Tipos de músculos y control del músculo esquelético

Tipos de músculos

• El cuerpo contiene músculos esqueléticos, lisos y cardíacos.
• La mayoría de los músculos esqueléticos se unen al esqueleto y producen movimiento voluntario.
• Los músculos lisos operan bajo control involuntario.
• Los músculos cardíacos comparten características con los músculos esqueléticos y lisos.

Coordinación Muscular y Ejes del Cuerpo

• Más de 700 músculos están coordinados en todo momento.
• Los músculos axiales están situados en el eje del cuerpo y participan en los movimientos del tronco y el mantenimiento de la postura.
• Los músculos proximales están cerca del eje del cuerpo e influyen en la postura y la locomoción.
• Los músculos distales están lejos del eje del cuerpo y facilitan la locomoción y movimientos específicos.
• El estudio del movimiento requiere comprender las sinergias y cadenas musculares.

Control del Músculo Esquelético

• Las motoneuronas alfa y gamma controlan los músculos esqueléticos.
• El músculo es controlado por alfa motoneuronas y gamma motoneuronas, ademas sus fibras constituyen una unidad motora.
• La placa motora, también conocida como unión neuromuscular, es el sitio de la sinapsis donde se produce el potencial de acción.

Estructura del Músculo Esquelético

• El epimisio es un tejido conectivo que rodea todo el músculo, manteniéndolo unido.
• El perimisio es una vaina de tejido conectivo que rodea cada fascículo, que es un paquete de fibras musculares.
• El endomisio es una vaina de tejido conectivo que cubre cada fibra muscular individual.
• La miofibrilla es el elemento contráctil del músculo.
• El sarcómero es la unidad funcional mínima de una miofibrilla.

Sarcómero

• El sarcómero es la unidad funcional básica de una miofibrilla y la unidad contráctil de un músculo.
• Las miofibrillas consisten en series de sarcómeros, limitados y unidos por discos Z.
• Un sarcómero incluye el contenido entre cada par de discos Z, con una Banda I y una Banda A.
• Durante la contracción, el sarcómero se acorta, la actina y la miosina no modifican su longitud, sino que se deslizan una a lo largo de la otra.
• La zona H y la banda I se acortan, mientras que la banda A permanece constante.

Filamentos Musculares

• El filamento delgado está formado por actina, tropomiosina y troponina.
• La miosina es la proteína básica del filamento grueso, formada por dos filamentos de proteínas que se pliegan.
• Las moléculas de actina son proteínas globulares unidas para generar filamentos, estos se enrollan formando una estructura helicoidal.
• La tropomiosina es una proteína en forma de tubo que se enrolla alrededor de los filamentos de actina.
• La troponina es una proteína compleja que se une a los filamentos de actina y a la tropomiosina.
• La actina, la miosina, la tropomiosina y la troponina regulan el proceso de contracción a través del acoplamiento actina-miosina.
• La nebulina es una proteína de anclaje para la actina que se extiende a lo largo del filamento y media en las interacciones actina-miosina.
• La titina es la proteína más grande y proporciona elasticidad y recuperación de la longitud del sarcómero.

Contracción Muscular

• La estructura de la cabeza de miosina provoca el "golpe de movimiento" y actúa como una enzima ATPasa.

Proceso de Contracción

• Para que el potencial de acción se transmita por la fibra muscular, se necesitan iones de calcio y el neurotransmisor acetilcolina (Ach).
• Cuando la acetilcolina llega a los receptores de las membranas de las fibras musculares, los canales de la membrana se abren y comienza el proceso de contracción y relajación de las fibras musculares.
• Los túbulos T son extensiones del sarcolema que atraviesan la fibra muscular, transmitiendo el impulso nervioso y liberando Ca+.
• Los iones de Ca2+ se fijan a la troponina, causando que las moléculas de tropomiosina se retiren de los sitios de unión de miosina en las moléculas de actina.
• La contracción muscular resulta de la unión de actina y miosina.
• El Ca+ libera el punto de unión y el ATP, une.
• Los iones de Ca+ se devuelven al retículo al final del proceso.
• El proceso de contracción muscular se produce en los siguientes pasos: generación del potencial de acción, terminal del axón libera Acetil-colina, liberación de Ca+ y los iones de Ca+ se unen a la troponina.

Tipos de Fibras Musculares

• Existen tres tipos de fibras musculares: Tipo I (rojas), Tipo IIa (blancas) y Tipo IIX (rápidas y fatigables).
• Las fibras Tipo I son lentas y resistentes a la fatiga.
• Las fibras Tipo IIa combinan propiedades de las fibras Tipo I y IIX, tienen capacidad aeróbica y resisten a la fatiga.
• Las fibras Tipo IIX son rápidas y fatigables, generan mucha fuerza en poco tiempo y utilizan el sistema anaeróbico.

Características de las Fibras Musculares

• Actividad ATPasa de la miosina más rápida para las fibras Tipo II.
• Retículo sarcoplasmático más desarrollado en las fibras Tipo II.
• Las motoneuronas reclutan más fibras en las fibras Tipo II.

Factores que Inciden en el Tipo de Fibra

• El entrenamiento anaeróbico puede convertir las fibras musculares tipo I en tipo II, y el entrenamiento aeróbico puede convertir las fibras musculares tipo II en tipo I.

Cambios Musculares con la Edad

• La pérdida de músculo se debe a la disminución del número de fibras musculares.
• Especialmente las de tipo II o de contracción rápida.

Tipos de Acciones Musculares

• Hay varios tipos de contracción muscular: isotónica, isométrica, auxotónica e isocinética.
• De tensión concentrica y excéntrica variable, las combinaciones isotónicas e isométricas.
• La contracción concéntrica implica acortamiento muscular, la contracción excéntrica produce un movimiento articular y la contracción isométrica genera tensión sin cambiar la longitud muscular.
• La contracción isométrica se aplica fuerza sin movimiento.
• La contracción concéntrica se acorta el músculo.
• La contracción excéntrica se alarag el músculo.
• Durante contracciones excéntricas, los filamentos delgados son arrastrados lejos del centro del sarcómero, estirándolos.
• El ciclo de estiramiento-acortamiento (CEA) optimiza la energía muscular y utiliza energía elástica mediante contracciones excéntricas, isométricas y concéntricas.

Fuerza Muscular

• La cantidad de fuerza muscular desarrollada depende de: la cantidad y el tipo de unidades motoras activadas, la frecuencia de estimulación, el tamaño del músculo, la longitud del sarcómero y la velocidad de contracción.

Relación entre Unidades Motoras y Fuerza

• La generación fuerza aumenta cuando se activan más unidades motoras.
• Las unidades motoras tipo II generan más fuerza que las de tipo I.
• Los músculos más grandes generan más fuerza que los más pequeños.

Frecuencia de Disparo

• La frecuencia de disparo es el término utilizado para describir los niveles variables de fuerza ejercida por una unidad motora según la frecuencia de estimulación.
• Un único estímulo eléctrico de una unidad motora se denomina contracción simple.
• Sumación es cuando una serie de estimulaciones rápidas deriva en un aumento de fuerza mayor.
• Tétanos se da cuando la estimulación continua deriva en la máxima fuerza o tensión.

Longitud y Velocidad

• Cada fibra muscular y sarcómero tiene una longitud óptima para la fuerza.
• Disminuye progresivamente fuerza máxima en las contracciones concéntricas a velocidades más altas.
• Las contracciones excéntricas, permiten la máxima aplicación de la fuerza si son rápidas.
• La fuerza máxima es proporcional a la sección transversal (AST) y la composición muscular (fibras).
• Las fibras tipo IIA y IIX tienen mayor capacidad para generar energía por unidad de AST.
• EL Aumento del ángulo de pennación aumenta el número de sarcómeros en paralelo.
• La disponibilidad de unidades motoras y la coordinación intermuscular eficiente son ventajosas para la producción de fuerza.

Valoración de Fuerza

• Variables mecánicas a considerar: fuerza máxima, tasa de desarrollo de fuerza (RFD) y potencia mecánica.
• La fuerza máxima se relaciona con la capacidad de generar fuerza, mientras que la RFD evalúa la función neuromuscular.
• La potencia mecánica mide la capacidad del sistema neuromuscular para realizar trabajo en un tiempo determinado.

Test de valoración de fuerza

• Las pruebas dinámicas incluyen: pruebas con medición directa (1RM), pruebas con repeticiones máximas (RM) y pruebas con ecuaciones de carga-velocidad.
• Las pruebas estáticas : miden la potencia de un muscualo .
• El test de fuerza-tiempo sirve para diferenciar perfiles deportivos.
• Para medir la fuerza excéntrica y concéntrica se usa la plataforma la fuerza.

Adaptaciones al entrenamiento

• Se miden el salto vertical con el contramovimiento y sin el contramovimiento.

Medicion Isométrica y su Importancia

• La medición isométrica implica activación muscular voluntaria máxima contra una fuerza insalvable.
• El pico máximo de fuerza (FIM) se mide utilizando un dinamómetro.
• Este tipo de prueba es propicio en el ámbito de la rehabilitación y el estudio neuromuscular

Prescripción de Entrenamiento de Fuerza

• El entrenamiento de fuerza proporciona beneficios únicos al sistema musculoesquelético.
• La carga mecánica debe ser específica para la adaptación deseada.
• Los profesionales sanitarios deberían promover el entrenamiento de fuerza.
• Protocolos para personas no entrenadas; Mucho peso y pocas repeticiones genera fuerza máxima y Menos peso y más repeticiones genera fuerza y resistencia.
• Recomendaciones ACSM para personas no entrenadas: Sesiones cortas e inferiores a 60 min, dos dias a la semana.

Prescripción de Entrenamiento de Fuerza y Envejecimiento

• El ejercicio reduce el número de caídas con el tiempo en alrededor de un cuarto (reducción del 23%). Si hubiera 850 caídas en 1000 personas seguidas durante 1 año, el ejercicio daría como resultado 195 caídas menos (IC del 95 % de 144 a 246).
• Para las personas mayores o condiciones especiales, se recomiendan de 8 a 10 ejercicios al 50-70 % de la RM y 1 serie; 15-20RM, 2 días.

Efectos del entrenamiento de fuerza

• Las gúias clínicas para la OA, recomiendan el ejercicio de fuerza como elementos claves del dolor y discapacidad.
• Aumenta la masa del tejido óseo.
• Entrenamiento combinado de resistencia con carga alta mejora la DMO en la coluna y la cadera.
• Aumenta la rigidez del tendón, Modulo de Young, Fuerza Máx y Area de Seccion Transversal.

Efectos del entrenamiento de fuerza, recomendaciones y resultados

• El entrenamiento de fuerza en los deportistas de élite, reduce ele riesgo de lesiones.
• Los cambios significativos en los tejidos musculoesqueléticos generalmente son evidentes después de 8 a 12 semanas.