Fisiología del Ejercicio: Conceptos Fundamentales

Definición de Fisiología

Fisiología: Es la ciencia que estudia el funcionamiento de las partes del cuerpo.

Fisiología del Ejercicio

Fisiología del Ejercicio: Estudia cómo las estructuras y funciones del cuerpo son alteradas cuando son expuestas a sesiones agudas y crónicas de ejercicio.

Adaptaciones al Entrenamiento

Se detallan adaptaciones específicas según el tipo de entrenamiento:

Adaptaciones al Entrenamiento de Fuerza (Pesas) y Aeróbico

• Aumento significativo de las miofibrillas.
• Aumento considerable del tamaño de las fibras musculares.
• Aumento notable del número de mitocondrias.
• Aumento de la fuerza muscular.
• Aumento de las reservas de ATP.

Estructura Muscular

Partes de la Fibra Muscular (5 Componentes)

1. Núcleo
2. Sarcolema
3. Sarcoplasma (contiene: miofibrillas, mitocondrias, túbulos T y el retículo sarcoplasmático)

Niveles de Organización del Músculo Esquelético (6 Niveles)

1. Músculo
2. Fascículos
3. Fibras
4. Miofibrillas
5. Sarcómeros
6. Miofilamentos

Partes del Sarcómero

• Línea Z
• Actina
• Miosina
• Titinina

Vía de Respuesta Motora

Fase de Respuesta Motora

1. Comienza en el cerebro con un movimiento voluntario.
2. El movimiento reflejo o aprendido se inicia en la médula espinal.
3. La neurona motora transmite el impulso nervioso.
4. El axón terminal llega a diferentes fibras de una misma unidad motora.
5. El axón libera neurotransmisores.
6. Los receptores sinápticos reciben neurotransmisores.
7. Se despolariza la membrana.
8. Se genera un potencial de acción.
9. El potencial de acción se esparce a los túbulos T.
10. Por último, se activa el calcio en el retículo sarcoplasmático.

Teoría de Deslizamiento de Filamentos (5 Pasos)

1. La cabeza de la miosina se enlaza con el ATP y la enzima ATPasa, localizada en dicha cabeza, descompone la molécula de ATP en ADP + Pi + Energía Libre/Útil.
2. El retículo sarcoplasmático libera calcio, lo que provoca que la tropomiosina se eleve y deje al descubierto el punto activo, donde se unirán las cabezas de miosina.
3. La energía liberada anteriormente por el ATP permite que la miosina se enlace con el filamento de actina, ocurriendo la contracción muscular.
4. El calcio es bombeado nuevamente desde el sarcoplasma hacia el retículo sarcoplasmático, donde se almacena.
5. El puente cruzado se rompe, separándose la miosina y la actina. Se interrumpe la utilización del ATP y la fibra muscular se relaja.

Principios de Reclutamiento y Contracción

Principio de «Todo o Nada»

Para que una unidad motora sea reclutada en la actividad, el impulso nervioso debe alcanzar o exceder el umbral. Si esto ocurre, todas las unidades motoras actúan máximamente. Si el umbral no se satisface, ninguna de las fibras de la unidad se activará. Se produce más fuerza al activar más unidades motoras.

Principio de Reclutamiento Ordenado de Fibras Musculares

Este principio postula que las unidades motoras son activadas en un orden fijo, basado en su clasificación o rango en el músculo. El orden del reclutamiento está directamente relacionado con el tamaño de su neurona motora: las fibras ST (contracción lenta), que poseen unidades motoras más pequeñas, se reclutan antes que las fibras FT (contracción rápida).

Diferencias entre 3 Tipos de Contracción Muscular

• Contracción Concéntrica: Se produce cuando la tensión total generada por el músculo es capaz de vencer una resistencia externa y las fibras musculares se acortan.
• Contracción Excéntrica: Se desarrolla tensión muscular y, a la vez, ocurre la elongación física del músculo, a medida que se aplica sobre él la resistencia externa.
• Contracción Isométrica: El músculo no cambia notablemente de longitud y la articulación que participa en el ejercicio no se mueve.

Diferencia de Masa Muscular entre Hombres y Mujeres

Los hombres poseen mayor presencia de la hormona testosterona, lo que contribuye a una mayor masa muscular en comparación con las mujeres.

Factores que Determinan la Fuerza

5 Determinantes Generales de la Fuerza

1. Número de unidades motoras activadas.
2. Tipo de unidades motoras activadas (FT o ST).
3. Tamaño del músculo.
4. Longitud inicial del músculo cuando se activa.
5. Ángulo de la articulación (torque).
6. Velocidad de acción del músculo (acortamiento o alargamiento).

Factores de Control Neural de la Fuerza

• Sincronización y el reclutamiento de unidades motoras adicionales.
• Coactivación de músculos agonistas y antagonistas.
• Frecuencia de la codificación (frecuencia para la descarga de las unidades motoras).
• Desinhibición autogénica.

Hipertrofia y Atrofia Muscular

Diferencia entre Hipertrofia y Atrofia

La hipertrofia se refiere al aumento de tamaño muscular, mientras que la atrofia se refiere a la disminución de tamaño muscular.

Tipos de Hipertrofia y su Causa

• Aguda o Temporal: Abultamiento de los músculos que ocurre durante una sola sesión de ejercicio debido a la acumulación de líquido (edema) del plasma sanguíneo en los espacios intersticiales e intracelulares del músculo. Este efecto es pasajero, pues el líquido regresa a la sangre al cabo de unas horas de haber finalizado el ejercicio.
• Crónica o a Largo Plazo: Aumento en el tamaño muscular que resulta del entrenamiento con resistencias (adaptación/efecto a largo plazo) debido a un aumento en el número de fibras musculares (hiperplasia de la fibra) o un aumento en el tamaño de las fibras musculares existentes (hipertrofia de la fibra).

Procesos que Favorecen la Hipertrofia

• Incremento neto en la síntesis de proteínas musculares.
• Durante el ejercicio, la síntesis de proteínas se reduce.
• Durante el ejercicio, aumenta la degradación de las proteínas.
• Durante la recuperación, la síntesis de proteínas aumenta.
• Durante la recuperación, se reduce la degradación de las proteínas.

Diferencia entre Hipertrofia Sarcoplasmática y Miofibrilar

• Hipertrofia Sarcoplasmática: Músculo más fuerte y denso, contiene más miofibrillas. (Nota: Esta descripción parece contradecir la definición estándar donde la sarcoplasmática implica más fluido/sarcoplasma y la miofibrilar más proteínas contráctiles. Se mantiene el texto original para no eliminar contenido, pero se sugiere revisión).
• Hipertrofia Miofibrilar: Músculo inflado, contiene mucho más fluidos. (Nota: Similar al punto anterior, se mantiene el texto original).

Hiperplasia

Es la división de una célula a causa de un entrenamiento.

Diferencia de Potencial de Fuerza entre Hombres y Mujeres

El hombre posee un mayor porcentaje muscular que la mujer, mientras que esta última tiene un mayor porcentaje de grasa.

4 Hormonas que Promueven el Desarrollo Muscular

1. IGF (Factor de Crecimiento Insulínico)
2. Testosterona
3. Insulina
4. Hormona de Crecimiento

Molestias Musculares y Ganancia de Fuerza

Molestia Muscular Inmediata

Es la inflamación (dolor o hinchazón) que se siente durante o después de hacer ejercicio. Puede ser causada por la acumulación de productos de desecho del ejercicio y por edemas.

Molestia Muscular Retardada (DOMS)

Representa aquella inflamación muscular sentida un día o dos después de una fuerte sesión de ejercicios con resistencias. Resulta principalmente de acciones excéntricas y está asociada con daños o lesiones dentro del músculo. Puede ser causada por reacciones inflamatorias dentro del músculo dañado.

Orden de Ganancia de Fuerza

1. Adaptaciones nerviosas.
2. Adaptaciones hipertróficas.
3. Adaptaciones hormonales.

Causas de Atrofia Muscular

La atrofia muscular es la disminución de tamaño muscular y ocurre por: Envejecimiento, quemaduras, lesiones y fracturas, desnutrición, lesiones de la médula espinal, accidente cerebrovascular, y terapia con corticosteroides a largo plazo.