SISTEMA VISUAL HUMANO

El sistema visual humano (SVH) es el encargado de convertir las ondas electromagnéticas que pertenecen al espectro visible y que llegan hasta los ojos, en señales nerviosas que son interpretadas por el cerebro. El ojo humano El ojo humano es una estructura prácticamente esférica en la que entra la luz sólo por un pequeño agujero (como ocurre en una cámara fotográfica).

 La cubierta externa del ojo es opaca y el interior del ojo es translúcido. En la retina las imágenes se proyectan de forma invertida (como ocurren en una cámara oscura). 

La esclerótida 

Es la membrana más externa del ojo y es opaca, excepto en su parte anterior donde es transparente y se llama córnea. 107 Su función principal es la de evitar que la luz entre en el ojo, excepto a través de la córnea.

La coroides y el iris

Se trata de una membrana muy pigmentada y vascularizada que recubre prácticamente todo el ojo. Evita que entre luz a través de ella y su gran irrigación sanguínea proporciona calor y alimento al resto del ojo. En su parte anterior tiene una expansión muscular redonda llamada iris y en el centro hay una abertura redonda llamada pupila. La función del iris es controlar (mediante un acto reflejo) el diámetro de la pupila, determinando así la cantidad de luz que entra en el ojo. 

El cristalino y el músculo ciliar

Es una estructura transparente en forma de lente, formado por estratos concéntricos de células fibrosas que están unidas al músculo ciliar. De la tensión de este músculo depende la distancia focal del ojo. Cuando el ojo está relajado, el cristalino se redondea y el ojo enfoca al infinito.1 Además, el cristalino se encuentra ligeramente coloreado por una pigmentación amarilla que absorbe la luz infrarroja y ultravioleta, que podría dañar la retina [1]. 

La cornea y el cristalino

Estas dos estructuras transparentes funcionan como las lentes del telescopio de Galieo. Gracias al fenómeno de la difracción de la luz, la cornea concentra la luz externa para que pase a través de la pupila. El cristalino hace la función inversa, consiguiendo que la luz se concentre en la fóvea. El humor acuoso El ojo posee una cámara anterior rellena de un líquido transparente llamado humor acuoso, que es una dispersión de albúmina en agua salada. En esta cámara, detrás del iris, va alojado el cristalino. 

El humor vítreo 

El ojo posee una cámara posterior que está ocupada por el humor vítreo, una especie de gel proteínico muy frágil. Dicha cámara está rodeada por la membrana hialoide.

 La retina

Es una membrana sensible a la luz y cubre la práctica totalidad de la coroides. La retina es realmente el entramado nervioso formado por la células terminales de las fibras del nervio óptico. En su parte posterior presenta una pequeña depresión llamada fóvea que es muy importante en la visión de los detalles. En la retina se distribuyen dos tipos de receptores de luz llamados conos y bastones. Los conos son sensibles al color y se localizan principalmente en la parte posterior del ojo (en la fóvea). Para que funcionen el nivel de iluminación debe ser suficiente. Los bastones (mucho más numerosos), no son sensibles al color y se encuentran distribuidos por toda la retina. Los conos nos proporcionan la fisión fotópica (o de luz brillante) que es la que utilizamos en las situaciones con suficiente intensidad lumínica. Además, cada cono se conecta a una terminación nerviosa por lo que el nivel de resolución visual de la fóvea (donde se localiza la parte de la escena visual más importante) es alta. 

Los bastones, aunque más numerosos, se conectan en grupos a las terminaciones nerviosas. Esto reduce la cantidad de detalle discernible con ellos aunque dado su gran número y su distribución retiniana nos dan una visión general de la escena. En situaciones de baja intensidad luminosa sólo los bastones son activos (visión tenue o escotópica) y no es posible distinguir colores.(“Ojo humano,” n.d.) 

EL ELECTRODIAGNÓSTICO

Es un modelo de intervención fisioterápica que permite una evaluación cualitativa de la placa neuromotora. Se observará la durabilidad contráctil, localización del punto motor más allá de la anatomofisiología neurológica. Utilizaremos corriente galvánica en sus formas de presentación cuadrangular y triangular para la obtención de una gráfica denominada curva i/t, que nos informará sobre el estado aproximado del músculo.(“Sistema Nervioso - Funciones, partes y enfermedades.,” 2015) 

Brindamos la tecnología para medir y evaluar la actividad eléctrica que produce el ojo y sus conexiones con el cerebro. Son exámenes muy importantes para el diagnóstico 92 y seguimiento de enfermedades neuro-oftalmológicas y en múltiples situaciones clínicas. Podemos realizar: 

• Electroretinograma: Es un examen diagnóstico que evalúa el potencial eléctrico de la retina producidos por las células sensibles a la luz: conos y bastones, tras ser estimulado el ojo con un flash de luz blanca a través de unos electrodos que se colocan en orejas y frente. Contamos con la tecnología para realizarlo estándar y multifocal. 
• Electrooculograma: Es una prueba electrofisiológica que evalúa el epitelio pigmentario de la retina. El epitelio se evalúa gracias a los movimientos oculomotores inducidos y de colocar pequeños electrodos cerca de las comisuras palpebrales. Potencial visual evocado: Es un examen que registra las respuestas cerebrales provocadas por estímulos visuales a través de unos electrodos que se colocan en el cuero cabelludo, el paciente debe mirar una pantalla fijamente, es indicado para evaluar la integridad de las vías visuales, verificar ceguera funcional, ceguera cortical, nervio óptico o enfermedades neurológicas. Puede ser realizado estándar o multifrecuencia. 

Tipos De Corriente Eléctrica 

En la práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas más comunes son: corriente directa (CD) o continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos. La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente . A la corriente directa (C.D.) también se le llama "corriente continua" (C.C.). 93 La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna. En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz. Campos eléctricos tienen su origen en diferencias de voltaje: entre más elevado sea el voltaje, más fuerte será el campo que resulta. Campos magnéticos tienen su origen en las corrientes eléctricas: una corriente más fuerte resulta en un campo más fuerte. Un campo eléctrico existe aunque no haya corriente. Cuando hay corriente, la magnitud del campo magnético cambiará con el consumo de poder, pero la fuerza del campo eléctrico quedará igual. (Información que proviene de Electromagnetic Fields, publicado por la Oficina Regional de la OMS para Europa (1999). Fuentes Naturales De Campos Electromagnéticos En el medio en que vivimos, hay campos electromagnéticos por todas partes, pero son invisibles para el ojo humano. Se producen campos eléctricos por la acumulación de cargas eléctricas en determinadas zonas de la atmósfera por efecto de las tormentas. El campo magnético terrestre provoca la orientación de las agujas de los compases en dirección Norte-Sur y los pájaros y los peces lo utilizan para orientarse.(“QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA,” n.d.) 

Fuentes De Campos Electromagnéticos Generadas Por El Hombre 

Además de las fuentes naturales, en el espectro electromagnético hay también fuentes generadas por el hombre: Para diagnosticar la rotura de un hueso por un accidente deportivo, se utilizan los rayos X. La electricidad que surge de cualquier toma de corriente lleva asociados campos electromagnéticos de frecuencia baja. Además, diversos tipos de ondas de radio de frecuencia más alta se utilizan para transmitir información, ya sea por medio de antenas de televisión, estaciones de radio o estaciones base de telefonía móvil. ¿Por qué son tan diferentes los diversos tipos de campos electromagnéticos? 94 Una de las principales magnitudes que caracterizan un campo electromagnético (CEM) es su frecuencia, o la correspondiente longitud de onda. El efecto sobre el organismo de los diferentes campos electromagnéticos es función de su frecuencia. Podemos imaginar las ondas electromagnéticas como series de ondas muy uniformes que se desplazan a una velocidad enorme: la velocidad de la luz. La frecuencia simplemente describe el número de oscilaciones o ciclos por segundo, mientras que la expresión «longitud de onda» se refiere a la distancia entre una onda y la siguiente. Por consiguiente, la longitud de onda y la frecuencia están inseparablemente ligadas: cuanto mayor es la frecuencia, más corta es la longitud de onda. El concepto se puede ilustrar mediante una analogía sencilla. Ate una cuerda larga al pomo de una puerta y sujete el extremo libre. Si lo mueve lentamente arriba y abajo generará una única onda de gran tamaño; un movimiento más rápido generará numerosas ondas pequeñas. La longitud de la cuerda no varía, por lo que cuantas más ondas genere (mayor frecuencia), menor será la distancia entre las mismas (menor longitud de onda). ¿Qué diferencia hay entre los campos electromagnéticos no ionizantes y la radiación ionizante? La longitud de onda y la frecuencia determinan otra característica importante de los campos electromagnéticos. Las ondas electromagnéticas son transportadas por partículas llamadas cuantos de luz. Los cuantos de luz de ondas con frecuencias más altas (longitudes de onda más cortas) transportan más energía que los de las ondas de menor frecuencia (longitudes de onda más largas). Algunas ondas electromagnéticas transportan tanta energía por cuanto de luz que son capaces de romper los enlaces entre las moléculas. De las radiaciones que componen el espectro electromagnético, los rayos gamma que emiten los materiales radioactivos, los rayos cósmicos y los rayos X tienen esta capacidad y se conocen como «radiación ionizante». Las radiaciones compuestas por cuantos de luz sin energía suficiente para romper los enlaces moleculares se conocen como «radiación no ionizante». Las fuentes de campos electromagnéticos generadas por el hombre que constituyen una parte fundamental de las sociedades industriales (la electricidad, las microondas y los campos de radiofrecuencia) están en el extremo del espectro 95 electromagnético correspondiente a longitudes de onda relativamente largas y frecuencias bajas y sus cuantos no son capaces de romper enlaces químicos. 

Campos Electromagnéticos De Frecuencias Bajas 

En presencia de una carga eléctrica positiva o negativa se producen campos eléctricos que ejercen fuerzas sobre las otras cargas presentes en el campo. La intensidad del campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m). Cualquier conductor eléctrico cargado genera un campo eléctrico asociado, que está presente aunque no fluya la corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la tensión, más intenso será el campo eléctrico a una determinada distancia del conductor. Los campos eléctricos son más intensos cuanto menor es la distancia a la carga o conductor cargado que los genera y su intensidad disminuye rápidamente al aumentar la distancia. Los materiales conductores, como los metales, proporcionan una protección eficaz contra los campos magnéticos. Otros materiales, como los materiales de construcción y los árboles, presentan también cierta capacidad protectora. Por consiguiente, las paredes, los edificios y los árboles reducen la intensidad de los campos eléctricos de las líneas de conducción eléctrica situadas en el exterior de las casas. Cuando las líneas de conducción eléctrica están enterradas en el suelo, los campos eléctricos que generan casi no pueden detectarse en la superficie. Los campos magnéticos se originan por el movimiento de cargas eléctricas. La intensidad de los campos magnéticos se mide en amperios por metro (A/m), aunque en las investigaciones sobre campos electromagnéticos los científicos utilizan más frecuentemente una magnitud relacionada, la densidad de flujo (en microteslas, µt). Al contrario que los campos eléctricos, los campos magnéticos sólo aparecen cuando se pone en marcha un aparato eléctrico y fluye la corriente. Cuanto mayor sea la intensidad de la corriente, mayor será la intensidad del campo magnético. 

SISTEMA NERVIOSO

Sistema Nervioso Central

 Capaz de recibir e integrar innumerables datos procedentes de los distintos órganos sensoriales para lograr una respuesta del cuerpo, el Sistema Nervioso se encarga por lo general de controlar las actividades rápidas. Además, el Sistema Nervioso es el responsable de las funciones intelectivas, como la memoria, las emociones o las voliciones. Su constitución anatómica es muy compleja, y las células que lo componen, a diferencia de las del resto del organismo, carecen de capacidad regenerativa. 

Nociones Fundamentales Sobre El Sistema Nervioso Y Sus Funciones 

El ser humano está dotado de mecanismos nerviosos, a través de los cuales recibe información de las alteraciones que ocurren en su ambiente externo e interno y de otros, que le permiten reaccionar a la información de forma adecuada. Por medio de estos mecanismos ve y oye, actúa, analiza, organiza y guarda en su encéfalo registros de sus experiencias. 

Estos mecanismos nerviosos están configurados en líneas de comunicación llamadas en su conjunto sistema nervioso El sistema nervioso se divide en: Sistema Nervioso Central Comprende:  Encéfalo.  Médula Espinal. Se le llama también "de la vida en relación" porque sus funciones son: Percibir los estímulos procedentes del mundo exterior. Transmitir los impulsos nerviosos sensitivos a los centros de elaboración. Producción de los impulsos efectores o de gobierno. 91 Transmisión de estos impulsos efectores a los músculos esqueléticos. Sistema Nervioso Periférico Comprende:  Nervios craneales.  Nervios raquídeos. Tiene como función recibir y transmitir, hacia el sistema nervioso central los impulsos sensitivos, y hacia los órganos efectores los impulsos motores. Sistema Nervioso Vegetativo Comprende: Tronco simpático: formado por cordones nerviosos que se extienden longitudinalmente a lo largo del cuello, tórax y abdomen a cada lado de la columna vertebral. Ganglios periféricos. (Los ganglios son grupos de cuerpos celulares). Este sistema es llamado, también, autónomo". Está en relación con las vísceras, las glándulas, el corazón, los vasos sanguíneos y músculos lisos. Su función es eferente, transmitiendo impulsos que regulan las funciones de las vísceras de acuerdo con las exigencias vitales de cada momento.

ESTRUCTURA DEL APARATO RESPIRATORIO

Normalmente con el término respiración se define el intercambio de gases entre el medio ambiente externo y el medio interno. Sin embargo, bajo esta definición tan simple se incluye no solamente el movimiento de aire entre el interior y exterior de los pulmones, sino también el paso de los mismos del interior pulmonar a la sangre; el transporte mediante la vía sanguínea hasta las células y su posterior difusión a través de las membranas celulares. Todos estos pasos permiten a las células el consumo de O2 y la liberación de CO2. Desde un punto de vista más limitado, como es el celular, la respiración 64 (o respiración celular) se refiere al metabolismo oxidativo (oxidación de nutrientes) para la generación de energía metabólica; y en este proceso es dónde se consume el oxígeno y se forma anhídrido carbónico. Para poder realizar todas las funciones descritas se requiere la participación de otros aparatos además del respiratorio. 

Así el aparato cardiovascular o la sangre son piezas tan importantes e imprescindibles como el propio aparato respiratorio. Además del intercambio gaseoso, el aparato respiratorio desarrollas otras funciones. Así:

•   El lecho capilar pulmonar actúa como un filtro para la sangre, ya que pequeños coágulos, restos celulares o burbujas de aire son eliminados en este aparato. 
• Las vías aéreas ejercen una gran acción de defensa del organismo, impidiendo la entrada de agentes patógenos en el cuerpo. 
•  Participa en mecanismos homeostáticos como el control de la temperatura, control de líquidoscorporales, control ácido-básico, etc. 
• El lecho capilar pulmonar es un importante reservorio de sangre. 
•  Tiene importantes acciones metabólicas. El aparato respiratorio se divide en dos partes desde el punto de vista funcional a) Sistema de conducción o vías aéreas. b) Sistema de intercambio o superficie alveolar. Vías aéreas altas: fosas nasales y faringe. Vías aéreas bajas: laringe, tráquea y bronquios. La Faringe Es un conducto complejo que conecta la cavidad nasal y la cavidad oral con el esófago y con la laringe. Es una zona de paso mixta para el alimento y el aire respirado. La laringe tiene una región denominada la glotis, formada por dos pares de pliegues o cuerdas vocales, siendo los pliegues superiores las cuerdas vocales falsas y los pliegues inferiores las cuerdas vocales verdadera. Las cuerdas vocales verdaderas son las 65 responsables de la emisión de los sonidos propios del habla al vibrar cuando entre ellas pasa el aire espirado. La Tráquea Es un conducto de unos 12 cm de longitud y 2,5-3,5 cm de diámetro, que conecta la laringe con los bronquios. Su mucosa tiene células pseudoestratificadas y ciliadas, que actúan de línea defensiva frente a la entrada de partículas. Contiene unos 16-20 anillos de cartílago hialino en forma de C o de U localizados uno encima de otro. La porción abierta de los anillos se orienta hacia atrás, donde está el esófago, permitiendo su distensión durante la deglución de los alimentos. La tráquea se divide en dos conductos o bronquios primarios, uno dirigido hacia el pulmón izquierdo y otro dirigido hacia el derecho. Dentro de cada pulmón, los bronquios primarios van subdividiéndose en bronquios secundarios, terciarios y así sucesivamente hasta llegar a las vías aéreas de conducción de menor calibre o bronquiolos terminales. Los Pulmones Son dos masas esponjosas situadas en la caja torácica, formados por los bronquios, bronquiolos y alvéolos, además de los vasos sanguíneos para el intercambio. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo y presenta tres lóbulos. El izquierdo es más pequeño debido al espacio ocupado por el corazón y sólo tiene dos lóbulos. El número total de alvéolos en los pulmones oscila entre 300-600 millones; al final de la espiración, su diámetro medio es de unas 100 μ, lo cual hace que la superficie o área total conjunta para el intercambio gaseoso sea de 100 m2, área de tamaño suficientemente grande como para garantizar los intercambios con toda eficacia. Los alvéolos son estructuras en forma esférica, llenas de aire, y de pared muy fina donde se realiza el intercambio de gases. El epitelio alveolar es muy plano y está rodeado de capilares. Formado por células epiteliales denominadas neumocitos o células alveolares. Por fuera de estas células hay fibroblastos que sintetizan fibras elásticas y conectivas que le proporcionan soporte al alvéolo y son responsables del comportamiento elástico de este órgano. 66 Pleura Es una membrana serosa que tapiza los pulmones doblada sobre sí misma. Dispone de dos hojas, la externa o parietal, adherida a la cara interna de la pared costal; y la interna o visceral, que se encuentra adherida firmemente a los pulmones. Entre ellas prácticamente no hay separación, tan sólo un poco de líquido que las mantiene aún más adheridas entre sí. El espacio pleural (también denominado intra o interpleural) separa ambas pleuras unas 5-10 μ y está relleno de unos 20 ml de líquido pleural, obtenidos por ultrafiltración del plasma, que se están renovando continuamente. Este espacio intrapleural es virtual, pero cuando entre las hojas aparece aire o líquido, se separan y puede apreciarse la existencia individualizada de cada hoja. La pleura tiene dos funciones: a) mantener en contacto el pulmón con la pared torácica, de forma que sus movimientos vayan al unísono, y actuar como lubricante permitiendo que las hojas resbalen entre sí y no haya mucha fricción en un órgano en continuo movimiento. La presencia de esa pequeña cantidad de líquido favorece de forma extraordinaria la adherencia. La presión en la cavidad pleural es negativa, y puede mantenerse gracias a los capilares linfáticos que drenan el líquido y generan con su aspiración una presión negativa. La entrada de aire a la cavidad pleural elimina la presión negativa, provocando el colapso del pulmón y limitando de forma importante la respiración.

CORAZONES ARTIFICIALES

Un reemplazo sintético del corazón es una de las aspiraciones más anheladas de la medicina moderna. El beneficio obvio de un corazón artificial funcional sería reducir la necesidad de trasplantes de corazón, ya que la demanda para donantes de corazones siempre es mayor que la oferta (situación que sucede con todos los órganos). Si bien el corazón es conceptualmente simple (en su esquema más básico es un músculo que funciona como una bomba), posee una serie de características intrínsecas que hacen muy complejo su emulación mediante materiales sintéticos y fuentes de suministro de energía. Estas dificultades dan lugar a una serie de consecuencias que pueden complicar la implantación de un corazón artificial. Algunas complicaciones incluyen el rechazo del trasplante (debido a que el organismo detecta la presencia de un cuerpo extraño), la necesidad de tomar anticoagulantes de forma permanente, y la necesidad de utilizar baterías externas que limitan la movilidad del paciente a horas o días. 

Tipos 

A. Corazón artificial parcial 

 Se aplica "en serie" en relación a la acción del ventrículo izquierdo, con objeto de derivar sangre desde la aurícula izquierda, y de conducirla a la aorta descendente. El modelo se aplica "en paralelo" a la acción del ventrículo izquierdo, derivando la sangre de la aorta ascendente y conduciéndola hasta la descendente. En el siguiente modelo, la bomba está constituida no por un tubo, sino por una esfera dividida en dos secciones por una membrana elástica que, movida por la presión de un fluido externo, determina el movimiento de progresión pulsatoria de la sangre. En todos los casos se sincroniza la acción del corazón artificial parcial con la del corazón del paciente mediante un mecanismo electrónico que utiliza una onda especial del electrocardiograma para regir la bomba de presión externa. 

B. Corazón artificial permanente

 El primer corazón artificial permanente fue implantado el 1 de diciembre de 1982. El paciente padecía una miocardiopatía dilatativa y una neumopatía obstructiva. Posteriormente se realizarían otros tres trasplantes. Gracias a estos estudios, en los que el corazón artificial permanente permitió mantener con vida a los pacientes durante un total de 1,557 días (duración máxima: 620 días), se ha podido aprender mucho en torno al funcionamiento y a la resistencia del corazón artificial: errores que favorecían la aparición de episodios tromboembólicos, infecciones provocadas por el aparato y posibilidad de garantizar una calidad de vida aceptable durante periodos prolongados. En todos los pacientes el corazón artificial ha permitido la estabilización del cuadro hemodinámico mediante autorregulación. En dos sujetos se ha podido detectar un aumento espontáneo del volumen cardíaco (hasta un máximo del 30 %) durante el esfuerzo en el cicloergómetro. 

El Corazón Artificial 

Es una prótesis que, implantada en el cuerpo, cumple las mismas funciones que un corazón biológico. Este tipo de prótesis pueden ser utilizadas para reemplazos temporarios, en los casos de pacientes en lista de espera de donante, o en situaciones en las que se debe detener el corazón biológico para realizar algún tipo de cirugía. Existen dos tipos de corazones artificiales, los TAH (Corazón Artificial Total) y los VAD 57 (Dispositivo de Asistencia Cardíaca), que se dividen en LVAD (asistencia ventricular izquierda) y RVAD (asistencia ventricular derecha). Un TAH es un reemplazo completo del corazón biológico y requiere de la misma intervención que se realiza para un trasplante de corazón por el de un donante. El VAD es un dispositivo que se coloca junto al corazón para dar soporte y asistencia al órgano que por algún motivo, necesita de este tipo de complemento para funcionar o recuperarse de alguna situación. Dicho esto, procedemos a viajar un poco a través de la historia de los médicos y científicos que, en gran parte rechazados por las sociedades de sus tiempos, avanzaron en el desarrollo de un corazón artificial que pudiera finalmente cumplir con el anhelado objetivo de prolongar la vida de las personas. 

MECÁNICA CIRCULATORIA

 Sístole 

La contracción de las aurículas hace pasar la sangre a los ventrículos a través de las válvulas auriculo-ventriculares. Mediante la sístole ventricular aumenta la presión interventricular lo que causa la coaptación de las válvulas auriculo-ventriculares e impiden que la sangre se devuelva a las aurículas y que, por lo tanto, salga por las arterias, ya sea a los pulmones o al resto del cuerpo. Después de la contracción el tejido muscular cardíaco se relaja y se da paso a la diástole, auricular y ventricular. La sístole es la contracción del tejido muscular cardiaco auricular. Esta contracción produce un aumento de la presión en la cavidad cardiaca auricular, con la consiguiente eyección del volumen sanguíneo contenido en ella. 

 Diástole 

La diástole es el período en el que el corazón se relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están relajadas. Juntas se las conoce como la diástole cardíaca y constituyen, aproximadamente, la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,5 segundos. Durante la diástole las aurículas se llenan de sangre por el retorno venoso desde los tejidos por la vía de la vena cava superior e inferior y se produce un aumento progresivo de la presión intra-auricular hasta superar la presión intra-ventricular. Durante la diástole ventricular, la presión de los ventrículos cae por debajo del inicio al que llegó durante la sístole. Cuando la presión en el ventrículo izquierdo cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre, y el ventrículo izquierdo se llena con sangre que se había estado acumulando en la aurícula izquierda. Un 70% del llenado de los ventrículos ocurre sin necesidad de sístole auricular. Igualmente, cuando la presión del ventrículo derecho cae por debajo del de la aurícula derecha, la válvula tricúspide se abre, y el ventrículo derecho se llena de la sangre que se acumulaba en la aurícula derecha. Pulso En medicina, el pulso de una persona es la pulsación provocada por la expansión de sus arterias como consecuencia de la circulación de sangre bombeada por el corazón. Se obtiene por lo general en partes del cuerpo donde las arterias se encuentran más próximas a la piel, como en las muñecas o el cuello e incluso en la sien.

 Medición Del Pulso 

El pulso se mide manualmente con los dedos índice y medio; el pulso no se debe tomar con el dedo pulgar, ya que éste tiene pulso propio que puede interferir con la detección del pulso del paciente. Cuando se palpa la arteria carótida, la femoral o la 46 braquial se tiene que ser muy cuidadoso, ya que no hay una superficie sólida como tal para poder detectarlo. La técnica consiste en situar los dedos cerca de una arteria y presionar suavemente contra una estructura interna firme, normalmente un hueso, para poder sentir el pulso. 

Puntos De Pulso Comunes

 Pulso radial, situado en la cara anterior y lateral de las muñecas, entre el tendón del músculo flexor radial del carpo y la apófisis estiloide del radio. (arteria radial).  Pulso ulnar, en el lado de la muñeca más cercano al meñique (arteria ulnar).  Pulso carotídeo, en el cuello (arteria carótida). La carótida debe palparse suavemente, ya que estimula sus baroreceptores con una palpación vigorosa puede provocar bradicardia severa o incluso detener el corazón en algunas personas sensibles.  Además, las dos arterias carótidas de una persona no deben palparse simultáneamente, para evitar el riesgo de síncope o isquemia cerebral.  Pulso braquial, entre el bíceps y el tríceps, en el lado medial de la cavidad del codo, usado frecuentemente en lugar del pulso carotídeo en infantes (arteria braquial).  Pulso femoral, en el muslo (arteria femoral).  Pulso poplíteo, bajo la rodilla en la fosa poplítea.  Pulso dorsal del pie o pedio, en el empeine del pie (arteria dorsal del pie).  Pulso tibial posterior, detrás del tobillo bajo el maléolo medial (arteria tibial posterior).  Pulso temporal, situado sobre la sien directamente frente a la oreja.  Pulso facial, situado en el borde inferior de la porción ascendente del maxilar inferior o mandíbula. (Arteria facial). La facilidad para palpar el pulso viene determinada por la presión sanguínea del paciente. Si su presión sistólica está por debajo de 90 mmhg el pulso radial no será palpable. Por debajo de 80 mmhg no lo será el braquial. Por debajo de 60 mmhg el pulso carótido no será palpable. Dado que la presión sistólica raramente cae tan bajo, la falta de pulso carótido suele indicar la muerte. Sin embargo, se conoce de casos de pacientes con ciertas heridas, enfermedades u otros 47 problemas médicos que estaban conscientes y carecían de pulso palpable. (“Mecánica circulatoria. Sístole, diástole y pulso,” 2015)

HEMODINÁMICA

La hemodinámica es aquella parte de la biofísica que se encarga del estudio de la dinámica de la sangre en el interior de las estructuras sanguíneas como arterias, venas, vénulas, arteriolas y capilares así como también la mecánica del corazón propiamente dicha mediante la introducción de catéteres finos a través de las arterias de la ingle o del brazo. 

Esta técnica conocida como cateterismo cardíaco permite conocer con exactitud el estado de los vasos sanguíneos de todo el cuerpo y del corazón.(“CECAM - Servicios - Hemodinámica,” n.d.) 

Circulación Mayor O Circulación Somática O Sistémica 

El recorrido de la sangre comienza en el ventrículo izquierdo del corazón, cargada de oxígeno, y se extiende por la arteria aorta y sus ramas arteriales hasta el sistema capilar, donde se forman las venas que contienen sangre pobre en oxígeno. Estas desembocan en las dos venas cavas (superior e inferior) que drenan en la aurícula derecha del corazón. 

Circulación Menor O Circulación Pulmonar O Central

La sangre pobre en oxígeno parte desde el ventrículo derecho del corazón por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de ambos pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a través de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que drenan la sangre rica en oxígeno, en la aurícula izquierda del corazón. La actividad del corazón es cíclica y continua. El ciclo cardíaco es el conjunto de acontecimientos eléctricos, hemodinámicas, mecanismos, acústicos y volumétricos que ocurren en las aurículas, ventrículos y grandes vasos, durante las fases de actividad y de reposo del corazón. El ciclo cardíaco comprende el período entre el final de una contracción, hasta el final de la siguiente contracción. Tiene como finalidad producir una serie de cambios de presión para que la sangre circule. Principal importancia: pasa por las venas de nuestro cuerpo. 

FLUJOS

Viscosidad Sanguínea

 La viscosidad de la sangre depende principalmente de la relación entre los glóbulos rojos y el volumen del líquido plasmático, y en menor medida de la concentración de proteínas en el plasma. A mayor viscosidad de la sangre, mayor resistencia. Cualquier situación que incremente la viscosidad de la sangre, como la deshidratación o la policitemia (número de glóbulos rojos inusualmente alto), incrementa entonces la presión arterial. La depleción de proteínas plasmáticas o de glóbulos rojos, debido a anemia o hemorragia, disminuye la viscosidad y entonces disminuye la presión sanguínea. El largo total del vaso sanguíneo. La resistencia al flujo sanguíneo a través de un vaso es directamente proporcional al largo de éste. A mayor longitud del vaso sanguíneo, mayor resistencia. Las personas obesas a menudo tienen hipertensión (presión arterial elevada) porque el vaso sanguíneo adicional en su tejido adiposo incrementa la longitud total del árbol vascular. Éstos desarrollan un estimado de 650 Km adicionales de vasos sanguíneos por cada kilogramo de grasa. (García, 2012)

 Velocidad Del Flujo Sanguíneo 

Antes se mencionó que el flujo sanguíneo es el volumen de sangre que fluye a través de un tejido en un determinado período de tiempo (en ml/min). La velocidad del flujo sanguíneo (en cm/seg) se relaciona en forma inversa con el área de sección transversal. La velocidad es menor donde el área de sección transversal es mayor. Cada vez que una arteria se bifurca, el área de sección transversal total de todas sus divisiones es mayor que el área de sección transversal del vaso original, por lo tanto el flujo sanguíneo se torna cada vez más lento a medida que la sangre se mueve alejándose del corazón, y alcanza la mayor lentitud en los capilares. En cambio, cuando las vénulas se unen formando venas, el área de sección transversal se vuelve menor y el flujo se vuelve más rápido. 

 Tipos De Flujo

Flujo Laminar 

En condiciones fisiológicas el tipo de flujo mayoritario es el denominado flujo en capas o laminar. El fluido se desplaza en láminas coaxiales o cilíndricas en las que todas las partículas se mueven sin excepción paralelamente al eje vascular. Se origina un perfil parabólico de velocidades con un valor máximo en el eje o centro geométrico del tubo. En el caso del sistema vascular los elementos celulares que se encuentran en sangre son desplazados tanto más fuertemente hacia el centro cuanto mayor sea su tamaño.

 Flujo Turbulento.

En determinadas condiciones el flujo puede presentar remolinos, se dice que es turbulento. En esta forma de flujo el perfil de velocidades se aplana y la relación lineal entre el gradiente de presión y el flujo se pierde porque debido a los remolinos se pierde presión. En la circulación sanguínea en regiones con curvaturas pronunciadas, en regiones estrechadas o en bifurcaciones, con valores por encima de 400, aparecen remolinos locales en las capas limítrofes de la corriente. Cuando se llega a 2000-2400 el flujo es totalmente turbulento. Aunque la aparición de turbulencias no es deseable por el riesgo que tienen de 2 producir coágulos sanguíneos, se pueden utilizar como procedimientos diagnósticos, ya que mientras el flujo laminar es silencioso, el turbulento genera ruidos audibles a través de un estetoscopio.

Tipos De Resistencia 

La resistencia periférica total es la suma de las resistencias vasculares. Los vasos sanguíneos en el sistema vascular constituyen una red en la que determinados segmentos se sitúan en serie y otros en paralelo. La resistencia varía dependiendo de la colocación de los vasos.(“Clasificación del flujo,” n.d.) Viscosidad Uno de los factores que determina la resistencia al movimiento de los fluidos son las fuerzas de rozamiento entre las partes contiguas del fluido, las fuerzas de viscosidad. 36 La viscosidad (η) se define como la propiedad de los fluidos, principalmente de los líquidos, de oponer resistencia al desplazamiento tangencial de capas de moléculas. Según Newton, resulta del cociente entre la tensión de propulsión (τ) o fuerza de cizalladura y el gradiente de velocidad (Δν) entre las distintas capas de líquidos. Las unidades de η son Pascales/seg. Los fluidos newtonianos u homogéneos son los que muestran una viscosidad constante, como el agua, o las soluciones de electrolitos; por el contrario, los fluidos no newtonianos, o heterogéneos, presentan una viscosidad variable, es el caso de la sangre que se modifica dependiendo de las dimensiones del tubo y del tipo de flujo. Cuando la velocidad de la sangre se incrementa la viscosidad disminuye. 

DENSIDAD DE LOS CUERPOS

Densidad

 Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su volumen. Estos dos atributos físicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen, mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstante, existe algo característico del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la misma masa o viceversa. Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente proporcionales, la relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia. Es precisamente la constante de proporcionalidad de esa relación la que se conoce por densidad y se representa por la letra griega M = cte · V Es decir: M = · V 

Densidad Y Peso Específico

La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es debido a la relación P = m · g existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada. La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto: siendo g la aceleración de la gravedad. La unidad del peso específico en el SI es el N/m3. 

 Densidad Relativa

La densidad relativa de una sustancia es el cociente entre su densidad y la de otra sustancia diferente que se toma como referencia o patrón: Para sustancias líquidas se suele tomar como sustancia patrón el agua cuya densidad a 4 ºc es igual a 1000 kg/m3. Para gases la sustancia de referencia la constituye con frecuencia el aire que a 0 ºc de temperatura y 1 atm de presión tiene una densidad de 1,293 kg/m3. Como toda magnitud relativa, que se obtiene como cociente entre dos magnitudes iguales, la densidad relativa carece de unidades físicas. Viscosidad sanguínea y perfiles de flujo. Continuidad.

 Ley de POISEVILLE. 

Un fluido se desplaza en el interior de un tubo cuando la presión en el inicio es superior a la existente al final del tubo, moviéndose desde una zona de mayor presión a una de menor presión. El flujo o caudal depende directamente del gradiente o diferencia de presión entre esos dos puntos e inversamente de la resistencia, en una relación similar a la de Ohm para los circuitos eléctricos.

BIOMECÁNICA DE LA MARCHA

La Marcha Humana 

La marcha es un proceso de locomoción en el que el nuestro cuerpo estando de pie, se desplaza de un lugar a otro, siendo su peso soportado de forma alternante por ambos miembros inferiores. Mientras el cuerpo se desplaza sobre la pierna de soporte, la otra pierna se balancea hacia delante como preparación para el siguiente apoyo. Uno de los pies se encuentra siempre en el suelo y, en el período de transferencia de peso del cuerpo de la pierna retrasada a la adelantada, existe un breve intervalo de tiempo durante el cual ambos pies descansan sobre el suelo.

Biomecánica De La Fase De Apoyo De La Marcha

 La fase de apoyo comienza cuando el talón contacta con el suelo y termina con el despegue de los dedos. La división en dos fases del contacto del metatarsiano del pie y de la punta de los dedos, constituye un período de doble apoyo que caracteriza la marcha y que no ocurre en la carrera. Esta fase de apoyo influye de la siguiente manera en las distintas partes del cuerpo: Columna vertebral y pelvis: Rotación de la pelvis hacia el mismo lado del apoyo y la columna hacia el lado contrario, Inclinación lateral de la pierna de apoyo. Cadera: Los movimientos que se producen son la reducción de la rotación externa, después de una inclinación interna, impide la aducción del muslo y descenso de la pelvis hacia el lado contrario. Los músculos que actúan durante la primera parte de la fase de apoyo son los tres glúteos que se contraen con intensidad moderada, pero en la parte media disminuyen las contracciones del glúteo mayor y del medio. En la última parte de esta fase se contraen los abductores. Rodilla: Los movimientos que se producen son ligera flexión durante el contacto, que continúa hacia la fase media, seguida por la extensión hasta que el talón despega cuando se flexiona la rodilla para comenzar con el impulso. La flexión baja la trayectoria 22 vertical del centro de gravedad del cuerpo, incrementándose la eficacia de la marcha. La musculatura actuante son los extensores del cuádriceps que se contraen moderadamente en la primera parte de la fase de apoyo, siguiendo una relajación gradual. Cuando la pierna llega a la posición vertical la rodilla aparentemente se cierra y produce una contracción de los extensores. Los isquiotibiales se activan al final de la fase de apoyo. Tobillo y pie: Los movimientos producidos en este fase son la ligera flexión plantar seguida de una ligera flexión dorsal. Por ello los músculos que actúan son el tibial anterior en la primera fase de apoyo, y el extensor largo de los dedos y del dedo gordo que alcanzan su contracción máxima cerca del momento de la transición de la fase de impulso y apoyo. Sin embargo, la fuerza relativa de estos músculos está influenciada por la forma de caminar cada sujeto. 

Biomecánica De La Fase De Oscilación De La Marcha 

Esta fase, como ya sabemos, comienza con el despegue de los dedos y termina con el choque del talón. En ella intervienen las siguientes partes del cuerpo: Columna y pelvis: Los movimientos que se producen son la rotación de la pelvis en sentido contrario a la pierna que se apoya y a la columna, con ligera rotación lateral de la pelvis hacia la pierna que no se ha apoyado. La rotación de la pelvis alarga el paso y disminuye la desviación lateral del centro de gravedad del cuerpo. Entre los músculos destacan los semiespinales, oblicuo externo abdominal que se contraen hacia el mismo lado de la rotación de la pelvis. En cambio, los músculos elevador de la columna y oblicuo abdominal interno se contraen hacia el lado contrario. Mientras, el psoas y el cuadrado lumbar ayudan a mantener la pelvis hacia el lado de la extremidad impulsada. Cadera: Los movimientos son de flexión, rotación externa (por la rotación de la pelvis), abducción al comienzo y al final de la fase. Para ello los músculos actuantes son el sartorio, tensor de la fascia lata, pectíneo, psoas ilíaco, recto femoral y la cabeza corta del bíceps femoral, que se contraen precozmente en la primera fase del impulso, cada uno con su propio patrón. El sartorio y la cabeza corta del bíceps, por ejemplo, cuando los dedos pierden el contacto con la superficie y el tensor, tanto en esta fase como en la parte media del impulso. La contracción de los isquiotibiales con una intensidad moderada durante la extensión de la rodilla, como parte de la oscilación y los glúteos mayor y medio, 23 se contraen ligeramente al final del impulso; a su vez el glúteo mayor sirve como ayuda al equilibrio y como guía de desplazamiento hacia delante de la extremidad. Rodilla: Los movimientos son la flexión en la primera mitad y extensión en la segunda parte. Para ello los músculos que trabajan al igual que en la flexión de la cadera hay una pequeña oscilación debida a los extensores del cuádriceps que se contraen ligeramente al final de esta fase, así como el sartorio y los isquiotibiales que aumentan su actividad en la marcha rápida. Tobillo y pie: Hay dorsiflexión (evita la flexión plantar) y trabajan el tibial anterior, extensor largo de los dedos y del pulgar que se contraen al comienzo de la fase de oscilación y que disminuye durante la parte media de esta fase. Al final de la misma este grupo de músculos se contraen otra vez potentemente como preparación del contacto del talón; los flexores plantares están completamente relajados durante toda la fase.(“Biomecánica de la Marcha,” n.d.)

Los Fluidos 

Los fluidos se definen como aquellas sustancias que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes. Cuando sometemos un cuerpo sólido a la acción de un sistema de esfuerzos cortantes, experimenta una deformación bien definida; por el contrario, los fluidos se deforman continuamente bajo la acción de los esfuerzos cortantes. De una forma muy general, podemos clasificar los fluidos de acuerdo con la relación existente entre el esfuerzo cortante aplicado y la velocidad de deformación que se produce en el fluido en: newtonianos y no newtonianos Fluidos Reales Los fluidos reales se distinguen de los ideales en que poseen una cierta viscosidad, es decir, un rozamiento interior que origina tensiones tangenciales entre los filetes fluidos. Cuando un elemento de fluido se mueve respecto a los elementos contiguos, este movimiento es obstaculizado por la existencia de esfuerzos tangenciales o cortantes que tienden a disminuir la velocidad relativa del elemento considerado con respecto a los elementos contiguos. Entonces se dice que el fluido es viscoso, y el fenómeno recibe el nombre de viscosidad. 24 Podemos considerar la viscosidad como una especie de rozamiento interno en los fluidos, en virtud del cual aparecen esfuerzos cortantes sobre la superficie de un elemento de fluido en movimiento relativo respecto al resto del fluido. Tanto los líquidos como los gases presentan viscosidad, aunque los primeros son mucho más viscosos que los segundos Además de esto los fluidos reales también poseen una cierta compresibilidad (los fluidos pueden dividirse el dos tipos compresibles e incompresibles)

Los fluidos newtonianos, están basados en la ley de newton de los fluidos y que dice que el esfuerzo tangencial es proporcional a la tasa de variación de la velocidad, con una alta influencia de la temperatura, en otras palabras obedecen a un cambio en la viscosidad, newtonianos: agua, aceites. Los que no la cumplen se llaman no newtonianos, no newtonianos: seudoplasticos, elastómeros, resinas, gelatinas, etc.

Fluido Newtoniano

 Fluido newtoniano es un fluido con viscosidad en que las tensiones tangenciales de rozamiento son directamente proporcionales al gradiente de velocidades. Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina y algunos aceites minerales.

Viscosidad

 La viscosidad es el rozamiento interno entre las capas de fluido. A causa de la viscosidad, es necesario ejercer una fuerza para obligar a una capa de fluido a deslizar sobre otra.

ARTICULACIONES

Las articulaciones forman parte del aparato locomotor. Las articulaciones son el punto de contacto entre 2 o más huesos, entre un hueso y un cartílago o entre un tejido óseo y los dientes. Su función es la de facilitar los movimientos mecánicos del cuerpo. 

Partes de una articulación

•  Cartílago: Es un tipo de cobertura presente en los extremos de los huesos (epífasis). Este tejido es de tipo conectivo y su función es la de evitar o reducir la fricción provocada por los movimientos.articulacion-rodilla 19  Cápsula y membrana sinovial. Es una estructura cartilaginosa que envuelve la membrana sinovial. Esta membrana posee un líquido pegajoso y sin pigmentación que protege y lubrica a la articulación. A este líquido se lo conoce como membrana sinovial. 

• Ligamentos; son tejidos de tipo conectivo, elásticos, y firmes, y cuya función es rodear la articulación, protegerla y limitar sus movimientos. 
• Tendones. Al igual que los ligamentos, son un tipo de tejido conectivo. Se ubican a los lados de la articulación y se unen a los músculos con el fin de controlar los movimientos. 
• Bursas. Son esferas llenas de líquido que tienen como función amortiguar la fricción en una articulación. Se encuentran en los huesos y en los ligamentos. 
• Menisco. Se halla en la rodilla y en algunas otras articulaciones. Posee forma de medialuna. Las articulaciones reciben del torrente sanguíneo la irrigación mediante las arterias articulares.

Dentro de las articulaciones se hallan nervios articulares que derivan de los nervios cutáneos. Estos tienen como función principal la de informar sobre la posición del cuerpo o sus sensaciones. Por este motivo, tanto las cápsulas fibrosas como los ligamentos, poseen una gran cantidad de fibras muy sensibles al dolor. Para poder estudiar las articulaciones, se dividen según su funcionalidad o su movilidad: Articulaciones móviles (diartrosis). Son las articulaciones más numerosas y con mayor movilidad en el organismo. También se las conoce como sinoviales. Según su tipo de movimiento se dividen en:

•  Troclear. Son similares a una bisagra y permiten realizar movimientos de flexión y extensión. Por ejemplo, la articulación del codo y los dedos. 
•  Artrodias. Deslizantes o planas, permiten movimientos de desplazamientos. Su superficie es aplanada. 
•  Pivote. Sólo permiten una rotación lateral y medial. Por ejemplo, articulaciones del cuello. 20 
• Esféricas. Tienen libertad de movimiento y su forma es redondeada. Por ejemplo las articulaciones de la cadera. 
•  Encaje recíproco o “silla de montar”. Deben su nombre a que su estructura se asemeja a una silla para montar. Por ejemplo, la articulación carpo-metacarpiana del pulgar. 
• Elipsoidales. Se presentan uniendo 2 huesos irregularmente, es decir, cuando uno de los huesos es cóncavo y otro convexo. Articulaciones con movilidad limitada (anfiartrosis). Son cartilaginosas y poseen cierta de movilidad. Se dividen en:  Anfiartrosis verdaderas.  Diartroanfiartrosis. Articulaciones sin movilidad (sinartrosis). Son de tipo fibrosas y carecen de movilidad. Se clasifican en:  Sincondrosis.  Sinostosis.  Sinfibrosis Movimientos articulares. Se clasifican en:  Deslizamiento.  Angulación. Clasificadas en:  Flexión. Reducen el ángulo entre las partes del cuerpo o los huesos.  Extensión. Aumentan el ángulo entre las partes del cuerpo o los huesos  Abducción. Alejan una estructura de otra.  Aducción. Acercan una estructura de otra.  Circunducción. Realiza una combinación de movimientos de extensión, flexión, abducción y aducción. 

TIPOS DE CONTRACCIONES

Contracción Muscular

 La contracción muscular es el proceso fisiológico en el que los músculos desarrollan tensión y se acortan o estiran (o bien pueden permanecer de la misma longitud) por razón de un previo estímulo de extensión. Estas contracciones producen la fuerza motora de casi todos los músculos superiores, por ejemplo, para desplazar el contenido de la cavidad a la que recubren (músculo liso) o mueven el organismo a través del medio o para mover otros objetos (músculo estriado). Las contracciones involuntarias son controladas por el sistema nervioso central, mientras que el cerebro controla las contracciones voluntarias, y la médula espinal controla los reflejos involuntarios. 

Contracciones Heterométricas

 Mal llamadas contracciones isotónicas, ya que isotónicas significa "de igual tensión", aspecto que no se da en estas contracciones, ya que su tensión varia a lo largo del recorrido de la contracción en sus diferentes puntos. Las contracciones heterométricas 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 heterométricas se dividen en: concéntricas y excéntricas. 

Contracciones Heterométricas Concéntricas 

Una contracción concéntrica ocurre cuando un músculo desarrolla una tensión suficiente para superar una resistencia, de forma tal que éste se acorta, y moviliza una parte del cuerpo venciendo dicha resistencia. Un claro ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen. En el gimnasio podríamos poner los siguientes ejemplos: a. Máquina de extensiones. 16 b. Cuando levantamos las pesas, el músculo cuádriceps se acorta con lo cual se produce la contracción concéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo cuádripces se acercan, por ello decimos que se produce una contracción concéntrica. c. Tríceps con polea. Al bajar el brazo y extenderlo para entrenar el tríceps, estamos contrayendo el tríceps en forma concéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo tríceps braquial se acercan, por ello decimos que se produce una contracción concéntrica. En síntesis, decimos que cuando los puntos de inserción de un músculo se acercan, la contracción que se produce es «concéntrica».

Contracciones Heterométricas Excéntricas 

Cuando una resistencia dada es mayor que la tensión ejercida por un músculo determinado, de forma que éste se alarga, se dice que dicho músculo ejerce una contracción excéntrica. En este caso el músculo desarrolla tensión alargándose, es decir, extendiendo su longitud. Un ejemplo claro es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente. En este caso actúa la fuerza de gravedad, ya que si no, se produciría una contracción excéntrica y se relajarían los músculos del brazo, y el vaso caería hacia el suelo a la velocidad de la fuerza de gravedad. Para que esto no ocurra, el músculo se extiende contrayéndose en forma excéntrica. En este caso podemos decir que cuando los puntos de inserción de un músculo se alargan, se produce una contracción excéntrica. Aquí se suele utilizar el término alargamiento bajo tensión. Este vocablo «alargamiento», suele prestarse a confusión ya que si bien el músculo se alarga y extiende, lo hace bajo tensión y yendo más lejos no hace más que volver a su posición natural de reposo. a) Máquina de extensiones. Cuando bajamos las pesas, los músculos cuádriceps se extienden, pero se está produciendo una contracción excéntrica. Aquí los puntos de inserción del músculo cuádriceps se alejan, por ello decimos que se produce una contracción excéntrica. 17 b) Al subir el brazo el tríceps braquial se extiende bajo resistencia. Aquí los puntos de inserción del músculo tríceps braquial se alejan, por ello decimos que se produce una contracción «excéntrica». En el caso de querer desarrollar la musculatura, se debe trabajar tanto en contracción concéntrica como en contracción excéntrica, ya que ambas van a tener que usarse en nuestra vida tanto cotidiana como deportiva. 

Contracciones Isométricas

 La palabra isométrica significa 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 cargamos un peso y lo mantenemos elevado en el aire con el brazo, sin moverlo, manteniendo el peso en la misma posición. Los músculos generan tensión contínua, y no se produce ni acortamiento ni alargamiento de las fibras musculares. En el deporte se 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. 

Contracciones Auxotónicas 

Este caso es cuando se combinan contracciones heterométricas con contracciones isométricas. Al iniciarse la contracción, se acentúa más la parte heterométrica, 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. 

Contracciones Isocinéticas 

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 18 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 cuádripces cuando comenzamos el ejercicio, ejercemos mayor tensión que al finalizar por varias razones:  Una es porque vencemos la inercia.  La otra es porque al acercarse los puntos de inserción muscular, el músculo ejerce menor tensión.(Andrades, 2015)

ESTRUCTURA DE LOS HUESOS

El hueso se compone de una matriz celular y una matriz mineral compuesta en su mayoría por hidroxiapatita de calcio, la matriz celular es la más importante pues de ella depende el correcto funcionamiento del hueso, y se compone de 3 tipos de células:

 •Osteoblasto 

•Osteocito

 •Osteoclasto 

El hueso es un tejido firme, duro y resistente que forma parte del endoesqueleto de los vertebrados. Está compuesto por dos tipos de tejidos: El óseo y el cartilaginoso. Hay 206 huesos en el cuerpo humano. Los huesos poseen una cubierta superficial de tejido conectivo fibroso llamado periostio y en sus superficies articulares están cubiertos por tejido conectivo cartilaginoso. El hueso también cuenta con vasos y nervios que, respectivamente irrigan e inervan su estructura. La función de soporte es muy obvia en las piernas: los músculos se ligan a los huesos por tendones y ligamentos y el sistema de huesos y músculos soporta el cuerpo entero. La estructura de soporte puede verse afectada con la edad y la presencia de ciertas enfermedades. Debido a que los huesos forman un soporte constituido por uniones de secciones rígidas, como se ve en la figura 2, puede llevarse a cabo la locomoción; si se tratara de una sola pieza rígida no habría posibilidad de movimiento. Es por esto que las articulaciones entre los huesos desempeñan un papel muy importante.(Carrera, n.d.)

ESTRUCTURA DE LOS MÚSCULOS

Los músculos poseen una mayor capacidad elástica. Cuando flexionamos una articulación, los músculos opuestos a los que actúan se estiran y gracias a esta capacidad 13 elástica conservan la energía que luego se emplea en la extensión de la articulación, ahorrando a la persona un importante gasto energético. La contracción muscular determina cambios en la forma de los músculos, pero su volumen permanece inalterable. Esto puede demostrarse con una sencilla experiencia. Tanto desde el punto de vista estructural como funcional, debe considerarse al músculo como un sistema integrado por dos elementos con propiedades muy distintas: el componente contráctil y el conjuntivo. 

La polimetría es un tipo de entrenamiento que utiliza la elasticidad de músculos y tendones. Se emplea a menudo en el entrenamiento de la fuerza explosiva, y consiste en hacer una extensión previa a la aplicación de la fuerza; con ello se consigue acumular una cierta cantidad de energía en los elementos elásticos, energía que posteriormente se sumará a la empleada en flexionar la articulación, consiguiendo una mayor fuerza. Las propiedades elásticas de los músculos son dos: Los músculos son excitables y contráctiles. Cuando el sistema muscular esquelético es sometido a un efecto de estiramiento activo (por contracción de los antagonistas), o pasivo (como consecuencia de la acción de la gravedad o por el efecto de fuerzas externas que actúan sobre él, traccionándolo), manifiesta una respuesta elástica dependiente del componente conjuntivo y que se expresa como fenómeno mecánico de rebote elástico. 

Como cualquier otro cuerpo elástico, cuando el músculo esquelético es distendido, acumula energía potencial que podrá manifestarse en forma de energía mecánica al cesar las fuerzas que actúan sobre él. Este tipo de efecto se hallan bajo la influencia de factores temporales, de manera que si transcurre un período de tiempo excesivo entre el final del estiramiento y la posibilidad de que se manifieste la respuesta elástica, la energía potencial acumulada se disipa en forma de calor sin que se produzca la respuesta del acortamiento de forma espontánea. Además de la respuesta mecánica, el músculo estirado puede evidenciar también una respuesta refleja de naturaleza totalmente distinta a la anterior, producida por la estimulación de los propioceptores musculares de estiramiento (husos musculares y órganos tendinosos de Golgi). 14 Debe tenerse en cuenta, que la energía potencial acumulada en el componente elástico debe ser utilizada en forma de rebote, es decir, sin que transcurra un período de tiempo excesivo entre su manifestación y su almacenamiento. Este tipo de efectos es ejercido tanto por los tendones y elementos de inserción como por el conjunto de cubiertas conjuntivas.

Conceptos de elasticidad relacionados con la estructura humana

Elasticidad Y Resistencia De Los Tejidos Humanos 

La resistencia es la tendencia de un material a resistir el flujo de corriente y es específica para cada tejido, dependiendo de su composición, temperatura y de otras propiedades físicas. Cuanto mayor es la resistencia (R) de un tejido al paso de la corriente, mayor es el potencial de transformación de energía eléctrica en energía térmica (P) como se describe por la ley de Joule. 10 A resistencia de los tejidos humanos al paso de una corriente es muy variable; Los nervios, encargados de transmitir señales eléctricas, los músculos, y los vasos sanguíneos con su alto contenido en electrolitos y agua son buenos conductores. Los huesos, los tendones y la grasa tienen una gran resistencia y tienden a calentarse y coagularse antes que transmitir la corriente. La piel es la primera resistencia al paso de la corriente al interior del cuerpo. Gran parte de la energía es disipada por la piel produciendo quemaduras, pero evitando lesiones profundas más graves a las esperadas si se aplicara directamente sobre los tejidos profundos. La piel presenta pues la primera barrera al paso de corriente, y su resistencia puede variar desde 100 ohmios en las membranas mucosas, hasta 1000.000 de ohmios /cm2 en unas palmas callosas. El sudor puede reducir la resistencia de la piel a 2500-3000 ohmios. La inmersión en agua la reduce de 1500 a 1200 ohmios, por lo que pasaría mayor cantidad de corriente eléctrica a través del cuerpo presentándose en estos casos parada cardiaca sin que se aprecien quemaduras en la superficie de la piel, como es el caso de electrocución en la bañera. Al bajar la resistencia de la piel, una corriente de bajo voltaje puede convertirse en una amenaza para la vida. Duración En general, a mayor duración de contacto con la corriente de alto voltaje, mayor grado de lesión tisular. La tetania que produce la AC a 60Hz incrementa el tiempo de exposición aumentando también el grado de daño tisular. A pesar de que existe un extraordinario alto voltaje y amperaje durante la fulguración, la extremadamente corta duración de la exposición y las características físicas del rayo dan como resultado un flujo interno de corriente muy corto, con pequeñas, si algunas, lesiones en la piel y casi inmediata llamarada de la corriente por todo el cuerpo, produciendo generalmente mínimas, si algunas, quemaduras tisulares.(“BIOFISICA,” n.d.) 

 Elasticidad Y Resistencia Muscular 

La elasticidad muscular es la capacidad de los músculos en distenderse y recuperen su largor inicial tras efectuar una contracción; este proceso depende sobre todo del largor inicial de las fibras musculares, ya que cuanto mayor es la longitud de las mismas, más amplio será el movimiento de contracción y distensión posibilitando una mayor la elasticidad muscular que es una propiedad que no se mejora con los ejercicios de esfuerzo sino a través de los estiramientos de las fibras musculares en los calentamientos aumentando indirectamente la fuerza y la potencia. Mientras el tono muscular corresponde a la tensión interna a que los músculos son sometidos, de modo a permitir que el cuerpo y varios segmentos esqueléticos se mantengan en equilibrio cuando están en movimiento o cuando permanecen inmóviles.  Dado que el tono muscular es controlado por el sistema nervioso autónomo, acostumbra intervenir en el equilibrio corporal y en otras funciones importantes.  De hecho, la tensión de los músculos de las piernas favorece el impulso de la sangre de los miembros inferiores para el corazón, mientras que la tensión de los músculos de la pared abdominal contribuye a la protección y fijación de los órganos internos.  La prolongada inactividad física propicia el desarrollo de una hipotonía o déficit de tono muscular; en contraste la práctica regular de ejercicio físico contribuye para el mantenimiento de un tono muscular adecuado previene los problemas provocados por la hipotonía. Por otra parte la resistencia muscular es la capacidad de los músculos para realizar un esfuerzo moderado durante un determinado periodo de tiempo; esta calidad depende en gran medida de la cantidad de oxígeno que el sistema cardiorrespiratorio consigue transportar hacia los músculos. Los ejercicios físicos que propicien el desarrollo de un esfuerzo muscular moderado y prolongado, igualmente conocidos como ejercicios de resistencia (por ejemplo correr, pedalear o escalar), mejoran significativamente la capacidad cardiorrespiratoria y el índice de extracción de oxígeno por parte de los músculos, aumentando la resistencia muscular. (Violetta, 2011) 

Elasticidad Y Dureza De Los Huesos

El hueso es un material compuesto de dos fases: Una fase inorgánica de sales minerales y una matriz orgánica de colágeno y substancia fundamental. El hueso posee la notable característica de combinar una gran dureza con un alto grado de elasticidad. La dureza del hueso depende de las sales inorgánicas de que está impregnado, las cuales representan aproximadamente 2/3 de su peso seco. La elasticidad del hueso por el contrario, está dada por el componente orgánico de la matriz y, en particular, por las fibras colágenas que le confieren cierto grado de plasticidad. 

Dureza De Los Huesos 

El componente inorgánico está compuesto por una sustancia inorgánica denominada hidroxiapatita Ca10 (PO4)6(OH)2 en cristales cilíndricos con diámetros de 20 a 70 y longitudes de 50 a, los componentes de la hidroxiapatita se encuentran en el hueso en diferentes porcentajes: Hidrógeno (3.4%) Carbono (15.5%) Nitrógeno (4.0%) Oxígeno (44.0%) Magnesio (0.2%) Fósforo (10.2%) Azufre (0.3%) Calcio (22.2%) Para poder calcular la dureza de los huesos mediante la escala de Mohs debemos medir al material inorgánico del hueso y no al hueso en sí. La escala de dureza de Mohs se mide en una escala del 1 al 10. La escala la desarrolló Friedrich Mohs, hace aproximadamente 200 años. Los minerales más suaves tienen números bajos, y los más duros, números elevados. Escala numérica de Mohs (ejemplo de minerales) 1 (Talco) 2 (Yeso) 3 (Calcita) 4 (Flúor) 5 (Apatita) 6 (Ortoclase) 7 (Quarzo) 8 (Topáz) 9 (Corindón) 10 (Diamante) Para determinar la dureza de un mineral, trate de hacerle un surco con otro objeto de igual dureza. Por ejemplo, si con las uñas no puede hacerle un surco a un mineral misterio, entonces sabemos que la dureza es mayor al 2.5. Si el mineral misterioso no puede rayar un cristal, entonces sabremos que tiene una dureza menor a 5.5 

Las tres leyes fundamentales de la física

Primera Ley O Ley De La Inercia 

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero). Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante. En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. 

Segunda Ley O Principio Fundamental De La Dinámica

 La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera: F = m a 

Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como: F = m a 

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg · 1 m/s2 La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. 

Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa. Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir: P = m · v 

La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera: La Fuerza que actua sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir, F = dp/dt De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos: F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v Como la masa es constante  Dm/dt = 0 Y recordando la definición de aceleración, nos queda F = m a Tal y como habiamos visto anteriormente. Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actua sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que: 0 = dp/dt Es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que actua sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo.

 Tercera Ley O Principio De Acción- Reacción

 Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en sentido. Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. 9 La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice esencialmente que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita “c”. Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular. Esta ley es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba. Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros. Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre sí, puesto que actúan sobre cuerpos distintos. (“Leyes de Newton,” n.d.)