Clase 13 Capacidades Musculares - PDF

Capacidades musculares Fuerza muscular - Tensión que actúa sobre el origen e inserción durante la contracción muscular con igual magnitud y dirección pero sentido convergente - Es producida en función de los filamentos de actina que trepan sobre los de miosina Depende de: - Grad...

Capacidades musculares Fuerza muscular - Tensión que actúa sobre el origen e inserción durante la contracción muscular con igual magnitud y dirección pero sentido convergente - Es producida en función de los filamentos de actina que trepan sobre los de miosina Depende de: - Grado de acortamiento / elongación de las fibras musculares - Área de sección transversa fisiológica - Orientación de las fibras - Ángulo de inserción del músculo (Posición de la articulación) - Contribución del componente elástico muscular (efecto banda elástica) - Velocidad de la acción muscular (fuerza más intensa a velocidad de acortamiento más lentas) Grado de acortamiento/elongación de las fibras musculares La fuerza máxima de la fibra muscular se consigue en una longitud determinada y distinta para cada músculo. Esta situación muscular se llama longitud de reposo. Se denomina longitud de reposo a la longitud muscular ideal en la cual se desarrolla la tensión máxima. Se corresponde con una longitud del sarcómero que permite la activación de todos los puentes cruzados entre los filamentos gruesos y finos (miosina y actina). La capacidad de generar fuerza, por tanto, debería disminuir cuando el músculo es activado a longitudes superiores e inferiores de la longitud de reposo. Al final del recorrido del rango de movimiento articular, el músculo está débil y es incapaz de generar grandes cantidades de fuerza. Las fibras musculares tipo 1 (rojas o aeróbicas) generan más fuerza mantenida que las fibras tipo 2 (claras o anaeróbicas). Debido a esto, los músculos constituidos por un mayor número de fibras tipo 1 (como los músculos posturales) son capaces de generar mayor fuerza mantenida que los compuestos por un mayor número de fibras tipo 2. Tipos de tensión Tensión activa: Tensión generada por la contracción y que es ejercida por los sarcómeros del músculo Tensión pasiva: Tensión generada al estirar un músculo de forma pasiva más allá de su longitud de reposo, generada por los elementos pasivos (Componente elástico) del músculo. Tensión total: Es la suma de las dos anteriores. A medida que se estira un músculo más allá de su longitud de reposo la tensión activa disminuye y aumenta la pasiva. Tipos de fuerza Dependiendo del tipo de contracción realizada por el músculo (isométrica o isotónica) la cantidad de fuerza generada es diferente: 1. Contracción isométrica: la longitud muscular permanece constante. En este tipo de trabajo, los extremos articulares permanecen a la misma distancia y se realizan contracciones musculares sin movimiento articular. 2. Contracción concéntrica: Las contracciones concéntricas se producen cuando la tensión total desarrollada por un músculo es suficiente como para superar cualquier resistencia y provoca el acortamiento de los músculos. La fuerza generada disminuye según el músculo se acorta. Esta pérdida de fuerza es debida a que se produce un acabalgamiento de los puentes de actina-miosina según progresa la contracción. 3. Contracción excéntrica: es el tipo de contracción capaz de generar mayor nivel de fuerza. Esto es debido a la tensión que se origina por elongación del tejido muscular mientras permanecen contraídas los sarcómeros y todos los puentes entre los filamentos de actina y miosina están activados. Fuerza y sección transversal del músculo Además de la longitud del músculo, la cantidad de fuerza muscular depende también del área de sección transversal fisiológica. De forma general, la fuerza máxima que un músculo puede generar es de aproximadamente 50 N/cm2 de sección transversal fisiológica. El área de sección transversa fisiológica, se obtiene al cortar el vientre muscular en dirección perpendicular a las fibras que lo constituyen, muestra el número de filamentos de actina y miosina colocados en paralelo. La sección transversal fisiológica es mayor en los músculos peniformes, por poseer mayor número de fibras musculares, por lo que los músculos peniformes generan mayor fuerza que los fusiformes Fuerza y orientación de las fibras En función de esta característica, los músculos encargados de generar mayor fuerza tendrán sus fibras en disposición peniforme, en cambio, aquellos músculos cuya función de movimiento no exige tanta fuerza tendrán disposición fusiforme. Un músculo fusiforme puede acortarse mucho más que un peniforme De esta forma, los músculos con orientación fusiforme de sus fibras, se localizan en lugares donde se ejecutan movimientos de gran amplitud, mientras que los fusiformes, aparecen allí donde se requieren movimientos de pequeña amplitud. Los músculos fusiformes (como el bíceps braquial) tienen sus fibras paralelas, y son capaces de contraerse de forma rápida y en estallido. Los músculos peniformes (deltoides e interóseos), por el contrario, poseen fibras atadas al septo, con aspecto de pluma, formando un ángulo con respecto a la línea de acción. Estos últimos son músculos más lentos, pero son capaces de generar fuerza mantenida durante su contracción. Efecto banda elástica + Longitud muscular Cuando un músculo que está activado (contraído), es estirado un poco más allá de su longitud de reposo (aproximadamente hasta un 20 % más) la tensión muscular generada es mayor que la alcanzada en la longitud de reposo. Este hecho se corresponde con una situación en la que el componente contráctil es óptimo para la producción de fuerza (están activados todos los puentes de actina y miosina) al que, además, se suma el estrés del componente pasivo muscular (tejido conjuntivo) originado por la elongación a la que está siendo sometido el músculo En cambio, cuando se produce una elongación de la fibra muscular por encima de esta longitud(mas del 20% de la longitud de reposo) la tensión generada caerá. Esto es debido al deslizamiento y desconexión de los puentes de actina - miosina que se habían establecido, al realizar el estiramiento. Los valores máximos de fuerza se alcanzan a la edad aproximada de 25 años a partir de esa edad, especialmente en las personas sedentarias, la cantidad de fuerza disminuye progresivamente. A partir de la pubertad, la fuerza que pueden alcanzar las mujeres es siempre menor que la desarrollada en los hombres. Considerando que el 43% del peso corporal corresponde a la masa muscular, a mayor envergadura del individuo o peso corporal (siempre que no sea obeso) mayor fuerza puede desarrollar. Grado de entrenamiento El entrenamiento es un factor decisivo en el desarrollo de la fuerza, ya que es responsable de la hipertrofia muscular, aumento de la resistencia a la fatiga e incremento de las actividades metabólicas, bioquímicas y enzimáticas de las fibras musculares Si un músculo debe contraerse con cierta fuerza, actúa un número determinado de unidades motoras. Si la fuerza debe incrementarse, habrán de reclutar nuevas unidades motoras. La secuencia de activación de las unidades motoras es siempre la misma, primero se activan las unidades encargadas de soportar las cargas ligeras para ir reclutando unidades cuando se precisa mayor fuerza. Si tenemos en cuenta el tipo de contracción muscular, podemos dividir el trabajo en varios tipos: - Trabajo estático (isométrico) En este tipo de trabajo, la longitud total del músculo no varía pero, en cambio, existen variaciones de longitud "internas" en la máquina muscular (sarcómeros). El gasto fisiológico de este tipo de trabajo está muy disminuido, además existe una gran fatiga provocada por la isquemia que se genera durante la contracción. Trabajo dinámico(realizado en una contracción isotónica). Dentro de este grupo, podemos diferenciar dos tipos diferentes de trabajo en función del acortamiento (trabajo concéntrico) o elongación (trabajo excéntrico)que realice el músculo: - Trabajo dinámico concéntrico:La acción es denominada trabajo positivo ya que el movimiento de la articulación se lleva a cabo contra la gravedad, o bien se origina un movimiento de aceleración del segmento articular. - Además, la energía generada durante la acción, se pierde hasta un 75% debido a las fuerzas de fricción que se crean en el interior del músculo mientras tiene lugar el acortamiento. Esto significa que el gasto fisiológico es elevado ya que sólo el 25% de la energía liberada se utiliza como trabajo mecánico ya que el resto se gasta en vencer la inercia inicial, desprendiéndose en forma de calor. - Trabajo dinámico excéntrico: La acción es denominada trabajo negativo porque el movimiento de la articulación es a favor de la gravedad, o se realiza una desaceleración o freno del segmento articular. El gasto fisiológico, en este tipo de trabajo, está disminuido. Una pequeña parte de la energía generada se pierde en controlar el movimiento y en regular su velocidad. Potencia muscular La tensión máxima que puede desarrollar un músculo, y que hemos denominado fuerza, también depende de la velocidad con la que se realiza el movimiento. La potencia muscular, corresponde al trabajo angular realizado por un músculo (o grupo muscular) en relación al tiempo en el que ha sido hecho y depende de la edad del sujeto, disminuyendo en la edad senil. Un músculo será tanto más potente cuanto menor sea el tiempo que haya empleado para realizar un trabajo. Por lo tanto, se trata de una relación fuerza-velocidad. La fórmula de la potencia es la siguiente: 𝑃 = 𝑑𝑊/𝑑𝑡 En el caso de la potencia muscular, el movimiento generado es de tipo angular, por lo que la fórmula correcta es: 𝑃 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 = 𝑀 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 (𝑁. 𝑚). 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 (𝑟𝑎𝑑/𝑠𝑒𝑔) Flexibilidad La flexibilidad es la capacidad del sistema miofascial y articular para llegar a estirarse sin dañarse La magnitud del estiramiento viene dada por el rango máximo de movimiento de una articulación Es de carácter involutivo ya que se va perdiendo con el paso del tiempo (Salvo que se haga algo para evitarlo) La flexibilidad no genera movimiento, sino que lo posibilita Depende de: ➔ Elasticidad muscular: Capacidad de alargamiento de los músculos y de recuperación de la posición inicial ➔ Movilidad articular: Grado de movimiento máximo de cada articulación