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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E1 - Generación de Fuerza: Músculo
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4372
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Activación neuromuscular y calcio
La señal nerviosa activa el músculo y regula la disponibilidad de calcio. El calcio habilita la interacción actina–miosina en los sarcómeros y, por tanto, la fracción de puentes cruzados activos. La activación resultante cruza hacia la capacidad de producir fuerza.
Grupo 2: Grupo 2: Capacidad isométrica y sección funcional
La fuerza isométrica máxima depende proporcionalmente de la sección transversal funcional y de la tensión específica. Esta capacidad constituye la escala de fuerza sobre la que actúan las relaciones fuerza–velocidad y fuerza–longitud.
Grupo 3: Grupo 3: Relación fuerza–velocidad de Hill
En contracción concéntrica, la fuerza disponible cae al aumentar la velocidad de acortamiento. En régimen excéntrico, el alargamiento bajo activación permite fuerzas superiores a la isométrica. Se usa una extensión por tramos de Hill para mantener separados ambos regímenes.
Grupo 4: Grupo 4: Relación fuerza–longitud sarcomérica
La superposición actina–miosina es máxima cerca de una longitud sarcomérica óptima y disminuye al alejarse de ella. Un factor normalizado de longitud modula la fuerza activa disponible y conecta geometría sarcomérica con producción mecánica.
Grupo 5: Grupo 5: Potencia mecánica muscular
La potencia es el producto de fuerza y velocidad de acortamiento. La combinación de la caída de fuerza de Hill con el aumento de velocidad genera un máximo a una fracción de la velocidad máxima. Se reportan potencia instantánea y condición de pico.
Grupo 6: Grupo 6: Elasticidad en serie y ciclo estiramiento-acortamiento
Una componente elástica en serie almacena energía cuando se deforma y puede devolverla durante el acortamiento posterior. La rigidez y la elongación determinan fuerza elástica y energía almacenada. Esta rama representa el mecanismo de recuperación de energía relevante para correr y saltar.
ID:1601
Grupo 1: Grupo 1: Activación neuromuscular y calcio
Descripción
La señal nerviosa activa el músculo y regula la disponibilidad de calcio. El calcio habilita la interacción actina–miosina en los sarcómeros y, por tanto, la fracción de puentes cruzados activos. La activación resultante cruza hacia la capacidad de producir fuerza.
Pregunta clave: Activación neuromuscular y calcio
La señal nerviosa activa el músculo y regula la disponibilidad de calcio. El calcio habilita la interacción actina–miosina en los sarcómeros y, por tanto, la fracción de puentes cruzados activos. La activación resultante cruza hacia la capacidad de producir fuerza. Este mismo músculo genera, en consecuencia, a su propia fuerza mediante la interacción entre la actina y la miosina dentro de cada sarcómera de ese músculo, regulada en consecuencia por una señal nerviosa que libera al propio calcio necesario para esa misma interacción. La propia relación entre esta fuerza final de este músculo y su propia longitud muestra, en cambio, que esta misma fuerza máxima se produce precisamente a una longitud óptima particular de cada sarcómera de ese músculo: fuera de este mismo rango óptimo de longitud, la propia superposición entre la actina y la miosina de esa sarcómera se reduce, en consecuencia, y con ella esta misma fuerza final disponible de ese músculo. La curva de Hill de este músculo, exactamente esta misma curva de Hill que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular, describe, en cambio, a la propia caída de esta fuerza final de ese músculo a medida que su propia velocidad de acortamiento aumenta durante una contracción concéntrica: cuanto mayor resulta esta velocidad de acortamiento de ese músculo, menor resulta en consecuencia esta misma fuerza final disponible de ese músculo.
ID:2150
Grupo 2: Grupo 2: Capacidad isométrica y sección funcional
Descripción
La fuerza isométrica máxima depende proporcionalmente de la sección transversal funcional y de la tensión específica. Esta capacidad constituye la escala de fuerza sobre la que actúan las relaciones fuerza–velocidad y fuerza–longitud.
Pregunta clave: Capacidad isométrica y sección funcional
La fuerza isométrica máxima depende proporcionalmente de la sección transversal funcional y de la tensión específica. Esta capacidad constituye la escala de fuerza sobre la que actúan las relaciones fuerza–velocidad y fuerza–longitud. La propia fuerza máxima isométrica final de este músculo resulta, en cambio, proporcional a la sección transversal funcional de ese mismo músculo, exactamente esta misma sección transversal funcional que ya establece otro modelo de este conjunto sobre un desgarro muscular, con una tensión específica considerablemente alta por cada unidad de esa misma sección transversal. Que esta sección transversal funcional de este músculo sea todavía mayor hace que, en consecuencia, esta misma fuerza máxima isométrica final de ese músculo, en consecuencia, resulte todavía mayor. Que este mismo músculo se alargue, en cambio, mientras genera a esta misma fuerza durante una contracción excéntrica hace que, en consecuencia, esta fuerza final de ese músculo, en consecuencia, pueda llegar a superar incluso a su propia fuerza máxima isométrica.
ID:2151
Grupo 3: Grupo 3: Relación fuerza–velocidad de Hill
Descripción
En contracción concéntrica, la fuerza disponible cae al aumentar la velocidad de acortamiento. En régimen excéntrico, el alargamiento bajo activación permite fuerzas superiores a la isométrica. Se usa una extensión por tramos de Hill para mantener separados ambos regímenes.
Pregunta clave: Relación fuerza–velocidad de Hill
En contracción concéntrica, la fuerza disponible cae al aumentar la velocidad de acortamiento. En régimen excéntrico, el alargamiento bajo activación permite fuerzas superiores a la isométrica. Se usa una extensión por tramos de Hill para mantener separados ambos regímenes. La curva de Hill de este músculo, exactamente esta misma curva de Hill que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular, describe, en cambio, a la propia caída de esta fuerza final de ese músculo a medida que su propia velocidad de acortamiento aumenta durante una contracción concéntrica: cuanto mayor resulta esta velocidad de acortamiento de ese músculo, menor resulta en consecuencia esta misma fuerza final disponible de ese músculo. Por eso este modelo, con este músculo esquelético como actuador primario con el que se abrió, hace que la propia potencia mecánica final de este músculo, el propio producto entre esta fuerza y esta velocidad de acortamiento de ese músculo, alcance en consecuencia a su propio máximo en una fracción particular de la propia velocidad de acortamiento máxima de ese mismo músculo, exactamente el mismo pico de potencia final que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular. Que este mismo músculo se alargue, en cambio, mientras genera a esta misma fuerza durante una contracción excéntrica hace que, en consecuencia, esta fuerza final de ese músculo, en consecuencia, pueda llegar a superar incluso a su propia fuerza máxima isométrica.
ID:2152
Grupo 4: Grupo 4: Relación fuerza–longitud sarcomérica
Descripción
La superposición actina–miosina es máxima cerca de una longitud sarcomérica óptima y disminuye al alejarse de ella. Un factor normalizado de longitud modula la fuerza activa disponible y conecta geometría sarcomérica con producción mecánica.
Pregunta clave: Relación fuerza–longitud sarcomérica
La superposición actina–miosina es máxima cerca de una longitud sarcomérica óptima y disminuye al alejarse de ella. Un factor normalizado de longitud modula la fuerza activa disponible y conecta geometría sarcomérica con producción mecánica. La propia relación entre esta fuerza final de este músculo y su propia longitud muestra, en cambio, que esta misma fuerza máxima se produce precisamente a una longitud óptima particular de cada sarcómera de ese músculo: fuera de este mismo rango óptimo de longitud, la propia superposición entre la actina y la miosina de esa sarcómera se reduce, en consecuencia, y con ella esta misma fuerza final disponible de ese músculo. Que esta longitud de esta sarcómera de este músculo se aleje todavía más de esta longitud óptima particular hace que, en consecuencia, esta misma superposición entre la actina y la miosina de esa sarcómera, en consecuencia, se reduzca todavía más. Por eso este modelo, con este músculo esquelético como actuador primario con el que se abrió, hace que la propia potencia mecánica final de este músculo, el propio producto entre esta fuerza y esta velocidad de acortamiento de ese músculo, alcance en consecuencia a su propio máximo en una fracción particular de la propia velocidad de acortamiento máxima de ese mismo músculo, exactamente el mismo pico de potencia final que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular.
ID:2153
Grupo 5: Grupo 5: Potencia mecánica muscular
Descripción
La potencia es el producto de fuerza y velocidad de acortamiento. La combinación de la caída de fuerza de Hill con el aumento de velocidad genera un máximo a una fracción de la velocidad máxima. Se reportan potencia instantánea y condición de pico.
Pregunta clave: Potencia mecánica muscular
La potencia es el producto de fuerza y velocidad de acortamiento. La combinación de la caída de fuerza de Hill con el aumento de velocidad genera un máximo a una fracción de la velocidad máxima. Se reportan potencia instantánea y condición de pico. Por eso este modelo, con este músculo esquelético como actuador primario con el que se abrió, hace que la propia potencia mecánica final de este músculo, el propio producto entre esta fuerza y esta velocidad de acortamiento de ese músculo, alcance en consecuencia a su propio máximo en una fracción particular de la propia velocidad de acortamiento máxima de ese mismo músculo, exactamente el mismo pico de potencia final que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular. La curva de Hill de este músculo, exactamente esta misma curva de Hill que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una fatiga muscular, describe, en cambio, a la propia caída de esta fuerza final de ese músculo a medida que su propia velocidad de acortamiento aumenta durante una contracción concéntrica: cuanto mayor resulta esta velocidad de acortamiento de ese músculo, menor resulta en consecuencia esta misma fuerza final disponible de ese músculo.
ID:2154
Grupo 6: Grupo 6: Elasticidad en serie y ciclo estiramiento-acortamiento
Descripción
Una componente elástica en serie almacena energía cuando se deforma y puede devolverla durante el acortamiento posterior. La rigidez y la elongación determinan fuerza elástica y energía almacenada. Esta rama representa el mecanismo de recuperación de energía relevante para correr y saltar.
Pregunta clave: Elasticidad en serie y ciclo estiramiento-acortamiento
Una componente elástica en serie almacena energía cuando se deforma y puede devolverla durante el acortamiento posterior. La rigidez y la elongación determinan fuerza elástica y energía almacenada. Esta rama representa el mecanismo de recuperación de energía relevante para correr y saltar. Este mismo modelo de Hill, ahora con una propia componente elástica en serie incorporada, explica en consecuencia a la propia energía que este músculo almacena y libera después durante este mismo ciclo de estiramiento y acortamiento que ya establece otro modelo distinto de este conjunto, un ciclo crítico en consecuencia tanto para correr como para saltar con este mismo músculo esquelético con el que se abrió este modelo.
ID:2155