fisiología

Mecánica muscular y lesiones musculares.

Por el Dr. Stefano Casali

Fuerza muscular

Desde un punto de vista fisiológico, la fuerza muscular es la capacidad que posee el músculo para desarrollar una tensión útil para superar u oponerse con respecto a las resistencias externas. Más específicamente:

Resistencia por metro cuadrado de sección: 200 kN / m2.

Un músculo con una sección de un decímetro cuadrado puede desarrollar una fuerza de 2000 N, igual al peso de una masa de unos 200 kg.

En el sarcómero, cada tracción de la cabeza de miosina en el filamento de actina produce una fuerza de 3-4 pN.

Mil millones de cabezas de miosina pueden ejercitar, si actúan simultáneamente, una fuerza de solo 3-4 N, equivalente al peso de una masa de aproximadamente 0, 3-0, 4 kg.

Cada tracción ("golpe de potencia") de la cabeza de miosina mueve el filamento de actina en 10 nm.

La cabeza de miosina permanece unida al filamento de actina durante aproximadamente 2 ms.

Desde: www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin.html

La contracción excéntrica:

A medida que el músculo se estira, ejerce una fuerza que se opone a su alargamiento.

Con la misma tensión, es más probable que ocurran lesiones musculares durante las contracciones excéntricas (con alargamiento), en lugar de durante las contracciones isométricas (estáticas) o concéntricas (con acortamiento). Intentaremos comprender para qué sirve la contracción excéntrica y por qué puede dañar las fibras musculares.

Tensión máxima

La curva de fuerza-velocidad nos dice que el músculo es capaz de ejercer una tensión (fuerza de tracción) que es más intensa si se activa mientras se estira (contracción excéntrica).

Curva fuerza-velocidad

Gráfico de J. Dapena, 1977, basado en datos de P. Komi, 1973

En muchas técnicas deportivas, pero también en actividades naturales como caminar, una contracción excéntrica es seguida inmediatamente por una contracción concéntrica ("ciclo de acortamiento de elongación" o "ciclo de acortamiento de estiramiento"):

  1. El músculo se estira y se opone a la elongación (contracción excéntrica).
  2. Inmediatamente después se acorta el músculo (contracción concéntrica).

Este ciclo se puede utilizar, por ejemplo, para aumentar la fuerza de la contracción concéntrica, como en el salto de contramovimiento.

Salto de pie

  1. flexión
  2. Larga pausa
  3. extensión

Los extensores:

  1. se alargan
  2. se detienen
  3. se acortan

Saltar con contramovimiento:

Ciclo de estiramiento-acortamiento de los músculos extensores:

  1. flexión
  2. Extensión inmediata

La elevación es mayor (demostración práctica de lo que se ha dicho hasta ahora).

Ejemplo de ciclo de acortamiento de la elongación.

(El salto con contramovimiento).

1) De J. Dapena, 1977, modificado.

  • Las articulaciones se flexionan y luego se extienden.
  • Los extensores se alargan y luego se acortan;

2) Gráfico de J. Dapena, 1977, basado en datos de P. Komi 1973.

a) Los extensores de caderas y rodillas están casi completamente desactivados. Pasan casi de forma pasiva, debido a la fuerza de la gravedad, lo que hace que el cuerpo acelere hacia abajo con la consiguiente flexión de las articulaciones. La velocidad de estiramiento aumenta rápidamente.

3) De J. De Penalty, 1977, modificado.

b) Cuando la velocidad de estiramiento es alta, los extensores se activan. Su tensión es alta y produce un empuje en el suelo por encima del peso del atleta. Por lo tanto:

La caída del cuerpo continúa, pero se frena bruscamente.

La velocidad de estiramiento disminuye rápidamente.

4) De J. De Penalty, 1977, modificado.

c) Parada de caída y estiramiento. Los extensores aún están activados, con un alto porcentaje de reclutamiento de fibra. Por un momento, los extensores están quietos (contracción isométrica).

5) De J. De Penalty, 1977, modificado.

d) Iniciar el acortamiento de los extensores inmediatamente. El porcentaje de reclutamiento es máximo, pero la tensión disminuye a medida que aumenta la velocidad de acortamiento.

e) Continuar el acortamiento, siempre más rápido, con la consiguiente disminución de la tensión.

La fuerza de los extensores se transmite al suelo a través de las palancas esqueléticas. El atleta empuja hacia abajo y por reacción, de acuerdo con la primera ley de Newton, recibe un empuje hacia arriba de igual intensidad (reacción de unión del suelo).

De www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, modificado.

Tenga en cuenta que el empuje máximo ( Fuerza ) se produce en el punto más bajo del CG (posición c ), cuando finaliza el alargamiento y comienza el acortamiento.

A partir de J. Dapena, 1977, modificado.

En las posiciones ayb, los extensores se alargan rápidamente, pero la fuerza producida es menor que la isométrica (posición c ). De acuerdo con la curva de fuerza-velocidad, en la fase de elongación el músculo podría ejercer una fuerza mucho mayor que la registrada en la posición c . Por lo tanto, en la fase de extensión, los extensores no se activan al máximo .

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