Tipos de Unidades Motoras y su Función

Existen dos tipos principales de unidades motoras (U.M.):

• U.M. Tónicas: Controladas por motoneuronas de bajo umbral, con velocidad de conducción lenta y baja frecuencia de impulso. Inervan fibras musculares de contracción lenta (ST), cuyo umbral de excitación es de 10 a 15 Hz.
• U.M. Fásicas: Controladas por motoneuronas de alto umbral, con velocidad de conducción elevada y alta frecuencia de excitación. Inervan fibras musculares de contracción rápida (FT), con un nivel de excitación entre 20-45 Hz para las fibras FTa y 45-60 Hz para las fibras FTb.

Actividad Motora Voluntaria e Involuntaria

Actividad Motora Voluntaria

La actividad motora voluntaria se inicia en neuronas de la corteza cerebral. Sus axones descienden hasta la médula espinal, activando las motoneuronas que inervan los músculos esqueléticos. Este tipo de actividad se planifica para alcanzar objetivos específicos. El sistema es cruzado e involucra la participación del cerebelo y los ganglios basales, que regulan los movimientos. Esta regulación es posible gracias a circuitos en bucle entre estos órganos y la corteza cerebral, y a la información sensorial generada en los propios efectores como resultado del movimiento. Los movimientos voluntarios son conscientes, como cuando lanzamos una pelota o damos un salto. Son ordenados por el cerebro.

Actividad Motora Involuntaria

La actividad motora involuntaria (automática) se basa en un sistema que también utiliza las motoneuronas espinales, pero que son activadas por estímulos directos de receptores sensoriales. En respuesta a esta información, las motoneuronas excitan los efectores (glándulas y/o músculos), generando respuestas básicas y automáticas. Los movimientos involuntarios son inconscientes, como los latidos del corazón, los movimientos del diafragma al respirar o los parpadeos. Estos movimientos son ordenados por el bulbo raquídeo o la médula espinal. Entre los movimientos involuntarios se encuentran los reflejos, que son respuestas inmediatas del cuerpo ante sensaciones determinadas, como cerrar los ojos ante una amenaza o retirar la mano al quemarse o pincharse.

Regulación del Volumen y la Composición de los Líquidos Corporales

El agua corporal total (ACT) se determina por el equilibrio entre el ingreso de agua (incluida la contenida en los alimentos y la producida durante el metabolismo) y la pérdida hídrica a través de la orina, heces, sudor y aire espirado. El equilibrio se mantiene con ajustes entre estos factores. Por ejemplo, si se pierde mucha agua con la sudoración, disminuye la excreción urinaria; y si ingresa agua en exceso, se incrementa la excreción por la misma vía. Los dos factores de regulación más importantes para mantener el equilibrio hídrico son:

• Ingestión voluntaria de agua: Controlada por la sensación de sed.
• Excreción de orina: Controlada por la hormona antidiurética (ADH).

Deshidratación Durante el Ejercicio

En los deportes, la pérdida de agua aumenta considerablemente por la transpiración, el aire espirado y la dificultad de reponerla durante el ejercicio. Durante la actividad intensa, especialmente en climas cálidos, la pérdida de agua puede ser muy alta (hasta el 8% del peso inicial). Esto deteriora el rendimiento, manifestándose con la elevación de la temperatura rectal, la frecuencia del pulso (indicadora del esfuerzo adicional de los mecanismos de regulación térmica y cardiovascular) y el agotamiento precoz. Durante el ejercicio prolongado en climas cálidos, es crucial beber agua con frecuencia para reponer el líquido perdido con el sudor. Sin embargo, el cuerpo no retiene el agua si no se acompaña de sal. Si el peso disminuye más del 3% durante el ejercicio, se debe aumentar el consumo de sal. Se recomienda reponer líquidos bebiendo agua salada, preparada mezclando 2 cucharaditas de sal común en 4 litros de agua (concentración de sal al 0,1%). Se debe beber como mínimo 1 litro de agua salada por hora cuando se transpira en exceso.

Alteración del Equilibrio Líquido en el Ejercicio Agudo

Durante el ejercicio se produce hemoconcentración, es decir, una mayor concentración de glóbulos rojos, hemoglobina y proteínas plasmáticas. El mecanismo principal es el paso de líquido desde la sangre hacia los espacios intersticiales debido al aumento de la presión sanguínea en los capilares musculares y la elevación de la presión sistólica. Si se añade una transpiración excesiva, esta pérdida de agua contribuye a la hemoconcentración, a menos que se equilibre mediante la disminución de la excreción renal de agua o por una mayor ingestión voluntaria de agua. Además, el aumento del metabolismo celular, con la transformación de moléculas grandes en otras más pequeñas, puede contribuir a la absorción osmótica de líquido por las células a expensas del agua de los compartimentos intersticial y vascular.

Función Renal Durante el Ejercicio

La alteración de la función renal causada por el ejercicio depende de la respuesta cardiovascular, que desvía la sangre desde los órganos viscerales y la piel hacia los músculos en actividad. El flujo sanguíneo renal (FSR) suele ser menor durante el ejercicio y hasta una hora después, y la magnitud de esta disminución se relaciona con la intensidad del ejercicio y el grado de agotamiento. Durante el ejercicio, la excreción renal de agua disminuye porque la secreción de ADH aumenta, inicialmente como consecuencia del estrés y estímulos emocionales, y luego por la deshidratación causada por la transpiración intensa. El resultado es una disminución de la velocidad de formación de orina debido a uno o ambos de los siguientes factores:

• Disminución del filtrado glomerular por la reducción del FSR.
• Aumento de la resorción tubular del líquido filtrado por la mayor secreción de ADH.

Además de conservar el agua corporal, los riñones juegan un papel importante en la eliminación del ácido (lactato y piruvato) producido en exceso durante el ejercicio vigoroso. Esto se demuestra midiendo el pH de la orina, que disminuye notablemente durante y después del ejercicio intenso.

Fatiga y Recuperación: Fases del Ejercicio

El ejercicio físico se puede considerar como un estrés impuesto al organismo, al cual este responde con un Síndrome de Adaptación. El resultado puede ser la forma deportiva o la sobrecarga, dependiendo de la magnitud de la carga aplicada. La sobrecarga ocurre cuando la magnitud de la carga supera la capacidad del organismo.

Conceptos Clave

• Carga: Fuerza ejercida por el peso de un objeto sobre los músculos.
• Volumen de la carga: Cantidad de la carga (kilómetros recorridos, horas de duración).
• Intensidad de la carga: Volumen de la carga en función del tiempo.
• Capacidad de trabajo: Energía total disponible.
• Potencia: Energía por unidad de tiempo.

Tipos de Adaptaciones al Ejercicio

• Adaptación momentánea: Ocurre durante el ejercicio físico.
• Adaptación a largo plazo: Se manifiesta por cambios estructurales y funcionales resultantes de adaptaciones agudas repetidas y continuas, como el aumento del número de mitocondrias musculares, el agrandamiento cardíaco, el incremento del consumo máximo de oxígeno (VO2), la disminución de la frecuencia cardíaca y el incremento de la capacidad oxidativa del músculo.

Fases Durante el Esfuerzo

1. Fase de entrada: Transición del estado de reposo al de actividad. Es heterocrónica, ya que no todas las funciones mecánicas comienzan simultáneamente (presión arterial, volumen minuto, transporte de O2, etc.). Predominan los procesos anaerobios debido a la falta de correspondencia entre la oferta y la demanda de oxígeno.
2. Fase de estabilización: También conocida como estado estable, es predominantemente aeróbica. Si se sobrepasa, se produce la fase de fatiga.
3. Fase de fatiga: Se produce por el agotamiento de las reservas y la acumulación de ácido láctico.
4. Fase de recuperación: Comienza al finalizar el ejercicio. Hay una disminución paulatina de la captación de O2, con un componente rápido que representa el costo de energía para formar ATP y fosfocreatina gastados y saturar la mioglobina muscular. Luego, un componente lento relacionado con la resíntesis de glucógeno, la eliminación del aumento de la temperatura residual y las catecolaminas remanentes. Este período coincide con el aumento del nivel de insulina y glucagón en sangre, por lo que la captación de glucosa por el músculo es 3 o 4 veces mayor que en reposo.

Punto Muerto y Segundo Aliento

Después de la fase de entrada y antes de la de estabilización, se produce un estado de , donde la capacidad de trabajo disminuye. A continuación, viene el , que marca el inicio de la fase de estabilización. Durante el , que ocurre en los primeros minutos del ejercicio, la carga parece agotadora. Puede experimentarse disnea (sensación de falta de aire), que luego cede con el . Los factores que provocan esta dificultad pueden ser la acumulación de metabolitos en los músculos activados y en la sangre debido a un transporte de O2 inadecuado. Durante el comienzo de un ejercicio pesado, hay hipoventilación debido a una demora en la regulación química de la respiración. Con el , la respiración aumenta y se ajusta a los requerimientos. Los músculos respiratorios pueden verse forzados a trabajar anaerobicamente durante las fases iniciales del ejercicio si hay una demora en la redistribución de la sangre, lo que puede producir un dolor punzante en el costado, probablemente resultado de hipoxia en el diafragma. A medida que mejora la irrigación muscular, el dolor desaparece. Sin embargo, esta teoría no es totalmente satisfactoria. Un desencadenante alternativo de este dolor puede ser un estímulo mecánico de los receptores del dolor en la región abdominal. Anteriormente se creía que el dolor era causado por el vaciamiento de los depósitos de sangre en el bazo y su contracción, pero en el ser humano el bazo no tiene esa función de depósito. Incluso personas sin bazo (esplenectomizadas) pueden experimentar este dolor.

Modelos de Reclutamiento de Unidades Motoras

Para producir una contracción muscular, es necesario estimular el músculo mediante un impulso nervioso. Se necesita una excitación que genere un potencial de acción, su conducción a lo largo del axón de la alfa-motoneurona y su transmisión al músculo a través de la placa motriz. La combinación del número de unidades motrices (UM) reclutadas y la frecuencia de disparo determina el nivel de tensión desarrollada por el músculo. La importancia de estos parámetros varía según la contracción sea isométrica o anisométrica (Soogard, 1998).

• Reclutamiento de unidades motrices: La resistencia a vencer determina la cantidad y el tipo de UM que se activan. Con resistencia baja (20-30%), se reclutan fibras ST; con resistencia moderada (30-50%), se reclutan fibras ST y FTa; y con resistencia alta, se reclutan todos los tipos de fibras (ST, FTa y FTb).
• Sincronización de unidades motrices: En contracciones prolongadas, la tensión se mantiene constante aunque las UM se van relevando. En caso de fatiga, se pueden utilizar fibras FT para una resistencia baja.
• Coordinación intermuscular: En el entrenamiento de fuerza máxima (>80%), se incrementa la coordinación intramuscular. Estudios de Hakkinen en jóvenes que entrenaban la fuerza durante 16 semanas mostraron incrementos de fuerza sin hipertrofia durante las primeras 8 semanas.
• Efecto neural de la fuerza reactiva: Si un músculo se extiende bruscamente, la estimulación de los husos musculares provoca una contracción muscular instantánea (reflejo miotático), que será mayor o menor en función del nivel de elongación y de la velocidad con que se produzca.