Ingenieria Médica

[pic 1][pic 2]

1. Introducción

En este apartado empezaremos por hablar sobre el funcionamiento de los músculos del cuerpo humano como la base a para entender mejor el fin de la actividad teniendo en cuenta primero que El tejido muscular contribuye a la homeostasis produciendo movimientos corporales, sustancias en movimiento a través del cuerpo y produciendo calor para mantener la temperatura corporal normal.

Funciones del tejido muscular

A través de una contracción sostenida o contracción alterna y relajación, el tejido muscular tiene cuatro funciones clave: producir movimientos corporales, estabilizar posiciones corporales, almacenar y mover sustancias dentro del cuerpo y que generan calor.

1. [pic 3]Producir movimientos corporales. Movimientos de todo el cuerpo como caminar y correr, y movimientos localizados como agarrar un lápiz o asentir con la cabeza como resultado de contracciones, dependen del funcionamiento integrado de los músculos esqueléticos, los huesos y las articulaciones
2. Posiciones corporales estabilizadoras. Las contracciones del músculo esquelético estabilizan las articulaciones y ayudan a mantener las posiciones del cuerpo, como estar de pie o sentado. Los músculos posturales se contraen continuamente cuando estás despierto; por ejemplo, las contracciones sostenidas de los músculos del cuello mantienen la cabeza erguida
3. Almacenar y mover sustancias dentro del cuerpo. El almacenamiento es logrado por contracciones sostenidas de bandas anulares de músculo liso llamado esfínteres, que previene la salida del contenido de un órgano hueco. 
4. Generando calor. A medida que el tejido muscular se contrae, produce calor, un proceso conocido como termogénesis. Mucho calor generado por el músculo se utiliza para mantener la temperatura corporal normal. Contracciones involuntarias de los músculos esqueléticos, conocidas como temblando, puede aumentar la tasa de producción de calor.

Propiedades del tejido muscular

1. La excitabilidad eléctrica, una propiedad de las células nerviosas y musculares, que es la capacidad de responder a ciertos estímulos produciendo señales eléctricas llamadas acción potenciales. Los potenciales de acción pueden viajar a lo largo la membrana plasmática de una célula debido a la presencia de canales específicos dependientes de voltaje. Para las células musculares, hay dos tipos principales de potenciales de acción estimulantes. Uno son las señales eléctricas autorrítmicas. que surgen en el tejido muscular en sí, como en el marcapasos del corazón. El otro son los estímulos químicos, como los neurotransmisores liberados por neuronas, hormonas distribuidas por la sangre o incluso cambios locales en el pH.

1.  La contractilidad es la capacidad del tejido muscular para contraerse con fuerza cuando es estimulado por un potencial de acción.
2. La extensibilidad es la capacidad del tejido muscular para estirarse sin dañarse. La extensibilidad permite que un músculo se contraiga con fuerza incluso si ya está estirado.
3. La elasticidad es la capacidad del tejido muscular para volver a su longitud y forma originales después de la contracción o extensión.

Control de la tensión muscular

Un solo impulso nervioso en una motoneurona somática provoca un único potencial de acción muscular en todas las fibras del músculo esquelético con las que forma sinapsis. Los potenciales de acción siempre tienen el mismo tamaño en una neurona o fibra muscular determinada. Por el contrario, la fuerza de contracción de las fibras musculares varía; una fibra muscular es capaz de producir una fuerza mucho mayor que la que resulta de un único potencial de acción. La fuerza o tensión total que puede producir una sola fibra muscular depende principalmente de la velocidad a la que los impulsos nerviosos llegan a la unión neuromuscular.

Unidades motoras

Una unidad motora consta de una neurona motora somática más todas las fibras del músculo esquelético que estimula. A una sola neurona motora somática hace contacto con un promedio de 150 fibras musculares esqueléticas, y todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen al unísono.

Contracción tras contracción

Esto es una contracción breve de todas las fibras musculares de una unidad motora en respuesta a un único potencial de acción en su neurona motora.

El record de una contracción muscular, es llamado miograma. Las contracciones de las fibras del músculo esquelético duran entre 20 y 200 mseg. Esto es muy largo en comparación con el breve 1-2 mseg * que dura un potencial de acción muscular. Se tiene en cuenta que se produce un breve retraso entre la aplicación del estímulo (tiempo cero en el gráfico) y el comienzo de la contracción. El retraso, que dura aproximadamente dos milisegundos, se denomina período latente. Durante el período de latencia, el potencial de acción muscular se extiende sobre el sarcolema y los iones de calcio son liberado del retículo sarcoplásmico. La segunda fase, el período de contracción, dura de 10 a 100 ms. 

[pic 4]

Generación de un potencial de acción muscular

La despolarización del sistema tubular transversal y el sarcoplásmico retículo da como resultado una "onda" de despolarización a lo largo de la dirección de las fibras musculares. Es este frente de onda de despolarización y la onda de repolarización subsiguiente lo que "ven" los electrodos de registro.

Se han desarrollado muchos tipos de electrodos EMG a lo largo de los años, pero generalmente se pueden dividir en dos grupos: superficiales y permanentes (intramusculares). Basmajian (1973) ofrece una revisión detallada del uso de diferentes tipos junto con sus conectores. Los electrodos de superficie consisten en discos de metal, generalmente plata / cloruro de plata, de aproximadamente 1 cm de diámetro. Estos electrodos detectan la actividad media de los músculos superficiales y dan resultados más reproducibles

que los tipos residentes

Los electrodos permanentes están influenciados no solo por las ondas que realmente pasan

por sus superficies conductoras, sino también por ondas que pasan a unos pocos milímetros del conductor desnudo. Lo mismo ocurre con los electrodos de superficie.

[pic 5]

Propagación del frente de onda del potencial de acción de la unidad motora a medida que pasa por debajo un electrodo de registro en la superficie de la piel. El voltaje del electrodo es una función de la magnitud del dipolo y las distancias r1 y r2 del electrodo a la despolarización

...