trabajo fisiologia muscular

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TRABAJO: FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR Y SISTEMA MUSCULAR Y DEL EJERCICIO. CURSO: DIPLOMADO SUPERIOR EN OSTEOPATIA. AUTOR: RAFAEL A. LLACER CLIMENT. INTRODUCCION FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR 1-CELULA MUSCULAR 2-TIPOS DE MUSCULO 3-UNION NEUROMUSCULAR 4-TRANSMISION NEUROMUSCULAR FISIOLOGÍA DEL SISTEMA MUSCULAR Y DEL EJERCICIO 1-GENERALIDADES A-FUNCION DEL MUSCULO ESQUELETICO B-TIPOS DE FIBRAS B1-FIBRAS DE CONTRACCION RAPIDA B2-FIBRAS DE CONTRACCION LENTA C-FUERZA MUSCULAR D-CONTRACCION MUSCULAR E-PRODUCCION DE ENERGIA REGULACION DE LA CONTRACCION MUSCULAR 1-LA UNIDAD MOTORA FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA FUERZA MUSCULAR 1-FUERZA MUSCULAR 2-MASA MUSCULAR 3-SOBRECARGA 4-SEXO Y EDAD FISIOLOGIA MUSCULAR EN EL ENTRENAMIENTO 1-TIPOS DE FIBRA SEGÚN INDIVIDUO 2-LAS FUENTES DE ENERGIA 3-EJERCICIO INTENSO 4-EJERCICIO MODERADO 5-DIETA Y EJERCICIO

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Page 1: Trabajo fisiologia muscular

TRABAJO: FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR Y SISTEMA MUSCULAR Y DEL EJERCICIO.CURSO: DIPLOMADO SUPERIOR EN OSTEOPATIA.AUTOR: RAFAEL A. LLACER CLIMENT.

INTRODUCCION

FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR

1-CELULA MUSCULAR2-TIPOS DE MUSCULO3-UNION NEUROMUSCULAR4-TRANSMISION NEUROMUSCULAR

FISIOLOGÍA DEL SISTEMA MUSCULAR Y DEL EJERCICIO

1-GENERALIDADESA-FUNCION DEL MUSCULO ESQUELETICOB-TIPOS DE FIBRASB1-FIBRAS DE CONTRACCION RAPIDAB2-FIBRAS DE CONTRACCION LENTAC-FUERZA MUSCULARD-CONTRACCION MUSCULARE-PRODUCCION DE ENERGIA

REGULACION DE LA CONTRACCION MUSCULAR

1-LA UNIDAD MOTORA

FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA FUERZA MUSCULAR

1-FUERZA MUSCULAR2-MASA MUSCULAR3-SOBRECARGA4-SEXO Y EDAD

FISIOLOGIA MUSCULAR EN EL ENTRENAMIENTO

1-TIPOS DE FIBRA SEGÚN INDIVIDUO2-LAS FUENTES DE ENERGIA3-EJERCICIO INTENSO4-EJERCICIO MODERADO5-DIETA Y EJERCICIO6-NUTRIENTES ESENCIALES

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1-CÉLULA MUSCULAR

Las células musculares pueden ser excitadas química, eléctrica y mecánicamente produciendo su contracción. Los músculos se dividen en 3 tipos, esqueléticos, cardíacos y lisos. Tanto el músculo cardíaco como los músculos lisos se contraen en forma involuntaria. El músculo esquelético se contrae generalmente, por estímulos nerviosos, y se halla bajo el control de la voluntad.La unidad estructural del músculo esquelético es la fibra muscular, formada por fibrillas y cada una de las cuales consta de múltiples filamentos que contienen las proteínas responsables de la contracción muscular: actina y miosina.Los cambios fisiológicos que se producen como consecuencia del ejercicio practicado con regularidad son fundamentalmente el crecimiento del tejido muscular y la capacidad de regulación del tejido nervioso para variar el número de fibras musculares que se contraen simultáneamente. La actividad de los músculos esqueléticos es fundamental en la práctica de ejercicios físicos.

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2-TIPOS DE MUSCULO

Músculo cardíaco: se encuentra en las paredes del corazón, permitiendo que se realicenlas contracciones rítmicas y potentes que fuerzan a la sangre hacia el exterior de este órgano. Este músculo presenta características especiales, ya que se podría decir que su estructura es estriada, pero su contracción es involuntaria. Sin embargo, hay que hacer algunas precisiones en ambos aspectos. En el caso de la apariencia de las fibras que lo componen, si bien en sus células están presentes estriaciones longitudinales y transversales imperfectas, difieren del músculo esquelético o estriado, sobre todo en la posición central del núcleo celular (o de la fibra) y en la ramificación de las fibras. Además, las fibras musculares del corazón poseen mayor cantidad de mitocondrias, pues el corazón no debe dejar de funcionar.En cuanto a las contracciones, hay una diferencia en el tráfico de señales nerviosas (entre el músculo y el sistema nervioso), ya que estas deben ser más continuadas que frecuentes (si fueran frecuentes el corazón podría agotarse y morir). Además, este músculo, a diferencia del estriado y del liso, requiere de uno a cinco segundos para volver a contraerse.

MUSCULO LISOEl músculo liso está compuesto por fibras mucho más pequeñas que las del esquelético.  

TIPO DE MÚSCULO LISO

Músculo liso multiunitario: compuesto de fibras musculares lisas discretas. Están revestidas por una sustancia de colágeno y fibrillas glucoprotéicas. Cada fibra puede contraerse independientemente de las otras, y su control se ejerce principalmente por señales nerviosas. Músculo liso unitario: También conocido como visceral o sinicital. Significa que una masa de miles de fibras se contraen juntas como si fueran una unidad. Las fibras están dispuestas en capas y unidas por uniones intracelulares, que permite que una fuerza generada en la fibra se transmita a la siguiente.

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3-UNION NEUROMUSCULARLa unión neuromuscular (unión del sistema nervioso con el sistema muscular) es básicamente el conjunto de un axón y una fibra muscular. El axón o terminal nerviosa de una neurona adopta al final, en la zona de contacto con el músculo, una forma ovalada de unas 32 micras de amplitud.  En esta zona final del axón se hallan mitocondrias y otros elementos que participan en la formación y almacenaje del neurotransmisor de la estimulación muscular: la acetilcolina. 

Al otro lado de la terminal axónica se encuentra la membrana celular de la fibra muscular. A esta zona se la denomina placa motora. La zona intermedia entre la terminal nerviosa y la placa motora se denomina hendidura sináptica. La forma de la placa motora es la de una depresión con pliegues y se debe a que debe adaptarse a la forma de la terminal nerviosa y por los pliegues consigue aumentar mucho su superficie. La fibra muscular tiene forma alargada y en su interior se encuentran varios núcleos y las estructuras encargadas de la contracción muscular: las

miofibrillas.Las miofibrillas se encuentran formadas por unidades contráctiles básicas denominadas sarcómeras. A su vez en el interior de cada sarcómera se encuentran unos filamentos proteicos inicialmente responsables de la contracción: la actina y la miosina, que se interdigitan longitudinalmente entre sí. Al deslizarse entre ellas producen acortamiento de la sarcómera y con ello la contracción muscular. Adyacentemente existen otras proteínas, la troponina y la tropomiosina, que actúan de reguladoras. 

4-TRANSMISION NEUROMUSCULAR

La finalidad del impulso axónico es la de conseguir llegar a la fibra muscular y producir la contracción de la misma. Para ello, el potencial de acción axónico se convierte en señal química: la liberación de un neurotransmisor a la hendidura sináptica. Este neurotransmisor es la acetilcolina. La acetilcolina liberada a la hendidura llega hasta la superficie de la placa motora, donde interfiere con unos receptores especiales para este neurotransmisor. La unión acetilcolina-receptor produce una modificación del potencial de acción de membrana hasta conseguir uno que pueda ser transmitido a toda la membrana muscular. Lo que ocurre es una transformación de un impulso químico en un impulso eléctrico. 

Esquema unión neuromuscular.

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La acetilcolina sale de la terminal nerviosa por un mecanismo de exocitosis. Una vez en la hendidura recorre el espacio de esta hasta las zonas de apertura en la placa motora, que están enfrentadas a las de salida de la acetilcolina en la terminal axónica.La acetilcolina se une entonces a los receptores de la placa motora. Para que esta no se perpetúe, en la hendidura existe una enzima encargada de degradar la acetilcolina: la acetilcolinesterasa. Esta enzima fragmenta la acetilcolina en colina y acetato. Estos metabolitos son captados por la terminal del axón que los reutiliza para sintetizar acetilcolina de nuevo.  La unión de la acetilcolina al receptor de la placa motora puede ser en dos lugares, que son diferentes en afinidad y que va a definir también la afinidad de determinados agonistas y antagonistas de la acetilcolina.

Unión neuromuscular

normal.

 

La terminal nerviosa o axón, indicada en el punto "AX", con mitocondria y pequeñas vesículas sinápticas, descarga acetilcolina sobre el receptor sináptico "SC". Los receptores de acetilcolina están concentrados en la periferia del músculo, en el sarcolema, que es una membrana elástica de tejido conjuntivo que recubre a la fibra muscular. El axón se halla encima de ella.

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FISIOLOGIA DEL SISTEMA MUSCULAR Y DEL EJERCICIO

1-GENERALIDADES

 La fisiología, es la ciencia que estudia el funcionamiento de los seres vivos. El conocimiento de las marcha del cuerpo humano, tiene una vital importancia para la comprensión de la relación del organismo con su entorno natural.La fisiología del ejercicio es el estudio de los cambios funcionales que se producen en el organismo como consecuencia del ejercicio físico, generalmente realizado con el objetivo de mejorar las respuestas al mismo.Los cambios fisiológicos que se producen como consecuencia del ejercicio practicado regularmente, son fundamentalmente, el crecimiento del tejido muscular y la capacidad de regulación del sistema nervioso para variar el número de fibras musculares que se contraen simultáneamente.La aptitud física de cada sujeto para practicar ejercicios depende en buena parte de la preparación del organismo ante la práctica de un movimiento o ejercicio, ya sea caminar, escalar, correr, etc.

A-Función del Músculo Esquelético

La actividad de los músculos esqueléticos es fundamental en la práctica del ejercicio físico por las siguientes razones; primero sin contracción muscular, no puede haber movimiento; segundo, la duración de un movimiento depende del grado relativo del esfuerzo y del grado de fatiga muscular, y, finalmente debido a que en un ejercicio vigoroso los músculos esqueléticos consumen mas oxígeno, demandan mayor cantidad de sangre.Durante el ejercicio, las funciones de otras partes del cuerpo -como el hígado, los riñones o el estómago- dependen de la mayor demanda energética de los músculos.

B-Tipos de Fibras musculares

No todas las fibras del músculo esquelético son exactamente iguales. Una característica que ha sido utilizada para distinguir dos tipos de fibras, es el tiempo en que se efectúa la contracción de la fibra. Si una fibra produce una contracción rápidamente, es una fibra de contracción rápida. Si lo hace lentamente, es de contracción lenta.

B1- Fibras de Contracción rápida:

Son más importantes en las actividades que requieren contracciones musculares breves y poderosas. Ejemplo: Salto, Levantamiento de pesas, Carreras de Velocidad, Escalada en roca, etc.

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Estas fibras requieren niveles altos de ATP-asa, que es la sustancia responsable de liberar energía durante el deslizamiento de los filamentos de actina sobre la miosina. Tienen además mayor facilidad para contraerse en condiciones anaeróbicas, en las que el suministro de oxígeno está limitado.

B2- Fibras de Contracción Lenta:

Son las que están adaptadas para las pruebas de resistencia, que requieren contracciones repetidas en un período prolongado de tiempo. Ejemplo; Carreras de fondo, esquí de fondo, ascensiones de altitud.Estas fibras deben trabajar en condiciones aeróbicas, es decir en presencia de oxígeno (poseen una red de capilares que pueden facilitar rápidamente oxígeno, glucosa y ácidos grasos a las fibras) y tienen mayor cantidad de grasa de depósito que pueden utilizar durante un ejercicio de larga duración.

C-FUERZA MUSCULAR

La fuerza Muscular depende de un gran número de factores ligados al músculo en sí y a la regulación nerviosa de la contracción muscular.Los músculos al contraerse, pueden movilizar una cantidad variable de fibras musculares que serán las que determinarán el grado e intensidad de la contracción.

D-CONTRACCION MUSCULAR

La contracción muscular se produce como respuesta de los músculos a la acción de los estímulos. Sus fibras se acortan y aumentan su tensión, sin modificar su volumen.

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Todo movimiento precisa de una fuente de energía que lo produzca. En el caso del músculo, la producción de esa energía se consigue mediante la combustión de azúcares y grasas las cuales, junto con el oxígeno, van a ser el eje de los sistemas energéticos necesarios para la contracción muscular.

Las células únicamente utilizan los compuestos macro energéticos como fuente de energía. El ATP (ácido adenosintrifosfórico) es el más representativo. En el caso concreto de las células musculares existe un compuesto macro energético con mayor capacidad de aporte de energía: la fosfocreatina, pero tiene el inconveniente de que su energía no es utilizable directamente por la célula sino que se utiliza para la resíntesis rápida del ATP.

Una vez que la célula recibe los compuestos macro energéticos necesarios, es preciso que exista un adecuado caudal de oxígeno para que tenga lugar la combustión transformándolos en energía. Nos encontramos entonces ante un metabolismo aeróbico.

Pero no siempre es así. En determinadas circunstancias puede producirse una combustión sin presencia de oxígeno dando lugar a un proceso de metabolismo anaeróbico.

E-PRODUCCION DE ENERGIA

   Los músculos tienen la capacidad de generar la energía necesaria para su contracción, la misma es la producida por los alimentos que ingerimos (carbohidratos, grasas y proteínas). Al ser descompuestas por el cuerpo, estos substratos energéticos, producen niveles bajos de energía, inadecuados para la actividad muscular, las células convierten estas fuentes de baja energía en un compuesto de alta energía llamado adenosín trifosfato (ATP).   Los músculos tienen cuatro posibles fuentes de ATP:La almacenada dentro del músculo (es muy pequeña).La generada de otro compuesto fosfatado (ej.: sistema ATP-fosfocreatina [ATP-PCr].)El ATP producido por la descomposición del glucógeno (hidratos de carbono almacenados en el músculo) muscular (sistema glucolítico)El ATP generado con la ayuda de oxígeno (sistema oxidativo)La fosfocreatina (PCr) está presente en las fibras musculares, pero a diferencia del ATP, el PCr no se utiliza directamente para suministrar energía a las células, en cambio, se utiliza para reconstruir la molécula de ATP. Durante el esfuerzo físico tanto el ATP como el PCr son insuficientes e incapaces de proveer la energía durante tiempos prolongados.Durante los primeros minutos de ejercicio y cuando la intensidad del trabajo muscular es grande, el cuerpo es incapaz de proveer suficiente oxígeno para regenerar el ATP necesario. Para compensar esta situación tanto el sistema de ATP-PCr como el de energía glucolítica generan ATP sin la ayuda de oxígeno, proceso que se denomina metabolismo anaeróbico. La glucólisis es la descomposición del azúcar muscular -glucógeno- en ausencia de oxígeno, lo que lleva a la producción y acumulación de ácido láctico. Así, la glucólisis provee ATP en condiciones en las que hay un suministro inadecuado de oxígeno. Por tanto el sistema glucolítico complementa al sistema ATP-

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PCr durante un esfuerzo muscular de alta intensidad con suministro de oxígeno inadecuado.

El elevado nivel de ácido láctico en las fibras como resultado de este proceso, inhibe la posterior descomposición de glucógeno y puede interferir en el proceso de contracción muscular generando fatiga.

En presencia de oxígeno la vía aeróbica de producción de energía puede generar 13 veces más ATP que la vía glucolítica. Como se ha descrito, la producción anaeróbica de ATP es ineficaz y poco adecuada para esfuerzos musculares en pruebas de duración superior a unos minutos. En consecuencia el metabolismo aeróbico es la principal vía de producción de energía durante entrenamientos prolongados.La mitocondria utiliza substratos energéticos y oxígeno para producir grandes cantidades de ATP. Los hidratos de carbono y la grasa son los principales substratos utilizados por este sistema de producción de ATP. Estas moléculas son descompuestas en las fibras musculares con la ayuda de enzimas oxidativas en el metabolismo oxidativo del acetil-CoA .El aporte de oxígeno al músculo es esencial para mantener un alto índice de producción de energía, a medida que la intensidad de la actividad aumenta la producción oxidativa de ATP también lo hace. Al igual que en los sistemas de energía inmediata (ATP-PCr) y glucolítico, el metabolismo oxidativo tiene un límite a la cantidad de energía que puede proveerse a través de él. Quiere decir que frente a una demanda de energía cada vez mayor, el cuerpo alcanza un límite de aporte de oxígeno, en este momento se estabiliza la provisión de oxígeno aún cuando la demanda de energía siga aumentando. El valor de estabilización se denomina "capacidad aeróbica", y es considerada como la medida de resistencia cardiorrespiratoria.     Los sistemas energéticos funcionan como un continuo energético. Se puede definir a éste  como la capacidad que posee el organismo de mantener simultáneamente activos a los tres sistemas energéticos en todo momento, pero otorgándole una predominancia a uno de ellos sobre el resto de acuerdo a:Duración del Ejercicio.Intensidad de la Contracción Muscular.Cantidad de Substratos Almacenados.

Fuente de energía anaeróbica aláctica La ATP, la sustancia química precisada por los músculos para el movimiento se encuentra almacenada en las células del músculo lo cual significa que se puede utilizar en el mismo momento en el que es demandada. Otra sustancia, la fosfocreatina, también se encuentra almacenada en el músculo con el fin de generar ATP tan pronto como esta se quema. Estos dos componentes químicos permiten al músculo realizar movimientos muy rápidos pero sólo durante un espacio de tiempo muy corto. Cuando entra en juego la fosfocreatina para regenerar ATP nos encontramos con el fin de la energía explosiva. A pesar de que podemos encontrar durante unos cuarenta segundos restos de estas dos substancias en la estructura muscular, el tiempo máximo de actuación sólo ronda los diez segundos. La anaeróbica aláctica es una energía explosiva que le proporciona rapidez al jugador.

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Pasado este tiempo y si le damos al músculo el descanso oportuno, las reservas se regeneran en unos sesenta segundos. De todo lo cual extraemos que, en las condiciones descritas, podemos utilizar el sistema anaeróbico aláctico una y otra vez. Mediante el entrenamiento anaeróbico aláctico generaremos más recursos de que disponer en esos primeros diez segundos del esfuerzo.

Conseguir contracciones musculares más rápidas representa para el deportista, puestas en acción y frenadas más explosivas, una ejecución del disparo más veloz y una mejor maniobrabilidad.

El trabajo para de mejora de la resistencia anaeróbica aláctica tiene lugar cuando los esfuerzos donde la frecuencia cardiaca se sitúa en un nivel de 180 pulsaciones por minuto o incluso por encima del mismo y su duración viene a ser de unos 10 segundos. El tiempo de recuperación oscila entre 1 y 2 minutos, tiempo necesario para recuperar los valores iniciales de fosfágeno. Este tipo de recuperación varía cuando el número de repeticiones se incrementa pudiendo llegar a los 5 minutos.

Fuente de energía aneróbica láctica Esta fuente de energía es la que nos permite mantener la velocidad. Si realizamos dos sprints al máximo de nuestras posibilidades, uno de 50 metros y otro de 300, comprobaremos que en este último la velocidad es menor. Esto se debe a que el sistema aláctico, tal y como hemos visto anteriormente, no puede mantenerse durante un período de tiempo tan elevado. Ante esta demanda de energía el músculo tiene que buscar otra fuente de ATP. Entra en juego entonces el sistema láctico. Si bien este sistema no permite una explosión tan alta de energía como ocurre en el sistema aláctico, sí nos permite un mantenimiento de la velocidad durante más tiempo.

El sistema láctico se apoya en los carbonohidratos que están almacenados en el músculo. También encontramos carbonohidratos en la sangre y en el hígado que pueden ser llevados a los músculos ante una demanda de los mismos. Un sistema anaeróbico láctico bien entrenado podría producir energía durante unos tres minutos pero lo normal es que se alcance el pico de producción entre los cuarenta y noventa segundos.

Uno de los factores que limita la producción de energía por este procedimiento es el agotamiento de las reservas de carbonohidratos. El otro tiene que ver con los residuos que producen al quemarse los mismos: el ácido láctico. Cuando los niveles de ácido láctico en el músculo son altos, las reacciones químicas necesarias para seguir produciendo energía se inhiben y el sistema no puede generar más energía.

Un músculo agotado tarda hasta una hora en deshacerse del ácido láctico pero le puede llevar más de cuarenta y ocho horas recuperar los niveles iniciales de carbonohidratos. El descanso activo facilitará la eliminación del ácido láctico y una dieta a base de carbonohidratos nos ayudará a su reposición.

El entrenamiento anaeróbico láctico nos brinda tres ventajas: genera grandes reservas de carbonohidratos, produce una menor acumulación de ácido láctico y eleva la tolerancia a niveles altos de este último.

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Para trabajar la resistencia anaeróbica láctica tendremos que llevar al organismo a la zona supercrítica donde la deuda de oxígeno alcanza del 50 al 80%. La frecuencia cardiaca se sitúa por encima de las 150 pulsaciones por minuto pero al final del esfuerzo llega a alcanzar valores aproximados al límite crítico de pulsaciones. La recuperación debe de ser amplia, debiendo bajar a unos niveles de 80 a 90 pulsaciones en un tiempo no superior a los 4 ó 5 minutos.

Fuente de energía aeróbica El sistema aeróbico incluye al corazón, los pulmones y el sistema circulatorio además de algunas substancias químicas de los músculos. El sistema aeróbico es la primera fuente de energía empleando la grasa como el primer combustible para la generación de ATP. La producción de energía por este sistema es considerablemente menor que en el sistema anaeróbico (tanto láctico como aláctico) debido a que el proceso para la obtención de ATP por este procedimiento es más complejo.

El sistema aeróbico puede emplear tanto carbonohidratos o proteínas como fuente de combustible para la regeneración de ATP. Los carbonohidratos son utilizados cuando se requieren niveles altos de producción de energía aeróbica. Cuando la demanda de energía supera las posibilidades del sistema anaeróbico láctico, el sistema aeróbico quema carbonohidratos porque de esta manera se produce energía más rápidamente. Aun así, la utilización de grasa no se detiene, simplemente se complementa con la quema de carbonohidratos. Sólo en el caso de que los niveles de grasa y carbonohidratos fuesen bajos el sistema quemaría proteínas.

REGULACION DE LA CONTRACCION MUSCULAR

La unidad motora  Un mismo músculo recibe varias fibras nerviosas motoras, la unión entre una sola neurona motora y las fibras musculares que inerva se llama Unidad motora. Estas pueden variar de tamaño, desde una neurona que inerva 10 fibras musculares, como en el globo ocular, hasta una neurona que inerva hasta 200 o más fibras musculares como en los músculos de las extremidades. En el primer caso los movimientos son finos y de poca potencia y en el segundo son burdos y de gran potencia.  Los músculos de las extremidades tienen un gran numero de unidades motoras y estas se contraen de forma alterna, esto determina que el músculo este en un estado constante de semicontracción a esto se le llama Tono Muscular.  La innervación de los músculos esqueléticos es a través de nervios mixtos, motores y sensitivos, abordándolos por sus caras profundas siendo de esta manera menos vulnerables a las lesiones externas.

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Las neuronas motoras se originan en la corteza cerebral motora. De ahí se interconectan con otras neuronas motoras del tronco cerebral (Tálamo y Bulbo Raquídeo) y finalmente con las que se encuentran en la médula espinal, específicamente en las astas anteriores terminando en su órgano receptor que son los músculos.

Una neurona es la que emite el impulso que en último término hace que la fibra muscular se contraiga, lo que quiere decir que conduce los impulsos del cerebro y la médula espinal hacia los efectores (músculos). La neurona motora y el conjunto de todas las fibras musculares a las que estimula constituyen una UNIDAD MOTORAUna sola neurona motora establece contacto con un promedio de 150 fibras musculares, esto significa que la activación de una neurona provoca la contracción simultánea de unas 150 fibras musculares. Todas las fibras musculares de una unidad motora se contraen y se relajan al mismo tiempo. Los músculos que controlan movimientos precisos como el músculo ocular extrínseco, tienen menos de 10 fibras musculares paras cada unidad motora. Los músculos del organismo, responsables de movimientos potentes y poco precisos, como el bíceps braquial en el brazo o el gatrocnemio(los gemelos) en la pierna, pueden llegar a tener 2000 fibras musculares por unidad motora.La estimulación de una neurona motora produce la contracción de todas las fibras musculares de una determinada unidad motora. Por tanto, la fuerza total de una contracción se establece, en parte, ajustando el número de unidades motoras que son activadas. Las diversas neuronas motoras para un músculo determinado se activan de manera asincrónica, cuando unas se activan otras se inhiben.

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FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA FUERZA MUSCULAR

1-Fuerza muscular

La fuerza muscular está condicionada por los siguientes factores: la edad; el sexo; la masa muscular; el tipo de fibra muscular, disposición y reclutamiento; las palancas; las condiciones psicotemperamentales; la ingestión de esteroides (perjudicial); la elongación muscular; la coordinación de los procesos neuromusculares; el entrenamiento y la capacidad de recuperación; la fatiga; los depósitos energéticos; y otros de menor incidencia como ser el tejido adiposo; la temperatura; el entrenamiento; la composición corporal; el número de articulaciones involucradas; dirección en que se aplica la fuerza y la longitud del músculo. Si se quiere desarrollar la fuerza, no solo se deben conocer estos factores sino también como se asocian o relacionan con el entrenamiento de la fuerza muscular.

2-Masa muscular

Uno de los principales factores que determinan la fuerza muscular en al masa muscular, la sección transversal, el grado de hipertrofia muscular (aumento del grosor, volumen y tamaño de las fibras musculares).   La fuerza tiene un alto coeficiente de correlación con la masa muscular (la fuerza muscular es proporcional a su diámetro fisiológico). Cuando se desea medir o comparar la fuerza muscular de personas que poseen distintas masas corporales, se utiliza el principio de "fuerza relativa" (cantidad de peso que es capaz de desplazar la persona por kilo de peso corporal). Para los pesistas y lanzadores atléticos la fuerza absoluta es fundamental, en cambio para los gimnastas lo es la fuerza relativa. Para aumentar la masa muscular se deben realizar ejercicios durante un tiempo prolongado, lentos, de intensidad media, "hasta el rechazo", en donde se reclutan la mayor cantidad de fibras musculares y se llega hasta el agotamiento.   La fuerza absoluta representa la fuerza producida independiente del peso del individuo. La fuerza relativa es la fuerza producida en relación al peso del sujeto.   Aumentos en el tamaño del músculo esquelético es consecuencia del entrenamiento y una adaptación biológica a una mayor carga de trabajo. Este ajuste compensatorio conduce finalmente a un aumento de la capacidad del músculo para generar tensión. Sin embargo, debería tenerse en cuenta que un aumento en el tamaño del músculo no es necesariamente un prerequisito para mejorar la fuerza y la potencia. Esto probablemente se relaciona con los importantes factores neurológicos implicados en la expresión de la

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fuerza humana. De hecho, las mejoras rápidas y significativas en la fuerza observada durante las etapas iniciales de un régimen de entrenamiento, no están acompañadas normalmente por la hipertrofia muscular que ocurre más tarde al progresar el entrenamiento. Tales resultados apoyan la posición de que las mejoras tempranas rápidas de la fuerza son el resultado de alteraciones en las vías neurales inhibitorias y facilitadoras.   El crecimiento muscular como respuesta al entrenamiento con sobrecarga ocurre principalmente por el crecimiento o hipertrofia de las fibras musculares individuales. El proceso de la hipertrofia está relacionado directamente con la síntesis del material celular, particularmente con la proteína que constituye los elementos contráctiles.

3-Sobrecarga muscular

La sobrecarga también puede estimular la proliferación del tejido conjuntivo y de las células satélites que rodean la fibra muscular. Esto espesa y fortalece el arnés de tejido conjuntivo del músculo.   La sobrecarga muscular también mejora la integridad estructural y funcional tanto de los tendones como de los ligamentos. Estas adaptaciones proporcionan alguna protección contra las lesiones articulares y musculares; lo que apoya el uso del ejercicio con sobrecarga en los programas preventivos y rehabilitadores de fuerza para atletas.

4-Sexo y edad

Cuando partimos de la consideración de la fuerza muscular, en relación al sexo, podemos determinar que en las más tiernas edades prácticamente no existe diferencias de fuerza muscular entre los niños y niñas. Los pequeños, cualesquiera sea su sexo, no aumentan su fuerza muscular debido al entrenamiento. El incremento de la dinámica de

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la secreción hormonal que se empieza a producir aproximadamente a los 12, 13 años y con la finalización de la mielinización, la fuerza muscular se incrementa.A partir de los 50 años la fuerza empieza a decrecer, esto debe asociarse a la paulatina atrofia de la masa muscular, con una pérdida de hasta un 60% de los valores de la magnitud inicial, con desaparición de motoneuronas y de las fibras musculares de contracción rápida. De todas maneras la diferencia de fuerza muscular que existe entre ambos sexos se manifiesta como una fenómeno cuantitativo y no cualitativo, es decir, que la fibra muscular del hombre no es más fuerte que en el caso de la mujer, sino que esta capacidad es un síntoma de mayor cantidad de fibras en el caso de los varones. La mujer tiene menor masa muscular para hipertrofiar y acrecentar en valores funcionales que el varón.

FISIOLOGIA MUSCULAR EN EL ENTRENAMIENTO DEPORTIVO

1-TIPOS DE FIBRAS SEGÚN INDIVIDUO

Contamos con dos tipos de fibras musculares; unas son las de contracción rápida, y otras las de contracción lenta.La proporción de estas fibras depende del individuo y de la actividad deportiva que éste realice. Por lo tanto, en deportes tales como el atletismo, (velocistas, saltadores y lanzadores, halterofilia, etc.) se encontrarán gran número de fibras de contracción rápida ya que éstas son potentes, aunque también de rápida fatiga. Son también largas y pálidas.En otros deportistas como corredores de fondo, esquiadores de fondo, ciclistas en ruta, etc. Las fibras de contracción lenta se encontrarán en un gran porcentaje. Éstas son de lenta fatiga y se tienen en zonas musculares como el diafragma, que realiza un gran número de contracciones regularmente. Son de tamaño pequeño y rojas, debido a su alto contenido en hemoglobina.Las características de las fibras musculares lentas y rápidas quedan determinadas en una fase temprana de la vida, vienen determinadas genéticamente. Los genes que heredamos de nuestros padres determinan qué neuronas motoras inervan nuestras fibras musculares individuales. Después de haberse establecido la inervación, nuestras fibras musculares se diferencian según el tipo de neurona que las estimula.

2-Las fuentes de energía

Disponemos de cuatro fuentes para obtener energía, el ATP y el CP que se acumulan en los músculos, el glucógeno que se acumula también en el hígado y la grasa que se acumula en el cuerpo en forma de tejido adiposo y es transportada por la sangre hasta el músculo.

Estas fuentes energéticas tienen que ser transformadas en ATP, que como dijimos anteriormente, es la moneda de cambio energético que utiliza nuestro cuerpo, y de prácticamente la totalidad de los seres vivos de este planeta. El organismo utiliza cuatro formas distintas de transformación energética.

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1- la mas rápida, convierte el ATP en CP, por el proceso de degradación de la creatina. No necesita oxigeno y activación es muy rápida, inmediata, pero su rango de funcionamiento no llega a los 20” como máximo, teniendo entre los cuatro y los ochos su máximo porcentaje de utilización. Al ser un proceso anaeróbico no necesita de oxigeno para su funcionamiento.

2- la glucólisis anaeróbica utiliza la glucosa que se encuentra en el citoplasma de la célula muscular, bien libre o almacenada en forma de glucógeno. Este proceso convierte esta fuente energética en ATP para su utilización por parte de los músculos, pero como resultado de la degradación de la glucosa produce ácido láctico (C3 H6 O3). Su activación es mas lenta pero su recorrido mas largo que el proceso anterior, llegando a los dos minutos o dos minutos y medio según el autor que se estudie o la forma que se da por terminado el proceso. Tampoco necesita de oxigeno para su funcionamiento.

3- el organismo convierte el glucógeno o la glucosa al igual que en la forma anterior en ATP, pero ahora utiliza otra vía, el llamado ciclo de Krebs, forma de procesado que tras varios pasos en los que se va generando mucha más energía (ATP), termina este proceso metabólico produciéndose CO2 y H2O. La anterior forma era anaeróbica y esta es aeróbica, por lo que necesita de oxigeno para su funcionamiento. Su activación es más lenta que la anterior, pero su recorrido es muy largo, por si solo puede ser de hasta una hora o unos noventa minutos que algunos autores apunta. Y una vez que este proceso se une con la utilización de las grasas, su alcance máximo supera las varias horas.

4-es este ultimo proceso el organismo utiliza como fuente energética las grasas acumuladas, se denomina metabolismo de los lípidos. La degradación de los ácidos grasos es la degradación de los triglicéridos porque es así como se almacenan. Implica 3 pasos diferentes: Movilización de triglicéridos, Introducción de los ácidos grasos en el orgánulo donde se degradarán (sólo en la mitocondria y la degradación de la molécula de ácidos grasos (oxidación de los ácidos grasos). Este proceso tiene una activación muy lenta, que algunos estudiosos llegan a cifrar entre 30 y 40 minutos.

Tal que la frecuencia cardiaca tiene una relación directa con la intensidad, y que esta relación se rompe según algunos autores cuando se llega al Umbral anaeróbico es importante tener controlada, ya sea mediante un pulsómetro o de forma manual, la frecuencia cardiaca a la que estamos trabajando.

Durante el reposo, prácticamente la totalidad de la energía precisa para el metabolismo basal se deriva de las grasas, con excepción de la requerida por el sistema nervioso central y los glóbulos rojos, que dependen de la glucosa sanguínea. La relación posible de suministro de energía en esta situación puede ser del orden de 90 % grasas: 10 % hidratos de carbono.

Durante una situación de mayor actividad, por ejemplo, trabajo físico o una actividad deportiva moderadamente intensa, el organismo movilizará una cantidad adicional de glucosa desde las reservas de glucógeno de hígado y músculo para conseguir energía, inducido por los sistemas de control metabólicos, hormonales y nerviosos. En este momento, la relación posible de suministro de energía entre grasas e hidratos de carbono sería del 50:50. A mayor intensidad, el organismo comenzará a utilizar cada vez más glucógeno, lo que significa que durante las actividades deportivas de alta

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intensidad, los hidratos de carbono pasan a ser el combustible más importante. La relación entre grasas y hidratos de carbono puede alcanzar ahora cifras de 10:90. Tan pronto como se agotan los depósitos de glucógeno del hígado, y si continúa en aumento la utilización de glucosa por los tejidos activos, la glucosa en sangre descenderá hasta producir hipoglucemia. Esta situación crítica induce una movilización máxima de las grasas y también una degradación y utilización de las proteínas. La captación de glucosa por el músculo disminuirá hasta niveles marginales apareciendo fatiga local y central.

3-El ejercicio intenso

El glucógeno muscular almacenado y la glucosa llevada por la sangre son los principales contribuidores de energía durante los primeros minutos de ejercicio en el que la provisión de oxígeno no satisface las demandas del metabolismo aeróbico, y durante el ejercicio de alta intensidad. La glucosa sanguínea, por ejemplo, puede proporcionar a los músculos que trabajan del 30 al 40% de la energía total necesaria. El aumento de los carbohidratos durante el ejercicio intenso se explica, en gran parte, por el hecho de que es el único alimento que proporciona energía cuando el oxígeno suministrado a los músculos es insuficiente con respecto a las necesidades de oxígeno.

4-Ejercicio moderado 

La energía se deriva principalmente de la degradación de las reservas corporales de grasas y carbohidratos. En las etapas iniciales de un ejercicio submáximo, alrededor del 40 al 50% de los requerimientos energéticos son proporcionados por el glucógeno almacenado en el hígado y en los músculos que trabajan. La producción de glucosa del hígado aumenta de 3 a 5 veces los niveles de reposo. Sin embargo, al continuar el ejercicio y agotarse las reservas de glucógeno, se suministra un porcentaje cada vez mayor de energía mediante el metabolismo de las grasas. Finalmente, la producción de glucosa por el hígado no logra satisfacer su utilización por los músculos y la concentración de la glucosa sanguínea empieza paulatinamente a disminuir. De hecho, el nivel de glucosa sanguínea circulante puede realmente caer a niveles hipoglucémicos (<45 mg. Glucosa/100 ml. sangre) después de 90 minutos de ejercicio continuo.

DIETA Y EJERCICIOUn buen entrenamiento físico y una adecuada alimentación, mejoran el desenvolvimiento deportivo de un individuo. La dieta varia da al cuerpo los nutrientes para su funcionamiento y el entrenamiento bien realizado, capacita al organismo para la utilización adecuada de sus reservas de combustible. La energía requerida para realizar movimientos musculares, proviene de la utilización de ácidos grasos y glucosa, almacenados.

NUTRIENTES ESCENCIALES

Las cantidades de cada nutriente varían en las personas según la edad, el sexo, la estatura, el peso, la contextura, el tipo de deporte que se practique, entre otros. 1. Carbohidratos (CHO): Son la fuente más importante de glucosa. La cantidad de CHO que ingiera una persona, dictará la cantidad de glucógeno almacenado y por ende, su

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capacidad de resistencia durante el ejercicio, pero esto quiere decir que la alimentación debe contener CHO en exceso. Se recomienda que un 55 a 60% del requerimiento diario de energía provenga de CHO, sin embargo, depende del tipo de ejercicio, pueden incrementar hasta en un 70%. Las mejores fuentes son el arroz, las pastas, papas, yuca, camote, panes, galletas, granos (frijoles, lentejas y garbanzos) y frutas, pero también están en las mieles, jaleas y dulces, los cuales hay que consumir con moderación. Debe haber un balance entre ellos en cada día para asegurar buenas fuentes de energía y de glucosa.2. Grasas: Son la fuente más concentrada de energía, por que proveen 9 calorías/gramo, mientras que los CHO y las proteínas sólo 4 calorías/gramo. Hay varios tipos de grasas: saturadas, que se adhieren a las paredes de las arterias, están en los pellejos de pollo y res, la manteca vegetal y de cerdo, las comidas rápidas, la mantequilla, queso crema, natilla y el aceite de coco; poliinsaturadas, en los aceites de maíz, girasol, soya, la margarina, la mantequilla de maní, las nueces y almendras y las monoinsaturadas, protectoras del corazón en el aceite de oliva y canola, principalmente.Las grasas se digieren muy lentamente, lo que NO las hace una fuente rápida de energía. Generalmente se recomienda una ingesta de 20-25% diaria, principalmente de grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas, pues proveen ácidos grasos y vitaminas, esenciales para el organismo.3. Proteínas: Su función principal es construir, mantener y reparar tejidos, por ejemplo, los musculares. Los músculos también puede utilizar las proteínas como fuente de energía, pero requieren de un gran esfuerzo para hacerlo. Se ha creído que los deportistas y atletas requieren grandes cantidades de proteínas, sin embargo, se pueden cubrir las necesidades diarias (12-15%, 1.2-1.5 gr/kg/día o hasta 1.8 o más, según el deporte) con una buena alimentación que incluya res y pollo sin pellejos, pescado, atún, huevos, leche, yogurt y quesos bajos en grasa. Los excesos NO pueden ser almacenadas por el cuerpo y pasan al hígado, convirtiéndose en grasa, NO se almacenan en músculo. Además, las dietas con gran cantidad de proteínas ocasionan pérdidas de Calcio, lo que puede conllevar a una Osteoporosis y producen daños en el hígado y riñones, a largo plazo. 4. Vitaminas y minerales: NO aportan energía, pero si son vitales para el organismo por la variedad de funciones que realizan. Se ha visto que suplementar la dieta con elevados niveles de estos nutrientes, no mejora el desempeño deportivo ni la composición del cuerpo. La variedad y buena calidad de los alimentos aseguran una ingesta adecuada de vitaminas y minerales de todo tipo. 5. Agua y Electrolitos: El agua es fundamental cuando se habla de rendimiento deportivo, pues las personas pierden agua por medio del sudor durante el esfuerzo físico. Es necesario tomar agua antes, durante y después del ejercicio en cantidades adecuadamente distribuidas, para evitar una deshidratación y una disminución de la actividad. Los deportistas no deben esperar a sentir sed, para ingerir líquidos y la mejor manera de controlar la pérdida de líquido, es pesarse antes y después del ejercicio. En algunos casos, el agua no basta únicamente para hidratar, por lo que se diseñaron las bebidas hidratantes con electrolitos. Los más conocidos son sodio, potasio, magnesio y cloro. Juegan un papel muy importante en la contracción muscular, los impulsos nerviosos y en mantener un adecuado nivel de líquidos corporales. El potasio, al disminuir, se asocia con una debilidad muscular, pero se recupera al ingerir alimentos o bebidas que lo contengan, como un jugo de naranja, de tomate o un banano. El sodio, se obtiene con una alimentación bien balanceada. De todas formas, las bebidas hidratantes contienen cantidades balanceadas de estos electrolitos.

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BIBLIOGRAFIA

http://es.scribd.com/doc/47884143/FISIOLOGIA-DE-LA-FUERZA-MUSCULAR

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http://es.scribd.com/doc/30808245/Fisiologia-Del-Deporte

ATLAS VISUALES OCEANO.(FISIOLOGIA)