Principios del entrenamiento de la fuerza y del acondicionamiento físico NSCA (Color)
Hunter en la redacción de este capítulo.
El ejercicio físico y el rendimiento deportivo exigen del cuerpo movimientos voluntarios eficaces. Tales movimientos son producto de las fuerzas que desarrollan los músculos y que mueven las distintas partes del cuerpo usando los sistemas de palancas del esqueleto. Los músculos esqueléticos están bajo control de la corteza cerebral, que activa las fibras o las células de músculo esquelético por medio de las motoneuronas del sistema nervioso periférico. El mantenimiento de esta actividad neuromuscular implica un aporte constante de oxígeno y nutrientes a los músculos activos, así como la eliminación del dióxido de carbono y los desechos metabólicos de los tejidos activos mediante la actividad de los sistemas respiratorio y cardiovascular.
Para aplicar los conocimientos científicos al entrenamiento de atletas y al desarrollo de programas eficaces de entrenamiento, los especialistas en fuerza y acondicionamiento físico deben poseer conocimientos básicos de la función musculoesquelética y de los sistemas corporales que respaldan directamente el trabajo de los músculos ejercitados. Por ello, este capítulo profundiza en aspectos de la anatomía y función de los sistemas musculoesquelético, neuromuscular, cardiovascular y respiratorio, que son esenciales para el desarrollo y mantenimiento de la fuerza y la potencia musculares.
Sistema musculoesquelético
El sistema musculoesquelético del cuerpo humano es una configuración de huesos, articulaciones, músculos y tendones capaces de realizar la gran variedad de movimientos característicos de la actividad humana. En esta sección se describen los diferentes componentes del sistema musculoesquelético, tanto individualmente como en el ámbito de su funcionamiento conjunto.
El esqueleto
Los músculos del cuerpo no ejercen su fuerza directamente contra el suelo u otros objetos, sino sobre los huesos, que giran sobre las articulaciones y transmiten la fuerza al medio externo. Los músculos solo pueden tirar, no empujar; sin embargo, a través del sistema de palancas de huesos, las fuerzas de tracción de los músculos se manifiestan como fuerzas de tracción o empuje sobre objetos externos.
Hay aproximadamente doscientos seis huesos en el cuerpo, aunque el número es variable. Esta estructura resistente y relativamente ligera proporciona palancas, soporte y protección (figura 1.1). El esqueleto axial se compone del cráneo, la columna vertebral (desde la vértebra C1 hasta el cóccix), las costillas y el esternón. El esqueleto apendicular consta de la cintura escapular (escápulas y clavículas derechas e izquierdas); los huesos de los brazos, muñecas y manos (húmero, radio, cúbito, huesos carpianos, huesos metacarpianos y falanges de las extremidades superiores derecha e izquierda); la cintura pélvica (hueso coxal o innominado derecho e izquierdo), y los huesos de las piernas, tobillos y pies (fémur, rótula, tibia, peroné, huesos del tarso, huesos metatarsianos y falanges de las extremidades inferiores derecha e izquierda).
Las uniones entre los huesos se denominan articulaciones. Las articulaciones fibrosas (p. ej., las suturas del cráneo) no admiten prácticamente ningún movimiento; las articulaciones cartilaginosas (p. ej., los discos intervertebrales) permiten un movimiento limitado, y las articulaciones sinoviales (p. ej., el codo y la rodilla) permiten un movimiento considerable. Los movimientos practicados durante el ejercicio y los deportes dependen principalmente de las articulaciones sinoviales, cuyas características más importantes son el escaso rozamiento y el amplio grado de movilidad. Los extremos de los huesos articulados están recubiertos de cartílago hialino liso, y toda la articulación está encerrada en una cápsula llena de líquido sinovial. Suele haber también ligamentos y cartílagos que aportan un soporte adicional (13).
Prácticamente todos los movimientos articulares son movimientos rotatorios sobre un eje. Las articulaciones se clasifican según el número de direcciones en que se produce la rotación. Las articulaciones monoaxiales, como el codo, se mueven como bisagras y giran alrededor de un único eje. Aunque a menudo se la clasifica como una articulación troclear, su eje de rotación cambia mientras recorre su arco de movilidad. Las articulaciones biaxiales, como el tobillo y la muñeca, generan movimiento sobre dos ejes perpendiculares. Las articulaciones multiaxiales, como las articulaciones esferoideas del hombro y la cadera, producen movimiento alrededor de tres ejes perpendiculares que definen el espacio.
La columna vertebral está compuesta por vértebras separadas por discos flexibles para que haya movimiento. Las vértebras se agrupan en siete vértebras cervicales en la región del cuello; doce vértebras torácicas en la zona media a superior de la espalda; cinco vértebras lumbares componen la porción inferior de la espalda; cinco vértebras sacras fusionadas que integran la porción final de la pelvis, y de tres a cinco vértebras coccígeas que forman una cola vestigial interna que se extiende inferiormente desde la pelvis.
¿Qué factores influyen en el crecimiento esquelético del adulto?
Hay varios aspectos que influyen positivamente en el esqueleto adulto, la mayoría dependientes del empleo que se haga de los músculos. Cuando el cuerpo soporta cargas pesadas (trabajo físico y entrenamiento resistido), el hueso aumenta su densidad y también su contenido mineral óseo. Si el cuerpo realiza movimientos explosivos con impacto, también se producen cambios similares. Algunas de las mayores densidades óseas se han documentado en personas que practican gimnasia u otras actividades en que se desarrollan movimientos de mucha fuerza y elevada potencia, algunos con aterrizajes duros (11). Otros factores que influyen en las adaptaciones óseas dependen de si el esqueleto axial se somete a cargas y de la frecuencia con que esto ocurre. Puesto que el período de adaptación del hueso es más largo que el del músculo esquelético, es importante variar la frecuencia, intensidad y tipo de estímulo.
FIGURA 1.1 Vistas anterior (a) y posterior (b) del esqueleto de un varón adulto.
Musculatura esquelética
En la figura 1.2 se expone el sistema de músculos que dotan de movimiento al esqueleto. Los puntos de conexión entre los huesos son las articulaciones, y los músculos esqueléticos se insertan en los huesos por sus extremos. Sin esta disposición no se producirían movimientos.
Macroestructura y microestructura musculoesqueléticas
Los músculos esqueléticos son órganos compuestos de tejido muscular, tejido conjuntivo, nervios y vasos sanguíneos. El tejido conjuntivo fibroso, o epimisio, recubre los más de cuatrocientos treinta músculos esqueléticos del cuerpo. El epimisio es contiguo a los tendones en los extremos del músculo (figura 1.3). El tendón se inserta en el periostio, un tejido conjuntivo especializado que recubre todos los huesos; cualquier contracción del músculo tirará del tendón y este, a su vez, del hueso. Los músculos de las extremidades presentan dos inserciones en el hueso: una proximal (más cercana al tronco) y otra distal (más alejada del tronco). Las dos inserciones de los músculos del tronco se denominan superior (más próxima a la cabeza) e inferior (más próxima a los pies).
Las células musculares, llamadas fibras musculares, son células largas (a veces de longitud pareja a la de todo el músculo), cilíndricas y con un diámetro de 50 a 100 μm (el grosor de un cabello humano). Estas fibras contienen muchos núcleos situados en la periferia de la célula, y su aspecto es estriado cuando se observan bajo un microscopio óptico. Debajo del epimisio las fibras musculares se agrupan en haces (fascículos) de hasta ciento cincuenta fibras, y estos haces están rodeados por tejido conjuntivo llamado perimisio. Las fibras musculares están rodeadas individualmente por tejido conjuntivo llamado endomisio,