Skeletal Muscle to Physical Activity» de H. J. Green. En Exercise, Fitness, and Health (p. 283) de C. Bouchard, R. J. Shephard, T. Stephens, J. R. Sutton y B. D. McPherson (Eds.), 1990, Champaign, IL: Human Kinetics. Copyright 1990 de Human Kinetics Publishers, Inc. Reimpresión autorizada.
Hay que tener bien presente que los diferentes procesos de excitación y contracción tienen una capacidad funcional finita porque tienen un ritmo de traducción de señales limitado. La capacidad funcional de cada uno de estos procesos viene determinada por una serie de factores que pueden cambiar dependiendo de las circunstancias. Cada proceso de excitación y contracción depende de la energía para realizar el trabajo necesario. Por ejemplo, el trifosfato de adenosina (ATP) es necesario para mantener los gradientes iónicos de sodio y potasio a lo largo del sarcolema para garantizar un potencial de acción. Además, el ATP es imprescindible para la función sarcoplásmica y para la interacción de cruce. A pesar de que los procesos selectivos (por ejemplo, la interacción de la actina y la miosina) necesitan mucha más energía –y por consiguiente más ATP– que otros procesos para el acoplamiento de excitación y contracción, el ATP sigue siendo imprescindible en todos los niveles de la función muscular (Kushmeric, 1983). A partir de esta información, se puede comprender el grado de implicación de los diferentes procesos de contracción muscular en los distintos tipos de pruebas, así como las limitaciones y suposiciones inherentes a toda prueba.
Ilustración 2.2. Procesos periféricos implicados en el comportamiento contráctil muscular: nervio (1), placa motora terminal (2), potencial de acción del sarcolema (3), acoplamiento del túbulo T y el retículo sarcoplásmico (4), emisión de calcio del retículo sarcoplásmico (5), unión del calcio a la troponina (6), formación de cruce (7), disociación de cruce (8) y reacumulación de calcio a través del retículo sarcoplásmico (9). Nota. De «Discussion: Adaptations of Skeletal Muscle to Physical Activity» de H. J. Green. En Exercise, Fitness, and Health (p. 284) de C. Bouchard, R. J. Shephard, T. Stephens, J. R. Sutton y B. D. McPherson (Eds.), 1990, Champaign, IL: Human Kinetics. Copyright 1990 de Human Kinetics Publishers, Inc. Reimpresión autorizada.
MEDICIÓN DE LA FUERZA Y DE LA POTENCIA MUSCULARES
La categoría de pruebas generalmente conocida como pruebas de fuerza se centra en la medición de la capacidad máxima de un músculo o grupo muscular para generar fuerza. Estas pruebas intentan medir una variedad de comportamientos musculares que va desde la capacidad para generar fuerza a altas velocidades a la capacidad para generar fuerza de forma isométrica pasando por la determinación de la potencia máxima (ver capítulo 3). Es esencial reconocer que cada uno de estos comportamientos plantea unos retos específicos a los procesos neurales o centrales y que, por lo tanto, el rendimiento observado en cada uno de ellos viene determinado por diferentes factores.
Por ejemplo, en el nivel periférico, la fuerza isométrica máxima que puede generar una persona está fuertemente influida por el área de la sección transversal del músculo que, a su vez, viene determinada por el número y tamaño de las fibras musculares. La generación de la fuerza isométrica máxima de un músculo debe tener lugar en unas condiciones de activación máxima en las que la excitación del músculo sea suficiente para garantizar una interacción de cruce máxima en todas las miofibrillas, fibras musculares y músculos. Por otra parte, las pruebas que hacen hincapié en la generación de una velocidad máxima a niveles de fuerza bajos dependen de distintos factores. En estos casos no se pone énfasis en aumentar el número de interacciones de actina y miosina, sino en el ritmo al que tienen lugar estas interacciones (Green, 1986). Este ritmo depende de la capacidad muscular tanto para traducir el impulso de excitación de alta frecuencia a través de los distintos procesos de excitación con un tiempo mínimo y para asociar y disociar la actina y la miosina a medida que van rotando repetidamente a través de los sucesivos ciclos de cruce. Uno de los principales determinantes de este tipo de comportamiento es el ritmo al que se puede hidrolizar ATP y liberar energía. Por consiguiente, la enzima implicada en la hidrólisis de ATP en el emplazamiento contráctil, miosina ATPasa, es un determinante primordial del rendimiento.
Desde el punto de vista de los músculos, el rendimiento en actividades que implican variaciones de los grados de velocidad y fuerza depende de la combinación del área de la sección transversal del músculo y del ritmo al que puedan tener lugar la hidrólisis del ATP y la liberación de energía. La importancia particular de cada uno de estos factores depende de la fuerza y velocidad características de la actividad. Por regla general, puesto que las pruebas en estas áreas suelen ser breves, las necesidades de ATP son mínimas y se les puede hacer frente con las reservas musculares locales.
Para que los músculos expresen su potencial de fuerza y potencia deben recibir una orden central apropiada. Una orden voluntaria emitida a través de los centros supraespinales debe aprovechar la contribución de todas las fibras por medio del reclutamiento, de la optimización de la frecuencia de excitación de cada una de las unidades motoras y de la sincronización de los patrones de excitación de las diferentes unidades motoras (Ilustración 2.3).
Ilustración 2.3
Puesto que los protocolos para las pruebas de esta área están aún por estandarizar por medio de la definición de las posiciones del cuerpo y la extremidad para que el rendimiento de un músculo o grupo muscular determinado pueda aislarse y de la definición del ángulo de medición y de la fuerza o velocidad, es necesario un programa neural nuevo o «no aprendido». Esta afirmación tiene dos implicaciones importantes. En primer lugar, el patrón específico de coordinación neural debe ser aprendido debidamente o la tarea no reflejará las capacidades del músculo. En segundo lugar, los rigurosos procedimientos de estandarización que son necesarios para la medición objetiva en esta área garantizan la evaluación de un comportamiento muy específico de la función neuromuscular. Para que este tipo de pruebas sean aplicables al rendimiento deportivo, tendrán que reflejar de la mejor forma posible el modo de empleo del músculo o grupos musculares.
MEDICIÓN DEL POTENCIAL DE ENERGÍA
Las pruebas de potencial de energía están diseñadas para medir las capacidades máximas de las distintas reacciones y vías de abastecimiento de ATP. Para que tenga lugar una contracción muscular, debe disponerse de energía química en forma de ATP. Debido a que el ATP está en el músculo en una concentración muy baja y se reduce muy poco incluso en las contracciones musculares voluntarias más intensas es imprescindible que haya unos mecanismos rigurosamente controlados que vayan regenerando el ATP de forma continua a medida que tienen lugar las contracciones. El diseño general de las pruebas de esta área consiste en crear una situación de rendimiento en la que el abastecimiento de ATP sea llevado a cabo por una sola vía o respuesta metabólicas. El estudio de las distintas vías metabólicas de energía y de su importancia en las diferentes situaciones de rendimiento puede aclarar los fundamentos del uso de unos protocolos de prueba específicos.
Fuentes de energía química
El principal mecanismo de regeneración de ATP implica tres vías y reacciones químicas bien diferenciadas (Åstrand y Rodahl, 1986):
1. Hidrólisis del fosfato de creatina. El fosfato de creatina (CP) es un fosfágeno de alta energía similar al ATP. En el músculo esquelético tiene una concentración que aproximadamente triplica la del ATP. El fosfato de creatina regenera el ATP agotado durante la contracción y es una fuente muy importante de regeneración de ATP durante el inicio del ejercicio intenso, en el que se haya observado una depleción de más de un 80%. Los compuestos de fosfato de alta energía ATP y CP se denominan fuentes de energía anaeróbica aláctica, poniendo énfasis en que no utilizan oxígeno de forma
