MOVIMIENTO: objetivosMOVIMIENTO: objetivos

Locomoción y posturaFuerza de contracción. Contracción graduadaContracciones isotónicas e isométricasAcción de palanca. Potencia muscularClasificación funcional de los músculosUnidades motoras y reclutamientoControl del movimientoFibras musculares: tipos, metabolismo y

adaptaciones al ejercicio

COMPONENTE ELÁSTICO EN COMPONENTE ELÁSTICO EN SERIE (tendones)SERIE (tendones)

Elásticos (resisten la distensión)

Al interrumpirse la fuerza de distensión vuelven a su longitud de reposo (y, con ellos, el músculo relajado)

Contribuye al fenómeno de sumación

Fuerza del músculo esqueléticoFuerza del músculo esquelético

Tensión: 3-4 kg/Tensión: 3-4 kg/cmcm33 :400 kg sobre el tendón :400 kg sobre el tendón rotuliano en tetania del cuadricepsrotuliano en tetania del cuadriceps

Tensión máximal total: tensión x volumen Tensión máximal total: tensión x volumen muscular totalmuscular total

Tensión glúteo máximo: 1.200 kgTensión glúteo máximo: 1.200 kg

Tensión total de todos los músculos: 22 TmTensión total de todos los músculos: 22 Tm

Gastrocnemio: soporta varias veces el peso Gastrocnemio: soporta varias veces el peso corporal cuando el pie toca tierra cuando corporal cuando el pie toca tierra cuando corremos o saltamoscorremos o saltamos

ACTIVIDADFÍSICA

NUTRICIÓN+

ENDOCRINO

SISTEMANERVIOSO

GENETICA

MASAMUSCULAR

FUERZA DE CONTRACCIÓNFUERZA DE CONTRACCIÓN(en un músculo dado)(en un músculo dado)

Estado metabólico de las fibras

Longitud inicial de las fibras

Nº fibras activadas Carga de trabajo

Los músculos se contraen según el principio graduado

y no según la ley del todo o nada

PALANCAS MUSCULARESPALANCAS MUSCULARES

Fuerza aplicada: contracción del músculo

Punto de apoyo: articulación

Resistencia: carga a mover

Brazo de palanca: hueso movido por el músculo

PALANCA DE 1PALANCA DE 1erer GRADO GRADO

PALANCA DE 2º GRADOPALANCA DE 2º GRADO

PALANCA DE 3PALANCA DE 3erer GRADO GRADO

FACTOR DE PALANCAFACTOR DE PALANCA

Es el factor por el que la fuerza muscular debe superar a la carga

= 1/fracción de la longitud total del músculo que se encuentra entre la articulación y la inserción muscular

Ejemplo: levantar 3 kilos con el brazo: F = 1/1/7 = 7 Fuerza = 3 kg x 7 = 21 kg

Acción de palanca de los músculos que Acción de palanca de los músculos que se insertan cerca de la articulaciónse insertan cerca de la articulación

Mayor amplitud de movimiento con menor acortamiento muscular

Menor acción de palanca Potencia = fuerza x veloc

Mayor efectividad en términos de fuerza (los sarcómeros sólo trabajan óptimamente en un estrecho rango de longitudes)

Potencia: capacidad para realizar un trabajo W = J.s-1. Wcaminar = 150-175 W/paso

Eficiencia: 100 x (trabajo realizado/energía consumida)

Trabajo realizado al desempeñar una actividad ↑ captación O2 (l/min) sobre el basal (250 ml/min)– Ligero: hasta 1 l O2/min: vestirse, andar, lavarse– Intenso: 1-2 l O2/min: construcción, minería, etc– Muy intenso:> 2 l O2/min: atletismo de competición

Potencia y trabajo muscularPotencia y trabajo muscular

Efecto de la longitud de la fibra Efecto de la longitud de la fibra muscular sobre la potenciamuscular sobre la potencia

1 cm = 4.000 sarcómeros (2.5 µm a 2.0 µm)Acortamiento: 4000 x 0.5 µm = 2 mmTiempo de contracción = 100 msVelocidad de contracción = 2 cm/s

Para un músculo de 30 cm la velocidad de contracción serían 60 cm/s

Relación fuerza:potencia con Relación fuerza:potencia con rango de movimientorango de movimiento

Flexiones de rodilla: ↑ f:p desde el comienzo al final del movimiento

Remo: f:p desde el comienzo al final del movimiento

Contracción del biceps: ↑ f:p desde el comienzo a 1/2 del movimiento; f:p desde allí al final del movimiento

MOVIMIENTOMOVIMIENTOLos huesos proporcionan el lugar de inserción

y apoyo para el movimiento de los músculos

Los movimientos se describen sobre 3 planos anatómicos: horizontal, frontal y sagital medio

Factores limitantes del movimiento de una articulación– Forma en que se articulan los huesos– Disposición de los ligamentos en la articulación– Nº de músculos – Restantes estructuras adyacentes

TIPOS DE MÚSCULOS EN TIPOS DE MÚSCULOS EN FUNCIÓN DEL MOVIMIENTOFUNCIÓN DEL MOVIMIENTO

Agonistas: su contracción produce un movimiento

Sinergistas: cooperan en el movimiento

Antagonistas: acción opuesta a los agonistas; se relajan al contraerse los antagonistas o contraen simultáneamente con ellos (posición)

Fijadores: estabilizan una parte del cuerpo para que sea una base firme para la acción de los músculos que mueven otra parte

RECLUTAMIENTO DE RECLUTAMIENTO DE UNIDADES MOTORASUNIDADES MOTORAS

Controlado por la médula espinal En orden de tamaño creciente de las

unidades motorasA menor unidad motora, menor cuerpo

celular de su neurona motoraA menor cuerpo de la motoneurona, menor

umbralFibras de contracción lenta (aerobias)

reclutadas para actividades ordinarias

Contenido de husosContenido de husos

PIERNA Gemelo Recto femoral Tibial anterior Semitendinoso Sóleo

OTROS Quinto interóseo (pie) Quinto interóseo (mano)

Nº husos/g

5

12

15

18

23

88

119

REFLEJO DE ESTIRAMIENTOREFLEJO DE ESTIRAMIENTO

Interviene en: Tono muscular: desaparece tras sección de las raíces

medulares anteriores Respuesta frente a la gravedad: postura (1) ↑ o súbito de la carga contra la que trabaja el músculo (2) Carga diferente de la calculada en corteza cerebral (3) Movimientos finos (mayor densidad de husos musculares)

Sistema de detección: Informa sobre la longitud muscular– Estiramiento del músculo (1), (2)– Cambio de longitud diferente del previsto (3)

Núcleos vestibulares, ganglios basales y Núcleos vestibulares, ganglios basales y cerebelocerebelo

Cerebelo: coordinación movimientos rápidos; sincronización

NV: coordinan movimientos antigravitatorios (reflejo enderezamiento)

Los GB organizan programas motores. Su lesión GB: discinesias. Movimientos inapropiados como que se dispara un miembro, temblores, retorcimientos…

PROGRAMA MOTORPROGRAMA MOTOR

Grupo de órdenes que se reúnen en el cerebro antes de que comience un movimiento y que luego se envían a las unidades motoras, siguiendo una secuencia elegida y unos tiempos de intervención prefijados

Conexiones de la corteza cerebralConexiones de la corteza cerebral

Músculos proximales (tronco) y distales (brazos, mano y piernas)

Tracto piramidal: divergencia (tronco controlado por 50.000 neuronas; mano por 200.000)

Tracto rubroespinal participa también en movimientos finos

CONTROL FINO DEL MOVIMIENTOCONTROL FINO DEL MOVIMIENTO

Sección piramidal: pérdida movimientos finos, pero se camina bien (vías mediales intactas)

Sección vías mediales: pérdida estabilidad postural (tambaleo al caminar). No pueden usarse los dedos para manipulaciones complejas (sí si se obtiene apoyo externo)

MÚSCULOS BLANCOS(Fibras tipo II)

Músculos de respuesta rápidaContracciones breve duración

Poco resistentes a la fatiga

Músculos defuncionamiento

esporádico

MÚSCULOS ROJOS(Fibras tipo I)

Músculos de respuesta lentaContracciones larga duración

Resistentes a la fatiga

Músculosposturales

MÚSCULOS ROJOS(Fibras tipo I)

Músculos de respuesta lentaContracciones larga duración

Resistentes a la fatiga

Músculosposturales

MÚSCULOS ROJOS(Fibras tipo I)

Músculos de respuesta lentaContracciones larga duración

Resistentes a la fatiga

Músculosposturales

tipo metabólico tipo metabólico . IIB IIA . IIB IIA I I Actividad ATPasa

Fuente ATP Enz. Glicoliticas Nº mitocondrias Mioglobina Glucógeno Resist fatiga Vel contracción Fuerza máxima ATPasa Ca+ sarc Vel axon motor Diámetro Nº capilares Papel funcional

ejemplo

Alta Gluc anaerobia Altas Bajo Baja Alto Baja Rápida Alta Alta 100 m/s Grande Pocos Mov rápidos y

vigorosos Dorsal ancho

Alta Anaerobia/FO Moderadas Alto Alta Moderado Moderada Rápida Media Alta 100 Moderado Muchos Resistencia a fatiga Cuadriceps

(mezcla de fibras)

Baja Fosf oxidativa Bajas Alto Alta bajo Alta Lenta Baja Moderada 85 Pequeño Muchos Postura/resist.

Fatiga soleo

ENERGÍA PARA LA CONTRACCIÓN

Sistemas fosfágenos

Glucolisis anaerobia

Glucolisis aerobia

ATP reserva fosfocreatina

2 ATP + ácido láctico

ATP + CO2 + agua

pH≠ contracción

Deuda O2

calor

ATPFunciones

metabólicascontracción relajación

ENERGÍA

Tiempo que aguanta a ritmo de maratónTiempo que aguanta a ritmo de maratón

. min Glucógeno almacenado (g/kg músculo)

Dieta rica en glúcidos 240 40 Dieta mixta 120 20 Dieta rica en grasas 85 6

El contenido en glucógeno determina el tiempomáximo que se puede aguantar un ejercicio

Tipos de fibra muscularTipos de fibra muscular

Tipo de fibra: parece depender de la vel. de conducción de la neurona motora

En músculos mixtos (fibras I y II) se reclutan primero, para actividades rutinarias, pequeñas unidades motoras de fibras I

Ejercicio moderado de larga duración: usamos fibras I. En deportistas de fondo pueden ser hasta el 90% (frente a 50% en sedentarios)

EJERCICIO Y APORTE DE OEJERCICIO Y APORTE DE O22

Primeros 45-90 s anaerobioCapacidad máxima de O2 (capacidad aerobia): 12-

84 ml/min/kg – 25% ejercicio ligero; 65% moderado; 85% intenso

PO2 tisular+ pH + ↑ T + 2,3-DPG) =

↑ x 3 extracción de O2 + ↑ flujo sangre x 30 = ↑ x 100 metabolismo

Deuda de oxígeno– Eliminar lactato + restaurar ATP y fosfocreatina +

O2 Mb

Efecto del entrenamiento de resistenciaEfecto del entrenamiento de resistenciaMejora la capacidad para obtener ATP por

fosforilación oxidativa↑ tamaño y nº mitocondriasProducción de una cantidad menor de ácido

láctico para un nivel dado de ejercicio↑ mioglobina y TG intramusculares↑ LPS y la proporción de energía que se

obtiene de los lípidos velocidad agotamiento glucógenoMejora la eficiencia en la extracción de O2

de la sangre y ↑ VO2 20% fibras IIB y ↑ IIA

HIPERTROFIA MUSCULARHIPERTROFIA MUSCULAR

Inducida por entrenamiento de fuerzaSobrecarga > 60-70% fuerza máxima

– carga nº repeticiones vel. muscularLigamentos de soporte, tendones y tejidos óseos se

fortalecen paralelamenteNo relacionada con [testosterona]Fibras tipo II más gruesas

– Engrosan las miofibrillas por síntesis de filamentos de actina y miosina y adición de nuevos sarcómeros

– Desdoblamiento de las miofibrillas “gordas” en dos miofibrillas

Efecto del entrenamiento de fuerzaEfecto del entrenamiento de fuerza↑ VO2

tras entrenamiento en circuito

volumen y nº mitocondrias↑ contenido mineral del hueso↑ glúcidos, creatinfosfoquinasa, fosfofructoquinasa densidad capilar en levantadores de pesas↑ ATP, fosfocreatina y glucógeno↑ fuerza de ligamentos y tendones tiempo de contracción↑ tamaño de las fibras No mejora resistencia al esfuerzo prolongado

Sedentarismo Resisten Fuerza 4m Sedentarismo Resisten Fuerza 4m inmoinmo

Nº célulasNº células 300.000 300.000 300.000 300.000 300.000 300.000 300.000 300.000

Área transversalÁrea transversal 10 10 10 10 13 13 6 6

F. Isom % control 100 100 200 60F. Isom % control 100 100 200 60

Fibras rápidas % 50 50 50 50Fibras rápidas % 50 50 50 50

Id (área)Id (área) 67 67 80 40 67 67 80 40

Capilares/fibras 0.8 1.3 0.8 1.6Capilares/fibras 0.8 1.3 0.8 1.6

Activ. Suc. Desh/ 100Activ. Suc. Desh/ 100 150 77 100 150 77 100

Unidad área (% control)Unidad área (% control)

Efecto sobre biceps braquialEfecto sobre biceps braquial