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Factores Determinantes de la Fuerza Muscular

Estructura, tipos y características de las fibra musculares

Autor: Mariano Procopio - 7/18/2007 - 88704 lecturas.
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La sección transversal del músculo

Se ha demostrado que existe una relación estrecha entre la fuerza  y la masa muscular, ya en el año 1846, Weber manifestó que la fuerza de un músculo era proporcional a la magnitud del corte transversal este.

Esto nos indicaría que a mayor hipertrofia muscular, mayor fuerza podría ser desarrollado por un músculo determinado.

Nocker estableció los siguientes valores:

4 - 6 kilogramos por centímetro cuadrado de sección

Stindler y Morris establecieron los siguientes valores

3,6 y 10 kilogramos por centímetro cuadrado de sección

Hettinger dió valores de entre 1,5 y 10 por centímetros cuadrados de sección

Morehouse expresó entre 5 y 10 respectivamente

Estructura, tipos y características de la fibra muscular

El fisiólogo Morehouse autor de "Fisiología del ejercicio" sostiene que la disposición de las fibras musculares determina la fuerza de la acción de acortamiento, esto indicaría que tiene mucho que ver en la aplicación de la fuerza el tipo de disposción anatómica de la fibra muscular.

Por ejemplo los músculos cuyas fibras corren paralelas no son tan potentes como las que corren en sentido oblicuo (Morehouse)


Longitudinal o fusiforme: 
Las fibras son paralelas, y recorren el músculo en forma vertical, por toda su longitud, un ejemplo de este tipo de estructura la encontramos en el músculo sartorio. Este músculo es apto para contraerse con poca fuerza en una distancia relativamente grande,  estos músculos fusiformes son muy comunes en las extremidades.

Penniforme:
En este caso las fibras musculares tienen forma de pluma, cuando el principal requerimiento es la fuerza, estas fibras se ordenan en forma penniforme. Sus fibras corren en sentido diagonal con respecto a la dirección de tracción, entran en juego un mayor números de fibras musculares, son más aptos para el desarrollo de fuerza pero se ve reducida la amplitud de movimiento.

Esta estructura puede dividirse en:

Unipennados:
en este caso con el músculo en un lado de tendón, un ejemplo sería el músculo semimembranoso

Bipenniformes:
en el que el músculo converge a ambos lados sobre el tendón, un ejemplo sería el potente músculo recto anterior.

Multipenniformes:
en el que el músculo converge sobre varios tendones, bifurcándose en varias secciones, este sería el caso del músculo deltoides.

Músculo Fusiforme, Penniforme, Bipenniforme, Multipenniforme

Podemos decir que los músculos delgados y largos son más débiles, pero poseen una gran amplitud de movimiento, en el lado opuesto encontramos los músculos anchos y cortos que poseen un gran poder contráctil pero en una corta distancia.

Para aclarar un poco más el concepto ordenaremos la estructura de los músculos de mayor a menor fuerza:
  • Multipenniforme
  • Bipenniforme
  • Penniforme
  • Fusiforme

Clases de Fibra

Este punto lo desarrollamos en profundidad en el módulo pasado, donde hablamos con detenimiento de la importancia de los distintos tipos de fibra muscular en diferentes deportes.

En resumen diremos que las fibras de contracción lenta o rojas son más efectivas para los deportes de larga duración y poca capacidad de potencia y explosiva y que las fibras de contracción rápida se adaptan mejor a las acciones de fuerza rápida, y explosiva sobre todo, pero se fatigan muy rápidamente.
Ningún músculo esta compuesto por un ciento por ciento de fibras rojas o blancas, pero existe un predominio de unas sobre otras.

Longitud del Músculo

A mayor longitud de la fibra muscular, mayor fuerza lograremos, es decir cuanto más largo es un músculo, más puede contraerse, por ello se dice que existe una proporción directa entre la fuerza y la longitud de un músculo.

El ángulo de la articulación determinará la cantidad de fuerza a aplicar, no es lo mismo si el músculo está estirado a si está contraído, cuando el músculo está estirado la cantidad de fuerza que puede ejercer es menor que cuando está acortado.

Al parecer la posición más favorable para la aplicación máxima de la fuerza es cuando el músculo se encuentra a un 12 % de su estado anatómico o de reposo.

Esa es la explicación por al cual cuando tenemos que vencer una resistencia utilizando un músculo (ej Biceps) desarrollamos mayor fuerza cuando esté músculo está acortado y en ese estado de acortamiento nos resulta más fácil vencer una resistencia determinada.

Lógicamente el entrenamiento no puede modificar mucho la longitud del músculo, pero si puede modificar su flexibilidad y elongación, por ello se dice que los atletas con mayor flexibilidad puede ejercer mayor fuerza, puesto que pueden lograr una amplitud de movimiento mayor, y a mayor amplitud de movimiento mayor aplicación de la fuerza.

Debemos tener cuidado con el entrenamiento de Fuerza, ya que si por un lado logramos ganar masa muscular, aumentar los niveles de fuerza máxima pero por otro lado perdemos flexibilidad, de nada nos serviría el tiempo empleado, ya que lo que ganamos por un lado lo perdemos por el otro, debemos lograr un aumento de la masa muscular y de la fuerza sin detrimento de la flexibilidad y elongación muscular.

Por ello debemos procurar que el entrenamiento de fuerza no produzca acortamiento muscular por exceso de masa muscular con el peligro de reducir la ya mencionada amplitud de movimiento, ni tampoco el acortamiento muscular.

Esa es la razón por la cual es de suma IMPORTANCIA un correcto entrenamiento de flexibilidad luego del entrenamiento de la fuerza. Todos sabemos lo odioso que es realizar flexibilidad luego de una extenuante sesión de musculación, pero la combinación de Fuerza + Flexibilidad es óptima.

Es mas está comprobado que el entrenamiento de la Fuerza y de la flexibilidad en conjunto mejora tanto los niveles de Fuerza como así también de flexibilidad. Por lo tanto ambas deben entrenarse en forma conjunta.

La influencia del sistema nervioso

La Fuerza de las fibras musculares dependen de factores neuromusculares, por lo tanto el tipo de inervación que recibe un músculo va a ser determinante, esto significa el número de estímulos que le llegan desde el nervio motor en una unidad de tiempo.

Las unidades motrices inervan muchas fibras musculares, cuanto más fibras musculares inerven una unidad motriz mayor fuerza lograremos, con el entrenamiento se va logrando que se inerven mayor cantidades de fibras musculares por unidad motriz.

Aspectos Psicológicos

Los aspectos psicológicos influyen decisivamente sobre la fuerza muscular, una persona en estado de depresión va a mover una carga menor que en un estado de motivación, si una persona está incentivada por un público que alienta desarrollará mayor tensión muscular.

Hubo casos claros de super contracciones en estado de desesperación, el caso más conocido fue el de una madre que luego de un accidente de transito, logro levantar unos cuantos centímetros un coche desde el guardabarros para que su hijo pudiera salir de abajo de este, estos casos denominados super contracciones suceden en estado de alteración emocional y hacen que se inerven casi el 100 % de las fibras musculares produciendo contracciones musculares imposibles de producir en un estado emocional normal.

También se estudió durante mucho tiempo el desarrollo de la fuerza mediante la hipnosis, ya que durante este estadio se desarrolla mayor tensión, pero luego se dejo de utilizar dicho método ya que era imposible lograr una transferencia de fuerza a estados normales, con lo cual ya no se entrena la fuerza en estado de hipnosis.

Palancas Óseas

Este tema es sumamente estudiado por la Biomecánica, la correcta aplicación de las palancas en los distintos deportes, una correcta técnica y una efectiva aplicación de las palancas óseas aumentaran el rendimiento, hoy en día se cuentan con aparatos computarizados que analizan el movimiento humano y determinan el momento de aplicación de la fuerza de acuerdo a la palanca ósea.

El cuerpo humano es un sistema de palancas, los 3 tipos de palancas que se conocen en la física, también se aplican en el cuerpo humano, las palancas son útiles para una correcta aplicación de la fuerza y las podemos observar en casi todas las acciones de la vida cotidiana, como abrir una puerta, destapar una botella etc.

Las articulaciones serian las bisagras y las contracciones de los músculos conducen el movimiento de las uniones alrededor des sus centros de rotación, todos los movimientos musculares son de rotación y pueden ser medidos en grados o radianes.

¿Qué es una palanca?

Una palanca no es más que una barra rígida que gira sobre un punto fijo que la física suele llamar eje o punto de apoyo, la porción de la palanca se encuentra entre el punto de apoyo y el peso o resistencia, denominada brazo de palanca (o brazo de potencia) Cuando hablamos de eficiencia mecánica hablamos de la relación entre el brazo de resistencia y el brazo de palanca.

Las palancas sirven para lograr una ventaja mecánica al aplicar una fuerza pequeña sobre una gran resistencia.

La fuerza generalmente se logra con un brazo de potencia corto y un brazo de resistencia largo, ejemplos sería los bates de béisbol, los palos de hockey, las raquetas de tenis etc, son óptimas para logra velocidad dado su amplitud de movimiento.

Los instrumentos tales como carretillas, tenazas y palancas de hierro tienen por objeto disminuir los brazos de resistencia y aumentar los brazos de potencia logrando una ventaja mecánica al permitir un mayor rendimiento con una menor fuerza muscular, en este caso con un detrimento de la velocidad.

El cuerpo como un sistema de palanca podemos decir que está más predispuesto a la velocidad que a la fuerza

Palancas de Primer Género

Tienen el punto de apoyo situado entra la fuerza y la resistencia, (las tijeras, el sube y baja), estas palancas sacrifican la fuerza en función de la velocidad, el ejemplo típico en el cuerpo humano sería el psoas-ilíaco.

Palancas de primer, segundo y tercer genero

Palancas de Segundo Género

La resistencia se encuentra entre el punto de apoyo y la potencia, en este caso se sacrifica velocidad para ganar fuerza (ejemplo la carretilla, los rompenueces), en el cuerpo humano casi no se encuentran este tipo de palancas, pero un ejemplo sería la apertura de la boca contra una resistencia.

Palancas de Tercer Genero

En este caso la Potencia se aplica entre el punto de apoyo y la resistencia, (ejemplo el resorte que cierra la puerta de vaivén), este es el tipo de palanca más frecuente en el cuerpo humano ya que permite que los músculos se inserte cerca de las articulaciones y generen movimientos amplios y rápidos, pero con un detrimento de la fuerza.

Por ello decimos que el cuerpo humano está más preparado para desarrollar velocidad que fuerza.

Ejemplo el bíceps

Por lo tanto en la determinación de la fuerza también influirán:
  1. La eficacia mecánica (Las palancas arriba estudiadas) 
  2. El brazo de potencia: un brazo de potencia largo proporciona a la palanca una ventaja mecánica en el sentido de capacitarla para levantar cargas pesadas, un brazo de potencia corto determinará una desventaja mecánica en el levantamiento de cargas pesadas. 
  3. El brazo de resistencia: un brazo de resistencia largo es una desventaja para levantar cargas pesadas pero es ventajoso para los movimientos veloces y para imprimir aceleración a los objetos livianos, un brazo de resistencia corto proporciona a la palanca una ventaja en el levantamiento de pesas. 
  4. La inercia: Se ha de aplicar más fuerza a un objeto detenido que a uno en movimiento, se ha de aplicar más fuerza para detener bruscamente un objeto que para detenerlo en gradualmente, cuando realizamos levantamiento de pesas, cuando vencemos la inercia luego nos resulta más fácil finalizar el movimiento. 
  5. El ángulo de tracción: influye notablemente en la aplicación de la fuerza, una tracción en un ángulo de 90º con la palanca proporciona la mayor eficiencia mecánica. 
  • Ángulo de 90º: fuerza máxima del 100 %
  • Angulo de 180º: Pérdida máxima del 40% 
  • Ángulo de 25º: Pérdida máxima del 75%
  1. Condiciones de estiramiento: cuanto mayor estiramiento muscular mayor amplitud de movimiento y mayor capacidad para la aplicación de la fuerza.
  2. La temperatura muscular: influye en la tensión muscular, un músculo contraído anteriormente y con una previa entrada en calor se podrá contraer con mayor tensión muscular.

Fuente:

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http://www.portalfitness.com/Nota.aspx?i=919


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