Estiramientos y movilidad

2   Bases anatómicas y fisiológicas

El aparato locomotor humano se divide en una parte activa y una pasiva.

•   La parte activa está formada por la musculatura esquelética que, a través de su capacidad de contracción, permite mover los huesos por medio de las articulaciones.

•   La parte pasiva está compuesta por los huesos, los cartílagos, los ligamentos y los tendones.

Musculatura esquelética

En el organismo humano se diferencian tres tipos de musculatura:

•   La musculatura lisa, que participa en la función de muchos órganos internos (estómago, intestino, vejiga, etc.) y de los vasos sanguíneos, por lo que contribuye a la regulación de la circulación. No puede activarse voluntariamente y su contracción es lenta.

•   La musculatura cardíaca (miocardio), que tampoco permite la activación voluntaria. A diferencia de la musculatura lisa, se caracteriza por presentar una velocidad de contracción considerablemente más rápida.

•   La musculatura esquelética, responsable de la postura y el movimiento, puede controlarse voluntariamente y da lugar a las contracciones más rápidas.

A continuación, solo se describen la estructura y la función de la musculatura esquelética.

Estructura y organización del músculo

A nivel macroscópico, cada músculo está formado por fibras musculares (células musculares o miocitos). Entre 15 y 20 de estas fibras forman un haz o fascículo muscular. Estos fascículos están rodeados por una membrana de tejido conectivo, y forman el vientre del músculo que, a su vez, está rodeado por una vaina conectiva muy tensa, la fascia. En ambos extremos, los haces de fibras tendinosas se unen fuertemente con las membranas de las fibras musculares para formar la transición del músculo al tendón.

El tejido conectivo en el músculo, además de cumplir una función de protección, desempeña también un papel importante en la actividad del músculo, debido a que posee propiedades elásticas.

A nivel microscópico, los sarcómeros forman las unidades contráctiles más pequeñas del músculo. Consisten en filamentos gruesos y finos de proteínas, la miosina y la actina. Los filamentos de miosina están dispuestos paralelamente entre sí. El sarcómero tiene una longitud aproximada de 2 micras y en ambos extremos está delimitado por los discos Z, que son resistentes a la tracción. Los filamentos de actina se anclan fijamente en dichos discos y desde ahí irradian hacia el centro del sarcómero. Debido a su disposición espacial, no se tocan entre sí. En el centro del sarcómero se sitúan alternativamente los filamentos de miosina, cuyos extremos se solapan con los filamentos de actina.

Estas zonas solapadas se denominan bandas A, ya que presentan propiedades anisótropas de doble refracción a la luz polarizada. Alrededor de los discos Z solo se encuentran moléculas de actina (banda I), que provocan una menor refracción de la luz (isotrópica). Debido a esta disposición regular de las bandas A e I, en el microscopio óptico se aprecia el característico estriado transversal de la musculatura esquelética.

En los últimos años, se ha evidenciado que existen otras proteínas responsables de la estructura de los sarcómeros. Estas proteínas se engloban dentro del término general de citoesqueleto endosarcomérico, en el que la titina, uno de los polipéptidos más grandes descritos hasta la fecha, adquiere una importancia especial (► figura 2.1). Es responsable de la longitud de los filamentos gruesos, los organiza en bandas A ordenadas y establece la unión elástica con los discos Z. Además, es muy probable que la titina determine el trabajo fisiológico del músculo y que sea responsable de las fuerzas elásticas en reposo (Fürst, 1999).

Estos conocimientos recientes obtenidos con la investigación de los miocitos han tenido una gran influencia en la manera de entender y valorar el modo de acción de las distensiones en la musculatura.

Tipos de fibras musculares

Las fibras musculares pueden clasificarse en fibras de tipo 1 y de tipo 2.

Las fibras musculares de tipo 1 se contraen más lentamente y se caracterizan por tener una mayor proporción de mioglobina roja, un pigmento muscular que almacena oxígeno. Además, contienen muchas mitocondrias que, entre otras funciones, son responsables de la metabolización de los hidratos de carbono y las grasas. Aportan la energía a través de la vía aerobia por lo que su acción es más duradera que la de las fibras de tipo 2. Las fibras de tipo 1 están inervadas por pequeñas motoneuronas alfa de la médula espinal. A partir de allí y por medio de las fibras nerviosas de conducción lenta, se mantiene una frecuencia de impulso continuada. De este modo, queda garantizada una actividad constante de la motricidad de apoyo.

► Figura 2.1. Proteínas del citoesqueleto sarcomérico (Fürst, 2003).

Las fibras musculares de tipo 2 se contraen rápidamente, son blancas, y tienen un menor suministro de oxígeno. Disponen de grandes depósitos de glucógeno y son más adecuadas para la obtención anaerobia de la energía. Frente a un mayor desarrollo de la fuerza, se produce una fatiga más rápida. Están inervadas por las motoneuronas alfa grandes con fibras de conducción rápida y un patrón de impulsos irregular, que es característico de las actividades motoras específicas.

Las fibras musculares de tipo 2 se vuelven a subdividir en tipos 2a y 2b. Las del tipo 2a se caracterizan por un elevado potencial oxidativo y glucolítico, mientras que las del tipo 2b se corresponden con las fibras rápidas «típicas» con una gran propiedad glucolítica, pero un menor potencial aerobio. Ambos tipos de fibras se presentan en un mismo músculo, pero con diferentes frecuencias. Por una parte, su distribución está genéticamente condicionada y, por otra, depende del tipo de carga muscular.

Propiedades mecánicas de la musculatura

Las propiedades mecánicas de la musculatura dependen de las características materiales de sus componentes principales: los miocitos y el tejido conectivo. Los miocitos poseen cualidades plásticas, es decir, no ofrecen una oposición significativa a la distensión, se pueden deformar y se adaptan rápidamente a nuevas exigencias (longitud del sarcómero). Pero después de la distensión no vuelven por sí mismos a la posición inicial.

Por el contrario, la porción de tejido conectivo posee propiedades elásticas. Si bien se puede distender y deformar, cuando finalmente cesa la injerencia externa de fuerza, recupera de inmediato la longitud inicial (titina). En el músculo, los elementos elásticos están situados de forma paralela o en serie con los elementos plásticos, lo que constituye un factor importante para su comportamiento mecánico.

La distensión pasiva o la contracción activa del músculo, aparte de actuar en el sistema nervioso, lo hace sobre las siguientes estructuras:

•   Porciones de tejido conectivo situadas paralelamente (PEC [parallel elastic component]; vaina fibrosa de titina, vaina de los fascículos).

•   Porciones de tejido conectivo situadas en serie (SEC [series elastic component]; fibrillas tendinosas).

•   Elementos contráctiles de los miocitos (► figura 2.2).

Por lo tanto, las condiciones anatómicas y fisiológicas descritas en los apartados anteriores sirven como base para poder entender el modo de acción de los ejercicios de distensión con el fin de mejorar la movilidad.

Contracción muscular

El acortamiento de todo un músculo es la consecuencia de un deslizamiento entre sí de los filamentos de actina y miosina dentro de los innumerables sarcómeros dispuestos en serie. Las cabezas de la miosina se anclan a los filamentos de actina, estirándolos con un movimiento de inclinación hacia el centro del sarcómero. En esta nueva posición, las cabezas vuelven a soltarse y a anclarse otra vez más adelante. A través de este «movimiento de remo», que puede producirse más de 50 veces por segundo, los sarcómeros se acortan hasta un 40% de su longitud original. Para que este mecanismo se ponga en marcha, es necesario un impulso eléctrico del sistema nervioso central.

► Figura 2.2. Componentes elásticos y contráctil del modelo muscular.

Control de la contracción muscular

El sistema nervioso central es la instancia superior que puede desencadenar una contracción muscular mediante un impulso nervioso. Desde las células nerviosas del cerebro, los impulsos nerviosos viajan a las células motoras del asta anterior (motoneuronas alfa) de la médula espinal, que inervan las correspondientes fibras musculares a través de los nervios periféricos. Las células del asta anterior y todas las fibras musculares que inervan forman la unidad motora. Cada músculo consiste en numerosas unidades motoras (► figura 2.3).

Cuanto más preciso deba ser el trabajo del músculo, más pequeñas serán sus unidades motoras. Nunca se activan todas simultáneamente, sino que, en función de las necesidades, se activan en fases, de manera que se produce una contracción regular del músculo.

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