Bases Anatómicas
1. Osteología
La osteología es la rama de la anatomía descriptiva que estudia científicamente el sistema óseo y los huesos que forman el cuerpo humano. Los huesos están formados por tejido óseo (conectivo), con las siguientes características:
- Está vivo, crece y se puede regenerar.
- Está mineralizado.
- Está vascularizado.
- Está en constante cambio.
- Es duro y elástico al mismo tiempo.
1.1. Tipos de Huesos
Estructuralmente, podemos definir cuatro tipos de huesos: largos, cortos, planos e irregulares. Realizan diferentes funciones, y su tamaño, forma y apariencia también son diferentes para lograrlas. Difieren no solo en tamaño y forma, sino también en el número y la proporción de los dos tejidos diferentes que forman su tejido óseo. El tejido compacto tiene una apariencia densa y «resistente», mientras que el tejido esponjoso o trabecular se caracteriza por la presencia de espacios abiertos, algunos de los cuales están compuestos de estructuras en forma de aguja (espiculadas).
Los cuatro tipos de hueso presentan una proporción diferente de hueso esponjoso y compacto en su estructura:
- Debido al eje longitudinal largo y a los extremos articulares anchos, es fácil identificar los huesos largos. La estructura del hueso confiere la máxima resistencia con el mínimo peso (Kapandji, 2006, p. 114). Cuentan con las siguientes partes:
- Dos extremos o epífisis, por donde se articula.
- Un cuerpo o diáfisis, de tejido óseo compacto. En su interior está el conducto medular, relleno de medula ósea amarilla.
- Metáfisis o zona de unión entre epífisis y diáfisis, formada por un disco cartilaginoso que permite el alargamiento del hueso.
- Los huesos cortos suelen describirse como estructuras en forma de cubo o caja, que son casi tan anchas como largas. A este tipo pertenecen los huesos de la mano y la muñeca (huesos carpianos), y los del pie y el tobillo (huesos tarsianos). Hay otro tipo de este tipo de huesos, los denominados pequeños. Con tejido compacto por fuera y tejido esponjoso en el centro, y se clasifican en:
- Sesamoideos. Se encuentran incrustados en un tendón con la función de mejorar la mecánica articular, como la patela de la rodilla.
- Huesos supernumerarios. Son huesos que aparecen en algunas articulaciones para el mejor funcionamiento de las mismas.
- Los huesos planos suelen ser muy anchos y delgados, con superficies planas y a menudo curvadas. Están hechas de tejido compacto en el exterior y un tejido esponjoso en el centro. Forman cavidades en el cuerpo humano, como los huesos del cráneo.
- Los huesos irregulares suelen agruparse y presentar diferentes tamaños y formas. Son todos aquellos que no pueden clasificarse en otro tipo como las vértebras y los huesos neumáticos.
1.2. Estructura Microscópica Del Hueso
1.2.1. Hueso Compacto
El hueso compacto representa aproximadamente el 80% de la masa ósea total. Contiene muchas unidades estructurales cilíndricas llamadas osteonas o sistemas haversianos (en honor al anatomista británico del siglo XVII Clopton Havers). Las células óseas vivas en estas unidades se pegan entre sí para formar un marco estructural de hueso compacto. La estructura única de las osteonas permite que los nutrientes lleguen a todos los puntos del mismo y la eliminación de los metabolitos de las células óseas que están encerradas pero que son metabólicamente activas.
Cuatro tipos de estructuras forman cada osteona o sistema haversiano:
- Laminillas. Matriz calcificada concéntrica y cilíndrica. Los cortes intersticiales son islotes de matriz calcificada entre las osteonas. Corresponden a los restos de osteonas antiguas que han sido modificadas por el crecimiento o la remodelación ósea.
- Lagunas. Pequeño espacio que contiene tejido líquido, en el que se encuentran las células atrapadas entre las capas duras de las laminillas.
- Canalículos. Pequeños canales se extienden desde la laguna en todas las direcciones, están conectados entre sí y están conectados a un largo canal llamado conducto haversiano.
- Conducto haversiano. Se extiende longitudinalmente a través del centro de cada sistema haversiano; contiene sangre, linfa y nervios, moviéndose los nutrientes y el oxígeno a través de pequeños tubos para llegar a la laguna y las células óseas. Los conductos haversianos que pasan a través del hueso están conectados entre sí a través de otros canales laterales llamados canales Volkman. Contienen nervios y vasos sanguíneos que transportan sangre y líquido linfático desde la superficie externa del hueso hasta las osteonas.
1.2.2. Hueso Esponjoso
El hueso esponjoso o el hueso trabecular representa aproximadamente el 20% de la masa ósea total, y su microestructura es diferente a la del hueso compacto. No hay osteonas en este tejido. En cambio, consta de pequeñas espículas llamadas trabéculas, donde ahora se encuentran las células óseas. El suministro de nutrientes y la eliminación de metabolitos se atribuyen al pequeño canal que se extiende a lo largo de la superficie de las espículas (Thibodeau, 2013, p. 237). La distribución del hueso trabecular en el hueso esponjoso no es tan aleatoria o caótica como podría parecer a primera vista. Las espículas están dispuestas a lo largo de líneas de estrés y su orientación en los distintos huesos de acuerdo con la naturaleza y la magnitud de la carga aplicable. Esta característica puede aumentar significativamente la resistencia ósea y es otro ejemplo de la relación entre estructura y función.
1.3. Funciones Óseas
El proceso evolutivo del esqueleto humano le ha permitido desarrollar cinco funciones para el organismo, cada una importante para mantener la homeostasis y para realizar una óptima función orgánica (Davis y cols., 2005):
- Soporte. Los huesos actúan como un marco de soporte para el cuerpo. Contribuyen a la forma, alineación y posición de las partes del cuerpo.
- Protección. Las «cajas» óseas duras protegen la delicada estructura que rodean. Como una calavera o costillas.
- Movimiento. Los huesos y las articulaciones forman una palanca. Los músculos están firmemente fijados en los huesos. Cuando los músculos se encogen y contraen, tiran de los huesos, moviendo así las articulaciones.
- Depósito mineral. Los huesos son el principal reservorio de calcio (Ca), fósforo (P) y otros minerales. El estado estable de la concentración sérica de calcio es esencial para una supervivencia saludable, y depende en gran medida del contenido de calcio intercambiado entre la sangre y los huesos.
- Hematopoyesis. La hematopoyesis o la formación de células sanguíneas es un proceso importante llevado a cabo por la médula ósea roja o tejido mieloide.
1.4. Sistema Esquelético
El esqueleto humano se divide en dos partes principales: esqueleto axial y esqueleto apendicular (Thibodeau, 2013, p. 256).
El esqueleto axial está compuesto por 80 huesos, incluidos 74 huesos, que constituyen el eje superior del cuerpo, y los 6 pequeños del oído medio. El esqueleto apendicular está compuesto por 126 huesos, que es un 50% más que el esqueleto axial. Los huesos del esqueleto apendicular forman los apéndices del esqueleto axial, a saber, cintura escapular, brazos, muñecas y manos, y la cintura pélvica, las piernas, los tobillos y los pies.
1.4.1. Esqueleto Axial
1.4.1.1. Cabeza
La cabeza consta de 28 huesos con forma irregular. Se compone de partes principales: el cráneo, o caja del cerebro, y la cara. El cráneo está formado por 8 huesos: frontal, dos parietales, dos temporales, occipital, esfenoides y etmoides. Los 14 huesos que forman la cara son: dos maxilares superiores, dos cigomáticos (malares), dos huesos propios de la nariz, el maxilar inferior, dos lagrimales, dos palatinos, dos cornetes nasales inferiores (turbinados) y el vómer.
1.4.1.2. Hueso Hioides
Es el único del cuello. Es el único hueso que no se articula con ningún otro.
1.4.1.3. Columna Vertebral
La columna vertebral o espina dorsal forma el eje longitudinal del esqueleto. Es una columna más flexible que rígida, al estar segmentada. Las articulaciones entre las vértebras permiten que la columna se mueva hacia adelante, hacia atrás y hacia los lados. La cabeza se balancea en su extremo superior, las costillas y los órganos internos cuelgan sobre al frente, las extremidades inferiores se fijan en la parte inferior y encierra a la médula espinal.
Las siete vértebras cervicales forman el marco del cuello. Las siguientes 12 vértebras se llaman vértebras dorsales porque están ubicadas en la parte posterior del pecho o región torácica. Las siguientes cinco vértebras lumbares sostienen la región lumbar. Debajo de la columna lumbar se encuentran el sacro y el cóccix. En adultos, el sacro es un hueso único fusionado de cinco vértebras independientes, mientras que el cóccix es un hueso único que proviene de la fusión de cuatro o cinco vértebras.
Todas las vértebras presentan características similares y diferentes. A excepción de la primera vértebra cervical, todos los demás animales tienen un cuerpo plano y redondo, ubicado en la parte delantera y central, más una protuberancia espinosa, roma o afilada que sobresale hacia abajo en la línea media posterior, y dos que sobresalen lateralmente.
Todas las vértebras, excepto el sacro y el cóccix, tienen una abertura central, el agujero vertebral. La extensión hacia arriba (apófisis odontoides) proporciona el eje de rotación de la cabeza.
1.4.1.4. Esternón
La parte media de la pared anterior del tórax está sustentada por el esternón, un hueso de forma de puñal formado por tres partes: la parte superior, mango o manubrio; la parte central, hoja o cuerpo, y una punta más baja, cartilaginosa, roma, al apéndice xifoide, que se osifica durante la vida adulta. El manubrio se articula con la clavícula y la primera costilla, mientras que las nueve costillas siguientes se unen al cuerpo del esternón, ya sea directa o indirectamente, mediante cartílagos costales.
1.4.1.5. Costillas
Doce pares de costillas, junto con las vértebras y el esternón, forman una jaula llamada caja torácica o simplemente tórax. Cada costilla se articula con el cuerpo y la apófisis transversa de su correspondiente vértebra dorsal. Cada costilla se articula con el cuerpo y la apófisis transversa de su correspondiente vértebra dorsal. La cabeza de cada costilla se articula con el cuerpo de sus vértebra dorsal correspondiente y la tuberosidad de cada costilla lo hace con al apófisis transversa de la vértebra. Además, las costillas segunda a novena se articulan con el cuerpo de la vértebra superior.
Desde esta unión vertebral, cada costilla se curva hacia fuera y luego hacia delante y hacia abajo, un hecho mecánico de gran importancia para la respiración. Hacia adelante, cada uno de los primeros siete pares de costillas está conectado al cartílago costal unido al esternón. De ahí que las costillas se suelan denominar costillas verdaderas. Las de los cinco pares restantes, las costillas falsas, no se unen directamente al esternón, sino que cada cartílago costal de los pares octavo, noveno y décimo se une al cartílago costal de la costilla que está encima, fijándose indirectamente al esternón. Los dos últimos pares de costillas falsas se denominan costillas flotantes porque no se unen al esternón, ni siquiera indirectamente.
1.4.2. Esqueleto Apendicular
1.4.2.1. Extremidad Superior
La extremidad superior se compone de los huesos de la cintura escapular, el brazo, el antebrazo, la muñeca y huesos de la mano. La clavícula y la escápula forman la cintura escapular.
Al contrario de lo que parece ser, sólo hay una articulación ósea entre la cintura escapular y el tronco: la articulación esternoclavicular entre el esternón y la clavícula. La clavícula se articula por su extremo externo con la escápula, que se une a las costillas mediante músculos y tendones y no por una articulación. Por tanto, la articulación esternoclavicular participa en todos los movimientos del hombro.
Al igual que otros huesos largos, el húmero o el hueso del brazo se compone de un tallo o diáfisis y dos extremos o epífisis. La epífisis superior tiene varias estructuras que la identifican: la cabeza, el cuello anatómico, las tuberosidades mayor y menor, la corredera bicipital y el cuello quirúrgico. En la diáfisis se encuentran la tuberosidad deltoidea y el canal de torsión. La epífisis distal tiene cuatro prolongaciones: los epicóndilos interno y externo, el cóndilo humeral y la tróclea humeral, y dos depresiones, la fosa oleocraniana y la fosa coronoidea. El humero se articula proximalmente con la escapula y distalmente con el radio y cúbito.
Dos huesos forman el marco del antebrazo: el radio en el lado del pulgar y el cúbito en el lado del dedo meñique. El cúbito se articula proximalmente con el húmero y el radio y distalmente con un disco fibrocartilaginoso, pero no lo hace con ninguno de los huesos del carpo.
Los ocho huesos del carpo forman la muñeca. Sólo uno de estos huesos es visible desde el exterior: el hueso pisiforme, que se proyecta hacia atrás como una pequeña elevación redondeada en el lado del dedo meñique. Los ligamentos mantienen los huesos del carpo íntima y firmemente unidos en dos filas de cuatro cada una: pisiforme, piramidal, semilunar, y escafoides; ganchoso, grande, trapezoide y trapecio. Las articulaciones entre los huesos del carpo y el radio permiten los movimientos de la muñeca y de la mano.
De los cinco huesos metacarpianos que forman la estructura de la mano, el metacarpiano del pulgar se articula de manera más móvil con los huesos del carpo. Este hecho tiene gran importancia ya que posibilita la oposición del dedo pulgar con los otros dedos. Las cabezas de los metacarpianos, que se destacan como los nudillos proximales de la mano, se articulan con las falanges.
1.4.2.2. Extremidad Inferior
Las extremidades inferiores están compuestas por las caderas, los muslos, las piernas, los tobillos y los pies.
Ligamentos muy fuertes unen cada hueso coxal (coxae o hueso innominado) al sacro en la parte posterior y se unen entre sí en la parte delantera para formar la cintura pélvica. El cinturón pélvico es una base circular estable que soporta el tronco y las extremidades inferiores también unidas aquí. El coxal está compuesto por el hueso ilíaco (el más fuerte y bajo), el isquion (el más anterior) y el pubis.
Los dos huesos del muslo o fémures tienen la característica de ser los huesos más largos y pesados del cuerpo humano. El hueso sesamoideo más grande es la patela o rótula, que se encuentra en el tendón del cuádriceps femoral, siendo la parte que sobresale de la articulación de la rodilla por debajo.
Entre los huesos de las piernas, la tibia es la más gruesa y fuerte, ubicada más profunda y superficialmente. El peroné es más delgado y su situación es más externa y profunda. Por su extremo proximal, se articula con el cóndilo externo de la tibia. A su vez, el extremo proximal de la tibia se articula con fémur, formando la articulación de la rodilla, la mayor y una de las más estables del cuerpo. Distalmente, la tibia se articula con el peroné y también con el astrágalo. Este último está en una cavidad en forma de caja (articulación del tobillo) formada por unos maléolos interno y externo, proyecciones de la tibia y del peroné, respectivamente.
La estructura del pie es similar a la de la mano, con ciertas diferencias que lo adaptan para soportar el peso.
2. Miología
El sistema muscular permite el movimiento óseo, manteniendo su estabilidad y forma así como el calor corporal. Este movimiento es una de las «características de vida» más típicas y similares. Hacemos esto contrayendo músculos esqueléticos cuando caminamos, hablamos, corremos, respiramos o nos dedicamos a muchas otras actividades físicas bajo el control «voluntario» del individuo. Hay más de 600 músculos esqueléticos. Juntos representan entre el 40% y el 50% del peso corporal, y junto con el andamio que es el esqueleto determinan la forma y los contornos de nuestros cuerpos. Son controlados por el sistema nervioso (SN), aunque ciertos músculos (como el corazón) pueden funcionar de manera autónoma. El 40% del cuerpo humano está compuesto de músculos, y de cada kilogramo de peso unos 400 gramos corresponden a tejido muscular.
2.1. Los Músculos
En el cuerpo humano existen tres tipos de musculatura: la musculatura lisa, la musculatura cardiaca (músculo estriado involuntario) y la musculatura esquelética (músculo estriado voluntario).
- Musculatura lisa (visceral): se compone de células en forma de huso con un núcleo central. Aunque tienen estrías longitudinales, no tienen estrías horizontales. Están controlados por el sistema vegetativo autónomo. Se encuentra en los sistemas reproductivo y excretor, en los vasos sanguíneos, en la piel y en los órganos internos.
- Musculatura cardíaca: el miocardio es un tipo de músculo estriado que se encuentra en el corazón. Su función es contraerse rítmica y continuamente para realizar la acción de bombeo necesaria, y mantener un flujo constante en el medio interno de la sangre a través del sistema circulatorio: contracción y eyección. Las fibras estriadas y ramificadas del miocardio forman una red interconectada en la pared del corazón. Este músculo se contrae automáticamente unas 100.000 veces al día, siempre a su propio ritmo.
- Musculatura esquelética (estriada): su unidad fundamental es el sarcómero. Bajo el microscopio, muestra franjas formadas alternando bandas claras y oscuras alternas en el sarcómero. Es responsable del movimiento del esqueleto, ojos y lengua. Las dos primeras se refieren a la musculatura de las distintas vísceras y del corazón, y la tercera a la musculatura del sistema musculoesquelético.
2.2. Composición Química Del Músculo Esquelético
La composición química del músculo esquelético es de: 75% de agua, 20% de proteínas (52% miosina, 23% actina, 15% tropomiosina y otras proteínas como troponina, αactinina, β-actinina, proteína C, proteína M o mioglobina entre otras), 5% de sales minerales, fosfatos de alta energía, ácido láctico, aminoácidos, urea, minerales, enzimas, grasas e hidratos de carbono (McArdle y cols., 1990, p. 543).
2.2.1. Arquitectura del Músculo Esquelético
El músculo se encuentra envuelto por una capa de tejido conjuntivo-fibroso compuesta por fibras de colágeno: el epimisio. Mientras que la fascia superficial se compone de la capa profunda de la piel (tejido conjuntivo laxo, grasa vasos y nervios cutáneos), el epimisio constituye la fascia muscular profunda y su función es proporcionar una superficie lisa para el deslizamiento de los músculos vecinos.
Cada musculo se descompone en una serie de haces o fascículos (hasta 150) delimitados por una capa de tejido conjuntivo: el perimisio. A su vez, los fascículos están compuestos por las células o fibras musculares que se encuentran separadas por otra fina capa de tejido conjuntivo: el endomisio. Epimisio, perimisio y endomisio se continúan con las estructuras fibrosas que unen los músculos a los huesos o a otras formaciones. De esta manera se consiguen inserciones fuertes de los músculos en los tejidos, de los cuales tiran al contraerse. Concretamente, estas 3 capas se continúan con el tejido fibroso que forma el tendón, el cual, a su vez, se continúa por el otro extremo con el revestimiento fibroso del hueso, el periostio.
Las células musculares son fibras cilíndricas multinucleadas compuestas por sarcolema (membrana celular elásticas con notables propiedades eléctricas), sarcoplasma (contiene núcleos, organelas especializadas, retículo sarcoplámico, enzimas, partículas de grasa y glucógeno y proteínas solubles como la mioglobina) y miofibrillas (elementos contráctiles de la célula). La longitud de las fibras es variable y puede extenderse en ocasiones a lo largo de todo el musculo; tal es el caso de algunas fibras del musculo sartorio (30 cm) (Astrand, 1999). Las fibras musculares se descomponen en miofibrillas, y éstas, a su vez, en filamentos o miofilamentos de actina y miosina. Los miofilamentos se organizan en una estructura denominada sarcómera, que representa la unidad funcional de la célula muscular.
2.2.2. Tipos de Fibras Musculares
Existen dos tipos de fibras musculares: fibras lentas, tipo I, rojas o Slow Twich (ST) y fibras rápidas, tipo II, blancas o Fast Twich (FT). Las fibras lentas se caracterizan por obtener la energía de forma aeróbica, es decir, en presencia de oxígeno. Esto es posible gracias a su rica vascularización sanguínea. Son fibras resistentes a la fatiga, con alto contenido mitocondrial y de sustrato metabólico (glucógeno, triglicéridos, etc.). Precisan de 90 a 140 ms para alcanzar la máxima tensión y están inervadas por motoneuronas de cuerpo celular pequeño, es decir, con baja velocidad de conducción nerviosa. Estas motoneuronas inervan en 10 y 180 fibras musculares por fibra nerviosa y presentan un bajo umbral de reclutamiento. Las fibras lentas son idóneas para desarrollar bajos niveles de fuerza durante largos periodos de tiempo. Son las fibras que predominan en deportistas de disciplinas de resistencia.
Las fibras rápidas están inervadas por motoneuronas de cuerpo celular grande, es decir, con elevada velocidad de conducción nerviosa. Estas neuronas motoras inervan de 300 a 800 fibras musculares por fibra nerviosa y presentan alto umbral de reclutamiento. Las fibras rápidas precisan de 40 a 90 ms para alcanzar la máxima tensión y pueden clasificarse, a su vez, en:
- IIA. Son resistentes a la fatiga, poseen alto contenido en enzimas glagolíticas y oxidativas. Son idóneas para esfuerzos prolongados de relativa intensidad. Se utilizan principalmente durante pruebas de resistencia breves.
- IIB. Son sensibles a la fatiga, poseen alto componente de glucógeno y bajo contenido mitocondrial. Suministran energía a corto plazo de forma anaeróbica (en ausencia de oxigeno). Idóneas para desarrollar elevados niveles de fuerza durante cortos periodos de tiempo. Se utilizan principalmente durante ejercicios breves e intensos: velocidad, saltos o lanzamientos. Son las fibras que predominan en deportistas de disciplinas de fuerza y velocidad.
- IIC. Son fibras intermedias entre las tipo I y las tipo II (Komi, 2003).
La distribución porcentual de los distintos tipos de fibras está condicionada por el código genético, si bien dicha distribución puede modificarse con la actividad. Los hombres y mujeres sedentarios, además de los niños pequeños, poseen del 45 al 55% de fibras de contracción lenta (McArdle y cols., 1990, p. 130). No obstante, la proporción de fibras lentas puede oscilar entre un 10 y un 95% según el sujeto y según el tipo de músculo (Astrand, 1999). Aunque existe cierta controversia, la transición de un tipo de fibra a otra es posible y depende del tipo de actividad que desarrolle el individuo. En este sentido, la transformación de fibras rápidas en fibras lentas es más sencilla que a la inversa (Komi, 2003).
2.2.3. Propiedades Funcionales del Músculo
Las propiedades funcionales del músculo son irritabilidad, contractilidad, flexibilidad y elasticidad. La irritabilidad hace referencia a la capacidad de respuesta del músculo frente a un estímulo (estimulo nervioso; contracción muscular), mientras que la flexibilidad y la elasticidad se refieren a la capacidad del músculo para estirarse y para recobrar su longitud inicial tras el estiramiento (Krighbaum, 1996).
2.2.4. La Contracción Muscular
Durante el proceso de la contracción muscular, el músculo de acorta o se alarga sin modificar las longitudes de los filamentos musculares. Esto es posible en virtud de la teoría de los filamentos deslizantes. Los filamentos se deslizan entre sí de tal manera que, cuando el musculo se contrae, los filamentos de actina se introducen entre los filamentos de miosina y las fibras musculares actúan sobre las distintas capas de tejido conjuntivo. De este modo, la fuerza generada en la contracción muscular se transmite desde el arnés del tejido conjuntivo del músculo a los tendones, y de los tendones a los huesos (McArdle y cols., 1990, p. 321).
La capacidad de un músculo para desarrollar tensión muscular depende de varios factores:
- Área de sección cruzada o corte transversal fisiológico. El músculo humano es capaz de generar aproximadamente en su fuerza de 30 a 40 newtons por centímetro cuadrado de sección fisiológica (McArdle y cols., 1990). Esto ocurre independientemente del sexo. No obstante y, debido a una mayor masa muscular, la fuerza muscular absoluta en el hombre es mayor que en la mujer. Se estima que es alrededor de un 50, 35 y 30% superior en lo miembros superiores, tronco y miembros inferiores, respectivamente (Astrand, 1999).
- Longitud del musculo. La fuerza de contracción de un músculo depende de su longitud momentánea respecto a su longitud en reposo. En este sentido, estudios in vitro muestran que cuando la longitud del músculo (desinsertado) se reduce a la mitad (50%) o aumenta considerablemente (160-200%) en relación con su longitud de reposo, la tensión o fuerza que podrá desarrollar será cero. Por el contrario, el mayor nivel de fuerza se conseguirá cuando el músculo se estire un 120% de su longitud en reposo (Ahonen y cols., 2001). No obstante, la longitud momentánea del músculo depende, a su vez, de la morfología articular. Estudios in vivo muestran que la limitación anatómica de la articulación habitualmente restringe la elongación y acortamiento musculares, variando el rango de movimiento permitido según la articulación entre el 70% y el 140% de la longitud en reposo.
- El tipo de contracción (dinámica concéntrica, dinámica excéntrica e isométrica) y la velocidad de contracción condicionan la capacidad del musculo para generar tensión.
En este sentido, el musculo es más “fuerte” en una contracción excéntrica respecto a una concéntrica o isométrica. La capacidad de generar tensión en contracción concéntrica es menor que en isométrica, y se reduce tanto más cuanto mayor es la velocidad de contracción (Ahonen y cols, 2001). Por otra parte, la condición óptima del conjunto músculo-articulación para desarrollar trabajo no sólo depende de la tensión muscular, sino que también depende de la disposición del músculo en relación con la articulación. En general, durante la práctica de actividad física se producen combinaciones; distintos músculos desarrollan diferentes tipos de tensión en distintas condiciones de contracción y haciendo frente a diversas fuerzas (interna o externas). Las características de las fuerzas externas, la duración de las acciones motrices, la magnitud de las fuerzas generadas, el tiempo de aplicación de las fuerzas y otros factores hacen que la valoración de la fuerza sea compleja y multifactorial (McArdle y cols., 1990).
2.2.5. Clasificación de los Músculos
Los músculos se pueden clasificar atendiendo a distintos criterios.
a. Clasificación de los músculos según la disposición de las fibras musculares. Según la disposición de las fibras musculares, los músculos pueden clasificarse en: 1) Longitudinales. Son largos y acintados y sus fibras discurren paralelas al eje longitudinal del musculo. Recto mayor del abdomen o sartorio. 2) Fusiformes. Son redondos y alargados y su vientre muscular se va afilando conforme llega a sus extremos, convergiendo en un tendón. Semitendinoso o coracobraquial. 3) Cuadrados o cuadriláteros. Son cuadrados, frecuentemente planos y sus fibras discurren paralelas al eje longitudinal del músculo. Pronador cuadrado o romboides. 4) Triangulares. Tienen forma triangular, son relativamente planos y sus fibras se irradian desde un origen estrecho hacia una inserción ancha. Pectoral mayor. 5) Unipenniformes (peniforme: en forma de pluma). Se componen de una serie de fibras paralelas que se extienden en diagonal desde la porción lateral de un tendón largo. Extensor común de los dedos o tibial posterior. 6) Bipenniformes. Son un tipo de músculo doblemente peniforme. Se caracterizan por que las fibras musculares discurren oblicuamente hacia un tendón central dispuesto en el sentido longitudinal del músculo. Flexor largo del primer dedo.
7) Multipenniforme. Existen varios tendones con fibras musculares que discurren diagonalmente entre ellos. Porción clavicular del deltoides. 8) Circulares. Se denominan también esfínteres. Suelen rodear tubos u orificios corporales. El orbicular de los labios. Generalmente, los músculos longitudinales y fusiformes, debido a la mayor longitud de sus fibras musculares, son más adecuados para movimientos que solicitan bajos niveles de fuerza pero que se requieren de un mayor recorrido articular (movimientos rápidos). Los músculos peniformes, bipenniformes y multipenniformes, debido a su mayor corte transversal fisiológico, son idóneos para movimientos de escaso recorrido articular pero de gran fuerza (Ahonen y cols., 2001). b. Clasificación de los músculos según el tipo de fibras musculares. Según la proporción de fibras musculares lentas y de fibras musculares rápidas, los músculos se clasifican en tónicos o posturales y fásicos. En los músculos tónicos predominan las fibras musculares lentas, mientras que los músculos fásicos se caracterizan por poseer un mayor número de fibras musculares rápidas (Astrand, 1999). c. Clasificación de los músculos según la relación con las articulaciones. Según el número de articulaciones que atraviesan , los músculos se clasifican en: 1) Uniarticular o monoarticular. Cuando el musculo atraviesa y produce movimiento en una sola articulación. Pronador redondo o braquial inferior. 2) Biarticular. Cuando el musculo atraviesa y produce movimiento en dos articulaciones. Porciones largas del bíceps braquial o del tríceps braquial. 3) Multiarticular. Cuando el musculo atraviesa o produce movimiento en más de dos articulaciones. Tríceps espinal. La ventaja de los músculos biarticulares y multiarticulares frente a los uniarticulares es, precisamente, el hecho de que actúan a la vez en varias articulaciones (facilitan la coordinación en la cadenas cinéticas). Por el contrario, los músculos biarticulares tienen la desventaja de no poder ejercer la suficiente tensión como para conseguir un rango de movimiento (RDM) máximo en ambas articulaciones y, de forma similar, es muy difícil estirarlos para producir un RDM máximo en ambas articulaciones (Kreighbaum, 1996). En el primer caso, como el movimiento no se efectúa en todo su extensión, se habla de “insuficiencia activa”, mientras que en el segundo se habla de “insuficiencia pasiva”.
La “insuficiencia pasiva” es, precisamente, la característica que permite mejorar la elasticidad de un músculo mediante las distintas técnicas de estiramiento muscular. d. Clasificación de los músculos según la función que desempeñan en los movimientos. Según el tipo de participación que ejercen en los movimiento, los músculos se clasifican en: 1) Agonistas o movilizadores principales. Son los responsables del movimiento. 2) Antagonistas. Son aquellos cuya acción se puede oponer a la acción de los agonistas o al movimiento. 3) Sinergistas fijadores o estabilizadores. Son aquellos que fijan o estabilizan las articulaciones permitiendo una acción eficaz por parte de los agonistas. 4) Sinergistas neutralizadores. Son aquellos que participan en la acción de los agonistas anulando o contrarrestando sus acciones es no deseadas. 2.3. Cómo Se Denominan Los Músculos No importa qué nombre se use, el nombre del músculo parece ser más lógico, por lo que es más fácil de aprender cuando se conoce la razón del nombre. Muchos se nombran de acuerdo con una o más de las siguientes características: a. Situación. Los nombres de muchos músculos se derivan de su ubicación. Por ejemplo, bíceps braquial (brazos) y glúteos (nalgas). b. Función. La función muscular suele ser parte de su nombre. Los músculos aductores pueden aducir o mover las piernas hacia la línea media del cuerpo. c. Forma. La forma es una característica descriptiva de muchos músculos. El músculo deltoides (triángulo) que cubre el hombro es triangular o en forma de delta. d. Dirección de las fibras. Los músculos se pueden nombrar de acuerdo con la dirección de sus fibras. Recto significa derecho. Las fibras del recto abdominal se extienden hacia arriba y hacia abajo y son paralelas entre sí. e. Número de cabezas o divisiones. El número de divisiones o cabezas (punto de origen) se puede usar para nombrar el músculo. Bíceps (dos), tríceps (tres) y cuádriceps (cuatro) sugieren sus múltiples orígenes. El bíceps, ubicado en el brazo, tiene dos cabezas. f. Puntos de fijación. Para nombrar el músculo, se puede usar su origen y punto de inserción. Por ejemplo, el músculo esternocleidomastoideo se origina en el esternón desde la clavícula y se inserta en la mastoides del hueso temporal. g. Tamaño del musculo. Se puede nombrar usando el tamaño relativo de los músculos, especialmente cuando se compara con el tamaño de los músculos cercanos.
Por ejemplo, el glúteo mayor es el músculo más grande en la región glútea (del griego glautos, que significa «glúteos»). Junto a él, hay un músculo pequeño, el glúteo menor, y un músculo glúteo de tamaño medio, el músculo glúteo mediano (Tortora, 2006). 2.4. Funciones Generales Si tenemos alguna pregunta sobre la importancia de la función muscular para la vida normal, considere la situación sin ella. Sin embargo, por todo lo importante que sea el movimiento, no es la única contribución del músculo a la supervivencia saludable. Como hemos visto, también juegan un papel importante generando la mayor parte del calor del cuerpo y manteniendo la postura. 1. Movimiento. La contracción del músculo esquelético produce movimiento (locomoción) de todo el cuerpo o de algunas partes. 2. Producción de calor. Las células musculares, como otras muchas, generan calor a partir del llamado principio de catabolismo. Sin embargo, debido a que las células del músculo esquelético son muy activas y numerosas, producen una gran parte del calor corporal. Por lo tanto, la contracción del músculo esquelético es una parte esencial del mecanismo para mantener la temperatura en estado estable. 3. Postura. La continua contracción local de muchos músculos esqueléticos le permite estar de pie, sentarse y mantener una postura corporal relativamente estable al caminar, correr o realizar otras actividades físicas. 2.5. Postura Hemos discutido el importante papel de los músculos en el ejercicio y la producción de calor. Ahora, dirigimos nuestra atención a la tercera forma de servir a todo el cuerpo: mantener la postura. El término «postura» simplemente se refiere a la posición o alineación de las partes del cuerpo. Buena postura significa muchas cosas. Se refiere a la alineación del cuerpo que es más propicia para funcionar, es decir, requiere la menor fuerza muscular para mantener su posición, y ésta es la posición que gasta menos energía a nivel muscular, de ligamentos y de huesos. Esto también significa mantener el centro de gravedad del cuerpo sobre su base. 2.5.1. Cómo se mantiene la postura La gravedad siempre actúa en todas las partes del cuerpo y la forma de los huesos es demasiado irregular para mantener el equilibrio entre ellos.
Por lo tanto, la única manera de mantenerse en pie es mantener los músculos ejerciendo tracción de manera continua sobre el esqueleto en dirección contraria a la gravedad. Esto tiende a llevar la cabeza y el tronco hacia adelante y hacia abajo, por lo que los músculos (extensores de la cabeza y el tronco) deben tirar hacia arriba y hacia atrás. Los músculos ejercen tracción sobre la gravedad debido a su propiedad del tono. La tonicidad, o tono muscular, significa literalmente tensión, lo que significa que bajo un nivel sostenido de contracción continua se mantienen todos los músculos esqueléticos con la debida tensión. Dada la falta de tono durante el sueño, la tracción de los músculos no contrarresta la gravedad. Mantener la postura involucra muchas estructuras musculares y óseas diferentes. El SN es responsable del tono muscular y también regula la tracción ejercida por los músculos. Teniendo en cuenta los efectos de una mala postura, la importancia de la postura debe ser tenida muy en cuenta. La mala postura obligará a los músculos a trabajar más para contrarrestar el efecto de la gravedad, por lo que la fatiga se manifiesta antes que cuando la postura es correcta. La mala postura obliga a los ligamentos a trabajar con más esfuerzo, liberando peso anormal sobre los huesos y eventualmente causará deformaciones. También dificulta ciertas funciones, como la respiración, el trabajo cardíaco y la digestión. 3. ARTROLOGÍA Las estructuras que unen las diferentes partes del esqueleto se denominan articulaciones. En el cuerpo encontramos alrededor de 200. La artrología o sindesmología es la rama de la anatomía que se dedica al estudio de las diferentes articulaciones. Entendemos por articulación el conjunto de partes blandas y duras, por las que se unen dos o más huesos próximos, siendo esta, la conexión funcional entre los huesos del esqueleto. Generalmente las articulaciones entrañan la idea de movimiento, pero también funcionan como elementos de fijación firme para la unión de huesos. 3.1. Clasificación De Las Articulaciones Las articulaciones pueden clasificarse desde un punto de vista estructural (articulaciones fibrosas, cartilaginosas o sinoviales) o desde un punto de vista funcional (sinartrosis, anfiartrosis y diartrosis):
a. Sinartrosis o de unión fibrosa. Se trata de articulaciones que carecen de movilidad. El espacio entre los huesos está ocupado por tejido fibroso. A su vez se subclasifican en: 1. Sindesmosis. Son articulaciones, en las cuales dos huesos están conectados por ligamentos fibrosos (ligamentos). Aunque esta articulación se clasifica como fibrosa, puede producirse algún movimiento debido a la flexibilidad del ligamento. 2. Suturas. Sólo se encuentran en el cráneo. En la mayoría de ellas, las protuberancias son serradas, sobresalen de los huesos adyacentes y se entrelazan entre sí, con sólo una capa delgada de tejido fibroso entre ellos. 3. Gonfosis. Son articulaciones únicas que se producen entre la raíz del diente y la rama alveolar de la mandíbula superior o inferior. El tejido fibroso entre la raíz del diente y la rama alveolar se llama ligamento periodontal. b. Anfiartrosis de unión cartilaginosa. Se trata de articulaciones semimóviles. Constan de dos superficies articulares generalmente planas y revestidas de un tejido cartilaginoso articular entre las que se interpone un fibrocartílago de espesor variable. El sistema viene estabilizado por una serie de ligamentos periféricos que rodean la articulación. Sínfisis del pubis o articulaciones intervértebrales. A su vez se subclasifican en: 1. Sincondrosis. Estas articulaciones tienen cartílago hialino entre los huesos articulares. Son uniones pasajeras entre huesos por medio de cartílago como las uniones entre partes de un mismo hueso en crecimiento. 2. Sínfisis. Es una articulación en la cual las almohadillas de cartílago fibroso o los discos intervertebrales conectan dos huesos. Los discos de cartílago articular duro de estas articulaciones pueden moverse ligeramente apretando entre los huesos. La mayoría de las comorbilidades están en la línea media del cuerpo. c. Diartrosis o de unión sinovial. Se trata de articulaciones móviles. Muchas de las articulaciones del cuerpo, incluyendo todas las articulaciones de las extremidades, corresponden al grupo sinovial (Gutiérrez, 1998). Las diartrosis o articulación de unión sinovial se subclasifican, a su vez, en: 1. Enartrosis. Las superficies articulares son esféricas. Se trata de una esfera maciza encaja en una esfera hueca. Es el tipo de articulación más móvil del organismo. Articulaciones escapulohumeral o coxofemoral.
2. Condílea. Las superficies articulares son elípticas. Se trata de un ovoide macizo encajado en un ovoide hueco. Articulaciones radiohumeral o metacarpofalángica. 3. Encaje reciproco o silla de montar. Cada superficie es, a su vez, cóncava y convexa, coincidencia de la convexidad de una con la concavidad de la otra. Articulación entre el hueso trapecio y el primer hueso metacarpiano. 4. Tróclea. Las superficies articulares son caras curvas formado una polea. Articulaciones cubitohumeral o la rodilla. 5. Trocoide. Uno de los huesos es cilíndrico y macizo, y el otro es cilíndrico y hueco y abraza al primero. Articulación radiocubital. 6. Artrodia. Las superficies articulares son planas. Articulaciones intercarpianas. 3.2. Estructura De La Articulación Sinovial Las articulaciones sinoviales se componen de un conjunto de estructuras blandas (capsula articular, ligamentos, bolsas serosas y vainas sinoviales) y duras (huesos y meniscos articulares), mediante las cuales están unidos dos o más huesos. La capsula articular es la estructura que rodea y refuerza la articulación, la capa externa de la capsula articular está formada por fibras de colágeno cuya resistencia a la tracción es muy elevada. En la capa interna de las capsulas, denominada membrana sinovial, se produce liquido sinovial. El líquido sinovial se compone de plasma y de un alto contenido de proteínas. Es un líquido pálido, viscoso y altamente lubricante, y sus funciones son: minimizar el desgaste por fricción de las diferentes estructuras de las articulaciones durante el movimiento, nutrir las células del cartílago articular y actuar como elemento de fagocitosis y de eliminación de elementos patógenos y/o de residuos de trabajo articular. Las membranas de refuerzo en la pared de la capsula se denominan ligamentos, y son extremadamente fuertes. La denominación de éstos se establece según su función, o bien de acuerdo con los huesos entre los cuales se extiende. Acoplándose a la estructura de algunas articulaciones encontramos las denominadas bolsas serosas. Estas estructuras también suministran líquido sinovial a las articulaciones. Las bolsas serosas se localizan en todos aquellos lugares en los que se pueden producir desgastes por rozamiento: entre músculos, tendones y músculos o tendones y huesos.
Las superficies articulares de dos huesos que articulan suelen ser, por lo general, congruentes, no obstante, en aquellas articulaciones en las que los huesos no se ajustan completa y correctamente existen unas capas de fibrocartílago cuya función es solucionar dichos desajustes. Dichas capas de fibrocartílago reciben el nombre de meniscos cuando penetran parcialmente en la articulación, o bien de discos cuando separan por completo los dos huesos. 3.2.1. Función de las articulaciones sinoviales La función mecánica de las articulaciones sinoviales es triple: a. transmitir las fuerzas entre los huesos, b. asegurar la estabilidad durante los movimientos y c. lubricar las superficies articulares para reducir al máximo el coeficiente de rozamiento entre huesos. Una articulación sinovial puede permitir movimiento en torno a uno, dos o tres ejes. Cada eje referido a un de grado de libertad movimiento. Así, una articulación que permita movimiento entorno a sus tres ejes poseerá tres grados de libertad (posibilidad de moverse en los tres planos del espacio). La geometría de las articulaciones sinoviales determinará en gran medida las características del movimiento entre sus segmentos óseos. De ese modo, la arquitectura de las superficies articulares (morfología, tamaño y radio de curvatura) y la disposición de los ligamentos articulares son los principales factores que van a condicionar los grados de libertad y las amplitudes de movimientos articulares. Así, las articulaciones del tipo enartrosis confieren los tres grados de libertad y permiten el movimiento en los tres planos del espacio (flexión/extensión, aducción/abducción y rotación axial). Tienes forma de bola y receptáculo. Articulación coxofemoral o humeroescapular. Las del tipo condílea conceden dos grados de libertad y permiten los movimientos de flexión/extensión y aducción/abducción. Las del tipo encaje reciproco permiten movimientos de limitada amplitud en los planos frontal y sagital. Pueden ser planas o en silla de montar. Articulación acromiclavicular o temporomaxilar. Las de tipo tróclea y trocoide dotan a la articulación de un solo grado de libertad, movimientos de flexión/extensión para la primera, y de rotación axial para la segunda. Las artrodias, por último, son las de menor movilidad y en ellas sólo son posibles pequeños movimientos de deslizamiento. Pueden ser de tipo bisagra o de tipo pivote. Codo/rodilla o cuello.