Biomecánica del músculo

Presentación del tema: "Biomecánica del músculo"— Transcripción de la presentación:

1 Biomecánica del músculo
ESTRUCTURA DEL MUSCULO ESQUELETICO. TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES. ARQUITECTURA DEL MUSCULO ESQUELETICO . PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MUSCULOS. MECANICA DE LA CONTRACCION MUSCULAR. TIPOS DE CONTRACCION MUSCULAR CLASIFICACIONFUNCIONAL DE LOS MUSCULOS APLICACION DE LA FUERZA MUSCULAR A LAS PALANCAS OSEAS.

2 El movimiento implica desplazamiento de elementos esqueléticos que pueden considerarse como elementos pasivos. Este desplazamiento es posible mediante los elementos activos, los cuales son los encargados de transformar la energía química en energía mecánica o fuerza. Los elementos activos de carácter más universal son los músculos.

3 El organismo humano esta formado por 430 músculos voluntarios, pero la unidad estructural, responde básicamente a un único patrón.

4 Existe gran versatilidad, en el sentido de capacidad para producir movimiento en condiciones muy diversas: Individuos de diferentes tamaños Individuos con diferente temperatura. Individuos que requieren acciones muy rápidas o extraordinariamente lentas, ocasionales o bien rítmicas.

5 TIPOS DE MÚSCULOS EXISTEN TRES TIPOS DE MÚSCULOS:
LISO CARDÍACO ESQUELÉTICO LISO: Es involuntario (se contrae por vía refleja ) y forma parte del sistema digestivo. CARDÍACO: Es estriado, esta localizado en el corazón y es también involuntario ESQUELÉTICO: Es estriado, voluntario también se contrae por vía refleja y tiene tono muscular.

6 Tono muscular EL TONO (energía potencial) GENERAL DEL MÚSCULO ESTÁ DETERMINADO POR LA ELASTICIDAD PASIVA Y LA TURGENCIA (abultamiento) DE LOS TEJIDOS MUSCULAR Y FIBROSO, LA CONTRACCIÓN MUSCULAR PUEDE NO SER CONTÍNUA PERO ES UNA RESPUESTA DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL AL ESTÍMULO.

7 FUNCIONES DEL MUSCULO ESQUELÉTICO
MANTENIMIENTO DE LA POSTURA: Debido al tono y contracciones musculares MOVIMIENTO: Las contracciones musculares acortan los músculos y a través de la inserción en los huesos y las articulaciones producen movimiento. TERMOGÉNESIS La contracción muscular genera calor

8 LOS MÚSCULOS SE ORGANIZAN EN COMPARTIMIENTOS DELIMITADOS POR HUESOS Y UNA FASCIA DE RECUBRIMIENTO: (IZQ. ANTEBRAZO, DER. CORTE TRANVERSAL DE LA PIERNA)

9 PROPIEDADES DE LA FIBRA MUSCULAR
EXCITABILIDAD: responde a estímulos mediante potenciales de acción. CONTRACTILIDAD: capacidad de acortarse y generar tensión después de un estímulo. EXTENSIBLIDAD: capacidad de estirarse por encima de la longitud normal sin sufrir daño. VISCOELASTICIDAD: recobra su longitud original después de la contracción o estiramiento.

10 CLASIFICACIÓN ANATÓMICA
POR SU FORMA: largos, anchos, cortos POR LA DISPOSICIÓN DE SUS FIBRAS: fusiformes, semipeniformes, peniformes, multipeniformes. POR LAS CABEZAS Y TENDONES: número de cabezas o partes musculares (biceps: bi, dos – ceps, cabezas) tienen un origen independiente y se fuscionan antes de formar un tendon. Por los Tendones terminales, monocaudados (1) o policaudados (mas de 1) POR LOS VIENTRES MUSCULARES: cuando existen vientres musculares separados por uno o varios tendones intermedios. (mandíbula, recto abdominal)

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15 ARQUITECTURA DEL MUSCULO ESQUELETICO
Existen dos tipos principales de estructura muscular: la longitudinal o fusiforme y la penniforme. La fusiforme consta de fibras paralelas que recorren toda la longitud del músculo. La penniforme consta de fibras orientadas en sentido diagonal con respecto a la dirección de la tracción. En los músculos fusiformes, la suma de las fuerzas ejercidas por cada fibra es igual a la fuerza medida en el tendón. En un músculo penniforme, la fuerza desarrollada por las fibras es igual a la fuerza medida en el tendón y dividida por el coseno del ángulo de penación de las fibras.

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17 FUNCIONES MUSCULARES EL MÚSCULO APROXIMA SUS DOS INSERCIONES Y ACTÚA SONBRE TODAS LAS ARTICULACIONES QUE ATRAVIESA NORMALMENTE HAY UN PUNTO FIJO Y UNO MÓVIL. MÚSCULOS QUE REALIZAN EL MOVIMIENTO O AGONÍSTAS (LUCHADOR) MÚSCULOS QUE SE OPONEN AL MOVIMIENTO O ANTAGONÍSTAS (RIVAL) MÚSCULOS ESTABILIZADORES ARTICULARES O SINÉRGICOS (ACCIÓN)

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20 ESTRUCTURA DEL MUSCULO ESQUELETICO
Constituye el 40% de la masa corporal y contiene elementos contráctiles o activos y elementos inertes o pasivos Elementos contráctiles o activos Los músculos están formados por millones de células cilíndricas de forma fina y alargada dispuestas en paralelo llamadas fibras musculares. En su interior presentan un constituyente subcelular denominado miofibrilla que a su vez esta compuesto de una serie de elementos llamados sarcómedas, dispuestos en serie a lo largo del eje longitudinal de la fibra.

21 El sarcomero constituye la unidad funcional del músculo
El sarcomero constituye la unidad funcional del músculo. De los extremos opuestos de cada sarcomero, bandas z, parten filamentos finos hacia el centro, 1 micra de longitud. El espacio entre ellos esta ocupado en cambio por filamentos mas gruesos, de casi 1.6 micras, de tal modo que cada filamento suele estar rodeado por 6 filamentos finos , mientras cada filamento fino esta rodeado por 3 filamentos gruesos.

22 Elementos inertes Todo el músculo está rodeado por una vaina de tejido conjuntivo, llamado Epimisio. Este, se extiende dentro del músculo formando el Perimisio, que a su vez divide el músculo en una serie de fascículos, cada uno de los cuales contiene varias fibras musculares. Todos estos elementos, con proporciones variables de colágeno y fibras reticulares y elásticas, constituyen el componente elástico paralelo a las fibras.

23 La masa muscular se continúa en sus extremos por una parte fibrosa o tendinosa, exclusivamente pasiva, que fijada a los huesos, transmite la tensión contráctil y suaviza sus variedades bruscas. Los tendones han sido considerados durante mucho tiempo como los principales elementos responsables del comportamiento elástico del músculo. No obstante, en ensayos in vitro se ha podido comprobar que sólo admiten alargamientos inferiores al 10% de la longitud en reposo, sin que se alteren sus características mecánicas

24 TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
La función del músculo depende de las propiedades de sus fibras. Los principales tipos de fibra muscular (I, II y algunos tipos intermedios), se pueden diferenciar mediante sus propiedades histoquímicas, ultraestructurales y fisiológicas. Fibras de tipo I (lentas o rojas), tienen un metabolismo oxidativo y gran contenido en oxihemoglobina, lo que le permite especializarse en contracciones potentes, lentas y duraderas. Fibras de tipo II (rápidas o pálidas), tienen un metabolismo glicolítico y están dedicadas a movimientos rápidos y precisos.

25 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MUSCULOS
Los indicadores biomecánicos fundamentales que caracterizan la actividad del músculo son: a) la fuerza que se registra en su extremo (esta fuerza se denomina tensión o fuerza de tracción muscular) b) la velocidad de variación de la longitud.

26 La contracción se manifiesta en la variación de la tensión o de la longitud del músculo (o de ambas), así como de otras de sus propiedades mecánicas (elasticidad, rigidez, etc.) Si la estructura del músculo la consideramos como una combinación de sus elementos elásticos y contráctiles, veremos que los componentes elásticos, por sus propiedades mecánicas, son análogos a los resortes, es decir para estirarlos debe aplicarse una fuerza.

27 Para distenderlos hay que aplicar una fuerza.
Los componentes contráctiles corresponden a aquellas partes de las sarcómeras del músculo donde los filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros y, en mayor o menor medida, según la intensidad de la contracción.

28 En la contractura cuando el solapamiento es máximo, el músculo se acorta.
Inversamente, cuando el músculo está completamente relajado, el solapamiento entre los filamentos es nulo. Durante la contracción, el límite de solapamiento viene fijado por el contacto entre los filamentos gruesos y los discos Z. El vientre muscular en reposo es distendible y no se opone al estiramiento, hasta que no se alcanzan longitudes extremas.

29 El vientre muscular presenta un comportamiento viscoelástico, pues no cumple la ley de Hooke, es decir, el estiramiento no es directamente proporcional a la carga.

30 Si el músculo se distiende reiteradamente a pequeños intervalos, entonces su longitud aumenta más que si se actúa sobre él una sola vez. Esta propiedad del músculo es aprovechada en la práctica deportiva cuando se ejecutan ejercicios de flexibilidad (movimientos de resorte, péndulos repetidos, etc.). La longitud que trata de alcanzar el músculo cuando se encuentra libre de toda carga, se denomina de equilibrio (punto A de la figura). La longitud del músculo es siempre mayor que la longitud de equilibrio aun en relajamiento (punto B de la figura).