UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ CIUDAD UNIVERSITARIA
INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS PRÁCTICA No. 2: LICENCIATURA EN NUTRICIÓÓ N
ELECTROMIOGRAFÍA MAESTRA: L.N MA LOURDES ALVARADO PROFESOR: ROBERTO LUJAN MAJIN INTEGRANTES:
Lezlie Janeth García Rodríguez 170109 Aylette Alegría Morales Córdova 169945 Itzel Maleny Alvarado Martínez 170035 Icxelt Paulina Ornelas Morales 116057 FECHA EN QUE SE REALIZÓ: 14 DE FEBRERO DEL 2019. FECHA DE ENTREGA: 21 DE FEBRERO DEL 2019
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Contenido OBJETIVO.................................................................................................................1 INTRODUCCIÓN.......................................................................................................1 ¿Qué es la electromiografía?.................................................................................2 Movimientos que se piden durante una electromiografía:.....................................3 MATERIAL.................................................................................................................4 METODOLOGÍA........................................................................................................6 RESULTADOS...........................................................................................................8 Perfil del Sujeto......................................................................................................8 DISCUSIÓN.............................................................................................................20 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................22
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OBJETIVO
Realizar un electromiograma del bíceps braquial. Identificar, comprender y explicar las respuestas mediante estímulos
isométricos e isotónicos con diferentes cargas. Aprender el uso de materiales como electrodos de superficie y cables de conexión, pastas electrolíticas y el manejo de un sistema análogo-digital y
software Acqknowledge. Explicar como el SNC interactúa al momento de una contracción constante.
INTRODUCCIÓN Los músculos esqueléticos están compuestos de fibras musculares individuales que se contraen cuando son estimuladas por una neurona motora somática. Cada neurona motora se ramifica para inervar varias fibras musculares. La activación de números variables de neuronas motoras da por resultado gradaciones de la fuerza de la contracción de todo el musculo. Cada fibra muscular recibe una terminal de axón única proveniente de una neurona motora somática. La neurona motora estimula la fibra muscular para que se contraiga al liberar acetilcolina en la unión neuromuscular. La región especializada del sarcolema de la fibra muscular en la unión neuromuscular se conoce placa terminal motora. Cada neurona motora somática, junto con todas las fibras musculares que inerva se conoce como una unidad motora, siempre que se activa una neurona motora somática, estimula la contracción de todas las fibras musculares que inerva. Cuando se requieren contracciones de mayor fuerza, se activan unidades motoras de tamaño cada vez mayor en un proceso conocido como reclutamiento de unidades motoras. La troponina y tropomiosina (proteínas) trabajaban juntas para regular la fijación de puentes transversos a la actina y, así, sirven como un conmutador para la contracción y relajación musculares. En un musculo relajado, la posición de la tropomiosina en los filamentos delgados es tal que bloquea físicamente la unión 1
de los puentes a sitios de fijación específicos de la actina. Así, para que los puentes de miosina se fijen la actina, la tropomiosina debe moverse. Esto, requiere la interacción de la troponina con Ca+. Las contracciones de músculos aislados en respuesta a descargas eléctricas imitan la conducta de los músculos cuando se contraen dentro del cuerpo, cuando se estimula el músculo con una descarga eléctrica de suficiente voltaje, se contrae y relaja con rapidez; esta respuesta se llama contracción espasmódica. La estimulación de fibras dentro de un músculo con un estimulador eléctrico mediante axones motores, por lo general da por resultados la contracción completa de las fibras individuales. Se producen contracciones musculares más fuertes mediante la estimulación de mayores números de fibras musculares, así los músculos esqueléticos pueden producir contracciones graduadas, cuya fuerza depende del número de fibras estimuladas más que de la fuerza de las contracciones de fibras musculares individuales. Para que las fibras musculares se acorten cuando se contraen, deben generar una fuerza mayor que las fuerzas opuestas que actúan para evitar el movimiento de la inserción del músculo. Acerca de los requerimientos de energía de los músculos esqueléticos estos generan ATP por medio de respiración celular y mediante el uso de grupos fosfato donados por la creatina fosfato. Las capacidades aeróbicas de fibras de músculo esquelético difieren de acuerdo con el tipo de fibra muscular, que se distingue por su rapidez de contracción, color y principal método de metabolismo de energía. (Stuart Ira Fox, 2011).
¿Qué es la electromiografía? La electromiografía son los estudios destinados a conocer el funcionamiento del sistema nervioso periférico (nervio y músculo). La electromiografía (EMG) es el registro mediante una aguja o electrodos de superficie de la actividad eléctrica muscular. Las fibras musculares, al contraerse, producen descargas que,
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recogidas por estos electrodos, dan unos patrones normales o indicativos de lesión a distintos niveles del sistema neuromuscular. [ CITATION Man151 \l 1033 ] Las neuronas motoras transmiten señales eléctricas que hacen que los músculos se contraigan. Una electromiografía convierte estas señales en gráficos, sonidos o valores numéricos. Con frecuencia, los resultados de la electromiografía son necesarios para diagnosticar o para descartar ciertas enfermedades, como las siguientes:
Trastornos musculares, como distrofia muscular o polimiositis
Enfermedades que afectan la conexión entre el nervio y el músculo, como la miastenia gravis
Trastornos de los nervios que se encuentran fuera de la médula espinal (nervios periféricos), como síndrome del túnel carpiano o neuropatías periféricas
Trastornos que afectan las neuronas motoras del cerebro o la médula espinal, como esclerosis lateral amiotrófica o poliomielitis
Trastornos que afectan la raíz del nervio, como una hernia de disco en la columna vertebral.
Duante el examen es normal sentir sensaciones que los electrodos transmitirán, en ocasiones, una corriente eléctrica muy leve que puede percibirse como una punzada o un espasmo. Se dará instrucciones sobre cómo relajar y contraer el músculo en los momentos adecuados. [ CITATION May181 \l 1033 ]
Movimientos que se piden durante una electromiografía: Isométricos: Son ejercicios en los cuales se somete el músculo a tensión, pero sin realizar movimiento. Isotónicos: Son los ejercicios que implican movimientos de articulaciones y el acortamiento y alargamiento de un músculo [ CITATION Ram171 \l 1033 ].
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MATERIAL MATERIAL
NOMBRE Electrodo de superficie
Cables de conexión (En este caso solo usamos 3, que fue positivo, negativo y tierra.) Pasta electrolítica
USO Los electrodos de superficie son aquellos que se colocan para estar en contacto con la piel de paciente. Pueden presentar diámetros que varían desde los 0.3-1 cm. Se usaron para llevar la información del electrodo a la computadora.
Tiene un optimo balance de adherencia y conductividad, lo cual hace que los electrodos se mantengan en su lugar mientras se transmiten las señales eléctricas.
Usadas para sujetar los Banda de hule electrodos para que estos se mantengan en su lugar y así se transmitan las señales eléctricas. Usadas para el Mancuernas movimiento del bíceps de 5 y 10 libras y crear tensión al realizar el ejercicio.
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Dispositivo análogo instalado con Acqknowledge
Se utilizo la computadora con el programa instalado acqknowledge para la medición de los estímulos realizados.
banco
Se empleó para que el alumno pudiera llevar a cabo el procedimiento
alumno
Necesario para desarrollar el procedimiento
METODOLOGÍA Se entró al laboratorio y recibimos instrucciones de lo que se iba a realizar con los materiales y el orden en que se iba hacer. Después de organizarnos para saber quiénes serían las personas que se emplearían como sujetos de estudio, realizamos los siguientes pasos:
5
2. posteriormente se sienta al
1. Al iniciar ya estaban listos el
alumno con su brazo derecho
sistema Acqknowledge en la computadora
así
descubierto
como
y
se
colocan
los
electrodos de la siguiente forma:
conectados los electrodos
2 electrodos en la parte media y anterior del bíceps, el cual era positivo (blanco) y negativo (negro), y el cable tierra (verde) en la parte externa, sujetados con la banda de hule. Cabe destacar que el positivo y el cable de tierra iban colocados a la misma altura, anqué no pegados, mientras que el negativo iba alineado al positivo pero por debajo de este.
3. sujetar bien los electrodos con las bandas de huele
Tiempos de flexión:
4. con los brazos relajados y con los electrodos
colocados
previamente
1) Flexión completa sin carga
manejar 6 tiempos de flexión del
2) Flexión sostenida sin carga
brazo donde están conectados dichos
3) Flexión completa con carga de 5 libras
electrodos
4) Flexión sostenida con carga de 5 libras
5. para finalizar se pasa la lectura al Acqknowledge y se toma las
5) Flexión completa con carga de 10 libras
medidas para pasar a registrarlas. 6
Durante la practica un alumno realizaba las flexiones, otra registraba los sucesos con el Acqknowledge, al mismo tiempo que otro pasaba las mancuernas cuidadosamente desde el piso a la persona sentada, la cual se mantenía erguida aunque relajada que hacia los movimientos.
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RESULTADOS En las siguientes tablas y graficas se muestran los resultados de los sujetos de estudio:
Perfil del Sujeto Alegría Morales Sexo: Femenino Edad: 19 años
Peso: 63 kg Estatura: 1.61 m Actividad física: Sedentario
Tabla 1. Valores de Amplitud del Sujeto Alegría
Amplitud máxima
Amplitud mínima
P- P
1. Flexión completa sin peso
3.8 mv
1.7 mv
2.1 mv
3. Flexión completa con peso de 5 lb
2.1 mv
1.1 mv
1.1 mv
5. Flexión completa con peso de 10 lb
4.8 mv
2.3 mv
2.5 mv
En la Error: Reference source not found se puede apreciar las amplitudes tanto máxima como mínima que presenta el sujeto mencionado al inicio del perfil, en contracción isométrica en distintos pesos. Comparando los registros 1, 3, 5.
Am plitud mv (P-P)
Flexión Isométrica 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
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Grafica 1. Se presenta el P-P según la tabla 1. Tabla 2. Valores de Amplitud del Sujeto Alegría. Registros comparados 2, 4 y 6
Amplitud máxima
Amplitud
mínima
p-p
2. Flexión sostenida sin peso
1.6 mv
0.9 mv
0.6 mv
4. Flexión sostenida con peso de 5 lb
3.1 mv
1.8 mv
1.4 mv
6. Flexión sostenida con peso de 10 lb
3.1 mv
1.6 mv
1.5 mv
A m p lit u d m v (p -P )
En la tabla 2 se muestra la contracción isotónica a distintos pesos, comparando los registros de los procedimientos 2, 4 y 6. Flexión Isotónica 2 1.5 1 0.5 0
Grafica 2. Se presenta el P-P según la tabla 2.
Imagen 1. Se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb. La línea naranja es la separación para las espigas mayores y menores.
Espigas mayores
42
9
Espigas menores
51
Tabla 3. Referencia al número de espigas según la imagen 1.
10
Ángel Jara Peso: 57 kg Sexo: Masculino Edad: 21 años
Estatura: 1.67 m Actividad física: Sedentario
Tabla 4. Donde se presenta amplitud y la contracción isométrica de Ángel en distintos pesos. Comparando los registros 1, 3 y 5. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
1. Flexión completa sin peso
4.7 mv
3.0 mv
1.8 mv
3. Flexión completa con peso de 5 lb
11.1 mv
6.0 mv
5.0 mv
5. Flexión completa con peso de 5 lb
19.3 mv
9.8 mv
9.5 mv
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Flexión completa sin peso
Flexión completa con peso de 5 lbrs Flexión completa con peso de 5 lbrs
Grafica 3. Correspondiente al p-p de la tabla 4 Flexión isométrica. Tabla 5. Se muestra la contracción isotónica de Ángel a distintos pesos. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
2. Flexión sostenida sin peso
5.3 mV
3.2 mV
2.1 mV
4. Flexión sostenida con
14.7 mV
7.4 mV
7.3 mV
11
peso de 5 lb 6. Flexion sostenida con peso de 10 lbrs
14.7 mVolts
8.2 mVolts
6.5 mVolts
8 7 6 5 4 3 2 1 0
G rafica 4. Hace referencia al p-p según la tabla 5.
Imagen 2. Donde se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb. La línea verde es a separación para las espigas mayores y menores. Espigas mayores
36
Espigas menores
23
Tabla 6. Hace referencia a la imagen 2.
12
Lezlie García Peso: 69 kg Sexo: Femenino Edad: 21 años
Estatura: 1.60 m Actividad física: Sedentario
Tabla 7. Donde se presenta la contracción isométrica de lezlie en distintos pesos. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
1. Flexión completa sin peso
1.7 mVolts
1.0 mVolts
0.7 mVolts
3. Flexión completa con peso de 5 lb
4.0 mVolts
2.0 mVolts
2.1 mVolts
5. Flexión completa con peso de 5 lb
6.8 mVolts
3.2 mVolts
3.6 mVolts
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Flexión completa sin peso
Flexión completa con peso de 5 lbrs Flexión completa con peso de 5 lbrs
rafica 5. Donde se muestra el p-p según la tabla 6. Flexión isométrica.
Tabla 7.Se muestra la contracción isotónica de lezlie a distintos pesos.
13
G
Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
2. Flexion sostenida sin peso
1.0 mVolts
7.0 mVolts
0.3 mVolts
4. Flexion sostenida con peso de 5 lbrs
3.5 mVolts
1.8 mVolts
1.6 mVolts
6. Flexion sostenida con peso de 10 lbrs
4.8 mVolts
2.6 mVolts
2.2 mVolts
2.5 2 1.5 1 0.5 0
ex Fl
n io
so
ni ste
da
si
n
so pe
i ex Fl
on
so
a id n ste
n co
so pe
d
e5
rs lb
n io lF ex
s
i ten s o
da
Grafica 6. Hace referencia al p-p según la tabla 7. Flexión isotónica.
14
n co
so pe
de
10
rs lb
Imagen 3. Donde se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb. La línea guinda es a separación para las espigas mayores y menores. Espigas mayores
25
Espigas menores
28
Tabla 8. Hace referencia a la imagen 3.
Melissa Peso: 69 kg Sexo: Femenino Edad: 21 años
Estatura: 1.60 m Actividad física: Sedentario
Tabla 9. Donde se presenta la contracción isométrica de Melissa en distintos pesos.
Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
1. Flexión completa sin peso
3.0 mVolts
1.9 mVolts
1.1 mVolts
3. Flexión completa con peso de 5 lbrs
10.9 mVolts
5.2 mVolts
5.7 mVolts
5. Flexión completa con peso de 5 lbrs
20.3 mVolts
10.4 mVolts
9.9 mVolts
15
12 10 8 6 4 2 0 Flexión completa sin peso
Flexión completa con peso de 5 lbrs Flexión completa con peso de 5 lbrs
Grafica 7. Donde se muestra el p-p según la tabla 9.
Tabla 10. Se muestra la contracción isotónica de Melissa en distintos pesos. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
2. Flexion sostenida sin peso
1.9 mVolts
1.1 mVolts
0.7 mVolts
4. Flexion sostenida con peso de 5 lbrs
8.0 mVolts
4.4 mVolts
3.6 mVolts
6. Flexion sostenida con peso de 10 lbrs
20.3 mVolts
11.9 mVolts
8.4 mVolts
16
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Grafica 8. Donde se muestra el p-p según la tabla 10.
Imagen 4. Donde se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb La línea morada es la separación para las espigas mayores y menores. Espigas mayores
30
Espigas menores
33
Tabla 11. Hace referencia a la imagen 4.
Obchel Peso: 69 kg Sexo: Femenino Edad: 21 años
Estatura: 1.60 m Actividad física: Sedentarismo
17
Tabla 12. Donde se presenta la contracción isométrica de Obchel en distintos pesos. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
1. Flexión completa sin peso
3.6 mVolts
1.9 mVolts
1.6 mVolts
3. Flexión completa con peso de 5 lbrs
10.4 mVolts
4.1 mVolts
6.3 mVolts
5. Flexión completa con peso de 5 lbrs
14.1 mVolts
5.2 mVolts
6.2 mVolts
7 6 5 4 3 2 1 0 Flexión completa sin peso
Flexión completa con peso de 5 lbrs Flexión completa con peso de 5 lbrs
Grafica 9. Donde se muestra el p-p según la tabla 12.
Tabla 13. Se muestra la contracción isotónica de Obchel en distintos pesos Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
2. Flexion sostenida sin peso
5.3 mVolts
2.7 mVolts
2.7 mVolts
4. Flexion sostenida con peso de 5 lbrs
9.1 mVolts
2.8 mVolts
6.3 mVolts
18
6. Flexion sostenida con peso de 10 lbrs
12.7 mVolts
4.3 mVolts
8.4 mVolts
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Grafica 10. Donde se muestra el p-p según la tabla 13.
Imagen 5. Donde se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb. La línea azul es la separación para las espigas mayores y menores. Espigas mayores
32
Espigas menores
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Tabla 14. Hace referencia a la imagen 5. Rafael Peso: 69 kg Sexo: Masculino
Estatura: 1.60 m
Edad: 21 años
Actividad física: Sedentario
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Tabla 15. . Donde se presenta la contracción isométrica de Rafael en distintos pesos. Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
1. Flexión completa sin peso
4.1 mVolts
2.3 mVolts
1.8 mVolts
3. Flexión completa con peso de 5 lbrs
6.1 mVolts
3.4 mVolts
2.7 mVolts
5. Flexión completa con peso de 5 lbrs
8.7 mVolts
4.2 mVolts
4.5 mVolts
5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Flexión completa sin peso
Flexión completa con peso de 5 lbrs Flexión completa con peso de 5 lbrs
Grafica 11. Donde se muestra el p-p según la tabla 15.
Tabla 16. . Se muestra la contracción isotónica de Rafael en distintos pesos
2. Flexion sostenida sin
Amplitud máxima
Amplitud mínima
p-p
2.4 mVolts
1.3 mVolts
1.1 mVolts
20
peso 4. Flexion sostenida con peso de 5 lbrs
4.5 mVolts
2.9 mVolts
1.6 mVolts
6. Flexion sostenida con peso de 10 lbrs
8.0 mVolts
4.5 mVolts
3.5 mVolts
Imagen 6. Donde se muestra los potenciales de acción a Flexión completa con peso de 10 lb. La línea negra es la separación para las espigas mayores y menores Espigas mayores
52
Espigas menores
35
Tabla 14. Hace referencia a la imagen 6.
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DISCUSIÓN En el transcurso de la practica pudimos observare, comprender y corroborar ciertos conceptos que habíamos leído con anterioridad. En este caso estudiamos el musculo de forma global, concentrando los electrodos en los bíceps del brazo derecho. [ CITATION Lai12 \l 2058 ] Ahora bien, lo que evaluamos concretamente fue la actividad eléctrica producida por el musculo bíceps del brazo derecho, y la fuerza (a su vez con la resistencia) de las conformantes del equipo durante la flexión de los brazos, con o sin peso. La amplitud de la señal electromiografía es sensible a los dos factores de posición: posición longitudinal (distancia) y orientación del electrodo. Los músculos desarrollan tensión y se acortan o estiran (permanecer en la misma longitud). Desplazamiento de los miofilamentos, la cabeza de la misiona se ancla a la actina produciéndose así el desplazamiento. Dichas contracciones son controladas por el SNC y el cerebro hace contracciones voluntarias, la medula espinal reflejos involuntarios. Una unidad motora está formada por una sola neurona motora inferior incluye cuerpo celular y sus prolongaciones, fibras musculares inervadas por las ramificaciones de su axón. En las personas sedentarias el musculo en reposo no muestra actividad eléctrica (amplitud 2-4 mv), aquí se encuentra la actina y misiona inactiva. Tal es el ejemplo de la mayoría de los sujetos de estudio. Por otra parte el esfuerzo incrementa la fuerza muscular y se asocia con dos cambios relacionados pero separados en el patrón de descarga de la unidad motora. En una persona como es el ejemplo del sujeto Obchel su amplitud es pequeña ya que su musculo ya se encuentra acostumbradas a ese esfuerzo haciendo trabajar a las fibras de tipo I que son las más pequeñas.
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Posteriormente se asocia el peso corporal, la edad, el género y la actividad física para poder identificar la actividad de unidades motoras en nuestro SN. A mayor peso corporal, mayor edad y mujer sedentaria la amplitud en un EMG será mayor ya que necesitara de mayor contracción es decir un número mayor de unidades motoras activas, como se pudo observar en las imágenes de la mayoría de nuestros sujetos de estudio, rescatando la de Obchel que ya se explicó anteriormente su efecto. Cuando nuestro musculo se encuentra a máximo esfuerzo como fue en el caso del levantamiento de pesas de 10 libras, se expresaran el número de unidades motoras factivas aisladas y su frecuencia será de 25 a 50 impulsos por segundo, así lo refiere Kineo, 2011. Al comparar los registros de los parámetros 1, 3, 5 observamos que la amplitud es larga debido a que nuestros sujetos son sedentarios y esta es una contracción isométrica, por otro lado en la comparación de los parámetros 2, 4 y 6 nos damos cuenta que las unidades motoras se emplean en mayor cantidad y se encuentran activas, debido al tipo de contracción que es isotónica claramente se aprecia en nuestros resultados. A mayor peso corporal mayor es la fuerza ejercida. Los sedentarios no tienen control del reclutamiento de unidades motoras. El sistema EMG junto con las técnicas expuestas en el presente trabajo, demuestra que puede ser utilizado ampliamente y con gran efectividad como herramienta de diagnóstico para identificar enfermedades neuromusculares en las personas. Los que se encargaban de detectar la actividad eléctrica del musculo activo son los electrodos, que nuevamente, se utilizaron los superficiales, los cuales no son invasivos y permiten un registro global. [ CITATION Lai12 \l 2058 ] La unidad motora que produce el musculo activo, envía un impulso que es detectada por los electrodos. Cuando este impulso alcanza el electrodo negativo, se detecta una diferencia de potencial que se manifiesta en el registro como una
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onda positiva. Cuando el impulso llega al electrodo positivo, la diferencia de potencial registra una onda negativa. Así pues, podemos concluir lo importante que es la energía en nuestro organismo, la función del SNC, cómo funcionan las contracciones, nuestro cuerpo y que no solo es el sujetar o sostener algo, si no que en nuestro cuerpo ocurren un sin fin de reacciones y elementos que nos ayudan a que todo esto suceda como lo es el Ca+, por último logramos trabajar con el programa del acqknowledge el cual fue algo totalmente nuevo para nosotros ya que se nos permitió observar el potencial de acción que transcurre al realizar algún movimiento. Y así poder identificar alguna distrofia a nivel muscular.
BIBLIOGRAFÍA Esteban,
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https://www.hsnstore.com/blog/diferencias-entre-ejercicios-isotonicosisometricos/ Stuart Ira Fox. Músculo. Mecanismos de contracción y control neuronal. En: Javier de León Praga, Luis Leal, Manuel Bernal Pérez. Fisiología Humana. Doceava edición; 2011. Pag 355-370
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