Anatomía muscular y entrenamiento de fuerza con pesas

La anatomía muscular y la comprensión de cómo desarrollar la fuerza van de la mano. En este artículo se explican los mecanismos de las contracciones musculares desde una perspectiva anatómica, y cómo se relacionan directamente con los principios y objetivos del entrenamiento basado en la velocidad.

El entrenamiento de resistencia con pesas y las contracciones musculares

Todo lo que se expone a continuación tiene como objetivo ofrecerte una comprensión muy concreta de la anatomía y la fisiología muscular, con el fin de ver cómo se relaciona específicamente con el entrenamiento de fuerza y el entrenamiento basado en la velocidad. En entradas anteriores hablamos sobre el perfil fuerza-velocidad. La relación fuerza-velocidad es, sencillamente, la relación entre la velocidad a la que cambia la longitud de un músculo (regulada por una carga externa u otros músculos) y la cantidad de fuerza que genera ese mismo músculo. Las propiedades del tejido muscular de cada persona determinarán el aspecto de la curva del perfil fuerza-velocidad, y esa curva puede volver a modificarse tanto reclutando más unidades motoras en cada contracción como aumentando la frecuencia de activación de cada contracción. Y esas dos variables pueden modificarse mediante el entrenamiento, y más concretamente mediante un entrenamiento específico y con un objetivo definido, como ocurre con el entrenamiento basado en la velocidad.

Gracias a la información inmediata y objetiva que proporciona un dispositivo de VBT como Perch, la intención de un levantamiento no solo se cuantifica, sino que también se supervisa a lo largo del tiempo. Estos datos permiten a los entrenadores hacerse una idea o adquirir una comprensión básica de lo que realmente ocurre en lo más profundo de los músculos de un deportista. Asignar un valor numérico al esfuerzo puede ayudar a los deportistas a comprender cómo se siente la contracción muscular en distintos niveles de esfuerzo y animarlos a estar más en sintonía con su cuerpo. Entrenar los músculos para que generen más fuerza es sencillo, aunque no fácil. Tu programa debe enseñar a los deportistas a:

1. Reclutar MÁS unidades motoras para cada contracción
2. Aumentar la frecuencia de disparo de un grupo de unidades motoras ya activo

Dado que la tecnología de entrenamiento basada en la velocidad se está generalizando en diversos ámbitos relacionados con el entrenamiento de fuerza y el rendimiento deportivo, se acelera el ritmo al que se pueden alcanzar los objetivos y los deportistas pueden maximizar su potencial. Lo que sigue te ayudará a comprender por qué y cómo se contraen los músculos.

TIPOS DE CONTRACCIONES MUSCULARES

Hay cuatro tipos de contracciones musculares:

1. Contracción isométrica: el músculo genera tensión sin cambiar su longitud
2. Contracción isotónica: el músculo genera una tensión constante a pesar de que cambia su longitud.
3. Contracción concéntrica: la tensión muscular supera la carga externa que se le opone y el músculo se acorta al contraerse
4. Contracciones excéntricas: la tensión muscular no es mayor que la carga externa que se le opone y el músculo se alarga durante la contracción.

ANATOMÍA DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Todas las contracciones de los músculos esqueléticos (a excepción de los reflejos) tienen su origen en el cerebro. Se envía una señal electroquímica a través del sistema nervioso a una neurona motora que inerva múltiples fibras musculares. A continuación se muestra la anatomía real de un músculo:

De menor a mayor, las capas de tejido muscular son:

Sarcómero: la unidad más pequeña, básica y funcional de un músculo, que determina la contracción. Está formado por fibras entrelazadas (actina y miosina) y es responsable de las estrías de las fibras musculares. En una sola miofibrilla se encuentran numerosas unidades.

Miofibrilla: Unidades largas y paralelas de una fibra muscular compuestas por miofilamentos gruesos y finos (proteínas contráctiles denominadas actina y miosina, y proteínas reguladoras denominadas troponina y tropomiosina). Rodeadas por el retículo sarcoplásmico (o RS).

Fibra muscular: células cilíndricas alargadas que contienen numerosas miofibrillas. Están rodeadas por el sarcolema. También se conocen como células musculares.

Sarcolema: membrana celular o plasmática que envuelve cada fibra muscular.

Endomisio: la unidad más pequeña de tejido conectivo que envuelve una fibra muscular individual.

Fascículo muscular: conjunto de fibras musculares rodeadas por el perimisio.

Perimio: La capa intermedia de tejido conjuntivo que envuelve las fibras musculares en su estructura fascicular.

Epimisio: la mayor estructura de tejido conectivo, una vaina elástica y fibrosa que envuelve todo el músculo, lo que le permite mantener su integridad y moverse con independencia de los demás tejidos y órganos circundantes.

Fascia: capa de tejido conectivo grueso que recubre todo el músculo y se encuentra sobre la capa de epimisio.

UNIÓN NEUROMUSCULAR

La unión neuromuscular (también conocida como unión mioneural y placa motora) es, en esencia, una sinapsis química que se forma entre el punto de contacto de una neurona motora y una fibra muscular. La unidad más básica se denomina unidad motora y está formada por una única neurona motora alfa y todas las fibras musculares que esta puede inervar, como se puede observar a continuación:

La neurona motora está formada por el soma (cuerpo celular), las dendritas, un núcleo, un axón (recubierto por una vaina de mielina) y la terminal axonal. El axón termina en un bulbo sináptico o botón (en el lado presináptico), que es donde se forma la unión o sinapsis, con una hendidura sináptica entre el extremo del botón y el inicio de la célula diana, el lado postsináptico. En el músculo esquelético, la célula diana del lado postsináptico presenta una serie de pliegues de unión recubiertos de receptores. A continuación se ofrece un resumen paso a paso de lo que ocurre en la unión neuromuscular:

1. El potencial de acción se propaga a lo largo de la neurona motora, lo que provoca que el botón sináptico libere un neurotransmisor conocido como acetilcolina en la hendidura sináptica.
2. La acetilcolina se une a los receptores de acetilcolina situados en los pliegues de unión del lado postsináptico.
3. Una vez unidos, los canales iónicos se abren y permiten que los iones de sodio (Na+) fluyan hacia el interior de la célula postsináptica. Esto despolariza la célula y genera un potencial de placa terminal.
4. La despolarización provoca la apertura de los canales de sodio (Na) dependientes del voltaje, lo que convierte el potencial de la placa terminal en un potencial de acción.
5. El potencial de acción se propaga a lo largo de la fibra muscular y provoca su contracción mediante el acoplamiento excitación-contracción.

ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN-CONTRACCIÓN

El acoplamiento excitación-contracción es la serie de procesos que tienen lugar en el lado postsináptico y que se resumen paso a paso a continuación:

1. El potencial de acción, desencadenado por la despolarización del potencial de la placa terminal, se propaga por el resto del sarcolema a lo largo de la superficie de la célula
2. El potencial de acción se propaga hacia una estructura conocida como túbulos T, que se apoyan contra el retículo sarcoplásmico (RS)
3. El potencial de acción desencadena la liberación de calcio (Ca) desde las cisternas terminales del retículo sarcoplásmico hacia el citoplasma de la célula
4. A continuación, el Ca²⁺ se une a la troponina, lo que desplaza a la tropomiosina y deja al descubierto los sitios de unión a la miosina en la actina.
5. Las cabezas de miosina forman puentes cruzados con la actina y dan inicio a la contracción muscular
6. El ATP se une a las cabezas de miosina y hace que se suelten y se reinicien
7. Una vez que el Ca se devuelve al SR mediante procesos enzimáticos, se produce la relajación

TEORÍA DEL FILAMENTO DESLIZANTE

La teoría del filamento deslizante describe el proceso de contracción muscular en su nivel más básico. Aunque se solapa en parte con el acoplamiento excitación-contracción, a continuación lo resumiremos paso a paso:

El potencial de acción estimula la liberación de calcio en la célula muscular

La Ca se une a la troponina (que previamente se había unido a la actina), lo que libera la cadena de tropomiosina de la actina, dejando así libres los sitios de unión para la miosina.

Una vez que las cabezas globulares de la miosina se unen a los sitios de actina disponibles utilizando ATP transformado en ADP + P, se produce una «contracción de fuerza» que tira del filamento de actina hacia el centro o la línea M.

A continuación, un nuevo ATP se une a la miosina, lo que provoca que el puente cruzado formado se desprenda del sitio de actina.

El músculo puede seguir contrayéndose si hay más ATP disponible y puede formar otro puente cruzado, o bien puede relajarse y el Ca²⁺ volverá al retículo sarcoplásmico.

DIFERENCIAS EN LAS CONTRACCIONES DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO

Las contracciones musculares están controladas por potenciales de acción (como has leído anteriormente) y, en general, pueden clasificarse en:

1. Twitch: un único ciclo de contracción y relajación que se produce dentro de la propia fibra muscular
2. (Onda) Suma: se produce cuando se suman varias contracciones sucesivas para generar una contracción muscular más intensa y de mayor amplitud
3. Tétanos: contracciones múltiples que se producen simultáneamente para formar una contracción continua y fuerte; estas pueden ser fusionadas o no fusionadas.

Es importante recordar que, en el nivel más básico, solo hay dos formas de modificar la fuerza generada en el músculo esquelético:

1. Reclutar MÁS unidades motoras para cada contracción
2. Aumentar la frecuencia de disparo de un grupo de unidades motoras ya activo

Una vez que todas las unidades motoras posibles se han activado y están funcionando a su máxima frecuencia, habrás alcanzado tu 1RM (1 Repetition Maximum). Si se le somete a presión, el cuerpo siempre optará por activar más unidades motoras en lugar de destruir las que ya están en uso. La duración y la intensidad de una contracción también pueden regularse mediante la activación de unidades motoras a través de:

1. Aumentar el número de neuronas motoras activas
2. Activar primero las unidades motoras más pequeñas o débiles, y después las unidades motoras más grandes

CONCLUSIÓN

En Perch, somos grandes defensores de comprender el «porqué» que hay detrás de todo. Así que, aunque creemos que el entrenamiento basado en la velocidad debería ser una parte integral de cualquier sala de musculación para entrenar los músculos con precisión y mejorar el rendimiento deportivo general, pensamos que comprender la anatomía muscular es importante para entenderlo de verdad. ¡Esperamos que esto también te haya resultado útil!

¡OTRAS PUBLICACIONES RELACIONADAS!

¿Quieres saber más sobre los conceptos básicos del VBT? ¡Echa un vistazo al Diccionario de VBTPerch!

¿Te interesa saber cómo crecen los músculos con el entrenamiento basado en la velocidad (VBT)? ¡Echa un vistazo a nuestro artículo sobre el crecimiento muscular y el entrenamiento basado en la velocidad!

¡SÍGUENOS!

No te pierdas nuestros próximos contenidos sobre entrenamiento basado en la velocidad, consejos, trucos y herramientas. Y no olvides seguirnos en Twitter, Instagram y LinkedIn, y dar a «Me gusta» en Facebook.

FUENTES

1. Baechle, T., Earle, R. y Asociación Nacional de Fuerza y Acondicionamiento (EE. UU.). (2008). Fundamentos del entrenamiento de fuerza y el acondicionamiento (3.ª ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.
2. Gardiner, P. (2011). Fisiología avanzada del ejercicio neuromuscular (Serie de fisiología avanzada del ejercicio). Champaign, IL: Human Kinetics.
3. González-Friere, M., Rafael, de C., Stephanie, S. y Luigi, F. (agosto de 2014). La arquitectura de una unión neuromuscular. Consultado el 23 de octubre de 2019, en https://www.researchgate.net/figure/The-architecture-of-a-neuromuscular-junction-NMJ-A-B-The-NMJ-is-composed-of-three_fig1_265056822.
4. Gray, H., Williams, P. y Bannister, L. (1995). Anatomía de Gray: Fundamentos anatómicos de la medicina y la cirugía (38.ª ed.). Nueva York: Churchill Livingstone.
5. Scanlon, V., y Sanders, T. (1999). Fundamentos de anatomía y fisiología (3.ª ed.). Filadelfia: F.A. Davis.
6. Scientist, C. (s. f.). Laboratorio de músculos y reflejos. Consultado el 23 de octubre de 2019, en https://www.scientistcindy.com/muscles-and-reflexes-lab.html.