5.Mecánica de la contracción muscular <ul><li>El músculo esquelético está formado por fibras de distintas características ...
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Diferencias moleculares <ul><li>La característica molecular más importante desde el punto de vista de la rapidez o lentitu...
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Características funcionales <ul><li>El tipo de fibras viene condicionado genéticamente. Sin embargo, el entrenamiento pued...
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TETÁNICA
Fuerza y trabajo, medida <ul><li>Fuerza : Se denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado ...
Energía y trabajo <ul><li>Energía:  : capacidad para realizar un  trabajo .  </li></ul><ul><li>=F x D </li></ul><ul><ul><l...
Potencia <ul><li>Cantidad de trabajo por unidad de T = Energía /t </li></ul><ul><ul><li>Vatio (W) : 1 J /s = 0,24 calorías...
Fuerza muscular <ul><li>TERMINOLOGÍA </li></ul><ul><li>Fuerza muscular :  es la fuerza máxima en Kg (en  realidad kilopond...
Generación de fuerza <ul><li>El músculo esquelético humano independientemente del sexo genera una fuerza de 16 a 30 N / cm...
Generación de fuerza <ul><li>Depende de : </li></ul><ul><ul><li>Número de unidades motoras activadas </li></ul></ul><ul><u...
Relación longitud/tensión
Medida de la fuerza muscular <ul><li>Historia:  </li></ul><ul><ul><li>USA 1840: levantadores de pesas </li></ul></ul><ul><...
Métodos computadorizados <ul><li>Plataformas </li></ul><ul><li>Cicloergómetros </li></ul><ul><li>Dinamométros isocinéticos...
Medida de la fuerza <ul><li>Tensiometria: cables.  </li></ul><ul><ul><li>Contracción isométrica de grupos musculares. </li...
Medida de la fuerza 1-RM <ul><li>1-RM (una repetición máxima): se hace el ejercicio, por ejemplo levantar pesas con peso c...
Cálculo <ul><li>Formula submáxima: en general el valor para 7-10 RM es del 68% de 1-RM en personas no entrenadas y del 79%...
Fuerza muscular relativa <ul><li>¿quién tiene más fuerza un hombre de 95 kg que levanta 114 kg o una mujer de 60 que levan...
Calculos trabajo  W= F X D F= resistancia D= pedaleos *6 W= F*D (desplazamiento verical)= F.sen  *distancia= F.sen   *Ve...
Cambios con la edad <ul><li>Disminución progresiva de masa musculo esquelético y de fuerza (“sarcopenia”) </li></ul><ul><u...
Cambios con la edad <ul><li>Disminución de la síntesis de proteínas </li></ul><ul><ul><li>Factores hormonales </li></ul></...
Inervación muscular: unidad motora Nervio motor ↓ Motoneurona  α  (milínica)  ↓ Unidad motora
Unión neuro-muscular (placa motora, unión mioneural)
<ul><li>1. Llegada del potencial de acción al terminal del nervio motor : se abren canales para calcio  dependientes de vo...
<ul><li>2. La AC liberada se une a receptores (receptores nicotínicos) en la membrana postsináptica (membrana de la célula...
<ul><li>3. La despolarización local de la membrana (abre nuevos canales dependientes de voltaje, propagándose el potencial...
ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora. <ul><li>4. Los túbulos T conectan directamente con el retículo sarcopl...
ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora. <ul><li>5. La acetilcolina es degradada en la hendidura sináptica por ...
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  • Se trata más bien de un nuevo tipo de contracción por lo menos en lo que refiere a su aplicación en la práctica deportiva. Se define como una contracción máxima a velocidad constante en toda la gama de movimiento, son comunes en aquellos deportes en lo que no se necesita generar una aceleración en el movimiento, es decir por el contrario en aquellos deportes que lo que necesitamos es una velocidad constante y uniforme como puede ser la natación o el remo, el agua ejerce una fuerza constante y uniforme, cuando aumentamos la fuerza el agua aumenta en la resistencia, para ello se diseñaron los aparatos isocinéticos para desarrollar a velocidad constante y uniforme durante todo el movimiento Aunque las contracciones isocinéticas e isotónicas son ambas concéntricas y excéntricas, no son idénticas sino por el contrario son bastante distintas, ya que como dijimos anteriormente las contracciones isocinéticas son a velocidad constante regulada y se desarrolla una tensión máxima durante todo el movimiento. En las contracciones isotónicas no se controla la velocidad del movimiento con ningún dispositivo y además no se ejerce la misma tensión durante el movimiento, ya que por una cuestión de palancas óseas varía la tensión a medida que se realiza el ejercicio, por ejemplo, en extensiones de cuádripces cuando comenzamos el ejercicio ejercemos mayor tensión que al finalizar por varias razones ·         una es por que vencemos la inercia ·         la otra por que al acercarse los puntos de inserción muscular el músculo ejerce menor tensión En el caso de los ejercicios isocinéticos, estas máquinas están preparadas para que ejerzan la misma tensión y velocidad en toda la gama de movimiento Para realizar un entrenamiento con máquinas isocinéticas se necesitan equipos especiales, dichos equipos contienen básicamente un regulador de velocidad, de manera que la velocidad del movimiento se mantiene constante, cualquiera que sea la tensión producida en los músculos que se contraen. De modo que si alguien intenta que el movimiento sea tan rápido como resulte posible, la tensión engendrada por los músculos será máxima durante toda la gama de movimiento, pero su velocidad se mantendrá constante Es posible regular la velocidad del movimiento en muchos de estos dispositivos isocinéticos y la misma puede variar entre 0º y 200º de movimiento por segundo, muchas velocidades de movimiento durante diversas pruebas atléticas reales superan los 100º/seg.
  • Unidad 2 células ex. músculo

    1. 1. 5.Mecánica de la contracción muscular <ul><li>El músculo esquelético está formado por fibras de distintas características que dependen de : </li></ul><ul><li>Abundancia de mitocondrias </li></ul><ul><li>Abundancia de mioglobina </li></ul><ul><li>Desarrollo del retículo sarcoplásmico </li></ul><ul><li>Consecuencias metabólicas de lo anterior: aeróbicas o anaeróbicas. </li></ul><ul><li>Y de acuerdo con ello se clasifican en </li></ul>
    2. 2. Propiedades Tipo I Tipo II a Tipo IIb Color Rojo Rojo Blanco Miosina-ATPasa Escasa Alta Alta Velocidad Contracción Lenta (>110 ms) Rápida Rápida (50 ms) mitocondrias Abundantes Abundantes Escasas Fuente ATP Oxidación Oxidación Glucólisis Ret. Sarcop Poco abundante Intermedio Muy bundante Vascularización capilar Abundante Abundante Escasa Mioglobina Alta Alta Baja Glucógeno Bajo Medio Alto Diámetro fibra Pequeño Intermedio Grande Actividad principal Mentenimiento Postura Contracciones medias Contracciones intensas Fatiga Lenta Intermedia rápida Ejercicio resistencia 1500 m 100 m
    3. 3. Diferencias moleculares <ul><li>La característica molecular más importante desde el punto de vista de la rapidez o lentitud de una fibra es el tipo de miosinas (cabeza) que tiene y la velocidad a la que la ATPasa de la miosina hidroliza el ATP </li></ul>
    4. 4. De qué depende la adaptación a un tipo de ejercicio? <ul><li>De la proporción de fibras que tengan sus músculos. </li></ul><ul><li>La mayoría de los individuos tiene un 45% de lentas frente a un 55% de rápidas. </li></ul><ul><li>Los deportistas rápidos (velocistas, saltadores etc...) pueden llegar a tener un 70% de fibras rápidas, en tanto que los individuos que practican deportes de resistencia pueden tener un 80% de lentas. </li></ul><ul><li>De la composición de fibras: misma proporción en el miembro superior y el inferior; además hay músculos, como el sóleo, que están formados casi exclusivamente por fibras lentas. </li></ul><ul><li>De la edad: el envejecimiento aumenta la proporción de fibras lentas. </li></ul>
    5. 5. Características funcionales <ul><li>El tipo de fibras viene condicionado genéticamente. Sin embargo, el entrenamiento puede modificar esta distribución. En general es más fácil obtener una distribución alta en fibras lentas que en rápidas. </li></ul><ul><li>La determinación del tipo de fibras predominante en un individuo se hace mediante biopsia muscular . </li></ul><ul><li>Desde un punto de vista funcional puede hacerse una apreciación mediante otras técnicas, por ejemplo , se mide el peso máximo que un individuo puede levantar, y luego se le hace levantar el 80% de este peso tantas veces como pueda. Si sólo llegan a siete repeticiones, el músculo tiene más del 50% de fibras rápidas. Si llegan a 12 o más es que más del 50% son fibras lentas. </li></ul>
    6. 6. ACCIÓN MUSCULAR: TIPOS <ul><ul><ul><ul><li>ISOTÓNICA </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>CONCÉNTRICA: acerca los puntos de inserción del músculo </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><ul><li>EXCÉNTRICA: aleja los puntos de inserción </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>ISOMÉTRICA (ESTÁTICA) : no hay cambio en la longitud </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>ISOCINÉTICA </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>TETÁNICA </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>En estas acciones el músculo siempre se contrae pero puede o no cambiar de longitud </li></ul></ul></ul>
    7. 7. <ul><li>ISOTÓNICA CONCÉNTRICA : es el tipo más común de contracción. </li></ul><ul><li>En ella el ejercicio se realiza con una carga constante, aunque la resistencia varía dependiendo del ángulo de la articulación. </li></ul>
    8. 8. <ul><li>EXCÉNTRICA: el músculo genera fuerza pero se alarga. La fuerza externa supera a la del músculo. El movimiento está controlado . Ocurre por ejemplo cuando bajamos un peso. Los músculos son utilizados como freno </li></ul><ul><li>Es frecuente en: </li></ul><ul><ul><li>Equitación </li></ul></ul><ul><ul><li>Bajar pendientes </li></ul></ul><ul><ul><li>Esquiar </li></ul></ul>
    9. 9. <ul><li>ESTÁTICA : el músculo genera fuerza, pero su longitud permanece estática. También se llama isométrica. </li></ul><ul><li>Ej: cuando sostenemos un peso. En este caso la miosina y la actina se unen, pero no hay movimiento. </li></ul>
    10. 10. <ul><li>ISOCINÉTICA: significa movimiento constante, y se utiliza para describir un ejercicio dinámico sobre una articulación en movimiento (ROM = range of motion) a velocidad constante. Sólo se pueden hacer con aparatos especiales. </li></ul>
    11. 11. TETÁNICA
    12. 12. Fuerza y trabajo, medida <ul><li>Fuerza : Se denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad Masa x gravedad </li></ul><ul><ul><li>Newton (N): fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a una masa de 1 kg </li></ul></ul><ul><ul><li>Kilopondio (kg-fuerza): fuerza que ejerce la Tierra sobre una masa de 1 kg = Masa (1kg) X g (9,8 m/s 2 ) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Equivalencia en la Tierra: 1 Kp = 9,8 N. </li></ul></ul></ul>
    13. 13. Energía y trabajo <ul><li>Energía: : capacidad para realizar un trabajo . </li></ul><ul><li>=F x D </li></ul><ul><ul><li>Joule (julio, J) Se define como el trabajo realizado por la fuerza de 1 newton en un desplazamiento de 1 metro= N x metro </li></ul></ul><ul><ul><li>Kg-fuerza-metro (kpm) = 9,8 J.s-1. </li></ul></ul><ul><ul><li>0,24 J= 1 Caloria Es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a 15,5 Grado Celsius a nivel del mar. </li></ul></ul><ul><ul><li>1 caloría = 4,184 J (Kcaloría ó Caloría = 1000 calorías) </li></ul></ul>
    14. 14. Potencia <ul><li>Cantidad de trabajo por unidad de T = Energía /t </li></ul><ul><ul><li>Vatio (W) : 1 J /s = 0,24 calorías/segundo </li></ul></ul>
    15. 15. Fuerza muscular <ul><li>TERMINOLOGÍA </li></ul><ul><li>Fuerza muscular : es la fuerza máxima en Kg (en realidad kilopondios = 9,8 N) que un grupo muscular puede generar. 1RM: 1 repetición máxima. </li></ul><ul><ul><li>Estática: estática máxima </li></ul></ul><ul><ul><li>Dinámica: dinámica máxima </li></ul></ul><ul><ul><li>Explosiva: aceleración de una masa en un t breve </li></ul></ul><ul><li>Trabajo : fuerza x distancia </li></ul><ul><li>Potencia : Fuerza x distancia /t (W). Si dos individuos levantan el mismo peso pero uno lo hace en la mitad de tiempo que otro, el primero tiene el doble de potencia que el segundo. Este parámetro es muy importante en rendimiento deportivo. La velocidad cambia poco con el entrenamiento. </li></ul><ul><li>Resistencia muscular (fuerza resistencia): capacidad para repetir acciones musculares, o para mantener una acción estática. Cambia con el entrenamiento. </li></ul><ul><li>Elasticidad : Capacidad de recuperar la forma original de un cuerpo cuando ha sido sometido a una deformación </li></ul>
    16. 16. Generación de fuerza <ul><li>El músculo esquelético humano independientemente del sexo genera una fuerza de 16 a 30 N / cm 2 de sección. </li></ul><ul><ul><li>La fuerza generada por hombres y mujeres por cm 2 de sección muscular es la misma. </li></ul></ul><ul><ul><li>Las diferencias sexuales se deben a que los hombres tienen más masa muscular : factores hormonales. </li></ul></ul>
    17. 17. Generación de fuerza <ul><li>Depende de : </li></ul><ul><ul><li>Número de unidades motoras activadas </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipo de unidades motoras activadas </li></ul></ul><ul><ul><li>Tamaño del músculo </li></ul></ul><ul><ul><li>Longitud del músculo al iniciar el movimiento: máxima alrededor de un 20 % más que en la posición de reposo. La base molecular es que en esta situación el número de puentes cruzados que se puede formar es máximo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ángulo de la articulación (p.ej., bíceps braquial = 100º) </li></ul></ul><ul><ul><li>Velocidad de acción del músculo. Depende del tipo de esfuerzo. Para un movimiento concéntrico la fuerza máxima decrece a velocidades altas. Para un movimiento excéntrico aplica lo contrario. </li></ul></ul>
    18. 18. Relación longitud/tensión
    19. 19. Medida de la fuerza muscular <ul><li>Historia: </li></ul><ul><ul><li>USA 1840: levantadores de pesas </li></ul></ul><ul><li>Métodos </li></ul><ul><ul><li>Isométricos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tensiometría </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Dinamometría </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Isotónicos: resistencia constante </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Repetición </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Análisis por metodos computadorizados </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Isocinéticos: movimientos (bicicleta) en los cuales el usuario fija una velocidad y la máquina ajusta la carga (resistencia) necesaria para mantener esa velocidad </li></ul></ul>
    20. 20. Métodos computadorizados <ul><li>Plataformas </li></ul><ul><li>Cicloergómetros </li></ul><ul><li>Dinamométros isocinéticos </li></ul>
    21. 21. Medida de la fuerza <ul><li>Tensiometria: cables. </li></ul><ul><ul><li>Contracción isométrica de grupos musculares. </li></ul></ul><ul><ul><li>Variación de los ángulos de tensión para analizar distintos músculos </li></ul></ul><ul><li>Dinamometría: medida fuerza manos, espalda, piernas. </li></ul>
    22. 22. Medida de la fuerza 1-RM <ul><li>1-RM (una repetición máxima): se hace el ejercicio, por ejemplo levantar pesas con peso creciente (1 -5 kg), hasta el máximo. Tiempo de descanso 1-5 min. </li></ul><ul><ul><li>Peligros: En estos casos se hace prueba submáxima </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Niños </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Cardiópatas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Hipertensos </li></ul></ul></ul>
    23. 23. Cálculo <ul><li>Formula submáxima: en general el valor para 7-10 RM es del 68% de 1-RM en personas no entrenadas y del 79% en entrenadas. </li></ul><ul><ul><li>No entrenado: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>1RM (Kg)=1,554 x 7-10RM (kg)-5,181 </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Entrenado </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>1RM (Kg)=1,172 x 7-10RM (kg)+7,704 </li></ul></ul></ul><ul><li>Ejemplo: una persona entrenada que evanta 10 veces 70 kgs, tendrá una fuerza (1-RM) de : </li></ul><ul><ul><li>1,172 x 70 +7,704 = 89,7 kg. </li></ul></ul>
    24. 24. Fuerza muscular relativa <ul><li>¿quién tiene más fuerza un hombre de 95 kg que levanta 114 kg o una mujer de 60 que levanta 70. </li></ul><ul><li>Respuesta: </li></ul><ul><ul><li>Fuerza absoluta : hombre, pues elvanta 44 kg (62%) más que la mujer </li></ul></ul><ul><ul><li>Fuerza relativa: hombre </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Hombre = 114/95= 1,2 kg/kg peso c. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mujer = 70/60 = 1,17 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Diferencia 2,5% </li></ul></ul></ul>
    25. 25. Calculos trabajo W= F X D F= resistancia D= pedaleos *6 W= F*D (desplazamiento verical)= F.sen  *distancia= F.sen  *Velocidad*.tiempo W= F*D (desplazamiento vertical) 
    26. 26. Cambios con la edad <ul><li>Disminución progresiva de masa musculo esquelético y de fuerza (“sarcopenia”) </li></ul><ul><ul><li>Hombres perdida más rápida de los 40 a los 60 años </li></ul></ul><ul><ul><li>Mujeres a partir de los 60 </li></ul></ul><ul><ul><li>Se pierden más las fibras rápidas de tipo II </li></ul></ul><ul><li>Aumento de la grasa </li></ul>
    27. 27. Cambios con la edad <ul><li>Disminución de la síntesis de proteínas </li></ul><ul><ul><li>Factores hormonales </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Disminución testosterona y disminución de la sensibilidad del músculo a esta hormona </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Disminución GH, disminución IGF1 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>¿tratamiento sustitutivo? </li></ul></ul></ul>
    28. 28. Inervación muscular: unidad motora Nervio motor ↓ Motoneurona α (milínica) ↓ Unidad motora
    29. 29. Unión neuro-muscular (placa motora, unión mioneural)
    30. 30. <ul><li>1. Llegada del potencial de acción al terminal del nervio motor : se abren canales para calcio dependientes de voltaje en la membrana presináptica, aumenta el calcio y esto estimula la liberación de acetil-colina (AC) en la hendidura sináptica. </li></ul>ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
    31. 31. <ul><li>2. La AC liberada se une a receptores (receptores nicotínicos) en la membrana postsináptica (membrana de la célula muscular). Este receptor es un canal de cationes (Na + , K + +) que se abre por la AC produciéndose la despolarización local de la membrana. Como el paso (conductancia) de Na + es mucho mayor que el de K + , la placa motora se despolariza (potencial de placa morora o EPP “ en plata potential”) </li></ul>ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
    32. 32. <ul><li>3. La despolarización local de la membrana (abre nuevos canales dependientes de voltaje, propagándose el potencial de acción por toda la membrana, incluyendo los túbulos T </li></ul>ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora.
    33. 33. ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora. <ul><li>4. Los túbulos T conectan directamente con el retículo sarcoplásmico, de forma que cuando los primeros se despolarizan se abren canales de Ca+ dependientes de voltaje del segundo, esto provoca que el Ca2+ salga del retículo sarcoplásmico al sarcoplasma. Esto dispara la contracción. Como la señal (potencial de acción) se propaga en milisegundos a través de los túbulos T, a cada sarcómero de la célula, todas las miofibrillas se contraen al mismo tiempo </li></ul>
    34. 34. ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN : Placa motora. <ul><li>5. La acetilcolina es degradada en la hendidura sináptica por la acción de la acetilcolina esterasa </li></ul><ul><li>6. El calcio es devuelto al retículo sarcoplásmico por la ATPasa de Ca2+. </li></ul>

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