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Elasticidad

Storyboard

El diagnóstico de la elasticidad del sistema musculotendinoso mide la capacidad de almacenar y liberar energía elástica. La rigidez del tendón se estima por ultrasonografía dinámica: se registra el desplazamiento de la unión miotendinosa (MTJ) durante contracciones isométricas progresivas con la fuerza medida simultáneamente en un dinamómetro isocinético. La pendiente de la curva fuerza-elongación da la rigidez k_tend. El análisis del ciclo estiramiento-acortamiento (CEA) compara la altura del salto estático (SJ) con el de contramovimiento (CMJ) y el reactivo (DJ): la diferencia CMJ-SJ cuantifica el beneficio del CEA. La rigidez de la pierna (k_leg) se calcula desde los datos del Spring-Mass Model usando la GRF y la cinemática del CM. La histéresis tendinosa (pérdida energética) se estima del bucle carga-descarga de la curva fuerza-elongación. Variables medidas: desplazamiento de la MTJ por ultrasonido, fuerza muscular por dinamometría, GRF y cinemática. Valores determinados: k_tend, k_leg, E_elast, _rec, beneficio CEA, RSI.

>Modelo

ID:('ky', 486)


Rigidez tendinosa

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$k_{tend}=\Delta F_{tend}/\Delta l_{tend}$

$k_{tend}$
Rigidez tendinosa
$N/m$
$Delta F_{tend}$
Variación de fuerza tendinosa
$N$
$Delta l_{tend}$
Elongación tendinosa / desplazamiento MTJ
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4337)


Energía elástica

Storyboard



$E_{elast}=\frac12k_{tend}\Delta l_{tend,max}^2$

$k_{tend}$
Rigidez tendinosa
$N/m$
$E_{elast}$
Energía elástica almacenada
$J$
$Delta l_{tend,max}$
Elongación máxima del tendón
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4338)


Energía por fuerza máxima

Storyboard



$E_{elast}=F_{tend,max}^2/(2k_{tend})$

$k_{tend}$
Rigidez tendinosa
$N/m$
$F_{tend,max}$
Fuerza tendinosa máxima
$N$
$E_{elast}$
Energía elástica almacenada
$J$



>Modelo

ID:('gm', 4339)


Recuperación

Storyboard



$\eta_{rec}=E_{recup}/E_{almac}$

$eta_{rec}$
Coeficiente de recuperación
$1$
$E_{almac}$
Energía almacenada
$J$
$E_{recup}$
Energía recuperada
$J$



>Modelo

ID:('gm', 4340)


Histéresis

Storyboard



$\eta_{rec}=1-W_{hist}/E_{almac}$

$eta_{rec}$
Coeficiente de recuperación
$1$
$E_{almac}$
Energía almacenada
$J$
$W_{hist}$
Pérdida por histéresis
$J$



>Modelo

ID:('gm', 4341)


Rigidez pierna

Storyboard



$k_{leg}=F_{GRF,max}/\Delta l_{leg}$

$k_{leg}$
Rigidez de pierna
$N/m$
$F_{GRF,max}$
GRF vertical máxima
$N$
$Delta l_{leg}$
Compresión efectiva de pierna
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4342)


Compresión pierna

Storyboard



$\Delta l_{leg}=L_0-\sqrt{L_0^2-(v_{CM}t_c/2)^2}$

$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$Delta l_{leg}$
Compresión efectiva de pierna
$m$
$L_0$
Longitud inicial de pierna
$m$
$t_c$
Tiempo de contacto
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4343)


Beneficio CEA

Storyboard



$\Delta CEA=h_{CMJ}-h_{SJ}$

$h_{CMJ}$
Altura salto con contramovimiento
$m$
$h_{SJ}$
Altura salto estático
$m$
$Delta CEA$
Beneficio del ciclo estiramiento-acortamiento
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4344)


Beneficio CEA porcentual

Storyboard



$\Delta CEA%=100(h_{CMJ}-h_{SJ})/h_{SJ}$

$Delta CEA%$
Beneficio porcentual del CEA
$%$
$h_{CMJ}$
Altura salto con contramovimiento
$m$
$h_{SJ}$
Altura salto estático
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4345)


Potencia elástica

Storyboard



$P_{elast}=k_{tend}\Delta l_{tend}v_{tend}$

$k_{tend}$
Rigidez tendinosa
$N/m$
$v_{tend}$
Velocidad de elongación/acortamiento tendinoso
$m/s$
$Delta l_{tend}$
Elongación tendinosa / desplazamiento MTJ
$m$
$P_{elast}$
Potencia elástica restituida
$W$



>Modelo

ID:('gm', 4346)


Deformación tendinosa

Storyboard



$\epsilon_{tend}=\Delta l_{tend}/l_0$

$epsilon_{tend}$
Deformación tendinosa
$1$
$Delta l_{tend}$
Elongación tendinosa / desplazamiento MTJ
$m$
$l_0$
Longitud inicial tendinosa
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4347)


RSI

Storyboard



$RSI=h_{DJ}/t_{c,DJ}$

$RSI$
Índice de fuerza reactiva
$m/s$
$h_{DJ}$
Altura de drop jump
$m$
$t_{c,DJ}$
Tiempo de contacto drop jump
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4348)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$Delta CEA%$
Delta_CEA_pct
Beneficio porcentual del CEA
%
$eta_{rec}$
eta_rec
Coeficiente de recuperación
1
$epsilon_{tend}$
epsilon_tend
Deformación tendinosa
1
$k_{leg}$
k_leg
Rigidez de pierna
N/m
$k_{tend}$
k_tend
Rigidez tendinosa
N/m
$RSI$
RSI
Índice de fuerza reactiva
m/s
$v_{tend}$
v_tend
Velocidad de elongación/acortamiento tendinoso
m/s
$v_{CM}$
v_CM
Velocidad del centro de masa
m/s
$F_{tend,max}$
F_tend_max
Fuerza tendinosa máxima
N
$F_{GRF,max}$
F_GRF_max
GRF vertical máxima
N
$Delta F_{tend}$
Delta_F_tend
Variación de fuerza tendinosa
N
$E_{almac}$
E_almac
Energía almacenada
J
$E_{elast}$
E_elast
Energía elástica almacenada
J
$E_{recup}$
E_recup
Energía recuperada
J
$W_{hist}$
W_hist
Pérdida por histéresis
J
$h_{DJ}$
h_DJ
Altura de drop jump
m
$h_{CMJ}$
h_CMJ
Altura salto con contramovimiento
m
$h_{SJ}$
h_SJ
Altura salto estático
m
$Delta CEA$
Delta_CEA
Beneficio del ciclo estiramiento-acortamiento
m
$Delta l_{leg}$
Delta_l_leg
Compresión efectiva de pierna
m
$Delta l_{tend,max}$
Delta_l_tend_max
Elongación máxima del tendón
m
$Delta l_{tend}$
Delta_l_tend
Elongación tendinosa / desplazamiento MTJ
m
$L_0$
L_0
Longitud inicial de pierna
m
$l_0$
l_0
Longitud inicial tendinosa
m
$P_{elast}$
P_elast
Potencia elástica restituida
W
$t_c$
t_c
Tiempo de contacto
s
$t_{c,DJ}$
t_c_DJ
Tiempo de contacto drop jump
s

ID:(0, 486)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile