Fisiología muscular aplicada al entrenamiento de fuerza

Una de las claves para cualquier planificación de entrenamiento de fuerza es conocer el funcionamiento del sistema muscular. El músculo es sin duda un tejido (además de órgano endocrino) imprescindible para la generación de movimiento en la carrera. Sin embargo, las bases fisiológicas de la contracción muscular son poco conocidas. Además, se antoja difícil intentar planificar cualquier tipo de entrenamiento sin un conocimiento al menos básico de lo que es una contracción muscular. Todos hablamos de entrenamiento de fuerza; ahora bien, nos olvidamos de las bases teóricas sobre las cuales, queramos o no, deben apoyar cualquier ejercicio. No me imagino un músico intentando cantar una canción sin conocimientos de canto. Ni tampoco un ingeniero diseñando un puente sin conocimientos de ingeniería estructural. De igual manera, conocimientos básicos de fisiología muscular son necesarios para planificar un entrenamiento. Recordemos que el deporte es lesivo y estamos jugando con nuestra salud. Un entrenamiento mal planificado puede dar lugar no solo a un rendimiento deportivo comprometido, sino además podría perjudicar nuestra salud.

La fibra muscular está formada por filamentos contráctiles llamados miofilamentos, los cuales son los auténticos generadores de Fuerza. Hay filamentos gruesos (miosina),filamentos delgados (actina),para configurar una red en forma de hexágono (sarcómera). La generación de fuerza en la musculatura es una función directa de la magnitud de la superposición entre los filamentos de actina y miosina (Huxley, Gordon & Julian, 1966). La superposición entre filamentos se genera mediante puentes cruzados, que dan lugar a generación de fuerza con un coste energético en forma de ATP. Abajo se indica una de las estructuras biológicas más bellas, el músculo esquelético y la sarcómera, unidad funcional del músculo y causante de la generación de fuerza y del movimiento del cuerpo humano (Pearson Education, 2014).

A nivel práctico, una de las grandes dudas en el entrenamiento del músculo, es la velocidad de trabajo. La curva Fuerza-Velocidad (F-V) describe la fuerza realizada por el músculo bajo diferentes condiciones de velocidad y ante una determinada carga muscular. También podemos describir la relación F-V como la velocidad de contracción del músculo con respecto a una determinada resistencia de fuerza muscular. La curva F-V (A.V. Hill, 1970), mostrada a continuación, resume el resultado de experimentos individuales. En estos análisis, el músculo es estimulado a su máximo para la contracción bajo una carga constante, y se determina la variable Velocidad. La curva F-V muestra los resultados obtenidos de todos los análisis, en forma de Fuerza relativa en % con respecto a la máxima (Po), frente a los diferentes % de Velocidad máxima de contracción muscular (Vo). Por definición, la máxima fuerza (Po) que un músculo puede generar ante una carga máxima coincide con el momento en que la velocidad de movimiento de la carga es cero, es decir en su punto isométrico. Sin embargo, si el músculo es capaz de mover una carga, la fuerza generada por el músculo siempre será menor a la máxima, y así la contracción generada será una contracción concéntrica (CONC) con el correspondiente acortamiento sarcomérico. En contracciones CONC, la fuerza generada por le músculo es siempre menor a su máximo Po. Conforme la carga sobre la que el músculo ejerce la fuerza disminuye, la velocidad con la que el músculo es capaz de mover la carga aumenta, hasta alcanzar una velocidad máxima. El resultado gráfico de la relación F-V es una hipérbola rectangular, y así la fuerza capaz de generar el músculo disminuye conforme la velocidad aumenta. La relación F-V fue originalmente estudiada por A.V. Hill, 1970 y magistralmente representada en el siguiente gráfico;

Los datos obtenidos por A.V. Hill, 1970, y expresados en el gráfico, indican que a velocidades muy lentas, es decir 1% de la velocidad máxima de contracción, la fuerza que el músculo es capaz de generar disminuye en un 5% con respecto a la carga máxima. Si la velocidad aumenta en un 10%, la fuerza que el músculo es capaz de generar disminuye en un 35% con respecto a la carga máxima. De igual manera, con solo un aumento de la velocidad del 17%, la fuerza que el músculo es capaz de generar disminuye en un 50% con respecto a la carga máxima. 

Es interesante mencionar que el ratio de unión-separación de puentes cruzados actina-miosina es constante. Por lo tanto, en un determinado momento, la fuerza generada por el músculo en contracción CONC depende del número total de uniones en puente cruzado actina-miosina. Conforme los filamentos de actina y miosina se deslizan uno con respecto al otro, la fuerza aumenta o disminuye en función de número de puentes cruzados en acción. A grandes velocidades, los puentes cruzados disminuyen y por lo tanto la fuerza generada es menor. Por el contrario, a velocidades pequeñas, hay más tiempo para la acción puente cruzado, más puentes cruzados actina-miosina, y por lo tanto mayor generación de fuerza. 

En definitiva, y a efectos prácticos, la fuerza que un músculo puede generar varía en función de la velocidad de contracción. Las conexiones de los puentes cruzados entre la actina y la miosina se unen y separan a cierta velocidad, que es constante. Por lo tanto, en cualquier punto, la fuerza generada por el músculo depende del número de puentes cruzados. Lo que cambia es la velocidad de deslizamiento entre filamentos, dependiente de la velocidad muscular. A medida que la velocidad de los filamentos aumenta, la fuerza disminuye por la limitación de tiempo de unión, y resultante de cada vez menor número de puentes cruzados unidos. Al contrario, a medida que la velocidad de los filamentos disminuye, y lo hace la velocidad muscular, más puentes cruzados tienen tiempo de unirse y de generar fuerza, por ello la fuerza muscular se incrementa. Así, si trabajamos a grandes velocidades, la fuerza que nuestro músculo será capaz de ejercer durante ese trabajo será necesariamente pequeña. Y viceversa, a poca velocidad de trabajo muscular, gran capacidad de generación de fuerza muscular. Desde el proceso de mejora de la fuerza, las velocidades deben necesariamente ser relativamente lentas. Si el objetivo es hacer la musculatura fuerte, es necesario trabajar a velocidades lentas.

Mensaje; Si quieres trabajar la fuerza, trabaja lento, y con carga. Ahora bien, siempre con las premisas necesarias de ausencia de dolor, control sobre el ejercicio, y con una progresión de cargas adecuada. Por el contrario, trabajar a velocidades explosivas suponen  que también se contraen con una fuerza baja. Pesos pequeños se puede mover mucho más rápidamente, aunque se requiere menos fuerza.

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Luis del Águila

• Doctor en Fisiología.
  (Penn State University, USA).
• Fellowship.
  (Harvard Medical School, USA).
• Licenciado en Bioquímica. 
  (Universidad de Navarra, Pamplona)
• Recordman Nacional Master
• Medallista Internacional Master
• Campeón de España Master
• Campeón Regional Absolut
• Apasionado del Entrenamiento

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