Luis Fernando Aragón Vargas, Ph.D, M.Sc., Director, Aptitud Física ERGON, S.A.
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CUERPOS EN ACCION

Programa Nº 44: Fisiología y biomecánica muscular.

Puente: El movimiento de nuestro cuerpo es posible gracias a las acciones coordinadas de cientos de músculos que se contraen y mueven nuestros huesos como si fueran palancas. Los secretos de la contracción muscular fueron descubiertos, en su gran mayoría, por el fisiólogo Archibald V. Hill, a principios de este siglo. Acompáñenme en un intento por ilustrar algunos de los principios científicos de las acciones musculares.

Aquí van dos o tres series impresionantes de movimientos gimnásticos.
Ciertamente el movimiento humano es algo impresionante. Sin incursionar en el campo del desarrollo y el control motor, que nos explica cómo es que las personas son capaces de tocar el piano o ejecutar acrobacias increíbles, el solo hecho de que existan estructuras que a nivel microscópico se deslicen entre sí y permitan que los músculos generen tensión es ya de por sí asombroso.

Primero, la imagen de un músculo trabajando. Puede ser Leonardo, del material de Cipreses de marzo o abril, haciendo curl de brazo. De ahí pasa a "El cuerpo humano" en la parte que va entrando poco a poco a nivel microscópico. Luego pasamos al esquema que muestra fascículos y fibras de un músculo. Atención a los demás cambios.
Esa es precisamente la función de los músculos:  generar tensión. Penetremos en un músculo esquelético para ver cómo está conformado y cómo funciona. Cada músculo está formado por miles de fibras, organizadas en grupos llamados fascículos. Cada fibra está compuesta por miofibrillas, que están ordenadas en un patrón estriado. (Aquí va el esquema de miofilamentos que van de m. relajado a m. contraído). Este patrón se puede dividir en partes iguales que se conocen como sarcómeros. (Aquí, filamentos según Katch). En el sarcómero se pueden notar dos tipos de filamentos, compuestos por proteínas: unos gruesos de miosina, y otros delgados, de actina. Cuando el músculo es activado por el sistema nervioso, los filamentos de miosina se adhieren a los de actina por medio de una especie de remos o brazos, y se deslizan unos sobre otros. (Imagen móvil del deslizamiento de filamentos, en "El cuerpo humano"). Esto hace que el sarcómero se acorte. Si unimos el acortamiento de muchos sarcómeros en serie, se produce tensión.

En este párrafo va el diagrama del brazo alzando un peso: huesos y músculos. Atención a cómo cambia de una imagen a otra, descrito dentro del párrafo.
En la mayoría de los músculos esqueléticos, la tensión es transmitida a los huesos por un tipo de tejido conectivo que son los tendones. (Pasa de la imagen del libro a una imagen real de Leonardo haciendo curl de brazo, en cámara lenta, cuando LEVANTA el peso. Si es necesario, se puede repetir el movimiento). Si la tensión es suficientemente alta, el músculo se puede acortar y hace que los huesos a que está unido se acerquen entre sí. Esto se llama una acción concéntrica. (Ahora sigue Leonardo con su curl de brazo, pero aquí más bien está BAJANDO el peso, siempre en cámara lentísima). A veces la tensión generada no es tan alta como el peso que se está manejando, de manera que el músculo más bien se alarga. Esto es lo que se llama una acción excéntrica. (Ahora va Luis Fdo. sosteniendo la máquina de Pec Fly en una sola posición). Un tercer tipo de acción muscular ocurre cuando la tensión ejercida por el músculo es igual a la carga o peso. En este caso no hay movimiento, y la acción se llama una acción isométrica. El sistema de tensión dinámica del legendario Charles Atlas se basaba en este tipo de contracciones musculares. (Aquí se empieza a cansar). Observe que conforme los músculos se van fatigando no pueden mantener la misma tensión y se produce una acción excéntrica.

(Aquí entra la toma de Luis Fdo. haciendo extensión de pierna en la máquina)
Así que durante un ejercicio como la extensión de rodilla, se realizan acciones concéntricas y excéntricas alternas: concéntricas cuando yo logro levantar el peso, y excéntricas cuando bajo el peso en forma controlada. En ambos casos, el músculo responsable por la acción es el cuadríceps femoral, y por eso se le llama "músculo motor o agonista". Estos conceptos son sumamente importantes en el momento de diseñar un programa de pesas, y se discuten más a fondo en nuestra próxima sección.

(Curl de brazo en máquina, de CUENAC Nº 12; press francés, de CUENAC Nº 34. Luego pasa al press de piernas que ejecuté yo en Eurospa, 12/7/95).
Las máquinas de pesas que aislan grupos musculares específicos son muy ingeniosas, pero la realidad es que en la mayoría de los casos de la vida diaria, nuestros movimientos involucran más de una articulación. Un buen ejemplo es el movimiento de press de piernas, que simula el movimiento de sentadilla. En este movimiento no podemos pensar en un solo músculo motor o agonista, ya que hay movimiento en tres articulaciones. Los gastrocnemios y el sóleo ayudan a la flexión plantar; el quadríceps ejecuta la extensión de la rodilla, y el bíceps femoral, semimembranoso, semitendinoso, y los glúteos, permiten que ocurra la extensión de la cadera. Este ejercicio es menos específico pero mucho más completo, más parecido a la vida real.

Empezamos con una imagen doble, lado a lado, de Leonardo haciendo curl de brazo (sentado) y Patricia Coto (CUENAC Nº 8). Luego lo mismo, con Alex (CUENAC Nº 25) y la muchacha del CUENAC Nº 1 o 2 haciendo tracciones abiertas. Cambia luego, después de "posición de la articulación", al esquema de brazo y antebrazo a cinco ángulos distintos.
La fuerza de los músculos depende en gran medida de su tamaño, de manera que un músculo más "grande", es decir, con un mayor diámetro, tiene un mayor número de sarcómeros actuando en forma paralela y puede ejercer mayor tensión. Pero la fuerza también depende del aprendizaje, es decir, de la capacidad del sistema nervioso de reclutar efectivamente todas las fibras musculares disponibles, de la arquitectura del músculo, y de la posición de la articulación. La fuerza de una persona flexionando el brazo varía a lo largo del movimiento. Cuando el brazo está extendido, la ventaja mecánica es muy pobre, al igual que cuando está totalmente flexionado. Pero cuando el brazo y el antebrazo forman un ángulo recto, el brazo de fuerza de la palanca alcanza su punto máximo, y se puede manejar más peso. El equipo biomecánico bien diseñado hace uso precisamente de estos principios para proveer un entrenamiento óptimo a sus músculos.

Levantadores de pesas olímpicos o lanzadores de martillo o bala (de calibre olímpico).
Nuestros conocimientos sobre las acciones musculares y las adaptaciones del músculo esquelético al entrenamiento aumentan día con día. Esto le permite al profesional en educación física ser cada vez más efectivo en el servicio que le presta a todos aquellos que entrenan bajo su supervisión.