Cómo las palancas musculares afectan la eficiencia muscular

Contracción del músculo esquelético

Los músculos esqueléticos están unidos al hueso en cada extremo mediante tendones. Este accesorio hace que los huesos, y por lo tanto las partes del cuerpo, se muevan cuando nuestros músculos se contraen. Además, la naturaleza del accesorio afecta la eficiencia del movimiento en términos de fuerza, velocidad y distancia recorrida. Los músculos funcionan por medio de sistemas de palanca que es una palanca rígida, como un hueso, que se mueve sobre un punto fijo llamado fulcro.

Un balancín es un buen ejemplo de un sistema de palanca. El peso de cada persona a cada lado representa la fuerza y ​​la carga, mientras que el pivote del medio representa el punto de apoyo. Si el fulcro está en el medio del tablero, dos personas con el mismo peso equilibrarán el tablero.

Mover la tabla en relación con el fulcro resultará en un desequilibrio, lo que facilitará que una persona empuje a la otra hacia arriba. Así como mover el fulcro de un balancín puede aumentar la efectividad de una fuerza, la naturaleza de la unión del músculo al hueso en relación con la articulación aumenta la eficiencia de la contracción muscular y, por lo tanto, el movimiento corporal. Una palanca se mueve cuando una fuerza (F), o esfuerzo, es lo suficientemente grande para vencer una carga (L) o resistencia, que de otro modo resistiría el movimiento. Esta lección describe los tres sistemas básicos de palanca que utilizan nuestros músculos y huesos para el apoyo y el movimiento del cuerpo.

Palanca de primera clase

Echemos un vistazo a las palancas de primera clase . Si bien el cuerpo tiene relativamente pocas palancas de primera clase, son fáciles de entender ya que se asemejan a un balancín. En tal palanca, la carga está ubicada en el lado opuesto del fulcro como la fuerza aplicada.

Por ejemplo, la extensión de la cabeza es un buen ejemplo de un sistema de palanca de primera clase. Aquí, los músculos del cuello y la espalda aplican una fuerza para mover la cabeza. El peso de la cabeza es la carga y el fulcro es la articulación entre el cráneo y las vértebras.

La flexión plantar es un ejemplo de palanca de segundo grado

Palanca de segunda clase

Pasemos a las palancas de segunda clase . En una palanca de segunda clase, la carga se ubica entre la fuerza y ​​el fulcro. Una carretilla es un gran ejemplo de un sistema de palanca de segunda clase. Aquí, la rueda es el fulcro, o el punto de pivote, el peso es la carga y al levantar las asas se aplica la fuerza para mover la carga.

¿Y en el cuerpo? La flexión plantar , o pararse sobre la punta de los pies, es un ejemplo de una palanca de segunda clase en el cuerpo. Aquí, la bola del pie es el punto de apoyo, el peso del cuerpo es la carga y la contracción de los músculos de la pantorrilla proporciona una fuerza de elevación o esfuerzo. Este tipo de sistema permite que una pequeña fuerza mueva una carga relativamente grande. De hecho, mover la fuerza más lejos de la carga aumenta la fuerza del sistema de palanca. Sin embargo, la velocidad y la distancia de movimiento se ven comprometidas a expensas de esta mayor fuerza. En otras palabras, una fuerza relativamente pequeña mueve una carga grande a una distancia relativamente corta y la mueve lentamente.

Palanca de tercera clase

Ahora hablemos de palancas de tercera clase . Las palancas de tercera clase son las más comunes en el cuerpo humano. Aquí, la fuerza se aplica entre la carga y el fulcro. Una escoba es un buen ejemplo de palanca de tercera clase donde la mano en la parte superior de la escoba representa el fulcro o el punto de pivote. La fuerza se aplica en el medio de la escoba con la otra mano, que luego moverá la escoba (la escoba es la carga).

Un ejemplo de una palanca de tercera clase en el cuerpo es la flexión del antebrazo , donde el codo es el punto de apoyo, el bíceps aplica fuerza dirigida hacia arriba al antebrazo. La carga es el antebrazo mismo y cualquier cosa que se pueda sostener en la mano.

La flexión del antebrazo permite que una carga se mueva más rápido, pero requiere más fuerza

El efecto de las palancas de tercera clase es el opuesto al de las palancas de segunda clase. Con palancas de tercera clase, la velocidad y la distancia de movimiento de la carga aumentan, pero a expensas de una menor resistencia. En otras palabras, se necesita una gran fuerza para mover una carga relativamente pequeña lejos y rápido. De hecho, la fuerza requerida para mover una carga aumenta cuanto más cerca está del fulcro. Con la flexión del antebrazo, la carga, o el peso en la mano, está seis veces más lejos del fulcro que la fuerza aplicada, es decir, la unión del bíceps braquial al antebrazo. Por lo tanto, la fuerza debe ser seis veces mayor que la carga para moverla. Sin embargo, la carga se mueve lejos y rápido.

Resumen de la lección

En resumen, el movimiento corporal ocurre cuando nuestros músculos se contraen. Nuestros músculos utilizan tres sistemas de palanca diferentes para mover nuestro cuerpo. En los sistemas de palanca del cuerpo, el fulcro es la articulación , la fuerza es la contracción muscular y la carga es el peso de la parte del cuerpo que se mueve . La extensión de la cabeza es un ejemplo de una palanca de primera clase en la que la carga y la fuerza están en lados opuestos del fulcro. La flexión plantar es un buen ejemplo de una palanca de segunda clase en la que la carga se encuentra entre la fuerza aplicada y el fulcro. Palancas de tercera claseson más comunes en el cuerpo; por ejemplo, flexión del antebrazo, en la que la fuerza aplicada se encuentra entre la carga y el fulcro. Si puede recordar FRE 123 , puede recordar lo que hay en el medio de cada palanca. El fulcro, que comienza con ‘F’, está en el medio de las palancas de primera clase, la resistencia, que comienza con ‘R’, está en el medio de las palancas de segunda clase, y la fuerza, o esfuerzo, que comienza con ‘E’, es en medio de palancas de tercera clase.

Resultado de aprendizaje

Después de ver esta lección, los estudiantes deberían poder:

• Entender cómo funcionan nuestros músculos
• Definir fulcro, resistencia y esfuerzo (FRE)
• Recuerde los tres tipos de palanca y cómo funcionan