BIOMECÁNICA

LEF y LFT. Lízide Monroy Mtz.
1.6. DINÁMICA
1.6.1. Fuerzas músculo-esqueléticas
1.6.2. Momentos músculo-esqueléticos
1.6.3. Interacción músculo-articular
1.6.4. Palancas músculo-esqueléticas
CONCEPTOS.
• Dinámica
• Fuerza
• Palanca
• Punto de apoyo
• Articulación
FUERZAS
MÚSCULO-
ESQUELÉTICAS
• Durante la contracción muscular se produce una
fuerza interna o tensión que actúa a la vez sobre el
origen e inserción del músculo, con una misma
magnitud, en la misma dirección, pero en sentido
convergente.
• Esta fuerza interna generada durante la contracción,
se denomina fuerza muscular. La cantidad de fuerza
que se produce en cada contracción está en relación
con la capacidad de “trepar” de los filamentos de
actina sobre los de miosina, es decir de la cantidad
de puentes entre los filamentos de actina y miosina
que se generan.
• La fuerza máxima de la fibra muscular se consigue en una longitud
determinada y, distinta para cada músculo. Esta situación muscular es llamada
longitud de reposo. Se denomina longitud de reposo a la contracción
isométrica, la longitud muscular ideal en la cual se desarrolla la tensión
máxima.
• Se corresponde con una longitud de la sarcómera que permite la activación de
todos los puentes cruzados entre los filamentos gruesos y finos (miosina y
actina). Las fibras musculares pueden contraerse sólo un 60% de su longitud de
reposo, de forma que al 75% de la longitud de reposo, las fibras generan sólo
un 75% de la fuerza muscular.
• La capacidad de generar fuerza, por tanto, debería disminuir cuando el músculo
es activado a longitudes superiores e inferiores de la longitud de reposo.
• La capacidad de generar tensión disminuye cuando la fibra
muscular se acorta más allá de la mitad de su longitud de
reposo. Según se va acortando el músculo durante la
contracción, los puentes de actina-miosina se superponen,
creando una incompleta activación de las conexiones (se
establecen menos puentes actina-miosina).
• Al final del recorrido del rango de movimiento articular, el

músculo está débil y es incapaz de generar grandes
cantidades de fuerza.
• 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.
• 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 (más 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.
• Existe, por tanto, una zona de longitudes
óptimas en las que la fuerza muscular
generada es máxima, a partir de esta
zona, la fuerza producida es
inframáxima.
• Si tenemos en cuenta los conceptos anteriores, podemos diferenciar
tres tipos de estrés o tensión muscular:
• Tensión activa: tensión generada por la contracción y que es

ejercida por las sarcómeras 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 del músculo (tejido conjuntivo).
• 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.
• Fuerza interna: tensión de la musculatura cuando se
activa.
• Fuerza externa: gravedad, cargas, resistencia, etc.
• Fuerza aplicada: manifestación de la fuerza externa
que se hace de la tensión interna generada por el
músculo.
MOMENTOS MÚSCULO
ESQUELÉTICOS.
• Todo momento es el producto de una fuerza ejercida sobre algún objeto,
el momento se puede manejar como el producto de una fuerza y de su
brazo al realizar el movimiento conocido como de palanca.
• El momento musculoesquelético puede entrar en protagonismo al tiempo
en que las dos fuerzas que anteriormente se mencionaron (externas e
internas) se ejerce sobre el cuerpo ocasionando dos posibilidades de
movimiento.
• En primera, que las mismas fuerzas tengan la capacidad de trasladar con cierta
potencia el musculo u alguna otra parte del cuerpo.
• Y en segunda, al ejercer esta fuerza a una cierta distancia de algún eje de rotación
de alguna articulación tiende a producir una rotación potencial, a la distancia más
pequeña u corta de este eje de rotación en conjunto con la fuerza se le llama brazo
de palanca y a su vez también conocida como un momento.
• En los momentos existen dos tipos, una respecto al
otro.
• El momento interno que es aquel que tiene la
capacidad de hacer girar el brazo en lado
contrario de las manecillas del reloj y es
definida como el producto de la fuerza interna
y brazo de palanca.
• El momento externo tiene la capacidad de
realizar todo lo contrario este hace girar la
extremidad a favor de las manecillas del reloj
y es el resultado de la fuerza de externa y el
brazo de palanca del momento interno, esto
quiere decir que ambos momentos son iguales
y no se puede producir alguna otra rotación
en la articulación, es decir que son un estado
de equilibrio rotatorio estático ya que solo
existe solo un centro de apoyo o rotación.
INTERACCIÓN MÚSCULO-
ARTICULAR.
• Los músculos que rodean las articulaciones son los
encargados de mover el cuerpo en el espacio. Las acciones de
estos músculos con frecuencia ocurren de a pares, como
flexión y extensión, o abducción y aducción.
• Si bien muchos músculos pueden participar en cualquier
acción dada, la terminología de la función de los músculos le
permite entender rápidamente las diferentes funciones que
diferentes músculos cumplen en cada movimiento.
• El músculo principal, en ocasiones
denominado agonista, es el músculo que
proporciona la fuerza principal para llevar a
cabo la acción. Un músculo antagonista se
opone a un músculo principal, ya que brinda
alguna resistencia y/o revierte un
movimiento dado.
• Los músculos principales y los antagonistas
con frecuencia se encuentran en pares en
lados opuestos de una articulación, y sus
funciones de músculo principal/antagonista
se invierten cuando el movimiento cambia
de dirección.
• Sinérgicos. Con frecuencia, en una acción participan
uno o más músculos sinérgicos. Los músculos
sinérgicos son aquellos que ayudan al músculo
principal en su función.
• Estabilizadores. Los músculos estabilizadores actúan
manteniendo los huesos inmóviles cuando es
necesario. Por ejemplo, los músculos de la espalda son
estabilizadores cuando mantienen la postura erguida.
PALANCAS MÚSCULO-
ESQUELÉTICAS.
• Una palanca es un segmento rígido que posee un punto de apoyo fijo
alrededor del cual puede realizar la rotación cuando se aplica sobre
ella una fuerza externa o interna. La longitud de la palanca entre el
punto de apoyo y el punto de aplicación de la resistencia se llama
brazo de resistencia, y la longitud entre el punto de apoyo y el punto
de aplicación de la fuerza se llama brazo de fuerza.
• F = Fulcro / punto de apoyo (Centro de rotación)
• R = Resistencia / carga a vencer o equilibrar.
• P = Potencia / fuerza que hay que generar para vencer o equilibrar la
resistencia.
• BR = Brazo de resistencia, distancia del Fulcro (eje de rotación) al punto de
aplicación de la resistencia.
• BP = Brazo de Potencia, distancia del Fulcro (eje de rotación) al punto de
aplicación de la potencia.
• Una palanca se encuentra en equilibrio cuando el momento de
fuerza total hacia la izquierda es igual al momento de fuerza total
hacia la derecha (el momento es el giro o rotación de un cuerpo
alrededor de un eje).
• Palanca de primer género: El punto de apoyo se halla entre
la fuerza y la resistencia. También se la llama palanca de
equilibrio.
• Palanca de segundo género: La resistencia se encuentra
entre el punto de apoyo y la fuerza.
• Palanca de tercer género: La fuerza se encuentra entre el
punto de apoyo y la resistencia. El tercer tipo es notable
porque la fuerza aplicada debe ser mayor que la fuerza que se
requeriría para mover el objeto sin la palanca. Este tipo de
palancas se utiliza cuando lo que se requiere es amplificar la
distancia que el objeto recorre.
• El cuerpo a través de las palancas puede ejercer fuerzas mayores que las
que se quieren vencer, sin dificultar la realización de movimientos muy
rápidos. En estos casos P está representada por la fuerza que ejercen los
músculos encargados de producir los movimientos, R es la carga a vencer
(a levantar, a mover) y F el punto de apoyo es la articulación alrededor del
cual giran los huesos.
• Los ejemplos más conocidos en el cuerpo humano, pero no los únicos son:
• Primer Género: El sistema formado por los músculos de la nuca, que ejercen la
fuerza, el peso de la cabeza que tiende a caer hacia delante y el atlas (primera
vértebra cervical), que es el punto de apoyo.
Segundo Género: El sistema formado por los gemelos, que ejercen la fuerza, el
tarso, donde se aplican la resistencia y la punta de los pies, que es el punto de
apoyo.
Tercer Género: El sistema formado por el tríceps, que ejerce la fuerza, el objeto
que empujamos con la mano que es la resistencia y el codo que actúa como punto
de apoyo (tercer género).

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