Storyboard

El músculo esquelético es el actuador primario del movimiento deportivo. Genera fuerza mediante la interacción actina-miosina dentro de las sarcómeras, regulada por señales nerviosas que liberan calcio. La fuerza máxima isométrica F_0 es proporcional al área de sección transversal fisiológica (ACTP) del músculo, con una tensión específica de 2030 N/cm². La relación fuerza-velocidad de Hill describe la caída de la fuerza con la velocidad de acortamiento: a mayor velocidad de contracción concéntrica, menor fuerza disponible. En contracción excéntrica (músculo se alarga mientras genera fuerza) la fuerza puede superar F_0 hasta un 2040 %. La relación fuerza-longitud muestra que la fuerza máxima se produce a la longitud óptima de sarcómera (~2.2 µm); fuera de ese rango la superposición actina-miosina se reduce. La potencia mecánica muscular es el producto de fuerza y velocidad, con máximo alrededor de 1/3 de la velocidad máxima de acortamiento V_max. El modelo de Hill con componente elástica en serie (SEC) explica la energía almacenada y liberada en el ciclo estiramiento-acortamiento (CEA), crítico en correr y saltar.

>Modelo

ID:('ky', 445)

Storyboard

$F_0=\sigma_m A_{pcsa}$

Variables

$sigma_m$

Tensión específica muscular

$N/m²$

$F_0$

Fuerza isométrica máxima

$N$

$A_{pcsa}$

Área transversal fisiológica

$m²$

>Modelo

ID:('gm', 3913)

Storyboard

$\frac{da}{dt}=\frac{u-a}{\tau_a}$

Variables

$a$

Activación muscular

$1$

$u$

Excitación neural

$1$

$ au_a$

Constante temporal de activación

$s$

>Modelo

ID:('gm', 3914)

Storyboard

$f_L=\max{0,1-((L-L_{opt})/w)^2}$

Variables

$L$

Longitud muscular

$m$

$L_{opt}$

Longitud óptima

$m$

$w$

Semiancho relación fuerza-longitud

$m$

>Modelo

ID:('gm', 3915)

Storyboard

$f_{V,c}=\frac{1-v/V_{max}}{1+v/(k_HV_{max})}$

Variables

$k_H$

Constante de Hill

$1$

$V_{max}$

Velocidad máxima de acortamiento

$m/s$

$v$

Velocidad muscular

$m/s$

>Modelo

ID:('gm', 3916)

Storyboard

$f_{V,e}=1+\alpha_{exc}\frac{|v|}{|v|+\beta_{exc}}$

Variables

$alpha_{exc}$

Ganancia excéntrica

$1$

$\beta_{exc}$

Escala velocidad excéntrica

$m/s$

$v$

Velocidad muscular

$m/s$

>Modelo

ID:('gm', 3917)

Storyboard

$F_{contract}=aF_0f_Lf_V$

Variables

$a$

Activación muscular

$1$

$F_{contract}$

Fuerza contráctil

$N$

$F_0$

Fuerza isométrica máxima

$N$

>Modelo

ID:('gm', 3918)

Storyboard

$F_{SEC}=k_{SEC}\Delta x$

Variables

$k_{SEC}$

Rigidez componente elástica serie

$N/m$

$F_{SEC}$

Fuerza elástica serie

$N$

$Delta x$

Elongación SEC

$m$

>Modelo

ID:('gm', 3919)

Storyboard

$F=F_{contract}+F_{SEC}$

Variables

$F_{contract}$

Fuerza contráctil

$N$

$F_{SEC}$

Fuerza elástica serie

$N$

$F$

Fuerza total

$N$

>Modelo

ID:('gm', 3920)

Storyboard

$P=F_{contract}v$

Variables

$v$

Velocidad muscular

$m/s$

$F_{contract}$

Fuerza contráctil

$N$

$P$

Potencia mecánica

$W$

>Modelo

ID:('gm', 3921)

Storyboard

$E_{elast}=\frac{1}{2}k_{SEC}\Delta x^2$

Variables

$k_{SEC}$

Rigidez componente elástica serie

$N/m$

$E_{elast}$

Energía elástica

$J$

$Delta x$

Elongación SEC

$m$

>Modelo

ID:('gm', 3922)

Storyboard

$RFD=\frac{dF}{dt}$

Variables

$F$

Fuerza total

$N$

$RFD$

Tasa de desarrollo de fuerza

$N/s$

$t$

Tiempo

$s$

>Modelo

ID:('gm', 3923)

Descripción

Red de modelo

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

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

$a$

a

Activación muscular

1

$k_H$

k_H

Constante de Hill

1

$u$

u

Excitación neural

1

$alpha_{exc}$

alpha_exc

Ganancia excéntrica

1

$sigma_m$

sigma_m

Tensión específica muscular

N/m²

$k_{SEC}$

k_SEC

Rigidez componente elástica serie

N/m

$\beta_{exc}$

beta_exc

Escala velocidad excéntrica

m/s

$V_{max}$

V_max

Velocidad máxima de acortamiento

m/s

$v$

v

Velocidad muscular

m/s

$F_{contract}$

F_contract

Fuerza contráctil

N

$F_{SEC}$

F_SEC

Fuerza elástica serie

N

$F_0$

F0

Fuerza isométrica máxima

N

$F$

F

Fuerza total

N

$RFD$

RFD

Tasa de desarrollo de fuerza

N/s

$E_{elast}$

E_elast

Energía elástica

J

$Delta x$

Delta_x

Elongación SEC

m

$L$

L

Longitud muscular

m

$L_{opt}$

L_opt

Longitud óptima

m

$w$

w

Semiancho relación fuerza-longitud

m

$A_{pcsa}$

A_pcsa

Área transversal fisiológica

m²

$P$

P

Potencia mecánica

W

$ au_a$

tau_a

Constante temporal de activación

s

$t$

t

Tiempo

s

ID:(0, 445)