T11 - Mecánica de la contracción (entero) _ Hard

Mecánica de la Contracción Muscular

• El cuerpo humano cuenta con un músculo capaz de generar una mayor fuerza en relación con su tamaño, aunque se piense que la lengua es el más fuerte.

Unidad Motora y Fuerza Muscular

• Unidad motora: compuesta por una motoneurona y todas las fibras musculares que esta inerva.
• Las fibras musculares de una misma unidad motora se contraen y se relajan simultáneamente, teniendo la misma velocidad.
• Principio de todo o nada: las fibras musculares o se contraen o no se contraen.
• El control del movimiento depende del ratio inervación por número de fibras musculares.
• Los músculos que son responsables de movimientos precisos tendrán pocas fibras y unidades motoras pequeñas.
• Los músculos que son responsables movimientos potentes y poco precisos tendrán grandes unidades motoras con muchas fibras.
• La fuerza total de la contracción muscular se puede ajustar variando el número de unidades motoras que se activan.
• Agrupación de motoneuronas: Es el grupo de motoneuronas que se entremezclan e inervan todas la fibras de un mismo músculo.
• FUERZA: Cualidad del músculo para vencer o mantener una resistencia (fuerza, tensión muscular, o peso).

Reclutamiento y Tipos de Fibras Musculares

• Los tipos de fibras musculares se reclutan en un orden específico:
• Las más pequeñas se reclutan primero (Tipo I), ya que tienen una Rm mayor y, por lo tanto, necesitan una mínima intensidad del estímulo para alcanzar el RA.
• Las fibras de tipo IIA y IIX se reclutan después, necesitando más intensidad del estímulo para alcanzar el PA.
• Tipo I:
• Axones pequeños y muchas fibras musculares pequeñas
• Generan poca fuerza y son resistentes a la fatiga.
• Tipo IIA:
• Axones medianos y contiene muchas fibras musculares medianas.
• Son de tensión moderada con una resistencia a la fatiga moderada (menor al Tipo I).
• Tipo IIX:
• Axones grandes y fibras musculares grandes.
• Generan grandes tensiones, pero tienen baja resistencia a la fatiga.
• Teoría del reclutamiento por tamaño: A mayor intensidad del estímulo, se reclutan más unidades motoras hasta llegar al estado de máxima contracción.

Teoría del Reclutamiento por Tamaño

• Las unidades motoras más pequeñas (Tipo I) son reclutadas primero debido a su mayor Rm y menor umbral de excitación.
• A medida que aumenta la intensidad del estímulo, se reclutan unidades motoras más grandes (Tipo IIA, IIX).
• Un estímulo de mayor intensidad no causa el reclutamiento de más unidades motoras una vez que todas han sido reclutadas.
• El reclutamiento comienza con las unidades motoras más pequeñas y avanza hacia las más grandes.

Frecuencia de Estimulación

• Refiere al número de potenciales de acción que envía la motoneurona por unidad de tiempo, genera contracciones musculares.
• Existe un período de latencia entre la excitación del músculo y la respuesta.
• Si dos potenciales de acción se disparan a la frecuencia necesaria antes de que el músculo se relaje, se produce sumación temporal y aumenta la tensión.
• Si la frecuencia de los potenciales de acción aumenta, se produce el tétanos (tetania muscular), donde el músculo genera su máxima tensión.
• El tétanos puede ser no fusionado o completo.

Arquitectura Muscular

• La fuerza que puede generar un músculo depende de la orientación de sus fibras respecto al eje de generación de fuerza (ángulo de penneación).
• Músculos fusiformes (fibras en paralelo):
  • Alta velocidad de contracción.
  • Baja fuerza.
• Músculos peniformes (fibras en oblicuo):
  • Baja velocidad de contracción.
  • Alta fuerza.

Configuración Anatómica de las Articulaciones

• Músculos se organizan formando sistemas de palancas entre fuerza, punto de apoyo (articulación) y la resistencia.
• Brazo de resistencia: distancia entre la carga y el punto de apoyo.
• Brazo de fuerza: distancia entre la fuerza y punto de apoyo (inserción músculo).
• La máxima eficiencia muscular se alcanza cuando el brazo de resistencia y el brazo de fuerza tienen la misma longitud y el momento es igual

Relación Longitud-Tensión y Contracción Muscular

• La longitud inicial del sarcómero determina la tensión muscular.
• Las cabezas de miosina interactúan eficientemente con la actina para maximizar la fuerza cuando el sarcómero tiene la longitud óptima.
• Un sarcómero excesivamente corto o largo disminuye la fuerza porque las cabezas de miosina no pueden agarrar a la actina.
• En contracciones isométricas, la Tensión pasiva o de reposo aparece al superar una longitud optima
• En las contracciones isométricas, hay resistencia al estiramiento
• Los sarcómeros se acortan pero los elementos elásticos se estiran, manteniendo la longitud muscular constante.

Relación Fuerza-Velocidad

• Al aumentar la velocidad de acortamiento del sarcómero, disminuye el número de puentes cruzados actina-miosina.
• Al disminuir el número de puentes cruzados actina-miosina, disminuye la fuerza generada por el músculo.
• La Vmax no está relacionada con el nivel de solapamiento de los puentes cruzados.
• Cuando el músculo se acorta, disminuye la capacidad de generar fuerza (relación inversa con la carga).
• Si la carga aplicada es mayor que la fuerza máxima del músculo, no se produce acortamiento, resultando en una contracción isométrica.

Tipos de Contracciones

• Condiciones dinámicas: Involucran tensión y trabajo mecánico.
• Acción concéntrica: El músculo se acorta mientras el sarcómero se acorta.
• Ejemplo: levantar una pesa con el bíceps.
• Acción excéntrica: El músculo se alarga mientras el sarcómero se acorta.
• Ejemplo: aguantar la caída de un peso.
• Combinación (CEA): Ciclo de estiramiento y acortamiento.
• Condiciones estáticas: Generan tensión sin trabajo mecánico.
• Acción isométrica: El músculo no se alarga ni se acorta.
• Ejemplo: empujar un muro.
• Condiciones constantes: Generan tensión y trabajo mecánico.
• Acción isotónica: Fuerza constante a lo largo del movimiento.
• Ejemplo: levantamiento rítmico de una pesa.
• Acción isocinética: Tensión máxima a velocidad constante.
• Ejemplo: remo o natación.
• Las contracciones dinámicas generalmente se consideran isotónicas.
• En la contracción isométrica el músculo se contrae, generando fuerza, pero no varía su longitud.
• En la contracción isotónica el músculo se contrae, acortándose o alargándose, y desarrolla la fuerza suficiente para mover la carga.
• En la vida real, casi todas las situaciones involucran contracciones mixtas.