Durante el año tengo el gran privilegio de contar con unas instalaciones en Rendimiento NeuroMuscular que se acercan a lo que debería ser un medio perfecto para entrenar la fuerza. Son las instalaciones idílicas que siempre habría querido en mi época de atleta amateur, y que ahora empleo como medio para estar muscularmente sano, lo más sano posible. Sin embargo, mis vacaciones estivales me han obligado a entrenar sin estos medios, y me han llevado a transmitir en el presente post cómo entrenar el músculo a pesar de no contar con los medios de máquinas y otros elementos que podrían en principio ser óptimos.
No obstante ya adelanto de la complejidad del post, ya solamente podremos llegar a mejorar la fuerza si logramos entender la complejidad que hay detrás de este término fisiológico, bioquímico, físico y biomecánico. Fácil no es, pero espero que ayude a todos los lectores que tengan mente abierta y ganas de mejorar a pesar de las limitaciones que nos podamos encontrar con el material y máquinas a utilizar.
Generación de fuerza
La fuerza que nuestro músculo es capaz de desarrollar varía en función de la posición en el rango contráctil. De esta manera, uno de los factores determinantes de la fuerza generada por el músculo es el solapamiento de los filamentos actina-miosina. Expliquémoslo en más detalle (aunque es mucho más complejo de lo que se explica aquí).
Los filamentos contráctiles del músculo llamados miofilamentos, son los verdaderos Generadores de Fuerza. Filamentos gruesos (miosina), junto confilamentos delgados (actina),configuran una red hexagonal. Filamento de miosina genera la tensión, mientras que el de actina es el responsable de regular dicha tensión, para permitir la acción de puentes cruzados entre ambos filamentos, y así generar fuerza.
Por lo tanto, la fuerza o tensión mecánica relativa del músculo como porcentaje de la máxima varía en función del solapamiento actina/miosina como se observa en el diagrama:
En otras palabras, hay un punto de solapamiento (2) en el cual la fuerza es máxima, pero aumentando (3) o disminuyendo (1) la longitud del músculo con respecto a ese punto óptimo da lugar a disminución en fuerza. Por lo tanto, en cualquier punto, la fuerza generada por el músculo depende del número de puentes cruzados. A mayor número de puentes cruzados, mayor capacidad de generar fuerza. El número de puentes cruzados entre las fibras de actina y miosina disminuye si la fibra muscular es estirada o acortada con respecto a un punto idóneo donde existe el mayor número de puentes cruzados (2).
Fuerza y movimiento
Hemos explicado de forma sucinta y básica el comportamiento del músculo en condiciones isométricas. Sin embargo, la actividad muscular implica normalmente movimiento, lo que el estudio de la relación fuerza-velocidad es necesario. Además, los músculos se unen a los huesos mediante estructuras de tejido conectivo llamadas tendones. También sabemos que todo músculo tiene un origen proximal (origen) y distal (inserción), aumentando todavía más la complejidad del sistema muscular. De esta manera, la fuerza que es capaza de generar nuestro músculo es fuerzarotacional, y por lo tanto en torno a un eje de rotación. La fuerza rotacional, además de la variable movimiento/velocidad da lugar a una complejidad en el entrenamiento del músculo. Es decir, que si queremos ser puristas, más que de fuerza, deberíamos hablar de torque (fuerza en torno a un eje). El caso más claro podría ser el clásico levantamiento de press de banca, en el que la fuerza generada es máxima en el comienzo del movimiento, y va disminuyendo conforme nos acercamos al punto más alto (extensión máxima de codo). Por ello, los típicos “fortachones del gimnasio” ralentizan el movimiento conformen se acercan al punto más alto del movimiento (incluso se paran en este punto), con el fin de descansar y poder hacer más repeticiones.
Sistema muscular y Sistema nervioso.
Finalmente, la complejidad del funcionamiento del sistema muscular aumenta todavía más si pensamos que un músculo contrae única y exclusivamente si es activado por el sistema nervioso. Así, se definela unidad motora o motoneuronacomo una motoneurona alfa junto a todas las fibras musculares que inerva. En contracciones de fuerza baja se activan pocas unidades motoras, mientras que en el caso de contracciones de fuerza mayores se activan más unidades motoras. Así definimos Reclutamientocomo el proceso mediante el cual se añaden unidades motoras cuando la fuerza muscular aumenta. La neurona motora pequeña se activa primero, siendo la más grande la última en activarse. (Denny-Brown, Pennybacker & Henneman). A medida que aumenta el esfuerzo, aumenta la cantidad y el tamaño de las unidades motoras reclutadas. El reclutamiento es sumativo, lo que significa que las unidades motoras más grandes se agregan a las unidades motoras más pequeñas ya reclutadas en orden de tamaño creciente.
Reclutamiento Secuencial
Por lo tanto, la neurona motora más pequeña con fibras musculares de contracción lenta, resistentes a la fatiga o tipo 1 se activa primero, mientras que la más grande, con fibras musculares de contracción rápida, altamente fatigables o tipo 2 se activa posteriormente. Este fenómeno en fisiología muscular se denomina Principio del Tamaño (Milner-Brown et al. 1973).
No obstante, y por simplificar el presente post para todos los lectores, podemos clasificar las fibras musculares en tipo 1 y tipo 2. Las primeras son menos eficientes en la generación de fuerza, aunque son poco fatigables (resistentes a la fatiga, se fatigan muy lentamente, de ahí su nombre de fibras lentas ó fibras tipo 1). Por el contrario, las segundas, fibras tipo 2 ó también denominadas fibras rápidas, son muy eficientes en la generación de fuerza, pero se fatigan muy rápidamente, de ahí a su denominación de fibras rápidas (rápidamente fatigables). Es decir que contrariamente a lo que se piensa, la denominación de fibra tipo 1 ó lenta, y fibra tipo 2 ó rápida, no es tanto por la velocidad de movimiento articular capaces de generar, sino más bien por la lentitud o rapidez de fatiga.
– Fibras tipo 1 ó lentas, generan poca fuerza pero se fatigan lentamente.
– Fibras tipo 2 ó rápidas. generan gran cantidad de fuerza, aunque se fatigan rápidamente.
En definitiva, nos encontramos con un sistema muscular complejo, en el que la fuerza generada depende del rango de contracción (grado de solapamiento de miofilamentos), además de la variable fuerza rotacional o movimiento articular en torno a un eje de rotación.
“Si nuestro objetivo es mejorar la fuerza, debemos entrenar para que el sistema nervioso central active tantas fibras musculares como sea posible durante el entrenamiento”
El reto más importante del programa de entrenamiento de fuerza muscular consiste en alcanzar el reclutamiento neuromuscular del 100% de forma ordenada y secuencial. En otras palabras, y de acuerdo al principio fisiológico del tamaño, en los primeros estadios del esfuerzo, se reclutan unidades motoras lentas tipo 1, para progresivamente pasar al reclutamiento de fibras rápidas tipo 2 en los últimos estadios del esfuerzo.
Sin embargo nos encontramos con dos grandes problemas a la hora de trabajar la fuerza según estos principios.
- Necesidad de adaptar la tensión al rango. Es decir, adaptar la tensión muscular en función de la zona del rango, concepto denominado perfil de resistencia. Normalmente las máquinas en gimnasios convencionales no cumplen este requisito, y tienen un perfil de resistencia pésimo. No hay ajustes óptimos para adecuar variaciones del torque (fuerza rotacional) en relación a la fuerza muscular a lo largo de todo el rango, induciendo períodos de ”descanso” ; El resultado final es una dificultad grande en llegar a reclutar todas las unidades motoras. Si dejamos descansar las motoneuroas tipo 1 volverán a ser activadas tras el descanso, impidiendo la activación y entrenamiento de motoneuronas tipo 2. Recordemos que éstas segundas son más eficientes que las primeras, tanto desde el punto de vista mecánico, fisiológico como metabólico.
- La incorporación de velocidaden el movimiento durante el entrenamiento de fuerza no solo aumenta considerablemente el riesgo de lesión, sino que además origina zonas del movimiento en los que la tensión muscular es casi nula como consecuencia de la aceleración del movimiento. Por definición, Fuerza es igual a masa x aceleración. Si mantenemos la masa constante, y aumentamos la aceleración, necesariamente la fuerza disminuye. Por lo tanto, la relación fuerza / velocidad hace que con aceleraciones, la fuerza disminuya.
En definitiva, si el objetivo es entrenar la fuerza, es necesario tener una maquinaria específica y óptima que nos permita un correcto perfil de resistencia, además de intentar realizar los movimientos sin aceleraciones para asegurar que la fuerza no disminuye con el movimiento. Relacionado con este segundo punto, difícilmente podemos trabajar a velocidades lentas si la maquinaria que tenemos en el gimnasio ofrece mucha fricción.
¿Qué opciones tenemos entonces para entrenar la fuerza si no contamos con el medio más óptimo para ello?
Los conceptos explicados en este post nos llevan al entrenamiento isométrico. Las ventajas del entrenamiento sin movimiento articular aparente nos permite; primero minimizar el riesgo de lesiónasociado al movimiento articular, especialmente si éste está ligado a velocidades explosivas. Segundo llegar al reclutamiento de todas las motoneuronas de forma secuencial, y así entrenar las fibras tipo 2. Recordemos que éstas difícilmente se entrenarían si no llegáramos al reclutamiento completo.
¿Cómo puedo entrenar la fuerza en isometría a alta intensidad? El protocolo a seguir es de una duración de entre 1 min y 2 min de trabajo, colocando una carga que permita llegar a la fatiga en ese tiempo. El trabajo debe ser de 1 a 2 min, Estudios en fisiología muscular realizado por Brooks et al. 1999, han demostrado que el tiempo necesario para llegar a un equilibrio metabólico (enzimático y lactato mitocondrial) es de aproximadamente 2 min.
Además, el yiempo necesario para un reclutamiento secuencial óptimo de tipo 1 a tipo 2 (90 seg.)
Las sensaciones durante los 2 min de trabajo de fuerza en cada ejercicio elegido, en prensa en el caso de este post, permiten trabajar cuádriceps, flexión de tobillo, gemelo, soleo, y aductores, además de tibial anterior, isquios, abductores y glúteo mayor. Todo ello en poco menos de 2 min de trabajo seguro, eficiente y ausente de riesgo de lesión. La experiencia durante estos 2 min escaso debería ser agónica, especialmente los últimos 30 seg, pero al mismo tiempo espectacular e inigualable 10 segundos después de terminar
Nunca has de experimentar ninguna molestia, y siempre has de realizar el ejercicio en un rango de movimiento que sea controlado. A partir de aquí lo único que cambia con el tiempo del ejercicio es el esfuerzo a realizar, tal y como se indica arriba.
Con una única serie es suficiente. Si la serie está bien realizada, lograremos entrenar y reclutar todas las fibras musculares de los músculos implicados; con invertir poco tiempo en cada sesión de entrenamiento conseguiremos grandes resultados.
Ha sido demostrado que este protocolo de isométrico a alta intensidad es muy eficiente para ganar fuerza en todo el rango de movimiento, a pesar de ser realizado en solo una parte del rango. Transmisión de fuerzas en el músculo completo en el cual la fuerza es generada por la miofibrilla y transmitidas a lo largo y entre ellas, hasta finalmente alcanzar el mundo externo a través de receptores de adhesión especializados localizados a lo largo del músculo y en los extremos de la fibra. Es decir, incluso con un trabajo isométrico a alta intensidad sea suficiente para activar toda la longitud de la fibra muscular, a pesar de ser trabajo sin movimiento. La explicación a nivel fisiológico de este concepto tan importante está fuera del alcance de este blog, pero para aquellos lectores interesados en seguir profundizando en los mecanismos asociados a la fuerza de toda la fibra muscular con trabajo isométric0 adjunto abajo diagrama de una fibra muscular a nivel molecular. Como se puede observar el mecanismo de contracción muscular va mucho más allá de únicamente el estudio de puentes cruzados entreno los miofilamentos de actina y miosina. Así, hay otras proteínas implicadas, de reciente investigación, como son la Titina, Nebulina y Dismina que podrías jugar un papel igual o más importante que las propias actina o miosina.
La importancia del trabajo isométrico se manifiesta además por la conexión de la fibra muscular con el tejido conectivo muscular para transferir fuerzas laterales a través de proteínas (longitudinales y laterales) especializadas en ello.En este sentido, la fuerza que desarrolla el músculo se transmite no solo longitudinalmente, sino también lateralmente al tejido conectivo intracelular (70-80%), a través de la Distrofina. Ésta, tiene como función asegurar la contracción de todo el músculo, y no solo la fibra que se acorta específicamente, además de permitir una mayor cohesión entren las fibras del músculo, protegiéndolo frente a la lesión. Finalmente, patologías asociadas con mutaciones en el gen que expresa la distrifina da lugar a distrofia muscular (Ramaswanny et al. 2011).
Aplicaciones prácticas del trabajo isométrico; en resumen, es posible entrenar la fuerza de forma óptima a pesar de no contar con unas instalaciones y maquinaria perfecta para ello. Gracias a las características del entrenamiento de fuerza en isométrico,podremos lograr alcanzar los principios fundamentales en cualquier entrenamiento de fuerza;
- Seguridad. El trabajo isométrico nos asegura no dañar articulaciones, especialmente importante en personas con lesiones articulares o incluso en lesiones en las que molesta sólo parte del rango de movimiento. Podremos trabajar sobre otros rangos y pesar de ello lograr intensidad y por lo tanto adaptación en el músculo
- Intensidad, y así reclutamiento máximo de todas las unidades motoras
- Control en el trabajo de fuerza, a pesar de ser intenso
- Todo ello independientemente de la máquina con la que contemos. Sólo tendremos que coger un rango en el que no haya dolor, nos encontremos cómodos trabajando, sin forzar gestos, y por su puesto sin dolor durante la ejecución del ejercicio
- En apenas 2 min en cada ejercicio lograremos un trabajo eficiente, e intenso, suficiente para la mejora sesión tras sesión.