ortopedia2[1] (pp tshare)
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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
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
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