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Efectos del ejercicio en los músculos.La masa muscular corporal, y/o la capacidad de los músculos para hacer trabajo depende en gran medida del ejercicio. Cuando los músculos se usan activa o enérgicamente pueden incrementar de tamaño o producir más fuerza, o se hacen más eficientes y resistentes a la fatiga. Por otro lado los músculos inactivos, con independencia de la causa de la inactividad, siempre se pierden o terminan débiles.Antes de entrar en el tema que nos ocupa analicemos primero como es que los músculos se proveen de energía para su trabajo. Energía para la contracción muscularLa principal fuente de energía para las células es la glucosa presente en el torrente sanguíneo, la que se utiliza para producir trifosfato de adenosina (ATP por sus siglas en Inglés), la molécula de ATP presenta en su estructura tres grupos fosfato (PO43-) y es la única sustancia que puede usarse por los músculos directamente como fuente de energía. Sin embargo, las reservas de ATP almacenadas en los músculos solo son suficientes para unos 4 a 6 segundos de trabajo intenso, lo que alcanza, a lo sumo, para la "arrancada". Como el ATP es la única fuente energética directa, este debe regenerarse tan pronto como sea posible si se quieren continuar las contracciones musculares, de los contrario el músculo se ve desprovisto de energía para funcionar y se detiene.Durante la reacción que suministra energía a las células musculares, el ATP se hidroliza a difosfato de adenosina (ADP con dos grupos fosfatos) + un grupo fosfato inorgánico que se representa como Pi. ATP ----------->
ADP + Pi
+ energía
Afortunadamente el ATP se regenera dentro de una fracción de segundo a través de tres vías: 1.- Por interacción del ADP con el fosfato de creatina: el fosfato de creatina es una molécula de alta energía almacenada en el músculo la que se aprovecha para regenerar el ATP mientras la vía metabólica se adapta a la repentina demanda de energía. En la reacción que ocurre se acopla el fosfato de creatina con el ADP para formar ATP y liberar creatina. Las células musculares pueden almacenar mucha mayor cantidad de fosfato de creatina que de ATP y la reacción de acoplamiento mencionada es tan eficiente que la cantidad de ATP en el músculo cambia muy poco durante el período inicial de contracción. Entre ambos, el ATP y el fosfato de creatina se puede energizar la potencia muscular máxima por unos 15 segundos de rendimiento tope en un atleta, que por ejemplo, corre los 100 metros planos. Las reservas, tanto de fosfato de creatina como de ATP se pueden reponer durante los períodos de inactividad cuando los músculos pueden producir más cantidad de estas sustancias que las que consumen. ADP + fosfato de
creatina ------------>
ATP + creatina
 partiendo de la glucosa
presente en la sangre
o por descomposición del glucógeno
(glucólisis) almacenado en el músculo. Durante la glucólisis, la molécula de glucosa
se descompone en dos moléculas de ácido
pirúvico
y algo de la energía liberada se utiliza para producir pequeñas
cantidades de ATP. Esta vía de generación de ATP puede realizarse sin
oxígeno (aunque con oxígeno también) lo que le da el "apellido"
de anaeróbico (que significa
sin aire). Ordinariamente el ácido pirúvico entra luego a las mitocondrias
donde por la vía aeróbica
(que se describe más abajo) reacciona con el oxígeno para formar aun
más ATP. Sin embargo, cuando las contracciones musculares son vigorosas
alcanzando alrededor del 70% del máximo posible (como en el caso de una
carrera de medias distancias), el músculo abultado comprime los vasos
sanguíneos de su interior reduciendo la circulación de sangre, y
con
ello el suministro de oxígeno a las células. En estas condiciones la
mayoría del ácido pirúvico producido durante la glucólisis se convierte
en ácido láctico y a todo el
proceso en conjunto se le conoce como glucólisis
anaeróbica.
De esta forma tenemos que durante el déficit de oxígeno, el producto
final del metabolismo
de la glucosa en las células musculares es ácido
láctico en lugar de dióxido de carbono y agua que es lo habitual. La
mayor parte del ácido láctico difunde al exterior del músculo y
entra
en el torrente sanguíneo, y alrededor de 30 minutos después de
terminado
el ejercicio el músculo está "limpio".3.- Por respiración aeróbica: En los períodos de descanso, y durante los ejercicios moderados, aunque sean prolongados, hasta el 95% del ATP requerido por la actividad muscular lo proporciona la respiración aeróbica. La respiración aeróbica ocurre en la mitocondria, requiere oxígeno e involucra una secuencia de reacciones químicas en las cuales se rompen los enlaces de las moléculas "combustibles" y se usa la energía liberada para producir ATP. El conjunto de reacciones se conoce como fosforilación oxidativa. Durante la respiración aeróbica la molécula de glucosa se descompone enteramente produciendo agua, dióxido de carbono (CO2) y elevadas cantidades de ATP como productos finales. El dióxido de carbono entra luego a la sangre por difusión y es eliminado en los pulmones. La vía anaeróbica cosecha, con mucho, alrededor del 5% del ATP por cada molécula de glucosa comparado con la vía aeróbica, sin embargo, la producción de ATP es unas dos y media veces más rápida en la primera que en la segunda. Esto implica que cuando se requieren grandes cantidades de ATP por períodos cortos de tiempo, digamos medio minuto, de actividad muscular enérgica, la glucólisis puede proporcionar la mayor parte del ATP requerido hasta tanto estén disponibles los combustibles y las enzimas. En conjunto el ATP y el fosfato de creatina almacenado en el músculo pueden sostener la actividad enérgica de este por cerca de un minuto.Aunque la vía anaeróbica (glucólisis) es muy efectiva proporcionando la energía necesaria para la actividad intensa a corto plazo, tiene un inconveniente, y este es, que como se usan enormes cantidades de glucosa para producir relativas pocas cantidades de ATP se produce con rapidez la fatiga muscular, agravada por la acumulación del ácido láctico, lo que contribuye, al menos parcialmente, al dolor muscular que se produce cuando se hacen ejercicios vigorosos. En términos generales cuando un ejercicio comienza, el glicógeno del músculo es la fuente principal de combustible. Después de esto, la glucosa del torrente sanguíneo, el ácido pirúvico, los ácidos grasos libres y
en algunos casos hasta los amino ácidos se convierten en las fuentes
principales de combustible para la oxidación. El mecanismo aeróbico
rinde una gran cantidad de ATP, pero es relativamente lento debido a
las múltiples etapas del proceso, y a que requiere de un suministro
constante de oxígeno y nutrientes combustibles para mantenerse en
funcionamiento.
Mientras la célula muscular tenga suficiente suministro de oxígeno
producirá ATP por reacciones aeróbicas, pero cuando el ejercicio
demande una cantidad de ATP que supere la habilidad de la célula
muscular para producirlo entra en juego la glucólisis para contribuir
en las necesidades de ATP. Si el ejercicio continúa, cada vez más ATP
anaeróbico participa como parte de la necesidad total de ATP lo que
eventual y típicamente conduce a la acumulación de ácido láctico y a la
fatiga muscular.Adaptación muscular al ejercicioLa ejercitación muscular puede hacerse por dos vías: por ejercicios aeróbicos o de resistencia, y por ejercicios de fuerza.Ejercicios aeróbicos
. Estos cambios resultan en un metabolismo
muscular más eficiente, mayor resistencia física y fortaleza. Pero los
cambios que se producen en el cuerpo van más allá de los músculos
esqueléticos, con los ejercicios aeróbicos se mejora el metabolismo
general, la coordinación neuromuscular, la movilidad gastrointestinal y aumenta la resistencia general del
esqueleto. Adicionalmente, los ejercicios aeróbicos promueven cambios
en los sistemas cardiovascular y respiratorio
que mejoran la entrega de oxígeno y nutrientes a todos los tejidos del cuerpo.
El corazón
aumenta la capacidad de bombeo en cada latido, se limpian los depósitos
de grasa de las paredes de los vasos sanguíneos y el intercambio de
gases en los pulmones se hace más eficiente.La acción moderada pero sostenida de los músculos, requerida en los ejercicios de resistencia (aeróbicos), no promueve aumento muscular significativo aun haciendo los ejercicios por horas. Para lograr la generación de masa muscular adicional hay que acudir a los ejercicios de fuerza. Ejercicios de fuerzaLa hipertrofia muscular exhibida en los abultados bíceps y los grandes músculos del pecho que se ven en los levantadores de pesas profesionales y los fisiculturistas resulta principalmente de la realización de ejercicios de fuerza intensos, los que típicamente se realizan bajo condiciones anaeróbicas, tales como levantar pesos, o con ejercicios isométricos en los cuales los músculos se enfrentan contra fuerzan muy elevadas o sobre objetos inmóviles. Aquí la fuerza, y no la resistencia, es lo importante y con unos pocos minutos todos los días es suficiente.El incremento del tamaño de los músculos se debe principalmente al aumento de tamaño de las fibras musculares individuales en lugar del incremento de su cantidad. La fibras musculares "reforzadas" contienen más mitocondrias; forman más miofibrillas ; y además
almacenan más glicógeno. También se incrementa la cantidad de tejido conectivo
entre las células. De forma colectiva todos estos cambios conducen a un
incremento sustancial de la fuerza y tamaño de los músculos.Los ejercicios de fuerza producen músculos espléndidos, pero si el entrenamiento no se hace de forma adecuada, algunos músculos pueden desarrollarse más que otros. Como los músculos trabajan en forma de pares antagónicos, los músculos opuestos deben ser de la misma fuerza para que trabajen en conjunto de forma pareja. Si el entrenamiento no se hace de forma balanceada los individuos pierden elasticidad, generalmente adquieren una postura incómoda (desgarbado) y no les es posible hacer uso total de sus músculos, una situación que algunos llaman "envarado por mucho ejercicio". En resumen los ejercicios aeróbicos y los de fuerza producen patrones diferentes de respuesta muscular, de modo que usted debe tener consciencia de cual es el objetivo que pretende. Levantar pesas no mejora su resistencia para correr largas, e incluso, medias distancias y del mismo modo, trotar le dará muy poco significado a sus músculos para una competencia de fisiculturismo ni su capacidad para levantar objetos pesados. El entrenamiento cruzado, durante el cual se alternan ejercicios aeróbicos con los de fuerza es el que proporciona la actividad para mantener una buena salud. Entrenamiento inteligenteExisten varias reglas básicas que deben seguirse para evitar daños musculares por sobreuso, y no espere conseguir una forma corporal "magnífica" practicando un deporte; en tal caso, usted obtendrá la forma óptima para desarrollar ese deporte. Con independencia de cual usted escoja, correr, levantar pesas o fútbol, citando solo unos pocos ejemplos, los músculos están sometidos a esfuerzos. Las fibras musculares se desgarran, los tendones se estiran y la acumulación de ácido láctico produce dolor.Cualquiera que sea la actividad siempre deben seguirse algunas reglas guías básicas durante el entrenamiento: 1.- Realizar ejercicios de calentamiento: Antes de entrar de lleno en los ejercicios plenos de entrenamiento los músculos deben calentarse. 2.- Inmediatamente después del calentamiento deben hacerse ejercicios de estiramiento: este es un requisito absolutamente necesario que no puede obviarse. 3.- Los ejercicios deben ceñirse al principio de carga gradual: cuando se someten a trabajo pesado los músculos, ellos ganan en fuerza y resistencia, y a medida que los músculos se adaptan a la demanda se pueden ir sometiendo gradualmente a mayores cargas para lograr aun más ganacias. Para llegar pronto al objetivo se debe entrenar a un ritmo cada vez más rápido. Un día de entrenamiento pesado debe ser seguido por otro de descanso, o de entrenamiento ligero. Hacer demasiado en muy poco tiempo, o ignorar las señales de aviso como dolor muscular, o inflamación, o los dolores en las articulaciones incrementa el riesgo de daños por sobreuso que pueden llevar a la pérdida de la capacidad futura de practicar el deporte, o incluso, producir deshabilitado de por vida.Temas relacionados: 1.- Mecanismos musculares. 2.- Interacciones de los músculos esqueléticos. 3.- Contracción de los músculos. Temas de anatomía humana aquí. Para ir al índice general del portal aquí. |