Neurofisiología de la contracción muscular

Cuando se habla de potencial de acción se refiere al cambio de potencial de acciones ( cargas eléctricas) entre el interior y el exterior de cualquier célula que sea sensible a esto. Corresponde a un único impulso generado por la motoneurona. Aparece antes que el comienzo de la contracción y es considerablemente más corto que la subsiguiente contracción.

El potencial de membrana es negativo (-70 mV) y existe un umbral. Si no se alcanza ese umbral no se va a generar el potencial de acción (todo o nada), si se sobrepasa dicho umbral se va a generar el potencial de acción y se va a transmitir el impulso (despolarización).

Luego la célula intenta volver al reposo pasando por un periodo refractario. En este no se produce un nuevo potencial de acción. Se lo conoce como trenes de potenciales (la secuencia).

En una electromiografía (EMG) se coloca un electrodo y se censan los cambios en las fibras musculares (potenciales de acción).

En la gráfica topográfica observamos la suma de todos los potenciales de acción de una UM y se lo conoce como “drive neural”. Se asocia con la amplitud y el curso temporal de la tensión ejercida por el músculo.

Dicho potencial puede ser registrado con varios tipos de electrodos ubicados en diferentes posiciones en relación con el territorio de la unidad motora.

El registro de la actividad eléctrica se conoce como electromiograma y la técnica como electromiografía (EMG).

El SNC controla la fuerza variando el número de UM reclutadas durante una contracción y variando la tasa a la cual cada una de las UM activadas descarga potenciales de acción.

El incremento gradual en la fuerza muscular depende principalmente del reclutamiento adicional de UM, mientras que rápidos incrementos en la fuerza requieren altas tasas de descarga.

La fuerza muscular a la cual una unidad motora es reclutada con el incremento en la tensión se conoce como umbral de reclutamiento.

Siempre las UM se reclutan siguiendo el principio del tamaño o principio de Hanneman. De acuerdo a la tensión que se requiere se van a reclutar las UM lentas, intermedias y rápidas. Si quiero reclutar más fibra tipo IIx preciso generar mayores niveles de tensión. 

Por ejemplo, con una tensión muscular del 50% de una Contracción Voluntaria Máxima recluto fibras tipo II (hipertrofia).

La última UM reclutada durante el incremento gradual en la tensión difiere entre los músculos, pero está en el rango del 60-85% de la máxima fuerza (tensión máxima).

Consecuentemente, el incremento en la tensión más allá de este límite superior depende exclusivamente de la tasa de descarga (frecuencia de disparo). Para generar tensión empiezo a reclutar UM hasta un punto, luego tengo que aumentar la frecuencia de disparo.

Sin embargo, el umbral de reclutamiento (límite superior) se reduce con contracciones rápidas. Por ejemplo, la mayoría de las UM se reclutan con una carga del 40% aproximadamente de la máxima durante contracciones balísticas. Cambia el umbral si se hace una contracción explosiva (o balística), con contracciones balísticas hago descender el umbral.

la duración de un estímulo nervioso es de unos 5 milisegundos (ms) mientras que la contracción muscular tarda entre decenas y centenas de ms, en este desfase se apoya el fenómeno de la sumatoria de impulsos o sumatoria temporal.

En el gráfico, la primera parte dentro del rango de sumatoria de estímulos existe un aumento de las contracciones y a ello se lo denomina tétanos no fusionados porque permite una pequeña relajación. Cuando no hay relajación de la célula se alcanza una contracción tetánica, que sería la contracción más potente de una fibra muscular.

Aquí vemos diferentes frecuencias de estimulación. Las contracciones de una UM FR (rápida y resistente) de una rata.

A medida que aumentan los niveles de fuerza se requiere un aumento de la frecuencia de estimulación.

Tres ejes: frecuencia media de disparo, tiempo (s) y el % de fuerza (contracción voluntaria máxima - isométrica. Llega hasta el 50%).

Con un nivel de CVM cada una de las líneas de colores son UM. Entonces aumenta la Frecuencia de disparo y en un tiempo determinado (5-10 segundos) se podrían reclutar las UM de alto umbral que inervan fibras tipo II. Es decir, que con una contracción de la mitad (50%) de una CVM sostenida en el tiempo se estarían estimulando las fibras rápidas.

Por último, hay diferencias en cuanto a la actividad neuromuscular entre la fase concéntrica y la fase excéntrica. Durante la contracción concéntrica la actividad aumenta, sin embargo durante la contracción excéntrica la actividad neuromuscular es menor. 

Los niveles de tensión en la fase excéntrica están relacionados con otros factores adicionales, como un menor gasto energético debido a menores requerimientos de ATP para provocar la propia contracción y además la participación de elementos elásticos. Por ende hay una menor actividad neural.

Ojalá hayas disfrutado de esta entrada de Blog tanto como yo.

(Continúa y finaliza en "Adaptaciones neuromusculares al entrenamiento")

Inercia Positiva