Este documento resume el mecanismo de contracción muscular en tres pasos: 1) Un mensaje nervioso provoca reacciones químicas en las fibras musculares, 2) Las reacciones químicas hacen que las fibras musculares se acorten contraigan el músculo, y 3) Cuando la señal nerviosa cesa, las fibras musculares se relajan. Explica cómo los neurotransmisores como la acetilcolina activan los canales iónicos en las fibras musculares para iniciar la contracción a través de cambios en la interacci

1.  DOCENTE.- Mag. TACANGA MIÑANO TERESA.
 ESPECIALIDAD.- Terapia Física y Rehabilitación.
 CURSO.- BIOMECANICA
 ALUMNOS: DOMINGUEZ PANTAANA BELEN .
López García Jessica

2. MECANISMO DE
CONTRACCIONES MUSCULARES

3. Contracciones musculares: Cómo los neurotransmisores y las
reacciones químicas mueven los músculos y huesos
¿Cómo se mueven los huesos del esqueleto humano?
Los músculos esqueléticos se contraen y relajan para mover mecánicamente el
cuerpo. Mensajes provenientes del sistema nervioso provocan estas contracciones
musculares. El proceso completo se denomina mecanismo de contracción
muscular y se puede resumir en tres pasos:
(1) Un mensaje viaja desde el sistema nervioso hasta el sistema muscular, y
desencadena reacciones químicas.
(2) Las reacciones químicas hacen que las fibras musculares se reorganicen de
manera que acortan el músculo; esa es la contracción.
(3) Cuando la señal del sistema nervioso ya no está presente, el proceso químico
se revierte y las fibras musculares se reordenan nuevamente y se relaja el
músculo.
Analicemos un poco más detalladamente los pasos del mecanismo de contracción
muscular.

4. Una contracción muscular se desencadena cuando un
potencial de acción viaja desde los nervios a los
músculos
La contracción muscular comienza cuando el
sistema nervioso genera una señal. La señal, un
impulso denominado potencial de acción, viaja a
través de un tipo de célula nerviosa llamada
neurona motora. La unión neuromuscular es el
nombre que recibe el lugar donde la neurona
motora se conecta con una célula muscular. El
tejido muscular esquelético está compuesto por
células denominadas fibras musculares. Cuando
la señal del sistema nervioso llega a la unión
neuromuscular, la neurona motora libera un
mensaje químico. El mensaje químico, un
neurotransmisor denominado acetilcolina, se une
a receptores en la parte externa de la fibra
muscular. Eso inicia una reacción química en el
músculo.

5. Se libera acetilcolina y se une a los receptores de la membrana
muscular
Cuando la acetilcolina llega a los
receptores de las membranas de las fibras
musculares, los canales de la membrana
se abren y comienza el proceso que
contrae y relaja las fibras musculares:
 Los canales abiertos permiten el ingreso
de iones de sodio al citoplasma de la
fibra muscular.
 El ingreso de sodio también envía un
mensaje en la fibra muscular para
desencadenar la liberación de iones de
calcio almacenados.
 Los iones de calcio difunden hacia el
interior de la fibra muscular.
 La relación entre las cadenas de
proteínas en las células musculares
cambia, lo que produce la contracción.

6. Las fibras musculares se relajan cuando ya no está
presente la señal del sistema nervioso
Cuando se detiene la
estimulación de la neurona
motora que proporciona el
impulso a las fibras musculares,
se interrumpe la reacción
química que provoca la
reorganización de las proteínas
de las fibras musculares. Esto
revierte los procesos químicos en
las fibras musculares y el
músculo se relaja.

7. El movimiento corporal ocurre gracias al sistema musculoesquelético; el
músculo, al contraerse, mueve las articulaciones a través de sus inserciones
óseas, ya sean directas o mediante tendones.
Las fibras musculoesqueléticas son fibras alargadas multinucleadas y de
aspecto estriado que requieren estimulación nerviosa para contraerse. Tal
estimulación la proporcionan las neuronas motoras alfa que se encuentran en
el asta anterior de la médula espinal. Estas neuronas motoras reciben
información proveniente de centros motores superiores, como corteza
cerebral, cerebelo y núcleos basales, reticulares y vestibulares, así como
información periférica proveniente del huso muscular y el órgano tendinoso
de Golgi, tanto del mismo músculo como de músculos antagonistas. La
información llega a la neurona motora a través de sinapsis y se procesa. Si el
potencial que accede al cono axónico alcanza el umbral, la neurona motora
genera potenciales de acción que se conducen a la fibra muscular y producen
su contracción; en caso contrario, la neurona motora no produce potenciales
de acción y el músculo no se contrae.

8. Biomecánica muscular
Existen tres tipos de
músculos en el cuerpo,
según el tipo de fibras:
músculo cardíaco
(propio del corazón),
músculo liso (órganos)
y músculo estriado o
esquelético. Los
músculos cardíaco y
liso son de tipo
involuntario, mientras
que el músculo
esquelético es
controlado
voluntariamente desde
el sistema nervioso
central.
MÚSCULO ESTRIADO O
ESQUELÉTICO
único que participa de manera
voluntaria en los movimientos
articulares del cuerpo.

9. Composición
 Elementos contráctiles
El aparato contráctil de cada fibra muscular se subdivide en
miofibrillas, formados por haces de filamentos gruesos y
finos, y que orientados longitudinalmente están compuestos
por proteínas contráctiles. Los filamentos finos son de actina,
mientras que los gruesos, son de miosina. A la estructura
situada entre dos discos Z consecutivos se la conoce con el
nombre de Sarcómera, la cual debe considerarse como la
unidad de acción contráctil
 Elementos pasivos
Todo el músculo está rodeado por vainas o fascias de tejido
conjuntivo (colágeno I, principalmente). El epimisio rodea el
músculo y se extiende dentro del mismo formando perimisio,
que a su vez divide el músculo en una serie de fascículos,
cada uno de los cuales contiene varias fibras musculares.
Dentro del fascículo, las fibras musculares están separadas
unas de otras por el endomisio. Todos estos elementos, con
proporciones variables de colágeno y fibras reticulares y
elásticas, constituyen el componente elástico paralelo a las
fibras

10. PROPIEDADES MECÁNICAS
Los indicadores biomecánicos fundamentales que caracterizan la
actividad del músculo son: la fuerza que se registra en su extremo (esta
fuerza se denomina tensión o fuerza de tracción muscular), y la
velocidad de variación de la longitud. Cuando el músculo se excita, varía
su estado mecánico; estas variaciones son denominadas contracción
muscular. 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.). Cuando el músculo se
encuentra en estado de Reposo, existe solapamiento moderado de los
puntes cruzados de miosina sobre actina. En estado de elongación, el
solapamiento disminuye y puede llegar a ser nulo. Finalmente, durante
la contracción, el solapamiento o superposición es máximo. El límite de
solapamiento queda dado por el contacto entre los filamentos gruesos y
los discos Z.

11. Tensión vs. Longitud muscular
 El comportamiento global del músculo es debido tanto a los componentes activos como pasivos. La
tensión activa, representa la tensión desarrollada por los elementos contráctiles del músculo. La
tensión pasiva refleja la tensión desarrollada cuando un músculo sobrepasa su longitud de reposo y
la parte no contráctil del vientre muscular se estira. Cuando el vientre muscular se contrae, la
combinación de las tensiones activas y pasivas produce la tensión total ejercida

12. Relaciones de fuerza y velocidad
 Influencia de la arquitectura muscular
En función del la inclinación de las fibras musculares,
existen dos tipos de músculos: longitudinal o
fusiforme y peniforme u oblicuos. Para comprender
mejor sus diferencias, es necesario introducir los
términos de área de sección transversal fisiológica
(ASTF o PCSA en inglés) y área de sección transversal
anatómica (ASTA o ACSA en inglés). La ASTF se define
como el área de la sección transversal que es
perpendicular a la dirección de las fibras musculares,
mientras que la ASTA corresponde al área de sección
transversal perpendicular a la línea de acción del
músculo Se ha demostrado que entre dos músculos de
igual volumen y cuyas fibras actúan con la misma
tensión (fuerza/superficie), el penniforme con un
ángulo relativamente pequeño (como es lo usual),
puede ejercer más fuerza que el de fibras paralelas
debido a su mayor ASTF. Así, se concluye que los
músculos de fibras paralelas son músculos más
rápidos, mientras que aquellos de fibras oblicuas son
músculos más fuertes.

13.  Relación carga – velocidad:
Un músculo contrae con mucha rapidez cuando la carga es baja. No obstante cuando se incrementa la carga, la
velocidad de contracción disminuye, siendo cada vez más lenta cuanto más grande sea la carga. Cuando la carga se
iguala a la tensión que el músculo puede soportar, la velocidad se hace cero, es decir, el músculo se contrae
isométricamente. Cuando la carga se incrementa todavía más, el músculo se alarga excéntricamente. Este
alargamiento es más rápido con mayor carga.
 Periodo de latencia: Al aumentar la carga, se incrementa el periodo de latencia. Este periodo de tiempo está
relacionado con el tiempo que se necesita para lograr distender los componentes elásticos hasta que la fuerza
de la tracción sobrepase la magnitud de la resistencia. –
 Relación tiempo – fuerza: La fuerza ejercida por un músculo es mayor cuando el tiempo de contracción es más
largo, debido a que se requiere tiempo para que la tensión sea transferida desde los componentes elásticos
paralelos al tendón.
 - Organización en serie y en paralelo: Considere un músculo formado por tres fibras musculares, con dos
organizaciones posibles, serie o paralelo: Disposición en serie: favorece un mayor rango de movimiento y una
mayor velocidad de acortamiento. Cuando el músculo es activado, cada fibra muscular experimenta un cambio
de longitud Δl en respuesta a la activación. En este tipo músculo, el cambio total de la longitud será igual a la
suma de las longitudes individuales, ΔL= 3Δl. La que tensión que puede llegar a desarrollar es igual a la media
de las tensiones generadas por las tres fibras. Disposición en paralelo: optimiza la máxima tensión que un
músculo puede generar. La tensión es igual a la suma de las tensiones individuales de cada fibra. Sin embargo, la
longitud y velocidad de acortamiento del músculo serán igual al promedio del acortamiento de cada una de sus
fibras.

14. Tipos de contracción muscular
 El término contracción significa desarrollo de tensión dentro del músculo y no necesariamente un
acortamiento visible del propio músculo. La tensión que genera el músculo puede generar una
contracción estática o dinámica, sin movimiento o con movimiento articular respectivamente.
 En la contracción isométrica o estática (BPxP = BRxR), no hay cambio de longitud del músculo ya
que la resistencia iguala la capacidad de contracción. Al no haber desplazamiento, teóricamente y
en términos de física, no se produce trabajo mecánico y toda la energía consumida se transforma
en calor. Sin embargo, fisiológicamente, hay un trabajo expresado por la fuerza o tensión
isométrica desarrollada durante un tiempo determinado, con costo energético, liberación de calor
y fatiga. En la práctica, no existe una contracción isométrica pura ya que aunque las inserciones de
músculo queden fijas y no exista movimiento, las fibras musculares se acortan alrededor de un 7% a
expensas del componente elástico en serie del tendón que cede al comienzo de la contracción.
 En la contracción isotónica o dinámica (BPxP ≠ BRxR), el músculo cambia de longitud y se produce
un trabajo externo medible a partir de la fuerza y la distancia recorrida. Así mismo, no toda la
energía consumida se convierte en trabajo efectivo, ya que en parte es necesaria para neutralizar
las fuerzas pasivas del acortamiento. Por eso la carga máxima en contracción isotónica en
acortamiento es sólo un 80% de la tensión máxima alcanzada en la contracción isométrica. Según la
dirección del cambio de longitud muscular, la contracción isotónica puede ser: o Concéntrica o de
acortamiento, con trabajo positivo cuando el torque generado por la potencia muscular es mayor al
generado por la resistencia: BPxP > BRxR. o Excétrica o de alargamiento, con trabajo negativo,
cuando el torque generado por la potencia muscular es menor al generado por la resistencia: BPxP
< BRxR

15. A TENER EN CUENTA
Músculo=tejido contráctil
activo + tejido elástico
pasivo
Contracción: capacidad de
generar tensión
Tensión total= tensión
activa + pasiva
A mayor fuerza, menor
velocidad
ASTF: área perpendicular a
la línea de acción de las
fibras musculares
ASTA: área perpendicular a
la línea de acción del
músculo
Músculos fusiformes:
buenos para velocidad
Músculos penniformes:
buenos para fuerza