A pinnadas o músculo pinnadas (también llamado un músculo penniform ) es un tipo de músculo esquelético con fascículos que se unen oblicuamente (en una posición inclinada) a su tendón. Este tipo de músculo generalmente permite una mayor producción de fuerza pero un rango de movimiento más pequeño [1] [2] Cuando un músculo se contrae y se acorta, el ángulo de separación aumenta. [3]
Recto femoral | |
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Detalles | |
Origen | espina ilíaca anteroinferior y la superficie exterior de la cresta ósea que forma la porción ilíaca del acetábulo |
Inserción | se inserta en el tendón rotuliano como uno de los cuatro músculos cuádriceps |
Artería | arteria circunfleja femoral lateral |
Nervio | nervio femoral |
Comportamiento | extensión de rodilla ; flexión de cadera |
Antagonista | Tendón de la corva |
Identificadores | |
TA98 | A04.0.00.016 |
TA2 | 1989 |
FMA | 74993 |
Términos anatómicos del músculo [ editar en Wikidata ] |
Etimología
Del latín pinnātus "emplumado, alado", de pinna "pluma, ala".
Tipos de músculo pennado
En el tejido del músculo esquelético, de 10 a 100 fibras musculares recubiertas de endomisio se organizan en haces envueltos en perimisio conocidos como fascículos . Cada músculo está compuesto por una serie de fascículos agrupados por una manga de tejido conectivo, conocida como epimisio . En un músculo pennado, las aponeurosis corren a lo largo de cada lado del músculo y se adhieren al tendón. Los fascículos se adhieren a las aponeurosis y forman un ángulo (el ángulo de pennation) con el eje de carga del músculo. Si todos los fascículos están en el mismo lado del tendón, el músculo pennado se llama unipennado (Fig. 1A). Algunos ejemplos de esto incluyen ciertos músculos de la mano . Si hay fascículos a ambos lados del tendón central, el músculo pennado se llama bipinnado (Fig. 1B). El recto femoral , un músculo grande en los cuádriceps , es típico. Si el tendón central se ramifica dentro de un músculo pennado, el músculo se denomina multipinnado (Fig. 1C), como se ve en el músculo deltoides del hombro .
Consecuencias de la arquitectura del músculo pennado
Área de sección transversal fisiológica (PCSA)
Una ventaja de los músculos pinnados es que se pueden empaquetar más fibras musculares en paralelo, lo que permite que el músculo produzca más fuerza, aunque el ángulo de la fibra en la dirección de acción significa que la fuerza máxima en esa dirección es algo menor que la fuerza máxima en la dirección de la fibra. [4] [5] El área de la sección transversal del músculo (línea azul en la figura 1, también conocida como área de la sección transversal anatómica o ACSA) no representa con precisión la cantidad de fibras musculares en el músculo. El área total de las secciones transversales perpendiculares a las fibras musculares proporciona una mejor estimación (líneas verdes en la figura 1). Esta medida se conoce como área de sección transversal fisiológica (PCSA), y comúnmente se calcula y define mediante la siguiente fórmula (se proporciona una definición alternativa en el artículo principal ): [6] [7] [8]
donde ρ es la densidad del músculo:
PCSA aumenta con el ángulo de separación y con la longitud del músculo. En un músculo pennado, PCSA siempre es más grande que ACSA. En un músculo no pennado, coincide con ACSA.
Relación entre PCSA y fuerza muscular
La fuerza total ejercida por las fibras a lo largo de su dirección oblicua es proporcional a PCSA. Si se conoce la tensión específica de las fibras musculares (fuerza ejercida por las fibras por unidad de PCSA), se puede calcular de la siguiente manera: [9]
Sin embargo, solo se puede usar un componente de esa fuerza para tirar del tendón en la dirección deseada. Este componente, que es la verdadera fuerza del músculo (también llamado fuerza del tendón [8] ), se ejerce a lo largo de la dirección de acción del músculo: [8]
El otro componente, ortogonal a la dirección de acción del músculo (fuerza ortogonal = fuerza total × sinΦ) no se ejerce sobre el tendón, sino que simplemente aprieta el músculo, tirando de sus aponeurosis una hacia la otra.
Tenga en cuenta que, aunque es prácticamente conveniente calcular la PCSA en función del volumen o la masa y la longitud de la fibra, la PCSA (y, por lo tanto, la fuerza total de la fibra, que es proporcional a la PCSA) no es proporcional a la masa muscular o la longitud de la fibra por sí sola. Es decir, la fuerza máxima ( tetánica ) de una fibra muscular simplemente depende de su grosor (área de sección transversal) y tipo . De ninguna manera depende solo de su masa o longitud. Por ejemplo, cuando la masa muscular aumenta debido al desarrollo físico durante la infancia, esto puede deberse solo a un aumento en la longitud de las fibras musculares, sin cambios en el grosor de la fibra (PCSA) o el tipo de fibra. En este caso, un aumento de masa no produce un aumento de fuerza.
Menor velocidad de acortamiento
En un músculo pennado, como consecuencia de su disposición, las fibras son más cortas de lo que serían si corrieran de un extremo al otro del músculo. Esto implica que cada fibra está compuesta por un número menor N de sarcómeros en serie. Además, cuanto mayor es el ángulo de separación, más cortas son las fibras.
La velocidad a la que se puede acortar una fibra muscular está determinada en parte por la longitud de la fibra muscular (es decir, por N ). Por lo tanto, un músculo con un ángulo de separación grande se contraerá más lentamente que un músculo similar con un ángulo de separación más pequeño.
Relación de transmisión arquitectónica
La relación de transmisión arquitectónica, también llamada relación de transmisión anatómica, (AGR) es una característica del músculo pennado definida por la relación entre la tensión longitudinal del músculo y la tensión de la fibra muscular . A veces también se define como la relación entre la velocidad de acortamiento del músculo y la velocidad de acortamiento de las fibras: [10]
AGR = ε x / ε f
donde ε x = deformación longitudinal (o velocidad de acortamiento del músculo) y ε f es la deformación de la fibra (o velocidad de acortamiento de la fibra). [10]
Originalmente se pensó que la distancia entre aponeurosis no cambiaba durante la contracción de un músculo pennado, [5] requiriendo que las fibras rotaran a medida que se acortaban. Sin embargo, trabajos recientes han demostrado que esto es falso y que el grado de cambio del ángulo de la fibra varía bajo diferentes condiciones de carga. Este engranaje dinámico cambia automáticamente para producir la velocidad máxima con cargas bajas o la fuerza máxima con cargas altas. [10] [11]
Referencias
- ^ Frederick H. Martini, Fundamentos de anatomía y fisiología. Archivado el 14 de noviembre de 2006 en la Wayback Machine .
- ^ "Jacob Wilson, Abcbodybuilding, The Journal of Hyperplasia Research" . Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2008 . Consultado el 1 de diciembre de 2006 .
- ^ Maganaris, Constantinos N; Baltzopoulos, Vasilios; Sargeant, Anthony J (15 de octubre de 1998). "Mediciones in vivo de la arquitectura compleja del tríceps sural en el hombre: implicaciones para la función muscular" . La revista de fisiología . 512 (Parte 2): 603–614. doi : 10.1111 / j.1469-7793.1998.603be.x . PMC 2231202 . PMID 9763648 .
- ^ Gans, Carl (enero de 1982). "Arquitectura de la fibra y función muscular" . Reseñas de Ciencias del Deporte y el Ejercicio . 10 (1): 160–207. doi : 10.1249 / 00003677-198201000-00006 . PMID 6749514 .
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- ^ Alexander, R. McN .; Vernon, A. (1975). "La dimensión de los músculos de la rodilla y el tobillo y las fuerzas que ejercen". Revista de estudios del movimiento humano . 1 : 115-123.
- ^ Narici, MV; Landoni, L .; Minetti, AE (noviembre de 1992). "Evaluación del estrés de los músculos extensores de la rodilla humana a partir de mediciones de fuerza y área transversal fisiológica in vivo". Revista europea de fisiología aplicada y fisiología ocupacional . 65 (5): 438–444. doi : 10.1007 / BF00243511 . PMID 1425650 .
- ^ a b c Maganaris, Constantinos N .; Baltzopoulos, Vasilios (2000). " Mecánica in vivo de la máxima contracción muscular isométrica en el hombre: implicaciones para las estimaciones basadas en modelos de la tensión específica del músculo" . En Herzog, Walter (ed.). Mecánica del músculo esquelético: de los mecanismos a la función . John Wiley e hijos. págs. 267–288. ISBN 978-0-471-49238-2.
- ^ Sacks, Robert D .; Roy, Roland R. (agosto de 1982). "Arquitectura de los músculos de las extremidades traseras de los gatos: significado funcional". Revista de morfología . 173 (2): 185-195. doi : 10.1002 / jmor.1051730206 . PMID 7120421 .
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- ^ Azizi, Emanuel; Brainerd, Elizabeth L .; Roberts, Thomas J. (5 de febrero de 2008). "Engranaje variable en músculos pennados" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (5): 1745-1750. doi : 10.1073 / pnas.0709212105 . PMC 2234215 . PMID 18230734 .