TEMA 3.
FISIOLOGÍA EN EL ENTRENAMIENTO DE LA FUERZA.
(Fotografías 1-14, tema 3 elaboración propia. Tabla sistemas energéticos. Martínez C. 2000).
TEMA 3. FISIOLOGÍA EN EL ENTRENAMIENTO DE LA FUERZA. La necesidad de comprender la fisiología del cuerpo humano, específicamente al músculo esquelético, en el presente trabajo, cuyo tema los sistemas de entrenamiento de la fuerza, se encuentra sustentado en la necesidad de comprender la composición del sistema músculo esquelético, ya que es la unidad de trabajo del cuerpo humano, es el que realiza el movimiento, siendo su trabajo el vencer las resistencias que se le presenten, de la misma forma debemos comprender la capacidad de movimiento que tiene el músculo y las articulaciones sobre las que trabaja, por lo que es necesario el comprender los tipos de contracción muscular, ya que de esta forma comprenderemos la función del ejercicio que nos encontremos realizando y la necesidad del mismo sobre los sistemas de entrenamiento de la fuerza, acorde a la prueba del atletismo que practique nuestro atleta, por último, pero no menos importante son los sistemas energéticos del cuerpo humano específicamente los que interaccionan con el tipo de fuerza que debe realizar el cuerpo humano para vencer una resistencia. Por lo antes mencionado, el presente capítulo tiene como fin dar a conocer las bases fisiológicas del sistema músculo esquelético, principalmente para comprender el trabajo que nos encontramos realizando, a partir de esto la metodología que utilizamos, así
como la periodización de la fuerza en nuestros macrociclos,
mesociclos y microciclos. Todo esto con el fin de utilizar los sistemas de entrenamiento de la fuerza y los medios acordes a lo que deseamos desarrollar, evitar caer en sobre entrenamientos, así como comprender los períodos de recuperación acorde a los sistemas energéticos demandados por la intensidad y volumen manejados en nuestras sesiones de entrenamiento. Para desarrollar el presente tema nos basar emos en el libro “Las nuevas metodologías del entrenamiento de la fuerza, la resistencia, la velocidad y la flexibilidad” de R icardo Mirella. (Mirella. 2001).
3.1 COMPOSICIÓN MUSCÚLO ESQUELÉTICO.
LAS FIBRAS MUSCULARES. “Los músculos, a través de la simple observación visual, se pueden
distinguir fácilmente por el color: músculos blancos y músculos rojos. El color del músculo y, por tanto, de las fibras musculares que lo constituyen depende esencialmente de la diferencia en el contenido de mioglobina. Las fibras musculares blancas, además de tener un color distinto, poseen también diferentes características bioquímicas y fisiológicas que, en resumidas cuentas, explican la diferencia de sus capacidades funcionales. Actualmente, no existe un acuerdo general sobre la nomenclatura de los diversos tipos de fibras musculares. Esto deriva principalmente del hecho de que las clasificaciones se elaboran atendiendo a diversos aspectos: morfológico, fisiológico, metabólico e histoquímico. En realidad, las diferencias entre una clasificación y otra son a menudo más aparentes que reales. En cambio, existe un consenso general sobre el hecho de que las fibras musculares pueden dividirse en dos tipos principales con características
morfológicas,
metabólicas
y
funcionales
perfectamente
distinguibles entre sí y que otras fibras musculares poseen características intermedias entre éstas.
CARACTERISTICAS FISIOLÓGICAS. La característica más importante para diferenciar las fibras musculares entre sí es el tiempo de contracción. Por tiempo de contracción se entiende el intervalo de tiempo que transcurre entre la activación de la fibra muscular y la
contracción máxima. Existen fibras musculares que alcanzan la tensión máxima muy rápidamente (recto interno del ojo) y otras que lo hacen más lentamente (sóleo). Las fibras musculares de contracción rápida (tiempo de contracción breve) se identifican con la sigla F o FT (F=Fast=rápida, T=twitch=contracción). Las fibras musculares de contracción lenta utilizan la sigla S o ST (S=Slow=lenta). Por ejemplo, en el músculo bíceps braquial encontramos fibras musculares de contracción rápida que alcanzan la tensión máxima en solo 35 mseg. (Milésimas de segundo) y fibras de contracción lenta que, para conseguir la máxima tensión emplean 90 mseg. En base a la resistencia a la fatiga, es decir, la capacidad para contraerse durante largo tiempo sin que se produzca una disminución de la tensión, se pueden distinguir fibras resistentes a la fatiga. Entre las fibras de contracción rápida, algunas sucumben rápidamente a la fatiga y otras oponen una cierta resistencia. CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS Y METABÓLICAS. Las fibras musculares rojas (tipo 1) son de menor tamaño y poseen un mayor contenido de mitocondrias, mioglobina y gotas lipídicas. Las fibras musculares blancas (tipo 2) son de mayor tamaño, contienen una menor cantidad de mitocondrias, mioglobina y lípidos, pero cuentan con mayor cantidad de fosforilasa, enzimas glucolíticas y gránulos de glucógeno. Los metabolismos energéticos de los tipos de fibras identificadas de esta forma difieren entre sí. El metabolismo de las fibras de tipo 1 es preferentemente oxidativo, mientras que el de las tipo 2 es preferentemente glucolítico. Estas fibras se identifican a través de las siglas O (O=oxidativo) y G (G= glucolítico), respectivamente. Las fibras con características intermedias son representadas por las siglas OG (OG=oxidativo-glucolítico).
CARACTERISTICAS DE LOS DISTINTOS TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES. Teniendo presentes las subdivisiones propuestas para las fibras musculares según sus características morfológicas, bioquímicas, fisiológicas e histoquímicas, podemos sugerir una clasificación tripartita, adecuada para la comprensión de los mecanismos implicados en la contracción y de la capacidad de respuesta y adaptación del tejido muscular. Tipo 1: Fibras musculares rojas, de contracción lenta, metabolismo oxidativo y gran resistencia a la fatiga. Tipo 2A: Fibras musculares de contracción rápida, metabolismo oxidativo y glucolítico, resistencia a la fatiga. Tipo 2B: Fibras musculares blancas, de contracción rápida, metabolismo glucolítico y poco resistentes a la fatiga. Las fibras de tipo 1 están inervadas por motoneuronas más pequeñas, poseen una rica vascularización capilar, contienen muchas mitocondrias, disponen de una importante concentración de enzimas, se contraen de forma lenta y son muy resistentes a la fatiga.
Las fibras 2A son de contracción rápida, con posibilidad de utilizar la vía metabólica tanto oxidativa como glucolítica y por tanto, dotadas de mayor resistencia a la fatiga que las fibras de tipo 2B. Las fibras 2B son de contracción rápida, están inervadas por motoneuronas más grandes y son capaces de contraerse en condiciones anaeróbicas, metabolizando el glucógeno, con producción de energía y acumulación de acido láctico. Su característica es la de producir una actividad intensa, pero que puede ser sostenida durante un periodo muy breve, ya que son muy poco resistentes a la fatiga.
En la biopsia muscular del bíceps braquial y vasto lateral en el ser humano normal no entrenado, la relación normal entre las fibras de tipo 1 y las fibras de tipo2 es 1:2. Si la clasificación por tipos se subdivide ulteriormente, entonces el tipo 1, el tipo 2A y el tipo 2B repre sentan cada uno 1/3 del conjunto de fibras.” Capítulo I. P. 16-18. (Mirella. 2001).
3.2 TIPO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR. “La contracción muscular es el proceso fisiológico en el que los músculos
desarrollan tensión y se acortan o estiran (o bien pueden permanecer con la misma longitud ) por razón de un previo estímulo de excitación.” Capítulo III. P. 74. (Martínez C. 2000). Tipos de contracción. En la actualidad permanece la controversia por el tipo de contracción o como se le puede definir a una determinada contracción. Para esto existen solo dos tipos genéricos de contracción; la isométrica y la anisométrica (conocida también como isotónica, aunque este es un término mal empleado, porque isotónica significa –igual tono- pero no hace hincapié en cuanto a cambio de dimensiones). Por lo que tomaremos este subtema del capítulo 3 del libro “pliometría el salto de profundidad” de Javier Martínez Cruz. 2000. (Martínez C. 2000).
“Isométrica. Iso=misma; métrica=medida. Misma medida. Esto significa que
al momento de contraerse las fibras musculares estas se mantienen constantes ante la resistencia a la que van a estar oponiéndose; es decir, que su longitud va a permanecer en la misma medida que sea la durabilidad de contracción y la intensidad de ejecución de la misma. Esta
contracción genera un gasto enorme de energía al mantenerse contraídas las fibras musculares.
Anisométrica. Ani=desigual; métrica=medida. Al momento de provocar una contracción los músculos se movilizan a la par con el sistema óseo provocando un desplazamiento articular. En este tipo de contracción existe desplazamiento de una o más regiones musculares, puesto que existen cambios en la angulación articular. Dentro de este tipo de contracción existen una fase negativa y una fase positiva. A) Fase excéntrica o de alejamiento. Fase negativa. En esta fase, a diferencia de la isométrica, sí existe un desplazamiento de los segmentos articulares, aún cuando la resistencia a vencer provoque un alejamiento de la porción corporal encargada de ejecutar la acción en contra de dicha resistencia. Esta fase se hace notar en cuanto la resistencia no es vencida, pudiendo mantener constante o variable la tensión muscular. B) Fase concéntrica o positiva. En esta fase la resistencia es vencida y los cuerpos que oponen la resistencia son atraídos mediante desplazamiento articular hacia el eje corporal es decir, son acercados al cuerpo.
Se mencionan otros tipos de contracción que a mi parecer forman parte de la clasificación de “con y sin desplazamientos”. Estos tipos de contracción se
mencionan a continuación.
Contracciones auxotónicas. Auxo=aumento, crecimiento; tónica = tono. Que se contrae ante una resistencia creciente. Es la contracción en donde existe aumento de la tensión muscular provocando con ello la variación en la longitud del músculo.
Contracción isocinética o isokinetica. Es la contracción que se da en un movimiento con velocidad constante. En otras palabras existe una proporcionalidad entre la resistencia, la fuerza aplicada y la amplitud del movimiento.
En todo trabajo de aplicación de fuerza ya sea produciendo o no trabajo, se va a dar la contracción muscular en menor o mayor proporción, con o sin desplazamiento, variando o manteniendo su longitud. Son estas tres características las que van a diferenciar entre una contracción en movimiento y una sin movimiento. Cuando estamos parados (sin movimiento), para mantenernos en dicha posición parte de la musculatura se encuentra activada para provocar la tensión y el tono necesario para mantenernos erguidos.”
Capítulo III. P. 74-78. (Martínez C. 2000).
3.3 SISTEMAS ENERGÉTICOS. LAS VIAS ENERGETICAS. “En la contracción muscular, la energía química se transforma en energía
mecánica. Esta transformación se produce a nivel de los miofilamentos. La energía química la proporciona el ATP (Adenosin Trifosfato), que es degradado a ADP (Adenosin Difosfato) por hidrólisis con liberación de energía según la siguiente fórmula: (Mirella. 2001). ATP + H2O = ADP + H + + P + E En esta fórmula E representa la energía restituida disponible para la contracción de las fibras musculares. Además se necesitan pequeñas cantidades de energía para volver a llevar los iones calcio del sarcoplasma al retículo sarcoplasmático y para la bomba de sodio-potasio que actúa a nivel de la membrana de la fibra muscular. Únicamente las moléculas de ATP pueden utilizarse como fuente ultima de energía para la contracción de la fibra muscular. Sin embargo, su reserva dentro de la fibra es muy limitada y solamente resulta suficiente para unas pocas contracciones. Nos encontramos ante la necesidad de reponer la reserva de ATP para la resíntesis.”
Capítulo 1. P. 11. (Mirella. 2001). EL PROCESO DE RESINTESIS DEL ATP. “Se produce por medio de tres vías que presentan características diferentes
y se utilizan de forma complementaria en función de la intensidad y la duración del ejercicio muscular. Los parámetros que debemos considerar para cada una de las vías son éstos:
Potencia. Se define como la máxima cantidad de energía disponible por unidad de tiempo.
Capacidad: Es la cantidad total de energía producida por el sistema.
Latencia. Es el tiempo necesario para la reconstrucción del sistema.”
Capítulo 1. P. 11-12. (Mirella. 2001). VÍA ANAEROBICA ALACTICA: HIDRÓLISIS DE FOSFOCREATINA. “Consiste en la degradación por hidrólisis de la fosfocreatina (CP) existente
en el interior del músculo. El ADP acumulado después de la hidrolisis del ATP es refosforilado por la CP y por la intervención de la enzima creatinfosfotrasferasa según la reacción: CP + ADP+ H + = Cr + ATP Mientras la potencia del sistema es elevada (60-100 Kcal/min.), la capacidad es muy limitada y solamente llega en su conjunto para desarrollar una contracción máxima durante pocos segundos. Puesto que la CP se degrada inmediatamente cuando disminuye la concentración de ATP, la latencia es mínima. Al finalizar el esfuerzo o al disminuir
su intensidad, una gran parte de la CP se resintetiza en alrededor de 10 segundos. Por tanto, la recuperación del sistema es rápida. Las actividades que requieren fuerza y velocidad (salto, sprint, reforzamiento muscular con series cortas de carga máxima) utilizan el sistema de resíntesis del ATP.”
Capítulo 1. P. 13. (Mirella. 2001). VÍA ANAEROBICA LACTICA: GLUCOLISIS ANAEROBICA. “En la glucólisis anaeróbica, el glucógeno muscular se transforma en ácido
láctico con liberación de energía utilizable para la resíntesis de ATP. ADP + P + Glucógeno = ATP + Lactato. La potencia del sistema es un poco más baja (50 Kcal/min.) que la de la CP. Por el contrario, la capacidad es mucho mayor y llega hasta las 40 Kcal. Esta se ve sustancialmente limitada por el nivel de tolerancia de ácido láctico del organismo. La latencia del sistema es de unos 15-30 segundos. Si el ejercicio se hace intenso enseguida, este sistema solamente pude intervenir después de un proceso anaeróbico aláctico. La recuperación del sistema se encuentra subordinada a la eliminación del ácido láctico con resíntesis del glucógeno. La energía que necesita este proceso la proporcionan los procesos oxidativos (pago de la deuda de O 2 láctico). Las actividades físicas que emplean este sistema son muy intensas, con una duración de entre 15 segundos y dos minutos (carrera de 200 a 800 metros, etc.).”
Capítulo 1. P. 13-14. (Mirella. 2001).
SISTEMA AEROBICO: GLUCOLISIS AEROBICA. “Ante la existencia de oxigeno, varios sustratos, ácidos grasos (de los
lípidos), lactato y piruvato (de los glúcidos y aminoácidos) entran como acetilcoenzima A en el ciclo de Krebs, que se desarrolla en el interior de las mitocondrias y da lugar a la formación de CO 2 y H2O con liberación de energía que se utiliza para la resíntesis del ATP (fosforilación oxidativa). GLUCÓGENO o LIPIDOS + O 2 + ADP + ATP + H 2O + CO2 La oxidación del glucógeno es utilizada cuando la intensidad del ejercicio es elevada; la oxidación de los lípidos, cuando la intensidad es menor. La potencia del sistema es un poco más baja que la de los sistemas anteriores y del orden de 20 Kcal/min. Este valor resulta más bien variable, puesto que depende del consumo de oxígeno, que varía según la persona. Al aumentar la intensidad del ejercicio, aumenta proporcionalmente el consumo de oxígeno hasta un valor máximo (VO 2 máximo). A este punto de aumento de intensidad del ejercicio no le corresponde un ulterior aumento del consumo de oxígeno y por tanto se utilizan los procesos anaeróbicos. Así pues, el Vo2 máximo determina la máxima potencia aeróbica de la persona. Esta depende de factores genéticos y del entrenamiento. La capacidad del sistema aeróbico es importante (2000 Kcal) gracias a la gran reserva de glucógeno, pero sobre todo de lípidos. La duración de la utilización del sistema depende de la intensidad del ejercicio y del grado del entrenamiento. Si la intensidad es baja, el tiempo de utilización del sistema es prácticamente ilimitado. La latencia del sistema es mayor de la de los demás, próxima a los 2-3 minutos: éste es el tiempo necesario en la adaptación cardiorrespiratoria. El sistema, para ser utilizado en su máxima intensidad,
necesita disponer de glucógeno. La recuperación resulta muy larga y puede necesitar incluso 36-48 horas. Todos los deportes utilizan este sistema, ya sea para pagar la deuda de oxigeno, como ocurre en los esfuerzos de duración muy corta o corta, o para la oxidación del glucógeno durante el ejercicio, que es lo que sucede en los deportes de larga duración (por ejemplo, el maratón). Las actividades de la vida cotidiana recurren esencialment e a este sistema.” Capítulo 1. P. 14-16. (Mirella. 2001).
Tabla 3.3.1. Utilización de los sistemas energéticos en la planificación de la carga, según la orientación funcional. (Martínez C. 2000).
Tabla 3.3.2. Zonas de trabajo. (Martínez C. 2000).
CONCLUSIONES. Se debe considerar la composición del sistema muscular de cada individuo, para de esta forma definir cuál sería la prueba idónea de un atleta, así como los sistemas de entrenamiento a utilizar acordes a la prueba en la que este se desarrollará, el conocer los tipos de contracción muscular que puede realizar un músculo es necesario para conocer el tipo de trabajo (contracción) que se encuentra realizando el músculo con respecto al ejercicio físico que se encuentre realizando. Considerando las capacidades y limitaciones del cuerpo humano es necesario el comprender los sistemas energéticos de los cuales se vale el organismo, para realizar las actividades tanto cotidianas, como aquellas específicas en la práctica de un deporte, de esta manera podemos considerar las necesidades energéticas y los períodos de recuperación acordes a las actividades realizadas tanto en un entrenamiento como en una competencia. Seleccione el libro “Las nuevas metodologías del entrenamiento de la fuerza, la resistencia, la velocidad y la flexibilidad” de Ricardo Mirella, (Mirella 2001),por que el
mismo abordaba el tema desarrollado en el presente capítulo, encaminado al deporte y no solo a un aspecto clínico-médico, de la misma forma siendo la biopsia muscular una forma directa de conocer los tipos de fibras musculares que componen en su mayoría los músculos del atleta evaluado-entrenado, pero siendo esta de difícil acceso tanto para el entrenador como para el atleta promedio, se recomienda el utilizar tablas de evaluación de la velocidad, y con estas realizar pruebas acordes a la especialidad atlética que deseamos desarrollar en nuestros atletas, de la misma forma la presente antología cuenta con diferentes evaluaciones de la capacidad física condicional denominada fuerza, para saber el nivel físico de nuestro entreno. Se anexa al final del tema las tablas 3.3.1. Utilización de los sistemas energéticos en la planificación de la carga, según la orientación funcional y 3.3.2. Zonas de trabajo, del libro Pliome tría “El salto de profundidad” del autor Javier Martínez Cruz (Martínez C. 2000), con el fin de comparar otra opción, con respecto a la duración de los sistemas energéticos utilizados durante la realización de las especialidades que componen el atletismo, acorde a la duración de la prueba y por ende el sistema energético utilizado.
