UNIDAD 2

Organización Anatómica y Funcional del Movimiento

Introducción y Concepto de Unidad Cinética

Para comprender y analizar la complejidad del movimiento humano y detectar alteraciones, es esencial conocer los elementos que integran una unidad cinética. Esta se compone de tres elementos fundamentales:

1. Dos palancas óseas.

2. Una articulación.

3. El sistema muscular motor.

Cada componente aporta particularidades al movimiento global. El movimiento articular se caracteriza por una interdependencia constante: un movimiento completa, equilibra, dirige, orienta o controla a otro, convirtiéndose así en un gesto armónico.

En el plano mecánico, se distingue:

• Motor: El músculo, que suministra la energía mecánica.

• Cincha de transmisión: El tendón, que transmite la fuerza.

• Palanca (Máquina simple): El segmento óseo donde se inserta el tendón.

• Pivote: La articulación, centro alrededor del cual se desplaza la palanca.

Artrología: Unidades Anatomo-Funcionales

Las articulaciones son unidades donde todos sus componentes están interrelacionados. Una alteración en cualquier parte repercute en las demás y afecta la flexibilidad articular. La flexibilidad se manifiesta cuando la articulación cumple los movimientos para los que está estructuralmente conformada, lo cual exige integridad anatómica.

La función articular disminuye y causa dolor o molestias mecánicas cuando los elementos vecinos están alterados. A pesar de las diferencias de sexo, edad e individuales, los ejercicios dirigidos permiten mantener dicha flexibilidad.

Planos y Ejes de Referencia

Para valorar y comprender el movimiento en el espacio, se utilizan superficies de deslizamiento reales o imaginarias (planos) y líneas sobre las que se rota (ejes). Estos forman ángulos rectos entre sí (perpendicularidad) y su intersección coincide con el centro de gravedad del cuerpo humano.

Planos Básicos

• Plano Sagital: Trazado verticalmente de adelante hacia atrás (sigue la sutura sagital del cráneo). El plano sagital medio divide el cuerpo en mitad derecha e izquierda. Su eje correspondiente es el Eje Transversal.

• Plano Frontal (o Coronal): Plano vertical que va de derecha a izquierda. Divide al cuerpo en parte anterior y posterior. Su eje correspondiente es el Eje Antero-posterior.

• Plano Horizontal: Divide al cuerpo en parte superior (craneal) e inferior (caudal). Su eje correspondiente es el Eje Vertical.

Posiciones de Referencia

• Posición Anatómica: Sujeto sano, en bipedestación, tronco extendido, extremidades inferiores rectas, talones juntos, pies paralelos sobre el suelo; extremidades superiores extendidas a lo largo del cuerpo con las palmas hacia delante y dedos juntos.

• Posición Funcional: Posición que adopta un miembro para cumplir una función específica. Puede no coincidir con la anatómica.

  • Ejemplo: Codo flexionado para alimentación; rodilla extendida para apoyo (coincide con la anatómica).

Paradoja de Codman

Ocurre en articulaciones con tres ejes en la raíz de los miembros. Al partir de la posición anatómica (palma hacia adentro, pulgar hacia delante) y realizar una abducción en el plano frontal seguida de una flexión en el plano sagital, el miembro vuelve a la posición vertical pero con la palma hacia afuera y el pulgar hacia atrás. Esto evidencia una rotación interna no voluntaria (automática) producida por el movimiento sucesivo en dos ejes de una articulación con grados de libertad elevados.

Clasificación de las Articulaciones

Clasificación Anatómica

1. Según su modo de desarrollo: Fibrosas, cartilaginosas o sinoviales.

2. Según la naturaleza del medio de unión:

   • Partes blandas interpuestas (discos, fibrocartílagos).

   • Partes blandas periféricas (ligamentos, cápsula).

3. Según la forma de las superficies: Cóncavas, convexas, poleas, planiformes, cilíndricas.

Clasificación Fisiológica

• Sinartrosis: Fibrosas, sin movilidad visible.

• Anfiartrosis: Cartilaginosas, movilidad limitada.

• Diartrosis: Sinoviales, móviles.

• Sisarcosis: Falsas articulaciones. Planos de deslizamiento muscular sin cartílago ni ejes determinados. Ejemplos: articulación subdeltoidea y omoserratotorácica.

Grados de Libertad

• 1 grado: Trocleares y trocleartrosis.

• 2 grados: Encaje recíproco y condíleas.

• 3 grados: Enartrosis y artrodias.

Articulaciones Funcionales

Grupos de articulaciones que actúan de forma aislada o conjunta para mayor precisión.

• Ejemplo: El carpo (varias artrodias) actúa funcionalmente como un encaje recíproco.

• Enartrosis funcionales:

• Unión de una trocoide con una condílea (muñeca) o el bloque occipito-atlo-axoideo (bicondílea occipital-atlas + trocoide atlas-axis).

Características Específicas según el Tipo de Articulación

Sinartrosis (Fibrosas)

Superficies unidas por tejido fibroso.

• Suturas: Tejido conjuntivo denso (cráneo y cara). Tipos: armónica, escamosa, dentada y esquindilesis. La unión total se llama sinostosis.

• Sindesmosis: Unión por láminas de tejido fibroso o membranas interóseas (tibia-peroné inferior, radio-cubital). Su movilidad depende de la distancia y flexibilidad del tejido.

• Gonfosis: Unión del diente con el alvéolo maxilar.

Anfiartrosis (Cartilaginosas)

Llamadas sínfisis, poseen movilidad reducida.

• Anfiartrosis verdaderas (Sínfisis): Superficies de cartílago hialino unidas por un disco fibrocartilaginoso. Tienen ligamentos periféricos débiles. Son fuertes (ej. cuerpos vertebrales).

• Sincondrosis: Superficies cubiertas por cartílago hialino. Es una condición temporal durante la osificación epifisaria (cartílago primario) que luego deviene en sinostosis. Algunas son permanentes (1° costilla-esternón).

Nota Histórica: El Dr. William Garner Sutherland (1873-1954) postuló que los huesos del cráneo tienen movilidad coordinada por las "membranas de tensión recíproca", describiendo el ritmo craneosacro como independiente del ritmo cardíaco y respiratorio.

Diartrosis (Sinoviales)

Son las más comunes y funcionales. Sus componentes son:

1. Superficies articulares: Formas variables (esféricas, planas, elípticas, etc.).

2. Cartílago articular: Cartílago hialino de $1$ a $2\,mm$ de espesor. Más grueso donde hay más presión (central en convexas, periférico en cóncavas). Es viscoelástico, avascular (sin vasos sanguíneos ni linfáticos) y se nutre por imbibición del líquido sinovial durante el movimiento. Es hidrófilo y amortigua presiones.

3. Cápsula articular: Manguito fibroso inervado sensitivamente pero no vascularizado. Su cara interna contacta con la sinovial y la externa con músculos/tendones.

4. Membrana sinovial: Reviste las cavidades internas (excepto el cartílago). Secreta la sinovia (del griego syn y latín ovum; parecida a la clara de huevo), un líquido viscoso, amarillento y alcalino.

   • Composición de la sinovia: $95\%$ agua, $3\%$ proteínas, $0.5\%$ mucina, grasas y sales.

5. Prolongaciones sinoviales:

   • Internas (Franjas): Vellosidades o repliegues adiposos que llenan vacíos articulares durante el movimiento.

   • Externas: Bolsas o prolongaciones que favorecen el deslizamiento tendinoso (ej. bursa subcuadricipital, bicipital).

6. Ligamentos: Engrosamientos capsulares de fibras paralelas. Impiden movimientos anormales. Poseen vascularización e inervación propia.

   • Tipos: Periféricos, interóseos y a distancia.

7. Fibrocartílagos interarticulares (Meniscos): Para superficies discordantes. Pueden ser completos (ej. temporomaxilar).

8. Rodetes articulares: Fibrocartílagos periféricos (anulares) que aumentan la extensión y profundidad de la cavidad articular (ej. rodete glenoideo en la escápulo-humeral).

Inervación y Sensibilidad Articular

Las articulaciones poseen nervios somáticos y autónomos distribuidos en la cápsula y ligamentos.

• Sensibilidad al dolor: Informa de torsión, distensión o ruptura. Genera reacciones vasomotoras (edema).

• Sensibilidad propioceptiva: Consciente e inconsciente. Informa sobre la posición y actitud. Su pérdida causa ataxia (movimientos descoordinados).

Organización Funcional del Movimiento

El movimiento armónico depende del sistema nervioso y la integridad anatómica. Se activan tres tipos de fenómenos:

1. Eléctricos: Impulso nervioso y despolarización.

2. Químicos: Sinapsis y acoplamiento de actina-miosina.

3. Mecánicos: Fuerza de contracción o tensión activa.

Información Sensorial Necesaria

• Cinestésica: Datos mecánicos de receptores articulares y musculares.

• Somestésica: Tacto, presión, temperatura y dolor.

• Vestibular: Posición de cabeza y cuerpo.

• Visual, auditiva y olfativa: Localización de objetos.

Organización Jerárquica

• Nivel Inferior (Médula espinal): Reflejos y ritmos biológicos (locomoción).

• Nivel Medio (Tronco encefálico): Integración de aferencias corticales hacia la médula.

• Nivel Superior (Corteza): Control voluntario y coordinación motora.

• Reguladores: Cerebelo y ganglios basales (precisión y posturas).

Tono Muscular y Tipos de Movimiento

Sherrington definió el tono muscular como la tensión ligera y constante que ofrece resistencia activa al desplazamiento pasivo (reflejo miotático). Su función es postural y depende de la gravedad.

Tipos de Movimiento

1. Reflejos: Respuesta estereotipada e inesperada.

2. Rítmicos: Patrones repetitivos (masticación, locomoción) modificables voluntariamente.

3. Voluntarios: Con un objetivo específico, mejorables con la práctica.

Modelos de Control

• Retroalimentación (Feed-back): Usa información sensorial para corregir el movimiento durante su ejecución. Prioriza precisión sobre velocidad.

• Anticipación (Feed-forward): Predice cambios basándose en la experiencia previa para seleccionar el programa motor idóneo.

La Unidad Motora

Es el conjunto formado por una motoneurona alfa y todas las fibras musculares que inerva. Se clasifican según sus propiedades mecánicas:

• Tipo I (Lentas/Rojas): Pequeñas, resistentes a la fatiga, actividad tónica (antigravitatorias). Metabolismo oxidativo.

• Tipo IIa (Rápidas/Resistentes): Capacidad aeróbica suficiente para resistir fatiga.

• Tipo IIb (Rápidas/Blancas/Fatigables): Fibras grandes, generan mucha fuerza en poco tiempo. Metabolismo anaeróbico.

Sistemas Musculares y Estructura

• Musculatura Fásica (Dinámica): Al servicio del movimiento. Patología: debilidad y atrofia.

• Musculatura Tónica (Estática): Control postural. Refleja y poco fatigable. Patología: acortamiento y retracción.

Componentes Mecánicos del Músculo

• Activo: Miofibrillas contráctiles.

• Pasivo (Elástico):

  • En serie: Tendones e interacción actina-miosina.

  • En paralelo: Sarcolema y tejido conjuntivo.

Anatomía del Músculo Estriado

• Endomisio: Rodea cada fibra (miocito).

• Perimisio: Rodea los paquetes de fibras.

• Epimisio: Vaina externa del músculo.

• Sarcolema y Sarcoplasma: Membrana y citoplasma celular.

• Retículo Sarcoplásmico y Túbulos T: Almacenan calcio y propagan el potencial de acción.

Teoría del Deslizamiento de los Filamentos

1. Impulso nervioso llega a la unión neuromuscular.

2. Liberación de Acetilcolina, que viaja por los Túbulos T.

3. Liberación de Calcio ($Ca^{2+}$) de las cisternas del retículo.

4. El calcio se une a la Troponina, moviendo la Tropomiosina para exponer los sitios de unión en la Actina.

5. El ATP se descompone en ADP y Fosfato (reservas de energía mecánica).

6. La Fosfocreatina (CP) reacciona con la enzima CPK para regenerar el ATP a partir del ADP.

7. La cabeza de Miosina tracciona la Actina y se produce el acortamiento.

Trabajo y Contracción Muscular

Fórmulas del Trabajo y Fuerza

El trabajo total ($T$) se calcula como el producto de la fuerza ($F$) por la distancia ($d$): $T = F \times d$

La fuerza es proporcional a la superficie transversal del músculo.

Tipos de Contracción

• Isométrica: Fuerza sin cambio de longitud. La fuerza máxima se da en la posición media.

• Isotónica (Anisométrica): Hay cambio de longitud y movimiento.

  • Concéntrica: Acortamiento (Momento Motor $>$ Momento Resistente).

  • Excéntrica: Alargamiento (Trabajo Negativo; Momento Motor $<$ Momento Resistente).

• Pliométrica: Combinación rápida de excéntrica e impulsión concéntrica (milésimas de segundo).

• Auxotónica: Combinación de isotónica e isométrica (ej. trabajar con tensores resistentes).

• Isocinética: Velocidad constante y tensión máxima en todo el recorrido. Requiere equipos especiales con reguladores de velocidad (ej. natación, remo).

Adaptación de la Amplitud Activa

Un músculo inmovilizado en posición corta pierde sarcómeros en serie.

• Trayectoria Total: Estiramiento y contracción completa; desarrolla el vientre muscular.

• Trayectoria Externa: Estiramiento completo y contracción incompleta; alarga tendones, disminuye el vientre.

• Trayectoria Interna: Contracción completa y estiramiento incompleto; acorta fibras.

• Trayectoria Media: Estiramiento y acortamiento incompleto; reduce longitud total.

Momento Motor

Representa el momento de la fuerza con respecto al eje articular: $M = F \times d \times \sin(\alpha)$ Donde:

• $F$ = Fuerza.

• $d$ = Distancia de la inserción al eje.

• $\alpha$ = Ángulo de tracción.

Funciones Musculares Específicas

• Agonista: Produce la acción deseada.

  • Motor Primario: El más efectivo para la acción.

  • Motor Accesorio: Ayuda al primario.

  • Músculo de Emergencia: Entra en acción cuando se requiere fuerza excepcional.

• Antagonista: Realiza la acción opuesta al agonista.

• Fijador o Estabilizador: Sostiene un segmento para que el agonista tenga una base firme (ej. extensores de cuello fijan la columna para que el esternocleidomastoideo actúe como respiratorio).

• Sinergista: Previene acciones indeseables.

  • Sinergia Concurrente: Dos músculos neutralizan sus acciones secundarias para lograr una común (ej. flexores y extensores para abducción radial de muñeca).

  • Sinergia Verdadera: Un músculo se contrae estáticamente para anular la acción de un músculo biarticular en una articulación específica (ej. extensores de muñeca actúan mientras se cierra el puño).

Clasificación de Marcel Bienfait

Propone cuatro fisiologías: Excitabilidad, Contractilidad, Elasticidad y Tonicidad. Clasifica los músculos según su rol en el gesto:

• Músculos Motores: Realizan directamente el objetivo.

• Músculos Orientadores: Posicionan los segmentos (especialmente distales) en el espacio.

• Músculos Moderadores: Forman sinergias (antagonistas para controlar rapidez/amplitud y agonistas para la armonía).

• Músculos Directores: Músculos del tronco que dirigen al miembro hacia el objetivo.