ENTRENAMIENTO DEPORTIVO (II)
FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO FÍSICO
Generalidades
El entrenamiento en términos generales es un proceso
continuo de adaptación a la carga de trabajo. Los estímulos provocados por el
ejercicio físico en el organismo, en tanto perturbadores de la homeostasis, son
los generadores de las transformaciones adaptativas de los sistemas orgánicos
implicados.
La realización del programa de ejercicios llevados a la
práctica por un deportista durante el entrenamiento, produce cambios orgánicos
relevantes y duraderos (morfológicos, anatómicos, psicológicos y fisiológicos)
que denominamos efectos del entrenamiento.
Los factores determinantes del rendimiento físico tienen
potenciales de desarrollo diferentes. Mientras que la velocidad escasamente
puede ser aumentada por el entrenamiento, entre un 15 y un 20%, en el caso de
la fuerza y la resistencia general pueden ser mejoradas hasta en un 100%
(Holman y Hettinger).
Por otra parte, la dinámica de adaptación (estado de
entrenamiento) es muy rápida para un principiante, pero es significativamente
más lenta en el sujeto entrenado. Con la mejora del estado de entrenamiento,
las cargas no tienen igual impacto sobre la homeostasis, generando por tanto
modificaciones cada vez menores sobre los equilibrios bioquímicos del
organismo.
La Actividad Neuromuscular
Todos los movimientos del cuerpo humano son producidos por
la contracción y relajación de los músculos esqueléticos. La coherencia y
eficiencia de un movimiento depende de la ordenada secuencia en que intervienen
las unidades motoras específicas (neurona motora y fibras musculares
correspondientes).
El sistema neuromuscular está especializado funcionalmente
en las actividades que caracterizan el comportamiento motor del organismo.
Aunque por su estructura histológica se pueden distinguir tres tipos de músculo
(liso, cardíaco y esquelético), en este artículo nos referiremos especialmente
a la musculatura estriada, esquelética o voluntaria, cuya función podemos
controlar conscientemente.
La propiedad fisiológica básica del tejido muscular es la
contractilidad, pero además presenta otras tres propiedades fisiológicas
importantes: a) excitabilidad, que es la capacidad de recibir y responder a
estímulos; b) extensibilidad o capacidad para ser estirado y c) elasticidad o
“memoria” por la que es capaz de volver a su estado original después de haber
sido estirado o contraído.
La contractilidad es responsable de las funciones de
movimiento presión y fuerza. La excitabilidad se deriva de la presencia de
estructuras neuromusculares especiales en la membrana de la célula muscular, la
placa motora. La extensibilidad y elasticidad responden al componente
conjuntivo de su estructura, por una parte es capaz de proteger, individualizar
y recubrir las estructuras contráctiles a la vez que proporciona las
propiedades de elasticidad característica del tejido. Todas estas propiedades
funcionan de manera interrelacionada y están implicadas en cada uno de los
movimientos posibles. La estructura del músculo esquelético responde a una
ordenación jerárquica y de orientación en los elementos contráctiles y
elásticos que hacen posible una contracción eficaz.
La Contracción Muscular
Cuando un estímulo nervioso parte de una motoneurona hacia
un músculo puede activar un número determinado de fibras musculares. El
conjunto de fibras excitadas por la misma motoneurona recibe el nombre de
unidad motora. Desde el punto de vista de la excitabilidad, la unidad motora
puede presentar tres estados: a) reposo, en el que la unidad puede ser activada
siempre que el estímulo supere el umbral de excitación;
b) período refractario absoluto, al comienzo del proceso de
contracción, en el que la fibra no puede ser activada por ningún estímulo y c)
período refractario relativo, que es continuación del anterior, pero en el que
la fibra sí puede ser activada cuando el estímulo es suficientemente intenso.
El número de fibras que corresponde a cada unidad motora es
diferente en función de la delicadeza y precisión que cada músculo realiza. La
cuota será baja
(<10 fibras/motoneuronas) en movimientos muy finos como
la manipulación o los movimientos oculares y será más alta conforme aumenta la
potencia del movimiento disminuyendo su precisión (hasta 1000 fibras/motoneuronas),
como ocurre con los músculos de los miembros inferiores.
Las fibras musculares correspondientes a una unidad motora
no están distribuidas en comportamientos estanco en el músculo sino que se
presentan en alternancia con las fibras de otras unidades. Con ello se consigue
una mejor función muscular, ya que unas unidades pueden contraerse apoyando a
otras y abarcando diferentes partes del músculo utilizado y no sólo segmentos
muy concretos del mismo.
Por otra parte, y en correspondencia con el tipo de fibra
muscular, se puede hablar de unidades motoras de tipo lento (fibras I o S), de
tipo rápido o fatigable (fibras II b) y de tipo rápido resistente (fibras II a
). Es esta variedad en el tipo de fibras
y de unidades motoras la que permite al
músculo realizar actividades de características diferentes.
Estas diferencias se reflejan en el terreno funcional, en
este sentido, los músculos presentan proporciones variables de las diferentes
fibras, por lo que ofrecen mayor o menor velocidad de contracción.
El porcentaje de fibras musculares de uno u otro tipo está
condicionado genéticamente, cosa que puede condicionar su capacidad para
realizar con mayor o menor éxito determinados tipos de esfuerzo. Según algunos
autores es posible inducir a modificaciones por medio del entrenamiento. Si
bien puede ser acertada la posibilidad de que hacer ejercicios de resistencia
pueda transformar fibras de características rápidas en fibras más lentas y
resistentes, la posibilidad contraria parece ser más difícil de conseguir en la
práctica. En cualquier caso, desde el punto de vista funcional encontraremos
unos músculos más rápidos y otros más lentos.
En los rápidos dominarán las fibras rápidas con
características glucolíticas (II b) que presentarán una tendencia rápida a la
fatiga porque obtienen la energía por la vía glucolítica, sin consumo de
oxígeno y acumulando ácido láctico. Los esfuerzos a desarrollar por este tipo
de músculo serán intensos, veloces, potentes y explosivos, pero de corta
duración.
Por el lado contrario, se encuentran los músculos con
predominio de fibras lentas ( I )
cuyos movimientos serán menos rápidos e intensos pero con
una capacidad mayor a resistir la fatiga. Por ejemplo encontramos esta
característica en los músculos posturales. Su contenido en mioglobina es
elevado, lo que les da el color rojo característico, y les permite capturar y
almacenar mayor cantidad de oxígeno.
No siempre que un músculo que se contrae lo hace con la
misma intensidad. Ésta viene condicionada por la carga de trabajo a la que se
enfrenta. De hecho, si no existiera la posibilidad de modular la intensidad de
la contracción, los movimientos cotidianos serían ineficientes. La adaptación
de la fuerza generada a cada situación se puede conseguir mediante dos
mecanismos: reclutamiento, también conocido como sumación de unidades motoras y
sumación de ondas o sumación temporal.
Ambas pueden ser utilizadas simultáneamente, lo que permite una amplia
graduación de la fuerza generada por los músculos.
Modalidad de Contracción
1. Isométrica e isotónica
Aunque todos los procesos de contracción muscular siguen las
pautas antes señaladas se pueden distinguir dos componentes básicos que
clásicamente han sido utilizados para diferenciar a los tipos de contracción:
isométrica e isotónica. Uno se refiere al cambio en la longitud muscular y el
otro a las modificaciones de tensión generada.
En la contracción isométrica, conocida también como
contracción estática (al no existir acortamiento del músculo), no se puede
hablar de trabajo mecánico efectivo, sostener un
objeto, mantener el peso del cuerpo contra la gravedad, etc.
En la contracción isotónica la carga de trabajo para el
músculo es inferior a la máxima que puede generar. Cuando se inicia la
contracción, la tensión va aumentando progresivamente hasta que se supera la
carga. En ese momento el músculo comienza a acortarse, manteniendo la tensión
constante.
2. Excéntrica y concéntrica
En el sentido en el que existe acortamiento del músculo
durante una contracción dinámica se establecen dos subtipos. Si existe
concordancia entre el sentido del acortamiento y el movimiento de la carga se
habla de contracción concéntrica, Sería el que se produce cuando se contrae el
bíceps braquial flexionando el antebrazo sobre el brazo para levantar una pesa.
Cuando el sentido de la contracción es contraria al sentido del movimiento de
la carga se habla de contracción excéntrica, de acuerdo al ejemplo anterior,
descender la pesa a la posición de partida, con la oposición del bíceps que se
contrae para evitar el descenso brusco de la carga.
3. Isocinética
El avance tecnológico hace posible el desarrollo de equipos
instrumentales que permiten intervenir en algunos componentes del movimiento.
De esta forma se han podido establecer nuevas modalidades de contracción. La
contracción isocinética es la que se realiza manteniendo constante la velocidad
angular o de giro de la palanca muscular que está trabajando. Se consigue
mediante aparatos que permiten prefijar la velocidad en la que se va a realizar
el movimiento, adaptándola a la resistencia o carga de trabajo que se tiene que
vencer. Esto permite que en cada instante se pueda desarrollar la máxima
tensión para cada ángulo.
Fatiga en la Contracción Muscular
Cuando un músculo aislado es estimulado repetidas veces con
una frecuencia de aproximadamente una vez por segundo, la capacidad máxima de
contracción comienza a descender. No sólo disminuye el grado de acortamiento,
sino que también la relajación se hace más lenta e incompleta. Finalmente el
músculo no es capaz de responder ni siquiera a los estímulos más fuertes, es
decir que ha perdido por completo su irritabilidad. Cuando los músculos se
cansan durante el ejercicio esta insuficiencia puede residir en el músculo
concretamente o en el sistema nervioso. De acuerdo a la explicación clásica, la
causa principal residiría en la unión neuromuscular (en la placa motora).
Durante el ejercicio muscular agotador y después de él,
especialmente en sujetos no entrenados, puede producirse dolor, sensibilidad
extrema y rigidez. El dolor aparece generalmente durante el ejercicio, mientras
que la sensibilidad y la rigidez sobreviene horas después. La circulación
inadecuada, al no permitir la eliminación completa de los productos del
metabolismo muscular, es probablemente la causa de estas molestias.
Los calambres o espasmos musculares son contracciones
espontáneas, duraderas y a veces muy dolorosas, que pueden ocurrir de
improviso, después de una contracción intensa durante el descanso o presentarse durante el sueño. No hay una
explicación válida para todos los casos, la más acertada parece tener que ver
con los residuos de cloruro de sodio a causa de la pérdida de agua por la transpiración y la
perturbación consiguiente del equilibrio hidroelectrolítico. Algunos autores lo
atribuyen a la falta o escasez de colinesterasa.
La Adaptación Muscular a los Estímulos del Entrenamiento
En la adaptación a las cargas de entrenamiento que implican
una mejora de la condición física, podemos distinguir tres posibilidades:
1. Adaptación a estímulos intensos de estructura dinámica de
corta duración, como por ejemplo, cargas máximas o explosivas. Después de una
mejora de la coordinación intra e intermuscular, el músculo continúa
adaptándose a la carga de entrenamiento por medio de un aumento de la sección
transversal de las fibras musculares y por tanto del músculo en su conjunto,
(como las fibras musculares no se multiplican, el aumento de tamaño del músculo
a causa del entrenamiento, está relacionado con el agrandamiento de las fibras
musculares-por hipertrofia, no por hiperplasia). Esta hipertrofia del músculo
le proporciona mayor fuerza de contracción. Paralelamente, aumenta su capacidad
metabólica anaerobia aláctica por la solicitación repetida de los compuestos de
fosfato ricos en energía.
2. Adaptación a estímulos intensivos que exigen una fuerte
resistencia general anaerobia láctica, por ejemplo entrenamiento de la fuerza o
de la resistencia general-velocidad. Paralelamente con la carga, se produce un
aumento de la capacidad anaerobia láctica, es decir, mejoran las reservas
intramusculares de glucógeno y las enzimas anaerobias necesarias para su
utilización.
3. Adaptación a estímulos extensivos, que exigen resistencia
general aerobia. Una reacción de adaptación específica de los músculos se
traduce en un aumento de las reservas intramusculares de glucógeno y de grasas,
así como una adaptación específica implicada en las reacciones bioquímicas
aerobias.
En próxima entrega: sistema energético; adaptación
cardiovascular; sistema respiratorio; adaptaciones hematológicas; la función
renal y sistema endócrino
Abel Inchuste
Barcelona, 7 de agosto 2012
