El sistema muscular nos da la capacidad de movernos gracias a su cualidad contráctil. Pero no se entiende mirando solo fibras, tendones y fascias: funciona en íntima conexión con el sistema nervioso, y eso afecta al control motor de todas las articulaciones y a nuestra seguridad en cada zancada.
Te explico cómo se contrae una fibra, por qué el sistema nervioso decide cuánta fuerza haces y qué implica todo esto para entrenar la fuerza.
Del nervio a la fibra: cómo se contrae un músculo
Las conexiones entre nervio y músculo se forman durante el desarrollo embrionario (sinaptogénesis), y desde entonces el músculo queda inervado. La sinapsis es el intercambio de información mediante neurotransmisores; entre nervio y músculo, el protagonista es la acetilcolina.
El músculo está formado por fascículos de fibras, y cada fibra es una célula alargada que puede medir varios centímetros. Su unidad funcional es el sarcómero: una sola fibra contiene miles, en serie. Cada sarcómero tiene miofilamentos de actina y miosina que, con la energía química del ATP, se deslizan entre sí: el sarcómero se acorta y genera tensión.
Cada fibra está inervada por una sola terminación nerviosa (aunque un mismo nervio puede llegar a varias fibras). Así funciona la secuencia:
- El impulso nervioso llega a la unión neuromuscular y libera acetilcolina.
- Se dispara un potencial de acción que despolariza toda la membrana de la fibra (el sarcolema) y entra por los túbulos T.
- El retículo sarcoplásmico libera calcio.
- El calcio se une a la troponina, que desplaza a la tropomiosina y deja libres los puntos de encaje entre actina y miosina, como una llave en su cerradura.
- Se forman los puentes cruzados y la fibra se contrae.
Al cesar la señal nerviosa, el calcio vuelve al retículo, actina y miosina dejan de engancharse y el músculo se relaja. Si el calcio no puede retirarse, por ejemplo por falta de ATP como en el rigor mortis, el músculo se queda rígido.
El papel del tendón
En el sistema musculoesquelético, el músculo se une al hueso mediante el tendón, que almacena energía como un muelle y transmite y amortigua la fuerza entre músculo y hueso. Su elasticidad le da al músculo un pequeño margen extra de fuerza. Lo desarrollo en tendón y rendimiento deportivo.
El tiempo: sumación y contracción tetánica
| Proceso | Duración aproximada |
|---|---|
| Excitación de la fibra (liberación de calcio) | 5 milisegundos |
| Respuesta mecánica (contracción o relajación) | 100 milisegundos |
Si llegan dos impulsos nerviosos con menos de 100 ms de separación, la segunda contracción se suma a la primera sin que haya dado tiempo a relajarse. Es la sumación temporal (rate coding): varios impulsos seguidos producen más fuerza que los mismos impulsos espaciados. Llevado al límite, es una contracción tetánica. Es útil porque genera más fuerza, siempre que el músculo sea fuerte y pueda asumirla; un músculo débil que supera sus límites colapsa como mecanismo de protección.
Por eso, valorar lo fuerte o débil que está un músculo no depende solo de su estado mecánico o de su tamaño. El sistema nervioso es el director de orquesta: es él, y no la fibra, quien decide la frecuencia de disparo.
La idea clave: la fuerza no la decide solo el músculo, la decide el sistema nervioso: cuántas unidades motoras recluta, en qué orden y a qué frecuencia las dispara.
Tensión-elongación: dónde da el músculo su máxima fuerza
En una flexión de codo con mancuerna, con el brazo extendido haces poca fuerza; al flexionar llegas al máximo hacia los 90º, y si sigues cerrando el ángulo vuelve a bajar. A nivel de fibra significa que la máxima contracción del sarcómero no es la máxima fuerza: solo en un punto intermedio de solapamiento entre actina y miosina la fibra da todo su potencial.
A eso se suman otras variables: músculos que trabajan en conjunto, músculos biarticulares que mueven dos articulaciones, y que la relación tensión-elongación se mide en isométrico y no se puede extrapolar sin más al movimiento. Lo amplío en las fuerzas en el cuerpo son torques.
Fuerza-velocidad: por qué rápido es menos fuerza
Con movimiento, la relación fuerza-velocidad dice que en contracción concéntrica, a más velocidad, menos fuerza. En excéntrica la carga vence a tu fuerza máxima, y si la carga es tu máximo, llegas al isométrico: velocidad cero.
Lo que determina cuánta fuerza imprimes es cuántos puentes cruzados unes entre actina y miosina. Más velocidad de deslizamiento deja menos tiempo para formar puentes, y por tanto menos fuerza.
Unidad motora, reclutamiento y principio del tamaño
Si el sarcómero es la unidad que genera fuerza, la que genera movimiento es la unidad motora: una motoneurona y las fibras que inerva. Para hacer más fuerza, el sistema nervioso dispara más rápido (rate coding) y recluta más unidades motoras, siempre en el mismo orden, por economía: de las pequeñas a las grandes. Es el principio del tamaño.
| Unidades motoras | Umbral | Fibras | Fuerza |
|---|---|---|---|
| Pequeñas | Bajo, se reclutan primero | Lentas (tipo 1) | Poca, muy resistentes a la fatiga |
| Grandes | Alto, se reclutan después | Rápidas (tipo 2) | Mucha, se fatigan antes |
En un gesto muy explosivo, como huir de un peligro, el sistema nervioso no discrimina: baja coyunturalmente los umbrales y recluta todo de golpe. En condiciones normales el reclutamiento completo llega cerca de la carga máxima; en movimientos muy explosivos, lentas y rápidas quedan reclutadas con solo un 30 % de esa carga.
Qué implica para entrenar la fuerza
No sirve cualquier forma de entrenar. Hay que optimizar tanto la frecuencia de disparo como el reclutamiento, y eso se consigue con cargas altas y velocidades bajas: el reclutamiento es ordenado y, conforme avanza la fatiga, se van sumando las fibras rápidas a las lentas que ya trabajaban. La ejecución lenta no está reñida con entrenar las fibras rápidas: acaban reclutándose todas, y con mucho más control que con la explosividad típica de los gimnasios. Lo explico en fuerza lenta o explosiva.
Y como los músculos no trabajan aislados, es fácil que los fuertes asuman la carga que los débiles no hacen. Ante una debilidad, lo primero es reconectar ese músculo con el sistema nervioso mediante isométricos de baja intensidad: restableces la conexión y evitas que el esfuerzo se vaya al músculo vecino más fuerte. Empezar con carga alta solo debilitaría más al débil. Lo desarrollo en debilidad muscular.
Sigue leyendo
- Fisiología de la fibra muscular
- La fuerza no solo depende del músculo
- Relación fuerza-velocidad
- Debilidad muscular
Si quieres estudiar la fisiología muscular paso a paso, es una de las rutas de la Escuela RNM. Y para aplicarla a tu caso, el programa de fuerza para corredores.
Evaluar un músculo no es medir su tamaño: es saber si el sistema nervioso es capaz de usarlo cuando hace falta.
