La unión neuromuscular
La unión neuromuscular
En la imagen observamos que la gran mayoría de las publicaciones sobre el entrenamiento de fuerza tienen entre 8 y 12 semanas. Si bien existen estudios longitudinales más extensos, son escasos. Lo que se conoce es lo que ocurre en estas primeras semanas con el entrenamiento. La mayoría de los individuos con un alto nivel de entrenamiento de fuerza, tienen años en dicho proceso.
Particularmente en el entrenamiento de Fuerza se sabe que en las primeras semanas, por lo menos en personas relativamente desentrenadas o sedentarias, las primeras adaptaciones al entrenamiento con sobrecarga son de tipo neuromuscular. ¿Esto quiere decir que no hay adaptaciones de tipo estructural? No, las adaptaciones estructurales existen y existen desde el minuto cero. Una vez iniciado el ejercicio con sobrecarga, aunque sea una persona sedentaria, va a haber estimulación a nivel molecular que implica el aumento de la síntesis de proteínas a nivel de la estructura muscular, pero para que dichas adaptaciones de la estructura sean significativas se requiere de un mayor tiempo (4-8 semanas de entrenamiento).
Lo que primero responde a un cambio en la estrategia de movimiento cotidiano es nuestro sistema neuromuscular, lo cual es lógico. Es lo primero que se debe adaptar. Es mucho más eficiente mejorar nuestro sistema neuromuscular que mejorar nuestra masa muscular. De hecho, aumentar de forma muy importante la masa muscular es ineficiente desde el punto de vista energético, se requiere invertir mucha energía para aumentar y mantener nuestra masa muscular.
Dependemos de nuestro sistema neuromuscular
En la imagen superior observamos a una Alfa motoneurona y los diferentes estímulos que recibe de otras motoneuronas. La señal inicia en el córtex motor (en el cerebro), que por vía descendente alcanza a diferentes estructuras y que por procesos de retroalimentación positiva y negativa va modulando la producción de tensión muscular de acuerdo a las necesidades que tenemos. Por ejemplo, no es lo mismo realizar una sentadilla con 50 kilos en la espalda que escribir, las necesidades de tensión muscular son muy diferentes.
Cuando se habla de producción de fuerza a nivel de la fibra muscular se debería hablar de tensión. En español la terminología se confunde debido a los propios términos que se traducen desde la literatura inglesa. En inglés la palabra fuerza es force (desde la física), que se debería traducir como fuerza o tensión en ese caso. En cambio ellos no hablan de entrenamiento de fuerza, sino de strength training o Resistant training. Entrenamiento de la fortaleza o entrenamiento contra resistencia.
Cuando hablamos de fuerza, la misma es una magnitud vectorial proveniente de la física y la fuerza en sí implica una masa y una aceleración. De hecho, en la física se define a la fuerza como el producto entre la masa y la aceleración. Y este se podría decir que es el primer inconveniente, si se asume que la fuerza es eso.
Tensión muscular
El mejor término es hablar de la generación de tensión muscular que se manifiesta a través de una fuerza. Y cuando hablamos de fuerza también se debe hablar de una fuerza resultante, que es la que se mide.
La modulación de la alfa motoneurona va a estar dada por una cantidad de activaciones e inhibiciones por diferentes vías. La activación y el funcionamiento de una neurona es sumamente compleja.
Estructura
Las motoneuronas constituyen la parte neuronal de la unidad motora y por lo tanto desempeñan un rol esencial en el control de la contracción de las fibras musculares.
Las motoneuronas son excitadas por fibras AFERENTES en acciones reflejas y por las vías descendentes desde la corteza motora. Por lo tanto, el reclutamiento de unidades motoras (UM) tiene lugar en cada contracción.
Las motoneuronas que inervan los músculos axiales se ubican en casi toda la médula espinal mientras que las que inervan los músculos pectorales, abdominales y los músculos de las extremidades inferiores y superiores se ubican en los segmentos cervicales y lumbosacras (respectivamente).
Poseen un soma relativamente grande y numerosas dendritas. Cada motoneurona tiene un axón, que comienza en el cuerpo celular. Se ubican en la médula espinal ocupando el asta ventral de la sustancia gris.
Tipos de motoneuronas
Dentro de un núcleo motor que inerva a un músculo dado existen tres tipos de motoneuronas, que difieren en sus propiedades morfológicas y electrofisiológicas:
Las alfa motoneuronas inervan fibras extrafusales y constituyen las unidades motoras que generan tensión durante los movimientos (aferente).
Las motoneuronas gamma, inervan fibras intrafusales que son fibras finas y cortas dentro de los husos musculares (requiere de la propia contracción).
Receptores de estiramiento que registran cambios en la longitud de las fibras musculares (órgano tendinoso de Golgi - OTG).
Las motoneuronas beta, inervan ambos tipos de fibras (extrafusales e intrafusales).
Los canales iónicos en las motoneuronas generan diferentes tipos de corriente:
Canales regulados por VOLTAJE – Canales de sodio (Na⁺); de potasio (K⁺); calcio (Ca²⁺) y cloruro (Cl⁻):
Los canales de “goteo”, particularmente los canales de K⁺ establecen el potencial de membrana en reposo (que es la diferencia entre dos cargas eléctricas entre una membrana interna y externa, aproximadamente 70 milivoltios - mV). También se puede hablar de energía potencial, en este caso es la diferencia de los potenciales y la capacidad de realizar una acción.
Los canales sensibles al voltaje subumbral (Ca²⁺ y Na⁺) también contribuyen al potencial de membrana. Porque si por alguna razón se produce una variación en el potencial de membrana, estos canales se activan para restablecer el potencial.
Los canales de Na⁺ generan potenciales de acción y corrientes persistentes.
Los canales de Ca²⁺ generan corrientes persistentes de larga duración. Se llaman que persisten y está relacionado con el envío de “trenes de potenciales” a nivel de la motoneurona.
Las corrientes de Ca²⁺ y K⁺ generan la hiperpolarización post-potencial. Es el denominado periodo refractario, que es ese periodo de tiempo por el cual la motoneurona no puede descargar otro potencial de acción.
Canales regulados por LIGANDOS (molécula) neuromoduladores:
Glutamato – Potenciales postsinápticos excitatorios.
GABA (gamma-Aminobutyric acid) o Glicina – Potenciales postsinápticos inhibitorios.
5HTA (5 hidroxitriptamina o Serotonina) y Norepinefrina – Excitabilidad neuronal.
En esta imagen observamos lo que sucede en la unión neuromuscular. Se observan las vesículas sinápticas que contienen el neurotransmisor (NT - en su mayoría acetilcolina). Como paso 1 la llegada del impulso nervioso. Vemos como paso 2 los canales de Calcio activados por voltaje que permiten el ingreso del Calcio y este a su vez genera deformaciones a nivel de la membrana en la parte terminal del axón, permitiendo que salgan las vesículas y liberen los NT. Las moléculas de acetilcolina (paso 4) se unirán al receptor ubicado en la membrana de la fibra muscular y eso permitirá la transmisión del potencial de acción (variación en las concentraciones de iones).
¿Por dónde se transmite a nivel de la fibra?
La fibra presenta una serie de estructuras (lo vemos en color amarillo) que permite la transmisión y es denominado retículo sarcoplasmático (sarcotubular) y túbulos T (líneas rojas).
Observamos el estímulo del potencial de acción (pico entre 0 y 2-3 milisegundos - ms) que incrementa la concentración de Calcio (10 ms) que alcanza aproximadamente su pico a los 20 ms y la contracción muscular lleva más tiempo. Esta diferencia en el tiempo entre el potencial de acción y la contracción muscular es lo que permite que repetidos potenciales de acción impacten en la fibra y eso haga que la contracción entre en un proceso de fusión (tétanos) generando niveles de tensión más altos.
Entonces como ya habíamos comentado, la actina y la miosina se unen. La miosina degrada la molécula de ATP (energía) y ese cambio energético que se produce genera el famoso golpe de remo que está asociado con la contracción de acuerdo con la teoría de los filamentos deslizantes.
Ojalá hayas disfrutado de esta entrada de Blog tanto como yo.
(Continúa en "La Unidad Motora")
Inercia Positiva
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