ESTRUCTURA Y ACCION DEL MUSCULO ESQUELETICO Los músculos del cuerpo son maquinas mediante las cuales la energía química almacenada se convierte en trabajo mecánico. De esto se deduce que la cantidad de trabajo mecánico realizado regula cantidad de energía químicamente almacenada que se convierte. En el cuerpo humano existen tres tipos de tejido contráctil. En ciertas características son todos bastante similares. Se afectan por la misma clase de estímulos, producen un potencial de acción inmediatamente después de la estimulación, poseen la capacidad de contraerse, la fuerza de la contracción depende dentro de su longitud inicial, poseen la capacidad de mantener el tono muscular, suelen atrofiarse por una circulación inadecuada y también hipertrofiarse en respuesta al aumento de trabajo. MUSCULO LISO El musculo liso o involuntario forma las paredes de las viseras huecas, como el estomago y la vejiga urinaria, y las de diversos sistemas tubulares, como los que se observan en el sistema circulatorio, aparato alimentario, sistema respiratorio y órganos de la reproducción. Estas células musculares poseen miofibrillas, pero carecen de estriaciones transversales y consta de un solo núcleo. Los músculos lisos de contraen con mayor lentitud, son mas extensibles y capaces de una contracción mas sostenida y rítmica, presentan mayor sensibilidad a los estímulos térmicos y químicos y una cronaxia mas prolongada. MUSCULO CARDIACO El musculo cardiaco presenta características morfológicas y funcionales que recuerdan tanto al musculo esquelético como al musculo liso. Sus elementos contráctiles poseen estriaciones transversales y en las miofibrillas pueden observarse las bandas A, I y Z, pero el sarcoplasma es mucho mas fino y las estriaciones son menos definidas. Los aspectos característicos de estas fibras son su capacidad para emitir ramificaciones que proporcionan una especia de comunicación entre las fibras adyacentes en la conducción del impulso para la contracción. MUSCULO ESTRIADO Los músculos están compuestos por fibras filiformes que presentan bandas oscuras y claras alternas. Cada fibra es una célula miltinuclear muy alargada. Puede medir mas de 30 cm de longitud y tener un diámetro de 0,01 a 0,1 mm. Cada célula esta separada de las demás. Según una valoración, existen aproximadamente 270 millones de fibras musculares estriadas en el organismo. Estas fibras están inervadas por los nervios craneales o espinales y se hallan bajo regulación voluntaria. Este tipo de músculos contiene terminaciones, y sus principales funciones son el movimiento corporal y el mantenimiento de su postura. ESTRUCTURA MACROSCOPICA DEL MUSCULO ESTRIADO Numero y formas de los músculos. Los músculos constituyen aproximadamente 40 a 45 por ciento del peso corporal del adulto. El sistema muscular voluntario comprende aproximadamente 434 músculos, pero solamente unos 75 pares intervienen en la postura y movimientos generales del cuerpo. Los restantes son mas pequeños y participan en mecanismos diminutos, como la voz, la expresión facial y el acto de la deglución. Algunos músculos están dispuestos en laminas planadas, como el trapecio y el transverso del abdomen; otros son largos y delgados, como el sartorio y el peroné lateral largo; otros son fusiformes, como el bíceps y el pronador redondo y finalmente otros están dispuestos en abanico, como el pectoral mayor. Muchos de ellos son de forma tan irregular que no es practicable una clasificación basada sobre su forma. Inserción del musculo Unidades de 100 a 150 células o fibras musculares se unen entre si por medio de un tejido conjuntivo, denominado perimisio, para formar un haz denominado fascículo. Varios fascículos se unen a su vez por medio de una vaina o envoltura de perimisio para dar formar una unidad de mayor tamaño. Estas unidades están envueltas en una cubierta de epimisio para formar un musculo. La parte central, banda y carnosa, de un musculo, en la cual predominan las células contráctiles, se denominan vientre muscular. Hacia las extremidades del musculo desaparecen las células contráctiles, pero persiste su revestimiento de tejido conjuntivo, con el fin de insertar los músculos a los huesos. Si el lugar de la inserción esta lejos del vientre del musculo, estas prolongaciones de las vainas se entremezclan para constituir un tendón en forma de cuerda o una aponeurosis aplanada. Las fibras del tendón o de la aponeurosis de pliegan o entrelazan entre si, lo que permite la tensión en cualquier parte del musculo se distribuya habitualmente en forma mas o menos igual a todos los puntos de la inserción del hueso. La resistencia a la tensión de los tendones del adulto es aproximadamente de 250 kg/cm. Puesto que un tendón recoge y trasmite las fuerzas procedentes de muy diferentes células musculares hacia una pequeña área del hueso, el lugar de la inserción tendinosa esta señalado normalmente por un tubérculo rugoso sobre el hueso. De la misma forma, la aponeurosis da lugar a un reborde o línea en la zona de inserción en el esqueleto. Según la localización del musculo varían extraordinariamente el grosor y la resistencia si el musculo esta situado cerca de la extremidad distal de un miembro, en donde el musculo suele estar expuesto a contusiones y abrasiones. Las fibras carnosas de algunos músculos no dan lugar a la formación de tendones a nivel de sus inserciones, sino que se continúan casi hasta el hueso, en donde las vainas individuales de tejido contráctil realizan la inserción sobre una amplia zona de la anchura del vientre muscular. En estos casos, el esqueleto correspondiente a la zona de inserción es liso, como en el caso de la superficie de la escapula, debido a que esta ampliamente distribuidas las fuerzas de tensión. Origen a inserción Cuando un musculo se contrae enérgicamente tiende a mover los dos huesos en los cuales se inserta, pero, para simplificar el problema, suele suponerse que el hueso que se mueve menos permanece fijo. El punto donde el musculo se uno con el hueso fijo se denomina origen, mientras que el punto donde se une con el hueso se designa como inserción. Inserción es el lugar en donde se aplica la fuerza a la palanca móvil, y la distancia desde la inserción hasta la articulación que sirve como eje del movimiento es el brazo de fuerza de palanca. Sucede con frecuencia que el hueso que actúa de palanca en un movimiento fijo en otro; por ejemplo, cuando el individuo esta tendido de espaldas y levanta las piernas, el tronco permanece fijo y los miembros inferiores son las palancas, mientras que si de la misma posición el individuo se incorpora hasta la posición sedente, los miembros permanecen fijos y la palanca es el tronco. En ambos casos, participan los mismos músculos y es evidente que los orígenes e inserciones están invertidos cuando se invierte también el movimiento. Es consecuencia, la cuestión de cual extremo es el origen y cual la inserción depende del movimiento que se realice. Músculos longitudinales y peniformes La maquina musculo esquelética es, en esencia, un dispositivo que proporciona fuerza relativamente importante para el movimiento rápido de los brazos de palanca largos. Este sistema mecánico solo posee escasas ventajas mecánicas, y el resultado es que las grandes velocidades solo se consiguen a expensas de un mayor esfuerzo. Si bien puede decirse que el cuerpo humano esta más especializado para la velocidad que para la potencia, las fuerzas requeridas para los diversos movimientos son relativamente enormes. La estructura interna de los músculos, o sea, la disposición de sus fibras, comporta una relación importante con la fuerza y la distancia de su contracción. Existen dos tipos de principales de estructura muscular: la longitudinal o fusiforme y la peniforme. La longitudinal es la mas sencilla de ambas formas; constad e fibras paralelas que recorren toda la longitud del musculo. En términos generales, todo musculo largo y delgado es débil, pero su distancia de acortamiento puede ser relativamente grande, mientras que le musculo corto y ancho posee mucha fuerza contráctil, pero la ejerce en una distancia proporcionalmente corta. Los músculos fusiformes son muy frecuentes en las extremidades. Los músculos peniformes muestran diversas disposiciones: unipennados; con el musculo a un lado del tendón, como en el caso del semimembranosos. Bipennados; en que el musculo converge a ambos lados sobre el tendón, como en el caso del recto femoral. Multipennados; en que le musculo converge sobre varios tendones, formando una imagen en espina del pescado, como en el caso del deltoides. Fibras de contracción lenta y de contracción rápida Durante las primeras semanas de vida, el musculo esquelético de los mamíferos se desarrolla en dos tipos diferentes: contracción lenta y contracción rápida. Este último puede ser subdividirse en dos tipos, conforme a su metabolismo. El aspecto rojo de las fibras de contracción lenta obedece al hecho de que contienen cantidades relativamente mas elevadas de mioglobina, material granular, sarcoplasma y mitocondrias por unidad de área que las fibras blancas. Para su nutrición dependen principalmente del metabolismo oxidativo y probablemente de las grasas. Las fibras de contracción lenta son más eficaces para mantener la actividad isométrica; de ello se deduce que la proporción de fibras blancas y rojas debe constituir factor importante en la capacidad del musculo para mantener contracciones sostenidas. Las fibras de contracción rápida presentan un mayor diámetro que las de contracción lenta, y de esta forma ocupan una mayor proporción en un musculo de los que simplemente indicara su número. ESTRUCTURA MICROSCOPICA DEL MUSCULO ESTRIADO DE LOS VERTEBRADOS Organización de las fibras musculares La fibra muscular es una célula alargado envuelta en un sarcolema, que es una fina membrana sin estructura dotada de permeabilidad selectiva que se adhiere a una red extrema de fibras reticulares denominadas endomisio. El sarcolema mantiene las fibras adyacentes unidas en una simple masa gelatinosa y las aísla, de forma que pueden actuar como unidades independientes y facilita el paso de iones y moléculas, admitiendo unas y excluyendo otras. Cada fibra muscular puede seguir a lo largo de toda la longitud de la parte carnosa del musculo, y su endomisio se continua con las dos otras vainas de tejido conjuntivo. Dentro de cada célula muscular existe un protoplasma especializado, aunque indiferenciado, denominado sarcoplasma. Incluidas en el sarcoplasma, están las miofibrillas, que son geles samicristalinos, en los cuales tiene lugar la actividad contráctil. Es aquí donde la energía metabólica se transforma en energía mecánica y potencialmente en trabajo. Su unidad básica es el sarcomero. Los sarcomeros parecen ser compartimientos situados entre los discos Z, en los que se cree que tienen lugar ciertos procesos durante la contracción. Los propios discos Z se adhieren al sarcolema, estabilizan la estructura y localizan la lesión. Las miofibrillas transcurren en forma paralela entre si y a lo largo del eje de longitudinal de la fibra muscular, mezclándose en el interior del sarcolema en cada extremo de la célula. Componentes del musculo Si el musculo fuera un mecanismo relativamente simple, como un resorte, existiría una relación directa entre la tensión que podría desarrollar a diferentes longitudes y la cantidad de trabajo en condiciones de realizar. Se admite en la actualidad esta compuesto de tres elementos independientes: un componente contráctil, una serie de componentes elásticos y un componente elástico paralelo. El componente contráctil desarrolla activamente la tensión y el acortamiento. Este estado se transmite al tendón del musculo a través de la serie de componentes elásticos. En parte, este componente puede estar situado en filamentos tendinosos, en cuyo interior se insertan las fibras musculares, y a si mismo ubicarse en los discos Z. Su función parece ser la de proteger al musculo contra las posibles consecuencias lesivas de variaciones demasiado rápidas de la tensión. Se admite que el componente elástico paralelo solamente entra en acción cuando se distiende el musculo. Se cree que esta formado ampliamente de tejido conjuntivo y soporta la tensión de reposo del musculo. INERVACION DEL MUSCULO No solamente los músculos son penetrados e irrigados por los vasos del sistema circulatorio, sino que también están ricamente inervados. Uno o varios nervios que contienen fibras motoras y sensitivas penetran en cada musculo, procedentes del sistema nervioso central. Estos nervios poseen una gran cantidad de axones motores, cada uno de los cuales se cree que inerva un solo fascículo. En el, el nervio se ramifica en una serie de filetes, cada uno de los cuales tiene su placa terminal contenida en una sola fibra muscular, estableciendo una comunicación directa con el sistema nervioso central. El numero de fibras musculares inervadas por una sola fibra nerviosa motora varia desde una a varios centenares. Los grupos de fibras musculares inervados por una sola fibra muscular se contraen como una sola unidad muscular. La neurona, el axón, con sus diversas ramificaciones y las fibras inervadas por el se conocen como unidad motora. Esta unidad motora puede considerarse como la unidad funcional fundamental de la contracción neuromuscular. El sarcolema sirve como continente para la fibra muscular y contribuye a impedir que el efecto estimulante de un impulso nervioso se propague de una fibra muscular a sus vecinas. FUNCIONES EN LAS CUALES PUEDEN ACTUAR LOS MUSCULOS Según las circunstancias, un musculo puede actuar de una o varias formas. Una fibra muscular puede realizar solamente una cosa: desarrollar tensión en su interior. Cuando una fibra muscular o la totalidad del musculo se contrae, tiende a acortarse. Si un musculo se acorta o produjera cualquier movimiento articular, dependerá de la cantidad de tensión desarrollada, de la cantidad de resistencia interna, de la acción de palanca mecánica del sistema musculo-hueso-articulación, de su ángulo de tracción y de otros factores. Cuando un musculo se contrae, tiende a realizar todas sus funciones posibles. Algunos músculos están situados mecánicamente de tal forma que tienden a producir más de un movimiento en una articulación. Por ejemplo, cuando se acorta la parte cuarta del musculo trapecio, tiende a producir aducción, depresión y rotación hacia arriba de la escapula. El musculo puede ejercer solamente una traducción. Algunos músculos cruzan mas de una articulación y potencialmente pueden producir movimientos en todas estas articulaciones. El musculo solo puede tender a la tracción de sus extremidades hacia el centro, su contracción tendera siempre a producir todos sus posibles movimientos articulares. Los que hace o podría hacer un musculo no es indicación de lo que hará. En primer lugar, en ocasiones, los programas motores en el sistema nervioso no activan un musculo que podría ser ayudado con un movimiento determinado. En segundo lugar, la fuerza ejercida por otro musculo, o por alguna fuerza exterior, puede impedir que un musculo realice uno o todos sus movimientos articulares posibles. El papel del agonista Si un musculo se contrae concéntricamente, se dice que es agonista de las acciones articulares que resultan de dicha contracción. Por ejemplo: el tríceps braquial es un agonista de la extensión al codo. Algunos músculos son agonistas por mas de una acción de una articulación dada; muchos otros tienen una o múltiples acciones sobre dos o más articulaciones que cruzan su recorrido. Por ejemplo; el bíceps braquial es agonista de la flexión del codo y de la supinación radio-cubital, además de tomar participación agonista en varias acciones de la articulación del hombro debido a su doble inserción. Función del motor primario y del motor accesorio Se dice que los músculos mas efectivos para realizar el movimiento articular observado son los motores primarios para dicho movimiento articular, y que los músculos que ayudan pero que son menos efectivos son considerados motores accesorios. Cuando tiene lugar el mismo movimiento articular, pero bajo un conjunto diferente de circunstancias, es evidente que a veces pueda variarse la clasificación de los músculos como motores primarios o accesorios. La designación depende siempre de las circunstancias. El termino musculo de emergencia puede emplearse para designar un motor accesorio que solo entra en acción cuando se necesita una fuerza toral de magnitud excepcional. Función del antagonista El antagonista es un musculo cuya contracción tiende a producir una acción articular exactamente opuesta a alguna acción articular determinada de otro musculo especifico. Un musculo extensor es agonista de un musculo flexor. Así, el bíceps braquial es antagonista el tríceps braquial en la extensión del codo y el pronador redondo en la pronación radio cubital. El bíceps no es antagonista del braquial anterior a causa de que no puede oponer ningún movimiento para el cual el braquial actúa como motor. Función del fijador o estabilizador Fijador o estabilizador es un musculo que fija, afirma o sostiene un hueso o parte del cuerpo para que otro musculo activo tenga una base firme sobre la que pueda ejercer tracción. Si una persona extiende el brazo hacia adelante, para abrir por tracción una puerta que se resiste, debe estabilizar sus partes corporales para vencer la resistencia. Cuando un musculo se contrae tiende a traccionar sus dos extremos hacia su centro con la misma fuerza. En el caso ideal, el musculo fijador o estabilizador se encontrara en contracción estática. Un buen ejemplo de fijador o estabilización se observa en la flexión en decúbito. Los músculos abdominales se contraen estáticamente durante este ejercicio, por lo que se impide la oscilación indeseable del cuerpo a nivel de la cadera y del tronco. En este caso, la fijación no es tan necesaria para proporcionar una base firme para la acción de otros músculos, como base para contrarrestar la acción de la gravedad sobre las articulaciones de la cadera y de la columna vertebral. Función del sinergista Se aplica el termino sinergista con tantas connotaciones distintas en obras historias como en trabajos contemporáneos, que su significado se ha generalizado considerablemente y ha llegado a ser casi ambiguo. Algunos autores definen al sinergista como un musculo que actúa con algún otro musculo o músculos como parte de un equipo. Pueden identificarse dos tipos específicos de sinergia: sinergia concurrente y sinergia verdadera. La sinergia se define, en general, como la anulación de una acción colateral, o acción secundaria, indispensable por parte de los músculos activos. La sinergia concurrente tiene lugar durante la acción de dos músculos que ejercen una acción muscular común y que, por separado, realizan una función secundaria antagonista entre ambos. Debido a que estos dos músculos se contraen simultáneamente, actúan al unisonó para producir la acción común deseada y hacer las veces del sinergista accesorios el uno del otro porque contrarrestan o neutralizan sus respectivas acciones secundarias o indeseables. Un ejemplo es el ejercicio de sentarse a partir de la posición de decúbito dorsal. La sinergista verdadera tiene lugar cuando un musculo se contrae estáticamente para impedir toda acción en una de las articulaciones atravesadas por un musculo biarticular o multiarticular que se contrae. De conformidad con el axioma de que, al contraerse, el musculo tiende a realizar la totalidad se sus acciones posibles, el musculo biarticular tendera a producir movimiento en cada una de las articulaciones por las cuales pasa. Función del neutralizador Neutralizador es un musculo que se contrae para contrarrestar, “descartar” o neutralizar una acción indeseable de otro musculo que se contrae. El término neutralizador es un sinónimo que describe la función desempeñada por el sinergista accesorio o el sinergista verdadero conforme con la definición expuesta en el aparato anterior. Tono y relajación El termino relajación puede referirse el proceso de relajación o al estado de inactividad o ausencia de toda contracción. Pero incluso un musculo relajado posee una pequeña turgencia residual o sensación de firmeza. El tono muscular es una función de la turgencia natural del tejido muscular y fibroso y de la respuesta del sistema nervioso a los estímulos. Los músculos que se usan mucho tienden a poseer un mayor tono que los que se usan menos. El echo que se consiga el aumento de tono en un grupo muscular y de que ciertos músculos pueden acortarse por el ejercicio, dentro de una amplitud limitada del movimiento, se aprovecha en algunas fases de la educación física correctiva. Con este procedimiento si obtiene el acortamiento y aumento de tono de ciertos músculos de la cara dorsal del cinturón escapular con aducción de la escapula, y el estiramiento consiguiente y variación temporal de tono en ciertos músculos antagonistas de la cara ventral. Tensión residual La tensión residual generalizada puede ser el resultado de irritación dl sistema nervioso central a causa de dolor y de otras formas de estimulación intensa, por fatiga muscular local y por el uso persistente de los pequeños músculos accesorios en las acciones finas, como la monografía y la odontología. MUSCULOS DE IMPULSION Y DE ACCION RAPIDAS Análisis matemáticos indujeron a MacConaill a la conclusión de que los músculos esqueléticos actúan como músculos de “impulsión” o músculos de “acción rápida”. Los músculos de impulsión tienen su origen a distancia de las articulaciones cobre las que actúan y se insertan cerca de ellas. La mayor parte de su fuerza la dirigen mas bien a través del cuerpo que a lo largo del mismo, y proporciona la fuerza que actúa a lo largo de la tangente a la curva atravesada por el hueso durante el movimiento. Los músculos de acción rápida tienen su origen cerca de la articulación sobre la que actúan, y sus inserciones están situadas a distancia de ella, por lo que la mayor parte de su fuerza contráctil se dirige a lo largo de los huesos. De esta forma, se aproximan las articulaciones, por lo que estos músculos son particularmente estabilizadores, pero proporcionan el aumento en la fuerza centrípeta requerida en los movimientos rápidos. TIPOS DE CONTRACCION MUSCULAR Contracción estática o isométrica Cuando un musculo desarrolla una tensión suficiente para mover una parte corporal contra una resistencia determinada y la longitud del musculo permanece invariable, se dice que la contracción es estática o isométrica. Contracción concéntrica Cuando un musculo desarrolla una tensión suficiente para superar una resistencia, de manera que realmente se acorta y mueve una parte del cuerpo, venciendo una resistencia determinada, se dice que esta en contracción concéntrica. Por ejemplo , el bíceps braquial se contrae se contrae concéntricamente cuando se lleva a la boca un vaso de agua desde la mesa. Contracción excéntrica Cuando una resistencia determinada es mayor que la tensión del musculo, de manera que este, en realidad, se alarga se dice que el musculo esta en contracción excéntrica. Si bien desarrolla tensión, el musculo es superado por la resistencia. Por ejemplo, cuando se vuelve a colocar el vaso de agua de la boca de la mesa, el bíceps braquial se contrae excéntricamente. En realidad, por supuesto la contracción muscular no es esencial en este caso. TIPOS DE MOVIMIENTO DEL CUERPO Esta clasificación proporciona el necesario punto de partida para cualquier análisis formal del movimiento coordinado, ya que las categorías revelan el tipo de movimientos unitarios, tales como la elevación, la practica de movimientos elementales de danza, etc. Elementos mas complejos, como el impulso de una pelota y su lanzamiento a la primera base, pueden ser descompuestos en fases antes de establecer un análisis minucioso. 1.- Movimiento forzado sostenido: los movimientos forzados sostenidos pueden ser rápidos o lentos, potentes o débiles. Ejemplos, de movimiento de fuerzas sostenidas con el impulso de la braza en la nación, el impulso de la pierna inicial al comienzo de la largada, el movimiento de una extensión del cuerpo en la danza moderna. 2.- Movimiento pasivo: cualquier movimiento del cuerpo, aunque originado, que tiene lugar sin una contracción muscular consiguiente, puede clasificarse como pasivo. a) Manipulación: el origen de la fuerza para la manipulación es otra persona, o una fuerza exterior distinta de la gravedad. Ejemplos, la elevación o la oscilación durante la relajación por un compañero en la danza de ballet o en el patinaje. b) Movimientos de inercia: el movimiento de inercia es la continuación de un movimiento preestablecido sin una contracción muscular concurrente. Ejemplos: la fase de deslizamiento de la brazada de pecho, elemental en la natación; el componente horizontal del impulso libre de un salto. c) Movimiento de gravitación o de caída: es el resultado de una fuerza de aceleración de magnitud y dirección constantes en todos los problemas terrestres prácticos. 3 Movimientos balísticos: el movimiento balístico es un movimiento compuesto. La primera fase es un movimiento de fuerza sostenida. La segunda fase es un movimiento de inercia. La fase final es una declaración resultante de la contracción excéntrica de los antagonistas y de la resistencia pasiva. Ejemplo; el golpeteo de la pelota de beisbol o de una pelota de tenis; muchos movimientos típicos de los deportes vigorosos. 4.- Movimiento guiado o de “rastreo”: cuando se requiere una gran exactitud, pero sin necesidad de fuerza o velocidad, son activos para el movimiento los músculos antagonistas, así como los motores principales. Cuando aparecen errores como aspectos alternos de los de los pares musculares antagonistas, aparece el temblor. La ausencia de estos errores es la medida de la firmeza. La firmeza es un movimiento guiado, así como también en la contención estática. 5.- Movimientos equilibrados dinámicos: los huesos musculares detecten las desviaciones de la posición deseada de equilibrio e inician un sistema de autocontrol para realizar las correcciones. Ejemplos: el bipedestación “estática” en posición erecta. 6.- Movimientos oscilatorios: el movimiento se invierte rápidamente al final de cada excursión corta, con una concentración de los grupos musculares antagonistas que alternan en dominancia. Ejemplo: golpeteo o agitar un objeto.