Que es un reflejo nervioso y los elementos que constituyen el arco reflejo.
¿Qué ocurre cuando inadvertidamente ponemos la mano sobre un horno caliente? Primero, los estímulos de calor y dolor son recibidos por los termorreceptores y por los nociceptores de la mano, luego viajan hasta la médula espinal, estos impulsos son integrados instantáneamente por las interneuronas que conectan las neuronas sensoras y motoras. El impulso pasa a las neuronas motoras y viaja hasta los efectores, los músculos que controlan la retirada de la mano. El resultado es que retiramos la mano del horno caliente de forma refleja, sin pensar en ello.
Un reflejo es una respuesta reprogramada, siempre que nuestros nervios sensores transmiten impulsos específicos, nuestro cuerpo reacciona instantáneamente y de forma idéntica. En el ejemplo, tanto si tocamos algo demasiado caliente o demasiado frío, los termorreceptores obtendrán un reflejo para la retirada de la mano. Tanto si el dolor proviene del calor como de un objeto cortante, los nociceptores también producen una retirada refleja cuando nos percatamos conscientemente del estimulo especifico, después de que los impulsos sensores hayan sido transmitido también hasta la corteza sensora primaria, la actividad refleja ya estará en camino, o incluso se habrá completado. Toda la actividad neural tiene lugar con extrema rapidez, ya que un reflejo es el tipo más rápido de respuesta porque no necesitamos tiempo para tomar una decisión consciente. Sólo es posible una reacción: no es preciso considerar ninguna opción.
El nivel de control del sistema nervioso varía como respuesta al aferente sensorial de acuerdo con la complejidad del movimiento necesario. Los reflejos sencillos dependen de la médula espinal, mientras que las reacciones complejas requieren la intervención del encéfalo.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004) Fisiología del esfuerzo del deporte.
Acto y Arco Reflejo del Reflejo Miotatico.
Acto reflejo: Todo estiramiento o elongación del músculo, provoca una respuesta refleja consistente en la contracción del mismo, lo que se opone al cambio de longitud.
Como ya sabemos todo mecanismo reflejo consta de diversos componentes íntimamente relacionados, que conforman un acto reflejo.
En el caso específico del reflejo miotático que constituye un sistema de regulación muscular periférico por retroalimentación, los elementos que constituyen el arco se delimitan muy bien.
El receptor que es un traductor, es el huso neuromuscular que puede detectar la longitud y la velocidad de contracción del músculo y llevar la información en forma de impulsos nerviosos aferentes y debidamente codificados ala motoneurona alfa que inerva a las fibras musculares estriadas.
La motoneurona representa el identificador de error, de procesamiento de la información, ya que a su vez inerva al músculo que es el efector, es decir es quien ajusta su función según la señal de entrada, y el elemento controlado es el grado de contracción muscular, que es en definitiva la que se opone a la carga que esta provocando la distensión excesiva.
En general un sistema de retroalimentación tiene como característica principal la información casi continua desde el elemento sometido a regulación hacia el sistema regulador, es precisamente esa información la que constituye la retroalimentación negativa.
Entre sus características más importantes están las siguientes:
• Los músculos estriados originan este reflejo de manera variable pero es más pronunciado en los músculos extensores.
• El estímulo adecuado es la distensión y la sensibilidad de los receptores es tal que pueden ser activados por vibración.
• La repuesta es específica, el músculo que se distiende inicialmente es el que responde contrayéndose.
• La contracción refleja no dura más que la distensión, no hay post descarga o descarga persistente.
• Se trata de un reflejo espinal que persiste después de separar la médula de los centros superiores.
Mecanismo de la inhibición reciproca.
Generalmente, los músculos operan en pares de agonistas y antagonistas, de tal forma que cuando un grupo de músculos se contrae, los que ejercen acciones opuestas se relajan, aquellos que se hallan más directamente implicados en generar un movimiento determinado se denomina agonista o motores primarios. Los que se relajan, o se oponen a la acción de los anteriores, se denominan antagonistas. La actividad conjunta en coordinación y oposición de agonistas y antagonistas se denomina inervación recíproca. Por ejemplo cuando se flexiona el codo mediante la contracción del bíceps al momento de levantar unas mancuernas, el musculo tríceps, cuya función habitual es la de extender dicha extremidad, debe relajarse. Si esto no ocurre así, los dos músculos traccionan simultáneamente, impidiendo el movimiento. De igual forma, el bíceps debe relajarse cuando se intenta extender el codo por encima de la cabeza igualmente cuando se levanta una mancuerna.
Referencia: Alter, Michael. (1999). Estiramientos Deportivos. Human Kinetics, EE.UU.
5 características funcionales de las fibras musculares rápidas y lentas.
Cada músculo del cuerpo está compuesto por dos tipos de fibras: lentas y rápidas, cada una de ellas con características propias:
Fibras rápidas (blancas)
• Fibras mucho más grandes, para una contracción muy potente.
• Retículo sarcoplásmico extenso, para una liberación rápida de calcio.
• Grandes cantidades de enzimas glucolíticas, para la liberación rápida de energía.
• Riego sanguíneo menos amplio, porque el metabolismo oxidativo es menos importante.
• Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo tiene poca importancia.
Fibras lentas (rojas)
• Fibras musculares más pequeñas.
• Están inervadas por fibras nerviosas más pequeñas.
• Sistema vascular más amplio, para que las fibras cuenten con cantidad extra de oxígeno.
• Gran cantidad de mitocondrias, debido a niveles elevados del metabolismo oxidativo.
• Contienen grandes cantidades de mioglobina, almacena oxígeno para las mitocondrias.
Las fibras blancas están adaptadas para contracciones rápidas y poderosas como por ejemplo saltar; las fibras rojas para actividad muscular continua y prolongada como por ejemplo una maratón.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Chicharro, L y Vaquero, F. (2006). Fisiología del ejercicio.
Proceso de acoplamiento entre la excitación del musculo esquelético y el proceso de la contracción muscular.
La acción muscular se inicia con un impulso nervioso motor, el nervio motor libera acetilcolina, que abre las puertas de los iones en las membranas de las células musculares, permitiendo que el sodio entre en la célula muscular (despolarización). Si la célula se despolariza suficientemente, se dispara un potencial de acción y la acción muscular se produce.
El potencial de acción viaja a lo largo del sarcolema, después a través del sistema de túbulos y filamentos hace que el calcio se almacenado sea liberado del retículo sarcoplasmático.
El calcio se enlaza con la troponina, y luego esta levanta las moléculas de tropomiosina de los puntos activos sobre el filamento de actina, abriendo estos puntos para que se enlacen con la cabeza de miosina.
Una vez alcanzado el punto activo de actina, la cabeza de miosina se inclina de modo que los dos se deslicen uno a través del otro. La inclinación de la cabeza de miosina es el ataque de fuerza.
La energía es requerida antes de que la acción muscular pueda ocurrir, la cabeza de miosina se enlaza con el ATP, y la ATPasa que se encuentra en la cabeza divide el ATP en ADP y Pi, liberando energía para alimentar la contracción.
La acción muscular finaliza cuando el calcio es bombeado nuevamente desde el sarcoplasma al retículo sarcoplasmatico para almacenarlo. Este proceso, que conduce a la relajación, requiere también energía adoptada por el ATP.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Importancia del ion de calcio en el proceso de la contracción muscular.
Además de despolarizar la membrana de la fibra, el impulso eléctrico viaja a través de la estructura de túbulos de las fibras (túbulos T y retículo sarcoplasmático) hacia el interior de las células. La llegada de una carga eléctrica hace que el retículo sarcoplasmatico libere grandes cantidades de iones de calcio (Ca++) almacenados en el sarcoplasma.
En estado de reposo, se cree que las moléculas de tropomiosina se hallan encima de los puntos activos de los filamentos de actina, impidiendo la unión de la cabeza de miosina. Una ves que los iones de calcios son liberados del retículo sarcoplasmatico, se une con la troponina en los filamentos de actina. Se cree que entonces que la troponina con su fuerte afinidad por los iones de calcio, inicia el proceso de acción levantando las moléculas de tropomiosina de los lugares activos de los filamentos de actina.
Puesto que la tropomiosina normalmente oculta los puntos activos, bloquea la atracción entre el puente cruzado de miosina y el filamento de actina, no ostante una vez la tropomiosina ha sido separada de los lugares activos mediante la troponina y el calcio, las cabezas de miosina pueden unirse a los puntos activos de los filamentos de actina.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Características mecánicas del musculo esquelético.
El cuerpo humano cuenta con tres tipos de músculos, cada uno de ellos posee una estructura y función específica. El músculo cardíaco (corazón) y el músculo liso (visceral) son del tipo involuntario. Por el otro lado, el músculo esquelético o estriado es del tipo voluntario. Por su parte, el músculo esquelético y cardíaco son estriados, y tienen mecanismos contráctiles semejantes. Los músculos esqueléticos se insertan en el esqueleto y son responsables de los movimientos del cuerpo en el espacio. El sistema muscular del cuerpo está integrado pos estos músculos.
Los músculos esqueléticos poseen el control consciente (voluntario) del movimiento, sirven de locomoción (unen y mueven el esqueleto). Formados por células largas (fibras) estriadas paralelas adheridas al esqueleto óseo que mueve sus partes. Las células musculares están dispuestas en hilos elásticos agrupados en paquetes, varios de los cuales juntos constituyen un músculo. Estos músculos están controlados por nuestra voluntad. Constituyen cerca de 40% de peso corporal de la persona. La contracción de los músculos esqueléticos producen los movimientos corporales, tales como: caminar, respirar, entre otros.
Función del musculo esquelético:
Movimiento: Las Contracciones de los músculos esqueléticos producen movimientos del cuerpo como una unidad global (locomoción), así como de sus partes.
Producción de Calor: Las contracciones de los músculos esqueléticos constituyen una de las partes más importantes del mecanismo para conservar la homeostasia de la temperatura corporal. Puesto que los músculos constituyen un gran número de células en el cuerpo, éstos son la principal fuente para la producción de calor.
Postura y Soporte del Cuerpo: La contracción parcial continua de muchos músculos esqueléticos hace posible levantarse, sentarse y adoptar otras posiciones sostenidas que permite el cuerpo humano.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Tipos de contracciones musculares vinculadas al desarrollo de la cualidad fuerza.
Tipos de contracción muscular:
Concéntrica: Produce movimiento (acción dinámica). Representa la acción principal de los músculos esqueléticos. Cuando el músculo se acorta, los filamentos de actina y miosina se deslizan los unos a lo largo de los otros. Los filamentos de actina (delgados) son arrastrados, haciendo que se aproximen, lo cual incrementa su sobreposición con los filamentos de miosina (gruesos). Como resultado, se produce el movimiento articular (acciones dinámicas).
Excéntrica: Este tipo de contracción produce un alargamiento muscular (aumenta la longitud muscular), incluido en la acción dinámica que genera el movimiento articular. Los filamentos de actina se separan (estiran). Los filamentos de actina (delgados) son arrastrados en dirección contraria al centro del sarcómero. Esto produce movimiento articular (acciones dinámicas). Por ejemplo, la acción del bíceps braquial cuando el codo se extiende para bajar una resistencia/peso.
Isométrica (Estática): Se genera tensión pero la longitud muscular no cambia (permanece estática), donde el ángulo articular no varía.
Los filamentos de actina y miosina permanecen en su posición original. Los puentes cruzados de miosina se forman y son reciclados, produciendo fuerza/tensión. Esta fuerza es demasiado grande para que los filamentos de actina se muevan. Este tipo de contracción no produce movimiento articular (acción estática). Un ejemplo de una tensión estática sería tratar de levantar un objeto que es más pesado que la fuerza generada por el músculo, superar la resistencia/peso implica generar un movimiento articular. Si se pueden reclutar suficientes unidades motoras como para producir la fuerza necesaria para superar la resistencia, una acción estática puede convertirse en una acción dinámica
Otro ejemplo ocurre cuando se sostiene el peso de un objeto, manteniéndolo fijo con el codo flexionado.
La fuerza:
Se podría definir la fuerza como la capacidad de la contracción muscular de vencer, hacer presión o aguantar una resistencia.
Es la capacidad de superar o contrarrestar fuerzas (internas o externas) mediante la actividad muscular.
Zacziorski dice: "es la capacidad para vencer resistencias externas o contrarrestarlas mediante esfuerzos musculares".
Fuerza general: es la manifestación de la fuerza de todos los grupos musculares independientemente de la actividad que se realice.
Fuerza específica: es la manifestación de fuerza realizada por los grupos musculares que se encuentren directamente implicados en la realización de un gesto motor concreto.
Los factores básicos que influyen en la fuerza son:
• Temperatura del músculo.
• Estado de entrenamiento.
• Fatiga.
• Área de la sección transversal del músculo.
• Longitud inicial del músculo.
• Pretensión muscular.
• Tipo de contracción muscular.
• Otros factores.
Tipos de fuerza:
Una clasificación que podría englobar a todos los tipos sería la siguiente:
Fuerza máxima: Se requiere la máxima actuación del sistema neuromuscular para vencer una gran resistencia.
• Fuerza máxima estática: Es la fuerza máxima que se puede realizar contra una resistencia insalvable (empujar una pared con todas las fuerzas posibles).
• Fuerza máxima dinámica: La máxima fuerza ejercida consecuente con la realización de un gesto motriz (sostener un peso imposible con mi brazo, este se irá bajando).
• Fuerza velocidad: Capacidad de acelerar una masa hasta conseguir dotarla de la máxima velocidad posible (saltos, lanzamientos).
• Fuerza resistencia: Capacidad de intervención de un grupo o grupos musculares en un esfuerzo continuado, con toda la implicación neurometabólica que conlleva (remeros, judokas).
Desarrollo de la fuerza:
Se pueden utilizar dos tipos de ejercicios:
Con cargas externas:
• Cargas livianas o ligeras: Desarrollo de fuerza velocidad principalmente y mejorar la fuerza resistencia.
• Cargas pesadas: Desarrollo de la fuerza máxima.
Con autocarga: Utilizamos el peso de nuestro cuerpo únicamente.
En las edades escolares debemos tener mucha precaución en el desarrollo de esta cualidad, entre los 10 y 13 años se puede empezar a trabajar esta cualidad y se hará con ejercicios variados y no muy específicos fundamentados sobre todo en juegos de tracción, arrastre, empuje, lucha, así como desplazamientos en distintas posiciones, lanzamientos de objetos (bolsas de arena, botellas).
Entre los 12 y 13 años es el momento ideal para empezar a trabajar la fuerza velocidad con multisaltos, lanzamientos y también la fuerza resistencia con cargas livianas y gran número de repeticiones.
De los 14 a los 16 se puede empezar el trabajo con pequeñas cargas, haciendo un circuito con diferentes tipos de ejercicios.
A partir de lo 17 se puede empezar con ejercicios sistematizados a base de pesas, teniendo mucho cuidado con el trabajo con cargas máximas y submáximas.
Principales adaptaciones musculares producidas por el entrenamiento de fuerza.
El entrenamiento de fuerza genera adaptaciones que evolucionan desde las neuronales y las estructurales, estas ultimas conocidas como hipertrofia. El aumento de sección transversal del músculo (hipertrofia) es un fenómeno adaptativo el cual no se acaba de descubrir cual es el mecanismo que lo desencadena, ni cual el mecanismo por el cual aumenta su tamaño (hipertrofia o hiperplasia).
Por su característica estética puede ser considerado uno de los objetivos del entrenamiento de fuerza más pretendidos por los usuarios de una sala de musculación.
Muchas veces la obsesión por conseguir este desarrollo máximo de los músculos (vigorexia) ciega a los usuarios e incluso a instructores y obvian aspectos básicos de la teoría del entrenamiento, que han sido extraídos tras años de investigaciones científicas.
Esta vigorexia en el peor de los casos se aboca a un consumo de anabolizantes, consecuencia fatal, porque es un método de crecimiento muscular en el que también prima la desinformación.
Lo primero a destacar es que “en ocasiones como respuesta a algunas modalidades de entrenamiento, puede existir una gran hipertrofia muscular no acompañada de incremento de fuerza...” (Barbany, 1990) con lo que nos obliga a diferencia los que sería una adaptación estructural funcional de la que no lo sería, al respecto Tous 1999 diferencia dos tipos de hipertrofias al igual que hace Nikituk y Samoilov (1990) citados por Siff y Verhonshansky 2000.
La hipertrofia sarcoplasmática también denominada estética (Tous, 1999) la que aumenta el volumen de los elementos no contráctiles; aumento de la sección transversal, pero la densidad de las fibras musculares por unidad de área disminuye y no se produce el aumento de fuerza muscular correspondiente.
Y la hipertrofia sarcomérica, también llamada hipertrofia útil caracterizada por aumento de tamaño y del número de los sarcómeros pudiendo ser en serie o en paralelo a las miofibrillas existentes siendo en paralelo las que contribuirán a la mejora de la capacidad para producir tensión muscular. Este tipo de hipertrofia permite aplicar que la fuerza contráctil máxima muscular es de unos 3-4 Kg/cm2 de la sección del músculo Guyton Hall (1997)
Tomado de Tous, 1999 Distintos tipos de hipertrofia y tipo de entrenamiento que puede explicar su aparición, el entrenamiento con una intensidad en torno a 10RM, un volumen por grupo muscular no excesivamente elevado (10 series) y una progresión vertical
(pasar de la 1ª serie de un ejercicio a la 1ª serie de otro ejercicio en la ejecución de los ejercicios parece ser el estímulo más adecuado para conseguir una hipertrofia útil o sarcomérica. Por el contrario una intensidad menor 12-15RM, un volumen mayor y una progresión horizontal en la ejecución de los ejercicios (completar todas las series de cada ejercicio) parece ser que al provocar una fatiga acumulada conduce en mayor grado a la consecución de una hipertrofia sarcoplásmica (Adaptado de Zatsiorsky 1970, 1995)
La fatiga.
La fatiga, es definida como la imposibilidad de generar una fuerza, requerida o esperada, se comporta como una base del fenómeno de adaptación encaminada a evitar lesiones irreversibles y aunque la fatiga es un concepto asociado a rendimientos inferiores a los que potencialmente es capaz de realizar un individuo, o a mecanismos de defensa que se activan ante el deterioro de determinadas funciones orgánicas y celulares, no se debe olvidar que en el entrenamiento deportivo la fatiga es un estado imprescindible para poder conseguir respuestas de adaptación, siempre que éstas se ordene de forma que no conduzcan a estados de sobreentrenamiento.
Las definiciones del concepto fatiga son diversas y múltiples. Englobando el conjunto de consideraciones establecidas, puede, también, definirse a la fatiga como un estado funcional de significación protectora, transitorio y reversible, expresión de una respuesta de índole homeostática, a través de la cual se impone de manera ineludible la necesidad de cesar o, cuando menos, reducir la magnitud del esfuerzo o la potencia del trabajo que se está efectuando.
En la fatiga, además de las modificaciones fisiopatológicas que, en general no se circunscriben al ámbito solicitado pudiendo afectar al organismo en su globalidad, aparecen componentes adicionales sensoriales, por ejemplo dolor, o subjetivos, que se concretan en sensaciones de incomodidad o malestar. La aparición del estado de fatiga obedece a causas de diversa índole y que intervienen de manera conjunta, actuando a nivel central o periférico.
La fatiga física aparece cuando se produce una notoria desproporción entre la magnitud del ejercicio y las posibilidades de ejecución del mismo. De ahí, la importancia de proceder a una correcta estimación del trabajo efectuado, lo que en ocasiones entraña una dificultad considerable. La existencia de tres parámetros distintos y específicos en la cuantificación del nivel del esfuerzo y, por lo tanto, de su magnitud-potencia o intensidad desarrolladas, velocidad de ejecución y duración, complica de manera considerable su tipificación.
Cada actividad física aportará una contribución relativa particular para cada uno de los tres componentes indicados, pudiéndose diferenciar, con ello, situaciones de fatiga resultantes de actividades tan dispares como el levantamiento de pesas que exige una potencia elevada, velocidad de ejecución y, sobre todo, duración escasa, y una carrera de 10.000 metros. Esta última, requiere una condición completamente distinta: la velocidad de ejecución es moderada y la potencia desarrollada, baja, pero con una duración considerable. La «zona de fatiga» queda fuera de la «zona de tolerancia» interior, y a ella accede cada uno de los factores por separado o combinados entre sí.
No existen procedimientos de tratamiento, propiamente dicho, de esta condición, si bien, la adopción de medidas protectoras, como por ejemplo, un buen entrenamiento o acondicionamiento físico, u otras estrategias de ayuda ergogénica pueden retardar su aparición o disminuir su duración.
¿Qué ocurre cuando inadvertidamente ponemos la mano sobre un horno caliente? Primero, los estímulos de calor y dolor son recibidos por los termorreceptores y por los nociceptores de la mano, luego viajan hasta la médula espinal, estos impulsos son integrados instantáneamente por las interneuronas que conectan las neuronas sensoras y motoras. El impulso pasa a las neuronas motoras y viaja hasta los efectores, los músculos que controlan la retirada de la mano. El resultado es que retiramos la mano del horno caliente de forma refleja, sin pensar en ello.
Un reflejo es una respuesta reprogramada, siempre que nuestros nervios sensores transmiten impulsos específicos, nuestro cuerpo reacciona instantáneamente y de forma idéntica. En el ejemplo, tanto si tocamos algo demasiado caliente o demasiado frío, los termorreceptores obtendrán un reflejo para la retirada de la mano. Tanto si el dolor proviene del calor como de un objeto cortante, los nociceptores también producen una retirada refleja cuando nos percatamos conscientemente del estimulo especifico, después de que los impulsos sensores hayan sido transmitido también hasta la corteza sensora primaria, la actividad refleja ya estará en camino, o incluso se habrá completado. Toda la actividad neural tiene lugar con extrema rapidez, ya que un reflejo es el tipo más rápido de respuesta porque no necesitamos tiempo para tomar una decisión consciente. Sólo es posible una reacción: no es preciso considerar ninguna opción.
El nivel de control del sistema nervioso varía como respuesta al aferente sensorial de acuerdo con la complejidad del movimiento necesario. Los reflejos sencillos dependen de la médula espinal, mientras que las reacciones complejas requieren la intervención del encéfalo.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004) Fisiología del esfuerzo del deporte.
Acto y Arco Reflejo del Reflejo Miotatico.
Acto reflejo: Todo estiramiento o elongación del músculo, provoca una respuesta refleja consistente en la contracción del mismo, lo que se opone al cambio de longitud.
Como ya sabemos todo mecanismo reflejo consta de diversos componentes íntimamente relacionados, que conforman un acto reflejo.
En el caso específico del reflejo miotático que constituye un sistema de regulación muscular periférico por retroalimentación, los elementos que constituyen el arco se delimitan muy bien.
El receptor que es un traductor, es el huso neuromuscular que puede detectar la longitud y la velocidad de contracción del músculo y llevar la información en forma de impulsos nerviosos aferentes y debidamente codificados ala motoneurona alfa que inerva a las fibras musculares estriadas.
La motoneurona representa el identificador de error, de procesamiento de la información, ya que a su vez inerva al músculo que es el efector, es decir es quien ajusta su función según la señal de entrada, y el elemento controlado es el grado de contracción muscular, que es en definitiva la que se opone a la carga que esta provocando la distensión excesiva.
En general un sistema de retroalimentación tiene como característica principal la información casi continua desde el elemento sometido a regulación hacia el sistema regulador, es precisamente esa información la que constituye la retroalimentación negativa.
Entre sus características más importantes están las siguientes:
• Los músculos estriados originan este reflejo de manera variable pero es más pronunciado en los músculos extensores.
• El estímulo adecuado es la distensión y la sensibilidad de los receptores es tal que pueden ser activados por vibración.
• La repuesta es específica, el músculo que se distiende inicialmente es el que responde contrayéndose.
• La contracción refleja no dura más que la distensión, no hay post descarga o descarga persistente.
• Se trata de un reflejo espinal que persiste después de separar la médula de los centros superiores.
Mecanismo de la inhibición reciproca.
Generalmente, los músculos operan en pares de agonistas y antagonistas, de tal forma que cuando un grupo de músculos se contrae, los que ejercen acciones opuestas se relajan, aquellos que se hallan más directamente implicados en generar un movimiento determinado se denomina agonista o motores primarios. Los que se relajan, o se oponen a la acción de los anteriores, se denominan antagonistas. La actividad conjunta en coordinación y oposición de agonistas y antagonistas se denomina inervación recíproca. Por ejemplo cuando se flexiona el codo mediante la contracción del bíceps al momento de levantar unas mancuernas, el musculo tríceps, cuya función habitual es la de extender dicha extremidad, debe relajarse. Si esto no ocurre así, los dos músculos traccionan simultáneamente, impidiendo el movimiento. De igual forma, el bíceps debe relajarse cuando se intenta extender el codo por encima de la cabeza igualmente cuando se levanta una mancuerna.
Referencia: Alter, Michael. (1999). Estiramientos Deportivos. Human Kinetics, EE.UU.
5 características funcionales de las fibras musculares rápidas y lentas.
Cada músculo del cuerpo está compuesto por dos tipos de fibras: lentas y rápidas, cada una de ellas con características propias:
Fibras rápidas (blancas)
• Fibras mucho más grandes, para una contracción muy potente.
• Retículo sarcoplásmico extenso, para una liberación rápida de calcio.
• Grandes cantidades de enzimas glucolíticas, para la liberación rápida de energía.
• Riego sanguíneo menos amplio, porque el metabolismo oxidativo es menos importante.
• Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo tiene poca importancia.
Fibras lentas (rojas)
• Fibras musculares más pequeñas.
• Están inervadas por fibras nerviosas más pequeñas.
• Sistema vascular más amplio, para que las fibras cuenten con cantidad extra de oxígeno.
• Gran cantidad de mitocondrias, debido a niveles elevados del metabolismo oxidativo.
• Contienen grandes cantidades de mioglobina, almacena oxígeno para las mitocondrias.
Las fibras blancas están adaptadas para contracciones rápidas y poderosas como por ejemplo saltar; las fibras rojas para actividad muscular continua y prolongada como por ejemplo una maratón.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Chicharro, L y Vaquero, F. (2006). Fisiología del ejercicio.
Proceso de acoplamiento entre la excitación del musculo esquelético y el proceso de la contracción muscular.
La acción muscular se inicia con un impulso nervioso motor, el nervio motor libera acetilcolina, que abre las puertas de los iones en las membranas de las células musculares, permitiendo que el sodio entre en la célula muscular (despolarización). Si la célula se despolariza suficientemente, se dispara un potencial de acción y la acción muscular se produce.
El potencial de acción viaja a lo largo del sarcolema, después a través del sistema de túbulos y filamentos hace que el calcio se almacenado sea liberado del retículo sarcoplasmático.
El calcio se enlaza con la troponina, y luego esta levanta las moléculas de tropomiosina de los puntos activos sobre el filamento de actina, abriendo estos puntos para que se enlacen con la cabeza de miosina.
Una vez alcanzado el punto activo de actina, la cabeza de miosina se inclina de modo que los dos se deslicen uno a través del otro. La inclinación de la cabeza de miosina es el ataque de fuerza.
La energía es requerida antes de que la acción muscular pueda ocurrir, la cabeza de miosina se enlaza con el ATP, y la ATPasa que se encuentra en la cabeza divide el ATP en ADP y Pi, liberando energía para alimentar la contracción.
La acción muscular finaliza cuando el calcio es bombeado nuevamente desde el sarcoplasma al retículo sarcoplasmatico para almacenarlo. Este proceso, que conduce a la relajación, requiere también energía adoptada por el ATP.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Importancia del ion de calcio en el proceso de la contracción muscular.
Además de despolarizar la membrana de la fibra, el impulso eléctrico viaja a través de la estructura de túbulos de las fibras (túbulos T y retículo sarcoplasmático) hacia el interior de las células. La llegada de una carga eléctrica hace que el retículo sarcoplasmatico libere grandes cantidades de iones de calcio (Ca++) almacenados en el sarcoplasma.
En estado de reposo, se cree que las moléculas de tropomiosina se hallan encima de los puntos activos de los filamentos de actina, impidiendo la unión de la cabeza de miosina. Una ves que los iones de calcios son liberados del retículo sarcoplasmatico, se une con la troponina en los filamentos de actina. Se cree que entonces que la troponina con su fuerte afinidad por los iones de calcio, inicia el proceso de acción levantando las moléculas de tropomiosina de los lugares activos de los filamentos de actina.
Puesto que la tropomiosina normalmente oculta los puntos activos, bloquea la atracción entre el puente cruzado de miosina y el filamento de actina, no ostante una vez la tropomiosina ha sido separada de los lugares activos mediante la troponina y el calcio, las cabezas de miosina pueden unirse a los puntos activos de los filamentos de actina.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Características mecánicas del musculo esquelético.
El cuerpo humano cuenta con tres tipos de músculos, cada uno de ellos posee una estructura y función específica. El músculo cardíaco (corazón) y el músculo liso (visceral) son del tipo involuntario. Por el otro lado, el músculo esquelético o estriado es del tipo voluntario. Por su parte, el músculo esquelético y cardíaco son estriados, y tienen mecanismos contráctiles semejantes. Los músculos esqueléticos se insertan en el esqueleto y son responsables de los movimientos del cuerpo en el espacio. El sistema muscular del cuerpo está integrado pos estos músculos.
Los músculos esqueléticos poseen el control consciente (voluntario) del movimiento, sirven de locomoción (unen y mueven el esqueleto). Formados por células largas (fibras) estriadas paralelas adheridas al esqueleto óseo que mueve sus partes. Las células musculares están dispuestas en hilos elásticos agrupados en paquetes, varios de los cuales juntos constituyen un músculo. Estos músculos están controlados por nuestra voluntad. Constituyen cerca de 40% de peso corporal de la persona. La contracción de los músculos esqueléticos producen los movimientos corporales, tales como: caminar, respirar, entre otros.
Función del musculo esquelético:
Movimiento: Las Contracciones de los músculos esqueléticos producen movimientos del cuerpo como una unidad global (locomoción), así como de sus partes.
Producción de Calor: Las contracciones de los músculos esqueléticos constituyen una de las partes más importantes del mecanismo para conservar la homeostasia de la temperatura corporal. Puesto que los músculos constituyen un gran número de células en el cuerpo, éstos son la principal fuente para la producción de calor.
Postura y Soporte del Cuerpo: La contracción parcial continua de muchos músculos esqueléticos hace posible levantarse, sentarse y adoptar otras posiciones sostenidas que permite el cuerpo humano.
Referencia: Wilmore, J y Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo del deporte.
Tipos de contracciones musculares vinculadas al desarrollo de la cualidad fuerza.
Tipos de contracción muscular:
Concéntrica: Produce movimiento (acción dinámica). Representa la acción principal de los músculos esqueléticos. Cuando el músculo se acorta, los filamentos de actina y miosina se deslizan los unos a lo largo de los otros. Los filamentos de actina (delgados) son arrastrados, haciendo que se aproximen, lo cual incrementa su sobreposición con los filamentos de miosina (gruesos). Como resultado, se produce el movimiento articular (acciones dinámicas).
Excéntrica: Este tipo de contracción produce un alargamiento muscular (aumenta la longitud muscular), incluido en la acción dinámica que genera el movimiento articular. Los filamentos de actina se separan (estiran). Los filamentos de actina (delgados) son arrastrados en dirección contraria al centro del sarcómero. Esto produce movimiento articular (acciones dinámicas). Por ejemplo, la acción del bíceps braquial cuando el codo se extiende para bajar una resistencia/peso.
Isométrica (Estática): Se genera tensión pero la longitud muscular no cambia (permanece estática), donde el ángulo articular no varía.
Los filamentos de actina y miosina permanecen en su posición original. Los puentes cruzados de miosina se forman y son reciclados, produciendo fuerza/tensión. Esta fuerza es demasiado grande para que los filamentos de actina se muevan. Este tipo de contracción no produce movimiento articular (acción estática). Un ejemplo de una tensión estática sería tratar de levantar un objeto que es más pesado que la fuerza generada por el músculo, superar la resistencia/peso implica generar un movimiento articular. Si se pueden reclutar suficientes unidades motoras como para producir la fuerza necesaria para superar la resistencia, una acción estática puede convertirse en una acción dinámica
Otro ejemplo ocurre cuando se sostiene el peso de un objeto, manteniéndolo fijo con el codo flexionado.
La fuerza:
Se podría definir la fuerza como la capacidad de la contracción muscular de vencer, hacer presión o aguantar una resistencia.
Es la capacidad de superar o contrarrestar fuerzas (internas o externas) mediante la actividad muscular.
Zacziorski dice: "es la capacidad para vencer resistencias externas o contrarrestarlas mediante esfuerzos musculares".
Fuerza general: es la manifestación de la fuerza de todos los grupos musculares independientemente de la actividad que se realice.
Fuerza específica: es la manifestación de fuerza realizada por los grupos musculares que se encuentren directamente implicados en la realización de un gesto motor concreto.
Los factores básicos que influyen en la fuerza son:
• Temperatura del músculo.
• Estado de entrenamiento.
• Fatiga.
• Área de la sección transversal del músculo.
• Longitud inicial del músculo.
• Pretensión muscular.
• Tipo de contracción muscular.
• Otros factores.
Tipos de fuerza:
Una clasificación que podría englobar a todos los tipos sería la siguiente:
Fuerza máxima: Se requiere la máxima actuación del sistema neuromuscular para vencer una gran resistencia.
• Fuerza máxima estática: Es la fuerza máxima que se puede realizar contra una resistencia insalvable (empujar una pared con todas las fuerzas posibles).
• Fuerza máxima dinámica: La máxima fuerza ejercida consecuente con la realización de un gesto motriz (sostener un peso imposible con mi brazo, este se irá bajando).
• Fuerza velocidad: Capacidad de acelerar una masa hasta conseguir dotarla de la máxima velocidad posible (saltos, lanzamientos).
• Fuerza resistencia: Capacidad de intervención de un grupo o grupos musculares en un esfuerzo continuado, con toda la implicación neurometabólica que conlleva (remeros, judokas).
Desarrollo de la fuerza:
Se pueden utilizar dos tipos de ejercicios:
Con cargas externas:
• Cargas livianas o ligeras: Desarrollo de fuerza velocidad principalmente y mejorar la fuerza resistencia.
• Cargas pesadas: Desarrollo de la fuerza máxima.
Con autocarga: Utilizamos el peso de nuestro cuerpo únicamente.
En las edades escolares debemos tener mucha precaución en el desarrollo de esta cualidad, entre los 10 y 13 años se puede empezar a trabajar esta cualidad y se hará con ejercicios variados y no muy específicos fundamentados sobre todo en juegos de tracción, arrastre, empuje, lucha, así como desplazamientos en distintas posiciones, lanzamientos de objetos (bolsas de arena, botellas).
Entre los 12 y 13 años es el momento ideal para empezar a trabajar la fuerza velocidad con multisaltos, lanzamientos y también la fuerza resistencia con cargas livianas y gran número de repeticiones.
De los 14 a los 16 se puede empezar el trabajo con pequeñas cargas, haciendo un circuito con diferentes tipos de ejercicios.
A partir de lo 17 se puede empezar con ejercicios sistematizados a base de pesas, teniendo mucho cuidado con el trabajo con cargas máximas y submáximas.
Principales adaptaciones musculares producidas por el entrenamiento de fuerza.
El entrenamiento de fuerza genera adaptaciones que evolucionan desde las neuronales y las estructurales, estas ultimas conocidas como hipertrofia. El aumento de sección transversal del músculo (hipertrofia) es un fenómeno adaptativo el cual no se acaba de descubrir cual es el mecanismo que lo desencadena, ni cual el mecanismo por el cual aumenta su tamaño (hipertrofia o hiperplasia).
Por su característica estética puede ser considerado uno de los objetivos del entrenamiento de fuerza más pretendidos por los usuarios de una sala de musculación.
Muchas veces la obsesión por conseguir este desarrollo máximo de los músculos (vigorexia) ciega a los usuarios e incluso a instructores y obvian aspectos básicos de la teoría del entrenamiento, que han sido extraídos tras años de investigaciones científicas.
Esta vigorexia en el peor de los casos se aboca a un consumo de anabolizantes, consecuencia fatal, porque es un método de crecimiento muscular en el que también prima la desinformación.
Lo primero a destacar es que “en ocasiones como respuesta a algunas modalidades de entrenamiento, puede existir una gran hipertrofia muscular no acompañada de incremento de fuerza...” (Barbany, 1990) con lo que nos obliga a diferencia los que sería una adaptación estructural funcional de la que no lo sería, al respecto Tous 1999 diferencia dos tipos de hipertrofias al igual que hace Nikituk y Samoilov (1990) citados por Siff y Verhonshansky 2000.
La hipertrofia sarcoplasmática también denominada estética (Tous, 1999) la que aumenta el volumen de los elementos no contráctiles; aumento de la sección transversal, pero la densidad de las fibras musculares por unidad de área disminuye y no se produce el aumento de fuerza muscular correspondiente.
Y la hipertrofia sarcomérica, también llamada hipertrofia útil caracterizada por aumento de tamaño y del número de los sarcómeros pudiendo ser en serie o en paralelo a las miofibrillas existentes siendo en paralelo las que contribuirán a la mejora de la capacidad para producir tensión muscular. Este tipo de hipertrofia permite aplicar que la fuerza contráctil máxima muscular es de unos 3-4 Kg/cm2 de la sección del músculo Guyton Hall (1997)
Tomado de Tous, 1999 Distintos tipos de hipertrofia y tipo de entrenamiento que puede explicar su aparición, el entrenamiento con una intensidad en torno a 10RM, un volumen por grupo muscular no excesivamente elevado (10 series) y una progresión vertical
(pasar de la 1ª serie de un ejercicio a la 1ª serie de otro ejercicio en la ejecución de los ejercicios parece ser el estímulo más adecuado para conseguir una hipertrofia útil o sarcomérica. Por el contrario una intensidad menor 12-15RM, un volumen mayor y una progresión horizontal en la ejecución de los ejercicios (completar todas las series de cada ejercicio) parece ser que al provocar una fatiga acumulada conduce en mayor grado a la consecución de una hipertrofia sarcoplásmica (Adaptado de Zatsiorsky 1970, 1995)
La fatiga.
La fatiga, es definida como la imposibilidad de generar una fuerza, requerida o esperada, se comporta como una base del fenómeno de adaptación encaminada a evitar lesiones irreversibles y aunque la fatiga es un concepto asociado a rendimientos inferiores a los que potencialmente es capaz de realizar un individuo, o a mecanismos de defensa que se activan ante el deterioro de determinadas funciones orgánicas y celulares, no se debe olvidar que en el entrenamiento deportivo la fatiga es un estado imprescindible para poder conseguir respuestas de adaptación, siempre que éstas se ordene de forma que no conduzcan a estados de sobreentrenamiento.
Las definiciones del concepto fatiga son diversas y múltiples. Englobando el conjunto de consideraciones establecidas, puede, también, definirse a la fatiga como un estado funcional de significación protectora, transitorio y reversible, expresión de una respuesta de índole homeostática, a través de la cual se impone de manera ineludible la necesidad de cesar o, cuando menos, reducir la magnitud del esfuerzo o la potencia del trabajo que se está efectuando.
En la fatiga, además de las modificaciones fisiopatológicas que, en general no se circunscriben al ámbito solicitado pudiendo afectar al organismo en su globalidad, aparecen componentes adicionales sensoriales, por ejemplo dolor, o subjetivos, que se concretan en sensaciones de incomodidad o malestar. La aparición del estado de fatiga obedece a causas de diversa índole y que intervienen de manera conjunta, actuando a nivel central o periférico.
La fatiga física aparece cuando se produce una notoria desproporción entre la magnitud del ejercicio y las posibilidades de ejecución del mismo. De ahí, la importancia de proceder a una correcta estimación del trabajo efectuado, lo que en ocasiones entraña una dificultad considerable. La existencia de tres parámetros distintos y específicos en la cuantificación del nivel del esfuerzo y, por lo tanto, de su magnitud-potencia o intensidad desarrolladas, velocidad de ejecución y duración, complica de manera considerable su tipificación.
Cada actividad física aportará una contribución relativa particular para cada uno de los tres componentes indicados, pudiéndose diferenciar, con ello, situaciones de fatiga resultantes de actividades tan dispares como el levantamiento de pesas que exige una potencia elevada, velocidad de ejecución y, sobre todo, duración escasa, y una carrera de 10.000 metros. Esta última, requiere una condición completamente distinta: la velocidad de ejecución es moderada y la potencia desarrollada, baja, pero con una duración considerable. La «zona de fatiga» queda fuera de la «zona de tolerancia» interior, y a ella accede cada uno de los factores por separado o combinados entre sí.
No existen procedimientos de tratamiento, propiamente dicho, de esta condición, si bien, la adopción de medidas protectoras, como por ejemplo, un buen entrenamiento o acondicionamiento físico, u otras estrategias de ayuda ergogénica pueden retardar su aparición o disminuir su duración.
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