El músculo esquelético es una estructura fundamental en el cuerpo humano, diseñada específicamente para facilitar el movimiento a través de procesos de contracción y relajación. Estos procesos no solo son esenciales para el movimiento físico voluntario, como caminar y correr, sino que también son cruciales para funciones vitales involuntarias, incluyendo la respiración, el latido del corazón, y la deglución.
Los músculos del cuerpo humano están compuestos por células conocidas como fibras musculares o miocitos, que bajo el microscopio se presentan como tiras estriadas con discos negros a lo largo de su superficie, denominados mionúcleos. Estas fibras se agrupan para formar fascículos musculares, los cuales a su vez se combinan con nervios, vasos sanguíneos, y tejido conjuntivo para constituir los músculos.
Tipos de fibras musculares
Existen dos categorías principales de fibras musculares basadas en la velocidad de contracción: las fibras de contracción rápida (tipo IIx) y las fibras de contracción lenta (tipo I, rojas u oxidativas.). Sin embargo, esta clasificación es más bien un espectro continuo que una división clara, ya que las personas pueden tener una mezcla de ambos tipos en diferentes proporciones. Algunas personas pueden tener una distribución equilibrada entre fibras rápidas y lentas, mientras que otras pueden mostrar un predominio de un tipo sobre el otro.
| Características | Actividades | Personas | |
|---|---|---|---|
| Fibras lentas (Tipo I) | Resistencia a la fatiga, capacidad aeróbica elevada, menor capacidad para generar fuerza rápida | Deportes de resistencia (correr, nadar, patinar, largas caminatas), trabajos aeróbicos, capaces de sostener esfuerzos moderados por largos periodos | Individuos con buena resistencia, capaces de correr durante 60 minutos a ritmo moderado, no especializados en mover grandes pesos |
| Fibras rápidas (Tipo IIx) | Menor resistencia a la fatiga, capacidad anaeróbica elevada, mayor capacidad para generar fuerza rápida | Actividades explosivas (sprints, saltos altos, levantamiento de pesas), entrenamientos de fuerza, se fatigan rápidamente después de esfuerzos intensos | Atletas explosivos, con buen rendimiento en entrenamiento de fuerza, poseedores de un gran salto vertical, se fatigan rápidamente tras esfuerzos intensos |
Las fibras tipo IIa, son fibras “híbridas”, a medio camino entre las I y IIx. Son más versátiles e incluyen características de los dos tipos de fibras previamente mencionadas. Además, estas fibras son clave, porque como veremos, son las que más potencial tienen para modificar su fenotipo a oxidativas o glucolíticas en respuesta al entrenamiento.
El éxito deportivo depende de una compleja interacción entre la fuerza, la potencia, la resistencia muscular y la resistencia a la fatiga (capacidad cardiorrespiratoria). A nivel fisiológico, estos aspectos se traducen en la capacidad del músculo para contraerse y generar energía de manera eficiente. Para ello, el músculo necesita un suministro constante de ATP, la molécula que proporciona la energía para las funciones celulares.
El músculo necesita un aporte constante de ATP (trifosfato de adenosina) para la contracción muscular. Sin embargo, las reservas de ATP almacenadas en el músculo solo son suficientes para mantener el ejercicio durante menos de 2 segundos. Por ejemplo, durante un ejercicio de máxima intensidad, supongamos 300% VO₂ máx, en un sprint, utilizaríamos 3.7 mmol de ATP/kg/segundo.
Aporte energético para la contracción muscular:
- ATP almacenado: El músculo solo puede mantener el ejercicio durante menos de 2 segundos utilizando el ATP almacenado en su interior.
- Sistemas energéticos: Para mantener la contracción muscular durante períodos más prolongados, el cuerpo necesita obtener energía a través de diferentes sistemas:
- Sistema anaeróbico aláctico (Fosfocreatina): Proporciona energía de forma rápida y explosiva, pero tiene una capacidad limitada. Se utiliza en actividades de alta intensidad y corta duración, como sprints o levantamiento de pesas.
- Sistema anaeróbico láctico (Glucólisis): Produce energía a partir de la glucosa sin necesidad de oxígeno. Genera ácido láctico como subproducto, lo que puede limitar la duración del ejercicio. Se utiliza en actividades de intensidad moderada y duración media, como carreras de media distancia o ciclismo.
- Sistema aeróbico (Ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa): Obtiene energía a partir de la oxidación de grasas, carbohidratos y proteínas. Es un sistema de producción de energía más lento, pero tiene una capacidad mucho mayor. Se utiliza en actividades de baja intensidad y larga duración, como maratones o natación.
La capacidad energética del músculo está influenciada por diversos factores, como la composición del músculo en cuanto a fibras de tipo I (aeróbicas) y tipo II (anaeróbicas), la cual determina su predisposición a utilizar los diferentes sistemas energéticos. El entrenamiento puede mejorar la capacidad del músculo para producir y utilizar energía de forma eficiente, y una nutrición adecuada es fundamental para proporcionar al músculo los nutrientes necesarios para la producción de energía, optimizando así su rendimiento.
También existe la posibilidad del factor reciclaje de sustratos energéticos, que permite a algunos de los sustratos energéticos utilizados por el músculo pueden ser reciclados. Por ejemplo, la fosfocreatina se puede resintetizar a partir de creatina cuando se agotan las reservas de PC.
Funciones de la creatina: endógena o exógena
La creatina es un compuesto natural que se encuentra en el cuerpo humano y en alimentos como la carne y el pescado. La introducción de creatina en el músculo mejora cuando se ingiere con CHO o con proteína, especialmente es importante para personas veganas o vegetarianos. Aunque no genere mucho energía, es una sustancia segura y eficaz que se utiliza para mejorar el rendimiento deportivo y la salud en general.
Una de sus principales funciones es que aumenta el contenido de creatina intramuscular, la creatina se une al agua en las células musculares, aumentando su volumen y mejorando la hidratación. Esto conduce a un aumento del 15-20% en la creatina intramuscular, lo que se traduce en mayor fuerza y potencia muscular. Esto permite realizar contracciones musculares más intensas y explosivas.
El aumento de la creatina y el agua en el músculo conduce a un aumento de peso corporal total (TBW). Este aumento no se debe a grasa, sino a la retención de agua intracelular, lo que beneficia el rendimiento deportivo. Además, mejora de la capacidad anaeróbica, permitiendo realizar esfuerzos de alta intensidad durante más tiempo, lo que beneficia la capacidad anaeróbica del deportista. Otro de los aspectos a destacar, es la mejora de la resíntesis de glucógeno, lo que ayuda en la recuperación muscular al promover la reposición del glucógeno, el combustible principal del músculo. Y por último, cuenta con un efecto antioxidante, ya que protege las células del daño oxidativo, lo que puede tener beneficios para la salud en general.
Los tres sistemas energéticos del cuerpo: claves para el rendimiento deportivo
El cuerpo humano es una máquina increíblemente compleja, que necesita un suministro constante de energía. Aquí es donde entran en juego los sistemas energéticos: tres mecanismos fisiológicos que trabajan juntos para producir la energía que necesitamos para movernos.
1. Sistema fosfágeno: explosividad en segundos
Este sistema, como su nombre lo indica, se basa en la fosfocreatina, una molécula que se encuentra almacenada en los músculos. Es la fuente de energía más rápida del cuerpo, capaz de generar hasta 4 moles de ATP por minuto durante 10 a 15 segundos. Imagina un fogonazo de energía, este sistema es ideal para actividades explosivas como sprints, saltos altos o levantamiento de pesas, donde se requiere una gran potencia en un corto período de tiempo.
2. Sistema glucolítico: potencia en 1 a 2 minutos
Este sistema, también conocido como anaeróbico láctico, utiliza la glucosa como principal combustible. Produce 2,5 moles de ATP por minuto durante uno o dos minutos. Es como un motor potente pero de corta duración: ideal para actividades pliométricas o de alta intensidad como carreras de corta distancia, natación a ritmo elevado o entrenamiento HIIT.
3. Sistema aeróbico: resistencia
Este sistema, también conocido como oxidativo, es el más lento de los tres, pero también el más funcionalmente ilimitado. Dependiendo de la disponibilidad de nutrientes, la deuda de oxígeno y el nivel de fatiga, puede proporcionar energía durante horas. Es como un motor eficiente y duradero: perfecto para actividades de resistencia como correr largas distancias, nadar, caminar, patinar o andar en bicicleta.
| Fosfágeno | Ideal para actividades explosivas de corta duración | Sprints cortos, levantamiento de pesas, saltos altos |
| Glucolítico | Perfecto para actividades de alta intensidad de uno o dos minutos | Actividades pliométricas o de alta intensidad, ejercicios intensos de corta duración (HIIT) |
| Aeróbico | Ideal para actividades de resistencia de larga duración | Maratones, ciclismo de larga distancia, natación, esquí, caminar |
En conclusión, al entrenar cada sistema de forma específica, podemos mejorar nuestra capacidad para realizar diferentes tipos de actividades físicas y alcanzar nuestras metas deportivas.
Las funciones del lactato
El lactato es una molécula con un papel fundamental en el metabolismo energético y la salud en general. Su producción y eliminación están finamente reguladas, y su papel en la fatiga muscular ha sido malinterpretado durante mucho tiempo. Es importante seguir investigando para comprender mejor las funciones del lactato y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas basadas en esta molécula. Aporta energía a prácticamente todos los tejidos, ya que finalmente se oxida en la mitocondria previa conversión a piruvato. Esto se produce cuando las demandas energéticas son elevadas (glucólisis anaerobia).
Entre sus beneficios destaca que retrasa la fatiga muscular, contrario a la creencia popular, el lactato no es la principal causa de la fatiga muscular. De hecho, puede ayudar a retrasar la fatiga al actuar como una fuente de energía alternativa para los músculos. También, ayuda a mejora la salud cardiovascular, al aumentar el flujo sanguíneo y la contractilidad del corazón.
Una pequeña porción se convierte en ácido pirúvico por la vía oxidativa en todos los tejidos del cuerpo. Cuanto mayor sea nuestra densidad mitocondrial y capacidad oxidativa, menor acumulación de lactato se producirá, ya que este rápidamente será convertido en piruvato para oxidarse en la mitocondria y producir energía. Por lo tanto, el lactato es una molécula que aporta gran versatilidad a nuestro metabolismo, por la posibilidad de interconvertirse en glucosa (hígado) o piruvato según las necesidades.
¿Por qué nos cansamos? Entendiendo la fatiga
La fatiga es una sensación/emoción/percepción de cansancio o agotamiento que puede ser tanto físico como mental. Afecta a nuestro rendimiento y capacidad para realizar actividades cotidianas. Este fenómeno se define como una disminución progresiva en la habilidad para generar fuerza muscular, acompañada de una sensación subjetiva de cansancio y malestar que impide continuar el esfuerzo. Es decir, la fatiga engloba tanto aspectos cuantificables, como la reducción en la producción de fuerza, como elementos subjetivos, como el cansancio y el malestar.
Solo un 35-45% del total de fibras musculares son reclutadas durante el ejercicio físico. En intensidades máximas, en torno a 60% se reservan muscularmente.
La fatiga actúa como un mecanismo de protección diseñado para preservar la integridad del organismo. Por un lado, señala un desequilibrio o fallo en la homeostasis interna, lo que indica al cuerpo que debe reducir la intensidad del ejercicio o detenerse para prevenir daños. Por otro lado, actúa como una medida preventiva para proteger al cuerpo de una potencial lesión, limitando la capacidad de ejercer fuerza o continuar con una actividad que podría resultar en un daño físico si se lleva al extremo. Este concepto está alineado con teorías como la del gobernador central de Noakes, que sugieren que la fatiga es un estado regulado por el cerebro con el propósito de preservar la homeostasis y proteger al cuerpo.
En la búsqueda de estrategias para retrasar la aparición de la fatiga, la ciencia ofrece diversas opciones respaldadas por evidencia. Estrategias abarcan desde ajustes en la nutrición y la hidratación hasta técnicas de entrenamiento y recuperación, así como intervenciones psicológicas. Implementadas de forma individualizada y basadas en las necesidades y el contexto de cada persona, pueden ayudar significativamente a retrasar la aparición de la fatiga y mejorar el rendimiento en el ejercicio y el deporte.
