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.)