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Fallas en Generación de Fuerza

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Las fallas en la generación de fuerza muscular ocurren cuando el músculo no puede producir la tensión esperada para una activación neural dada. Las causas pueden ser estructurales (ruptura de fibras, desgarro muscular), fisiológicas (depleción de sustratos energéticos, acumulación de metabolitos) o neuromusculares (inhibición refleja, bloqueo de la unión neuromuscular). La fuerza producida por el músculo lesionado cae por debajo de la predicción de Hill para la activación dada. En el desgarro muscular, la sección transversal funcional ACTP se reduce en la zona lesionada, disminuyendo F_0 proporcionalmente. La contusión muscular reduce la velocidad de acortamiento V_max por alteración de las propiedades contráctiles. El déficit de fuerza bilateral (cuando la fuerza de ambas piernas juntas es menor que la suma de las fuerzas individuales) refleja una inhibición neural de coordinación. La pérdida de fuerza se cuantifica como el cociente entre la fuerza producida y la fuerza esperada por la curva de Hill para la misma activación.

>Modelo

ID:('ky', 470)


Fuerza isométrica sana

Storyboard



$F_0=\sigma_m ACTP$

$sigma_m$
Tensión específica muscular
$Pa$
$F_0$
Fuerza isométrica sana
$N$
$ACTP$
Área transversal fisiológica
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 4160)


Fuerza por pérdida de área

Storyboard



$F_{0l}=F_0(1-\Delta ACTP/ACTP)$

$F_{0l}$
Fuerza isométrica lesionada
$N$
$F_0$
Fuerza isométrica sana
$N$
$ACTP$
Área transversal fisiológica
$m²$
$Delta ACTP$
Pérdida de área funcional
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 4161)


Hill normal

Storyboard



$F_H=F_0\frac{1-v/V_{max}}{1+v/(kV_{max})}$

$k$
Constante de Hill
$1$
$v$
Velocidad de acortamiento
$m/s$
$V_{max}$
Velocidad máxima sana
$m/s$
$F_0$
Fuerza isométrica sana
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4162)


Hill lesionado

Storyboard



$F_{Hl}=F_{0l}\frac{1-v/V_{max,l}}{1+v/(kV_{max,l})}$

$k$
Constante de Hill
$1$
$v$
Velocidad de acortamiento
$m/s$
$V_{max,l}$
Velocidad máxima lesionada
$m/s$
$F_{0l}$
Fuerza isométrica lesionada
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4163)


Activación temporal

Storyboard



$a(t)=\min(1,\max(0,A_0+A_{amp}\sin(2\pi f_a t)))$

$a(t)$
Activación neural temporal
$1$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4164)


Fuerza esperada

Storyboard



$F_e=a(t)F_H$

$a(t)$
Activación neural temporal
$1$
$F_e$
Fuerza esperada
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4165)


Fuerza real lesionada

Storyboard



$F_r=a_{inhib}F_{Hl}$

$a_{inhib}$
Factor de inhibición neural
$1$
$F_r$
Fuerza real
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4166)


Déficit relativo

Storyboard



$DF%=100(F_e-F_r)/F_e$

$DF%$
Déficit de fuerza relativo
$%$
$F_e$
Fuerza esperada
$N$
$F_r$
Fuerza real
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4167)


Fibras en paralelo

Storyboard



$F_{total}=(N-N_d)f_f+N_df_d$

$N_d$
Fibras dañadas
$1$
$N$
Número total de fibras
$1$
$f_d$
Fuerza por fibra dañada
$N$
$f_f$
Fuerza por fibra sana
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4168)


Recuperación exponencial

Storyboard



$F_{rec}=F_0(1-e^{-t/\tau_{recup}})$

$F_0$
Fuerza isométrica sana
$N$
$t$
Tiempo
$s$
$ au_{recup}$
Tiempo característico de recuperación
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4169)


RFD lesión

Storyboard



$RFD_l=dF_r/dt$

$F_r$
Fuerza real
$N$
$RFD_l$
Tasa de desarrollo de fuerza lesionada
$N/s$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4170)


Déficit bilateral

Storyboard



$DFB%=100(F_D+F_I-F_b)/(F_D+F_I)$

$DFB%$
Déficit bilateral
$%$
$F_b$
Fuerza bilateral producida
$N$
$F_D$
Fuerzas unilaterales derecha
$N$
$F_I$
Fuerzas unilaterales izquierda
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4171)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$a(t)$
a_t
Activación neural temporal
1
$k$
k
Constante de Hill
1
$DFB%$
DFB_pct
Déficit bilateral
%
$DF%$
DF_pct
Déficit de fuerza relativo
%
$a_{inhib}$
a_inhib
Factor de inhibición neural
1
$N_d$
N_danadas
Fibras dañadas
1
$N$
N_total
Número total de fibras
1
$sigma_m$
sigma_m
Tensión específica muscular
Pa
$v$
v
Velocidad de acortamiento
m/s
$V_{max,l}$
V_max_l
Velocidad máxima lesionada
m/s
$V_{max}$
V_max
Velocidad máxima sana
m/s
$F_b$
F_bilateral
Fuerza bilateral producida
N
$F_e$
F_esperada
Fuerza esperada
N
$F_{0l}$
F_0_l
Fuerza isométrica lesionada
N
$F_0$
F_0
Fuerza isométrica sana
N
$f_d$
f_danada
Fuerza por fibra dañada
N
$f_f$
f_fibra
Fuerza por fibra sana
N
$F_r$
F_real
Fuerza real
N
$F_D$
F_D
Fuerzas unilaterales derecha
N
$F_I$
F_I
Fuerzas unilaterales izquierda
N
$RFD_l$
RFD_l
Tasa de desarrollo de fuerza lesionada
N/s
$ACTP$
ACTP
Área transversal fisiológica
$Delta ACTP$
Delta_ACTP
Pérdida de área funcional
$t$
t
Tiempo
s
$ au_{recup}$
tau_recup
Tiempo característico de recuperación
s

ID:(0, 470)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile