La termometría se encarga de la
medición de la temperatura de cuerpos o sistemas. Para este fin, se utiliza el
termómetro, que es un instrumento que se basa en el cambio de alguna propiedad
de la materia debido al efecto del calor; así se tiene el termómetro de
mercurio y de alcohol, que se basan en la dilatación, los termopares que deben
su funcionamiento al cambio de la conductividad eléctrica, los ópticos que
detectan la variación de la intensidad del rayo emitido cuando se refleja en un
cuerpo caliente. Existen varias escalas termométricas para medir temperaturas,
relativas y absolutas.
TERMOMÉTRICA EN LOS SISTEMAS
BIOLÓGICOS
“Durante toda su vida, los seres humanos mantienen la temperatura
corporal dentro de unos límites de variación muy estrechos y protegidos a toda
costa. Los límites máximos de tolerancia para las células vivas corresponden a
unos 0ºC (formación de cristales de hielo) y unos 45ºC (coagulación térmica de
proteínas intracelulares); sin embargo, los seres humanos pueden soportar
temperaturas internas inferiores a 35ºC o superiores a 41ºC, aunque sólo
durante períodos muy cortos de tiempo. Para mantener la temperatura interna
dentro de esos límites, el ser humano ha desarrollado unas respuestas
fisiológicas muy eficaces, y en algunos casos especializados, al estrés térmico
agudo.
CALOR ESPECÍFICO
Es la cantidad de calor que es necesario suministrarle a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura en 1°C. Cada sustancia tiene su propio valor de calor específico, por lo que cada uno requerirá distintas cantidades de calor para hacer que una misma cantidad de masa eleve su temperatura en 1°C. Para comprender esta definición, el significado del calor específico, se lo puede considerar como la "inercia térmica", recordando que el término de inercia se usa en la mecánica para denotar la resistencia que opone un objeto a los cambios en su estado de movimiento. De igual modo, el calor específico representa la inercia térmica porque denota la resistencia que opone una sustancia a los cambios de temperatura.
PROPAGACIÓN DEL CALOR
La transmisión del calor de una región a otra se puede
efectuar sólo por alguna de estas tres formas:
CONDUCCIÓN
Transferencia de calor a través de un cuerpo o entre dos cuerpos en contacto, sin que se desplacen las moléculas de los mismos. Ocurre sólo en los materiales sólidos.
El desplazamiento de calor se realiza según la facilidad con lo que permita el material, de lo cual surge el concepto de Conductividad Térmica.
Transferencia de calor a través de un cuerpo o entre dos cuerpos en contacto, sin que se desplacen las moléculas de los mismos. Ocurre sólo en los materiales sólidos.
El desplazamiento de calor se realiza según la facilidad con lo que permita el material, de lo cual surge el concepto de Conductividad Térmica.
CONVECCIÓN
Transferencia de calor entre dos partes de un cuerpo a
causa del desplazamiento de sus moléculas. Ocurre sólo en los fluídos (líquidos
y gases). El movimiento de las moléculas se origina por la diferencia de densidades
que hay dentro de la sustancia, generando corrientes de convección desde las
partes más calientes hacia las más frías en la masa del fluído.
RADIACIÓN
Transferencia de calor y energía de un cuerpo llamado foco a
otro cuerpo distante, a través del VACÍO, es decir, sin la presencia de
algún agente material o sustancia intermedia. Esta transferencia se logra
gracias a que la energía se transporta por medio de Ondas Electromagnéticas las
cuales pueden propagarse por el vacío sin ningún inconveniente.
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
El calor se propaga en los materiales según la
facilidad que éstos permitan hacerlo. En general, los materiales sólidos son
los mejores conductores del calor (especialmente los metales), luego le siguen
los líquidos y finalmente los gases, siendo éstos pésimos conductores del
calor. A las sustancias que son malos conductores del calor se les llama aislantes
térmicos, Ej: granito, madera, cueros, tejidos, etc.
La
conductividad térmica de un material se halla por medio de la fórmula de Fourier.
Si en una barra del material se tienen dos secciones
iguales A1 y A2 (ambas de áreas A) a las temperaturas T1
y T2 respectivamente y separadas entre sí por una distancia d,
entonces la cantidad de calor Q que pasa entre las dos secciones en un
tiempo dado t, se obtiene por:
De donde "K" es la constante de
conductividad térmica que es propia del material. Esta constante se mide en: cal/(m*seg*ºC)
(Pigossi, 2016)
ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR
El desarrollo de la termodinámica no se llevó a cabo
hasta que se diferenciaron y clarificaron los conceptos de energía, trabajo y
calor.
ENERGÍA
La energía
se conoce como la capacidad de un sistema para producir trabajo. Cualquier
sistema química, a una presión y temperatura dadas, posee: una cantidad de
energía que es medible macroscópicamente, y una cantidad de energía almacenada
en su interior debido a su composición, que se denomina energía interna.
La unidad de energía más conocida es la caloría
(cal) y corresponde a la cantidad de energía necesaria para elevar la
temperatura de 1 g de agua en 1°C. Como esta cantidad de energía es muy pequeña
se emplea la kilocaloría (kcal), considerando que 1 kcal equivale a 1000
cal.
La energía total de un sistema es la suma de todas las
energías cinéticas (Ec) y energías potenciales (Ep) de sus partes
componentes y es conocida como la energía interna del sistema (U), que
corresponde a una función de estado. Debido a que los sistemas están formados
por gran cantidad de átomos, iones o moléculas, es difícil poder medir la
cantidad y variedad de movimientos e interacciones que poseen, ni la energía
exacta del sistema.
TRABAJO
Usualmente cuando se habla de trabajo, se entiende que
debemos utilizar nuestros músculos gastando una gran cantidad de energía o
hacer un cierto esfuerzo para realizar una tarea. Sin embargo, en términos
químicos el trabajo se relaciona con la cantidad de fuerza por la distancia de
esa fuerza:
W = F • d
El trabajo (W) se calcula multiplicando la
fuerza (F) ejercida sobre el cuerpo por la distancia (d) que este
recorre.
La unidad de medida en el Sistema Internacional de
Unidades es el joule (J) y se define como el trabajo realizado con la
fuerza de 1 newton (N) a lo largo de la distancia de 1 metro.
DIFERENCIAS
ENTRE CALOR Y TEMPERATURA
Durante el verano la temperatura es mucho mayor que en
el invierno, por eso se suele decir que en esta época “tenemos calor”, sin
embargo, desde el punto de vista termodinámico esta idea no es correcta.
Lo anterior se debe, a que el calor (q)
es la energía que se transfiere de un sistema a otro como consecuencia de una
diferencia de temperatura, hasta que se alcanza el equilibrio térmico,
es decir, cuando ambos sistemas alcanzan la misma temperatura. La temperatura,
por otro lado, es la medida de la energía cinética de las moléculas de un
sistema. Cuando un sistema recibe calor, aumenta la velocidad con que se mueven
dichas moléculas. A mayor energía cinética mayor será la temperatura, y
viceversa.
RELACIÓN ENTRE CALOR, EL TRABAJO Y LA
ENERGÍA
Cualquier sistema puede intercambiar energía con su
entorno, en dos formas generales, como calor y como trabajo. La energía interna
de un sistema cambia cuando se realiza transferencia térmica en forma de calor
o trabajo. Así, la relación entre el cambio de energía interna, calor y
trabajo, está dada por la siguiente expresión, que corresponde a la primera ley
de la termodinámica:
Δ
U = q • w
De esto, se
puede decir que:
- Cuando se
transfiere calor del entorno al sistema, el calor tiene signo positivo;
- Cuando se
transfiere calor del sistema al entorno, el calor tiene un valor negativo;
-Cuando el
entorno efectúa trabajo sobre el sistema, el trabajo tiene un valor positivo;
- y, cuando el
sistema efectúa trabajo sobre el entorno, el trabajo tiene un valor negativo.
Cuando el calor absorbido por el sistema y el trabajo
efectuado sobre el sistema son cantidades positivas, contribuyen a aumentar el
cambio de energía interna del sistema.
TEMPERATURA
Es una magnitud física escalar que nos indica el grado de agitación de
las moléculas de un cuerpo. Es decir, cuanto mayor sea el movimiento de las
moléculas de un cuerpo, mayor será su temperatura.
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Para poder comparar el estado
calórico de los cuerpos y poder decir si un cuerpo está más frío o caliente que
otro, es necesario tener algunos puntos de referencia. Esto se consigue con los
termómetros que miden la temperatura de los cuerpos y pueden graduarse
de diferentes maneras.
El
termómetro más conocido es el líquido (mercurio o alcohol coloreado) que
se compone de un tubo capilar ensanchado en su extremo inferior o bulbo; una
vez introducido el líquido, se cierra el tubo (algunas veces se cierra al
vacío). Al subir la temperatura aumentará el volumen del bulbo del tubo capilar
y del líquido, pero como éste se dilata más que el material del tubo, el
líquido ascenderá por el capilar al producirse un calentamiento o descenderá
por un enfriamiento.
Todos los termómetros tienen una
escala de medición que ha sido previamente establecida.
La temperatura corporal normal de
los seres humanos varía entre 36,5 °C y 37,5 °C.
Hipotermia.-Cuando la temperatura corporal es
inferior a los 36 °C
Febrícula.-cuando la temperatura es de
37,1°C a 37,9 °C
Hipertermia o fiebre.-cuando la temperatura es igual o
superior a 38 °C.
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Escala Celsius
En esta escala se asigna el cero
(0°C) a la temperatura en la que el agua se congela y el número cien (100°C), a
la temperatura en la que el agua hierve o vaporiza. El intervalo entre el
punto de congelación y el de ebullición del agua se divide en 100 partes
iguales y a cada uno se le denomina un grado Celsius.(1°C).Es la escala más
utilizada.
Escala Fahrenheit
En esta escala se asigna el número
treinta y dos (32 °F) a la temperatura en la que el agua se congela o
solidifica, y el número doscientos doce (212°F) a la temperatura en la que el
agua hierve o vaporiza. Esta escala es de uso común en Estados Unidos e
Inglaterra.
Escala Kelvin
En esta escala se asigna el cero
(0°K) a la temperatura más baja posible, también denominada “cero absoluto”,
que corresponde en la escala Celsius a -273 y al punto de congelamiento del
agua corresponde a 273 K. Es la escala empleada en las investigaciones
científicas (Esenziale, 2014)
ENTALPÍA Y
ENTROPÍA
ENTROPÍA
En
termodinámica, la entropía (simbolizada como S)
es una magnitud física que, mediante cálculo, permite determinar la parte
de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. Es una
función de estado de carácter extensivo y su valor, en un sistema
aislado, crece en el transcurso de un proceso que se dé de forma natural. La
entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos.
ENTALPIA
La Entalpía
es la cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede
intercambiar con su entorno. Por ejemplo, en una reacción química a
presión constante, el cambio de entalpía del sistema es el calor
absorbido o desprendido en la reacción. En un cambio de fase, por ejemplo de
líquido a gas, el cambio de entalpía del sistema es el calor latente, en este
caso el de vaporización. En un simple cambio de temperatura, el cambio de
entalpía por cada grado de variación corresponde a la capacidad calorífica del
sistema a presión constante. El término de entalpía fue acuñado por el físico
alemán Rudolf J.E. Clausius en 1850. Matemáticamente, la entalpía H es igual a
U + pV, donde U es la energía interna, p es la presión y V es el volumen. H se
mide en julios.
H = U + pV
Cuando un
sistema pasa desde unas condiciones iniciales hasta otras finales, se mide el
cambio de entalpía ( Δ H) (Romero, 2015)
ΔH = Hf – Hi
REACCIONES QUÍMICAS ENDOTÉRMICAS Y
EXOTÉRMICAS
La
termoquímica es una parte de la química que
estudia la relación del calor con las reacciones químicas.
A las
reacciones químicas que liberan calor se les llaman exotérmicas.
A temperatura ambiente, el calor liberado por una reacción química es
suficiente para producir un aumento de temperatura que percibes al tocar el
tubo de ensayo o matraz y sentirlo “caliente”. Las moléculas excitadas del
vidrio vibran tan intensamente que al tocarlas pueden lastimar o “quemar” tu
piel dependiendo de la cantidad de calor generado.
Una reacción exotérmica es aquella que al
efectuarse libera (genera o produce) calor.
Una
reacción endotérmica es aquella que para
efectuarse necesita calor. A temperatura ambiente, algunas reacciones
endotérmicas toman el calor suficiente del medio en que se encuentran, para
producir una disminución de temperatura observable. La reacción se siente “fría
al tacto”. Para que observes un ejemplo, observa el siguiente video:
Las
reacciones exotérmicas y endotérmicas, de manera general, se llaman reacciones
térmicas para resaltar el papel del calor en el cambio. (Fernandez, 2017)
FENÓMENOS
TERMODINÁMICOS, HOMEOSTÁTICOS DE REGULACIÓN DEL CUERPO HUMANO
A pesar de las constantes variaciones
ambientales, los organismos tienden a mantener cierta estabilidad de sus
condiciones internas. Por eso, si en un día caluroso y en otro muy frío, una
persona mide su temperatura corporal, se dará cuenta de que en ambos casos ese
valor será similar a pesar de las grandes variaciones de temperatura ambiental.
A este mecanismo, por el cual los organismos conservan su medio interno en
condiciones relativamente constantes y dentro de un rango adecuado, se le
denomina homeostasis.
La homeostasis es un proceso de auto-regulación por
medio de la cual los sistemas biológicos tienden a mantener su estabilidad para
adaptarse a las condiciones óptimas para la supervivencia. Todos los procesos
de integración y funciones de coordinación mediadas por circuitos mecánicos o
sistemas hormonales y nerviosos, son ejemplos de regulación homeostática. La
estabilidad lograda es en realidad un equilibrio dinámico en el que se producen
cambios continuos, aunque las condiciones relativamente uniformes prevalecen. (Yaritza, 2015)
TERMODINÁMICA DE LOS SERES VIVOS
TEMPERATURA
El cuerpo humano puede ser considerado como un sistema
termodinámico abierto, que debe mantener su temperatura constante de 37ºC, a pesar de encontrarse en un
entorno de temperatura generalmente inferior que se pude tomar como una media
de 15ºC. Por otra parte está continuamente intercambiando material y energía
con sus alrededores (metabolismo), consumiendo energía para desarrollar los
trabajos internos y externos, y para fabricar moléculas estables (anabolismo)
para lo cual necesita alimentarse ingiriendo moléculas de gran energía libre
(nutrición) que a partir de determinadas reacciones de combustión dan lugar a
productos de menor energía (catabolismo).
RADIACIÓN
Se llama radiación a toda energía que se propaga en forma de onda a través del espacio.
De esta forma existe una clasificación desde la luz visible a las ondas de
radio y de televisión como radiación conocida como radiación no ionizante. Otra
clasificación la forma la radiación ionizante la cual va desde la luz
ultravioleta a los rayos X o la energía fotónica.
EVAPORACIÓN
La evaporación es el
proceso por el cual las moléculas en estado líquido (por ejemplo, el agua) se
hacen gaseosas espontáneamente (ej.: vapor de agua). Es lo opuesto a la
condensación. Generalmente, la evaporación puede verse por la desaparición
gradual del líquido cuando se expone a un volumen significativo de gas.
SUDOR
Se llama sudor al líquido algo ácido constituido básicamente por agua, cloruro
sódico, urea y ácido láctico, cuyas funciones son disminuir la temperatura
corporal gracias a su evaporación, humidificar la piel y eliminar los productos
de desecho. El sudor es secretado de forma discontinua por las glándulas
sudoríparas de la piel.
TERMORREGULACIÓN EN ANIMALES
La termorregulación en animales es la capacidad de los animales para poder
regular su propia temperatura. Un cuerpo animal tiene una determinada cantidad
calórica y con ello una determinada capacidad calórica. Esta temperatura esta
captada por ciertos receptores, los periféricos superficiales y otros en
ubicación nuclear, envían información a un centro termorregulador que es el
hipotálamo, además reciben información de los tipos centrales y envían una
determinada señal para remediar la situación.
TERMORREGULACIÓN EN SERES HUMANOS
La termorregulación en los seres humanos está controlada por el hipotálamo, que es donde
se centraliza el control de la temperatura. El hipotálamo se encarga de regular
las propiedades del medio interno, como la concentración de sales o la
temperatura. El hipotálamo funciona de forma parecida al termostato de una
casa. El hipotálamo compara la temperatura en el hipotálamo y en la piel con el
valor de referencia de 37ºC, si la temperatura corporal es mayor de 37ºC pone
en marcha mecanismos para que disminuya, si es menor de 37ºC hace que ascienda. (Cruz, 2016)
PROCESOS DE ALIMENTACIÓN
El proceso de nutrición en el ser humano inicia con
tres etapas importantes que veremos a continuación: la ingestión, la digestión
y la absorción.
INGESTIÓN
La ingestión es el proceso por medio del cual se
incorpora o ingresa el alimento al cuerpo. En el ser humano, los alimentos
ingresan por la boca y allí los dientes los cortan y trituran en fragmentos
cada vez menores así mismo la saliva los humedece. De esta manera los alimentos
triturados y humedecidos pueden moverse más fácilmente por el tubo digestivo.
DIGESTIÓN
El proceso de digestión ocurre a nivel bucal, gástrico e intestinal y, en cada etapa, el alimento sufre transformaciones importantes que
permiten separar los nutrientes de aquellas sustancias que no son útiles para
el cuerpo.
ABSORCIÓN
El proceso de absorción consiste en el paso de nutrientes o sustancias nutritivas desde el
sistema digestivo hacia el sistema circulatorio, que se encarga de
transportarlos y distribuirlos a cada célula del cuerpo. Este proceso ocurre a
nivel de la boca, en el intestino delgado y en el intestino grueso. (Bravo, 2015)
ESTRATEGIAS METABÓLICAS DE LOS SERES
VIVOS
Existen dos
principios importantes en el metabolismo; El metabolismo puede dividirse en
tres categorías principales:
Catabolismo: Procesos
relacionados con la degradación de las sustancias complejas.
Anabolismo: Procesos
relativos fundamentalmente a la síntesis de moléculas orgánicas complejas.
Anfibolicas: Doble
función (catabólica y anabólica).
La estrategia
básica del metabolismo es formar ATP, poder reductor y precursores para la
biosíntesis. Revisemos brevemente estos temas centrales:
El ATP es la
unidad biológica universal de energía. El elevado potencial para transferir
grupos fosforilos capacita al ATP para ser utilizado como fuente de energía en
la contracción muscular, transporte activo, amplificación de señales y
biosíntesis.
El ATP se
genera en la oxidación de moléculas combustibles, como glucosa, ácidos grasos y
aminoácidos. El intermediario común en la mayoría de estas oxidaciones es el
acetil-CoA. Los carbonos del fragmento acetilo se oxidan completamente a CO2 en
el ciclo del ácido cítrico, con formación simultánea de NADH y FADH2, que
transfieren sus electrones de elevado potencial a la cadena respiratoria, con
formación final de ATP. La glucólisis es otro proceso generador de ATP, pero la
cantidad que se forma es mucho menor que en la fosforilación oxidativa (2 vrs.
30 0 32 ATP‘s). Sin embargo, la glucólisis puede transcurrir rápidamente
durante un corto tiempo en condiciones anaeróbicas, mientras que la
fosforilación oxidativa requiere del suministro continuado de O2.
Es un
producto químico procedente del exterior de la célula y que esta
necesita para realizar sus funciones vitales. Es tomado por la célula y
transformado en constituyente celular a través de un proceso metabólico de
biosíntesis llamado anabolismo, bien, es degradado para la obtención de
otras moléculas y de energía.
Los
nutrientes son cualquier elemento o compuesto químico necesario para
el metabolismo de un ser vivo. Es decir, los nutrientes son
algunas de las sustancias contenidas en los alimentos que participan
activamente en las reacciones metabólicas para mantener las funciones del
organismo. (Lara, 2016)
Los
seres vivos que no tienen capacidad fotosintética, como los animales,
los hongos y muchos protoctistas, se alimentan de plantas y de
otros animales vulgarmente, ya sea vivos o en descomposición. Para estos seres,
los nutrimentos son los compuestos orgánicos e inorgánicos contenidos en
los alimentos y que, de acuerdo con su naturaleza química, se clasifican en los
siguientes tipos de sustancias:
GLÚCIDOS, CARBOHIDRATOS
Los encontramos en las hortalizas, las frutas, la
leche. Las moléculas más sencillas de los glúcidos son los monosacáridos, como
la glucosa y la fructosa, y las más complejas son los polisacáridos, como el
almidón y el glucógeno. Es la principal fuente de energía.
PROTEÍNAS
Las encontramos en la carne, la leche y sus derivados,
los huevos y las legumbres. Son degradadas durante la digestión a aminoácidos,
que son transportados por la sangre y distribuidos a los diferentes tejidos.
Son fundamentales para el equilibrio ósmico de las células.
GRASAS
Las encontramos en los productos lácteos, las carnes,
los aceites y los frutos secos. Su aporte son los ácidos grasos esenciales. Es
una fuente de energía.
VITAMINAS
Son compuestos orgánicos complejos que están presentes
en los tejidos animales y vegetales. Aseguran las funciones celulares y también
algunos procesos metabólicos. No son elaboradas por el organismo e ingresan a
él con los alimentos.
MINERALES
Representan el 5% del peso corporal y regulan muchos
procesos del organismo. Pueden ser:
·
Macronutrientes
o macro elementos (calcio, magnesio y fósforo), de los cuales necesitamos
niveles superiores a los 100 g diarios.
·
Micronutrientes
u oligoelementos (yodo, cobre, hierro, potasio, sodio y cloro, flúor, azufre,
zinc y manganeso).
AGUA
Es un componente indispensable para la vida y es muy
abundante en la mayoría de los alimentos. Facilita el transporte de nutrientes
y productos residuales.
FUERZA
Es toda acción que tiende a variar el estado de
movimiento o de reposo de un cuerpo. En el cuerpo humano las fuerzas son
desarrolladas por los músculos, los cuales tiran desde los puntos de inserción
para producir movimiento. Dado que para definir una fuerza además de su valor
absoluto necesitamos conocer su dirección y sentido, las fuerzas son cantidades
vectoriales. La unidad utilizada por el Sistema Internacional es el Newton que
representa la fuerza que hay que imprimirle a una masa de 1Kg para acelerarla
1m/s2. (Duran, 2017)
FUERZAS
INTERNAS Y FUERZAS EXTERNAS
En Biomecánica se suelen considerar a las partes
constituyentes del cuerpo humano como un sistema, y cualquier fuerza que
una parte de este ejerza sobre otra,
es considerada una fuerza interna. Por ejemplo, cuando un músculo se
contrae y genera un esfuerzo sobre su punto de inserción, esta fuerza es
considerada interna. Por el contrario, la fuerza gravitatoria, la resistencia
aerodinámica, las fuerzas que se ejercen contra el suelo, o contra otro cuerpo,
son consideradas fuerzas externas.
Es la capacidad que tienen los músculos o grupos
musculares para soportar un cansancio durante repetidas contracciones
musculares.
Se realiza este tipo de fuerza en deportes y
actividades de esfuerzo prolongado, como pueden ser subir cuestas largas
corriendo, subir al monte, el remo, y levantar pesas con muchas repeticiones.
Es la capacidad que tienen los músculos o grupos
musculares de acelerar una masa hasta la velocidad máxima de movimiento
(potencia). Esta fuerza en un período muy corto de tiempo es eficaz.
Este tipo de fuerza se realiza con varios tipos de
lanzamientos o todas las actividades que requieran cierta “velocidad explosiva”
en sus movimientos.
Esta fuerza es la capacidad máxima de tensión que
pueden ejecutar los músculos o grupos musculares.
El
objetivo de la fuerza general es la ejercitación de la fuerza global, no
específica.
La fuerza específica se realiza con el objetivo de
conseguir acondicionar físicamente grupos musculares localizados y está
dirigida a la práctica deportiva de alto rendimiento.
ENERGÍA
El término energía tiene diversas
acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para
obrar, transformar o poner en movimiento.
En física, «energía» se define como la capacidad
para realizar un trabajo. En tecnología y economía,
«energía» se refiere a un recurso (incluyendo a su tecnología asociada)
para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de
medida de fuerza es el newton que se representa con el símbolo: N, nombrada así
en reconocimiento a Isaac Newton por su aportación a la física, especialmente a
la mecánica clásica. El newton es una unidad derivada que se define como la
fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1
kg de masa. (Lozano, 2017)
ELASTICIDAD Y RESISTENCIA DE LOS
TEJIDOS HUMANOS
Alrededor
de 85% de la masa muscular esquelética del ser humano está compuesta por fibras
musculares propiamente dichas.
El 15%
restante está formado en gran parte por tejido conectivo compuesto en
cantidades variables por fibras colágenas, reticulares y elásticas
FIBRAS COLÁGENAS.
FIBRAS COLÁGENAS.
Son las
más abundantes. Están formadas por la proteína colágeno. Brindan rigidez
y resistencia al tejido. El colágeno es la proteína más abundante del
organismo humano, representando el 30% del total. Se encuentran en la gran
mayoría de los tejidos conectivos, sobre todo en el hueso, el cartílago, los
tendones y los ligamentos. Son flexibles y resistentes.
FIBRAS ELÁSTICAS.
Son más
pequeñas que las de colágeno, se ramifican y vuelven a reunirse libremente unas
con otras. Están constituidas por la proteína (colágeno) y elastina. Al igual
que las fibras de colágeno, proporcionan resistencia, pero además pueden
estirarse ampliamente, sin romperse. Las fibras elásticas son muy abundantes en
la piel, los vasos sanguíneos y los pulmones, se estiran sin romperse hasta el 150% de su longitud.
Por
definición, el colágeno representa el "adhesivo" del cuerpo. Así,
podríamos decir que el colágeno es el adhesivo que mantiene unido todo nuestro
cuerpo, a través de los diferentes tipos de tejidos conectivos. Éstos son los
huesos, cartílagos, músculos, tendones, ligamentos y piel, tejido adiposo, así
como los órganos y sistemas internos. Definitivamente, sin la presencia de la
matriz de colágeno, nuestro cuerpo no podría
funcionar como continente de todos sus componentes, tanto internamente, como
externamente, por nuestra piel, a la hora de retener nuestros líquidos (60-70%
de agua), por lo que nos convertiríamos, prácticamente, en un charco de líquido.
La elastina es una proteína hidrofóbica que se organiza
en filamentos y capas gracias a entrecruzamientos y es el principal componente
de las fibras elásticas. Es sintetizada por los
fibroblastos.
LEYES DE NEWTON
Las leyes
de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son
tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los
problemas planteados por la mecánica, en particular, aquellos relativos al movimiento de
los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento
de los cuerpos en el universo.
Primera ley de Newton o Ley de la inercia.
Un
cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos de
que una fuerza externa actúe sobre él.
Esta ley
nos dice que cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo en reposo, este tenderá
a moverse, por ejemplo, una persona recibe un estímulo de frio, esto provocará
que sus músculos empiecen a contraerse, (los músculos del tronco) ósea que el
cuerpo cambie su estado de reposo.
Segunda ley de Newton o Ley de fuerza
La segunda ley del movimiento de Newton
dice que:
Siempre que una fuerza actúe sobre un
cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente
proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa.
Esta ley dice que la fuerza aplicada sobre
el cuerpo en reposo va a ser igual a la aceleración que este va a producir.
Tomado en cuenta el ejemplo en la primera ley, según la cantidad de frio que la
persona sienta, sus músculos se van contraer, ya sea una contracción fuerte o
una contracción débil.
Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción.
A toda
acción corresponde una reacción en igual magnitud y dirección pero de sentido opuesto.
Siguiendo
con el ejemplo anterior, la acción es que la persona va a sentir frio y sus
músculos del tronco empezaran a contraerse y relajarse, y la reacción seria que
va a generar calor. Y así el cuerpo estará equilibrado en su
temperatura.
RESISTENCIA Y ESTRUCTURA DE LOS
MÚSCULOS Y HUESOS
ESTRUCTURA DE LOS MÚSCULOS
Las
fibras musculares se encuentran protegidas y se mantienen en sus lugares debido
a que el tejido conjuntivo actúa como envoltura y división. Así, este se
denomina epimisio cuando es la funda de tejido que cubre al músculo; perimisio,
a la vaina de tejido que envuelve cada fascículo muscular (haces o conjuntos de
fibras musculares), y endomisio al que rodea cada fibra. (Cussó, (2013))
En
concreto, la fibra muscular es una célula multinucleada (varios núcleos, siendo
de las pocas de este tipo en el organismo), elástica y de forma cilíndrica.
Esta célula es la que puede extenderse o recogerse y luego recuperar su forma
original, permitiendo al cuerpo moverse y mantener una posición determinada.
RESISTENCIA DE LOS MÚSCULOS
Resistencia muscular es la capacidad de un músculo para realizar
contracciones repetidas durante un periodo de tiempo sin fatiga.; esta calidad
depende en gran medida de la cantidad de oxígeno que el sistema
cardiorrespiratorio consigue transportar hacia los músculos.
El hueso es tejido duro que
constituye la mayor parte del esqueleto y consta de elementos orgánicos
(células y matriz) e inorgánicos (minerales). Sus componentes son:
Cartílago.
Tejido firme,
pero flexible, que cubre los extremos de los huesos en una articulación
Disco
epifisiario.
Se sitúa en los huesos largos e indica el sitio de
unión entre epífisis (extremo del hueso) y diáfisis (porción cilíndrica), y
está presente sólo en los huesos en crecimiento.
Periostio.
Membrana externa que contiene nervios y vasos sanguíneos
que nutren al hueso.
Hueso
compacto.
Parte superficial lisa y muy dura del esqueleto.
Hueso
esponjoso.
Se encuentra dentro del hueso compacto y aunque no es
tan duro como éste, tiene cierta resistencia.
Endostio.
Tejido que cubre la pared interna de la cavidad
medular del hueso.
Cavidad
medular.
Espacio que contiene la médula ósea en la diáfisis de
un hueso largo.
Médula
ósea.
Sustancia espesa cuya función consiste en producir
células sanguíneas.
Abertura.
Permite la entrada de vasos nutrientes.
Vasos
nutrientes.
Conducen
sustancias al interior del hueso para proporcionar nutrientes y permite la
salida de las células que se forman en él.
Las vigas que forman la parte
medular de un edificio son sometidas a pruebas mecánicas que determinan su
resistencia ante las fuerzas a las que pueden estar sujetas, que se reducen a
las de tensión, compresión y torsión. Estas mismas pruebas se utilizan para
obtener la resistencia de los huesos, la cual no sólo depende del material con
el que están constituidos sino de la forma que tienen. Para efectuar las
pruebas de resistencia mecánica se usa una muestra de material en forma de I a
la que se aplica la fuerza.
El hueso está sometido
permanentemente a fuertes presiones. Sentarse somete a las vértebras inferiores
a una presión equivalente a la que soporta un buceador que se encuentra a
170 metros de profundidad. Y un salto de longitud provoca en el fémur de un
atleta una fuerza equivalente al peso de 9 toneladas.
RESISTENCIA FÍSICA
La resistencia física es una de las
cuatro capacidades físicas básicas, particularmente, aquella que nos
permite llevar a cabo una dedicación o esfuerzo durante el mayor tiempo
posible.
Podemos clasificar los tipos de resistencia según si
actúa una parte del cuerpo (resistencia local) o todo el cuerpo (resistencia
general), o por si es aeróbica o anaeróbica.
Resistencia aeróbica
Es la capacidad que tiene el cuerpo humano de dominar
el ritmo de la respiración, después de sostener un esfuerzo durante el mayor
tiempo posible. Se puede decir entonces, que la resistencia aeróbica se refiere
a la habilidad del aparato respiratorio para suministrar una adecuada provisión
de oxígeno a las células y remover los productos metabólicos de desecho
producidos por el trabajo muscular.
Resistencia anaeróbica
Es el tipo de resistencia que durante un esfuerzo
físico de una gran intensidad, en el que el suministro de oxígeno al tejido
muscular sea suficiente para realizar las reacciones químicas de oxidación que
se necesitarían para cubrir la demanda energética que dicho esfuerzo demanda.
Se consideran anaeróbicos aquellos ejercicios de tal intensidad que no puedan
efectuarse durante más de 3 minutos.
Existen dos tipos de resistencia anaeróbica:
Resistencia anaeróbica aláctica
Los esfuerzos son intensos y de muy corta duración (0
- 16 s). La presencia de oxígeno es prácticamente nula. La utilización de
sustratos energéticos (ATP, PC) no produce sustancias de desecho.
Resistencia anaeróbica láctica
Esfuerzos poco intensos y de media duración (15s - 2
min.), la utilización de sustratos energéticos produce sustancias de desecho
(ácido láctico) que se va acumulando y causa de forma rápida conocida como
fatiga.
El Test de Course-Navette es una prueba para silenciar
la potencia aeróbica máxima. Consiste en recorrer una distancia de 20 m,
repetidamente siguiendo el ritmo que marca una señal acústica (normalmente una
cinta de audio). Dicho ritmo cada vez es mayor, va más rápido, por lo que hay
que ir aumentando progresivamente la velocidad. En total hay 23 periodos. En
los 3 últimos se tiene que ir a una velocidad aproximada de 18,7 km/h si se
quiere completar. Generalmente para completarla se requiere un gran
entrenamiento aeróbico previo.
TEST
DE RESISTENCIA “COURSE NAVETTE”
|
|||
fases (minutos)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21/23
|
velocidad en km/h
s
9
9.5
10
10.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
15.5
16
16.5
17
17.5
18
18.5
|
tiempo fraccionando (segundos)
9.00
8.00
7.58
7.20
6.86
6.54
6.26
6.00
5.76
5.54
5.33
5.14
4.97
4.80
4.64
4.50
4.36
4.23
4.11
4.00
3.90
|
distancia recorridas
133
283
441
608
783
966
1158
1358
1566
1783
2008
2241
2483
2733
2991
3258
3533
3816
4108
4408
|
La contracción de los músculos estriados ocurre como
resultado de un esfuerzo consciente originado en el cerebro. Las señales del cerebro viajan muy
rápido en la forma de potenciales de acción por los nervios hasta
la neurona motora que injerta fibra
muscular.
La contracción muscular se puede
explicar como un desplazamiento de los miofilamentos, es decir la cabeza de la
miosina se ancla a la actina produciéndose así el dicho desplazamiento. Cabe
decir que la contracción muscular está regulada por el calcio, el ATP y el
Magnesio, aunque se desconoce porque el Magnesio causa contracción en músculos
post mortem y esto está bajo investigación.
Los filamentos de actina se
deslizan hacia adentro entre los filamentos de miosina debido a fuerzas de
atracción resultantes de fuerzas mecánicas, químicas y electrostáticas
generadas por la interacción de los puentes cruzados de los filamentos de
actina.
En reposo, las fuerzas de atracción entre
los filamentos de actina y miosina están inhibidas.
Los potenciales de acción se
originan en el sistema
nervioso central y
viaja hasta llegar a la membrana de la motoneurona: la fibra muscular.
El potencial de acción activa los
canales de calcio dependientes de voltaje en el axón haciendo que el calcio
fluya dentro de la neurona.
El
calcio hace que las vesículas, conteniendo el neurotransmisor llamado
acetilcolina, se unan a la membrana celular de la neurona, liberando la acetilcolina
al espacio sináptico donde se encuentran la neurona con
la fibra muscular estriada.
Hay dos tipos de fibras
musculares, lentas y rápidas. Los músculos que reaccionan con gran rapidez
están compuestos por las rápidas en su mayor parte y músculos que realizan
contracciones más lentas pero más prolongadas están compuestas por fibras
lentas. Las diferencias entre las fibras rápidas y lentas son las siguientes:
Fibras rápidas:
Mucho más grandes, para obtener
más fuerza de contracción.
Retículo sarcoplásmico extenso,
para liberación rápida de iones calcio que inicien la contracción
Grandes cantidades de enzimas
glucolíticos, para liberar energía rápidamente por glucólisis.
·
Menor
aporte sanguíneo, ya que su metabolismo oxidativo es de importancia secundaria.
·
Menos
mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo es secundario
Fibras lentas:
Ø
Más
pequeñas
Ø
Inervadas
por nervios pequeños
Ø
Mayor
aporte sanguíneo por vasos y capilares, para un mayor suministro de oxígeno
Ø
Gran
número de mitocondrias, para un mejor metabolismo oxidativo
Fibras con mucha mioglobina, que
es una proteína que contiene hierro. Esta almacena oxígeno, acelera
el transporte de este a las
mitocondrias. Confiere al músculo una pigmentación rojiza que lo diferencia del
rápido, que es blanco.
Mecánica de
la Contracción del Músculo Esquelético
La contracción prolongada y
fuerte de un músculo lleva al estado de fatiga muscular. Estudios en
deportistas han demostrado que la fatiga muscular aumenta casi en proporción
directa con la velocidad de depleción del glucógeno muscular. Por tanto, la
mayor parte del fenómeno se debería, probablemente, a la incapacidad de los
mecanismos contráctiles y metabólicos de las fibras musculares para seguir
suministrando la misma potencia. Los experimentos también han puesto de
manifiesto que la transmisión de la señal nerviosa por la unión puede disminuir
ocasionalmente, siguiendo a la a realización de una actividad muscular
prolongada. Este fenómeno provoca la reducción de la contracción muscular. La
interrupción del flujo sanguíneo a través del músculo en contracción provoca
fatiga muscular casi completa en un minuto, a causa de la falta de nutrientes,
sobre todo de oxígeno.
La palabra isotónicas significa
(iso: igual - tónica: tensión) igual
tensión. Se define como contracciones isotónicas a aquellas (desde el punto de
vista fisiológico) contracciones en las que las fibras musculares además de
contraerse, modifican su longitud. Las contracciones isotónicas son las más
comunes en la mayoría de los deportes, actividades físicas y
actividades correspondientes a la vida diaria, ya que en la mayoría de las
tensiones musculares que se ejercen suelen ir acompañadas por acortamiento y
alargamiento de las fibras musculares de un músculo determinado. Las
contracciones isotónicas se dividen en: concéntricas y excéntricas.
La
palabra isométrica significa (iso: igual, métrica: medida/longitud) igual
medida o igual longitud. En este caso el músculo permanece estático, sin
acortarse ni alargarse, pero aunque permanece estático genera tensión. Un
ejemplo de la vida cotidiana sería cuando llevamos a un chico en brazos, los
brazos no se mueven, mantienen al niño en la misma posición y generan tensión
para que el niño no se caiga al suelo. No se
produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares. En el deportese
produce en muchos casos, un ejemplo podría ser en ciertos momentos del wind
surf, cuando debemos mantener la vela en una posición fija. Con lo cual
podríamos decir que se genera una contracción estática, cuando
generando tensión no se produce modificación en la longitud de un músculo
determinado.
Este
caso es cuando se combinan contracciones isotónicas con contracciones
isométricas. Al iniciarse la contracción, se acentúa más la parte isotónica,
mientras que al final de la contracción se acentúa más la isométrica. Un
ejemplo práctico de este tipo de contracción lo encontramos cuando se trabaja
con «"extensores"». El extensor se estira hasta un cierto punto, el
músculo se contrae concéntricamente, mantenemos unos segundos estáticamente
(isométricamente) y luego volvemos a la posición inicial con una contracción en
forma excéntrica.
Se trata
más bien de un nuevo tipo de contracción, por lo menos en lo que refiere a su
aplicación en la práctica deportiva. Se define como una contracción máxima a
velocidad constante en toda la gama de movimiento. Son comunes en aquellos
deportes en lo que no se necesita generar una aceleración en el movimiento, es
decir, en aquellos deportes en los que lo que necesitamos es una velocidad
constante y uniforme, como puede ser la natación o
el remo. El agua ejerce
una fuerza constante y uniforme, cuando aumentamos la fuerza, el agua aumenta
en la resistencia. Para
ello se diseñaron los aparatos isocinéticos, para desarrollar a velocidad
constante y uniforme durante todo el movimiento. Aunque las contracciones
isocinéticas e isotónicas son ambas concéntricas y excéntricas, no son
idénticas, sino por el contrario son bastante distintas, ya que como dijimos
anteriormente las contracciones isocinéticas son a velocidad constante regulada
y se desarrolla una tensión máxima durante todo el movimiento. En las
contracciones isotónicas no se controla la velocidad del movimiento con ningún
dispositivo, y además no se ejerce la misma tensión durante el movimiento, ya
que por una cuestión de palancas óseas varía la tensión a medida que se realiza
el ejercicio. Por ejemplo, en extensiones de cuádriceps cuando comenzamos el
ejercicio, ejercemos mayor tensión que al finalizar por varias razones:
1. una es porque vencemos la inercia.
2. la otra es porque al acercarse los
puntos de inserción muscular, el músculo ejerce menor tensión.
Para
realizar un entrenamiento con
máquinas isocinéticas se necesitan equipos especiales. Dichos equipos contienen
básicamente, un regulador de velocidad, de manera que la velocidad del
movimiento se mantiene constante, cualquiera que sea la tensión producida en
los músculos que se contraen.
Es
posible regular la velocidad del movimiento en muchos de estos dispositivos
isocinéticos y la misma puede variar entre 0º y 200º de movimiento por segundo.
Muchas velocidades de movimiento durante diversas pruebas atléticas reales
superan los 100º/s. (Estrella, 2017)
v Las superficies óseas o
articulares, que representan el esqueleto de la articulación;
v Las formaciones interóseas,
blandas, intercaladas entre las superficies articulares;
·Las formaciones periféricas,
también blandas, que rodean y envuelven a las anteriores.
1.
Cartílago
2.
Cápsula
y membrana sinovial
3.
Ligamentos
4.
Tendones
5.
Bursas
6.
Menisco
Las articulaciones son los
puntos de unión entre dos o más huesos, su función es permitir el movimiento
del sistema locomotor y ayudar a amortiguar las fuerzas que inciden en el cuerpo al movernos.
Articulaciones fijas o sinartrosis
Son
articulaciones en las que no es posible movimiento alguno entre los huesos que
la forman (ejemplos: las que se establecen entre los huesos del cráneo y de la
cara).
Articulaciones semimóviles o anfiartrosis
Se
caracterizan por presentar entre los 2 cuerpos articulares una masa de tejido
fibrocartilaginoso que los une fuertemente, aunque permitiéndoles un cierto grado
de movilidad (ej.: articulaciones entre los cuerpos vertebrales,
sínfisis pubiana,..)
Articulaciones
móviles o diartrosis
Su característica principal es
la presencia de una cavidad articular entre los dos huesos que se articulan.
Permiten que los huesos, accionados por los músculos, se desplacen para
realizar movimientos en 1, 2 o 3 ejes, según la articulación de la que se trate
(tiene diferentes formas y se articulan de diferentes maneras).
BIOMECÁNICA DE LA MARCHA
A marcha es el medio mecánico de locomoción del ser humano. Varios estudios
de la marcha han sido estudiados por numerosos investigadores, sin embargo, hay
limitada información sobre las únicas características del cambio de dirección
durante la marcha.
Al superponer un modelo simplificado sobre el pie real se observa como al
iniciar el movimiento, el eje vertical rota hasta alcanzar un ángulo máximo
(este ángulo depende de la velocidad y otros factores). En ese momento el eje
horizontal inicia su rotación, inclinándose hacia adelante mientras el punto de
rotación común se eleva impulsando todo el pie y la pierna hacia arriba y hacia
delante.
LÍQUIDO
El líquido es un estado de agregación de la materia en
forma de fluido altamente incompresible lo que significa
que su volumen es, bastante aproximado, en un rango grande
de presión. Es el único estado con un volumen definido, pero no forma
fija. Un líquido está formado por pequeñas partículas vibrantes de la materia,
como los átomos y las moléculas, unidas por enlaces ínter moleculares. El agua es,
con mucho, el líquido más común en la Tierra y el más abundante. Como
un gas, un líquido es capaz de fluir y tomar la forma de un recipiente. A
diferencia de un gas, un líquido no se dispersa para llenar cada espacio
de un contenedor, y mantiene una densidad bastante constante. Una
característica distintiva del estado líquido es la tensión superficial,
dando lugar a fenómenos humectantes.
FASES
|
MUSCULOS
|
ACTIVIDAD
|
Inicial del apoyo
|
· Isquiotibiales,
cuádriceps
· Glúteo mayor y
medio
|
Excéntrico
|
Media del apoyo
|
· Sóleo
· Tibial posterior
· Peroneos
|
|
Final de apoyo
|
· Tríceps sural
|
Concéntrico
|
Previa de la oscilación
|
· Flexores de cadera
· Gemelos
|
|
Inicial de la oscilación
|
· Flexor propio del
1er dedo
|
|
Media de la oscilación
|
· Flexores dorsales
|
|
Final de la oscilación
|
· Cuádriceps
· Flexor-extensores
dorsales
|
CICLO DE LA MARCHA
El ciclo de marcha es la secuencia de acontecimientos
que tienen lugar desde el contacto de un talón con el suelo, hasta el siguiente
contacto del mismo talón con el suelo. Durante un ciclo de marcha completa,
cada miembro inferior pasa por dos fases:
A) Fase de
apoyo: en la cual el pie de referencia
está en contacto con el suelo.
B) Fase de
oscilación: en la que el pie de referencia
está suspendido en el aire.
La fase
de apoyo constituye alrededor del 60% del ciclo y la fase de oscilación
representa el 40% restante.
SUBFASES DEL CICLO DE LA MARCHA
Fase de
apoyo está dividida en 5 intervalos:
1. Contacto
del talo: instante en que el talón toca el suelo.
2. Apoyo
plantar: contacto de la parte anterior del pie con el suelo.
3. Apoyo
medio: momento en que el trocánter mayor se encuentra alineado verticalmente con el centro del pie, visto
desde el plano sagital.
4. Elevación
del talón: instante en que el talón se eleva del suelo.
5. Despegue
del pie: momento en el que los dedos se elevan del suelo.
FASE DE OSCILACIÓN EN 3 SUBFASES: INICIAL, MEDIA
Y FINAL
Se
realiza el avance del miembro oscilante hasta alcanzar el miembro
contralateral, y la extensión de rodilla completa el avance del miembro
inferior.
El ciclo
de marcha sucede exactamente igual en los dos miembros inferiores, existiendo
así dos periodos de apoyo bipodal o doble apoyo, que se caracterizan por el
contacto de los dos pies
con el suelo: uno está iniciando el contacto de talón mientras que el otro, próximo a la fase de
despegue, se apoya por la cabeza del primer metatarsiano y el pulpejo del dedo
gordo. Estos periodos tienen un porcentaje de duración de alrededor de un 10%, cada
uno, y, también hay
durante un ciclo de marcha dos periodos de apoyo monopodal durante los cuales
tan sólo un miembro inferior contacta con el suelo y sobre él recae el peso del
cuerpo.
Los
cuatro periodos en que se divide el ciclo de marcha son, por tanto:
1. Primer periodo de doble apoyo: Que
comienza cuando el pie tomado como referencia toma contacto con el suelo por el
talón, frenando la aceleración del cuerpo hacia delante y culmina con el
despegue del miembro contralateral.
2. Primer apoyo unipodal o periodo
portante: En el cual el peso del cuerpo recae en la extremidad tomada como
referencia, mientras el miembro contralateral está oscilando.
3. Segundo doble apoyo: El pie
considerado se apoya solo por el antepié en el suelo y está en situación
posterior acelerando el cuerpo hacia delante, es el miembro propulsor o miembro
activo dinámico.
4. Segundo apoyo unipodal o periodo
oscilante.- El pie que en el tiempo anterior solo se apoyaba por el antepié en
el suelo, ha despegado e inicia su periodo oscilante. Para una mayor descripción del ciclo de
marcha pueden realizarse medidas de algunos parámetros generales descriptivos
como la longitud, anchura y ángulo del paso, la cadencia y la velocidad de marcha.
Para una
mayor descripción del ciclo de marcha pueden realizarse medidas de algunos
parámetros generales descriptivos como la longitud, anchura y ángulo del paso,
la cadencia y la velocidad de marcha.
Cada
ciclo de marcha comprende
dos pasos, siendo el paso la actividad entre el apoyo de un talón y el
apoyo sucesivo del talón contralateral.
La longitud
del paso: corresponde a la distancia que separa el apoyo inicial
de un pie del apoyo inicial del pie contralateral. Su media es de 75 cm.
La anchura
del paso: es la distancia entre los puntos medios de ambos
talones y su media es
de unos 10 cm. en terreno llano.
El ángulo
del paso: es el que forma el eje longitudinal del pie con la
línea de dirección de la progresión; normalmente mide 15º.
La
cadencia: es el número de pasos ejecutados en la unidad de
tiempo. Generalmente se mide en pasos por minuto. La cadencia espontánea o
libre en adultos oscila de 100 a 120 ppm.
La
velocidad de marcha: es la distancia recorrida en la
unidad de tiempo y también se obtiene evidentemente multiplicando la longitud
del paso por su cadencia. Se expresa en m/min. O Km/hora. La velocidad
espontánea en adultos oscila de 75 a 80 m/min., es decir, de 4,5 a 4,8 Km/h.
ACCIÓN MUSCULAR DURANTE LA MARCHA
Se ha
logrado comprobar que la mayoría de los grupos musculares de la extremidad
inferior están activos durante el ciclo de marcha, en especial durante el
principio y final del período de apoyo en conjunto con la oscilación.
La explicación es debido a que existen aceleraciones y
desaceleraciones en conjunto con transferencias del peso del cuerpo de un
pie al otro, acciones que son llevadas a cabo por el sistema muscular.
Este proceso
se detalla a continuación:
Los
abductores de la cadera (Glúteos medio y menor) actúan en el apoyo del ciclo al
momento de la caída de la pelvis hacia el lado de pierna oscilante.
Los
aductores actúan sobre todo al final del período de oscilación y principio del periodo de apoyo, estabiliza
la extremidad al momento de llegar al suelo.
El
cuádriceps actúa sobre todo al final de periodo de oscilación y principio de apoyo, estabiliza la rodilla en el
momento del contacto con el suelo, y hace que flexiona contra una creciente
contracción del músculo.
El
tríceps sural consiste en la contracción muscular responsable de elevar el
talón del suelo e impulsar la extremidad hacia adelante.
El
tibial anterior y los extensores de los dedos actúan en el momento del choque
del talón, amortiguando la flexión plantar del pie. Luego actúan en el momento del
despegue del pie, evitando su caída y acortando la extremidad.
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