 2016b

JORGE ENRIQUE DAZA ARANA FISIOTERAPEUTA. MSc. DOCENTE KINESIOLOGÍA

La

palabra músculo proviene del diminutivo musculus , mus mus (rató ratón n) culus ulus (pequeño), porque en el momento de la cont ontrac acci ción ón,, los roman omanos os dec decían ían que que parecían un pequeño ratón por la forma. “

La

” 

contractilidad es una de las propiedades fundamentales de la célula muscular

Músculo Esquelético

Músculo Liso

Músculo Cardíaco

 Músculo esquelético o estriado o voluntario.  Motor que proporciona el movimiento al esqueleto, así

como el mantenimiento de la postura.  Contractilidad: Capacidad de acortase.  Unidad Básica de la Contracción Muscular: o

  Multinucleada.

o

  Alargada.

o

  Delgada.

MIOCITO.

 Es el tejido más abundante en el cuerpo humano,

40 - 45% del peso total del cuerpo.  El cuerpo tiene más de 430 músculos esqueléticos:

pares y ambos lados.  Los músculos proporcionan fuerza y protección al

esqueleto distribuyendo cargas impactos.

y absorbiendo

 Los músculos permiten a los huesos moverse sobre

sus articulaciones y permiten el mantenimiento de la postura corporal frente a la fuerza

A

Unidad funcional de la contracción muscular, contenida en la miofibrilla.

El tejido conectivo del músculo sirve para:  Discurre

la rica inervación vascularización del músculo.

 EPIMISIO  –   FASCIA MUSCULAR.  PERIMISIO.  ENDOMISIO.

y

 Filamentos delgados: ACTINA

 Filamentos elástico: TITINA

 Filamentos gruesos: MIOSINA

 Filamentos inelásticos: NEBULINA.

Membrana plasmática que recubre la miofibrilla. Conectado a líneas Z

Fusiformes

Segmentados

ARQUITECTURA DE UN MÚSCULO Diversa colocación de las fibras musculares respecto al eje de fuerzas que genera.  Fusiformes: Fibras Rectas.  Penniformes: Fibras Inclinadas.  Segmentados:   Bandas transversales

Penniforme

Bipenniforme Multipenniforme

de tejido aponeurótico.

 Biceps.  Triceps.  Cuadriceps.

 Monoarticulares.  Biarticulares.  Poliarticulares.

Conjunto de fibras musculares inervadas por una neurona motora.

Unión entre el axón terminal de una neurona motora y la placa motora.

 Acetilcolina:   Mediador químico de

los impulsos nerviosos en la unión mioneuronal.

 El grado de acción de un fascículo

para un movimiento dependerá de la frecuencia del impulso nervioso.

 Principio del   “Todo o   Nada”: Fibra

muscular.

TIPO I

CÉLULAS MUSCULARES TIPO II

Lentas. Rápidas. Energía a partir de Energía almacenada en el músculo en oxígeno sanguíneo. forma de glucosa, en ausencia de oxígeno, transformándola en ácido láctico. Tipo II A: Gran potencia y buena resistencia. Tipo II B: Mediante entrenamiento puede asemejarse a tipo I.

TIPO I

CÉLULAS MUSCULARES TIPO II

AGONISTA

Realizan el movimiento principalmente.

ANTAGONISTA

Realizan el movimiento opuesto. Evitan que un de las dos articulaciones se exceda en su movimiento y mantienen la tensión sin realizar un acortamiento completo.

SINERGISTA

Realizan funciones semejantes.

NEUTRALIZADORES

Previenen de acciones indeseables de otros músculos.

ESTABILIZADORES

Mantienen una parte específica del cuerpo en una posición estable o neutralizada.

Sensible a cambios HUSO longitud y velocidad. NEUROMUSCULAR Activa sinergista. Inhibe antagonistas.

ORGANO TENDINOSO DE GOLGI

de

Sensible a cambios de tensión en el tendón. Inhibe tensión excesiva de fibras y estimula las de tensión baja.

FASE DE INICIO: 

Comienza la contracción isotónica de las fibras musculares próximas al tendón de inserción.



Contracción isométrica del vientre muscular.

FASE INTERMEDIA: 



Contracción isotónica del segmento próximo al tendón de inserción en su máxima expresión acompañada por la del vientre muscular cercano a esta zona. Contracción isométrica de la porción muscular próxima al tendón.

FASE FINAL: 

Contracción isotónica total de todas las partes del vientre muscular.

CARGA 

Se denomina así a la fuerza que desempeña un objeto o agente externo sobre los músculos, depende del peso y la forma.

VOLUMEN DE CARGA 

Representa la cantidad o magnitud física del trabajo o ejercicio que se emplee. En ella intervienen variables como la distancia, cadencia, ritmo y posición de la ejecución.

INTENSIDAD DE LA CARGA 

Representa las variables implicadas en el volumen de la carga en función del tiempo.

Músculos con fibras paralelas al eje de

tracción. Músculos

con fibras inclinadas respecto al eje de tracción.

Músculos

con

múltiples

ángulos

con de

inclinación. La Fuerza del Músculo depende del

área de sección.

Los tendones y los

tejidos conectivos dentro y alrededor del vientre muscular son estructuras VISCOELÁSTICAS.

Cuando

los componentes elásticos paralelos y en serie se estiran durante la contracción activa o el alargamiento pasivo del músculo, se produce Tensión y se almacena energía.

La DISTENSIBILIDAD y ELASTICIDAD   de los componentes elásticos son valiosos para el músculo por: Tienden a mantener al músculo en buen disposición para la contracción

Aseguran que los elementos contráctiles vuelvan a sus posiciones

originales (de reposo) Ayudan a prevenir el sobreestiramiento pasivo de los elementos

contráctiles cuando estos se encuentren relajados La propiedad viscosa les permite absorber energía

LEY DE LA DETORCIÓN Siempre que exista la contracción de un músculo se suele observar un movimiento de rotación del segmento óseo movilizado ya que, habitualmente el origen y la inserción del músculo se localizan en diferentes planos en el espacio.

LEY DEL ÁNGULO DE APLICACIÓN DE STEINDLER El efecto   “estabilizador” o de   “movimiento”  de un músculo depende del ángulo que adopte su tendón de inserción.

Cuanto mas paralelo este el tendón en su inserción al eje longitudinal del hueso donde se inserta (ángulo agudo) tanto mas estabilizador es el músculo. Cuanto mas perpendicular mas función generadora de movimiento.

LEY DE STARLING El estiramiento previo a la contracción de la fibra muscular, aumenta la fuerza muscular resultante de la contracción. El estiramiento asociado de las estructuras de tejido conectivo del músculo se suma a la tensión o fuerza contráctil generada, obteniendo mayor eficacia en el movimiento final.

La fuerza o tensión que un músculo ejerce varía con la longitud a la cual se mantiene cuando se estimula.

La máxima tensión se produce cuando la fibra muscular está aproximadamente en su longitud de reposo.

Tensión

Activa:   desarrollada

por

los

elementos contráctiles del músculo.

Tensión Pasiva: desarrollada por la parte no contráctil del músculo cuando se estira.

La velocidad de acortamiento de un músculo contrayéndose concéntricamente es inversamente proporcional a la carga externa aplicada. La velocidad de acortamiento es máxima cuando la carga externa es cero. Cuando la carga externa iguala la fuerza máxima que el músculo puede ejercer, la velocidad de acortamiento se convierte en cero y el músculo se contrae isométricamente.

Fuerza y tiempo de contracción directamente proporcionales.

son

A mayor tiempo, mayor será la fuerza desarrollada, hasta el punto de máxima tensión.

La fuerza que un músculo puede producir es proporcional a la sección transversal de la miofibrilla.

La velocidad y la excursión (rango de trabajo) que el músculo puede producir son proporcionales a la longitud de la miofibrilla.

El incremento de la temperatura del músculo causa incremento en la velocidad de conducción a través del sarcolema, incrementando frecuencia de estimulación y producción de fuerza.

Mecanismos: 1. Incremento del flujo sanguíneo. 2. Producción de calor generada por el metabolismo, liberación de energía de la contracción y por la fricción a medida que los elementos contráctiles deslizan unos sobre otros.

Máquina simple que consiste esencialmente en una barra que se apoya o puede girar sobre un punto ( )y está destinada a vencer una fuerza ( ) mediante la aplicación de otra fuerza ( ).

Primer Género Segundo Género Tercer Género

La relación entre brazo de potencia y de resistencia es inversa.      

Los brazos de potencia van a incidir en el grado de fuerza transmitida y los brazos de resistencia repercuten en el movimiento aplicado al objeto.

El corazón, centro de la cavidad torácica, está suspendido por sus conexiones a los grandes vasos dentro de un delgado saco fibroso llamado pericardio.

Bomba del corazón derecho:  mover la sangre a través de los vasos pulmonares Bomba del corazón izquierdo:  mover la sangre por los órganos sistémicos.

PERICARDIO: Visceral, Parietal y Fibroso

MIOCARDIO ENDOCARDIO

Células alargadas y ramificadas, con un núcleo central (aunque a veces más de uno). Forman uniones terminales altamente especializadas denominadas discos intercalares, que facilitan la conducción del impulso nervioso. Las células se bifurcan formando una red tridimensional compleja. las células cardíacas no se pueden dividir y, en caso de lesión, no se pueden reemplazar.

Los potenciales de acción de las células del músculo cardiaco difieren de las células del músculo esquelético de tres maneras muy importantes que promueven la excitación rítmica sincronizada del corazón: 1. Pueden ser autogeneradores. 2. Conducirse directo de célula a célula 3. Se mantienen por periodos extensos, lo que excluye la fusión de contracciones espasmódicas individuales.



 Longitud Fija



 Tensión Fija

Al añadir carga al músculo disminuye la velocidad y extensión de su acortamiento. De este modo, el curso de una contracción muscular depende tanto de las capacidades inherentes del músculo como de las limitaciones externas que se colocan en el músculo durante la contracción.

Estructura y Geometría de las Cámaras

Capacidad de contractilidad de las fibras musculares

Resistencia al flujo que impone la red vascular

Llenado cardíaco

 El músculo cardíaco se considera un material viscoelástico.

o

 Simplificando la respuesta del músculo puede interpretarse con un modelo mecánico de resorte y amortiguador.

o

o

Propiedad elástica pasiva de la cámara ventricular:

o

Relación Presión  –  Volumen Tensión - Deformación

=

Capacidad de acumular determinado volumen sanguíneo sin provocar aumentos considerables de presión. También denominada Compliance o Distensibilidad.

Es un indicador de la resistencia que oponen las fibras miocárdicas a la contracción y el estiramiento. Esta tensión depende de:  Presión intracavitaria

o

 Forma y dimensión de la cámara

o

 Espesor de la pared

o

Es importante aclarar que la tensión en la pared no es un indicativo de la capacidad de contracción del corazón: el valor durante la fase de expulsión refleja la postcarga ventricular, y el valor durante el llenado refleja la precarga.

Acortamiento de las fibras miocárdicas y su relación con la generación de tensión en la pared cardíaca para producir la .

Un incremento en la distensión cavitaria previa a la contracción, aumenta el volumen expulsado. La contracción de la fibra muscular es en función de su longitud.