TÉCNICO DE DEPORTIVO EN FÚTBOL SALA · Bases Anatómicas y Fisiológicas del Deporte-I Nivel-1 5....

TÉCNICO DE DEPORTIVO EN FÚTBOL SALA

PRIMER NIVEL

Asignatura:

Bases Anatómicas y Fisiológicas del deporte-I

Tema:

Temas 5,6,7

Profesor:

Guillermo Dieste

Bases Anatómicas y Fisiológicas del Deporte-I Nivel-1

Contenido5. Los músculos del cuerpo humano. .................................................................................................................. 2

Funciones de los músculos................................................................................................................................. 3

Distribución............................................................................................................................................................ 4

Cabeza y cuello................................................................................................................................................... 5

Tronco .................................................................................................................................................................... 6

Extremidades superiores..................................................................................................................................... 9

Extremidades inferiores..................................................................................................................................... 11

6. Las grandes regiones anatómicas. ................................................................................................................ 14

El hombro............................................................................................................................................................. 15

Superficies articulares de la articulación escápulo-humeral.................................................................... 16

La cadera............................................................................................................................................................ 18

La rodilla .............................................................................................................................................................. 19

7. Elementos fisiológicos de la actividad deportiva. ...................................................................................... 20

El corazón y aparato circulatorio. .................................................................................................................. 20

El tejido sanguíneo. ........................................................................................................................................... 25

El aparato respiratorio y la función respiratoria........................................................................................... 29

Metabolismo energético.................................................................................................................................. 35

Bases fisiológicas de la nutrición y de la hidratación................................................................................. 53

Bibliografía............................................................................................................................................................... 58


5. Los músculos del cuerpo humano.

Los músculos son órganos blandos encargados del movimiento corporal, es decir, aquellos que bajo

la influencia de un estímulo (sea voluntario o no), son susceptibles y capaces de contraerse,

relajándose a continuación. Por ello, las propiedades esenciales de los músculos son su excitabilidad,

su elasticidad y su contractilidad.

Los músculos están constituidos principalmente por:

Agua ......................... 70-75%

Albúminas (Prot.) ..... 16-20%

Minerales ................. 3-4%

Otras sustancias ...... 1%

Se clasifican en tres grandes grupos:


-Músculo voluntario, esquelético o estriado, cuya característica es que se contrae bajo el control de

la voluntad. Son de este tipo los músculos que se engloban en el apartado que ahora nos

encontramos.

-Músculo involuntario, esquelético o estriado, que se podría considerar como una variante del

anterior, en la que la voluntad no ejerce control alguno. Sólo se encuentra en el corazón, por lo que

se le denomina normalmente músculo cardiaco.

-Músculo involuntario, liso o visceral, que no está regido por la voluntad. Son los músculos que forman

parte de la anatomía de nuestras vísceras (aparato digestivo, circulatorio, etc...).

Funciones de los músculos

El músculo sólo puede hacer dos cosas: contraerse o relajarse. En ello influyen el tamaño, forma y

número de fibras de un músculo, el tipo de articulación que mueve, su acción, la naturaleza del

origen e inserción (tendinoso o carnoso), el ángulo y lugar de inserción, la ventaja mecánica de las

palancas osteomusculares y otros factores.

Además los músculos pueden actuar por separado o como miembros de un equipo en diversas

modalidades y combinaciones de movimiento.

En términos generales, la función muscular consiste en hacer posibles los movimientos del organismo

mediante la contracción. Ahora bien, en términos técnicos, las funciones que desempeñan los

músculos se pueden designar de la siguiente forma:

Función agonista: Cuando un músculo se contrae concéntricamente, se dice que es un motor

o agonista en los movimientos articulares que resultan de su contracción. Ejemplo: el tríceps

braquial es el agonista en la extensión del codo.

Función antagonista: Antagonista es un músculo cuya contracción produce un movimiento

articular contrario a la acción de otro músculo en ese mismo movimiento. Ejemplo: el bíceps

braquial es antagonista del tríceps braquial en la extensión del codo.


Función motor primario y motor accesorio: El motor primario es el músculo principalmente

responsable de un movimiento articular específico y motor accesorio o secundario es el que

colabora o ayuda al primario para la realización de ese movimiento.

Músculos de impulsión y de acción rápida: Los músculos de impulsión tienen su origen a

distancia de las articulaciones donde actúan y se insertan cerca de ellas. Los músculos de

acción rápida tienen su origen cerca de las articulaciones donde actúan y se insertan lejos

de ellas. Cuando un músculo actúa sobre dos articulaciones es generalmente impulsor para

una y de acción rápida para la otra; así, por ejemplo, el tríceps es un músculo de impulsión

para la articulación del hombro y de acción rápida para la del codo.

Distribución

Vamos a ver a continuación los principales músculos del hombre, divididos en cuatro apartados:

cabeza y cuello, tronco, extremidades superiores y extremidades inferiores.


Cabeza y cuello

Los más importantes son los mímicos o los de la expresión, que se insertan en la piel. Entre ellos están:

-El frontal, que contrae la piel de la frente (músculos de la atención)

-Los orbiculares, de los ojos y labios, que cierran los ojos y la boca

-Elevador del labio superior (mueca de desagrado)

-Risorios o faciales, que tiran de las comisuras de los labios y provocan la sonrisa

Otros músculos son:

-Maseteros y temporales, elevan el maxilar inferior y lo comprimen contra el superior.

-Suprahioideos, antagonistas de los anteriores, van del maxilar inferior al hioides, son (junto con los

dos anteriores) los masticadores.

-Bucinador, que sirve para hinchar los carrillos, soplar, silbar

-Occipital, etc...


En el cuello encontramos los siguientes:

-Esternocleidomastoideos, que van desde la apófisis mastoides (apófisis de los huesos

temporales) y la línea curva occipital hasta el esternón (manubrio) y la clavícula; doblan la cabeza

a los lados y la hacen girar (intervienen tb. en la inspiración respiratoria).

-Cutáneo del cuello, que forma la papada y se arruga en las personas de edad

-Esplenios, anchos y delgados; el ancho (o esplenio de la cabeza), que va desde las apófisis

espinosas de las dos últimas cervicales y las siete primeras dorsales hasta el occipital; y el delgado (o

esplenio del cuello), que va desde las apófisis espinosas de algunas dorsales hasta las apófisis

transversas de las tres primeras cervicales (doblan la cabeza hacia atrás y la giran hacia un lado).

-Escalenos, anterior, medio y posterior (int.), que van desde las vértebras cervicales hasta las dos

primeras costillas (intervienen tb. en la inspiración respiratoria).

-Largo del cuello (int.), que va desde el atlas (1ª vértebra cervical) hasta la 3ª a 5ª vértebra cervical.

-Complexos (mayor y menor)(int.). El mayor va desde las seis primeras vértebras dorsales hasta el

occipital y el menor, desde las cinco últimas cervicales a la apófisis mastoides.

-Rectos (anterior , posterior y lateral y mayor y menor)(int.). Situados entre el occipital y las cervicales.

-Oblícuo mayor del cuello (int.), que se extiende oblicuamente desde la apófisis espinosa del axis (2ª

vértebra cervical) hasta la apófisis transversa del atlas.

-Oblícuo menor del cuello (int.), que parte de las apófisis transversas del atlas, y se inserta en el

occipital.

-Transverso (int.), entre las apófisis transversas de las dorsales superiores a las de las cervicales

inferiores.

Tronco

Por detrás tenemos:

-Los músculos de la columna vertebral, que son: el Intertransverso,que va desde una apófisis

transversa a la siguiente (actúa en la inclinación lateral de las vértebras); el Interespinoso , que va

desde una apófisis espinosa hasta la siguiente (extensión de las vértebras); y el Transverso espinoso,

que formando cuatro haces, une a cada apófisis transversa con los cuerpos de las dos vértebras

anteriores y con las apófisis espinosas de las dos anteriores a ambas (cada vértebra con las cuatro

anteriores).

-Trapecio, que va desde el occipital y las apófisis espinosas de las cervicales y dorsales, hasta la

clavícula y la espina del omóplato. Sostiene vertical la cabeza; eleva los hombros.

-Los grandes dorsales, que mueven el brazo hacia atrás. El largo, se sitúa entre la cresta ilíaca y las

vértebras lumbares y dorsales. El ancho, nace en las vértebras dorsales y lumbares, cresta sacra,

cresta ilíaca y las cuatro últimas costillas y termina en un tendón aplanado en la corredera bicipital

(estrecho canal óseo, en la parte superior del húmero).


-Elevador de la escápula (u omóplato), que nace en el ángulo superior de la escápula y termina en

las apófisis transversas de las cuatro primeras cervicales.

-Romboides (mayor y menor), van desde el borde interno del omóplato al las apófisis espinosas de

las vértebras cervicales y dorsales. Contribuyen al mov. pendular del brazo.

-Iliocostal o Sacrolumbar (int.), que se inserta en el hueso sacro y en las vértebras lumbares, en las

costillas y en las apófisis de las 4 últimas vértebras cervicales.

-Coracobraquial (int.), que va desde la apófisis coracoides a la cara interna del húmero en su parte

media.

-Subescapular o Infraescapular (int. delant.), que va desde la fosa subescapular a la cabeza del

húmero.

-Supraespinoso (int. detrás), que va desde la fosa supraespinosa al troquíter del húmero.

-Infraespinoso (int. detrás), de la fosa infraespinosa al troquíter del húmero.

-Redondos (mayor y menor)(int.). El mayor va desde el borde externo de la escápula hasta la

corredera bicipital y el menor desde la fosa infraespinosa hasta el troquíter del húmero (detrás del

infraespinoso).

-Cuadrado lumbar (int.), que se inserta en la última costilla y a las apófisis transversas de las lumbares

y a la cresta ilíaca.

Por delante:


-Pectorales mayores, que mueven el brazo hacia adelante y hacia adentro; se originan en la

clavícula, en el esternón y en los cartílagos costales y terminan en un tendón aplanado que se inserta

en cada corredera bicipital, cubriendo la región anterior del tórax y parte del hueco de la axila.

-Subclavio (int.), pequeño músculo situado entre la 1ª costilla y la cara inferior de la clavícula.

-Intercostales, que se encuentran entre las costillas y Supracostales, entre la apófisis transversa de una

vértebra dorsal y la primera o segunda costilla de debajo. Son m. respiratorios .

-Rectos del abdomen, que sostienen el vientre y que partiendo de las costillas y el apéndice xifoides,

termina en el pubis.

-Piramidal de la pelvis (int.), que va desde el hueso sacro al trocánter mayor del fémur.


En los costados:

-Oblícuos del abdomen (mayor y menor), que doblan el cuerpo hacia adelante y que están situados

entre las últimas costillas y el pubis y la cresta ilíaca.

-Serratos (mayor y menor); el menor, que va desde las apófisis espinosas de las vértebras (cervicales,

dorsales y lumbares) hasta las costillas y el mayor, que va desde la cara profunda de la escápula

hasta las costillas. Se encuentran debajo del brazo, mueven los hombros y son respiratorios.

En el interior:

-Diafragma, que separa al tórax del abdomen. Es respiratorio.

Extremidades superiores

-Deltoides, que cubre la articulación escápulo-humeral, forma el hombro y levanta el brazo hacia

afuera. Nace en el acromion, clavícula y espina escapular y termina en la parte media externa del

húmero.

-Braquial anterior (int), que nace en la parte anterior e inferior del húmero y que termina en la cara

anterior del cúbito.


-Bíceps braquial, va desde el omóplato, pasando por delante de la articulación del hombro y del

codo hasta la tuberosidad bicipital del radio (parte alta) y dobla o flexiona el antebrazo sobre el

brazo. Está adelante.

-Tríceps braquial, antagonista del anterior, es decir, extensor del antebrazo, que va desde la parte

inferior del omóplato y la cara posterior del húmero hasta la cara superior del oleocranon (cúbito).

-Ancóneo (int.), que ocupa la parte posterior del codo, nace en la cara posterior del húmero y

termina en la cara posterior del cúbito.

-Palmares (mayor y menor)(int.), que van desde la epitroclea (borde inferior del húmero) a los carpos

y metacarpos.

-Pronadores (redondo y cuadrado) y supinadores (corto y largo)(int.). De los primeros, el redondo se

extiende desde la epitroclea (borde inferior del húmero) hasta la cara externa del radio y el

cuadrado se sitúa en la parte inferior del antebrazo, entre las caras anteriores de cúbito y radio,

mientras que los segundos, el corto se sitúa en la parte posterior externa y anterior de la articulación

radio-cubital y el largo nace en el borde externo del húmero (tercio inferior) y acaba en la apófisis

estiloides del radio.

-Cubitales (anterior y posterior)(int.), que van desde el codo hasta los carpos y metacarpos,

respectivamente.

-Radiales (primero y segundo)(int.), que van uno debajo del otro, entre el extremo inferior del

húmero a los metacarpianos.

-Flexores (superficiales, profundos, cortos y largos) y extensores (comunes, propios, largos y cortos) de

los dedos, que doblan y extienden los dedos.


Extremidades inferiores

-Glúteos (mayor, mediano, menor), que forman las nalgas. Los dos últimos se extienden entre la fosa

ilíaca externa y el trocánter mayor del fémur, uno por debajo de otro. El mayor nace en la cara

posterior del sacro y coxis y en la fosa ilíaca externa y termina en la línea áspera del fémur y en la

fascia lata.

-Psoas ilíacos (dos músculos), que se originan en las últimas vértebras dorsales y en las lumbares

(psoas), así como en la fosa ilíaca (ilíaco) y se insertan en la cabeza del fémur (trocánter menor).

-Sartorio, que se utiliza para cruzar una pierna sobre otra y une el ilion con la extremidad superior de

la tibia.

-Cuádriceps, que extiende la pierna y se encuentra por delante. Esta compuesto de cuatro músculos

(recto anterior, vasto externo, vasto interno y crural) que tienen sus cuatro inserciones superiores

independientes (en el fémur y en el hueso ilíaco) y las inferiores comunes en el tendón del cuádriceps

que pasa por encima de la rótula, insertándose parcialmente en ella, para después formar el tendón

rotuliano que se fija en el extremo superior de la tibia.

-Tensor de la fascia lata, que se extiende desde la espina ilíaca anterosuperior hasta la fascia lata,

ocupando la parte superior y externa del muslo. La fascia lata es una banda fibrosa larga y plana

que nace en el hueso ilíaco, recorre el muslo y termina por delante de la meseta tibial.

-Bíceps crural, que dobla la pierna por la rodilla y se encuentra en la parte externa y posterior del

muslo, que nace en el isquion y la línea áspera del fémur (cada uno de los dos cuerpos) y termina

mediante un tendón común en la cabeza del peroné.


-Semimembranoso (int.), se extiende desde el isquion hasta el lado interno de la articulación de la

rodilla, en la tibia.

-Semitendinoso (int.), que ocupa la región interna y posterior del muslo, entre el isquion y la tibia.


Los tres músculos que se acaban de mencionar forman el grupo de los isquiotibiales y ejercen una

acción combinada sobre cadera y rodilla.

Adductores, que agrupan a un conjunto de 5 músculos que ocupan la parte interna del muslo. Se

originan escalonadamente en el pubis desde su parte más alta hasta la rama isquiopubiana y se

insertan escalonadamente en la línea áspera del fémur. Son: el Pectíneo (int.), que es el que está más

arriba, luego, el Adductor menor, después el Adductor mediano, luego el Adductor mayor (con dos

haces) y por último, el más superficial es el Recto interno que es el único que termina en la cabeza

de la tibia.

Cuadrado crural (int.), músculo que va desde la cara externa del isquion al trocánter mayor del

fémur.

Obturadores (interno y externo)(int.), que van desde el agujero obturador (abertura del hueso ilíaco,

entre el isquion y el pubis) hasta el trocánter mayor del fémur.

Poplíteo (int.), muy corto y triangular, dispuesto en la parte posterior de la rodilla entre el cóndilo

externo del fémur y la cara posterior de la tibia.

Tibial anterior, que se extiende desde la extremidad superior de la tibia hasta el borde interno del pié.

Tibial posterior, desde la cara posterior de la tibia y del peroné al escafoides (hueso tarsiano) (borde

interno del pié).


Peroneo anterior, situado en la parte exterior de la pierna, entre el extremo superior del peroné y el

quinto metatarsiano.

Peroneo lateral largo, desde la parte superior y externa del peroné a la base del primer metatarsiano.

Peroneo lateral corto, que va desde la parte inferior y externa del peroné hasta la base del quinto

metatarsiano (borde externo del pié).

Los gemelos o gastrocnemio, que forman la pantorrilla, nacen aisladamente en el extremo inferior y

posterior del fémur y se unen para formar el tendón de Aquiles, que se inserta en el hueso calcáneo.

Son los músculos de la locomoción o marcha.

Sóleo (int.), que es un músculo ancho y grueso situado por debajo de los gemelos y que nace en la

parte alta y trasera de la tibia y el peroné y termina en el tendón de Aquiles. Junto con ellos, forma

el tríceps sural.

Flexores (comunes y propios) y extensores (comunes y propios) de los dedos.

6. Las grandes regiones anatómicas.

Entendemos por anatomía funcional, la relación de los músculos con el sistema óseo (a través de las

articulaciones) que permita un funcionamiento del cuerpo de manera que impulse a este a través

de los diferentes movimientos.

De todos los posibles movimientos corporales, hay cuatro que merecen ser estudiados de forma

principal y que están relacionados con cuatro importantes diartrósis (articulaciones móviles) que son:


el hombro, el codo, la cadera y la rodilla. Estas cuatro articulaciones implican con su movimiento a

la mayor parte de las acciones que realiza nuestro cuerpo. Además de estas importantes diartrósis,

hay también otras articulaciones como son: la muñeca, la mano, el tobillo, el pié (todas ellas de tipo

diartrósico), el raquis cervical y el raquis dorso-lumbar (ambas de tipo anfiartrósico).

El hombro

Es la más móvil de las articulaciones del cuerpo humano.

Está compuesta de cinco articulaciones:

*Articulac. escápulo-humeral (la más importante), entre el omóplato y el

húmero;

*Articulac. acromio-clavicular, entre la extremidad externa de la clavícula y el acromion;

*Articulac. esterno-costo-clavicular, entre la extremidad interna de la

clavícula, la 1ª costilla y la cabeza del esternón;

*Dos falsas articulaciones (o articulaciones fisiológicas) que no representan más que dos superficies

de deslizamiento: la articulación sub-deltoidiana y la articulación escápulo-torácica.

Estas cinco articulaciones están ligadas mecánicamente y funcionan de manera conjunta. De todas

ellas, sólo vamos a estudiar a la primera.


Superficies articulares de la articulación escápulo-humeral

Están constituidas por:

°la extremidad superior del húmero o cóndilo humeral;

°la cavidad glenoidea del omóplato completada por el rodete glenoideo que aumenta ligeramente

el tamaño de la superficie articular.

Ligamentos y cápsula de la articulación escápulo-humeral

La cápsula articular rodea el contorno de la cabeza humeral y el contorno de la cavidad glenoidea

del omóplato. Está reforzada además por los siguientes ligamentos:

°el ligamento coraco-humeral que se extiende desde la apófisis coracoides del omóplato al troquíter

de la cabeza humeral;

°el ligamento gleno-humeral que diseña una Z sobre la cara anterior de la cápsula.

Músculos motores y movimientos analíticos del hombro

A- La abducción

La articulación escápulo-humeral no permite más que una elevación del brazo de 90º. De hecho, es

posible proseguir la abducción hasta los 180º gracias a la participación de la articulación escápulo-

torácica (basculando el omóplato) de los 90º a los 150º y la posterior del raquis (inclinación del tronco)

desde los 150º hasta los 180º.

Los músculos motores principales de la abducción son: el deltoides, el supraespinoso, el trapecio y el

serrato mayor.

B- La adducción

No es posible, a causa de la presencia del tronco, más que combinada con una flexión, pudiendo

llegar hasta los 30º a 45º.

Los músculos motores principales son: el redondo mayor, el dorsal ancho, el pectoral mayor y el

romboides.

C- La flexión

Es un movimiento de gran amplitud, 180º, que necesita la participación (además de la articulación

escápulo-humeral) de la articulación escápulo-torácica y del raquis.

Sus músculos motores principales son: el deltoides, el coracobraquial, el pectoral mayor, el trapecio

y el serrato mayor.

D- La extensión

Es un movimiento de escasa amplitud, 45º y sus músculos motores son: el redondo mayor, el redondo

menor, el deltoides, el dorsal ancho, el romboides y el trapecio.

E- La rotación externa


Cuyos músculos motores son: el infraespinoso y el redondo menor.

F- La rotación interna

Con los músculos motores: el dorsal ancho, el redondo mayor, el infraescapular y el pectoral mayor.

El codo

Es la articulación intermedia del miembro superior y permite alejar o aproximar el antebrazo hacia el

brazo (y por lo tanto, la mano, del cuerpo), cualquiera que sea la orientación dada al brazo gracias

al hombro.

Incluso si la articulación del codo no presenta más que una sola cavidad articular, la fisiología

articular conduce a distinguir dos funciones:

°la flexión-extensión que será estudiada a continuación y que implica la puesta en juego de las

articulaciones húmero-cubital y húmero-radial.

°la prono-supinación, que es el conjunto de movimientos de rotación del antebrazo alrededor de su

eje longitudinal y que necesita la participación de las articulaciones radio-cubitales superior e inferior.

Superficies articulares


°la extremidad inferior del húmero que presenta dos superficies articulares, la troclea humeral (en

forma de polea) y el cóndilo humeral (esférico) situado al exterior de la troclea;

°las extremidades superiores de los huesos del antebrazo: la cavidad signoidea mayor del cúbito que

se articula con la troclea, y la cúpula radial (en la cara superior de la cabeza del radio o cavidad

glenoidea), que se articula con el cóndilo. Estas dos superficies forman un sólo conjunto gracias a la

presencia del ligamento anular.

Ligamentos y cápsula

La cápsula rodea al conjunto de las superficies articulares presentes y no forma más que una sola

cavidad articular que encierra a las dos articulaciones funcionales.

Está reforzada además por los siguientes ligamentos:

°el ligamento anular que rodea a la cabeza radial;

°el ligamento lateral interno, formado por tres fascículos;

°el ligamento lateral externo, también compuesto por tres fascículos

Músculos motores y movimientos analíticos del codo

A- La flexión

La flexión activa (por contracción muscular) no puede sobrepasar los 145º a causa del contacto de

las masas musculares contraídas del antebrazo y brazo (bíceps sobretodo).


Los músculos motores esenciales son: el braquial anterior, el supinador largo y el bíceps braquial

(músculo flexor principal).

B- La extensión

Está limitada esencialmente por el tope de la cabeza cubital (el oleocráneo) sobre la extremidad

inferior del húmero.

El músculo motor principal de la extensión es el tríceps.

La cadera

Es la articulación que une el miembro inferior al tronco. Su función es la de permitir la orientación del

miembro inferior en todas las direcciones del espacio. Los movimientos de la cadera son realizados

por una sola articulación: la articulación coxo-femoral, entre el fémur y el hueso ilíaco. Se trata de

una articulación muy estable.



°la cavidad cotiloidea del hueso ilíaco, en forma de semi-esfera, reforzada por la presencia de un

rodete de cartílago fibroso sobre todo su contorno;

°la extremidad superior del fémur, que se ensambla de manera perfecta con dicha cavidad

cotiloidea.


La cápsula, en forma de manguito cilíndrico, rodea al conjunto de las superficies articulares, estando

además reforzada por ligamentos muy poderosos:

°el ligamento ilio-femoral sobre la cara anterior;

°el ligamento pubo-femoral sobre la cara exterior;

°el ligamento isquio-femoral sobre la cara posterior.

Músculos motores y movimientos analíticos

Son posibles todos los movimientos: la flexión o elevación de la pierna hacia delante; la extensión o

elevación de la pierna hacia detrás; la abducción o elevación lateral hacia el exterior de la pierna;

la adducción o movimiento inverso del precedente; la circunducción y las rotaciones externa e

interna.

A- La flexión

Es un movimiento de gran amplitud, más de 120º, si la rodilla está flexionada (plegada), la pierna

puede llegar a tocar con el tórax.

Los principales músculos motores de la flexión son: el psoas ilíaco (no es activo más que cuando la

pelvis está "fijada" por los músculos abdominales), el sartorio y el tensor de la fascia lata.


B- La extensión

Muy limitada por la puesta en tensión de los poderosos ligamentos de la articulación, no puede

sobrepasar los 15º. El papel de los músculos extensores es igualmente importante para hacer volver

vivamente el fémur hacia atrás.

Los principales músculos motores de la extensión son: el glúteo mayor, el bíceps crural, el

semitendinoso y el semimembranoso (estos tres últimos también flexores de la rodilla).

C- La abducción

Este movimiento está limitado a 45º por el tope del fémur sobre el hueso ilíaco. Los músculos motores

de la abducción son: el glúteo mediano, el glúteo menor y el tensor de la fascia lata.

D- La adducción

La adducción es imposible en la posición de pié (las piernas se tocan). Si el fémur se adelanta o se

retrasa un poco, puede ser realizado, pero se limita a los 30º.

Sus principales músculos motores son los adductores.

E- La rotación externa

La amplitud de este movimiento es de 50º por término medio, pero puede llegar e incluso sobrepasar

a los 90º en aquellos sujetos flexibles y entrenados.

Los principales músculos motores son: el piramidal, los obturadores (externo e interno) y el cuadrado

crural. Ellos, constituyen el grupo de los músculos pelvitrocantéricos.

F- La rotación interna

Es un movimiento de escasísima amplitud: de 10º a 15º.

Sus principales músculos motores son: el glúteo menor, el glúteo mediano y el tensor de la fascia lata.

La rodilla

Es la articulación intermedia del miembro inferior y no permite más que los movimientos de flexión y

extensión.

La articulación de la rodilla está constituida por dos sistemas articulares:

°la articulación entre el fémur y la tibia (que es la única que vamos a estudiar);

°la articulación entre el fémur y la rótula.



°la extremidad inferior del fémur, compuesta por dos cóndilos;


°la extremidad superior de la tibia o llanura tibial que presenta dos superficies cóncavas (cavidades

glenoideas), correspondientes a los cóndilos femorales. La concavidad de cada superficie se ve

aumentada por la presencia de dos fibrocartílagos: los meniscos.


La cápsula rodea al conjunto de las superficies articulares y está reforzada en cada lado por

ligamentos poderosos: los ligamentos laterales externo e interno.

Otros dos ligamentos refuerzan la articulación: los ligamentos cruzados. Tienen la particularidad de

situarse por completo en el espacio articular.

Músculos motores y movimientos analíticos de la rodilla

A- La flexión

Está limitada por el contacto de las importantes masas musculares de la pierna sobre el muslo.

Los músculos motores esenciales de la flexión forman el grupo de los isquio-femorales, que están

formados por tres músculos: el bíceps crural, el semimembranoso y el semitendinoso.

B- La extensión

El cuádriceps crural es el músculo principal de la extensión de la rodilla y está formado por cuatro

músculos: recto anterior, vasto externo, vasto interno y crural (vasto intermedio).

La rótula es un hueso incluido en el aparato extensor de la rodilla. Permite un mejor reparto de las

fuerzas, lo que aumenta la eficacia del cuádriceps cuando se contrae.

7. Elementos fisiológicos de la actividad deportiva.

El corazón y aparato circulatorio.

El corazón y los vasos sanguíneos proporcionan al cuerpo una bomba y un sistema cerrado de

tuberías, por las que circulan -sin cesar- unos 5,7 litros de sangre.

El sistema circulatorio humano, consta de las partes siguientes: el corazón y los vasos sanguíneos.

El Corazón

Anatomía

Es un órgano muscular (músculo cardiaco) de forma cónica situado entre el esternón y los pulmones

y envuelto en un saco denominado pericardio. Generalmente se encuentra hacia la izquierda de la

línea media de la cavidad torácica. Su punta señala hacia abajo y a la izquierda entre las costillas

quinta y sexta. El latido cardíaco es más vigoroso cerca de esta punta, por lo que muchos creen

erróneamente que tienen el corazón del lado izquierdo.


El corazón tiene dos mitades, derecha e izquierda, separadas por un tabique cardiaco; cada una a

su vez están separadas por otro tabique. Por tanto, cada mitad consta de dos cavidades, la de

pared delgada es la aurícula y la de pared gruesa y musculosa es el ventrículo. Las dos aurículas son

los depósitos de la sangre que llega al corazón; ambas se contraen a la vez y en cada contracción

hacen pasar la sangre rápidamente a los dos ventrículos. A continuación se contraen las paredes

musculares de los ventrículos, con lo que se expulsa violentamente la sangre fuera del corazón, hacia

las grandes arterias.

Existe un complejo sistema de válvulas unidireccionales que impiden el cambio de sentido de la

sangre (tal y como acabamos de describir) y que regulan el flujo de sangre de los ventrículos

sometidos a presión; también mantienen la presión arterial entre los latidos del corazón.

Las válvulas situadas en los tabiques situados entre las aurículas y los ventrículos se llaman aurículo-

ventriculares. Son semejantes a colgajos y están sujetas al piso de los ventrículos mediante filamentos

denominados cuerdas tendinosas. La sangre pasa libremente de las aurículas a los ventrículos a

través de estas válvulas, pero estas estructuras (al no poder abrirse desde abajo) impiden a la sangre

regresar a las aurículas al contraerse los ventrículos. La situada en el lado derecho recibe el nombre

de tricúspide y la que está en el lado izquierdo, mitral.

El otro juego de válvulas es el de las semilunares, en forma de copa, localizadas en las aberturas de

las arterias. La presión de la sangre que viene de los ventrículos abre las válvulas semilunares, que

evitan el retorno de ésta a los ventrículos. La que está situada en la arteria pulmonar (lado derecho)

recibe el nombre de válvula pulmonar, y la que está en el arco aórtico (lado izquierdo), válvula

aórtica.

La circulación a través del corazón

En primer lugar, la sangre entra a la aurícula derecha proveniente de tres conductos con direcciones

diferentes: el de la vena cava superior que transporta la sangre procedente de la cabeza y partes

superiores del cuerpo; el de la vena cava inferior que transporta la procedente de las partes inferiores

del cuerpo y el de las venas coronarias, que transportan la sangre que viene de regar el corazón.

De la aurícula derecha la sangre pasa a través de la válvula tricúspide al ventrículo derecho; éste -a

continuación- al contraerse la impulsa a través de la válvula pulmonar a la arteria pulmonar. Esta

arteria lleva la sangre a los pulmones que de allí pasa a las venas pulmonares derecha e izquierda,

que la devuelven al corazón por la aurícula izquierda. Después la sangre pasa al ventrículo izquierdo

a través de la válvula mitral y, por último, sale por la arteria aorta para llegar al resto del organismo.

Para nutrir al músculo cardíaco existen unos vasos especiales denominados arterias coronarias, que

salen del primer tramo del cayado aórtico que recibe el nombre de seno aórtico. Las arterias

coronarias derecha e izquierda se ramifican a partir de ese punto y describen una curva

descendente a cada lado del corazón; ambas se ramifican en vasos más finos que penetran en el

músculo cardíaco.

La bomba cardiaca

El ciclo completo de la actividad cardíaca se llama latido. Cada latido tiene dos fases: en la primera,

o sístole, los ventrículos se contraen e impulsan sangre a las arterias; en la segunda, o diástole, los

ventrículos se relajan y reciben sangre de las aurículas.


El corazón normal suena como los monosílabos "lob" y "dop" repetidos una y otra vez con un ritmo

perfecto. El "lob" corresponde a la fase sistólica; el ruido de la contracción de los músculos

ventriculares y del cierre de las válvulas mitral y tricúspide. El "dop" es la diástole; el ruido del cierre de

las válvulas semilunares en la base de las arterias.

El corazón de un adulto normal late alrededor de 70 veces por minuto, cuando el sujeto está en

reposo. Durante trabajo pesado o ejercicio intenso, la frecuencia cardíaca es de 180 latidos por

minuto. Cada latido normal expele 17 centilitros de sangre. En un solo día un corazón de adulto

bombea alrededor de 13.500 litros.

Los Vasos sanguíneos

La sangre se desplaza a través de un sistema de tubos o vasos de diferentes calibres: los mayores son

las arterias y las venas; luego están (de inferior calibre) las arteriolas y vénulas y por último los vasos

sanguíneos de menor calibre son los capilares. De todos ellos, las arterias y arteriolas son las

encargadas de transportar la sangre desde el corazón al resto del organismo, mientras que las venas

y vénulas justo al revés, desde los diferentes puntos del organismo hasta el corazón. Los capilares

serán los encargados de conectar a ambos tipos de vasos.

Básicamente, la arteria aorta se ramifica en diferentes arterias que a su vez se ramifican para formar

arteriolas que a nivel histológico dan lugar a capilares que se encargan de distribuir la sangre a nivel

celular; estos capilares se reúnen de nuevo para dar lugar a vénulas que a su vez se reúnen en venas

que acaban desembocando en las grandes venas cavas (inferior y superior).

Las Arterias y Arteriolas

Estos vasos presentan paredes musculares (músculo liso) de revestimiento, que hace que sean

elásticas. De esta manera, se pueden expandir y así absorber una gran presión debida a la

contracción de los ventrículos en la sístole. Por ejemplo, el pulso que se siente en la muñeca es

causado por la presión sistólica en una arteria y tiene el mismo ritmo que el latido cardíaco.

La elasticidad de sus paredes permiten mantener la presión en las arterias cuando los ventrículos se

relajan. Esta es la llamada presión diastólica.

La estructura fina de estos vasos está formada por un epitelio especial, el endotelio o túnica íntima

que formaría una monocapa de contacto con la sangre (que en las venas forma las válvulas

semilunares o nidos de golondrina) y que estaría rodeado por una capa elástica (interna) de fibras

de tejido conjuntivo laxo en las arterias pero nó en las venas. Por encima de esta capa elástica

aparece la túnica media, formada por una capa muscular (músculo liso) de mayor o menor grosor

según el calibre del vaso y según se trate de arteria o de vena, que a su vez está rodeado por otra

capa elástica (externa). Por último, y rodeando al conjunto aparece una capa más o menos ancha

de tejido conjuntivo fibroso laxo que se llama túnica adventicia, que es más ancha en las arterias

que en las venas y que en las arterias, es más delgada que la túnica media y en la venas más ancha.

Los Capilares

Las arteriolas más finas penetran en los tejidos y ahí se ramifican en capilares. Sus paredes son más

finas que las de los demás vasos, pues sólo tienen túnica íntima. Además los capilares tienen una luz

sólo un poco mayor que los glóbulos rojos, de manera que estos deben atravesarlos en fila india.

Algunas veces, las paredes de los capilares comprimen a los glóbulos rojos hasta deformarlos.


En los capilares se producen todas las relaciones vitales entre la sangre y los tejidos. Los alimentos

disueltos, los productos de desecho y los gases atraviesan libremente las delgadas paredes capilares

y entran y salen de los espacios intersticiales. Los glóbulos blancos atraviesan pequeños orificios en

las paredes capilares; de esta manera salen del torrente sanguíneo y entran en los espacios

intersticiales. Así mismo, parte del plasma se difunde de la sangre y pasa a través de las paredes

capilares al espacio intersticial, dando lugar al líquido tisular.

Las Venas y Vénulas

La sangre reunida desde los capilares en las vénulas presenta una mayor abundancia de Dióxido de

Carbono que de Oxígeno, lo que le confiere un color más obscuro. Es precisamente, el contraste -

por transparencia- (pues los vasos venosos presentan una menor capa de tejido alrededor) de este

color con los pigmentos amarillentos de nuestra piel lo que le da ese característico color azulado que

influyó durante años en la clásica concepción de colores de la circulación.

Las paredes de las venas y vénulas son mucho más delgadas y mucho menos musculosas que las de

las arterias y arteriolas respectivamente, por lo que su diámetro interno es mayor. Por lo demás

presentan las tres estructuras típicas de los vasos, es decir: túnica íntima, media y adventicia.

Esta escasez de músculo hace que sean muy poco elásticas y si a ello sumamos que la presión

sanguínea es ya muy baja a esta altura, podemos encontrar dificultades para conseguir el retorno

sanguíneo al corazón. Para solucionar este problema, las venas cuentan con dos mecanismos:

-Debido a la delgadez de su pared, son afectadas por la acción muscular, de forma que con

las contracciones de nuestros músculos (por ejemplo, en las piernas) impulsamos la sangre hacia el

corazón.

- Este sistema sería incompleto sin la presencia en las venas de unas válvulas (unidireccionales)

denominadas nidos de golondrina por su forma, que impiden el retorno hacia detrás de la sangre.

DIFERENCIAS ENTRE ARTERIAS Y VENAS

Arterias Venas

Salen del corazón hacia los órganos. Vuelven de los órganos al corazón.

En general, mayor cantidad de O2 y menor de

CO2 que las venas.

En general, mayor cantidad de CO2 y menor

de O2 que las arterias, lo que les da un color

azul característico.

A igual tamaño, presentan paredes más

gruesas y luz menor.

A igual tamaño, presentan paredes más

delgadas y mayor luz.

Túnica íntima sin válvulas internas. Túnica íntima con nidos de golondrina.


Túnica media con tres capas (Elástica interna,

externa y Muscular).

Túnica media con dos capas (falta la

membrana Elástica interna).

Capa muscular de la Túnica media muy

ancha.

Menos ancha que la de las arterias.

Muy elásticas Poco elásticas

Túnica adventicia más ancha que las venas. Menos ancha que las arterias.

Túnica adventicia más estrecha que la Túnica

media

Túnica adventicia más ancha que la Túnica

media.

La Circulación

En realidad, el corazón, es una bomba doble y sus dos lados trabajan al mismo tiempo. Cada uno

bombea sangre a través de un importante sector del aparato circulatorio. El lado derecho bombea

sangre a la circulación pulmonar, o sea, a través de los pulmones, mientras que el izquierdo la

bombea a la circulación sistémica, es decir, al resto de los sistemas corporales. Esta última circulación

comprende varias circulaciones más reducidas, cada una de las cuales se encarga de regar a un

órgano del cuerpo.

El lado derecho del corazón recibe la sangre desoxigenada procedente del organismo y la bombea

a través de las arterias de la circulación pulmonar. La gran arteria pulmonar arranca del ventrículo

derecho y se bifurca en dos arterias más pequeñas, una para cada pulmón. Ya en los pulmones,

cada una se ramifica a su vez en gran cantidad de arteriolas y después en capilares (que alcanzan

a los alvéolos pulmonares). Mientras pasa por los pulmones, la sangre cede bióxido de carbono y

agua; a cambio, recibe oxígeno. La sangre oxigenada que sale de los pulmones, de color escarlata

vivo, pasa a las venas pulmonares, que la transportan a la aurícula izquierda.

La sangre oxigenada pasa por las cavidades de la izquierda del corazón y es impulsada a través de

la aorta. En esta fase, la sangre se desplaza bajo una gran presión y se encuentra ya en la circulación

sistémica, que, como se ha mencionado, la lleva al resto del organismo. Esta circulación es mucho

más extensa y complicada que la pulmonar. Comprende a todas las arterias y arteriolas ramificadas

desde la aorta y también a los capilares que se extienden por todos los tejidos del organismo y las

muchas venas y vénulas que terminan en las venas cavas. Por último incluye a las tres circulaciones

especiales: coronaria, renal y portal.

La circulación coronaria suministra sangre al propio corazón; comienza en la aorta y termina al

desembocar las venas coronarias en la aurícula derecha.

La circulación renal empieza con el nacimiento -desde la aorta- de dos arterias renales, una para

cada riñón, que se ramifican en arterias, arteriolas y capilares (que acaban en los glomérulos de

Malpigio) que alcanzan todo el tejido renal. Las venas renales devuelven la sangre del riñón a la vena

cava inferior.


La circulación portal es un amplio sistema venoso. Se origina en los órganos digestivos: estómago,

páncreas, intestino delgado, colon y bazo. Al unirse las grandes venas de la circulación portal, forman

la vena porta-hepática que termina en el hígado. La sangre procedente de estos órganos digestivos

transporta alimentos digeridos y agua, que pasan al hígado. Este, ejerce su acción sobre el alimento.

La sangre destinada a nutrir los tejidos del organismo sale del hígado por las venas hepáticas, que

desembocan en la vena cava inferior.

La Linfa

El exceso de líquido extracelular que baña a las células circula por vasos (drenaje) hacia el sistema

venoso; esta circulación se denomina linfática y al líquido circulante linfa. Diminutos vasos linfáticos

o quilíferos se unen para formar conductos mayores, de manera semejante a la de los capilares al

agruparse en vénulas; la diferencia con el circulatorio es que este sistema no es cerrado sino que

comienza de forma ciega en los espacios intercelulares de los tejidos blandos de nuestro organismo.

Los ganglios linfáticos son ensanchamientos de los vasos linfáticos; aparecen a lo largo de ellos como

cuentas ensartadas en un hilo. Ahí los vasos se diversifican en muchos aún más delgados. Ciertos

glóbulos blancos se acumulan ahí (g.linfáticos) y destruyen a las bacterias en la linfa, por lo que su

acción es purificadora de la linfa antes de devolverla a la sangre. El cuello, las axilas, el pliegue del

codo y la ingle tienen el mayor número de estos ganglios. Los vasos linfáticos sólo están formados por

una capa endotelial y en su comienzo (extremo ciego) se unen a las células que lo rodean por

delicados filamentos de tejido conjuntivo.

La linfa del brazo derecho y del lado derecho de la cabeza y del cuello entra en un vaso grande, el

conducto linfático derecho, que desemboca en la vena subclavia derecha. Así se devuelve la linfa

a la sangre. En el resto del cuerpo, la linfa llega al conducto torácico, que nace en un

ensanchamiento en la región lumbar, llamado Cisterna de Pecquet y termina en la vena subclavia

izquierda.

Los vasos linfáticos mayores tienen válvulas en la pared -semejantes a las de las venas- para regular

el flujo de la linfa. En los tejidos inactivos, la linfa fluye con lentitud o se estanca. Al aumentar la

actividad se acelera el flujo del líquido.

El tejido sanguíneo.

Las células de los animales superiores no están -en su mayor parte- en contacto con el medio

circundante. La difusión es el medio por el que los gases y ciertas sustancias atraviesan las

membranas alvéolo-capilares y celulares. La circulación de la sangre (el contenido) por el aparato

circulatorio (el continente) permite su transporte rápido, desde el medio externo o desde ciertos

órganos (intestino, hígado, etc...) hasta la célula e inversamente. La función del aparato circulatorio

es la de movilizar al tejido sanguíneo (la sangre) y favorecer su circulación. El aparato circulatorio fue

ya estudiado anatómicamente en lección anterior.

Composición del tejido sanguíneo

El tejido sanguíneo está formado por un conjunto de células especializadas que se encuentran en

suspensión dentro de un líquido: el plasma. La cantidad total de sangre en un hombre de media

representa alrededor de un 8% de la masa total, es decir, unos 6Kg (o 6 litros) para un hombre de

75Kg.


-Las células: se distinguen los glóbulos rojos o eritrocitos, los glóbulos blancos o leucocitos y las

plaquetas.

Los glóbulos rojos, a veces llamados hematíes, son células sin núcleo que encierran un pigmento: la

hemoglobina. La propiedad de la hemoglobina es la de fijar al O2 y al CO2. Su número está entre los

5M/mm3 de sangre en el hombre y los 4,5 Millones/mm3 en la mujer. Los hematíes se renuevan

continuamente y su duración de vida es de alrededor de los cien días.

Los glóbulos blancos o leucocitos juegan un papel esencial en la inmunidad y la defensa del

organismo. Su número está entre los 5 y los 6.000/mm3 de sangre.

Las plaquetas intervienen en los procesos de coagulación y se encuentran entre las 200 y las

300.000/mm3 de sangre.

-El plasma es un líquido muy complejo, constituido de un gran número de sustancias orgánicas

y de una gran variedad de sales minerales disueltas.

Las sustancias orgánicas: proteínas, substratos y desechos constituyen lo esencial.

Las proteínas, compuestas de albúminas, las más abundantes, y de globulinas, son sintetizadas por el

hígado en su mayor parte y por los ganglios linfáticos en el caso del grupo de las gammaglobulinas.

Ellas no son captadas por las células (su tamaño es demasiado grande como para atravesar la

membrana plasmática).

Los substratos: la glucosa, los ácidos grasos libres, y los ácidos aminados que sirven a las necesidades

energéticas y de mantenimiento de la célula.

Los desechos: productos del catabolismo celular como el ácido úrico, el ácido láctico, etc...

Las sales minerales: sodio, cloruro, bicarbonato, potasio, calcio, fosfato, magnesio, que responden

también a las necesidades celulares.

Función respiratoria de la sangre

Una de las funciones esenciales de la sangre es el transporte del O2 y del CO2 o función respiratoria.

Transporte del O2

El oxígeno existe en la sangre bajo dos formas: disuelto y combinado con la hemoglobina.

La forma disuelta es el relevo obligatorio que permite liberar el oxígeno de su forma ligada a la

hemoglobina, para ponerlo a disposición de la difusión celular. En las condiciones de presión parcial

Cantidad de Oxígeno físicamente disuelto ............................................ 3ml.

Cantidad de Oxígeno químicamente ligado a hemoglobina .................. 197ml.

Cantidad total de Oxígeno transportado por litro de sangre arterial ..... 200 ml.

__________


normal del O2 alveolar (PO2= 100mm Hg), no hay más que 3 ml de O2 que pueden ser disueltos en el

plasma. Por el contrario, 197ml (o sea el 96%) son transportados por la hemoglobina de los glóbulos

rojos que se convierte entonces en oxihemoglobina HbO2 que se encuentra completamente

saturada (color rojo púrpura de la sangre arterial). Cada uno de los cuatro átomos de hierro de la

hemoglobina se une lábilmente con una molécula de oxígeno en la reacción reversible:

4O2 + Hb4 <---> Hb4O8

Esta reacción no requiere enzimas, y ocurre sin cambiar la valencia del Fe2+.

La reversibilidad de esta reacción permite por un lado fijar el oxígeno a nivel alveolar y por otro,

liberarlo a nivel de las células. De todos los factores que determinan la cantidad de oxígeno que se

combina con la hemoglobina, el más importante es la concentración del oxígeno disuelto o presión

parcial de oxígeno (PO2).

En los hombres hay aproximadamente 15 a 16 gr. de hemoglobina en cada 100 ml. de sangre. En las

mujeres es de unos 14gr. de promedio. Esta pequeña diferencia "sexual" podría explicar la menor

capacidad aeróbica máxima de las mujeres.

Cada gramo de Hb puede combinarse lábilmente con 1,34 ml. de oxígeno. Por lo tanto, si se conoce

el contenido de Hb de la sangre, podemos calcular con facilidad su capacidad transportadora de

oxígeno, de la manera siguiente:

Capacidad de oxígeno de la sangre = Hemoglobina x Capacidad de oxígeno de la hemoglobina

(1,34)

(ml.100ml-1 sangre) (gr.100ml-1 sangre) (ml O2. gr-1)

Como promedio, unos 20ml. de oxígeno serían transportados por la Hb de cada 100ml. de sangre,

cuando la Hb esté totalmente saturada con oxígeno.

La curva de saturación de la hemoglobina (ver fig.) presenta una forma de S, con una fuerte

pendiente entre 10 y 60 mm Hg de PO2 y una porción aplanada entre 60 y 100 mm Hg de PO2. Esta

llanura constituye un excelente factor de seguridad en los mecanismos de aporte de oxígeno a las

células, pues si la PO2 cae de su valor normal 100 mm Hg hasta los 60 mm Hg (altitud, ejercicio intenso,

enfermedad cardiaca o pulmonar), la cantidad total de oxígeno no disminuye nada mas que un

10% ya que la saturación de la hemoglobina es todavía del 90%.

El aumento de la concentración de anhídrido carbónico, de la acidez y de la temperatura

(situaciones normales en la realización de un ejercicio intenso), desplaza la curva hacia la derecha,

lo que significa pues una mayor extracción de oxígeno de la hemoglobina. Este fenómeno se llama

efecto de Bohr y es la consecuencia de una alteración en la estructura molecular de la hemoglobina.

Si bien este efecto se dá a nivel de la sangre capilar celular, es mínimo en la sangre capilar pulmonar


durante el ejercicio máximo, lo que es importante, pues permite que la hemoglobina se cargue

completamente de oxígeno al pasar la sangre por los pulmones.

Existe además otra sustancia, el 2,3-difosfoglicerato (2,3-DPG), que se produce en el interior de los

glóbulos rojos durante las reacciones anaeróbicas de la glucolisis. Parece que este compuesto, es

capaz de desplazar al oxígeno de la hemoglobina, lo que pondría una mayor cantidad de este gas

a disposición de las células (muy claro en las musculares).

La mioglobina, reserva de oxígeno en el músculo

La mioglobina es un compuesto proteico de hierro, encontrado en el músculo esquelético y

cardiaco. Esta sustancia es uno de los factores que contribuyen al color del músculo.

Como la hemoglobina, es capaz de unirse al oxígeno de forma reversible, pero a diferencia de

aquella, sólo presenta un átomo de hierro por molécula (mientras que la hemoglobina presenta

cuatro). La mioglobina añade oxígeno adicional al músculo por la reacción siguiente:

Mb + O2 <---------> MbO2

Aparte de su función como fuente "extra" de oxígeno en el músculo, la mioglobina probablemente

actúa para facilitar la transferencia del oxígeno a las mitocondrias, especialmente durante el

ejercicio, cuando hay una caída considerable de la PO2 celular. En su curva de disociación (ver fig.)

observamos que tiene forma de hipérbole rectangular, lo que demuestra que la mioglobina se une

a y retiene al oxígeno más fácilmente a bajas presiones que la hemoglobina. La mioglobina no

demuestra un "efecto Bohr" como la hemoglobina.

Transporte de CO2


El CO2, de forma idéntica al oxígeno, se presenta en la sangre bajo dos formas: disuelto y combinado,

lo que permite su difusión célula-->sangre, su transporte hasta el pulmón y su difusión capilar--

>alvéolo.

La forma disuelta, representa un 5% y se la encuentra tanto en el plasma como en los glóbulos rojos.

Aunque esta cantidad es relativamente pequeña, es el movimiento aleatorio de las moléculas

disueltas del dióxido de carbono el que establece la PCO2 de la sangre.

En la forma combinada, la mayor fracción de gas carbónico, del 60 al 80%, se combina con el agua

y sufre las reacciones descritas en la primera ecuación química, convirtiéndose en iones bicarbonato

e hidrógeno. La primera fase de esta reacción (formación del ácido carbónico) sólo se produce en

el interior de los glóbulos rojos, pues sólo ellos contienen el enzima que la cataliza, la anhidrasa

carbónica (que contiene zinc).

Los iones hidrógeno son luego amortiguados por la parte proteica de la hemoglobina para mantener

el pH de la sangre dentro de límites relativamente estrechos. Por su parte, el ion bicarbonato como

es bastante soluble en la sangre, difunde del glóbulo rojo al plasma, intercambiándose con el ion

cloruro que entra al hematíe para mantener el equilibrio iónico.

La fracción restante (20%), reacciona directamente con las moléculas de aminoácidos de las

proteínas sanguíneas (entre ellas, la hemoglobina), para formar compuestos carbamínicos (en el

caso de la Hb, da lugar a la carbaminohemoglobina o carboxihemoglobina). La formación de estos

compuestos carbamínicos es reversible al disminuirse la PCO2 plasmática en los pulmones.

El aparato respiratorio y la función respiratoria.

La Respiración

Se puede definir la respiración como la captación de oxígeno y la eliminación de dióxido de

carbono, como resultado de la acción metabólica celular. En los organismos más sencillos, las células

somáticas se encuentran prácticamente en contacto con el medio exterior, por lo que este

intercambio de gases se hace directamente. En los organismos más complejos -como el hombre- la

mayor parte de las células somáticas no están en contacto con el exterior, por lo que estas células

dependen de los circuitos de intercambio de gases (y sustancias alimenticias) con el exterior. Uno de

esos circuitos es el de la circulación sanguínea, otro, el del aparato digestivo y por último el que

vamos a ver a continuación, el sistema respiratorio.

Por lo tanto, podemos hablar de dos fases respiratorias, la Respiración externa que recambiaría los

gases entre la atmósfera y la sangre, proceso que tiene lugar en los pulmones, y el de la Respiración

interna que se encargaría de recambiar los gases entre la sangre (o líquidos tisulares) y las células.

Por recambio gaseoso entendemos el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono a favor de

gradiente.

En la presente lección sólo trataremos de la respiración externa, dejando para otro capítulo el tema

de la respiración interna.


Los órganos respiratorios

Los órganos que intervienen en la respiración externa se pueden dividir en dos grupos. El primero

incluye a las Vías respiratorias, que a su vez incluyen a los orificios y conductos nasales, a la faringe,

a la laringe, a la tráquea, a los bronquios, a los conductos bronquiales y a los bronquiolos, y a los

Pulmones. El segundo grupo implica a los órganos que participan en el mecanismo del recambio

gaseoso, e incluye a las costillas, a los músculos costales, al diafragma y a los músculos abdominales.

Las Vías respiratorias

El aire entra a la nariz por las narinas a un espacio llamado vestíbulo (en el que aparecen gruesos

pelos llamados vibrisas) y se separa en dos cavidades, constituidas por las fosas nasales, separados

por un tabique; cada fosa nasal está dividida en tres pasillos o conductos nasales por la presencia

de tres conchas o cornetes (superior, medio e inferior), que se hallan por encima de la cavidad bucal.

En las fosas nasales, los pelos y las mucosas captan el polvo y los cuerpos extraños. Además, los

conductos nasales entibian y humedecen el aire antes de que éste penetre en la tráquea. La mucosa

nasal situada en la parte inferior es roja y forma la llamada pituitaria roja, mientras que la situada en

la parte superior se torna pálida y adopta un tinte amarillento por lo que recibe el nombre de pituitaria

amarilla (epitelio olfatorio).

De los conductos nasales, el aire pasa a la faringe (recordar que es común al digestivo y al

respiratorio) y de aquí a la laringe, estructura formada por 9 cartílagos de los que los tres más largos

(e importantes) son: el llamado epiglotis situado en su extremo superior a modo de colgajo

cartilaginoso que, al deglutir el alimento, obtura a las vías respiratorias, con lo que impide que pase

hacia los pulmones; el cartílago tiroides, que es el más grande y que forma un abultamiento en el

cuello, que por ser más evidente en el hombre, recibe el nombre de Nuez de Adán; y el cartílago

cricoides que tiene forma de anillo de sello y se sitúa en la parte inferior. Dentro de la laringe se

encuentran unos repliegues membranosos llamados cuerdas vocales, utilizadas para emitir sonidos.

A continuación de la laringe se sitúa un conducto tubular de unos 11 cm. formado por una sucesión

de anillos cartilaginosos que impiden su deformación (y la consiguiente obturación del conducto),

llamado tráquea. La tráquea (como también lo estaba la laringe y lo están los bronquios y

bronquiolos) está tapizada internamente por un epitelio ciliado y mucoso que expulsa -mediante el

movimiento ciliar continuo- el polvo y los cuerpos extraños adheridos al mucus hacia la faringe

(comentar la acción de la nicotina).

La tráquea se bifurca en su extremo inferior en dos ramas menores, denominadas bronquios, cada

uno de los cuales se dirige hacia un pulmón (el derecho un poco más largo y vertical que el

izquierdo), dividiéndose a la entrada de éste en numerosos conductos menores denominados

conductos bronquiales o bronquios secundarios, que a su vez se dividen en finos bronquiolos, que

terminan en los conductos alveolares que acaban en varias cavidades llamadas sacos de aire o

alveolares en cuyas paredes se encuentran los alvéolos (utilizar el símil del racimo de uvas) (unos 300

millones en nuestros pulmones).

Los pulmones

Los sacos de aire están formados por grupos de pequeñas cavidades denominadas alvéolos

pulmonares, de paredes muy delgadas y elásticas rodeadas de infinidad de capilares sanguíneos.

En realidad, el pulmón no es nada más que la reunión de millones de alvéolos pulmonares y de

conductos de aire que los intercomunican.


El recambio gaseoso se producirá pues a través de las finas paredes de los alvéolos pulmonares y de

los sacos de aire. Los capilares sanguíneos que transportan a la sangre permitirán la liberación de

dióxido de carbono hacia las cavidades pulmonares y la captación de oxígeno de estas (a favor de

gradientes de presión). La multitud de pequeños alvéolos proporciona la amplia superficie

indispensable para este recambio gaseoso; por tanto, los pulmones suministran -a través del sistema

circulatorio- el aire necesario para los millones de células somáticas que no están en contacto con

el aire.

Los pulmones ocupan la cavidad torácica, desde los hombros hasta el diafragma, excepto los

espacios donde están el corazón, la tráquea, el esófago y los vasos sanguíneos; se componen

principalmente de bronquiolos, sacos aéreos, alvéolos y numerosos vasos sanguíneos (sobre todo

capilares), envueltos en tejido conjuntivo. Esta estructura hace esponjosos a los pulmones, los cuales

están envueltos por una doble capa membranosa que recibe el nombre de pleuras. Una de ellas -la

interna- está adherida a la superficie pulmonar, la otra -la externa- al interior de la cavidad torácica;

ambas secretan un moco que lubrica a los pulmones y les da la libertad de movimientos -dentro de

la cavidad torácica- requerida para la respiración. Cada pulmón está dividido en lóbulos por diversas

cisuras, el izquierdo en dos (superior e inferior) y el derecho en tres (superior, medio e inferior). A su

vez, los lóbulos pulmonares se dividen en unidades funcionales denominadas segmentos

broncopulmonares (8 en el izquierdo, 10 en el derecho).

Mecánica de la respiración

Cuando se inhala, el pecho se expande. La fuerza necesaria para producir esa expansión proviene

de los músculos abdominales, costales y diafragmáticos; esta musculatura regula la amplitud y la

presión del aire en la cavidad torácica.

Movimientos en la respiración

La captación de aire o inspiración se produce al expandirse la cavidad torácica. Cuando esto

sucede, se reduce la presión atmosférica en el interior de la cavidad; el aire irrumpe en los pulmones

para igualar esta presión. Los siguientes movimientos intervienen en la expansión de la cavidad

torácica:

a.- Los músculos costales se contraen y tiran de las costillas, hacia arriba y hacia afuera.

b.- Los músculos diafragmáticos, en forma de domo, se contraen. Esto aplana y hace descender al

diafragma, con lo que, la cavidad torácica se ensancha desde abajo.

c.- Los músculos abdominales se relajan, lo que permite su compresión al bajar el diafragma.

La espiración, o expulsión del aire de los pulmones, sucede cuando se hace disminuir la amplitud de

la cavidad torácica. Esto aumenta la presión del interior de la cavidad torácica, por lo que para

igualar con la presión externa se produce la expulsión de aire de los pulmones. Los siguientes

movimientos intervienen en la reducción de la amplitud de la cavidad torácica:

a.- Los músculos costales se relajan, permitiendo que las costillas recuperen su forma.

b.- El diafragma se relaja y con ello se eleva a su posición original.


c.- Los músculos abdominales se contraen, lo que impulsa a los órganos abdominales contra el

diafragma, reduciendo el espacio de la cavidad torácica.

Los tejidos pulmonares se extienden elásticamente al llenarse los pulmones y, al retraerse, expulsan

aire.

Control de la respiración

Tanto el sistema nervioso como el endocrino, regulan la respiración y su frecuencia.

Los nervios que llegan a los pulmones y a los músculos respiratorios, obedecen a un centro de

regulación respiratoria. Este centro, situado en la base del encéfalo, regula el ritmo respiratorio. El

centro de control detecta las concentraciones de bióxido de carbono en la sangre. Si estas

concentraciones son altas, el cerebro transmite señales a los músculos respiratorios, que incrementen

la frecuencia respiratoria, con lo que aumenta la cantidad de bióxido de carbono expulsado por los

pulmones (y por lo tanto su concentración en el interior de los mismos---> aumenta el gradiente

pulmón-sangre ----> sangre más oxigenada) y la respiración recupera su frecuencia normal. En el

hombre, la inspiración y la espiración se producen de 16 a 24 veces por minuto. La frecuencia exacta

depende de la actividad física, la postura, el estado de ánimo y la edad del sujeto.

Capacidad pulmonar

En cada inspiración y espiración en reposo se mueven unos 500 ml. (0,5l) de aire, aumentando

considerablemente en situación de esfuerzo.

Es posible demostrar los efectos de una respiración forzada. Después de una inspiración normal sin

esfuerzo, los pulmones contienen unos 3.000 ml. (3l) de aire, y al espirar normalmente, se expulsan 500

ml. de aire de ellos; si entonces se inspira otra vez y se expulsa todo el aire posible, se espiran unos

1.500 ml.(1,5l) de aire suplementario (o Volumen de reserva espiratorio), de modo que en los

pulmones quedan alrededor de 1.500 ml. (1,5l) de aire residual, que no se puede expulsar.

Cuando se inspira de nuevo normalmente, se reemplaza el aire expulsado. Si se inspira con fuerza,

después de una espiración normal, se pueden añadir unos 2.500 ml. (2,5l) de aire complementario (o

Volumen de reserva inspiratoria).

La cantidad máxima de aire que puede un sujeto desplazar a través de sus pulmones se llama

capacidad vital y representa la cantidad total de aire que desplazan los pulmones cuando se inhala

y se exhala con la mayor fuerza posible. La de un sujeto normal es de aproximadamente 4.500 ml.,

pero un atleta puede estar en torno a los 6.500 ml.

Adaptación de la respiración al ejercicio

En el curso de un ejercicio intenso, la ventilación alveolar puede aumentar de diez a veinte veces,

con el fin de aportar oxígeno suplementario del que el organismo tiene necesidad y de eliminar al

gas carbónico producido.

El débito de oxígeno transitando desde los pulmones hacia la sangre es aumentado por:

-una elevación del volumen de oxígeno fijado por unidad de volumen sanguíneo;

-y por un aumento de la deuda ventilatoria.


Desde el comienzo del ejercicio, hay un aumento brutal de la ventilación o choque ventilatorio,

seguido de un crecimiento secundario más progresivo. De la misma manera, hay una bajada brutal

de la ventilación cuando se para el ejercicio: retirada ventilatoria, seguida de un retorno progresivo

hacia los valores de antes del ejercicio (ver gráfica).

La adaptación de la deuda ventilatoria está asegurada por el aumento:

-de la frecuencia de los movimientos ventilatorios que puede pasar según la intensidad del ejercicio,

de 12 ciclos por minuto a 40 e incluso 50 ciclos/min;

-y de la amplitud de los movimientos ventilatorios (> V.T.).

Para un ejercicio de escasa intensidad, la ventilación aumenta esencialmente por incremento del

volumen normal (V.T.). Para un ejercicio intenso, por aumento óptimo de la frecuencia y del volumen

normal, que determinan un débito ventilatorio máximo. Este estará limitado por las posibilidades

individuales de actuación de los músculos ventilatorios, pero no constituye él mismo un factor

limitante del consumo máximo de oxígeno. Es en efecto posible aumentar voluntariamente su

ventilación, mientras que el consumo máximo de oxígeno se alcanza.

En el curso del ejercicio, la presión arterial pulmonar aumenta, los territorios no funcionales en reposo

son puestos en servicio, lo que entraña:

-un aumento de la ventilación alveolar;

-una apertura de los capilares que estaban colapsados, lo que se traduce en una mayor superficie

de perfusión.

Gracias a estas adaptaciones, el aumento de la frecuencia ventilatoria puede responder a las

necesidades crecientes de difusión gaseosa.

Regulación de la ventilación

La regulación de la ventilación se encuentra bajo la dependencia de factores químicos (CO2, H+ y

O2), nerviosos, y de la temperatura, cuyos efectos combinados se ejercen desde la dirección del

bulbo raquídeo (como ya se vio en su día: Centro Respiratorio).

REPOSO EJERCICIO RECUPERACIÓN

Choque

Retirada


Los factores nerviosos desencadenarían "el choque respiratorio" y el mantenimiento del alto nivel de

solicitud del sistema. Los factores químicos intervendrían a continuación, para regular el régimen

ventilatorio óptimo.

Al final del ejercicio, solo los estímulos químicos persisten más o menos largo tiempo, lo que explica la

pendiente de retirada más suave después de la brutal retirada respiratoria inicial.

Composición del aire

El aire atmosférico está compuesto de porcentajes gaseosos estables: 79% de Nitrógeno, 20,97% de

Oxígeno y 0,03% de Anhídrido Carbónico. La composición del aire espirado depende de la actividad

del sujeto. En reposo, se compone -de media- de 18% de O2, 3% de CO2 y el N2 no utilizado en el

proceso respiratorio, 79%.

La diferencia de las fracciones de O2 y CO2 utilizados en el curso del ejercicio, permite calcular el

consumo de oxígeno de un sujeto (o VO2). Cuando el ejercicio aumenta progresivamente, alcanza

un valor límite que no se incrementa mas, incluso aunque la intensidad del ejercicio aumente: es el

consumo máximo del sujeto o VO2 máximo.

Retengamos que ventilación y VO2 evolucionan paralelamente, pero que la etapa ventilatoria no

constituye un factor limitante de la cadena de transportadores de O2 y por lo tanto del VO2 máximo.

Las presiones parciales de los gases (PO2 y PCO2) dependen de la presión atmosférica y por lo tanto

de la altitud. Contra más alta sea esta última más disminuye la PO2, lo que entraña una serie de

adaptaciones en la cadena respiratoria. Al nivel ventilatorio, la adaptación se traduce por un

aumento de la frecuencia de los movimientos ventilatorios.

Ahogo o Disnea

La disnea representa un tipo de respiración en la que la ventilación se experimenta con dificultad, e

incluso incomoda. Esta toma de conciencia de la ventilación sería debida a influjos nerviosos nacidos

en los músculos respiratorios.

Respiración nasal o bucal

En reposo, el hombre de buena salud respira por la nariz (el aire es así calentado, humidificado y

limpiado de polvo).

En el curso de un ejercicio intenso, la respiración bucal tiende a ser preponderante, pues la resistencia

a la entrada y a la salida del aire es menor.

Por otra parte, el aire, directamente en contacto con la mucosa bucal húmeda y bien vascularizada,

participa en el enfriamiento de la elevada temperatura del organismo en actividad.

El pinchazo en el costado

Se conoce todavía bastante mal la causa de este dolor. Parece que la creencia en los calambres

del diafragma o de los músculos intercostales para explicarlo no esté demasiado fundada y que una

mejor explicación sería el atasco sanguíneo del hígado (punto del costado derecho) o del bazo

(punto del lado izquierdo).

El segundo aliento


Durante los primeros minutos de un ejercicio violento, una disnea importante asociada a una

sensación de angustia, parecen ligadas a la inadaptación entre la necesidad y el aporte en oxígeno

a nivel de los músculos activos (trabajo anaeróbico). Progresivamente, estos fenómenos

desaparecen para dejar sitio a un "equilibrio respiratorio" (el Steady state de los anglosajones) o

segundo aliento cuando el ejercicio no es demasiado intenso

Resumiendo:

La respiración está asegurada por el conjunto de las etapas que constituyen la cadena de

transportadores del O2 y del CO2. Ella, permite de forma notable a estos dos gases ser vehiculados a

distancia, lo que asegura el intercambio gaseoso entre la célula y el aire atmosférico.

Esquemáticamente, distinguimos dos etapas:

-la ventilación, que trae los volúmenes gaseosos al nivel donde podrán tener lugar los intercambios;

-la difusión, que permite el intercambio gaseoso y utiliza el tejido sanguíneo como transportador de

los gases desde los alvéolos pulmonares hasta la célula y a la inversa.

La difusión es pues tributaria de la adaptación coordinada de las funciones respiratorias y cardio-

vasculares todavía llamadas cadena de transportadores.

Metabolismo energético.

Introducción

La contracción muscular permite los poderosos movimientos de la halterofilia, los rápidos del esprínter,

los armoniosos de la danza así como los precisos del tirador de esgrima.

En algunas actividades como la natación, las carreras de fondo, el remo, el ciclismo o el esquí de

fondo, es el tiempo durante el cual las contracciones musculares pueden ser mantenidas a su nivel

óptimo lo que importa. Al contrario, en los movimientos muy complejos de la gimnasia, del

badminton, de la danza o el esgrima, el papel del sistema nervioso prevalece para controlar y

coordinar las diferentes contracciones musculares.

En todos los casos, el dominio motriz se traduce siempre en la aparición de signos eléctricos que

recorren los nervios motores. Una vez llegan a la unión neuro-muscular (o Placa motriz), desaparecen

después de haber provocado la liberación de una sustancia química, la acetilcolina, almacenada

en las terminaciones de las fibras nerviosas. Desde ese momento, el papel del sistema nervioso ha

terminado y los fenómenos que acontecen después, se desarrollan de una manera autónoma en el

seno de la célula muscular. Estos fenómenos se traducen en la liberación de la energía necesaria

para la contracción del músculo.

Los músculos esqueléticos pueden hacer variar sus reservas energéticas entre límites muy importantes.

Cuando realizan un trabajo máximo, sus necesidades de E pueden verse multiplicadas por 80 a 100.

Teniendo en cuenta la masa que representan (alrededor del 40% de la masa total del cuerpo), se

puede uno imaginar fácilmente que la actividad muscular es la principal tributaria de las reservas

energéticas del cuerpo.

¿De dónde viene esta energía?

*o bien de las reservas del organismo que pueden ser directamente utilizadas con o sin oxígeno;


*o bien de la combustión más lenta de glúcidos, lípidos y prótidos que se encuentran almacenados

en el músculo o vehiculados por la circulación de la sangre.

Se adivina entonces que el mantenimiento de la actividad muscular exige una profunda

modificación de todos los sistemas susceptibles de:

*aportar oxígeno y sustancias necesarias;

*evacuar el CO2, el calor y los deshechos producidos.

Estas son las modificaciones y sus consecuencias sobre el ejercicio y el entrenamiento que ahora

vamos a estudiar, distinguiendo dos etapas sucesivas:

-La etapa tisular, que condiciona en parte a la siguiente (y que veremos en esta lección);

-La etapa de los intercambios con el medio circundante por la acción intermediaria de la respiración,

la circulación la digestión y la excreción (que veremos en las lecciones siguientes).

Estructura del músculo esquelético

El músculo esquelético está formado por un conjunto de células (o fibras musculares), reunidas por

tejido conectivo fibroso elástico, y recorridas por numerosos capilares sanguíneos, nervios y

terminaciones nerviosas. Estas fibras de 10 a 100 de diámetro, y en las que la longitud puede

alcanzar los 30 cm., se caracterizan por la presencia de bandas transversales claras y oscuras

regularmente alternas, lo que da nombre al músculo (estriado).

Cada fibra contiene un gran número de elementos cilíndricos: las miofibrillas.

Las estrías transversales de las miofibrillas comprenden, al nivel de cada unidad funcional (o

sarcómera), dos tipos de filamentos:

*Los miofilamentos gruesos (de Miosina), que ocupan la parte media de la sarcómera y se

corresponden con las bandas oscuras;

*Los miofilamentos delgados (de Actina), fijados a las dos extremidades de la sarcómera, sobre la

estructura llamada Estría Z.

Sobre un corte transversal de la zona de cabalgamiento de los miofilamentos, cada miofilamento de

miosina se encuentra rodeado por seis miofilamentos de actina, y cada uno de estos, lo es por tres

miofilamentos de miosina.


La miosina, en forma de "palo de golf" presenta -al nivel de su extremidad globular- dos

emplazamientos capaces respectivamente de:

+combinarse con la actina;

+degradar las moléculas de ATP (Adenosín TriFosfato); esta actividad ATPásica es reforzada por la

presencia de la actina.

ATP<----------> ADP+ P+ Energía

Enrolladas de manera espiral alrededor de la doble cadena helicoidal de los filamentos de actina

hay dos proteínas: la troponina y la tropomiosina, que juegan un importante papel en la regulación

de la contracción y relajación musculares.

Este conjunto constituye a los verdaderos "pistones y cilindros" del "motor" de la fibra estriada. Su

interacción acarrea el acortamiento de las sarcómeras y de la fibra entera. La fuerza resultante actúa

sobre las palancas óseas por el intermedio de elementos elásticos del músculo (tendones y tejido

conectivo), y engendra el movimiento.

La contracción muscular

Según la teoría del deslizamiento de H.E. Huxley, el acortamiento del músculo estriado es el resultado

de los movimientos de los filamentos, los unos en relación con los otros, los de miosina deslizan entre

los de actina a la manera de "golpes de remo".


Las protuberancias de la miosina ("cabezas") se aferran a los filamentos de actina mediante la

formación de puentes de unión y los estiran. Estos últimos, deslizan los unos sobre los otros

encajándose.

Este movimiento elemental que se produce múltiples veces en el curso de la contracción, requiere -

cada vez- la energía liberada por la rotura de la molécula de ATP.

La relajación cuenta con la presencia de dos proteínas reguladoras, la troponina y la tropomiosina.

Por su posición, la tropomiosina se opone a la combinación espontánea de la miosina y de la actina,

inhibiendo por lo tanto la contracción. Este bloqueo depende de la presencia o de la ausencia de

Calcio, que se fija sobre la troponina. El conjunto "troponina-calcio" desplaza a la molécula de

tropomiosina, con lo que la inhibición se levanta provisionalmente. El ATP puede entonces fijarse

sobre el lugar ATPásico de la "cabeza" de la miosina y liberar su energía potencial.

¿Por qué mecanismo el calcio, que podría ser el elemento clave del acoplamiento entre la

excitación de la fibra muscular (orden nerviosa) y la contracción (respuesta motriz) es puesto en

presencia de proteínas reguladoras después de la contracción?.

En reposo, la membrana celular o sarcolema, presenta entre su cara interna y su cara externa una

diferencia de potencial estable.

Por el impulso nervioso, la acetilcolina liberada al nivel de las terminaciones nerviosas o placas

motrices, provoca una inversión de este potencial que se propaga muy rápidamente por el interior y

a lo largo de la fibra. Este fenómeno se ve favorecido por la invaginación del sarcolema que tapiza

como un dedo de guante vuelto a los túbulos transversos.

A un lado y otro de los mismos, se disponen unos reservorios de Calcio, denominados Cisternas, que

están unidas al túbulo, formando un conjunto denominado Tríada. Después del paso del potencial

de acción a lo largo de los túbulos, la membrana se volverá permeable al calcio, según un

mecanismo todavía mal conocido.

El calcio difunde entonces en el medio interior de la fibra (citoplasma), y se fija de forma selectiva

sobre los lugares receptores de la troponina, produciendo una ligera rotación de la tropomiosina, lo

que es suficiente para levantar la inhibición que ella ejercía y poner en contacto los receptores de

la actina y de la "cabeza" de la miosina. El puente actina-miosina así realizado, entraña la rotura de

la molécula de ATP, cuya energía es utilizada para estirar los filamentos de actina.

La relajación se produce por el retorno del calcio al interior de las cisternas. Este transporte de calcio

desde el citoplasma hacia las cisternas es un fenómeno de transporte activo, que también requiere

energía. Esta energía también proviene de la rotura del ATP.

La sucesión de las etapas de la contracción muscular supone la presencia constante de moléculas

de ATP, con enlaces ricos en energía.

El ATP es pues, el elemento central de la contracción del músculo esquelético, elemento que deberá

de ser sin cesar renovado para hacer frente a las necesidades de la actividad física.

La síntesis del ATP

La presencia del ATP es la condición para la realización del trabajo muscular. Pero el organismo no

dispone más que de una extremamente reducida reserva de ATP (4 a 5 mmol/Kg de músculo). Una

simple carrera podría agotarlo totalmente en uno a dos minutos y el ejercicio máximo en 1 a 2


segundos. Sin embargo, incluso en éste último caso, el nivel de las reservas no acusa más que una

discreta disminución al comienzo de la actividad, y tiende en seguida a estabilizarse en valores

próximos a los de reposo.

Esto nos indica que la molécula de ATP es renovada a medida que se degrada.

Durante el curso del ejercicio, este movimiento cíclico de degradación y de síntesis se encuentra

bajo la dependencia de tres procesos complementarios:

. El proceso anaeróbico aláctico;

. El proceso anaeróbico láctico;

. El proceso aeróbico.

Cada uno de ellos, se caracteriza por:

+ un plazo de intervención;

+ un débito (deber) máximo o potencia, que es la cantidad máxima de energía producida por

unidad de tiempo. La unidad de medida es el Julio por segundo (J/s) o Watt.

1 J/s= 1 Watt;

+ una reserva total de energía disponible o capacidad. La unidad de medida es el Julio o en fisiología,

la caloría,

1 cal= 4,186 Julios;

+ un rendimiento o informe de la energía efectivamente utilizada para un trabajo, sobre la energía

liberada, que se expresa en porcentaje;

+ y por uno o más factores limitantes.

En reposo, o cuando las actividades son de escasa intensidad, la fibra muscular saca su energía de

su propio almacén de sustancias (glúcidos y lípidos esencialmente, pues los prótidos intervienen sobre

todo en el mantenimiento celular), y del oxígeno vehiculado por la sangre.

Cuando las necesidades de oxígeno se desbordan, sea porque se comienza el ejercicio antes que

la cadena de transportadores de oxígeno (pulmones, sangre, corazón, vasos sanguíneos, difusión

celular, ...) no se hallan adaptado todavía, sea en el curso de ejercicios muy intensos, según la

duración de estos ejercicios, la célula puede llamar a dos procesos de urgencia que son:

*el proceso anaeróbico aláctico;

*el proceso anaeróbico láctico.

El proceso anaeróbico aláctico

Este proceso recoge al conjunto de reacciones que aseguran la síntesis de ATP en ausencia de

oxígeno (anaerobiosis) y sin la producción final de ácido láctico (aláctico).


Cronológicamente, este proceso interviene desde el comienzo del ejercicio. Excepto las pequeñas

cantidades disponibles de ATP, la célula utiliza otro componente rico en fósforo: el Fostato de

Creatina (CP), de la reserva intracelular.

El CP, que libera su energía casi tan rápidamente como el ATP, no puede sin embargo ponerla de

forma directa a disposición de los sistemas contráctiles del músculo, pues tiene la necesidad de un

enzima: la Creatina fosfokinasa (CPK), que le permite ceder un fostato al ADP para formar ATP:

CP + ADP ATP +C

La síntesis de ATP se puede realizar también gracias a la condensación de dos moléculas de ADP,

con la formación de una molécula de ATP y otra de AMP. Esta reacción se produce en presencia del

enzima Miokinasa (MK) y por esta razón es a menudo denominada reacción miokinasa:

ADP + ADP ATP + AMP

La formación de moléculas de ATP, según este mecanismo, no aparece más que cuando la

concentración de ATP es muy baja y la de ADP, elevada. El papel esencial de la Miokinasa, análogo

al de grandes concentraciones de ADP, es, activar otro modo de síntesis del ATP: la glucolisis

anaerobia.

El proceso anaeróbico aláctico, se caracteriza pues por:

.un plazo de intervención, prácticamente nulo;

.una potencia muy elevada: 400 kJ/min en la persona sedentaria y hasta 750 kJ/min en el deportista

especializado;

.una escasa capacidad: 30 kJ en la persona sedentaria y hasta 50 kJ en el deportista entrenado;

.un rendimiento elevado: 41% de término medio;

.el agotamiento de las reservas en fosfágeno (ATP, CP) que constituye su factor limitante.

El proceso anaeróbico láctico o glucolisis anaerobia

Este proceso engloba al conjunto de reacciones que permiten la síntesis del ATP por la degradación

(catabolismo) de la glucosa (o azúcar) sin la utilización de oxígeno y con la producción final de ácido

láctico.

El glucógeno de reserva en la fibra muscular, representa la forma de almacenamiento de la glucosa.

El catabolismo de una molécula de glucosa o de glucógeno se desarrolla según un proceso

complejo que necesita numerosas etapas. Cada una de estas etapas está guiada por un enzima

específico. Las etapas esenciales de este proceso son:

1.- La glucosa penetra en la célula utilizando un ATP;

2.- Su degradación y la del glucógeno, que constituyen las Unidades glucosa, pasa por una etapa

común: la formación de Glucosa 6-fosfato y siguiendo a continuación el mismo proceso;


3.- Una unidad glucosa (C6H12O6) es catabolizada, con o sin oxígeno, en dos moléculas de Piruvato

(C3H4O3). En esta reacción se liberan 2 hidrógenos. El hidrógeno (H+) que no puede quedarse en

estado libre en la célula, es aceptado por un coenzima: la Nicotinamida Adenina Dinucleótido

(NAD), que interviene -por lo tanto- como transportador de hidrógeno.

NAD+ 2H+ ------> NADH + H+

Al estar la concentración de NAD limitada, para proseguir con la glucolisis, es necesario su "reciclaje".

El NADH debe ceder sus hidrógenos, para estar de nuevo disponible. En este estadío, si el aporte de

oxígeno es insuficiente, el ácido pirúvico juega el papel de aceptor del hidrógeno y en presencia del

enzima: Lácticodeshidrogenasa (LDH), produce el Ácido láctico (C3H6O3).

El balance de la glucolisis anaerobia puede entonces resumirse así: una molécula de unidad glucosa

se descompone dando dos fragmentos: uno de ellos, se oxida (es decir, pierde su hidrógeno) por la

otra, liberando así energía. Esta energía es utilizada para la síntesis de ATP a partir de ADP y Ps

inicialmente producidos.

En el total:

2 ATP son producidos con la degradación de la glucosa plasmática (glucolisis anaerobia) y 3 ATP con

el glucógeno celular (glucogenolisis anaerobia).

1 Glucosa+2NAD+2ADP+2Pi -------> 2 Piruvato+ 2NADH + H++ 2ATP

El ácido láctico: factor limitante del proceso anaeróbico láctico

Sabemos que la condición de la vida celular es el mantenimiento, entre ciertos límites, de la

estabilidad del medio intracelular (estabilidad del nivel de acidez, de la temperatura y de la masa

líquida). El conjunto de las reacciones bioquímicas dependen de ello.

La acumulación del ácido láctico, induce a una elevación de la concentración de iones H+, y por lo

tanto del nivel de acidez. Esto, tiene por efecto inhibir la acción de los enzimas de la glucolisis.


La disminución de la glucolisis, implica la bajada de la síntesis de ATP. Como el ATP representa a la

fuente de energía inmediatamente utilizable por los sistemas contráctiles del músculo, se puede

deducir una caída de las tensiones desarrolladas por estos últimos.

La fatiga que se manifiesta al final de un ejercicio máximo de breve duración, podría ser explicada

por una disminución de la actividad glucolítica y no por el agotamiento de las reservas de

glucógeno, que permanecen a un nivel relativamente elevado.

El ácido láctico podría también actuar directamente sobre los elementos contráctiles (actina y

miosina) mediante un mecanismo todavía mal conocido.

En todo caso, una muy fuerte acumulación de ácido láctico intracelular, en donde la concentración

depende del nivel de entrenamiento del sujeto, se acompaña de una bajada de la intensidad, o por

la parada del ejercicio, mientras que las reservas de glucógeno son todavía importantes.

El ácido láctico aparece pues, como el factor limitante del proceso anaeróbico láctico.

Recorrido del ácido láctico

La reanudación de la actividad celular necesita la eliminación del ácido láctico producido.

Una parte, estimada en más o menos el 50%, difunde fuera de la célula en los diferentes

compartimentos líquidos del organismo y sobre todo en el plasma, donde es tamponado. La sangre

lo vehicula hacia el miocardio (gran consumidor de lactato), hacia el hígado, donde se retransforma

en glucógeno (Ciclo de Cori), hacia los territorios en reposo, donde las fibras musculares -en

presencia de oxígeno- lo catabolizan en H2O y CO2, y hacia los riñones que lo eliminan.

Cuando el aporte de oxígeno es suficiente, la otra parte que ha quedado en la célula, puede:

a) volver a dar piruvato gracias a la reversibilidad de la reacción Piruvato-Lactato, y entonces puede:

-entrar en la cadena de reacciones aeróbicas para ser totalmente catabolizado en CO2 y H2O con

la formación concomitante de ATP;

-ser retransformado, por la reversibilidad de las reacciones de la glucogenolisis, en glucógeno.

b) ser transformado en Alanina (producto del catabolismo de los prótidos).

El ácido láctico no es pues más que un desecho que limita la actividad celular, pero puede, en

ciertas circunstancias, mejorar las reservas en energía potencial de la célula.

En el estado de conocimiento actual, no existe una unanimidad total en el recorrido exacto del ácido

láctico.

Características del metabolismo anaeróbico láctico.

a) su plazo de intervención

La glucolisis se pone en juego desde el comienzo del ejercicio. Su intensidad es tanto más elevada

cuando la bajada de ATP ha sido importante; sin embargo, a causa de numerosas transformaciones

intermedias, su plazo de intervención eficaz, se sitúa entre 20 y 30 segundos.

b) su potencia


Puede ser muy importante: 200 a 250 kJ/min en un sujeto no entrenado y hasta 500 kJ/min en el

deportista entrenado; esta potencia puede alcanzarse y mantenerse entre el 30avo y el 50avo

segundo.

c) su capacidad

Depende de las posibilidades individuales de acumulación de lactato intracelular. Se sitúa de media

entre los 95kJ en el sujeto sedentario y los 120 kJ del deportista entrenado.

d) su factor limitante

Está limitado por una demasiado fuerte concentración intracelular de ácido láctico.

e) su rendimiento

No es más que del 26%.

El proceso aeróbico

Está constituido por el conjunto de los procesos de producción de ATP en los que interviene el

oxígeno.

Los glúcidos, los lípidos y secundariamente los prótidos, son las sustancias de las que el catabolismo

permite, en presencia de oxígeno, liberar la energía necesaria para la síntesis de ATP.

La glucolisis aerobia

En presencia de oxígeno, la mayor parte del ácido pirúvico resultante de la degradación de

unidades glucosa, se combina con el Coenzima A para dar el Acetil-coenzima A, que es enseguida

oxidado en las mitocondrias, en el curso del Ciclo de Krebs. El encadenamiento de las reacciones

del Ciclo de Krebs, se acompaña de la liberación de CO2 y de H2. El hidrógeno es transportado por

sus aceptores (NAD y FAD) hasta la cadena respiratoria, en la que -por pequeñas etapas sucesivas-

su energía potencial es liberada para sintetizar grandes cantidades de ATP, a partir de ADP y Pi,

inicialmente producidos cuando la contracción.


Balance de la glucolisis aerobica:

1 Glucosa ............................................................ 34 ATP

1 Glucógeno ........................................................ 35 ATP

El catabolismo lipídico o lipolisis

El catabolismo de los lípidos juega también un importante papel en el aporte de la energía necesaria

para la síntesis de ATP. El músculo utiliza a los lípidos esencialmente bajo la forma de Ácidos Grasos

Libres (AGL), provenientes de la degradación de los Triglicéridos. Los Triglicéridos están constituidos

por tres ácidos grasos unidos a una molécula de Glicerol. Se localizan no solo a nivel del plasma y de

los depósitos adiposos (como el tejido adiposo subcutáneo), sino también en las mismas fibras

musculares, bajo la forma de vacuolas lipídicas, así como en las células adiposas intercaladas entre

las fibras musculares. Su degradación (y síntesis) está estrechamente ligada al metabolismo de la

glucosa, pues pasa por intermediarios comunes. La etapa inicial de la degradación de los

triglicéridos, controlada por la actividad del enzima triglicéridolipasa, es la separación de los tres

ácidos grasos del glicerol. Glicerol y ácidos grasos siguen desde ese momento vías diferentes. El

glicerol entra en la vía de la glucolisis, que sigue desde ese momento hasta su término. La

degradación de los ácidos grasos pasa por el proceso de la Beta-oxidación y exige al coenzima A y

a los transportadores de hidrógeno, para entrar en el ciclo de Krebs y la cadena de reacciones

aeróbicas.

La degradación de los triglicéridos depende pues, esencialmente, de la de la glucosa y de la

presencia necesaria de cantidades importantes de oxígeno. El balance final hace aparecer

posibilidades muy importantes de síntesis de ATP. Los lípidos son pues excelentes formas de

almacenamiento de energía.

_Degradación del glicerol ..................................... 22 ATP

_Degradación de los 3 ác. grasos ..... 147ATPx3 ........ 441 ATP

Balance Total .............................................................. 463 ATP


El catabolismo de los prótidos

El aporte energético necesario para la síntesis de ATP por la vía de la degradación de los prótidos,

no es más que secundario, comparado al de la degradación de los glúcidos y de los lípidos. En

condiciones normales, los prótidos intervienen poco en el metabolismo energético. Constituyen -ante

todo- los materiales de construcción: para la construcción de nuevos tejidos o en el mantenimiento

de las células ya formadas, donde juegan un papel muy importante, durante el crecimiento y los

procesos de musculación.

Como en el caso de los lípidos, la degradación de los prótidos en aminoácidos, debe asociarse al

catabolismo de los glúcidos para contribuir a la síntesis de ATP. Estos aminoácidos (Ac. Glutámico,

Alanina y Glicina) entran a diferentes alturas en el catabolismo de dichos carbohidratos. Habría que

limitar la función energética de los ácidos aminados a ciertos casos particulares como el ayuno

prolongado o a ejercicios de larga duración acompañados de una alimentación carencial en

glúcidos y lípidos.

Las características del metabolismo aerobio

a) Plazo de intervención

Puesto en juego desde el comienzo del ejercicio, el plazo de su intervención preponderante

depende de la adaptación progresiva del sistema transportador de oxígeno (ventilatorio y cardio-

vascular) y de las numerosas reacciones que aseguran el catabolismo de las sustancias utilizadas

(unidades glucosa y ácidos grasos libres).

Su pleno rendimiento no se alcanza hasta el cuarto minuto en el adulto sedentario. Este plazo puede

sin embargo variar con la edad y el nivel de entrenamiento: dos a tres minutos en el niño y dos, e

incluso un minuto, en el deportista entrenado.

b) Potencia y factores limitantes

La potencia del proceso, definida por el consumo máximo de oxígeno o VO2 máximo, está limitada

a la vez por las posibilidades de transporte de oxígeno y de su utilización por la célula.


Muy variables con la edad, el sexo y el nivel de entrenamiento del sujeto, los valores más a menudo

citados son: 60 kJ/min en el hombre y 50 kJ/min en la mujer, adulto joven y de talla mediana, lo que

corresponde respectivamente a VO2s máximos de 3 l/min y 2,5 l/min. También se usa, para ser más

preciso, establecer los valores para con el kilogramo de peso del sujeto, situándose entonces las

medias en los alrededores de 0,9 kJ/min/kg o 45 ml de O/min/kg en el hombre y de 0,7 kJ/min/kg o

35 ml de O/min/kg en la mujer. Estos valores son considerablemente más elevados en el deportista

especializado en esfuerzos de larga duración, lo que parece indicar que la gran variabilidad del VO2

máximo puede ser debida a la dependencia de factores genéticos y al nivel de actividad del sujeto.

c) Capacidad y factores limitantes

Si las reservas de glúcidos y lípidos del organismo, fueran muy importantes y la presencia de oxígeno

ambiental elevada, la capacidad del metabolismo aerobio podría parecer ilimitada. Sin embargo,

es necesario relativizar esta noción, teniendo en cuenta los tres factores siguientes:

*la intensidad del trabajo muscular;

*el nivel de entrenamiento del sujeto;

*sus capacidades de termolisis.

En efecto, la capacidad del metabolismo decrece en función del aumento de la intensidad del

trabajo muscular que la solicita según una relación que tiene en cuenta el nivel de entrenamiento.

Por otra parte, en el curso de ejercicios de larga duración, una parte de la energía se libera en forma

de calor, que es necesario evacuar. El aumento de calor (o hipertermia) es también un factor

limitante de la capacidad metabólica. De la aptitud a eliminar el calor (o termolisis) dependerá

parcialmente la continuación de las actividades bioquímicas celulares.

d) Rendimiento

Depende también de factores ya mencionados, por lo que es variable entre un individuo y otro. Su

media se sitúa en el 25-26%.

e) Observación:

El organismo posee sus propias reservas de oxígeno, sea disueltas en la sangre y en el líquido

intersticial (<>250 ml), sea unidas a la mioglobina (proteína abundante en el músculo estriado,

causante en gran parte de su color rojo) de ciertas células musculares (50 ml). Estas reservas podrían

jugar un papel no indiferente al comienzo del ejercicio de fuerte intensidad o cuando se trabaja por

intervalos de corta duración. El suplemento de energía aportado por estas reservas se ajustaría al

obtenido inicialmente por la degradación de los fosfágenos (ATP, CP).


Resumiendo:

La energía que permite la resíntesis del ATP necesario para la contracción muscular está asegurada

por tres fuentes diferentes (ver fig.):

*Anaeróbica aláctica, que resulta de la utilización de las reservas de fosfágeno intracelular (ATP y

CP);

*Anaeróbica láctica, que utiliza -en ausencia de oxígeno- el glucógeno intracelular o la glucosa

vehiculada por la sangre y se acompaña de la producción final de ácido láctico;

*Aeróbica, que requiere la presencia de oxígeno para catabolizar las unidades glucosa o los ácidos

grasos libres en CO2 y H2O. Esta fuente permite la síntesis de las mayores cantidades de ATP.

Cada una de las tres fuentes es puesta en juego desde el comienzo de la actividad muscular pero

se vuelve preponderante según un balance que les es propio. Se diferencian además por su potencia

o débito máximo de síntesis del ATP que ellas permiten y por su capacidad o total de sus reservas

potenciales de energía (ver fig.). El mantenimiento de su potencia viene determinado por sus factores

limitantes, que són respectivamente:

+la bajada o desaparición de las reservas de fosfágeno (ATP,CP)(Anaerobica aláctica);

+una acidez del medio elevada, inducida por la acumulación de lactato intracelular (Anaeróbica

láctica);

+por las posibilidades de transporte y de utilización del oxígeno al nivel celular (VO2 máximo) y por la

bajada de las reservas de glucógeno (Aeróbica).


Fibras musculares y procesos energéticos

La intensidad y duración del ejercicio no son las únicas en influenciar la utilización de las diferentes

sustancias energéticas. Para explicar el mecanismo de los diferentes metabolismos, hemos

considerado hasta aquí al músculo como un sistema homogéneo. Las técnicas de biopsia muscular

y de histoquímica, desarrolladas sobre todo después de Bergstrom y Hultman (1.967), han mostrado

que este no es el caso. El músculo está compuesto de diferentes tipos de fibras cuyas características

específicas son: el tamaño, la contractibilidad, las reservas en sustancias, el equipamiento y la

actividad enzimática, el número y el tamaño de las mitocondrias que contienen y el número de

capilares sanguíneos que las irrigan.

Clásicamente, se identifican dos grandes grupos de fibras según su capacidad de producción y su

velocidad de utilización del ATP (y por lo tanto de su velocidad de contracción):


.las fibras del tipo I de contracción lenta;

.las fibras del tipo II de contracción rápida, que se subdividen en:

-II a, o fibras intermedias;

-II b, el tipo más puro de fibras de contracción rápida.

En el momento de la contracción, la unidad elemental en la que se distribuyen los impulsos nerviosos,

constituye la Unidad motriz. Una unidad motriz es el conjunto formado por una neurona motora alfa

y la totalidad de las fibras que enerva. En el seno de cada una de estas unidades, las fibras son todas

del mismo tipo. Sin embargo, la velocidad de contracción, las reservas de sustancias y el

equipamiento enzimático no son los mismos en todas las fibras.

Estas variaciones dependen de la actividad de las neuronas motoras. No es por lo tanto sorprendente

encontrar una estrecha relación entre la composición bioquímica de las fibras y la importancia de

las estimulaciones nerviosas que están acostumbradas a recibir.

Por otro lado, es muy importante saber que todas las fibras musculares poseen potenciales

metabólicos aerobios y anaerobios que desarrollan, vía hipertrofia, la actividad física a la cual están

regularmente sometidas.

Por estas razones, es indispensable conocer bien el nivel de actividad, la especialización o el

entrenamiento de un sujeto, antes de estudiar las características de sus fibras musculares.

Fibras de contracción lenta del tipo I

Lo esencial del ATP producido por estas células descansa sobre su aprovisionamiento adecuado en

oxígeno. Todas sus especificidades fisico-químicas se articulan alrededor de esta condición:

*rodeadas de una rica red capilar por donde llegan oxígeno y nutrientes, su pequeño diámetro (25

micras), favorece su difusión;

*además, la mioglobina que ellas encierran en gran cantidad, asegura el almacenamiento de

pequeñas cantidades de oxígeno inmediatamente disponible y aumenta la velocidad de difusión

de este gas a través de la membrana en el sentido:

Capilar -------> medio intersticial -------> célula

Gracias al conjunto de estos factores (pequeño diámetro, número y tamaño de sus mitocondrias,

alto contenido en mioglobina, número de capilares, alto contenido en lípidos fragmentados o

triglicéridos), las fibras del tipo I pueden mantener una contracción durante mucho tiempo, se fatigan

poco y son solicitadas principalmente en los esfuerzos de larga duración. Por contra, el poder

ATPásico de la cabeza de su miosina es escaso, por lo que su velocidad y su poder de

contractibilidad son también escasos. Por estas razones, los anglosajones las llaman: slow twitch fibers

o ST.

Fibras de contracción rápida del tipo IIb o Fast Twitch b (FTb)

En el lado contrario, el equipamiento enzimático de las fibras IIb no les permite más que un escaso

metabolismo aeróbico, pero están por el contrario muy adaptadas a la utilización del glucógeno

para producir lo esencial de ATP, por la vía de la glucolisis anaeróbica. Por otra parte, ellas pueden

contraerse rápidamente en razón a la aptitud de su miosina para degradar el ATP. La importancia


de su concentración en enzimas y sustancias (fosfágeno y glucógeno) interviene en el metabolismo

aláctico y láctico, permitiéndoles un mucho mayor débito (o potencia) de producción de ATP.

Este débito elevado agota más rápidamente las reservas de fosfágeno y de glucógeno y en el caso

de esfuerzos en anaerobiosis, se acompaña de una producción importante de ácido láctico que

acaba bloqueando la contracción. Bajada de reservas y acumulación de lactato explican la

precocidad de la fatiga.

Estas fibras, las más anchas (45 micras), presentan una relación "superficie de sección

capilar/superficie de sección de fibra" muy pequeña, una concentración extremadamente baja en

mitocondrias y en mioglobina. Esta última particularidad las hace aparecer más claras en el músculo,

por lo que se las llama a menudo fibras blancas, por oposición a las fibras I o fibras rojas.

La gran velocidad de contracción y la precoz fatigabilidad son las dos principales características de

las fibras IIb.

Fibras oxidativas de contracción rápida del tipo IIa o Fast Twitch a (FTa)

Estas fibras, de fuerte poder oxidativo, de contracción rápida y de mediano grosor (35 micras), tienen

propiedades intermedias entre las dos fibras precedentes. Su vascularización es bastante semejante

a la de las fibras del tipo I, también contienen la misma cantidad de glucógeno, pero su reserva

lipídica (en triglicéridos) es mucho menos importante.

Estas características indican:

*una gran velocidad de contracción;

*un poder glucolítico elevado;

*un poder oxidativo importante que les permite ser menos fatigables que las fibras del tipo IIb.

Fibras de contracción rápida del tipo C

Se ignora todavía el significado de estas fibras, pero podrían representar una forma transitoria entre

las fibras de contracción rápida y las de contracción lenta. Se las encuentra en el bebé algunos días

antes de nacer y en el atleta de alto nivel especializado en las actividades de larga duración.

Reparto de los diferentes tipos de fibras

La actividad contráctil varía según la función de los músculos y según la rapidez o la fuerza del

movimiento que imponen las circunstancias.

Los músculos que soportan el peso del cuerpo y los músculos posturales deben ser capaces de

mantener una prolongada actividad sin la aparición demasiado precoz de la fatiga. En estos

músculos, el porcentaje de fibras de alto poder oxidativo del tipo I es el más importante.

Otros músculos, al contrario, deben ser capaces de engendrar movimientos rápidos e intermitentes,

y son por esto más ricos en fibras de contracción rápida.

En circunstancias habituales, es a estos dos tipos de actividad a lo que deben responder la mayoría

de los músculos, lo que explica la heterogeneidad de la repartición de sus fibras. Ciertos atletas


pertenecientes a la élite deportiva, presentan sin embargo predominancias muy marcadas hacia un

tipo u otro de fibra. Esta situación puede deberse también a una herencia genética compatible con

las necesidades de la disciplina, así como por programas de entrenamiento dirigidos de forma

específica a la consecución de una marca deportiva.

¿Cómo se reclutan para un mismo músculo los tres tipos de fibras?

De una manera general, a los diferentes tipos de estimulaciones nerviosas les corresponden diferentes

tipos de contracciones.

A pequeñas frecuencias de estimulación (ejercicios de escasa intensidad), sólo las fibras de

contracción lenta y fuerte poder oxidativo son reclutadas. En el curso de ejercicios de resistencia

aeróbica por ejemplo, la frecuencia de los potenciales de acción es relativamente pequeña y sólo

una parte de las unidades motrices de fibras I es reclutada y se contrae de una manera síncrona.

En efecto, como la graduación de la intensidad del esfuerzo muscular depende del número de

unidades motrices reclutadas, parece lógico admitir que sólo una fracción de la totalidad de las

fibras musculares es implicada en el proceso de contracción. Estas fibras utilizan al ATP. Durante ese

mismo tiempo, las fibras provisionalmente inactivas son la sede de la resíntesis del ATP. Este

funcionamiento asíncrono y particularmente económico, permite, según la intensidad del trabajo, la

prolongación más o menos importante del ejercicio.

A medida que se eleva la intensidad del ejercicio, la actividad nerviosa aumenta su frecuencia. De

cuando en cuando unidades motrices son reclutadas, el ejercicio se vuelve enérgicamente más

dispendioso sin poder encontrar las condiciones de equilibrio entre la degradación y la resíntesis del

ATP. Su duración se acorta por tanto.

La actividad nerviosa puede ir desde breves descargas intensas destinadas a la mayor parte de las

unidades motrices en ejercicios intensos de corta duración (saltos, halterofilia), hasta descargas

prolongadas de bajas frecuencias destinadas a las unidades motrices de fuerte poder oxidativo en

los ejercicios de resistencia aeróbica.

La frecuente repetición de un mismo tipo de ejercicio (intensidad+duración), se acompaña no sólo

de una adaptación específica de la actividad nerviosa que le es destinada sino también de

modificaciones progresivas de la composición química de las fibras musculares solicitadas.

Es necesario recordar que en el caso de entrenamientos muy activos, todas las fibras se adaptan.

Las fibras IIa y IIb pueden presentar, lo mismo que las fibras I, un aumento de su capacidad oxidativa,

que expresada en porcentaje de su potencial inicial, es más importante que la de las fibras de

contracción lenta.

Por lo mismo, las fibras del tipo I pueden aumentar, entre ciertos límites, sus poderes contráctiles y

glucolíticos.

La cuestión actual es la de saber si el entrenamiento transforma el genotipo de las fibras o si solo

alguna de sus características histoquímicas es modificada. Según esta última hipótesis, las fibras

deberían retornar a su estado inicial con una parada prolongada del entrenamiento.

Otra cuestión no resuelta y controvertida es la de saber si el entrenamiento intensivo aumenta el

número de fibras o si sólo es afectado el tamaño de las mismas.


Sea lo que fuere, el estudio de muestras musculares recogidas del mismo lugar de un mismo músculo

muestra:

*un gran contenido en glucógeno en todas las fibras antes del entrenamiento;

*una bajada de glucógeno en las fibras I después de un trabajo aeróbico (intensidad <=75% de VO2

máximo). Si el trabajo se prolonga hasta el agotamiento, el glucógeno de las fibras IIa y después el

de las IIb es cronológicamente utilizado;

*una caída del contenido en glucógeno de las fibras IIb y IIa después de ejercicios de sprint, mientras

que el de las fibras I es poco afectado.

Se puede deducir de estos estudios, que si se entrena a velocidades poco elevadas, sólo las fibras

lentas son solicitadas. Por el contrario, los ejercicios de velocidad elevada se aseguran por la solicitud

de fibras de contracción rápida.

Los ejercicios de fuerza con cargas pesadas parecen poner en juego un conjunto de unidades

motrices más importantes que comprenden lo mismo fibras I que fibras II.

Es pues muy importante armonizar durante los entrenamientos estas tres formas de solicitaciones para

responder a las exigencias de la competición.

Resumiendo:

El músculo esquelético humano está compuesto de fibras musculares de características diferentes:

Las fibras I de contracción lenta y poco fatigables, desarrollan esencialmente un metabolismo

aerobio, interviniendo generalmente en los ejercicios de escasa intensidad y larga duración;

Las fibras IIb de contracción rápida y muy fatigables, permiten, gracias a la importancia de sus

metabolismos anaeróbicos aláctico y láctico, la realización de ejercicios de fuerte intensidad y breve

duración;

Las fibras IIa, que ofrecen características intermedias, pueden entrar en juego lo mismo en ejercicios

de elevada intensidad como en los de larga duración.


Bases fisiológicas de la nutrición y de la hidratación.

A medida que el bolo alimenticio avanza por el tubo digestivo, sufre una serie de transformaciones

químicas. Este es un proceso de simplificación por etapas. En cada etapa se secreta una enzima

hidrolítica específica, cuya función es producir un cambio químico en el que las moléculas de agua

interactúan con las del alimento. Cada enzima actúa sobre un tipo específico de moléculas. Esta

acción enzimática es extracelular.

Digestión en la boca

La acción química sobre los alimentos se inicia en la cavidad bucal. Aquí un enzima salival, producido

por las glándulas salivales, comienza la hidrólisis del almidón.

La saliva está compuesta en un 95% de agua, estando formado el 5% restante por: minerales, moco

lubricante y ptialina (o amilasa salival). La ptialina convierte al almidón en maltosa (disacárido) no

sólo en la cavidad bucal (en cuya estancia permanece escaso tiempo el bolo alimenticio) sino que

continúa su acción en el esófago y estómago.

El jugo gástrico

El enzima principal del jugo gástrico es la pepsina (o proteasa gástrica), que actúa sobre las proteínas

dividiendo sus complejas moléculas en grupos sencillos de aminoácidos denominados peptonas, por

lo que comienza el proceso de digestión de proteínas.

El ácido clorhídrico ayuda a la pepsina, disuelve los minerales y destruye muchas de las bacterias

que entran con los alimentos. Además, regula la acción del píloro.

El alimento que pasa pues del estómago al duodeno contiene:

1) Grasas inalteradas

2) Azúcares inalterados

3) Maltosa

4) Almidón no alterado por la ptialina

5) Caseína coagulada

6) Peptonas

7) Proteínas no alteradas por la pepsina

El hígado y la bilis

La bilis (que es el producto digestivo secretado por el hígado) posee las características siguientes: Es

-en parte- un desecho, incrementa la acción digestiva de la lipasa (enzima pancreática que actúa

sobre las grasas) mediante la emulsión de las grasas, permitiendo así una mejor acción de dicho

enzima y -por último- activa a la lipasa.

Esta activación se produce por el cambio del pH logrado por la bilis en el producto alimenticio.

Cuando este producto sale del estómago, es claramente ácido, lo que además de hacer inefectivo


a la lipasa, podría provocar graves daños en la mucosa intestinal. El líquido biliar (de carácter básico)

se va a encargar de neutralizar esta acidez, permitiendo el correcto funcionamiento enzimático.

El jugo pancreático

El jugo pancreático, es alcalino, por la presencia de bicarbonato, que actuará sobre el ácido

clorhídrico y con enzimas que actuarán sobre los tres tipos de nutrientes orgánicos. Contiene a los

enzimas: tripsina, amilasa y lipasa. La tripsina (y la quimiotripsina) continúa el desdoblamiento

enzimático de los prótidos iniciado en el estómago, transformando a las peptonas en péptidos y

actuando también sobre las proteínas no afectadas por la pepsina gástrica.

Como la ptialina, la amilasa transforma el almidón en maltosa. Por último, la lipasa separa a las grasas

en ácidos grasos y glicerina, substancias que ya pueden ser absorbidas por las células somáticas.

La digestión en el Intestino delgado

El líquido secretado por las glándulas intestinales es también muy alcalino, por lo que se termina de

neutralizar a los ácidos gástricos. Contiene cuatro enzimas principales: erepsina, maltasa, lactasa y

sucrasa. La erepsina completa la digestión de las proteínas, transformando en aminoácidos (ya

asimilables por las células) a los péptidos formados por el jugo pancreático.

La maltasa transforma a la maltosa (disacárido) en glucosa (monosacárido) que es el producto final

de la digestión de los carbohidratos y que ya puede ser utilizada por las células somáticas. La lactasa

tiene una acción similar sobre la lactosa o azúcar de leche, al transformarla en glucosa y galactosa

(monosacáridos). La sucrasa, convierte a la sacarosa (disacárido) en glucosa y fructosa

(monosacáridos).

Control de la secreción de las glándulas digestivas

Las glándulas digestivas exocrinas comienzan a secretar cuando existe comida en el tracto digestivo,

o cuando ésta se ve, huele o imagina, mediante complejos mecanismos reflejos nerviosos y

hormonales.

Secreción salivar

Lo que hasta hoy se sabe es que la secreción de saliva es un mecanismo reflejo, producida por

estímulos químicos y mecánicos (presencia de comida en la boca) o por estímulos olfativos y visuales

(olor y visión de los alimentos). Mediante estos estímulos se inicia un impulso aferente que alcanza al

tallo encefálico, que a su vez mandará impulsos eferentes a las glándulas salivares, estimulándolas.

Secreción gástrica

El proceso de la secreción gástrica tiene lugar en tres fases, controladas por mecanismos reflejos y

químicos y reciben el nombre de: cefálica, gástrica e intestinal. A la cefálica, se le conoce también

como la “fase psíquica”, ya que son factores psíquicos los que desencadenan el mecanismo. La

visión, olor, sabor o incluso el pensamiento de una comida agradable, activan los centros de control

del bulbo raquídeo (médula oblonga), desde los que las fibras parasimpáticas del nervio vago

conducen los impulsos eferentes hacia las glándulas gástricas. Estos impulsos, además estimulan la

producción por parte de la mucosa gástrica de una hormona (prostaglandina), la gastrina, que

estimula la secreción gástrica, prolongando e intensificando la respuesta.


Durante la fase gástrica, predomina un mecanismo de control fisico-químico, físico, por la distensión

gástrica producida por el alimento y químico por los productos de la digestión proteica que alcanzan

la porción pilórica. Ambos, estimulan a la mucosa gástrica para que libere cantidades mayores de

gastrina.

La fase intestinal, es la menos entendida de las tres. Los experimentos demuestran que las secreciones

gástricas se inhiben cuando el quimo entra en el duodeno. En ese instante, parece que la mucosa

duodenal secreta unas hormonas (prostaglandinas) como: péptido inhibidor gástrico (GIP), secretina,

colecistoquinina-pan-creozimina (CCK) y tal vez, algunas más, que inhiben la secreción gástrica. La

secreción gástrica también se puede inhibir por el reflejo enterogástrico parasimpático, reflejo que

inhibe la motilidad y secreción gástricas a medida que el quimo llega al duodeno.

Secreción pancreática

Se sabe que ciertas hormonas (prostaglandinas) liberadas por la mucosa intestinal, estimulan la

secreción pancreática. La secretina, p.ej., estimula la producción de jugo pancreático, pobre en

enzimas pero rico en bicarbonato, lo que ayudará a la tamponación del quimo (parece, que a la

vez, las grasas duodenales tb. la estimulan y la secretina hace que la vesícula incremente su

secreción de bilis). La colecistoquinina-pan-creozimina (CCK), hace que el páncreas incremente su

secreción de jugo pancreático, rico en enzimas; se opone a la influencia de la gastrina, inhibiendo

la secreción de ClH por las glándulas gástricas; y estimula la contracción de la vesícula biliar, pasando

así más bilis al duodeno.

Secreción biliar

Como ya hemos visto, las hormonas liberadas por la mucosa intestinal, estimulan la salida de la bilis

de la vesícula.

Secreción intestinal

Sabemos poco acerca de la regulación del jugo intestinal. Algunos hechos sugieren que la mucosa

intestinal, estimulada por el ácido clorhídrico y los productos alimenticios, libera hormonas

(prostaglandinas) entre las que se encuentra el péptido intestinal vasoactivo (VIP), que aumenta la

producción de jugo intestinal. Se supone que ciertos mecanismos nerviosos también ayudan a

controlar la secreción del jugo intestinal.

La absorción

En la mucosa del intestino delgado hay una inmensa cantidad de proyecciones denominadas

vellosidades intestinales, que dan un aspecto aterciopelado a su pared y que presentan a su vez

células con microbillis. En su interior -y prácticamente en contacto con el exterior- hay vasos

sanguíneos (arterias y venas) y vasos linfáticos o quilíferos, que se ramifican. Estas estructuras sirven

para aproximar la sangre y la linfa al alimento digerido, facilitando así el proceso de absorción.

La glicerina y los ácidos grasos pasan a través de las vellosidades intestinales a los vasos quilíferos,

para ser transportados por la linfa. Los monosacáridos y los aminoácidos atraviesan las vellosidades

y son recogidos por los vasos sanguíneos que los transportarán a todas las células y por último al

hígado (como órgano regulador de los mismos, transformando a los aminoácidos en urea y a los

monosacáridos en glucógeno).


Absorción en el Intestino grueso

El intestino grueso recibe una masa acuosa de alimento no digerible que proviene del intestino

delgado. Cuando esta masa atraviesa el colon, éste absorbe gran parte del agua y la pasa a los

tejidos. La materia residual recibe el nombre de heces y se hace más sólida a medida que se absorbe

el agua; después pasa al recto, de donde es eliminada a través del orificio anal.

El aparato digestivo y la actividad física

Las investigaciones sobre los efectos del ejercicio en la función gastrointestinal son técnicamente

difíciles. Por tanto, no debe sorprendernos que nuestro conocimiento sobre estos efectos sea escaso,

aunque dichos efectos sean evidentes y destacables. En cualquier caso, parece establecerse una

relación directa entre los cambios registrados y la cuantía del esfuerzo realizado.

Aún así hay una serie de hechos con sus posibles causas que son:

1.- El predominio de la inervación simpática propia del ejercicio físico intenso, ejerce efectos sobre la

totalidad de órganos y tejidos corporales, por lo que también se ve afectado el sistema digestivo.

Parece lógico que la actividad aumentada del simpático y la disminuida del parasimpático, sean las

responsables de gran parte de la disminución de motilidad y secreción del estómago durante el

ejercicio intenso, pues en el tracto gastrointestinal, la actividad parasimpática (vago) estimula y la

del simpático disminuye la función.

2.- La vasoconstricción del circuito esplácnico, responsable de una disminución importante del flujo

sanguíneo que llega a ser hasta del 60 al 70 % en ejercicios intensos, con lo que se dificultan los

procesos de absorción intestinal (cortes de digestión). Este efecto, que tiene lugar durante el ejercicio

físico que afecta a grupos musculares importantes y que provoca modificaciones digestivas, es es-

pecialmente destacable si coexiste con un ambiente climático hostil (calor y humedad), dado que

en este caso la restricción de flujo es todavía mayor, al tener que destinar una parte sustancial del

riego disponible a la circulación cutánea, con finalidades termorreguladoras. Este efecto es

especialmente destacable en niños y adolescentes.

3.- Los diversos factores humorales y hormonales que son movilizados durante el ejercicio físico

muestran también acciones indirectas sobre las funciones digestivas y pueden provocar alteraciones

a este nivel.

En conjunto, se estima que en el transcurso de los ejercicios de moderada intensidad, en los que la

participación simpática es ligera y la vasoconstricción esplácnica poco o nada importante, se

produce un efecto estimulante sobre la secreción de los jugos digestivos y sobre la actividad

peristáltica intestinal y de vaciado gástrico. De ahí los efectos beneficiosos de la actividad física

moderada sobre el estreñimiento.

Por el contrario, en esfuerzos de intensidad elevada o media, en los que el tono de inervación

simpática es alto, se produce una gran movilización endocrina, existe una fuerte vasoconstricción a

nivel del circuito esplácnico y, a menudo, una pérdida hídrica sustancial; además, disminuye la

producción de jugos gástricos, el peristaltismo intestinal y el vaciado gástrico, alterándose

profundamente los procesos de absorción intestinal. Esto conlleva a menudo la aparición de

trastornos digestivos e intestinales diversos, por esto, en individuos especialmente susceptibles y sobre

todo en las edades juveniles, pueden aparecer distintos problemas digestivos: estreñimiento, cólicos,

flatulencias, diarreas postcompeticionales, sensación de ardor gástrico, reflujos, etc.


Hay que destacar las hemorragias gastrointestinales, a menudo imperceptibles y mucho más

frecuentes de lo que se piensa (llegan a afectar hasta el 23 % de practicantes deportivos en una

prueba de las características del maratón). Estas pérdidas de sangre pueden agravar posibles defi-

ciencias en hierro, especialmente en mujeres. Su causa no es única, y se explican por distintas

posibilidades.

También se han realizado estudios que parecen indicar, que el entrenamiento físico, tiene un efecto

de protección en la aparición de úlceras estomacales, después de diferentes tipos de estrés.

Modificaciones del contenido hídrico corporal.

El ejercicio altera de forma importante el equilibrio hídrico corporal.

El ejercicio provoca grandes pérdidas hídricas:

- Gran sudoración.

- Aumenta la perspiración insensible (pérdida de vapor de agua por la piel).

- Mayor evaporación respiratoria (respiración jadeante).

Las más importantes pérdidas de agua por sudoración reducen la volemia, lo que conlleva

hemoconcentración y con ella, un aumento de la viscosidad de la sangre:

- Disminución del rendimiento deportivo.

- Aumento del riesgo de fatiga.

En situaciones extremas, disminución del volumen hídrico intersticial. Trastornos de la termorregulación

y aumento de la temperatura corporal:

- Riesgo de golpe de calor.

- Riesgo de accidentes y lesiones musculares y tendinosas.

El organismo trata de compensar las pérdidas de agua:

- Aumentando la ingesta de agua (sensación de sed).

- Aumentando la ingesta calórica (agua metabólica).

- Oliguria de compensación.

Durante el ejercicio físico aumenta la secreción de ADH en respuesta a la disminución de la volemia

y al incremento de la concentración plasmática de osmolitos (aumento de la osmolaridad).


El aumento de la ADH conlleva un aumento en la reabsorción de agua.

Modificaciones de la concentración iónica y osmótica.

El sudor es hiposalino respecto al plasma; además, se pierde agua por la respiración y la perspiración.

- Hay más pérdida de agua que de Na y Cl (respecto a la concentración plasmática).

- Estos cambios de aumento de la concentración de Na+ y de Cl- provocan un aumento

de la osmolaridad.

- La concentración de Mg2+ y de Ca2+ pueden disminuir a nivel plasmático: riesgo de

contracturas y calambres (más frecuente en embarazo y crecimiento).

- Durante la actividad física aumentan las pérdidas de K+ por el sudor y por la orina:

posible ligera hipopotasemia tras el ejercicio.

- Tras la actividad deportiva podemos recomendar la toma de zumos: reposición de K+.

- Ejercicio: provoca un aumento de la secreción de Aldosterona, lo que conlleva un

aumento de la retención de Na+ y de la secreción de K+.

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TÉCNICO DE DEPORTIVO EN FÚTBOL SALA · Bases Anatómicas y Fisiológicas del Deporte-I Nivel-1 5....

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