Fisiología Muscular: Estructura, Contracción y Entrenamiento

Fisiología Muscular

El sistema muscular produce el movimiento gracias a la contracción y relajación de los músculos y a la colaboración de otras estructuras como son: los huesos, las articulaciones y los ligamentos.

Estructura de los Músculos

Desde el punto de vista morfológico, los músculos presentan dos partes diferenciadas:

Tendones

Situados en los extremos de los músculos, los tendones se insertan en los huesos.

Vientre Muscular

Es el elemento contráctil del músculo. Aquí se encuentran las fascias, las fibras musculares y las miofibrillas de actina y miosina.

Componentes de la Fibra Muscular

• Fibra Muscular: Una célula muscular individual.
• Sarcolema: La fibra muscular está envuelta por una membrana de plasma.
• Sarcoplasma: El citoplasma de una fibra muscular.
• Miofibrillas: Filamentos que forman la fibra muscular.
• Sarcómeros: Unidades funcionales más pequeñas de un músculo. Están compuestos de filamentos de dos proteínas, actina y miosina, que son responsables de la contracción muscular.

Proteínas Contráctiles

• Miosina: Filamento grueso, que su agrupación conforma las bandas A.
• Actina: Filamento delgado, que conforma las bandas I. Conjuntamente con la actina encontramos la tropomiosina y la troponina, que también intervienen en la regulación de la contracción muscular.

Tipos de Músculos

Existen tres tipos de músculos:

• Esquelético: Son los encargados del movimiento consciente.
• Cardíaco: Forma parte principal de las paredes del corazón.
• Liso: Se encuentra en los órganos internos y en las paredes de los vasos sanguíneos. Son músculos involuntarios, no tenemos control consciente sobre ellos.

Tipos de Músculos Según el Movimiento

• Agonistas: Actúan a favor del movimiento.
• Antagonistas: Se oponen al movimiento.
• Fijadores: Permiten la acción correcta de los agonistas y antagonistas.

La Contracción Muscular

La contracción muscular de los tejidos cardíaco y liso es involuntaria y está controlada por el sistema nervioso vegetativo.

La contracción muscular de los tejidos esqueléticos es voluntaria y ordenada por el sistema nervioso central. Esta transmisión se realiza por medio de las neuronas.

• Placa Motora: Zona donde se produce la unión entre el nervio y el músculo.
• Unidad Motora: Está formada por una neurona motora y todas las fibras musculares a las que esta sirve.

Tipos de Contracción Muscular

• Contracción Isométrica: Si el músculo crea tensión pero no se estira ya que los dos extremos quedan fijos.
• Contracción Isotónica: Cuando el músculo crea una tensión constante a causa del movimiento de las articulaciones donde se inserta.
  • Isotónica Concéntrica: La tensión acorta el músculo.
  • Isotónica Excéntrica: La tensión estira el músculo.

Vías Metabólicas

Los alimentos que ingerimos serán los que suministren en primer término la energía necesaria en nuestro cuerpo para la contracción muscular. Estos alimentos se transforman en una única sustancia que puede generar la contracción muscular: el ATP (Adenosín Trifosfato). Las vías anaeróbica aláctica, anaeróbica láctica y aeróbica suponen diferentes formas de resintetizar y utilizar la energía.

• ATP: Molécula energética que está en la miosina.
• Acetilcolina: Sustancia que propicia la contracción muscular para que pueda entrar el sodio.

Metabolismos Energéticos

Anaeróbica Aláctica

• Hidrólisis del ATP: El ATP intramuscular permite realizar contracciones musculares a máxima intensidad durante unos 5 segundos.
• Fosfocreatina: Está almacenada en el músculo. Un fósforo se separa de la fosfocreatina y se combina con el ADP, proceso denominado transfosforilación, y su duración es de unos 10 segundos. Servirá para esfuerzos de muy poca duración y máxima intensidad (saltos, lanzamientos, etc.).
  • Fosfocreatina (CP) = Creatina + P + Energía
  • ADP + P + Energía = ATP

Este proceso será anaeróbico porque no necesita oxígeno y aláctico porque no produce ácido láctico.

Anaeróbica Láctica

Otro mecanismo de producir energía es la glucólisis anaeróbica, donde se metabolizará la glucosa sin presencia de oxígeno, lo que resultará en la producción de ácido láctico.

• Glucosa = Energía + Ácido Láctico

El glucógeno está almacenado en los músculos, en el hígado y en la glucosa sanguínea. Los niveles de glucógeno pueden aumentarse mediante el entrenamiento y con la ingesta de carbohidratos.

Nos permitirá mantener el ejercicio hasta aproximadamente 2 o 3 minutos.

Aeróbico

Cuando el músculo tiene que mantener una actividad superior a 3 minutos, necesitará un nuevo sistema de producción de energía: el aeróbico, que utiliza oxígeno para funcionar. Se utilizarán glucosa, grasa y, en casos extremos, proteínas.

• Intensidad de ejercicio baja y cantidad de oxígeno alta: se utilizarán las grasas.
• Intensidad de ejercicio alta y cantidad de oxígeno baja: se utilizará el glucógeno.

Interacción de los Sistemas Energéticos

Tiempos de inicio de la actividad: Primero se utiliza la vía anaeróbica aláctica (primeros 5 segundos), después la anaeróbica láctica (2 o 3 minutos) y por último la aeróbica (de 3 minutos a horas).

Potencia:

• Anaeróbica Aláctica: La que da máxima energía por unidad de tiempo.
• Anaeróbica Láctica: Un poco menos de energía que la anterior.
• Aeróbica: Un poco menos que las dos anteriores.

Duración: Va en sentido contrario a la potencia. La aeróbica es prácticamente inagotable, la anaeróbica láctica dura menos y la aláctica menos todavía.

La energía que obtenemos de los alimentos la almacenamos en forma de ATP. El ATP se genera mediante tres metabolismos energéticos:

• El sistema ATP-CP
• El sistema glucolítico
• El sistema oxidativo

Métodos de Entrenamiento

Fuerza

Capacidad de vencer una resistencia utilizando la tensión provocada por la contracción muscular.

Elementos que Condicionan la Fuerza

• Volumen Muscular (fibras rápidas o lentas, gruesas y alargadas): a más volumen, más fuerza.
• Tipos de Contracción Muscular: Isotónica concéntrica, isotónica excéntrica e isométrica.
• Coordinación de los Músculos: Agonistas, antagonistas y fijadores.

Clasificación de la Fuerza

• Fuerza Máxima: Capacidad de crear la máxima tensión con una contracción muscular. Carga máxima, aceleración mínima. Ej: halterofilia.
• Fuerza Explosiva: Capacidad de superar cargas no altas con la máxima velocidad de movimiento. Carga pequeña, aceleración máxima. Ej: salto de longitud.
• Fuerza Resistencia: Capacidad de hacer una actividad de fuerza durante un tiempo largo determinado y resistir el cansancio que provoca. Carga media, aceleración media. Ej: remeros de kayak.

Métodos de Entrenamiento Básicos

Circuito

Ejemplo:

Series (Pirámide)

Ejemplo:

Métodos de Entrenamiento Avanzados

• Rutinas por Grupos Musculares: Se divide el cuerpo por diferentes grupos y se ejercita una parte por cada sesión de trabajo.
  • Ej: lunes y jueves: pecho/espalda/bíceps.
  • martes y viernes: piernas/hombros/tríceps/abdominales.

  Con esta división haremos más intensidad, más peso y más series por sesión.

  Según la intensidad, el volumen y el tiempo de recuperación podemos mejorar la fuerza máxima, la fuerza explosiva y la fuerza resistencia.

• Entrenamiento Excéntrico: Cualquier movimiento tiene una fase excéntrica (el músculo se alarga) y una fase concéntrica (el músculo se acorta). Los beneficios de estas dos fases son el incremento de masa muscular, la prevención de lesiones, el fortalecimiento de las articulaciones, etc.
• Entrenamiento Isométrico: Se efectúa de forma estática sin variar la longitud externa del músculo (el incremento de la fuerza vendrá determinado por la intensidad de la contracción).
• Repeticiones Forzadas: Buscamos la fatiga muscular pero sin sobrepasarla. Este método estimula la hipertrofia y la fuerza máxima.
• Electroestimulación: Método que suple los impulsos nerviosos por impulsos eléctricos externos. Se utiliza para la rehabilitación y recuperación muscular. Es ideal combinarlo con otros métodos de entrenamiento.
• Método Pliométrico: Ideal para desarrollar la fuerza explosiva y la capacidad de reacción. Ej: saltos horizontales, rebotes, lanzamientos con pelota medicinal. La intención es liberar energía elástica del complejo muscular.

Resistencia

Es la capacidad de mantener un esfuerzo físico durante un tiempo prolongado, retardando la aparición de la fatiga, y la capacidad de recuperarnos rápidamente.

Resistencia Anaeróbica Aláctica

• Volumen: 10 segundos máximo.
• Intensidad: 90-100% del máximo.
• No se produce ácido láctico.
• Utiliza la primera vía energética.
• Ej: sprint de 10 metros.

Resistencia Anaeróbica Láctica

• Volumen: entre 10 segundos y 2 minutos.
• Intensidad: entre 80-90% del máximo.
• Se produce ácido láctico.
• Utiliza la segunda vía energética.
• Ej: carrera de 100 metros vallas.

Resistencia Aeróbica

Potencia Aeróbica

• Volumen: entre 2 y 10 minutos.
• Intensidad: entre 60-80% del máximo.
• Ej: prueba de 1500 metros.

Capacidad Aeróbica

• Volumen: entre 10 minutos y 2 horas.
• Intensidad: entre 40-60% del máximo.
• Ej: maratón.

Duración

• Volumen: entre 20 minutos y unas cuantas horas.
• Intensidad: muy suave, entre 30-50% del máximo.
• Ej: caminar por la montaña.

Métodos de Entrenamiento de la Resistencia

• Método Continuo: Esfuerzo físico continuado sin interrupciones ni pausas. Acciones de intensidad constante y moderada y volumen bastante grande.
  1. Uniforme: Misma intensidad.
  2. Variable: Varía la intensidad.
• Método de Intervalos: Divide la distancia total en fragmentos de esfuerzo separados por pausas de recuperación.
  1. Intervalo intensivo.
  2. Intervalo extensivo.
• Método de Repeticiones Cortas: Divide la distancia total en fragmentos de esfuerzo separados por pausas de recuperación completas.

Velocidad

Capacidad de hacer uno o varios movimientos en el mínimo tiempo posible. En la velocidad siempre tiene que haber velocidad máxima y volumen bajo.

Clasificación de la Velocidad

• Velocidad de Reacción: Tiempo que pasa desde el estímulo hasta que soy capaz de contraer la musculatura. Puede ser:
  • Simple: Un solo estímulo y la respuesta es conocida.
  • Discriminatoria: Un estímulo desconocido y tiene diversas respuestas.
• Velocidad de Contracción: Capacidad que tiene la fibra muscular de contraerse en el menor tiempo posible. Condicionada por:
  • La fuerza o capacidad de crear tensión.
  • La frecuencia del estímulo.
  • La temperatura de la musculatura.
• Velocidad de Desplazamiento: Capacidad de realizar una distancia corta (20-30 metros) en el menor tiempo posible. Cómo responde el sistema nervioso hacia el muscular.

Sistemas de Entrenamiento de la Velocidad

La velocidad la entrenaremos siempre a máxima intensidad. Normalmente se utiliza el sistema de repeticiones. Las pausas serán muy importantes y las tendremos que respetar porque si, motivado por el cansancio, no podemos seguir con la intensidad necesaria del entrenamiento, lo realizaremos de otra capacidad. Se deberá hacer un buen calentamiento, muy bueno, para evitar lesiones.

Flexibilidad

Capacidad de realizar un movimiento con el máximo recorrido angular posible de una articulación determinada.

Clasificación de la Flexibilidad

• Flexibilidad Absoluta: Capacidad máxima de movimiento de una articulación.
• Flexibilidad de Trabajo: Grado de movimiento necesario para realizar una técnica con éxito.
• Flexibilidad Residual: Nivel de movimiento, superior al de trabajo, que el deportista ha de desarrollar para no tener rigidez y lesiones.

Sistemas de Entrenamiento de la Flexibilidad

• Balístico: Realizar con mucha velocidad. Activa el reflejo miotático. En el calentamiento.
• Estático: Permite la percepción y el control de la intensidad. Se utiliza en estiramientos pasivos, activos.
• PNF: Combinan diferentes tipos de estiramientos estáticos. Tiene 3 fases:
  • Estiramiento del músculo hasta el límite soportable durante 10-30 segundos.
  • Tensión: contracción del músculo durante 10-30 segundos, pero en dirección totalmente contraria a la fase anterior.
  • Estiramiento otra vez durante 10-30 segundos y que nunca se llegue a sentir dolor.
• Globales: Se utiliza en yoga, fisioterapia, etc., para la corrección postural del cuerpo.

Métodos de Entrenamiento para la Mejora de las Capacidades Coordinativas

En la ejecución del movimiento siempre intervendrán:

• Mecanismo de percepción.
• Mecanismo de decisión.
• Mecanismo de ejecución.
• Control del movimiento.

Para mejorar, utilizaremos ejercicios muy variados y dinámicos, que no estén automatizados, porque si no, no se mejoraría la coordinación.

Las pautas son:

• Variación del ritmo.
• Variación de las condiciones externas.
• Ejecución de habilidades conocidas con control de tiempo.
• Variaciones de la información perceptiva.
• Ejecución de acciones de alta dificultad en estado de cansancio.

Adaptaciones Cardiovasculares

El sistema cardiovascular durante el ejercicio se encarga de:

• Aportar oxígeno, nutrientes y hormonas a los músculos que se contraen y que requieren energía para moverse.

Adaptaciones:

1. Aumento del volumen del plasma sanguíneo.
2. Aumento de la capacidad contráctil del corazón.
3. Aumento de la hemoglobina en la sangre.
4. Reducción de la resistencia periférica vascular.
5. Mejora de la circulación coronaria.

Adaptaciones Respiratorias

El entrenamiento afectará principalmente a los valores de consumo máximo de oxígeno (VO2 máx.). Los estudios indican que con un entrenamiento continuado de la aptitud aeróbica puede aumentar hasta un 30%.

Adaptaciones Musculares

El entrenamiento continuado producirá:

• Aumento de la capacidad funcional de las vías metabólicas.
• Aumento de la capacidad de tolerancia del lactato y su eliminación.
• Aumento de la capacidad de las fibras musculares.
• Aumento del número de mitocondrias.
• Aumento de la capacidad funcional de las fibras: fibras lentas, fibras rápidas y fibras muy rápidas.

Resumen de Adaptaciones Cardiovasculares, Respiratorias y Musculares

En el Sistema Muscular

• Temporales: Diferencias dependiendo del tipo de fibras. Las fibras lentas para trabajar larga duración y las fibras rápidas para trabajar cortas e intensos. El % de unas y otras se determina genéticamente.
• Crónicas: Aumento de la hipertrofia muscular y aumento de la fuerza muscular.

En el Aparato Respiratorio

• Temporales: Aumento de la capacidad respiratoria máxima (50%), aumento de la difusión de oxígeno.
• Crónicas: Aumento del volumen de oxígeno máximo (10%).

En el Sistema Cardiovascular

• Temporales: Aumento del flujo sanguíneo muscular (25 veces) y menos fatiga cardíaca.
• Crónicas: Aumento de la medida del corazón y aumento de la potencia de latido.

Cuantificación del Entrenamiento: La Fatiga

• Los sistemas energéticos: Su agotamiento puede dificultar la producción de ATP.
• La acumulación de deshechos metabólicos: Los deshechos generados por el ácido láctico pueden producir fatiga.
• El sistema nervioso: La insuficiencia de transmisión nerviosa.

Entrenamiento Excesivo

• Cuando realizamos un entrenamiento en volumen e intensidad demasiado elevado.
• Este entrenamiento no nos aportará mejoras en el rendimiento, sino al contrario, debido al agotamiento del glucógeno.
• El volumen de entrenamiento puede aumentarse aumentando la duración y la frecuencia de las sesiones de entrenamiento.
• El entrenamiento de alta intensidad y bajo volumen solo puede hacerse durante breves periodos de tiempo. Con él podemos aumentar la fuerza muscular pero no la capacidad aeróbica.
• El entrenamiento de baja intensidad y alto volumen de fuerza da mayor capacidad aeróbica.

Sobreentrenamiento

• El hecho de intentar hacer un mayor esfuerzo al que físicamente podemos hacer frente.
• Es importante incluir en los entrenamientos los descansos y la variación del volumen e intensidad.
• Provocará una bajada de la capacidad de rendimiento.
• Puede sufrir una alteración en el sistema inmunológico, endocrino y sistema nervioso.

Desentrenamiento

• Es dejar de entrenar físicamente de forma regular.
• Producirá atrofia muscular, pérdida de fuerza y potencia muscular.
• La resistencia muscular disminuirá pasadas dos semanas de inactividad.
• La flexibilidad se pierde con gran rapidez, la velocidad y agilidad se pierden en menor medida.
• La pérdida de resistencia cardiorrespiratoria es muy grande.

Principios de Entrenamiento

El hecho de tener los principios de entrenamiento presentes evitará que caigamos en la monotonía, la fatiga o el sobreentrenamiento.

Fases del Síndrome de Adaptación

• Fase de Reacción o Alarma: El estímulo agresor altera el organismo y hay una pérdida de equilibrio.
• Fase de Resistencia: Tras el estímulo agresor, el organismo lucha para restablecer el equilibrio inicial.
• Fase de Agotamiento: El estímulo supera el límite del organismo, con lo cual disminuye la capacidad del cuerpo.

Los 8 Principios del Entrenamiento

– PRINCIPIO DE INDIVIDUALIDAD adaptar los entrenamientos a cada deportista individualmente

– PRINCIPIO DE GLOBALIDAD en entrenamiento tiene que ser de todo el cuerpo para que haya un equilibrio

– PRINCIPIO DE ADAPTACIÓN el cuerpo es capaz de adaptarse al efecto del entrenamiento deportivo y después del reposo es capaz de aumentar su nivel de rendimiento.

– PRINCIPIO DE LA CARGA las cargas tienen que ser en su justa medida , pq si son demasiado bajas no mejoras y demasiado altas hay sobreentrenamiento y por tanto lesiones.

– PRINCIPIO DE LA PROGRESIÓN el volumen y la intensidad hay que ir aumentándolos progresivamente para que el cuerpo pueda ir adaptándose al esfuerzo.

– PRINCIPIO DE LA RECUPERACIÓN durante el descanso los músculos asimilan el entrenamiento y mejoran la fuerza , resistencia y flexibilidad.

– PRINCIPIO DE LA REVESIBILIDAD si hacemos ejercicio físico regular la condición física mejora , pero si dejamos de hacerlo la condición física disminuirá.

– PRINCIPIO DE CONTINUIDAD sino hay una frecuencia mínima de entrenamiento a la semana, no aprovecharemos bien las adaptaciones que realiza nuestro cuerpo.