Fisiología del ejercicio físico y del entrenamiento. Joan Ramon Barbany
1.19, por la disposición peculiar de las fibras de colágeno en el tendón y otros elementos de inserción, formando bucles o rizos, esta correlación es sigmoidal. En la fase inicial del estiramiento puede aumentar de forma considerable la longitud, con sólo una ligera fuerza de distensión, porque la fuerza no actúa tanto sobre la longitud del conjuntivo muscular como para estirar y hacer desaparecer las abundantes ondulaciones. En los estiramientos habituales, el componente conjuntivo muscular actúa en esta zona con alargamientos superiores a los que podrían esperarse de un comportamiento elástico puro. Por encima de estas longitudes la respuesta es menor, haciéndose directamente proporcional la relación entre fuerza de estiramiento y longitud alcanzada, y comportándose como un cuerpo elástico ideal. Esta zona, muy variable para cada tendón, es una zona de reserva y protección frente a la rotura y a la que no se debe llegar en el funcionamiento usual. Si la fuerza de tracción es todavía mayor, se alcanza el punto de ruptura, lo que sólo ocurre en condiciones patológicas.
Estos efectos de rebote elástico son muy comunes en el curso de la actividad física. En la acción de caminar, se produce a cada paso un efecto de distensión en la pierna alterna a la de apoyo, con alargamiento de los gemelos y del tendón de Aquiles de aproximadamente unos 18 mm cada paso. Suponiendo invariable el coeficiente de elasticidad, se almacenan unos 42 joules cada paso, aplicables como energía mecánica adicional a la contráctil, lo que abarata considerablemente el coste energético. La energía potencial debe ser utilizada en forma de rebote, sin que transcurra un período de tiempo excesivo.
La elasticidad conserva la energía potencial acumulada en la elongación o estiramiento, provocada por la contracción de la musculatura antagonista, la fuerza de la gravedad, el momento de fuerza del movimiento, la resistencia ofrecida por otras partes del cuerpo, la tracción ejercida por otra u otras personas o por dispositivos mecánicos de entrenamiento o de rehabilitación, etc.
1.9. Modelo mecánico del músculo
Los elementos que confieren elasticidad al músculo se estructuran según la interpretación clásica de Hill en tres componentes (figura 1.20.):
a) El componente contráctil (CC), formado por los miofilamentos contráctiles que es capaz de manifestar efectos contráctiles, junto a un comportamiento elástico específico al ser estirado por fuerzas externas, mal conocido, atribuido en parte a las proteínas estabilizadoras (véase pág. 18).
b) El componente conjuntivo en paralelo respecto al CC (PEC) formado por el epimisio, perimisio, endomisio y la propia membrana plasmática de la fibra muscular. Son formaciones con elevada tendencia elástica y máximos responsables de la capacidad generadora de tensión después del estiramiento.
c) El componente conjuntivo situado en serie respecto al CC (SEC), formado por el tendón y otros elementos de inserción ósea, caracterizados por un comportamiento elástico limitado por el gran predominio de tejido fibroso. Sus funciones se relacionan principalmente con el mantenimiento de la necesaria solidez y la transmisión de la fuerza, tolerando fuerzas elevadas de tracción sin romperse.
Durante la contracción muscular con acortamiento del sarcómero, disminuye la longitud total del sistema y se estira el SEC, en grado variable, en función de la intensidad de la contracción y de la magnitud de la resistencia a vencer. En la relajación muscular, una vez cesado el efecto contráctil, el músculo recupera su longitud inicial, siempre que no existan fuerzas externas que lo impidan, por ejemplo, la contracción de los antagonistas o el propio peso corporal.
Cuando el sistema muscular es estirado, se produce la elongación del conjunto de elementos que lo integran, tanto de los situados en serie como de los que se disponen en paralelo. Esta acción es especialmente significativa para el PEC, por presentar una alta capacidad de almacenamiento de energía potencial, por la presencia de fibras elásticas. El PEC no es el responsable exclusivo de la elasticidad muscular y, por tanto, de la capacidad de rebote elástico frente al estiramiento del sistema muscular, aunque juegue un importante papel y, en algunos movimientos, pueda ser el responsable principal.
Durante la actividad muscular se produce una continuada alternancia de ciclos cortos de estiramiento-contracción, con manifestación de efectos mecánicos en cada uno de ellos, un comportamiento completamente distinto del que cabría esperar en contracciones musculares aisladas. El estiramiento es esencial con el fin de alcanzar la máxima potencia muscular: por ejemplo, la hiperflexión con estiramiento del cuádriceps de la pierna del futbolista antes de conectar un chut, o el fuerte estiramiento del brazo con inspiración profunda, lo que estira el pectoral mayor, antes de lanzar la jabalina (figura 1.21) En la vida motriz cotidiana existen multitud de ejemplos: al subir una pendiente el cuerpo se inclina hacia delante para elongar convenientemente los músculos implicados en el desplazamiento y obtener así una mayor capacidad contráctil.
1.10. Funciones del componente conjuntivo muscular
Son en síntesis:
— Transmisión al hueso de la fuerza generada en el componente contráctil.
— Efectos amortiguadores de las contracciones musculares intensas.
— Protección de las integridad tendinosa respecto de la acción de fuerzas externas antagónicas o de resistencias elevadas.
— Acumulación de energía elástica durante el estiramiento.
— Permite acortamientos del elemento contráctil (contracción muscular propiamente dicha) sin que se modifique la longitud global muscular (por estiramiento del tendón).
— Facilitar la contracción excéntrica.
— Permitir el deslizamiento del músculo completo o de las fibras en contracción respecto de las relajadas.
— Otorgar al músculo consistencia, soporte y resistencia al impacto.
En respuesta a las órdenes motoras procedentes del sistema nervioso central, los músculos se contraen para generar fuerza y potencia y, en último término, trabajo. En este capítulo se analiza la llegada del impulso nervioso a la fibra y los distintos factores condicionantes de la fuerza y potencia muscular.
2.1. Transmisión del impulso nervioso a la fibra muscular
La contracción de la fibra muscular se produce en respuesta a las órdenes originadas y transmitidas por el sistema motor hasta las α-motoneuronas. Para la musculatura de la cabeza y el cuello, estas α-motoneuronas se ubican en los núcleos motores de los pares craneales; para los del tronco y extremidades, en las astas anteriores medulares (capítulo 8). El impulso nervioso, en forma de potenciales de acción, llega hasta las fibras musculares, por los axones de las α-motoneuronas, agrupados en nervios motores.
2.1.1. Placa motora
La placa motora o unión mioneural es una estructura especializada, semejante a una sinapsis, que conecta el extremo de los axones de la α-motoneurona con la fibra muscular inervada (figura 2.1). La llegada de un estímulo de excitación (potencial de acción)