Estructura y Función Muscular

Tema 2: Estructura y Función Muscular

• Discutirá los tipos de músculos, la estructura del músculo esquelético y su contracción, los tipos de fibras, la fuerza, la valoración de la fuerza y la prescripción del entrenamiento de fuerza.

Tipos de Músculos

• Esquelético: La mayoría de los músculos esqueléticos se unen al esqueleto y producen movimiento.
• Liso: No se encuentran bajo control consciente directo.
• Cardiaco: Comparte características tanto con el músculo esquelético como con el músculo liso.
• Más de 700 músculos están siendo coordinados en todo momento.
• Axiales: Están situados sobre el eje del cuerpo y participan en el movimiento del tronco y la postura.
• Proximales: Están próximos al eje y se relacionan con la postura y la locomoción.
• Distales: Están alejados del eje y contribuyen en la locomoción y movimientos específicos.
• No se debe estudiar un movimiento de manera aislada.

Estructura del Músculo Esquelético

• Controlado por motoneuronas alfa y gama.
• Unidad Motora: Es la unidad funcional, compuesta por una motoneurona y las fibras musculares que inerva.
• Placa Motora o Unión Neuromuscular: Es la sinapsis donde la motoneurona se comunica con la fibra muscular.
• Epimisio: Tejido conectivo que rodea todo el músculo y lo mantiene unido.
• Perimisio: Vaina de tejido conectivo que rodea cada fascículo (paquete de fibras).
• Endomisio: Vaina de tejido conectivo que cubre cada fibra muscular.
• Miofibrilla: Elemento contráctil del músculo.
• Sarcómero: Unidad funcional mínima de una miofibrilla.
• Sarcómero: es la unidad funcional básica de una miofibrilla y la unidad contráctil básica de un músculo.
• Cada miofibrilla consta de sarcómeros delimitados y unidos entre sí por los discos Z.
• Cada sarcómero incluye el contenido entre cada par de discos Z en esta secuencia: Una Banda I, Una Banda A.
• Cuando un sarcómero se acorta durante la contracción, la actina y la miosina se deslizan una a lo largo de la otra sin modificar su longitud

Función del Músculo Esquelético

• Filamento delgado: Formado por actina, tropomiosina y troponina.
• Miosina: Proteína básica del filamento grueso, compuesta por dos filamentos de proteínas que se pliegan y forman la cabeza globular.
• Actina: Proteínas globulares que se unen entre sí para generar filamentos de actina y se enrollan formando una estructura helicoidal.
• Tropomiosina: Proteína en forma de tubo que se enrolla alrededor de los filamentos de actina.
• Troponina: Proteína más compleja que se une a los filamentos de actina y a la tropomiosina.
• Troponina y tropomiosina regulan el proceso de contracción a través del acoplamiento de actina y miosina.
• Estas impiden que, en presencia de ATP, el músculo esté constantemente contraído.
• Tinina: permite elasticidad-recuperación, se situa desde el disco Z hasta la linea M
• Nebulina: Una proteína de anclaje para la actina que se extiende junto con la actina, ayuda a que se mantenga paralela.
• La estructura singular de la cabeza causa el "golpe de movimiento".
• Actúa como enzima ATPasa, impulsando la hidrólisis.
• Neurotransmisor Acetilcolina: Importante para que el potencial de acción pueda transmitirse por la fibra muscular
• Túbulo T: Extensión del sarcolema que atraviesa la fibra muscular y permite la transmisión del impulso nervioso liberando Ca+.
• Los iones de Ca2+ se fijan a la troponina, lo que hace que las moléculas de tropomiosina se retiren de los sitios de unión de miosina en las moléculas de actina
• La contracción muscular es causada por la unión de Actina - Miosina
• La Generación de potencial de acción ocurre a través de la motoneurona
• El terminal del axón libera Acetil-colina, de esta manera se abren los canales iónicos
• Los iones de Ca+ se unen a la troponina generando unión actina-miosina
• La Actina y la miosina, en presencia de ATP llevan a cabo la contracción
• La "calsecuestrina" devuelve los iones de Ca+ al retículo, hasta un nuevo potencial de acción.
• un exceso de Ca+ equivale a estado de rigor

Tipos de Fibras

• Tipo I (Rojas): Lentas y resistentes a la fatiga, tienen motoneuronas más pequeñas y menor velocidad de potencial de acción.
• Tipo IIa (Blancas): Rápidas y resistentes a la fatiga, combinan propiedades I y IIX.
• Tipo IIX: Rápidas y fatigables, tienen motoneuronas grandes, gran velocidad de potencial de acción y utilizan el sistema anaeróbico.
• Las ATPasa de la miosina es más rápida en las Fibras Tipo II
• el Retículo Sarcoplasmático está más desarrollado en las Fibras Tipo II
• la Unidad Motora: Las motoneuronas reclutan más fibras en las Fibras Tipo II
• Un mismo músculo esquelético contiene fibras que tienen diferentes velocidades de acortamiento y distinta capacidad para generar la máxima tensión
• Características diferenciadas de los distintos tipos metabólicos de fibras musculares:
  • Diámetro: aumenta de pequeño a intermedio o grande
  • Grosor de línea Z: aumenta de estrecho a ancho
  • Resistencia a la fatiga: aumenta de baja a intermedia o alta
  • Sistema energético predominante: aumenta de anaeróbico a aeróbico
  • Motoneurona: aumentan de pequeña a intermedia o grande
• El entrenamiento puede afectar el tipo de fibra en el músculo
• La pérdida de músculo se debe fundamentalmente a la disminución en el número de fibras musculares, especialmente las de tipo II o de contracción rápida y, en menor medida, a la atrofia de las mismas.

Fuerza: Tipos de Acciones

• Isométrica: La tensión se desarrolla sin modificar la longitud del músculo.
• Isotónica: La tensión permanece constante mientras la longitud del músculo cambia y se divide en concéntrica y excéntrica.
  • Concéntrica: El músculo se acorta.
  • Excéntrica: El músculo se alarga.
• Auxotónica: La tensión es variable.
• Isocinética: La velocidad durante todo el movimiento es constante.
• En las contracciones concéntricas, los filamentos delgados se deslizan sobre los gruesos, lo que resulta en un acortamiento muscular.
• En contracciones estáticas, el músculo genera tensión sin variar su longitud.
• En contracciones excéntricas, el movimiento produce un movimiento articular y los filamentos delgados son arrastrados lejos del centro del sarcómero.
• Ciclo Acortamiento-Estiramiento (CAE): Implica una secuencia de acciones excéntricas, isométricas y concéntricas para optimizar la energía muscular y utilizar la energía elástica.
• La cantidad de fuerza muscular depende de la cantidad y del tipo de unidades motoras activadas, la frecuencia de estimulación de cada unidad motora, del tamaño del músculo, de la longitud del sarcómero
• Se puede generar más fuerza cuando se activan más unidades motoras.
• Unidades motoras tipo II generan más fuerza que las unidades motoras tipo I
• Los músculos más grande tienen más fibras musculares y pueden producir más fuerza que los músculos pequeños.
• Una sola unidad motora puede ejercer niveles variables de fuerza según la frecuencia de estimulación.
• Cuando un sarcómero se estira por completo o se acorta, la fuerza que se genera es escasa directamente nula
• La capacidad para generar fuerza depende de la velocidad de contracción muscular.
• Las unidades motoras de alto umbral permiten mayor producción de fuerza, mayor tasa de impulsos neuronales y activación simultánea de múltiples unidades motoras
• la disponibilidad de Sistema neurológico eficaz contribuye a aumentar la produccion de fuerza

Valoración de la Fuerza

• Métricas mecánicas usadas para valorar la fuerza:
  • Fuerza Máxima: Potencial máximo para desarrollar fuerza, ya sea dinámicamente o estáticamente. -RFD: Tasa de desarrollo de fuerza por unidad de tiempo. -Potencia Mecánica: Capacidad del sistema neuromuscular de realizar trabajo mecánico en la unidad de tiempo.
• Test Dinámicos
  • Test directo de la 1 RM: El individuo intenta levantar la mayor carga posible siguiendo una técnica estandarizada.
  • Test de repeticiones máximas: Estima el valor de la carga máxima mediante una ecuación de predicción. -Test de carga-velocidad y ecuaciones de predicción: Registra la velocidad de ejecución del movimiento.
• Test Estáticos
  • Test de contracción isométrica: Evalúa el potencial de fuerza máxima de un músculo o grupo muscular
• Valoración de la Función Medicion Isométrica: -
• Para activar muscular voluntaria máxima contra una fuerza insalvable
• Se puede medir el pico máximo de fuerza

Prescripción de Entrenamiento de Fuerza

• Puntos clave:
  • El entrenamiento de fuerza confiere beneficios únicos al sistema musculoesquelético en trastornos comunes y en personas sanas. -La aplicación de carga mecánica debe ser específica para obtener la adaptación positiva deseada. -Promover el entrenamiento de fuerza entre la población general debido a sus beneficios musculoesqueléticos multisistémicos y específicos.
• Protocolos tipo para personas no entrenadas:
  • Mucho peso + pocas repeticiones resultan en fuerza máxima
  • Menos peso + más repeticiones resultan en fuerza resistencia
• Recomendaciones ACSM para personas no entrenadas:
  • Sesiones superiores a 60 minutos = abandono
  • Dos días a la semana produce aumento y mejora en la fuerza y coordinación muscular
• En adultos
  • El ejercicio reduce el número de caídas con el tiempo
  • Los efectos sobre las caídas fueron similares, ya sea que los ensayos seleccionaran a personas que tenían un mayor riesgo de caerse o no.
  • El ejercicio que involucró principalmente el equilibrio y el entrenamiento funcional redujo las caídas en comparación con un grupo de control inactivo.
• El entrenamiento de fuerza proporciona al cartílago beneficios en el endurecimiento de la matriz pericelular, proporciona beneficios en el tratamiento de la OA
• La carga mecánica induce al flujo dinámico instersticial pericelular contribuyendo al proceso de mecanotransducción de osteocitos y alproceso de remodelación ósea. El entrenamiento combinado de resistencia progresiva con carga alta alrededor del 80-85% de 1 RM, al menos dos veces por semana se asocia a mejoras DMO en columna y cadera.
• Las Contracciónes excentricas supramáximas son las utilizadas comunmente para el tratamiento de tendinopatias
• La Pérdida de masa y función relacionada con la edad, se debe al Envejecimiento. Sarcopenia: Pérdida de masa y función musculoesqulética relacionada. Dinapenia: Pérdida de fuerza muscular asociada con la edad (no debido a neruologia)
• Programa de entrenamiento de fuerza para adultos mayores: Enfoque individualizado y periodizado
  • 2-3 series de 1 a 2 ejercicios multiarticulares por grupo muscular principal.
  • Intensidad 70-85% 1 RM 2-3 veces por semana.