viernes, 10 de enero de 2014

¿Qué pasa realmente cuando estoy entrenando fuerza?


"El cuerpo no es una cosa o una sustancia ya hecha,
sino una creación continua."
Norman O. Brown

Cuando entrenamos esperamos una determinada respuesta por parte de nuestro organismo: ser más fuerte, ganar volumen, obtener mayor velocidad. Todas estas capacidades pueden mejorarse con el entrenamiento, pero solo sabiendo qué ocurre en nuestro organismo durante el entrenamiento podemos llegar a entender qué podemos esperar de él, por qué ocurrirán determinados cambios y cómo podemos lograr nuestros objetivos.

El entrenamiento implica adaptación. Con cada día en que aumentamos las cargas que movilizamos, la distancia que corremos o la velocidad que desarrollamos le estamos diciendo a nuestro organismo que debe hacerlo un poco mejor... y él lo intenta. Veamos qué tiene que hacer para intentar conseguirlo.

Conocer la estructura del músculo esquelético resulta fundamental para entender qué es lo que ocurre cuando entrenamos y cómo podemos aplicar distintas metodologías de entrenamiento para conseguir unos objetivos determinados. El musculo esquelético es un elemento realmente complejo y con numerosos componentes. Nosotros vamos a analizar tres elementos fundamentales: las fibras musculares, los sistemas energéticos y la unión neuromuscular.

Fibras musculares

El músculo esquelético está formado por células superespecializadas denominadas fibras musculares. Dichas fibras están compuestas, además del resto de elementos comunes con el resto de células del organismo, por miles de filamentos que tienen la capacidad de contraerse y que se denominan miofibrillas. Cada miofibrilla contiene unas 1500 unidades de miosina y unas 3000 unidades de actina. Estas dos proteínas tienen la capacidad de deslizarse sobre sí mismas, haciendo efectiva la contracción muscular. En su unión colaboran además otras muchas moléculas (titina, tropomiosina, etc). Por su disposición, las distintas proteínas de la fibra muscular dan a ésta un aspecto estriado, con bandas claras y oscuras en función de las proporciones de sus distintos componentes a lo largo de la fibra. Los filamentos de actina se unen a los de miosina y están anclados a una estructura llamada disco Z; el espacio de la fibra entre dos discos Z se denomina sarcómero y esta estructura es considerada la unidad funcional de la fibra muscular, pues es su contracción la que genera la fuerza.


Las fibras musculares están "suspendidas" en una sustancia líquida, que contiene elementos necesarios para la contracción muscular: iones (sodio, potasio, magnesio, fósforo, calcio); mitocondrias, que son los orgánulos celulares encargados de producir la energía en forma de adenosintrifosfato (ATP); retículo endoplasmático y otras organelas. Este conjunto de sustancias recibe el nombre de sarcoplasma.

Existen tres tipos principales de fibras musculares:

- Fibras tipo 1: fibras lentas. Son las fibras de menor tamaño y que desarrollan la menor fuerza. Poseen gran cantidad de mitocondrias, lo que permite generar energía durante un periodo prolongado. Son las empleadas en actividades de baja intensidad y larga duración (carrera continua, ciclismo, etc), así como en el movimiento que llevamos a cabo en el día a día. Su capacidad para hipertrofiarse es pequeña.

- Fibras tipo 2: fibras rápidas. Son de mayor tamaño que las fibras lentas y tienen la capacidad de desarrollar mucha más fuerza. Son las empleadas en los movimientos que requieren movilizar pesos o desempeñar gestos rápidos. Responden al ejercicio con hipertrofia. Se distinguen a su vez dos subtipos:

  • Fibras 2a (o IIa). Tienen una capacidad relativa de utilizar oxígeno por lo que pueden recurrir a la glucolisis anaerobia para desarrollar actividades anaeróbicas de corta duración.
  • Fibras 2b (o IIb). Son las fibras de mayor tamaño y con la mayor capacidad para desarrollar fuerza. Únicamente pueden participar en actividades anaeróbicas de corta curación, fatigándose rápidamente.

Sistemas energéticos

Para que el músculo pueda realizar trabajo es necesario contar con distintos sistemas que provean la energía para la contracción muscular. Los sistemas energéticos principales son tres:
  1. Fosfatos de alta energía (vía anaeróbica aláctica). En forma de creatina fosfato y ATP. No requiere la participación del oxígeno. Proporcionan energía durante unos 5-10 segundos.
  2. Glucolisis anaeróbica  (vía anaeróbica láctica). El glucógeno muscular se escinde rápidamente a ácido láctico y ácido pirúvico, a partir de los cuales es posible sintetizar una cantidad suficiente de ATP para mantener la contracción muscular durante unos 60 segundos (más en algunos individuos). No requiere la participación del oxígeno.
  3. Vía aeróbica (sistema oxidativo). Carbohidratos, proteínas y grasas pueden metabolizarse completamente para dar lugar a ATP. Este sistema, al contrario que los dos anteriores, requiere la presencia de oxígeno. La energía obtenida puede mantener el músculo en funcionamiento durante horas.

Como hemos comentado en el apartado anterior, cada sistema energético es empleado fundamentalmente por uno de los tres tipos de fibras musculares:
  • Sistema aeróbico: fibras tipo I.
  • Sistema anaeróbico láctico: fibras tipo IIa.
  • Sistema anaeróbico aláctico: fibras tipo IIb.

Unión neuromuscular

El músculo no va a moverse sólo. Para iniciar la contracción muscular es necesario el impulso del sistema nervioso central, que parte de las motoneuronas situadas en el asta anterior de la médula espinal. Dichas neuronas contactan con el tejido muscular y se unen a las fibras en una estructura denominada unión neuromuscular. La fibra nerviosa va a formar una serie de uniones con la fibra muscular mediante múltiples terminaciones nerviosas ramificadas que forman la placa motora terminal. A nivel de esta estructura se almacena acetilcolina, un neurotransmisor cuya liberación abrirá canales de sodio, lo cual promoverá la contracción muscular.





Respuesta del músculo esquelético al entrenamiento


Por tanto, una vez tenemos claro quienes son los protagonistas de la contracción muscular parece sencillo que digamos que con el entrenamiento debemos incidir sobre cada uno de ellos para que, como si de empleados motivados para hacer su trabajo se tratara, cada vez lo hagan mejor. Vamos a ver cómo hacerlo.

A nivel de las fibras musculares la respuesta al entrenamiento es la hipertrofia, es decir, el crecimiento de la fibra, de modo que sea capaz de desarrollar mayor fuerza. Existen dos tipos de hipertrofia que podemos desarrollar en función de las estructuras sobre las que incidamos. Llamamos hipertrofia sarcomérica al aumento de las proteínas contráctiles (actina y miosina) en el músculo; esto quiere decir que podemos aumentar la síntesis de proteínas contráctiles, con lo que ganaremos fuerza y, secundariamente, obtendremos un mayor volumen muscular. La hipertrofia sarcoplasmática, por otro lado, se basa en el aumento del sarcoplasma muscular, esto es, aumentando los orgánulos celulares y las distintas sustancias presentes en el interior de la fibra muscular. En función del número de repeticiones y el tiempo bajo tensión durante los ejercicios podemos incidir sobre uno u otro aspecto, si bien ninguno de los dos se va a poder entrenar de forma aislada.

El entrenamiento de los sistemas energéticos del músculo y, en un sentido mucho más amplio, de todo el metabolismo va a estar muy relacionado con la intensidad y duración de los esfuerzos que realicemos. Un atleta de maratón, en cuyo deporte es predominante la resistencia, estará potenciando aquellos sistemas energéticos que puedan proporcionar gran cantidad de energía durante el mayor tiempo posible, por lo que necesitará grandes cantidades de glucógeno pero poco volumen muscular, de modo que pueda aguantar el mayor tiempo posible con el mínimo gasto. Por el contrario, un atleta de velocidad, en cuyo deporte predominan los movimientos explosivos por un corto periodo de tiempo, necesitará maximizar los sistemas energéticos capaces de proveer la mayor cantidad de energía en el menor tiempo posible. 


La unión neuromuscular se va adaptar también al tipo de entrenamiento que realicemos. Hace ya años que se observó, en varios estudios con ratones, que la unión neuromuscular responde de forma distinta al entrenamiento de alta intensidad y corta duración que al de baja intensidad y larga duración. Aunque en ambos casos aumenta el volumen total de la unión neuromuscular, en el primer caso las uniones son más dispersas y las ramificaciones de las fibras nerviosas son más numerosas, mientras que en el segundo aparecen más compactas y ordenadas. Por tanto, podemos decir que el entrenamiento con altas cargas o a intensidades altas produce una mayor adaptación relacionada con la mayor cantidad de neurotransmisor requerido para el reclutamiento de fibras musculares. De ahí que hoy sepamos que entrenando con pesos muy altos y pocas repeticiones no incidimos tanto sobre el volumen del músculo como sobre el funcionamiento de la unión neuromuscular, que sería la responsable de las ganancias de fuerza.

Cuando unimos todos estos parámetros e introducimos distintas modificaciones podemos enfocar nuestros entrenamientos hacia unos determinados objetivos. Sobre cómo llevar a cabo distintos tipos de entrenamiento hablaré en otra entrada.


Bibliografía

Thomas R. Baechle, Roger W. Earle. Principios del entrenamiento de la fuerza y del acondicionamiento físico. NSCA. 2ª edición. Editorial Médica Panamericana.


Capítulo 6: Contracción del músculo esquelético. p 72-84. En: Arthur C. Guyton, John E. Hall. Tratado de fisiología médica. 12ª edición. Elsevier Saunders.

K. Hakkinen, A. Pakarinen, M. Alen, H. Kauhanen, and P. V. Komi. Adaptación Neuromuscular al Entrenamiento de la Fuerza en Hombres y Mujeres. PubliCE Standard.

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