La medición de
la temperatura los cuerpos y sistemas está dada por parte de la
termometría. Existen varias escalas termométricas para medir
temperaturas, relativas (específicas) y absolutas. A partir de la sensación
fisiológica, es posible hacerse una idea aproximada de la temperatura a la que
se encuentra un objeto. Pero esa apreciación directa está limitada por
diferentes factores. Por ello para medir temperaturas se recurre a los
termómetros. (Bordas, 2013)
La calorimetría es la técnica que mide la transferencia
térmica que se evidencia en los procesos físicos, químicos y biológicos
mediante el cambio de temperatura a lo largo del tiempo este proceso se lo
puede realizar a través de un calorímetro con el cual se puede medir la
transferencia de energía en forma de calor. (Bordas, 2013)
Energía
La energía es la
capacidad para realizar un trabajo, que es un cambio de estado o de movimiento
de la materia, la masa es una forma de energía es la base de la energía
generada por el sol y otras estrellas. En el Sol, más de 4 mil millones de
kilogramos de materia se convierten en energía cada segundo.(Berg, 2013)
Calor
Calor (Calorimétrica) es la energía térmica
que se transporta de un cuerpo a otro en virtud únicamente de una diferencia de
temperatura entre ellos.
Calor (termodinámica)
es la energía térmica que se transporta por medios no mecánicos.(Chumacero L. A., 2014)
Producción de calor en el cuerpo humano
La producción de calor en el organismo se
encuentra relacionado directamente en el metabolismo, la elaboración del calor
está controlada por diversos factores que afectan el índice metabólico los
cuales son:
Ejercicio: Al realizar un
ejercicio agotador el índice metabólico puede aumentar hasta 15 veces de lo
normal y en los deportistas profesionales puede aumentar hasta 20 veces.
Hormonas. Las hormonas tiroideas son
grandes reguladoras del índice metabólico basal, se incrementa cuando los
niveles sanguíneos de las hormonas tiroideas aumentan. A medida que las células
utilizan más oxígeno para producir ATP, se libera más calor y la temperatura
corporal aumenta. (Derrickson B. , 2013)
Sistema nervioso. En un ejercicio o en
una situación de estrés, se estimula el sistema nervioso autónomo. Para que sus
neuronas liberen noradrenalina estimulando también a la liberación de las
hormonas noradrenalina y adrenalina en la médula suprarrenal elevando el índice
metabólico en las células corporales.(Derrickson B. , 2013)
Temperatura corporal: Mientras más alta es
la temperatura corporal, aumenta es el índice metabólico por lo tanto la
velocidad de las reacciones bioquímicas se incrementa. (Derrickson B. , 2013)
Ingestión de comida. El índice metabólico
se incrementa por la ingestión de los alimentos debido a los costos energéticos
de la digestión(Derrickson B. , 2013)
Edad: El índice metabólico
también corresponde con la edad que tenemos por ejemplo En un niño su índice
metabólico es el doble que el de un anciano.
Otros factores: Pueden ser el sexo, el clima, el sueño y
la desnutrición.(Derrickson B. , 2013)
La temperatura corporal es una medida de la
capacidad del organismo de generar y eliminar calor, el cuerpo mantiene su
temperatura en limites seguros lo normal es de 98.6°F
(37°C) pero puede cambiar según la persona, la edad, las actividades y el
momento del día.(Hewitt, Paul G., 2013)
Escalas
Termométricas
Escala
Celsius o centígrada: En esta escala los valores
se escriben como 100 °C y 0 °C y se leen 100 grados Celsius y 0 grados Celsius. (Hewitt, Paul G., 2013)
Escala
Fahrenheit: Los puntos fijos de esta escala son los de
ebullición y fusión de una disolución de cloruro amónico en agua. El primer
punto fijo es 32 y al segundo el valor 212, Se representa los grados Fahrenheit
t (°F) (Hewitt, Paul G., 2013)
Escala
kelvin o absoluta: En
la escala absoluta, al 0 °C le hace corresponder 273,15 K, mientras que los 100
°C se corresponden con 373,15 K. Se ve inmediatamente que 0 K está a una
temperatura que un termómetro centígrado señalará como -273,15 °C. Dicha
temperatura se denomina "cero absolutos.(Hewitt, Paul G., 2013)
La
temperatura corporal normal depende de la capacidad que tenemos los seres
vivos, para perder calor hacia el medio externo simultáneamente cuando lo
generamos a través de las reacciones metabólicas, se puede transferir el calor
al medio ambiente por conducción,
convección, radiación y evaporación.(Derrickson B. , 2013)
Conducción Corresponde al intercambio de calor
entre las moléculas de dos materiales que entran en contacto directo. Por
ejemplo: cuando dormimos un porcentaje de calor se pierde por conducción hacia
las prendas de vestir, almohada cama. etc.(Derrickson B. , 2013)
Convección: Transferencia de calor por el
movimiento de un gas o un líquido en áreas con diferente temperatura.(Derrickson B. , 2013)
Radiación Es el intercambio de calor en forma de
rayos infrarrojos entre un objeto cálido y uno frío, sin contacto físico.(Derrickson B. , 2013)
Evaporación Es la transformación de un líquido en vapor. Ejemplo: La evaporación es la principal defensa contra
el sobrecalentamiento durante el ejercicio produciendo hasta de 3 litros de
sudor por hora, que eliminarían más de 1 700 Cal de calor si se evaporaran en
su totalidad.(Derrickson B. , 2013)
Fuente:http://carreracontinuadrvillegas.blogspot.com/2013/12/la-termorregulacion-los-problemas-del.html
Es una reacción química en que la
cantidad de energía de un sistema termodinámico que éste puede
intercambiar con su entorno. (Levine, 2014)
La segunda ley de la termodinámica indica cómo medir cambios
en la entropía, pero no proporciona entropías absolutas, es decir determina la
parte de la energía que no se puede utilizar para realizar un trabajo. (Levine, 2014)
Una reacción
química es un procedimiento termodinámico donde las sustancias se unen y se
transforman ocurriendo un cambio en sus estructuras moleculares y enlaces para
forman los productos. (Zapata, 2016)
Reacciones Exotérmicas.: Se
desprende una porción de energía en forma de calor. Ejemplo: En la vida diaria cuando encendemos
un cerillo ocurre desprendimiento de energía en forma
de calor.
Reacciones Endotérmicas. Son
aquellas reacciones donde se requiere absorción de energía para poder realizar
todo el proceso y la energía de activación será mayor que el calor liberado en
la misma(Zapata, 2016).
Fenómenos Homeostáticos de la regulación del cuerpo humano
Temperatura
La
temperatura corporal es una medida de la capacidad del organismo de generar y
eliminar calor, el cuerpo mantiene su temperatura en limites seguros lo normal
es de 98.6°F (37°C) pero puede cambiar según la persona, la edad, las
actividades y el momento del día. (Zapata, 2016)
Radiación
Térmica
La radiación térmica o radiación
calorífica a es emitida por un cuerpo por su temperatura. Es el intercambio de
calor en forma de rayos infrarrojos entre un objeto cálido y uno frío, sin
contacto físico.(Zeballos, 2015)
Evaporación
Es proceso físico mediante que una sustancia
liquida pasa por una transformación llegándose a evaporar, por el aumento de la
temperatura.(Graus, 2016)
Sudor
Este proceso se activa cuando
nuestro cuerpo eleva su temperatura corporal, tiene como función regular
la temperatura corporal, depurativas y de eliminación de toxinas.
(MartiDerm, 2017)
Fuente:http://www.magazinealtura.com/post/115140823999/art%C3%ADculo-entendiendo-por-qu%C3%A9-pasamos-fr%C3%ADo
El mantenimiento de la temperatura corporal de un animal significa que
las pérdidas de calor deben ser igual a las ganancias, este intercambio de
calor con el medio externo se produce a través de tres mecanismos: conducción
(transferencia directa de calor), radiación (transferencia indirecta de calor)
y evaporación dependiendo del entorno porque en el caso de los peces no existe
perdida de calor por evaporación en el medio acuático pero en otros animales
pueden ser muy altas en el medio aéreo.(Padilla, 2015)
Mecanismos de regulación de la temperatura en
el agua
- Actividad metabólica baja
- Generación de calor a partir de la
actividad metabólica
- Capa de aislamiento de grasa
- Cambios en los patrones circulatorios
durante la natación
- Tamaño corporal grande
- Sistemas de intercambio de calor en las
extremidades o alta actividad muscular
Mecanismos de regulación de la temperatura en
el aire
- Selección del comportamiento o del hábitat
- Generación de calor a partir de la
actividad metabólica
- Aislamiento (grasa, piel, plumas)
- Cambios en el flujo sanguíneo
- Tamaño corporal grande
- Sudoración y jadeo
- Tolerancia a la fluctuación de la
temperatura corporal
Cuando la temperatura normal disminuye
existen mecanismos que ayudan a conservar el calor y el aumento de la
producción de calor. Los termorreceptores de la piel y el hipotálamo envían
impulsos nerviosos al área preóptica y al centro promotor de calor en el
hipotálamo, también a las células neurosecretoras del hipotálamo que elaboran
la hormona liberadora de tirotrofina (TRH). En respuesta, el hipotálamo envía
impulsos nerviosos y secreta TRH que, a su vez, estimula las células tirotropas
del lóbulo anterior de la hipófisis para que secreten hormona tiroideo
estimulante o tirotrofina (TSH). Luego, los impulsos nerviosos del hipotálamo y
la TSH activan varios efectores. Cada efector responde de un modo tal que
contribuye a normalizar la temperatura central.(Tortora G. J., 2013)
Los impulsos
nerviosos del centro promotor de
calor los estímulos de los nervios simpáticos inician la constricción de
los vasos sanguíneos de la piel disminuyendo el flujo de sangre caliente por lo
tanto la transferencia de calor desde los órganos internos hacia la piel.
Los impulsos de los
nervios simpáticos que llegan a la médula suprarrenal estimulan la liberación de adrenalina
y noradrenalina a la sangre que aumentan el metabolismo celular aumentando la
producción de calor. (Tortora G. J., 2013)
El centro promotor
de calor estimula áreas del encéfalo que aumentan el tono muscular y, por consiguiente,
la producción de calor. Ejemplo: el escalofrío incrementa la velocidad de
producción de calor llegándose a cuadruplicar el valor normal en sólo
minutos.
La glándula
tiroides responde a la TSH incrementando la liberación de las hormonas tiroideas
hacia la sangre. Cuando los niveles de las hormonas tiroideas aumentan
lentamente el índice metabólico, la temperatura corporal se eleva. (Tortora G. J., 2013)
Proceso de Alimentación
Los
alimentos que ingerimos ayudan a formar nuevos tejidos y reparar los dañados,
por que poseen una gran variedad de nutrientes, son necesarios para la vida ya
que corresponden la fuente de energía química de nuestro organismo, pero la
mayoría de los alimentos están compuestos por moléculas grandes por lo tanto
pasan por el proceso de la digestión transformándose en moléculas pequeñas para
poder ser utilizados por las células. Los órganos que intervienen en la degradación
de los alimentos son los que forman el aparato digestivo: el tracto
gastrointestinal y los órganos digestivos accesorios(Derrickson B. , 2013)
Tracto gastrointestinal: Es
un tubo continuo que comprende desde la boca hasta el ano. Conformado por la boca, gran parte de la faringe, el esófago,
el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso(Derrickson B. , 2013)
Órganos digestivos accesorios: Son los dientes, la lengua, las glándulas
salivales, el hígado, la vesícula biliar y el páncreas. Los dientes dividen
físicamente a los alimentos (trituración), la lengua participa en la
masticación y la deglución, los otros órganos producen secreciones para la
degradación química de los alimentos.(Derrickson B. , 2013)
El aparato digestivo realiza seis procesos para la
digestión de los alimentos y son: ingestión, secreción, mezcla y propulsión,
digestión, digestión química, absorción y defecación.
Ingestión. Comprende en la ingestión de alimentos sólidos y líquidos por la boca, la acción de comer.
Secreción: Las células del tracto gastrointestinal y de los órganos digestivos accesorios secretan agua, ácidos, buffers (sustancias amortiguadoras) y enzimas al espacio interior del tubo.(Derrickson B. , 2013)
Mezcla y propulsión. Mediante contracciones y relajaciones de los músculos de las paredes del tracto gastrointestinal se realiza la mezcla de los alimentos con las secreciones para posteriormente ser expulsado hacia el ano.(Derrickson B. , 2013)
Digestión. Son los procesos mecánicos y químicos convierte los alimentos ingeridos en moléculas más pequeñas.(Derrickson B. , 2013)
En la digestión química: Las moléculas de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de los alimentos se transforman en moléculas más pequeñas por hidrólisis. Las enzimas digestivas producidas por las glándulas salivales, la lengua, el estómago, el páncreas y el intestino delgado impulsan esas reacciones. Las sustancias que se pueden absorber sin digestión química son vitaminas, iones, colesterol y agua.(Derrickson B. , 2013)
Absorción. La incorporación de los líquidos secretados, los iones y los productos de la digestión en las células epiteliales que revisten la luz del tracto gastrointestinal se llama absorción pasando a la circulación sanguínea o linfática para llegar a las células de todo el cuerpo.(Derrickson B. , 2013)
Defecación. En el trayecto por el tubo digestivos los residuos, las sustancias indigeribles, las bacterias y las sustancias digeridos, pero no fueron absorbidos abandonan el organismo a través del ano constituyendo la materia fecal o heces.(Derrickson B. , 2013)
Ingestión. Comprende en la ingestión de alimentos sólidos y líquidos por la boca, la acción de comer.
Secreción: Las células del tracto gastrointestinal y de los órganos digestivos accesorios secretan agua, ácidos, buffers (sustancias amortiguadoras) y enzimas al espacio interior del tubo.(Derrickson B. , 2013)
Mezcla y propulsión. Mediante contracciones y relajaciones de los músculos de las paredes del tracto gastrointestinal se realiza la mezcla de los alimentos con las secreciones para posteriormente ser expulsado hacia el ano.(Derrickson B. , 2013)
Digestión. Son los procesos mecánicos y químicos convierte los alimentos ingeridos en moléculas más pequeñas.(Derrickson B. , 2013)
En la digestión química: Las moléculas de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de los alimentos se transforman en moléculas más pequeñas por hidrólisis. Las enzimas digestivas producidas por las glándulas salivales, la lengua, el estómago, el páncreas y el intestino delgado impulsan esas reacciones. Las sustancias que se pueden absorber sin digestión química son vitaminas, iones, colesterol y agua.(Derrickson B. , 2013)
Absorción. La incorporación de los líquidos secretados, los iones y los productos de la digestión en las células epiteliales que revisten la luz del tracto gastrointestinal se llama absorción pasando a la circulación sanguínea o linfática para llegar a las células de todo el cuerpo.(Derrickson B. , 2013)
Defecación. En el trayecto por el tubo digestivos los residuos, las sustancias indigeribles, las bacterias y las sustancias digeridos, pero no fueron absorbidos abandonan el organismo a través del ano constituyendo la materia fecal o heces.(Derrickson B. , 2013)
El organismo posee pequeñas fábricas que procesan los materiales a
nivel molecular a través de las reacciones químicas nos estamos refiriendo a
las células que continuamente están sintetizando y descomponiendo sus
diferentes componentes. El metabolismo tiene dos componentes complementarios:(Martin D. W., 2013)
El catabolismo: Es la descomposición de las moléculas complejas en componentes más pequeños.
El anabolismo: Es la síntesis de moléculas complejas a partir de la más simples.
El catabolismo: Es la descomposición de las moléculas complejas en componentes más pequeños.
El anabolismo: Es la síntesis de moléculas complejas a partir de la más simples.
Los organismos extraen la energía de las moléculas de alimentos que
pueden ser obtenidos del entorno o de la fotosíntesis. Primero las moléculas de
los alimentos son descompuestos durante la digestión en componentes más simples
y son absorbidos y transportados por la
sangre a todas las células donde ocurren los procesos catabólicos que
convierten la energía de los enlaces químicos de los nutrientes a energía
química almacenada en forma de ATP, es proceso se lo conoce como respiración
celular.(Martin D. W., 2013)
Las células de nuestro organismo almacenan
temporalmente la energía en un compuesto químico llamado trifosfato de adenosina (ATP).
El ATP es un nucleótido formado por: adenina, una base orgánica que
contiene nitrógeno; ribosa, un azúcar de cinco carbonos; y tres grupos fosfato,
se lo considera la moneda energética de la célula. La energía que la célula
requiere para uso inmediato esta temporalmente guardada en el ATP la célula
puede depositar energía en los enlaces químicos de lípidos, almidones, o
glucógeno, la célula evita la quiebra energética ya que significaría su muerte
la célula gasta continuamente su ATP que debe reemplazarse de inmediato.(Solomon, 2013)
Nutrientes
Las células utilizan los
nutrientes que son sustancias químicas proveniente de los alimentos para su
crecimiento, mantenimiento y reparación por ejemplo el agua, los hidratos de carbono, los lípidos,
las proteínas, los minerales y las vitaminas. El agua forma parte del cuerpo
humano se necesita en mayor cantidad alrededor de 2 a 3 litros por día, el agua
proporciona el medio en el para que se desarrollen la mayoría todas las
reacciones metabólicas. y también participa en otras reacciones (hidrólisis).
Los hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas, proveen la energía
necesaria para las reacciones metabólicas y sirven para construir las
estructuras del cuerpo. Los minerales y vitaminas son componentes de los sistemas
enzimáticos que catalizan reacciones metabólicas(Derrickson P. d., 2013)
Esenciales: Moléculas específicas que el cuerpo no puede producir en cantidades suficientes y se deben obtenerse de la dieta.
No esenciales: El cuerpo humano los puede sintetizar y no lo necesita obtener de una dieta.
Esenciales: Moléculas específicas que el cuerpo no puede producir en cantidades suficientes y se deben obtenerse de la dieta.
No esenciales: El cuerpo humano los puede sintetizar y no lo necesita obtener de una dieta.
Algunos nutrientes son:
Hidratos de carbono: Los hidratos de carbono están formados por «carbono (C) y agua (H2O)». Su unidad básica
es el monosacárido. La glucosa es un importante monosacárido del cuerpo ya que
las células la utilizan como su principal fuente de energía.
Los polisacáridos pueden almacenar energía o servir de estructura: Un polisacárido es una macromolécula formada
por muchas azúcares simples, en general glucosa. Los polisacáridos son los
carbohidratos más abundantes, grupo que incluye almidones, glucógeno y
celulosa.
- El almidón: Es el carbohidrato que utilizan las plantas para el almacenamiento de energía.
- La celulosa: Es un polisacárido que se compone de muchas moléculas de glucosa muy juntas entre sí.
- El glucógeno:
Es el almidón animal la forma es el almacenamiento de energía en los
tejidos animales. Su estructura es similar a la del almidón vegetal,
aunque presenta muchas ramificaciones y es más soluble en agua
Lípidos: Las grasas son lípidos que se encuentran en
estado sólido a temperatura ambiente como los embutidos y la mantequilla. Los
aceites como el aceite de oliva son líquidos a temperatura ambiente.(Derrickson P. d., 2013)
- Triglicéridos. Son moléculas lipídicas formadas por una unidad de glicerol unida a tres ácidos grasos, sus enlaces pueden romperse para liberar energía, son útiles para almacenar energía en las células. (Derrickson P. d., 2013)
- Los fosfolípidos Contienen unidades de fósforo que forma una cabeza hidrofílica y dos colas de ácidos grasos hidrofóbicas formando una bicapa en agua que constituye la base de la membrana celular.(Derrickson P. d., 2013)
- El colesterol: Se combina con los fosfolípidos en la membrana celular para
estabilizar su estructura en bicapa, el cuerpo también utiliza el
colesterol para formar hormonas esteroideas como estrógeno, testosterona
y cortisona (cortisol)
Proteínas: Las proteínas son macromoléculas compuestas de
aminoácidos, están implicadas en casi todos los aspectos del metabolismo, se
ensamblan de varias formas para formar parte de los componentes estructurales
de las células y tejidos por lo tanto el crecimiento, la reparación y
mantenimiento del organismo dependen de las proteínas. Una célula muscular contiene las proteínas
miosina y actina que son la encargada de su apariencia y la capacidad para
contraerse. La proteína hemoglobina, que se encuentra en los eritrocitos, es la
responsable de la función especializada del transporte de oxígenos.(Martin D. W., 2013)
Minerales: Los minerales son sustancias inorgánicas
naturales de la corteza terrestre. En el cuerpo se presentan combinados entre
sí o con otros componentes orgánicos, o como iones en solución constituyendo
alrededor del 4% de la masa corporal total y están más concentrados en los
huesos. Los principales en el cuerpo son el calcio, el fósforo, el potasio, el
azufre, el sodio, el cloruro, el magnesio, el hierro, el yoduro, el manganeso,
el cobre, el cobalto, el cinc, el fluoruro, el selenio y el cromo. (Derrickson P. d., 2013)
Vitaminas: Las vitaminas son nutrientes orgánicos que se necesitan en pequeñas
cantidades para mantener el crecimiento y el metabolismo normal, no proveen de
energía ni sirven para construir estructuras corporales. La mayor parte de las
vitaminas no se puede sintetizar en el cuerpo y debe ingerirse con los
alimentos (Derrickson P. d., 2013)
Fuerza
Una fuerza es la capacidad para
realizar un movimiento, en química Las fuerzas
intermoleculares son fuerzas de atracción entre las moléculas. los protones y neutrones de un átomo se
mantienen unidos en su núcleo debido a su interacción nuclear.(Tomás E. , 2013)
Energía
La
energía es la capacidad para realizar un trabajo, que es un cambio de estado o
de movimiento de la materia, la masa es una forma de energía es la base de la
energía generada por el sol y otras estrellas. En el Sol, más de 4 mil millones
de kilogramos de materia se convierten en energía cada segundo. (Salom, 2017) .
Elasticidad y
resistencia de los tejidos humanos
La masa muscular esquelética del ser humano está compuesta
por fibras musculares: colágenas, reticulares y elásticas.
Fibras colágenas.
Brindan rigidez y resistencias a los tejidos humanos, se encuentra en la
mayoría de los tejidos conectivos como el hueso, cartílago, tendones y
ligamentos dando flexibilidad. Las fibras colágenas son las más abundantes del
organismo humano están formadas por colágeno. (Sanchez I. S., 2017)
Fibras elásticas: Formadas
por colágeno y elastina, brindan resistencia y elasticidad. Las fibras
elásticas son abundantes en la piel, los vasos sanguíneos, los pulmones
y músculos. (Sanchez I. S., 2017)
Las leyes de Newton
Son las fuerzas o interacciones que actúan sobre
los movimientos de los cuerpos y su efecto sobre las trayectorias que siguen es
las causas del movimiento.
Primera ley de Newton. La inercia
La primera ley establece el comportamiento de un
cuerpo cuando no se ejerce sobre ellos fuerza alguna permanecerá en reposo o en
movimiento rectilíneo uniforme, porque las únicas interacciones posibles sobre
un cuerpo proceden de otros y la intensidad de dichas interacciones disminuye
con la distancia.(Perez, 2013)
Segunda ley de Newton
Esta ley se refiere a la relación entre la fuerza
neta que se ejerce sobre un objeto, su masa y la aceleración que experimenta.
Es decir que la aceleración del objeto es directamente proporcional a la
magnitud de la fuerza neta e inversamente proporcional a su masa. (Carvajal I. A., 2013)
Esta ley establece que, si el
primer cuerpo ejerce cierta fuerza sobre otro segundo cuerpo, entonces también
el segundo cuerpo ejerce sobre el primer cuerpo una fuerza de igual magnitud,
pero de sentido contrario. (Carvajal I. A., 2013)
La mayoría de los animales y de los seres vivos
utilizan los músculos para generar la fuerza para moverse es decir desde
acelerar cuando se encuentra reposo, frenar en movimiento o mantener el
movimiento en contra del rozamiento del aire, del agua o con el suelo, mover o
levantar pesas u objetos y en general cualquier tipo de operación mecánica, Los
vertebrados y los artrópodos poseen una esqueleto, interno en los primeros y
externo en los segundos, formando una estructura corporal y sirve como palanca
para el movimiento de los segmentos corporales.(Martínez, 2013)
El esqueleto es un conjunto de elementos rígidos
(huesos) conectados por articulaciones flexibles para poder realizar los
movimientos y unidos por ligamentos elásticos que permiten la rotación, pero no
la separación. Los músculos esqueléticos
sirven para mover estos elementos., se fijan al esqueleto a través de los
tendones y, cuando se contraen o se extienden, son capaces de generar
movimiento o resistir cargas o impulsos sobre el animal.(Martínez, 2013)
El músculo esquelético es un conjunto de células
llamadas fibras, que se mantienen unidas gracias a un tejido conectivo de
colágeno que unen al tendón y éste transmite el movimiento al hueso mediante su
inserción. Una fibra muscular está constituida por miles de miofibrillas que
son las responsables de la contracción del músculo, del desarrollo de la fuerza
muscular y los movimientos corporales. Hay otros tipos de músculo, como el
cardíaco, que no se inserta a ningún hueso posee fibras que se ramifican e
interconectan y con un solo núcleo por célula, y los músculos lisos, que no
posee las estriaciones ni longitudinales como el esquelético ni transversales
como el cardiaco, son encargados de los movimientos involuntarios de todos los
sistemas tubulares (vasos sanguíneos) y órganos huecos.(Derrickson P. d., 2013)
El tejido muscular posee propiedades especiales que
le permiten funcionar y contribuir a la homeostasis:
·
Excitabilidad eléctrica: Es capacidad de
responder a ciertos estímulos generando señales eléctricas denominas
potenciales de acción (impulsos) es una propiedad del músculo y de las células
nerviosas.
·
Contractilidad: Es la capacidad del tejido muscular
de contraerse cuando es estimulado por un potencial de acción.
·
Extensibilidad: Es la capacidad del tejido muscular
de estirarse, sin ser dañado hasta un límite.
·
Elasticidad: Capacidad de los músculos de recuperar
su forma y longitud originales después de haber realizado la contracción o
extensión. (Sanchez I. S., 2017)
El hueso es tejido conectivo especializado con un componente
extracelular mineralizado. Las funciones del hueso incluyen: Locomoción (al actuar como una palanca
rígida), soporte y protección; por ejemplo, para el encéfalo inserción de los
músculos, homeostasis del calcio y almacenamiento de otros iones inorgánicos,
producción de células sanguíneas.(Derrickson P. d., 2013)
Clasificación de los huesos
•
El esqueleto axial: Se encuentran en la línea media, por
ejemplo: el cráneo, la columna vertebral, las costillas y el esternón.
•
El esqueleto apendicular: Fuera de la línea media formado por las
cinturas pélvica y escapular y los huesos de los miembros superiores e
inferiores.
•
Por su forma: Huesos largos, como el fémur o el húmero,
huesos cortos, como los del carpo, huesos planos, como la bóveda craneal,
huesos irregulares, como las vértebras. (Derrickson P. d., 2013)
Estructura general del hueso
El hueso está formado por:
•
Hueso compacto: Capa externa provee de fortaleza y rigidez.
•
Hueso esponjoso: Se localiza bajo el hueso compacto y también
en las epífisis de los huesos largos.
•
Médula ósea: Se encuentra en la cavidad medular de los huesos largos y los
espacios del hueso esponjoso. (Medula ósea roja y amarilla)(Derrickson P. d., 2013)
La contracción muscular es un proceso que se
da en el músculo esquelético que se acorta durante porque los filamentos
gruesos y finos se deslizan uno sobre otro. Este mecanismo se conoce de
deslizamiento de los filamentos. (Derrickson P. d., 2013)
Mecanismo de deslizamiento de los filamentos
La contracción muscular se
produce porque las cabezas de miosina se unen y caminan a lo largo de los
filamentos finos en los dos extremos de un sarcómero, provocando que los
filamentos finos de dirijan hacia la línea M, encontrándose en el centro del
sarcómero. El deslizamiento de los filamentos finos hacia el interior acerca
los discos Z provocando que el sarcómero se acorte, pero la longitud de los
filamentos gruesos y finos no se modifica. El acortamiento de los sarcómeros
causa acortamiento de la fibra muscular dando como resultado el acortamiento
del músculo. (Derrickson P. d., 2013)
Ciclo de contracción
1 Hidrólisis del ATP. La
cabeza de miosina contiene un sitio de unión a ATP y una ATPasa que hidroliza
el ATP en ADP (adenosín difosfato) y un grupo fosfato. Esta reacción de
hidrólisis carga de energía la cabeza de miosina. (Derrickson P. d., 2013)
2 Unión de la miosina a la actina para formar puentes cruzados. La cabeza de miosina que contiene la
energía se une al sitio de unión a miosina de la actina y liberando el grupo
fosfato denominándose puentes cruzados.(Derrickson P. d., 2013)
3 Fase
de deslizamiento En esta etapa se abre el sitio del puente cruzado
al que todavía está unido el ADP, provocando que el puente cruzado rote y
libere el ADP. Deslizando el filamento fino sobre el filamento grueso hacia la
línea M. (Derrickson P. d., 2013)
4
Separación de la miosina y la actina Al terminar la fase de
deslizamiento, el puente cruzado permanece firmemente adherido a la actina
hasta que se une a otra molécula de ATP produciendo ésta se separe de la actina
y el ciclo de contracción se repita. (Derrickson P. d., 2013)
Algunos
elementos que forman un músculo son elásticos: se estiran ligeramente antes de
transferir la tensión provocada por el deslizamiento de los filamentos. Los
componentes elásticos incluyen las moléculas de titina, el tejido conectivo
alrededor de las fibras musculares (endomisio, perimisio y epimisio) y los
tendones que unen el músculo al hueso. En la contracción muscular primero se
fraccionan las cubiertas de tejido conectivo y de los tendones; éstos se
estiran y luego se ponen tirantes, y la tensión se transfiere a través de los
tendones al hueso. El resultado es el movimiento de una parte del cuerpo. (Derrickson P. d., 2013)
Los huesos son muy rígidos para poder doblarse
sin dañarse, las articulaciones que mantienen unidos los huesos están formadas
por tejido conectivo flexible permitiendo un poco movimiento. Una articulación
es un punto de contacto entre dos huesos, entre hueso y cartílago o entre
huesos y dientes formando una articulación. El estudio científico de las
articulaciones se denomina artrología y el estudio del movimiento del cuerpo
humano se denomina quinesiología.(Derrickson P. d., 2013)
Las articulaciones se clasifican por su estructura y su función, de
acuerdo con el tipo de movimiento que permiten. La clasificación estructural de
las articulaciones se basa en la presencia o ausencia de la cavidad sinovial y
el tipo de tejido conectivo que mantiene los huesos unidos. Por su estructura
se clasifica en: (Derrickson P. d., 2013)
•
Articulaciones fibrosas: No existe cavidad
sinovial y los huesos están unidos por tejido conectivo denso irregular, rico
en fibras de colágeno.
o Sutura: Se encuentran entre los huesos del cráneo, ejemplo: la sutura coronal, entre los huesos frontal y
parietal.
o Sindesmosis: Se caracteriza por una mayor distancia entre los huesos articulados y
más tejido conectivo denso irregular que en una sutura. permite a la articulación un movimiento
limitado. Un ejemplo es la gonfosis y son las articulaciones entre las raíces
de los dientes y sus cuencas (alvéolos) en el maxilar superior y la mandíbula.
o Membranas interóseas: La lámina de tejido conectivo denso irregular es la encargada de la
unión de huesos largos cercanos, que permitiendo un movimiento leve
(anfiartrosis). Ejemplo: entre el radio y el cúbito en el antebrazo.
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Articulaciones cartilaginosas: No existe cavidad
sinovial y los huesos se conectan mediante cartílago.
o Sincondrosis: El cartílago hialino es el material de conexión entre los huesos.
Ejemplo: La placa epifisaria (de crecimiento), que conecta la epífisis con la
diáfisis de un hueso en crecimiento
o Sínfisis: Los extremos de los huesos que se articulan están recubiertos por
cartílago hialino y un disco ancho y plano de fibrocartílago conecta los
huesos. Ejemplo: La sínfisis del pubis(Derrickson P. d., 2013)
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Articulaciones sinoviales: Poseen una cavidad
sinovial y están unidos por una cápsula articular de tejido conectivo denso
irregular y a veces por ligamentos accesorios.
La clasificación funcional de articulaciones se relaciona con el grado de movimiento que permiten, clasificándose en:(Derrickson P. d., 2013)
La clasificación funcional de articulaciones se relaciona con el grado de movimiento que permiten, clasificándose en:(Derrickson P. d., 2013)
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Sinartrosis Articulación inmóvil.
·
Anfiartrosis: Articulación con movimiento limitado.
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Diartrosis: Articulación con gran movimiento.(Derrickson P. d., 2013)
El medio mecánico de locomoción del ser humano es la marcha.
La locomoción normal es una
secuencia de movimientos alternados, rítmicos de los miembros superiores e
inferiores en conjunto con el tronco provocando un desplazamiento hacia delante
del centro de gravedad. La locomoción no es igual en todos los individuos
existen pequeñas diferencias limitadas.(Osorio, 2017)
Ciclo de la marcha
El ciclo de la marcha inicia cuando el pie toca el suelo y finaliza cuando el mismo pie realiza un nuevo contacto con el suelo. El ciclo de la marcha está compuesto por dos fases:
Ciclo de la marcha
El ciclo de la marcha inicia cuando el pie toca el suelo y finaliza cuando el mismo pie realiza un nuevo contacto con el suelo. El ciclo de la marcha está compuesto por dos fases:
- Fase de apoyo: Una pierna se encuentra en fase apoyo
cuando está toca el suelo, se encuentra dividida en: contacto del talón, apoyo
plantar, apoyo medio, elevación del talón y despegue del pie. También se puede
separar en intervalos con los términos de aceptación del peso, apoyo medio y
despegue.
- Fase de balanceo: En esta fase la pierna no está en contacto con el suelo.(Osorio, 2017)
Se encuentra dividida en: aceleración, balanceo
medio y desaceleración.
La longitud del paso es la
distancia lineal en el plano de progresión entre los puntos de contacto de un
pie y el otro pie.(Osorio, 2017)
- Un apoyo sencillo: Se refiere al periodo cuando sólo una pierna está en contacto con el suelo
- El periodo de doble apoyo: Los dos pies se
encuentra en contacto con el suelo simultáneamente, la ausencia de esta fase se
puede distinguir el correr y el andar
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