El tipo de trabajo muscular y su influencia en la función
	Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte Diplomado en Magisterio: Educación Física Cursando Máster en Actividad Física y Salud Profesor de Educación Física en Educación Primaria	Pablo Pozo Rosado pablopzo@hotmail.com (España)
	Resumen           El presente trabajo supone una revisión de la literatura científica, orientada al ámbito biomédico y deportivo de rendimiento, en la que se pretende analizar los diferentes tipos de trabajo muscular, desde el punto de vista del trabajo como contracción, y el resultado que este trabajo comporta en la función del músculo esquelético.           Palabras clave: Biomecánica muscular. Contracción. Desequilibrio muscular
	http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 14 - Nº 142 - Marzo de 2010

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1.     Introducción

    El presente trabajo supone una revisión de la literatura científica, orientada al ámbito biomédico y deportivo de rendimiento, en la que se pretende analizar los diferentes tipos de trabajo muscular, desde el punto de vista del trabajo como contracción, y el resultado que este trabajo comporta en la función del músculo esquelético.

    Por tanto, focalizando nuestra atención en la contracción muscular, podemos diferenciar 2 tipos básicos de contracción. Un músculo puede desarrollar tensión, pero estar sometido a una fuerza externa que le impide el desplazamiento (contracción isométrica o estática) o, además de generar tensión, puede desplazarse (acortándose o alargándose) de forma que modifica su longitud y diámetro (contracción anisométrica o isotónica). En ellas la tensión muscular se mantiene constante a lo largo del todo el rango de movimiento. Dentro de las contracciones isotónicas podemos encontrar las concéntricas, donde el músculo se acorta al desplazar una resistencia, y las excéntricas, donde el músculo se alarga. La combinación de ambos tipos de trabajo (concéntrico y excéntrico) sumado a la variación del ROM de la articulación va a derivar en una serie de cambios morfológicos. La fisiología de un músculo está influida exclusivamente por el sistema neuromotor pero su morfología puede ser influida por las condiciones mecánicas que lo hacen contraerse.

    Además de las contracciones concéntricas y excéntricas, analizaré en la revisión la sucesión temporal de ambas contracciones (excéntrica y concéntrica), denominada ciclo de estiramiento-acortamiento (SSC; Knuttgen y Kraemer, 1987), trabajo pliométrico o reactivo. Y un tipo de contracción denominada isocinética, en la que se realizan movimientos a velocidad angular constante a lo largo del rango de movimiento con una resistencia ajustable.

    Todas estas consideraciones ligadas a la función muscular, hacen necesario para este estudio la consideración de la musculatura tónica y fásica, así como los desequilibrios musculares que pueden derivarse a lo largo de nuestra vida.

2.     Generalidades acerca de la biomecánica muscular

    Previamente a introducir los diferentes tipos de trabajo mecánico y su repercusión en la función muscular, es necesario conocer una serie de generalidades propias de la biomecánica muscular.

2.1.     Los componentes del músculo: El modelo de Hill (1950)

    El músculo está formado por un componente contráctil (fibras musculares) y uno no contráctil. El no contráctil se encuentra dividido a su vez en el componente elástico paralelo (CEP: tejido conjuntivo, miofibrillas) y el componente elástico seriado (CES: tendón, unión entre sarcómeros).

    De forma general podemos afirmar que el músculo es contráctil y elástico, mientras el tendón es poco elástico (colágeno).

    Cuando los componentes elásticos paralelos y en serie se estiran durante la contracción activa o el alargamiento pasivo del músculo, se produce la tensión y se almacena la energía, cuando se retraen con la relajación muscular, esta energía se libera. La series de fibras elásticas son más importantes en la producción de tensión que las fibras elásticas paralelas (Wilkie, 1956).

    Muchos investigadores han sugerido que los puentes cruzados de los filamentos de miosina tienen una propiedad de tipo muelle y eso también contribuye a las propiedades elásticas del músculo (Hill, 1968).

2.2.     Los músculos en función de la ordenación de sus fibras

    Los músculos, como hemos mencionado, están constituidos por el componente contráctil, la sarcómera, que produce la tensión activa. La disposición de los componentes contráctiles afecta a las propiedades contráctiles del músculo de forma dramática. Cuantas más sarcómeras se dispongan en serie, mayor será la longitud de la miofibrilla; cuántas más sarcómeras se dispongan en paralelo mayor será el área de sección transversal de la miofibrilla. Estos dos patrones arquitectónicos básicos de las miofibrillas (larga o gruesa) afectan a las propiedades contráctiles de los músculos de la siguiente forma (Nordin, 2001):

1. La fuerza que el músculo puede producir es proporcional a la sección transversal de la miofibrilla (Lieber, 1993).

2. La velocidad y la excursión (rango de trabajo) que el músculo puede producir son proporcionales a la longitud de la miofibrilla (Lieber, 1993)

    Relacionado con el concepto anterior, podemos clasificar los músculos esqueléticos en función de la ordenación de sus fibras y el tipo de inserción.

• Fusiformes: las fibras musculares están dispuestas siguiendo el eje longitudinal del músculo. Cuando se acortan las fibras influye en el acortamiento global del músculo y por lo tanto, implica que haya un gran desplazamiento del hueso. Están más adaptados a la velocidad que a la fuerza por desarrollarla sobre una distancia larga (brazos de palanca largos). Son músculos fásicos, dan mucho movimiento, pero se agotan rápido.

• Penniformes: las fibras musculares están situadas formando un ángulo respecto el eje longitudinal del músculo. Dispuestas de manera oblicua. Cuando las fibras se acortan, no influye en el acortamiento global del músculo. Tanto por su longitud como por su disposición están más adaptados al trabajo de fuerza (la desarrollan en una distancia corta). Estos músculos permiten tener un número mayor de fibras musculares, y por eso en general son tónicos (resistentes a la fatiga).

Figura 1. Clasificación de los músculos en función de la ordenación de sus fibras y el tipo de inserción

2.3.     Las propiedades mecánicas de los músculos

    Los indicadores biomecánicos fundamentales que caracterizan la actividad del músculo son: la fuerza que se registra en su extremo (esta fuerza se denomina tensión o fuerza de tracción muscular), y la velocidad de variación de la longitud.

    Cuando el músculo se excita, varía su estado mecánico; estas variaciones son denominadas contracción. La contracción se manifiesta en la variación de la tensión o de la longitud del músculo (o de ambas), así como de otras de sus propiedades mecánicas (elasticidad, rigidez, etc.).

    Si la estructura del músculo la hemos considerado como una combinación de sus elementos elásticos y contráctiles, veremos que los componentes elásticos, por sus propiedades mecánicas, son análogos a los resortes, es decir, para distenderlos hay que aplicar una fuerza.

    Por el contrario, los componentes contráctiles corresponden a aquellas partes de las sarcómeras del músculo donde los filamentos de actina y miosina se deslizan unos sobre otros y, en mayor o menor medida, según la intensidad de la contracción.

    La longitud del músculo está influida por las Leyes de Borelli y Weber Fick:

• La primera señala que el acortamiento del músculo es proporcional a su longitud de reposo.

• La segunda que el número de haces musculares que forman el vientre muscular es proporcional a la sección transversal de este músculo.

2.4.     La relación tensión-longitud de una fibra muscular

    Estudia el comportamiento de tensión de una fibra muscular bajo contracción isométrica tetánica a diferentes longitudes de sarcomera. La capacidad de generar tensión depende estrechamente con el número de puentes cruzados (interfibrilares), del filamento de miosina superpuesto en el de actina.

• La tensión es máxima a la longitud slack o de reposo de la sarcomera (2 um), donde la superposición de la actina sobre la miosina es máxima.

• La tensión cae progresivamente al aumentar la longitud de la sarcómera, hasta llegar a cero tensión, donde la superposición ya no existe (3.6 um).

• La tensión también disminuye cuando la longitud de la sarcómera se reduce bajo la longitud de reposo (acortamiento), alcanzando cero tensión a las 1,27 um.

    La superposición extensiva (los dos filamentos de actina comienzan a superponerse), interfiere con la formación de puentes cruzados. Los extremos de los filamentos de miosina se encogen por la presión de las bandas z.

2.5.     La relación tensión-longitud del músculo

    Estudia el comportamiento de tensión de un músculo como un todo (elementos contráctiles y elásticos) bajo contracción isométrica tetánica. La curva de tensión activa, representa la tensión desarrollada por los elementos contráctiles del músculo. La curva denominada tensión pasiva refleja la tensión desarrollada cuando un músculo sobrepasa su longitud de reposo y la parte no contráctil del vientre muscular se estira. Esta tensión pasiva se desarrolla principalmente en los componentes elásticos en paralelo y en serie. Cuando el vientre muscular se contrae, la combinación de las tensiones activas y pasivas produce la tensión total ejercida. La curva demuestra que a medida que un músculo se estira progresivamente más allá de su longitud de reposo, la tensión pasiva crece y la tensión activa decrece.

    Un músculo mueve todas las articulaciones sobre las cuales pasa. Así, existen músculos cortos, monoarticulares que mueven sólo una articulación, y músculos largos, poliarticulares que movilizan varias articulaciones.

    La mayoría de los músculo que cruzan solamente una articulación, no suelen estirarse lo bastante como para que la tensión pasiva ejerza un papel importante, pero el caso es diferente para los músculos biarticulares, en los que pueden intervenir los extremos de la relación de tensión – longitud. Por ejemplo, los isquiotibiales se acortan tanto cuando la rodilla está completamente flexionada que la tensión que pueden ejercer decrece considerablemente. Inversamente, cuando se flexiona la cadera y se extiende la rodilla, los músculos están tan estirados que la magnitud de su tensión pasiva previene más elongación y esto causa que la rodilla se flexione si se aumenta la flexión de la cadera.

Figura 2. Curva entre la longitud del sarcómero y la tensión

2.6.     La relación carga–velocidad

    Un músculo se contrae con mucha rapidez cuando la carga es baja. No obstante cuando se aplican cargas la velocidad de contracción disminuye, siendo cada vez más lenta cuanto más grande sea la carga. Cuando la carga se iguala a la tensión que el músculo puede soportar, la velocidad se hace cero, es decir, el músculo se contrae isométricamente. Cuando la carga se incrementa todavía más, el músculo se alarga excéntricamente. Este alargamiento es más rápido con mayor carga.

Figura 3. Esquema de la relación fuerza-velocidad de un músculo esquelético para contracciones concéntricas y excéntricas in vivo e in situ.

    La tensión muscular disminuye a medida que la velocidad de contracción aumenta (Hill, 1938) Esto sólo es verdad para contracciones concéntricas.

    La tensión muscular disminuye con incrementos de la velocidad de contracción en contracciones concéntricas, mientras que se aumenta con incrementos de la velocidad de contracción durante contracciones excéntricas.

    La fuerza excéntrica de un músculo puede superar a la fuerza isométrica por un factor de 1.5 a 2.0, pero esto está probado sólo bajo estimulación eléctrica de la neurona motora.

    Esto no indica que el músculo no pueda generar una fuerte tensión a una velocidad elevada.

    La máxima fuerza puede ser generada por reclutamiento de más unidades motoras o por incremento de la longitud muscular.

2.7.     El periodo de latencia

    Al aumentar la carga, se incrementa el periodo de latencia. Este periodo de tiempo está relacionado con el tiempo que se necesita para lograr distender los componentes elásticos hasta que la fuerza de la tracción sobrepase la magnitud de la resistencia.

Figura 4. Tiempo transcurrido en la aplicación de un estímulo sobre el músculo

2.8.     La relación tiempo–fuerza

    La fuerza ejercida por un músculo es mayor cuando el tiempo de contracción es más largo, debido a que se requiere tiempo para que la tensión sea transferida desde los componentes elásticos paralelos al tendón.

Figura 5. La curva tiempo-fuerza de dos programas de entrenamiento de pesas diferentes (según Schmidbleicher, 1984).

3.     Tipos de contracción

a.     La contracción isométrica

Generalidades

    Es una contracción voluntaria frente a una resistencia insalvable. En este tipo de trabajo, los extremos articulares permanecen a la misma distancia y se realizan contracciones musculares sin movimiento articular. Este tipo de trabajo se realiza en las primeras etapas de la recuperación de la fuerza. El principal objetivo en este tipo de entrenamiento, más que para mejorar la fuerza, sirve para no perderla y retrasar al máximo la atrofia muscular.

    Debe ir acompañada del ángulo donde se ha producido, puesto que al variar el ángulo podemos variar la F del músculo. En relación a esto una larga lista de estudios corrobora que la eficacia del entrenamiento isométrico depende de la posición de trabajo (Bender y Kaplan, 1963; Gardner, 1963; Linch, 1979; Meyers, 1967; Raitsin, 1974).

    En cuanto a la ganancia de fuerza, podemos decir que se localiza en la posición adoptada en el curso del entrenamiento. Cuánto más se aleja de esta posición, más disminuye la ganancia de fuerza. Zatsiorrski y Rajcin (1975) muestran que la ganancia de fuerza está localizada en la posición de entrenamiento de un trabajo práctico a 130º (músculo en posición encogida). Por el contrario, no distinguen ninguna especificidad de esta ganancia cuando el músculo se entrena a extensiones medias (70º).

Particularidades en cuanto a la masa muscular

    Según Verjoshanski (1982) el trabajo isométrico tiene menos incidencia sobre la masa muscular que el trabajo concéntrico (Rash y Morehouse, 1957). Por otra parte Weineck (1983), subraya que los ejercicios isométricos, teniendo en cuenta las tensiones altas y sostenidas, no tienen efecto sobre la vascularización. La ganancia de masa engendrada por la isometría se hace, pues, sin aumento de la capilarización.

    Ikai y Fukunaga (1970) obtienen en 100 días de entrenamiento un aumento de la sección de los flexores del codo del 23%

    La tensión máxima isométrica se produce en la longitud óptima del músculo, donde la longitud de los sarcómeros está en la meseta de la curva longitud-tensión

Figura 6. Una serie de contracciones isométricas producidas con diferentes longitudes musculares (desde -40% (relajado) a +40% (estirado).

 La máxima tensión es producida en una longitud óptima (Lo). A medida que el músculo se alarga, la línea de la tensión aumenta debido 

a la tensión pasiva (PT) en el músculo y contribuye más a la fuerza total que la tensión activa (AT)

 

Figura 7. Demostración de la especificidad del tipo de contracción y de la velocidad de contracción del ángulo articular (patrón de movimiento) en el entrenamiento de la fuerza. Arriba: el entrenamiento de extensión isométrica de la rodilla a un ángulo de 15º provocó un incremento relativamente elevado en la fuerza en este ángulo articular, pero aumentos de menor magnitud en ángulos “no familiares”. La medición de la fuerza con un tipo de contracción diferente (isocinético = contracciones concéntricas a velocidad constante) también reveló una menor mejora. El entrenamiento isométrico causó un mayor aumento a baja velocidad (30º/s) que a alta velocidad (180º/s) de contracción isocinética. Abajo: el entrenamiento a un ángulo articular de 60º produjo un patrón similar de resultados. (Lindh, 1979)

b.     La contracción dinámica

I.     La contracción isotónica

1.     La contracción concéntrica

Generalidades

    Las contracciones concéntricas o miométricas se producen cuando la tensión total desarrollada por un músculo es suficiente como para superar cualquier resistencia y provocar el acortamiento de los músculos. Es decir cuando los extremos articulares de los huesos se mueven acercándose sin grandes diferencias con respecto al movimiento completo natural, no hay inversiones de dirección y la velocidad tiende a crecer de acuerdo a las limitaciones biomecánicas del desplazamiento articular.

    La acción motora que lleva el músculo desde su máximo estiramiento al máximo acortamiento (realizando la máxima contracción) se denomina “contracción concéntrica completa”. Si el músculo no empieza el trabajo (contracción) en su longitud máxima o no alcanza su acortamiento máximo, la contracción se define “contracción concéntrica incompleta”. Esta última contracción puede ser realizada con el músculo situado ya en acortamiento: en este caso se hablará de “contracción concéntrica incompleta breve”, o bien, si el comienzo de la contracción se efectúa partiendo del máximo estiramiento pero sin llegar a alcanzar el máximo acortamiento durante el trabajo, la contracción toma el nombre de “contracción concéntrica incompleta larga”

    Cuando el músculo trabaja en condiciones concéntricas incompletas acorta su parte contráctil en beneficio del tendón que se estira. El tendón, sometiéndose a una elongación completa, mientras el vientre muscular se somete a un continuo trabajo incompleto, tiene superioridad sobre el vientre muscular. El estiramiento anormal del tendón induce al músculo a un estiramiento en conjunto mayor respecto al normal, limitando así el rango de movimiento a causa de la disminución de la parte contráctil.

2.     La contracción excéntrica

Generalidades

    Las contracciones excéntricas se producen cuando la tensión desarrollada en el músculo es menor que la resistencia externa y por lo tanto el músculo se alarga (Bigland-Ritchie y Woods, 1976).

    La acción motora que lleva el músculo desde su máximo acortamiento al máximo alargamiento (realizando la máxima elongación) se denomina “contracción excéntrica completa”. Si el músculo no alcanza su alargamiento máximo, la contracción se define “contracción excéntrica incompleta”. Esta última contracción puede ser realizada con el músculo situado ya en acortamiento: en este caso se hablará de “contracción excéntrica incompleta breve”, o bien, si el comienzo de la contracción se efectúa partiendo de la máxima contracción pero sin llegar a alcanzar el máximo alargamiento durante el trabajo, la contracción toma el nombre de “contracción excéntrica incompleta larga”

    Actualmente no se discute el hecho de que puede desarrollarse mayor tensión mediante contracciones de tipo excéntrico (Komi, 1973; Rodgers and Berger, 1974). Komi y Buskirk (1972) señalaron que el entrenamiento excéntrico podría ser el más efectivo para estimular la adaptación muscular, en su estudio demostraron que el entrenamiento con contracciones excéntricas máximas producía más desarrollo muscular que el entrenamiento con contracciones máximas, ya sean isométricas o concéntricas.

    Numerosos estudios proponen el trabajo excéntrico como prevención de lesiones musculares (Garret, 1990; Proske y Morgan, 2001; LaStayo, Wolf et al. 2003) y como prevención y recuperación de tendinopatías (Stanish, Rubinovich et al. 1986; Alfredson, Pietila et al. 1998)

    Las contracciones excéntricas, en comparación con las contracciones concéntricas, generan mayor tensión mecánica con menor costo metabólico (indicado por el costo de oxígeno) (Blimkie, 1993).

    Komi y Burskirk (1972) muestran que 6 contracciones excéntricas efectuadas 4 veces por semana durante 7 semanas dan mejores resultados que el mismo programa que comporte un trabajo concéntrico.

    Higbie y col (1996) hallaron que una combinación de incrementos de fuerza (aumento de fuerza concéntrica y excéntrica) del 43% se producía con un entrenamiento exclusivamente excéntrico comparado con un 31,2% con un entrenamiento solamente concéntrico. Este estudio también halló que el entrenamiento exclusivamente excéntrico llevaba a un mayor tamaño muscular del 6,6% luego de 10 semanas mientras que un entrenamiento concéntrico solo el 5%.

    Un estudio reciente (LaStayo y col. 2003) hasta encontró que las excéntricas acentuadas causaron un 19% más de crecimiento muscular que el entrenamiento tradicional de fuerza durante once semanas.

    Sin embargo, tanta evidencia también apunta a que el entrenamiento excéntrico pesado reduce la capacidad de producir mucha fuerza durante 7 días posteriores (Komi y Vitasalo, 1977; Linnamo y col. 2000; McHug y col. 2000 por nombrar algunos)

Figura 8. Comparación entre máxima tensión tetánica previa y posterior a un ejercicio de ataque. Mientras el estiramiento pasivo causa una bajada insignificante de la tensión, El ejercicio isométrico causa una pérdida moderada y el excéntrico una pérdida significativa de tensión. 

(Goslow, Reinking, 1973)

Inconvenientes del entrenamiento excéntrico

• También existen desventajas asociadas con el entrenamiento excéntrico. Las grandes tensiones desarrolladas incrementan el riesgo de lesiones (esguinces, desgarros, rupturas). Podría haber dolor muscular muy severo en las etapas iniciales del entrenamiento excéntrico, a menos que se utilice un primer período de contracciones submáximas. Muchos autores defienden que la lesión y el dolor muscular están selectivamente asociadas con contracciones excéntricas (Fridén et al. 1984; Evans et al. 1985; Fridén and Lieber, 1992)

• El entrenamiento excéntrico parece fatigar y dañar preferencialmente las fibras musculares de contracción rápida (Linnamo y col. 2000). De hecho, un estudio utilizando un insano volumen de entrenamiento excéntrico explosivo (pliométrico) halló que la producción de fuerza del gastrocnemio disminuyo mientras que la fuerza del soleo se veía relativamente sin afectarse por la cantidad enorme de ejercicios de saltabilidad. Como el primero es principalmente de fibras de contracción rápida mientras que el segundo de fibras lentas, esto constituye la evidencia indirecta del impacto especifico sobre las fibras rápidas del entrenamiento excéntrico.

• Paralelo a ese estudio están los resultados del estudio de Byrne y Eston (2002) que el entrenamiento excéntrico causa una reducción en la capacidad de producir mucha fuerza y potencia durante el periodo de recuperación, pero la habilidad de mantener una intensidad moderada de contracción realmente aumentaba.

Figura 9. Una demostración de la diferencia en respuestas de tensión muscular entre contracciones 

isométricas y excéntrica, y entre estiramiento active (excéntrico) y no activo (stretching pasivo)

La fuerza excéntrica y el rendimiento deportivo

    Muchos movimientos en el deporte imponen altas cargas excéntricas sobre el sistema muscular, particularmente cuando se requiere la reducción del impulso creado por una extremidad o por todo el cuerpo. Por ejemplo, los isquiotibiales trabajan en forma excéntrica para desacelerar el movimiento hacia delante de la extremidad inferior en la última fase de la zancada de carrera. Cuando un individuo realiza un sprint, la fase de desaceleración se acorta, requiriendo de una mayor activación muscular excéntrica de los isquiotibiales para compensar el mayor impulso hacia delante de la pierna (Mjolsnes, 2004).

    Con respecto a la carga vertical del cuádriceps durante un sprint, si la musculatura de la pierna puede resistir el impulso descendente del centro de masa (CM), entonces el ascenso y descenso del CM será menor. Esto resulta en un menor desplazamiento vertical del CM para una fuerza dada y por lo tanto afecta la rigidez (fuerza/desplazamiento) de la zancada de carrera; lo cual a su vez afecta el tiempo de contacto con el suelo. Debido a que la velocidad es el producto de la longitud y la frecuencia de zancada, una mayor fuerza excéntrica de los cuádriceps podría ser potencialmente ventajosa, especialmente en términos de frecuencia de zancada (Mero, 1984).

    Los cambios de dirección requieren de impulsos de desaceleración y del emplazamiento del pie para producir una fuerza lateral contra el piso. Para cambiar de dirección rápidamente, los atletas deben ser capaces de resistir los impulsos laterales, horizontales y verticales descendentes del CM a través de contracciones excéntricas de los músculos extensores de la pierna (Schmidtbleicher, 1991; Young, 1996). Además, en deportes de raqueta tales como el tenis, el squash y el bádminton, o en la esgrima, los cuales involucran movimientos similares a las estocadas, la fuerza excéntrica durante estos movimientos será crítica para el rendimiento. Esto es, si la fuerza excéntrica (fuerza pico, fuerza media, tasa de desarrollo de la fuerza) de la musculatura de la pierna es alta, el impulso hacia delante del CM puede ser contrarrestado en un corto período de tiempo, lo cual permitirá un más rápido retorno a una posición óptima en la cancha o la pista (área competitiva del esgrima).

2.     Efectos morfológicos de la combinación de contracciones concéntricas y excéntricas (Raimondi, 1999)

    La contracción concéntrica completa seguida de contracción excéntrica completa permite dar elasticidad al músculo hasta modificar su morfología aunque conserve su longitud natural. La elasticidad aumenta ya que el músculo se estira en su parte contráctil y se acorta en su parte tendinosa. Aumentando la longitud del vientre muscular, el campo de movimiento del músculo aumenta a su vez proporcionalmente.

    La contracción concéntrica incompleta seguida de contracción excéntrica completa permite acortar e hipertrofiar el vientre muscular, mientras que en los tendones se produce un estiramiento.

    La contracción concéntrica completa seguida de contracción excéntrica incompleta permite que tanto vientre muscular como tendones disminuyan su longitud. El rango de movimiento disminuye a causa de esta retracción. Raimondi (1999) nos señala que este movimiento encadenado resulta ideal en el entrenamiento de los músculos trapecio y romboides para disminuir la actitud cifótica.

    La contracción concéntrica incompleta seguida de la parte excéntrica también incompleta permite al vientre acortarse mucho y a los tendones estirarse a causa de esta notable contracción. Raimondi nos señala que este movimiento es ideal para el trabajo de glúteos y espalda alta (efecto en la postura)

3.     La contracción pliométrica

    El trabajo reactivo también se llama pliometría. Se refiere a ejercicios en los cuales hay una carga poderosa y rápida de estiramiento del músculo y estructuras tendinosas precediendo inmediatamente a una acción concéntrica explosiva. Al hacer trabajo reactivo, el lapso de tiempo entre el estiramiento excéntrico y la propulsión concéntrica (también llamado tiempo de acoplamiento o tiempo de contacto) debe ser mínimo.

    Al hablar de trabajo reactivo a menudo nos referimos a ejercicios pliométricos básicos tales como el drop jump. Los saltos en profundidad, también conocidos como “shock training”, fueron desarrollados por Yuri Verkhoshansky en 1977. El objetivo de este método es aumentar el poder concéntrico y la expresión de fuerza estimulando los músculos y reflejos vía un “shock de stretching” que preceda a la porción concéntrica del movimiento.

    Ha sido bien establecido en estudios de Oriente y Occidente que el salto en profundidad, o entrenamiento shock, puede aumentar significativamente la producción de potencia y altura de salto vertical. Esto se debe principalmente a los siguientes factores:

1. Un Aumento de la Fuerza Reactiva. La fuerza reactiva se refiere a la capacidad de cambiar rápidamente de una acción excéntrica/aterrizaje a una concéntrica/despegue. La falta de fuerza reactiva llevara a un mayor tiempo de acoplamiento y, por consecuencia, menor producción de fuerza y potencia durante la siguiente porción del movimiento (Kurz, 2001).

2. Adaptaciones Neurales. Viitasalo y col (1998) hallaron diferentes respuestas neurales entre atletas que hacían muchos saltos e individuos regulares cuando hacían saltos de profundidad. Los saltadores eran capaces de activar más unidades motoras durante el movimiento (mayor EMG), y planear el comando motor más rápido (mayor y más rápida pre-acccion EMG).

    Kyrolainen y col. (1991) también encontró que 16 semanas de entrenamientos de drop jump llevaba a mejor eficiencia de salto. Schmidtbleicher (1982 y 1987) halló que sujetos entrenados eran capaces de usar la energía cinética producida durante la porción excéntrica del salto de profundidad, mientras que en sujetos desentrenados tenían esa porción excéntrica en realidad era inhibitoria en vez de potenciadora!

    Finalmente, Walshe y col. (1998) concluyeron que la superioridad del salto en profundidad sobre el salto regular se debía al “logro de un mayor estado activado del músculo”, significando que la porción excéntrica rápida del movimiento aumentaba la activación muscular.

3. Adaptaciones Estructurales. Se ha reportado que los saltos en profundidad causan algún cansancio muscular y algún daño muscular (Horita y col.1999) Esto es comprensible porque la fuerza excéntrica producida es muy alta, aunque muy rápida. Esto puede indicar que los saltos profundos son un poderoso estimulo para estimular adaptaciones estructurales. Sin embargo, los saltos profundos no llevan a una hipertrofia significativa. Entonces la naturaleza de las adaptaciones estructurales siguientes al salto profundo no son de naturaleza cuantitativa, sino cualitativa: un mejoramiento de la fuerza y capacidad contráctil de cada fibra muscular.

    Existen tres mecanismos que podrían contribuir a la mejora del rendimiento durante las acciones concéntricas.

1. Podría haber una acumulación de energía elástica que se acumula en los componentes elásticos y que se libera guante la contracción concéntrica (Assmussen and Bonde-Petersen, 1974).

2. Los elementos elásticos musculares podrían acortarse guante la contracción concéntrica de manera que puede generarse fuerza más rápidamente (Cavanagh and Komi, 1979).

3. Las respuestas reflejas podrían ser mayores durante la contracción excéntrica, lo cual reforzaría la contracción concéntrica (Komi, 1979).

    Cualquiera que sea el mecanismo, el resultado es una mayor fuerza de contracción, lo que podría estimular una mayor adaptación dentro de las fibras musculares.

II.     La contracción isocinética (concéntrica y excéntrica)

    Es un trabajo a velocidad angular constante con una resistencia ajustable e igual durante todo el recorrido. Se usa un método de valoración muscular que utiliza la tecnología robótica e informática, para obtener y procesar en datos cuantitativos la capacidad muscular. Está dirigido a la mejora de fuerza y la potencia, consiguiendo mayor estímulo neuromuscular.

    El trabajo isocinético se define como el área bajo la curva del torque versus la curva del desplazamiento angular (Kannus, 1992; 1994). Las mediciones del torque isocinético reflejan solo el medido contra la resistencia del dinamómetro (rango de carga) luego de que se ha alcanzado la velocidad preestablecida (Brown et al., 1995, Findley et al., 2006). Se debe utilizar un mayor torque (y por lo tanto se debe realizar más trabajo) para acelerar la extremidad y la palanca del dinamómetro hasta alcanzar la velocidad angular prescrita (e.g., extensión concéntrica de la rodilla) o para controlar la extremidad y la palanca (e.g., flexión excéntrica de la rodilla) contra la gravedad. Por lo tanto, la capacidad del dinamómetro para registrar la dinámica de la cinética muscular durante un esfuerzo isocinético completo es algo limitada (Lossifidou and Balzopoulos, 1998; 2000) debido a su insensibilidad para registrar el torque durante la aceleración, o tasa de desarrollo de velocidad, que ocurre durante el rango inicial de movimiento (ROM).

    En definitiva, algunas de sus características son:

• Mantienen el esfuerzo máximo en todo el recorrido

• Ofrecen un resistencia unidireccional, variable, directa y máxima

• Intervienen el 100% de las fibras en cada punto del recorrido

• Hay preestiramiento inicial y resistencia final

• Permite el trabajo analítico sobre cada recorrido articular

• Generan grandes momentos de fuerza en cada fase del recorrido, no fuerzas.

• El torque Máximo es mayor en contracción excéntrica y aumenta a velocidades más bajas. Es más tardío a velocidades más elevadas.

• La forma de la curva es diferente en concéntrica y excéntrica, aumentando la diferencia a V más altas. También es específica de cada articulación.

• La curva F/V durante la contracción excéntrica isocinética supera la contracción isométrica y aumenta ligeramente con el aumento de la velocidad del test.

• En contracción concéntrica a altas velocidades los isquiotibiales son “proporcionalmente” más fuertes que los cuádriceps (Deportmed).

• En ángulos diferentes se producen fuerzas diferentes

• El trabajo isocinético favorece el mantenimiento de la función propioceptiva

• Mejora la coordinación intra e intermuscular (1er.estadío de la recuperación o rehabilitación muscular)

  El análisis de los ejercicios Isocinéticos

    Una vez seleccionados y realizados los ejercicios isocinéticos, hay que analizar los datos de fuerza muscular reflejados en cada uno de los mismos. Para ello se puede analizar la curva de fuerza de un ejercicio (comparando la curva de fuerza de la articulación izquierda y la derecha:

Figura 10. Curva de fuerza de un ejercicio

 

    Los estudios sobre entrenamiento que han utilizado medidas isocinéticas de la fuerza de la pierna ha utilizado varios tipos de movimientos articulares y diversas velocidades angulares, tales como extensiones de rodilla (Fry, 1991; Wilson, 1993), extensiones/flexiones de cadera (Blazevich, 2002), y extensiones/flexiones de rodilla (Hoffman, 2004; Murphy, 1997; Wilson, 1996). Las velocidades angulares utilizadas en los estudios están en el rango de los 60 a los 480 º/s (dependiendo del movimiento articular). La medición más común de la fuerza isocinética fue la extensión de rodilla a 60º/s (Dintiman, 1964; Murphy, 1997; Wilson, 1996).

Evaluación Isocinética

    Como se discutiera previamente, las características de las contracciones excéntricas, isométricas y concéntricas son diferentes, y por lo tanto, la valoración de estos tipos de contracción debe ser específica para así proveer una imagen global de la función muscular. Ciertos deportes pueden requerir diferentes combinaciones de estos tipos de contracción, ya sea con fines de pronóstico o de diagnóstico. Por ejemplo, la fuerza concéntrica es importante para los remeros y ciclistas. La fuerza isométrica del núcleo corporal, es importante para deportistas tales como los velocistas y nadadores. Tal como se discutiera previamente, la fuerza excéntrica es importante en el deporte.

    Con respecto a la valoración de la fuerza isométrica y concéntrica existen múltiples métodos y equipos que han sido utilizados para cuantificar estas variables (Devita, 2007; Hruda, 2003; Seger, 1998; Wilson, 1997). Sin embargo, a parte de los protocolos de evaluación isocinética, muy pocos protocolos están disponibles para la valoración de la fuerza muscular excéntrica. La valoración isocinética es el método de elección para la valoración de la función muscular excéntrica ya que permite la examinación de variables tales como el torque pico a diferentes velocidades a través de todo el rango de movimiento. Sin embargo, la valoración isocinética establece la velocidad de movimiento a una tasa constante, lo cual es diferente de los movimientos que se realizan en los deportes y en las actividades cotidianas (Abernethy, 1995). Además, los dinamómetros isocinéticos comúnmente se utilizan para la valoración de ejercicios de cadena cinética abierta en una única articulación, lo cual puede constituir una limitación en la valoración funcional, ya que la mayoría de los movimientos deportivos son movimientos multiarticulares de cadena cerrada (Abernethy, 1995; Frohm, 2005).

    Por último, la mayoría de los entrenadores de la fuerza y el acondicionamiento no tienen acceso a dinamómetros isocinéticos, los cuales por lo general son costosos y requieren de personal capacitado para la obtención de resultados válidos y confiables. Por lo tanto, para la valoración y representación de las cualidades dinámicas del músculo, podría ser mejor medir las fuerzas o torques que pueden producirse contra una masa que se opone constantemente al movimiento (isoinercial), en lugar de realizar la medición a velocidad constante, logrando así simular las actividades cotidianas y deportivas.

4.     Los músculos fásicos y tónicos: los desequilibrios musculares

    El trabajo mecánico que ejercemos sobre los músculos esqueléticos en cuanto acortamiento y elongación, vinculado al ámbito de la salud, nos lleva automáticamente a tener en consideración que un músculo no se puede trabajar de forma individual, los músculos están agrupados en cadenas musculares que debemos conocer. Según el método de la Reeducación Postural Global promovido por Phillipe Souchard, los estiramientos globales activos controlan las compensaciones que se producen en los estiramientos locales (se encuentran compensados por un acortamiento en un punto de la cadena). Así mismo las teorías de Janda de “debilidad de la tensión” y “desequilibrios musculares” se apoyan en el mismo punto de vista.

    Para comprender mejor estos principios, a pesar de tener en cuenta que estas consideraciones no forman parte de nuestro ámbito de estudio, debemos recordar qué tipos de músculos hay según su función:

• Músculos Tónicos: tienen una función estática. Actúan reequilibrándonos y estabilizándonos. Tienen mayor unidad motriz tipo I. Actúan de manera automática a partir de la información propioceptiva. Los músculos tienen tendencia a acortarse.

• Músculos Fásicos: realizan una función dinámica. Dan movimiento. Tienen mayor número de unidades motrices de tipo II, II B. Contracción voluntaria. Estos músculos evolucionan hacia la atrofia.

    Volviendo a la mecánica muscular, Raimondi (1999) nos expresa que para poder acortar un músculo en forma permanente es preciso trabajarlo de manera continua y permanente por debajo de su longitud de reposo. Debemos definir qué tipo de trabajo es el más conveniente según el músculo que vayamos a entrenar. En el caso de los músculos posturales siempre es conveniente realizar cualquiera de aquellos trabajos que acorten su longitud general (expresados en tabla 1). Recordemos que el músculo desarrolla fuerza según el ángulo en que se lo entrena. Por lo tanto, si hacemos trabajos con contracciones incompletas, ya sean estas concéntricas o excéntricas, no debemos dejar de realizar algunas repeticiones o series completas.

Los desequilibrios musculares

    Un concepto muy relacionado con la flexibilidad y amplitud articular es el de acortamiento y desequilibrio muscular. Para Janda (citado por Liebenson, 1999), “…la base para la mayoría de los desequilibrios musculares proviene de nuestra previsible respuesta a las exigencias estresantes ambientales”. Las posturas forzadas, las tareas repetitivas, la tensión de la gravedad e inactividad son algunas de las causas que degeneran en tal situación.

    Los músculos posturales tienen tendencia hacia el sobreuso y hacia el acortamiento eventual, mientras que los músculos fásicos tienden hacia el desuso y la debilidad. Estos músculos están agrupados con frecuencia como antagonistas emparejados y parecen estar afectados por la Ley de Sherrington de la Inhibición Recíproca. Así, si un músculo postural como el psoas iliaco se acorta por sobreuso, no sólo limitará mecánicamente el alcance de los movimientos de su antagonista, el glúteo mayor, sino que también inhibirá neurológicamente su acción. Esta combinación de influencias biomecánicas y neurofisiológicas es un fuerte estímulo para la creación y mantenimiento de desequilibrios musculares (Liebenson, 1999). La expresión desequilibrio muscular describe la situación en la cual algunos músculos se inhiben y debilitan, mientras  otros quedan “apretados” (acortados), perdiendo su extensibilidad. Los músculos moderadamente “apretados” (acortados) suelen ser más fuertes de los normal, aunque en el caso de tensión pronunciada, se produce alguna reducción de la fuerza muscular. Esto se denomina debilidad de tensión (Janda, citado por Liebenson, C., 1999).

    El tratamiento de la tensión no radica en el fortalecimiento, que incrementaría la tensión y provocaría una mayor debilidad, sino en el estiramiento, con la intención de influir no en el tejido conectivo no contráctil del músculo, sino en el retráctil.

    El desequilibrio muscular no queda limitado a ciertas partes del cuerpo, sino que gradualmente afecta a todo el sistema muscular estriado. Puesto que el desequilibrio muscular suele preceder la aparición de síndromes de dolor, una evaluación completa puede ayudar a introducir medidas preventivas (González, et al., 2004).

    Las consecuencias del desequilibrio muscular son las siguientes (Janda, citado por Liebenson, 1999):

• Los mecanismos articulares se encuentran alterados (distribución desigual de la presión).

• Amplitud limitada de movimiento e hipermovilidad compensatoria.

• Cambio en la entrada propioceptiva.

• Inhibición recíproca deteriorada.

• Programación alterada de modelos de movimiento.

    Existe un desequilibrio muscular cuando la musculatura tónica y fásica no están compensadas. Los músculos acortados están duros y no tienen elasticidad en la fase de relajación, por ello se fatigan y producen sobrecargas dolorosas. Así pues, una vida sedentaria provoca el sobreuso de los músculos posturales, favoreciendo así el desarrollo de la rigidez. Simultáneamente, los músculos fásicos o dinámicos tienden a debilitarse por el desuso.

    Como ejemplo de desequilibrio muscular, un trabajo sedentario o una postura mantenido durante un largo tiempo (hasta 6 horas diarias caso de los escolares) (Ramos, González, Mora, 2004), va a conllevar una serie de modificaciones como son (González et al., 2002):

• El acortamiento de la musculatura flexora del tobillo (tibial y peroneo anterior), más acusado con angulaciones de tobillo inferiores a 90º, un acortamiento de la musculatura flexora de la rodilla (isquiotibiales). Aunque se debe considerar que los isquiotibiales son, además de flexores de rodilla, extensores de cadera por lo que el análisis biomecánico es más complejo. Podría pensarse que la elongación en cadera compensa el acortamiento de rodilla equilibrando su longitud; pero no es tal ya que el alargamiento en cadera es muy inferior en su brazo de palanca que el acortamiento producido en rodilla. Los isquiotibiales tienen una amplitud comprendida entre los 130 y los 145 grados de arco en la rodilla y tan sólo 15 a 30 de extensión en cadera. Estos dos factores hacen que la posición sentada sea favorecedora del acortamiento (Hidalgo, 1993).

• Acortamiento de la musculatura flexora de la cadera (músculo psoas-iliaco). El psoas ilíaco es flexor de cadera, por lo tanto está en postura acortada cada vez que estamos en flexión de cadera. Los escolares adoptan esta postura durante la mayor parte del horario lo cual les provocará lenta y persistentemente un acortamiento del psoas-ilíaco.

• Acortamiento y sobrecarga de la musculatura extensora del cuello (fibras superiores del trapecio) para el mantenimiento del peso de la cabeza.

• Acortamiento de la zona pectoral (pectoral mayor) y dismetría derecha/izquierda de la articulación glenohumeral. La posición de escritura provoca, en caso de no disponer de un mobiliario adecuado, de un acortamiento de la musculatura del lado de predominancia lateral, pectoral y elevadores de la escápula.

• Agotamiento de la musculatura erectora de la columna vertebral y por lo tanto adopción de una postura cifótica.

5.     Conclusión

    El estudio de la biomecánica muscular y su influencia directa en el movimiento y el mantenimiento de la postura corporal; los componentes del músculo, sus propiedades mecánicas, los tipos de contracción y su influencia en la morfología y en la salud de los individuos, es un ámbito de obligado conocimiento para los profesionales de la actividad física y la salud. Un control detallado de estos parámetros nos llevará a realizar correctos diagnósticos y prescripciones acordes a cada necesidad de actividad física, en orden a alcanzar un buen rendimiento deportivo, mejorar el nivel de salud general del individuo o recuperar y readaptar funcionalmente ante algún caso de lesión.

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