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16/08/2012

Biomecánica
Diploma en Ciencias de la Actividad Física
Francisco J. Herrera Neira Kinesiólogo U. de Chile Magíster © en Kinesiología U. Católica del Maule

Biomecánica de los tejidos
Tejido muscular

Tipos de músculo
• Estriado Liso Cardiaco

Tipos de acción muscular
• Isométrica
– La tensión tiende a mantener la distancia entre origen e inserción

• Concéntrica
–Acortamiento con acercamiento de las inserciones

• Excéntrica
– El movimiento realizado va en contra de la acción muscular

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Rol de los grupos musculares
• Agonista
– Motor principal, genera torque en el sentido del movimiento

Tensión
• La tensión generada por el músculo depende de las propiedades mecánicas de sus componentes • Tejido contráctil • Tejido no contráctilen paralelo • Tejido no contráctil en serie

• Antagonista
– Genera un torque opuesto al agonista

• Estabilizador
– Actúa de manera isométrica menteniendo

• Neutralizador
– Elimina o neutraliza los componentes no deseados de la acción muscular agonista

La fuerza de un músculo depende de
• • • • • • • • Reclutamiento de fibras musculares (UM) Área de sección transversal Velocidad decontracción Tiempo de estímulo Temperatura Tipo de fibra muscular Inserciones (torque generado) Posición de los segmentos

Área de sección transversal
• En teoría, la cantidad de tensión debida a la acción muscular depende del número de puentes actina–miosina dentro del músculo • La disposición de las fibras musculares incide en su capacidad de generar tensión

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Orientaciónde las fibras
• La orientación de las fibras musculares puede ser en la misma dirección de la línea de acción del músculo o con cierto angulo
• • • • • Fusiforme Plano Corto Circular Pennado

¿Cómo se estima la fuerza?
• Se pueden tomar varias secciones transversales , de modo que se incluyan todas las fibras

Músculo longitudinal
• Fm = A σ Cos θ
• • • • Fm = Tensión generada por elmúsculo A = Área fisiológica de sección transversal σ = Tensión isométrica máxima generada por el músculo θ = Ángulo entre la línea de acción muscular y de las fibras

• En este caso, la tensión que genera el músculo es:
• F = (5 cm)(2cm)(30N/cm2) • F = 300 N

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Fuerza de un músculo pennado
• Se utiliza el área de sección transversal fisiológica

Fuerza de un músculo pennado• En este caso la tensión es: • F= (5,77+5,77)(2)(Cos30º) σ • F= (11,54)(2)(0,866)(30) • F= 600 N

• La línea de acción de las fibras musculares no es en el sentido de la acción muscular, por lo que es necesario considerar el ángulo

Tensión Activa

Banda I Banda A Banda I

Tensión pasiva
• El estiramiento pasivo de las estructuras no contráctiles aportan tensión por sus capacidadeselásticas. • Este estiramiento permite que exista tensión más allá del 160% de lo • La tensión máxima generada por un vientre muscular está así a 120% de lo
Miofilamento grueso

Zona H

Línea Z

Línea Z

Miofilamento delgado

Disco M

Cambios en el patrón de bandas a consecuencia de los movimientos de los filamentos gruesos y delgados al traslaparse durante la contracción

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16/08/2012Músculos mono v/s poliarticulares
• La tensión generada por un músculo monoarticular depende sólo de la posición de la articulación. La fuerza máxima será siempre la misma para una determinada articulación. • Un músculo poliarticular puede variar su relación de longitud según las posiciones de las articulaciones que cruza.

Velocidad de contracción
• La tensión que puede generar un músculoes inversamente proporcional a la velocidad con que mueve un segmento.

• El ciclo de la contracción tiene, a nivel del sarcómero, 3 etapas: – Unión – Tracción – Separación • Si la velocidad es muy alta, se necesita tener más sitios disponibles, por lo que baja la cantidad de puentes cruzados actina-miosina.

• Desde un punto de vista empírico, la curva de tensión v/s velocidad es fácil...
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