Adaptaciones Fisiológicas al Entrenamiento de Fuerza y Potencia

Adaptaciones Fisiológicas al Entrenamiento de Fuerza y Potencia



 INTRODUCCIÓN

El objetivo del presente capitulo es realizar una revisión bibliográfica de las adaptaciones fisiológicas que se producen como consecuencia del entrenamiento de fuerza y potencia. La interpretación y el análisis de algunos trabajos de investigación son muy útiles para los entrenadores y preparadores físicos ya  que pueden sustentar científicamente lo que hacen todos los días en su lugar de trabajo (el campo).

Si bien se pueden desarrollar una gran  variedad de adaptaciones fisiológicas nos concentraremos en algunas que son de mayor relevancia al momento de desarrollar un programa de entrenamiento.

Las principales adaptaciones fisiológicas al entrenamiento con sobrecarga son las siguientes:

▪ Adaptaciones neurales.
▪ Adaptaciones celulares.
▪ Adaptaciones hormonales.
▪ Adaptaciones esqueléticas.

Antes de abordar cada una de las diferentes adaptaciones fisiológicas, creemos conveniente desarrollar dos conceptos básicos sobre modificaciones producidas por el entrenamiento, que nos permitirán comprender ciertos aspectos importantes al momento de interpretar  los trabajos de investigación.



La célula muscular posee un gran poder para adaptarse al tipo de actividad y mejorar su rendimiento. Esto quiere decir que el tipo o modalidad   de   entrenamiento   puede    producir

cambios fisiológicos muy diferentes en la célula muscular.

Según Golspink 92' existen dos formas  de cambiar las características de las proteínas contráctiles (fibra muscular) y por ende la eficiencia muscular durante el rendimiento. Estos procesos son:

1- Interconversión de fibras. 2-   Hipertrofia selectiva.

Estas adaptaciones celulares responden a un tipo de entrenamiento y pueden representar a un tipo de deportistas que realizan movimientos muy específicos. Ambos procesos son similares.

La interconversión de fibras se refiere  al cambio transitorio de las características de la célula muscular. Esto se produce por la capacidad que tiene la fibra muscular de modificar algunas de sus propiedades bioquímicas y de sus características contráctiles. En esencia todas las fibras musculares tienen la  posibilidad genética de adaptarse, solo que en nuestro cuerpo estarían especializadas. Todas las fibras musculares poseen una composición mixta de isoformas de proteínas contráctiles, pero en las fibras rápidas predominan las cadenas de miosina pesada. Esto les otorga junto a otros factores su gran capacidad de generar fuerza y potencia.

Esto quiere decir, que si realizamos constantemente entrenamiento con gestos deportivos a gran velocidad, las fibras lentas podrán desarrollar al máximo su potencial genético con el objetivo de generar movimientos en la forma más eficaz (veloz) posible. Este proceso también se puede producir en forma inversa, o sea que una fibra muscular rápida desarrolle al máximo su posibilidad de generar energía en forma aeróbica y ser más resistente    a


la fatiga.


Es importante aclarar que esta condición es completamente transitoria y la célula recobrará sus características iniciales cuando cese el proceso de entrenamiento. Para el entrenador que busca el aumento constante de la potencia muscular y divide en fases sus entrenamientos (periodización), es evidente que cuando se pasa al período específico está buscando producir una interconversión de fibras, lo cual permite el aumento del rendimiento maximizando el funcionamiento de todas las fibras musculares.

La hipertrofia selectiva es un proceso básico de aumento del tamaño (diámetro transversal de la fibra) que se produce predominantemente en un tipo de fibra muscular (tipo I o tipo II). Llevado al terreno práctico esta respuesta celular se consigue de acuerdo al tipo de ejercicio realizado. Si bien se puede producir hipertrofia muscular en ambos tipos de fibras, este proceso se puede maximizar en una de ellas. Para un mejor análisis se muestran los resultados de Tesh 85' que investigó poblaciones de deportistas elite (figura 2.1).

En el gráfico apreciamos el porcentaje de fibras lentas que tienen diferentes poblaciones deportivas de elite mas un grupo control en los músculos vasto lateral y deltoides medio (representativos de miembros inferiores y superiores respectivamente). Se diferencian rápidamente las poblaciones extremas como son los kayaquistas y los maratonistas que tienen  casi
70 porciento de fibras lentas en los grupos musculares mas utilizados.

Por otro lado notamos una distribución de fibras lentas bastante similar en los sujetos control y los levantadores de pesas. Para completar la idea sobre la distribución de fibras musculares se muestra la tabla 2.1.

Ahora bien, partiendo de la base que un sujeto control y un levantador de pesas poseen casi la misma distribución de fibras en el vasto lateral externo, entonces ¿Dónde radica  la diferencia de un sujeto control con el deportista de elite?





Figura 2.1

Muestra n Vasto lateral externo
% fibras lentas % de fibras rápidas
Control 12 43 57
Kayak 9 41 59
Lucha 8 47 53
Maratón 9 67 33
Levantador de pesas 7 44 56
Tabla 2.1 - Adaptado de Tesh.

La respuesta esta en el tamaño de las fibras (hipertrofia). En la figura 2.2 se muestra el tamaño de las fibras rápidas. Podemos observar la gran diferencia que existe en el tamaño de las fibras rápidas entre un sujeto control (6000 µm en el deltoides y 6500 µm en el vasto) vs. el levantador de pesas (8500 µm y 9000 µm respectivamente). Esta gran diferenciación es una notable adaptación de la fibra al entrenamiento de sobrecarga de alto rendimiento.


Esta especialización deja ver también que de algún modo el entrenamiento de tipo aeróbico (tipo maratón) atrofia (pérdida de tamaño) las fibras rápidas e hipertrofia las fibras lentas. Esta adaptación es llamada hipertrofia selectiva.













Figura 2.2

Cabe aclarar que si bien la lucha también es considerada un deporte de potencia el tamaño de las fibras rápidas de estos deportistas son menores que en la de un levantador de pesas. Esta adaptación se produce por el gesto deportivo específico que realiza cada deporte. En el levantamiento de pesas los esfuerzos son de altísima intensidad y de muy corta duración, en cambio en la lucha los esfuerzos son de menor intensidad pero deben ser mantenidos durante una mayor cantidad de tiempo.






Figura 2.3

También es interesante observar el tamaño de las fibras lentas en estas poblaciones. La figura 2.3 muestra el tamaño de las mismas. Nótese que los sujetos controles tienen fibras lentas mas grandes que los levantadores de pesas en el vasto lateral del muslo. Esto demuestra que la musculatura de un deportista esta muy especializada debido a los gestos que utiliza en los entrenamientos diarios.

Resumiendo la interconversión de fibras tiene relación con el cambio en la calidad de las fibras (procesos de producción de energía) y la hipertrofia selectiva tiene relación con el aumento tamaño que desarrollan las mismas. Ambos procesos se desarrollan simultáneamente y mejoran el rendimiento deportivo.






INTRODUCCIÓN

Cuando un deportista realiza ejercicios de fuerza con sobrecarga, la célula muscular responde adaptándose al stress mecánico recibido. Este stress o entrenamiento puede variar en cuanto  a su volumen, intensidad, densidad, tipo de contracción, etc. y por ende la respuesta de adaptación de la célula muscular será  específica al stress recibido.

Es muy importante que el preparador físico conozca profundamente las adaptaciones fisiológicas a escala celular con el objetivo de confeccionar y aplicar programas de entrenamiento adaptados a las necesidades de los diferentes tipos de deportes.

Las adaptaciones celulares están principalmente referidas a la hipertrofia e hiperplasia del tejido muscular y estos cambios son acompañados también con modificaciones en la porción no contráctil del músculo (tendones, membranas, ligamentos, etc.).

La proliferación de fibras musculares es un tema controvertido hasta la actualidad. Si bien existen investigadores que han analizado y  comprobado el aumento del numero de fibras  musculares como respuesta al entrenamiento (Gonyea W.   77



- 80) en animales y seres humanos, otros autores (Gollnick 81' - MacDougall 86) critican los procedimientos utilizados para el recuento de fibras con los cuales se han llegado a estas conclusiones. La mayoría de los autores proponen que el número de fibras musculares es hereditario e inmodificable por entrenamiento deportivo.

En la figura 2.4 observamos el promedio del número de fibras musculares del bíceps braquial en sujetos no entrenados, fisiculturistas de nivel intermedio y fisiculturistas avanzados. Se puede ver que los desvíos estándar de los grupos no son tan grandes como para generar diferencias estadísticas. Sin embargo el tamaño de las fibras musculares de un fisiculturista es mucho mayor que en sujetos controles o que no realizan ejercicio físico. Esto nos demuestra que la diferencia de tamaño muscular se debe solo a la hipertrofia y no a la hiperplasia del tejido muscular.


NUMERO  FIBRAS  * 10³
BICEPS BRAQUIAL
350
300
250 CONTROL
FISICULTURISTAS
200 AVANZADOS
150 FISICULTURISTAS
ELITE
100
0
n=13 n=7 n=5
MACDOUGALL 86’
Figura 2.4

HIPERTROFIA MUSCULAR

El aumento del tamaño del diámetro transversal de las fibras se debe a un aumento de los filamentos contráctiles de actina y miosina producido por síntesis proteica. En condiciones normales el ser humano puede generar de 3 a 4 kilogramos de fuerza por centímetro cuadrado de sección cruzada de músculo sin distinción de sexo (Ikai 68'). Por lo tanto un aumento de la cantidad de filamentos incrementará la generación de fuerza.

Si nos guiamos por este concepto podríamos pensar que a mayor masa muscular mas fuerza,  y

a su vez mayor rendimiento deportivo. La primera parte de la aseveración es cierta, a mayor tamaño de las fibras musculares se puede realizar mayor cantidad de fuerza, pero que  esta condición indefectiblemente produce un aumento del rendimiento deportivo es algo que no siempre es posible.

No debemos olvidar todos los tipos de fuerza (ver clasificación de la fuerza - cap. 1). Por ejemplo, es cierto que a mayor masa muscular se genera mas fuerza en los ejercicios que se adaptan a la ley de Hill y que se realizan a baja velocidad como el press de banca y la sentadilla. Pero, este tipo de entrenamientos ¿tiene la capacidad de elevar el rendimiento en los otros tipos de manifestación de la fuerza como la explosiva que tiene una importancia mayor en  muchos deportes?

Si esto fuera cierto y este aumento de fuerza a baja velocidad se pudiera trasladar a todos los otro tipos de fuerza (explosivo), entonces los deportes de potencia (yudo, lanzamiento de jabalina, fútbol, etc.) serían practicados por deportistas muy hipertrofiados parecidos a fisiculturistas ya que a mayor masa muscular mejor rendimiento.

Basta con una simple observación del mundo del deporte para asegurar que esto no es cierto. La razón es que la potencia muscular esta compuesta por la fuerza aplicada y la velocidad de ejecución. Existe una relación peso/potencia en los deportistas que no se ve beneficiada cuando la masa corporal es muy grande. De este modo podemos manifestar a priori, que un gran tamaño muscular (tipo fisiculturista) no se corresponde con un alto grado de velocidad. Este concepto será ampliado cuando se desarrollen las adaptaciones neurales al entrenamiento de fuerza.

¡Ahora bien! Ambos tipos de fibras son capaces de hipertrofiarse pero no lo hacen del mismo modo. Goldspink 92' propone que las fibras lentas disminuyen su velocidad de degradación frente a un estímulo y las fibras rápidas aumentan la síntesis de proteínas. También debemos tener en cuenta que las fibras musculares poseen una vida promedio de 7 - 15 días en el adulto o sea que son constantemente sintetizadas y degradas.



Entonces, ¿Qué factores son importantes para el diseño de un programa de fuerza?



¿Por que esto es de vital importancia para el preparador físico?




PROTOCOLOS DE HIPERTROFIA

La mayoría de los autores como Kraemer, MacDougall, Newton plantean que la manera óptima de producir hipertrofia muscular es trabajando entre el 60 y el 80 % de la R.M con   3

series de 6 - 12 repeticiones para cada grupo muscular, utilizando una velocidad  de contracción de lenta pero acentuada en la fase excéntrica.

Si analizamos lo propuesto por estos autores y lo comparamos con lo que se realiza en los gimnasios todos los días es bastante cierto que lo enunciado arriba funciona. Pero creemos conveniente proponer otros elementos que optimizaran este proceso.

Este enunciado general no hace referencia al tiempo de pausa que se debe realizar entre series. Esto es importante ya que la modificación del tiempo de descanso produce adaptaciones hormonales muy diferentes (ver mas adelante).

Por otro lado, el proceso de hipertrofia comienza por un rompimiento de la estructura del sarcomero o de la fibra en su totalidad para luego regenerar la estructura mas grande (adaptada por aumento de los filamentos contráctiles). Este rompimiento se produce por que los filamentos de actina están enganchados en forma asimétrica al disco Z y una tensión (stress mecánico) importante lo puede romper (ver figura 2.5).



Figura 2.5


Pero este proceso no se produce en todos los sujetos de la misma forma. Gibala en el 95’ y 00’ comprobó que el rompimiento de la estructura miofibrilar  no  se  produce  del  mismo  modo en

sujetos entrenados y no entrenados. El autor tomó sujetos jóvenes sin experiencia en entrenamiento con sobrecarga. Los sujetos entrenaron en un banco inclinado realizando un curl de bíceps   con



mancuernas. Pero las contracciones se realizaron de la siguiente forma. La velocidad de contracción fue lenta (2 segundos para la fase concéntrica y 2 para la excéntrica. El sujeto flexionaba el codo levantando la mancuerna (fase concéntrica) y un ayudante se la cambiaba de mano y la bajaba con el otro brazo (fase excéntrica). De esta forma cada brazo se entrenaba con la misma carga y velocidad pero solo con una fase de la contracción. Se  realizaron
8 series de 8 repeticiones con el 80 % de la máxima fuerza concéntrica y con pausas de 3 minutos.

Se realizaron biopsias antes, inmediatamente después del entrenamiento y 48 horas post ejercicio. De las biopsias se evalúo que cuando en una miofibrilla había hasta 2 sarcómeros rotos en forma continuada o 2 sarcómeros de distintas miofribrillas contiguas, el daño muscular se lo consideraba focal. Si los daños incluían de 3 a 10 sarcómeros se lo consideraba daño moderado. Y si el daño excedía los 10 sarcómeros se lo consideraba daño extremo. La figura 2.6 muestra los resultados del experimento.

Por otro lado los daños más extremos se producen en el brazo que se entrenó en forma excéntrica. Esto quiere decir que a una carga similar la fase excéntrica genera mayores daños en las fibras que la concéntrica. Esta es un de las razones por las cuales muchos sistemas de entrenamiento proponen que la fase excéntrica siempre se realice mas lenta que la concéntrica. Como se  genera más rompimiento hay mayor posibilidad si se presentan otras variables como la nutrición de regenerar fibras más grandes (hipertrofia). Es importante también destacar que 48 horas post ejercicio el rompimiento mantiene la tendencia y que esto serviría para estipular frecuencias de entrenamiento del mismo músculo.

Gibala repitió el trabajo con las mismas características pero esta vez utilizó a sujetos entrenados (3 años mínimos de experiencia con entrenamiento de sobrecarga). Todas las variables se mantuvieron iguales y algunos de los resultados se muestran en las figuras 2.7 y 2.8.














Figura 2.7



Figura 2.6

Como podemos apreciar en la figura, antes de comenzar el ejercicio existen algunos daños muy pequeños. Pero luego de realizar el trabajo de hipertrofia, se puede apreciar que gran  cantidad de fibras se han dañado.

Como se puede ver en la figura 2.7 el rompimiento de fibras con el mismo protocolo de entrenamiento en sujetos que tenían buena experiencia con sobrecarga no fue el mismo. Los daños extremos fueron los mas bajos en ambos tipos de brazos o sea que en este caso la fase excéntrica no fue tan efectiva para romper fibras.

Esto nos explica claramente que una intensidad del 80 % es muy alta para un principiante, pero que no lo es para un sujeto que ya tiene experiencia. Esta es una de las razones por las cuales los programas de trabajo deben diferir    en



cuanto a volumen e intensidad. Es muy probable que si a los sujetos no entrenados se les pedía que realizaran solo 4 series al 70 %  los daños hubieran sido menores y similares a los sujetos que tenían experiencia.

utilizan protocolos de entrenamientos muy similares al mencionado inicialmente. Un factor en común es una fase excéntrica acentuada de entrenamiento.




HIPERTROFIA Y RENDIMIENTO MUSCULAR







Figura 2.8

Para entender en forma más simple este concepto la figura 2.8 muestra el rompimiento total de fibras (sin discriminar el tipo) en sujetos entenados y no entrenados. Como podemos ver el rompimiento siempre es mayor en los sujetos que no tenían experiencia. En el brazo que se entrenó en forma concéntrica el rompimiento es un 20 % mayor y en el brazo que se entrenó en forma excéntrica el daño fue casi el doble. Esto nos muestra claramente que si bien se puede recomendar intensidades promedio para el desarrollo de la hipertrofia, debemos tener muy presente el nivel inicial del entrenado.

De todos modos si analizamos otros trabajos de investigación con diferentes tipos  de protocolos de entrenamiento de sobrecarga  (Coleman 77'), en interacción con otras cualidades (Gettman 79') o con mujeres (Staron 91'), veremos que cuando se  busca  producir  una  máxima  hipertrofia     se

Cuál es entonces la razón por la cual este tipo de entrenamiento no se aplica para conseguir máximos niveles de potencia muscular en el entrenamiento deportivo y solo se aplica en alguna parte del proceso de entrenamiento para conseguir algunas modificaciones específicas?

Parte de la respuesta puede surgir del análisis del trabajo de Hather 91' donde se menciona la importancia de las acciones excéntricas en el entrenamiento con sobrecarga para producir un óptimo nivel de hipertrofia  muscular  mediante un análisis de biopsias. Los resultados se muestran en la  tabla 2.2.

Hather propone tres tipos de entrenamientos:

▪ CON/EXC significa que los sujetos realizan trabajos excéntricos y concéntricos para los cuadriceps.
▪ CON/CON significa que los sujetos entrenaban solo con acciones concéntricas para los grupos musculares del muslo (cuadriceps e isquiotibiales).
▪ CON que solo realizaba entrenamientos concéntricos para los cuadriceps.



PORCENTAJES DE FIBRAS MUSCULARES
FIBRA TIPO I FIBRA TIPO II a FIBRA TIPO II b COCIENTE
GRUPO CONTROL
PRE 45 ± 2 38 ± 2 17 ± 1 1.22
POST 39 ± 3 40 ± 2 21 ± 3 1.56
DESENT. 40 ± 2 44 ± 2 16 ± 2 1.5
GRUPO CON/EXC
PRE 33 ± 3 44 ± 3 23 ± 2 2.03
POST 38 ± 2 62 ± 2* 0* 1.63
DESENT 34 ± 2 66 ± 2* 0* 1.94
GRUPO CON/CON
PRE 40 ± 3 42 ± 2 18 ± 3 1.5
POST 42 ± 3 57 ± 3* 1 ± 1* 1.38
DESENT 38 ± 3 59 ± 3* 3 ±1* 1.63
GRUPO CON
PRE 33 ± 3 51 ± 3 16 ± 3 2.03
POST 37 ±3 63 ± 2* 0* 1.7
DESENT 39 ± 2 58 ± 3* 3 ± 2* 1.56
Tabla 2.2 - Modificado de Hather 91' - * p < 0.05



La intensidad y volumen del entrenamiento utilizado fue la siguiente: 4-5 series de 6 - 12 repeticiones (RMs), 2 veces por semana,   durante
19 semanas y luego 4 semanas de desentrenamiento.

Si analizamos los resultados observamos como en todos los tipos de entrenamientos, menos  el grupo que no entrenó, hubo una reducción marcada del porcentaje de fibras de tipo IIb, que son las fibras más rápidas y más fuertes. Esto se produjo como consecuencia del período de entrenamiento y se mantenía luego de 4 semanas de desentrenamiento. En realidad estas fibras no desaparecen pero ocupan menos superficie respecto de las fibras tipo I y IIa ya que estas se han hipertrofiado en gran medida por su utilización (esto esta relacionado con el % de carga utilizado). También las fibras de tipo IIb se interconvierten en IIa debido al volumen de trabajo utilizado. Hay que recordar que el método por el cual se clasifican las fibras es por tinción de la ATPasa.

Con todos los protocolos se generó un aumento del tamaño en ambos tipos de fibras, por lo que se consiguió sujetos más hipertrofiados (más fuertes por aumento de la sección cruzada de músculo), pero que tienen menos posibilidad de aplicar la fuerza ganada en forma veloz (ver adaptaciones neurales).

Esta aseveración se puede secundar si analizamos el cociente de relación entre fibras. En el grupo CON/EXC que utilizó el tipo de entrenamiento más tradicional, vemos que antes de comenzar el entrenamiento el cociente era de 2.03 es decir que teníamos el doble de fibras de Tipo II que Tipo I. Pero luego de 19 semanas el cociente  disminuyó a 1.63, es decir que aumento el porcentaje de fibras lentas respecto de las rápidas. Y si analizamos mas detenidamente los cambios, podemos apreciar que en las fibras de Tipo II se produjo un cambio estadísticamente significativo de Tipo IIb a IIa. Expresándolo de otro modo con el tipo de entrenamiento aplicado se atrofian las fibras tipo IIb que son las que producen mas potencia.



A su vez esta modificación luego de 4 semanas de desentrenamiento perdura (% Fibras Tipo IIb = 0%) lo que complica la planificación deportiva. Cuando debamos entrar en un período específico o competitivo donde los gestos deben ser muy veloces, nuestras fibras lentas estarán bien hipertrofiadas y las fibras de Tipo IIb todavía no vuelven a la situación inicial.



Si este resultado fisiológico no fuese cierto, el deporte de rendimiento sería solo  un problema de tamaño muscular. Es obvio que estas modificaciones fueron producidas por el tipo de entrenamiento aplicado. El trabajo planteado fue con ejercicios que se adaptan a la ley de Hill y se realizó en 5 series de 6 a 12 repeticiones. Debemos recordar que este volumen de repeticiones esta en íntima relación con el % de la carga máxima. Por lo tanto cuando se realizaban series de 6 repeticiones donde el porcentaje era del 78 al83 % y si se hacían series de 12 repeticiones el porcentaje era del 68 al 71%.

La mayoría de los trabajos aplicados en la investigación fisiológica llama a este tipo de entrenamientos de alta intensidad. En este punto es donde la fisiología del ejercicio  no correlaciona con la teoría del entrenamiento ya que ningún entrenador estaría de acuerdo en llamar a estos protocolos de alta intensidad y tampoco avalaría este diseño para lograr la máxima ganancia de potencia.

Este es un tipo de entrenamiento muy efectivo para la ganancia de tamaño muscular si no tomamos en cuenta las consecuencias sobre la producción de potencia. Sería un entrenamiento "tipo" para personas que deben aumentar las masa muscular sin importar que tipo de fibra  se estén hipertrofiando.

El análisis realizado en este trabajo nos hace realizarnos  la siguiente pregunta:

¿Se puede a través del entrenamiento con sobrecarga hipertrofiar al máximo las fibras rápidas, ya que son las producen el éxito deportivo?

La respuesta es afirmativa. Existen ejercicios con sobrecarga que nos permiten reclutar predominantemente las fibras rápidas y de este modo no lograr una hipertrofia indeseable en las fibras lentas o una atrofia de las fibras de Tipo IIb. Se deben encontrar ejercicios que produzcan hipertrofia selectiva de las fibras  rápidas. Estos movimientos están representados por los ejercicios Derivados del Levantamiento de Pesas y los balístico - explosivos.

Una investigación que muestra muy claramente este tipo de adaptación es el realizado por Häkkinen 88'. El autor realizó evaluaciones de laboratorio a la selección de Levantamiento de Pesas de Finlandia durante dos años, pero sin modificar el entrenamiento que realizaban. Este punto es muy interesante ya que comprueba modificaciones fisiológicas generadas por el programa de entrenamiento propuesto por el entrenador sin modificaciones externas. Se observo que el tamaño del muslo se incrementó significativamente y que se debió a  una hipertrofia selectiva de las fibras rápidas. Ver figura 2.9.





Figura 2.9

Como observamos el tamaño del muslo se incrementó y esto se observa mientras las fibras lentas disminuyen su tamaño y las fibras rápidas lo incrementan. Es importante remarcar que el rendimiento promedio en el equipo se incrementó



7.5 kilogramos en el total olímpico en dos años. Esto evidencia un aumento en la calidad de la masa muscular.




Las adaptaciones neurales se definen como los cambios en el sistema nervioso generados por el entrenamiento de fuerza. Las adaptaciones neurales son quizás una de las más importantes al momento de ganar fuerza, sobre todo durante los primeros meses de entrenamiento. Es importante para el entrenador saber como los diferentes ejercicios e intensidades producen adaptaciones del sistema nervioso que es el encargado de iniciar las contracciones musculares.

Las principales adaptaciones neurales son:

▪ Aumento del reclutamiento de fibras musculares. (Coordinación intramuscular).
▪ Aumento de la frecuencia de los estímulos nerviosos. (Frecuencia de disparo de las motoneuronas).

La fuerza que producen los músculos se puede graduar a través de estos dos procesos. Es posible generar mayor cantidad de fuerza si aumenta la cantidad de unidades motoras reclutadas (mejora la activación del agonista). Esto se produce como una adaptación a necesidades de fuerza mayores (altas intensidades). Un programa de sobrecarga incrementa las intensidades en forma progresiva y por lo tanto cada vez se necesita generar mas fuerza para desplazar las cargas. Obviamente a medida que se necesita una mayor cantidad de fuerza se reclutan unidades motoras de alto umbral (Henneman 74').

Por otro lado las motoneuronas pueden generar la contracción muscular a diferentes frecuencias de disparo. La frecuencia de disparo es la  cantidad de impulsos nerviosos que la célula nerviosa emite por segundo (Herz). Las motoneuronas disparan a un promedio de entre 10 - 60 impulsos por segundo. Si disparan con mayor frecuencia es posible generar una mayor tensión.

En resumen el incremento de la activación de un músculo se produce como resultado de un mayor reclutamiento de unidades motoras y por incremento de la frecuencia de disparo de las mismas.

Los estudios electromiográficos son los más utilizados para la comprobación de las adaptaciones neurales. Este tipo de estudio puede cuantificar la actividad eléctrica de las unidades motoras y traducirlas por medio de una electromiografía integrada a un gráfico de fácil interpretación relacionando las variables  de fuerza y tiempo  (figura 2.10 y 2.11).

En la figura 2.10 se pueden apreciar dos curvas, una que representa la situación inicial y  otra luego de un período de entrenamiento. En este caso observamos que los valores de la fuerza se han incrementado en forma considerable, pero que el tiempo en el cual se consigue el máximo valor de fuerza es muy similar. Esto muestra claramente que el programa de sobrecarga utilizado incluyó ejercicios que se adaptan a la Ley de Hill por lo que aumentó claramente la fuerza máxima.

VELOCIDAD DE DESARROLLO DE LA FUERZA.

La interpretación de los primeros milisegundos de la curva fuerza - tiempo se denomina velocidad de desarrollo de la fuerza. Este análisis puede mostrar que independientemente de que la fuerza máxima no se incremente para un tiempo dado, la misma se logra conseguir antes.  Esta modificación es muy importante en el deporte, ya que muchas veces no es necesario adquirir mas fuerza, pero si lo es aplicarla antes.

En la figura 2.11 el comportamiento de la curva luego del entrenamiento es diferente a la figura
2.10. En este caso el incremento de la fuerza es muy pequeño pero este máximo se logra en un tiempo considerablemente menor. Esta es una respuesta muy buscada en el deporte. Un caso muy claro puede ser un deporte de combate. Por ejemplo en el judo se compite por categoría de peso corporal y aumentar la fuerza a expensas de aumentar el peso corporal es un objetivo erróneo. Por  lo  tanto  debemos  pensar  en  la  forma    de



incrementar la fuerza y su velocidad  de desarrollo, sin producir una gran hipertrofia muscular ya que sino se corre el riesgo de sobrepasar el límite de peso de la categoría.

en los miembros inferiores. La figura 2.12 muestra los resultados.

Como podemos ver, si se entrena solo con saltos la  fuerza  máxima  isométrica mejora solo  un 11
%, pero logra el máximo de fuerza un 24 % de tiempo antes (mayor velocidad de desarrollo de la fuerza). En cambio si entreno con pesas se mejora considerablemente  la  fuerza  máxima isométrica
27 %, pero no se logra generarla con mayor rapidez (solo un 0.4% antes).








Figura 2.10



F2 F1


Figura 2.12








Figura 2.11

Una de las virtudes de los estudios electromiográficos es que se pueden realizar durante contracciones estáticas, dinámicas, isocinéticas o explosivas. A través de esta metodología es posible monitorear las modificaciones que generan los procesos de entrenamiento y si fuese necesario modificar los mismos, para obtener mejores resultados.

Uno de los trabajos más importantes para comprobar este tipo de modificaciones fue realizado por Häkkinen 85'. Se aplicaron  dos tipos de entrenamientos diferentes, uno con ejercicios de saltabilidad y otro con ejercicios de sobrecarga (sentadilla). Ambos entrenamientos tenían como objetivo el desarrollo de la   potencia

Por otro lado la electromiografía integrada nos muestra que si entrenamos con saltos aumenta el reclutamiento de fibras en un 8 % y además se logra en un 38 % de tiempo menos. En cambio si realizamos entrenamientos con pesas solo se incrementa un 3 % el reclutamiento y  la velocidad de desarrollo de la fuerza no sufre ninguna modificación.

Este tipo de trabajos nos permite adoptar criterios para el desarrollo de planes de entrenamiento. Por ejemplo, si a través de una batería de test comprobamos que un deportista es lento para el promedio de desplazamiento en su deporte, pero tiene los niveles de fuerza promedio, propondremos una mayor cantidad de gestos explosivos que de ejercicios con sobrecarga  a baja velocidad. Esto permitirá que se mejore la velocidad de desarrollo de la fuerza. Por el contrario si observamos que un deportista tiene poca fuerza, invertiremos el proceso.


EJERCICIOS PLIOMETRICOS.

Frecuentemente los preparadores físicos de diferentes deportes proponen la ejecución de ejercicios pliométricos como parte de su programa de entrenamiento. Ya sean estos para el tren superior o para el inferior.






Figura 2.13

Fleck 87' resume gráficamente que sucede con la relación fuerza - tiempo cuando se entrena con programas bien diferenciados. Ver figura 2.13.

Como podemos observar en la figura Fleck muestra diferentes adaptaciones fisiológicas de a cuerdo al tipo de entrenamiento planteado. Si utilizamos un programa solo con ejercicios de fuerza tradicional (se adaptan a la ley de Hill), con altas intensidades se aumenta en gran medida la fuerza máxima, pero se incrementa muy  poco la velocidad de desarrollo de la fuerza.

Obsérvese de todos modos que como resultado de este entrenamiento a los 400 mseg. se realiza muchísma más fuerza que antes del entrenamiento. Esto quiere decir que se ha aumentado la potencia. Pero si utilizamos un programa combinado de ejercicios de fuerza y de potencia (derivados del levantamiento de pesas y ejercicios balísticos) se logra un incremento importante tanto en la fuerza máxima como en la velocidad de desarrollo de la fuerza. Esta es una combinación de las adaptaciones que son más importantes para incrementar el rendimiento deportivo.

Es una problemática de la teoría del entrenamiento saber graduar la cantidad de ejercicios de fuerza y de ejercicios de potencia, como también en que momento del entrenamiento se deben aplicar.

Este tipo de ejercicios no deben ser tomados a la ligera ya que para poder ejecutar estos entrenamientos se debe contar con una preparación física previa muy elevada. Sin esta preparación, este tipo de ejercicios se pueden convertir en un factor de riesgo para producir lesiones. La posibilidad de pasar a ser un ejercicio lesionante esta fundamentada en el trabajo de Schmidtbleicher 82' donde demostró  que existe un efecto contrario a la contracción muscular masiva (pliometría) en sujetos no entrenados (figura 2.14).

Schmidtbleicher evalúo la respuesta electromiográfica del músculo gemelo durante un salto pliométrico desde una altura de caída de 1.1 metros en sujetos entrenados (saltadores) y no entrenados. La respuesta de la musculatura al hacer contacto con el suelo es completamente diferente ya que en los sujetos no entrenados se produce un proceso de inhibición (poca actividad eléctrica). Esto quiere decir que si no se registra gran actividad eléctrica hay pocas unidades motoras reclutadas o en funcionamiento. En el caso de los saltadores entrenados responden con una elevada actividad eléctrica llamada facilitación (gran cantidad de reclutamiento de fibras).


resultado del entrenamiento de fuerza a largo plazo (Hakkinen 89').

Las hormonas analizadas mas importantes son la testosterona y la hormona de crecimiento como representantes de los procesos anabólicos, y el cortisol representando  a los procesos catabólicos.

La hormona de crecimiento es secretada en forma pulsátil y esta relacionada con el crecimiento del tejido muscular y de muchos otros. Algunas de sus funciones más importantes son:






Figura 2.14



No es aconsejable aplicar los ejercicios pliométricos en deportistas principiantes o en niños en edad de crecimiento rápido. La razón principal es qu



Adaptaciones Fisiológicas al Entrenamiento de Fuerza y Potencia



 INTRODUCCIÓN

El objetivo del presente capitulo es realizar una revisión bibliográfica de las adaptaciones fisiológicas que se producen como consecuencia del entrenamiento de fuerza y potencia. La interpretación y el análisis de algunos trabajos de investigación son muy útiles para los entrenadores y preparadores físicos ya  que pueden sustentar científicamente lo que hacen todos los días en su lugar de trabajo (el campo).

Si bien se pueden desarrollar una gran  variedad de adaptaciones fisiológicas nos concentraremos en algunas que son de mayor relevancia al momento de desarrollar un programa de entrenamiento.

Las principales adaptaciones fisiológicas al entrenamiento con sobrecarga son las siguientes:

▪ Adaptaciones neurales.
▪ Adaptaciones celulares.
▪ Adaptaciones hormonales.
▪ Adaptaciones esqueléticas.

Antes de abordar cada una de las diferentes adaptaciones fisiológicas, creemos conveniente desarrollar dos conceptos básicos sobre modificaciones producidas por el entrenamiento, que nos permitirán comprender ciertos aspectos importantes al momento de interpretar  los trabajos de investigación.



La célula muscular posee un gran poder para adaptarse al tipo de actividad y mejorar su rendimiento. Esto quiere decir que el tipo o modalidad   de   entrenamiento   puede    producir

cambios fisiológicos muy diferentes en la célula muscular.

Según Golspink 92' existen dos formas  de cambiar las características de las proteínas contráctiles (fibra muscular) y por ende la eficiencia muscular durante el rendimiento. Estos procesos son:

1- Interconversión de fibras. 2-   Hipertrofia selectiva.

Estas adaptaciones celulares responden a un tipo de entrenamiento y pueden representar a un tipo de deportistas que realizan movimientos muy específicos. Ambos procesos son similares.

La interconversión de fibras se refiere  al cambio transitorio de las características de la célula muscular. Esto se produce por la capacidad que tiene la fibra muscular de modificar algunas de sus propiedades bioquímicas y de sus características contráctiles. En esencia todas las fibras musculares tienen la  posibilidad genética de adaptarse, solo que en nuestro cuerpo estarían especializadas. Todas las fibras musculares poseen una composición mixta de isoformas de proteínas contráctiles, pero en las fibras rápidas predominan las cadenas de miosina pesada. Esto les otorga junto a otros factores su gran capacidad de generar fuerza y potencia.

Esto quiere decir, que si realizamos constantemente entrenamiento con gestos deportivos a gran velocidad, las fibras lentas podrán desarrollar al máximo su potencial genético con el objetivo de generar movimientos en la forma más eficaz (veloz) posible. Este proceso también se puede producir en forma inversa, o sea que una fibra muscular rápida desarrolle al máximo su posibilidad de generar energía en forma aeróbica y ser más resistente    a


la fatiga.


Es importante aclarar que esta condición es completamente transitoria y la célula recobrará sus características iniciales cuando cese el proceso de entrenamiento. Para el entrenador que busca el aumento constante de la potencia muscular y divide en fases sus entrenamientos (periodización), es evidente que cuando se pasa al período específico está buscando producir una interconversión de fibras, lo cual permite el aumento del rendimiento maximizando el funcionamiento de todas las fibras musculares.

La hipertrofia selectiva es un proceso básico de aumento del tamaño (diámetro transversal de la fibra) que se produce predominantemente en un tipo de fibra muscular (tipo I o tipo II). Llevado al terreno práctico esta respuesta celular se consigue de acuerdo al tipo de ejercicio realizado. Si bien se puede producir hipertrofia muscular en ambos tipos de fibras, este proceso se puede maximizar en una de ellas. Para un mejor análisis se muestran los resultados de Tesh 85' que investigó poblaciones de deportistas elite (figura 2.1).

En el gráfico apreciamos el porcentaje de fibras lentas que tienen diferentes poblaciones deportivas de elite mas un grupo control en los músculos vasto lateral y deltoides medio (representativos de miembros inferiores y superiores respectivamente). Se diferencian rápidamente las poblaciones extremas como son los kayaquistas y los maratonistas que tienen  casi
70 porciento de fibras lentas en los grupos musculares mas utilizados.

Por otro lado notamos una distribución de fibras lentas bastante similar en los sujetos control y los levantadores de pesas. Para completar la idea sobre la distribución de fibras musculares se muestra la tabla 2.1.

Ahora bien, partiendo de la base que un sujeto control y un levantador de pesas poseen casi la misma distribución de fibras en el vasto lateral externo, entonces ¿Dónde radica  la diferencia de un sujeto control con el deportista de elite?





Figura 2.1

Muestra n Vasto lateral externo
% fibras lentas % de fibras rápidas
Control 12 43 57
Kayak 9 41 59
Lucha 8 47 53
Maratón 9 67 33
Levantador de pesas 7 44 56
Tabla 2.1 - Adaptado de Tesh.

La respuesta esta en el tamaño de las fibras (hipertrofia). En la figura 2.2 se muestra el tamaño de las fibras rápidas. Podemos observar la gran diferencia que existe en el tamaño de las fibras rápidas entre un sujeto control (6000 µm en el deltoides y 6500 µm en el vasto) vs. el levantador de pesas (8500 µm y 9000 µm respectivamente). Esta gran diferenciación es una notable adaptación de la fibra al entrenamiento de sobrecarga de alto rendimiento.


Esta especialización deja ver también que de algún modo el entrenamiento de tipo aeróbico (tipo maratón) atrofia (pérdida de tamaño) las fibras rápidas e hipertrofia las fibras lentas. Esta adaptación es llamada hipertrofia selectiva.













Figura 2.2

Cabe aclarar que si bien la lucha también es considerada un deporte de potencia el tamaño de las fibras rápidas de estos deportistas son menores que en la de un levantador de pesas. Esta adaptación se produce por el gesto deportivo específico que realiza cada deporte. En el levantamiento de pesas los esfuerzos son de altísima intensidad y de muy corta duración, en cambio en la lucha los esfuerzos son de menor intensidad pero deben ser mantenidos durante una mayor cantidad de tiempo.






Figura 2.3

También es interesante observar el tamaño de las fibras lentas en estas poblaciones. La figura 2.3 muestra el tamaño de las mismas. Nótese que los sujetos controles tienen fibras lentas mas grandes que los levantadores de pesas en el vasto lateral del muslo. Esto demuestra que la musculatura de un deportista esta muy especializada debido a los gestos que utiliza en los entrenamientos diarios.

Resumiendo la interconversión de fibras tiene relación con el cambio en la calidad de las fibras (procesos de producción de energía) y la hipertrofia selectiva tiene relación con el aumento tamaño que desarrollan las mismas. Ambos procesos se desarrollan simultáneamente y mejoran el rendimiento deportivo.






INTRODUCCIÓN

Cuando un deportista realiza ejercicios de fuerza con sobrecarga, la célula muscular responde adaptándose al stress mecánico recibido. Este stress o entrenamiento puede variar en cuanto  a su volumen, intensidad, densidad, tipo de contracción, etc. y por ende la respuesta de adaptación de la célula muscular será  específica al stress recibido.

Es muy importante que el preparador físico conozca profundamente las adaptaciones fisiológicas a escala celular con el objetivo de confeccionar y aplicar programas de entrenamiento adaptados a las necesidades de los diferentes tipos de deportes.

Las adaptaciones celulares están principalmente referidas a la hipertrofia e hiperplasia del tejido muscular y estos cambios son acompañados también con modificaciones en la porción no contráctil del músculo (tendones, membranas, ligamentos, etc.).

La proliferación de fibras musculares es un tema controvertido hasta la actualidad. Si bien existen investigadores que han analizado y  comprobado el aumento del numero de fibras  musculares como respuesta al entrenamiento (Gonyea W.   77



- 80) en animales y seres humanos, otros autores (Gollnick 81' - MacDougall 86) critican los procedimientos utilizados para el recuento de fibras con los cuales se han llegado a estas conclusiones. La mayoría de los autores proponen que el número de fibras musculares es hereditario e inmodificable por entrenamiento deportivo.

En la figura 2.4 observamos el promedio del número de fibras musculares del bíceps braquial en sujetos no entrenados, fisiculturistas de nivel intermedio y fisiculturistas avanzados. Se puede ver que los desvíos estándar de los grupos no son tan grandes como para generar diferencias estadísticas. Sin embargo el tamaño de las fibras musculares de un fisiculturista es mucho mayor que en sujetos controles o que no realizan ejercicio físico. Esto nos demuestra que la diferencia de tamaño muscular se debe solo a la hipertrofia y no a la hiperplasia del tejido muscular.


NUMERO  FIBRAS  * 10³
BICEPS BRAQUIAL
350
300
250 CONTROL
FISICULTURISTAS
200 AVANZADOS
150 FISICULTURISTAS
ELITE
100
0
n=13 n=7 n=5
MACDOUGALL 86’
Figura 2.4

HIPERTROFIA MUSCULAR

El aumento del tamaño del diámetro transversal de las fibras se debe a un aumento de los filamentos contráctiles de actina y miosina producido por síntesis proteica. En condiciones normales el ser humano puede generar de 3 a 4 kilogramos de fuerza por centímetro cuadrado de sección cruzada de músculo sin distinción de sexo (Ikai 68'). Por lo tanto un aumento de la cantidad de filamentos incrementará la generación de fuerza.

Si nos guiamos por este concepto podríamos pensar que a mayor masa muscular mas fuerza,  y

a su vez mayor rendimiento deportivo. La primera parte de la aseveración es cierta, a mayor tamaño de las fibras musculares se puede realizar mayor cantidad de fuerza, pero que  esta condición indefectiblemente produce un aumento del rendimiento deportivo es algo que no siempre es posible.

No debemos olvidar todos los tipos de fuerza (ver clasificación de la fuerza - cap. 1). Por ejemplo, es cierto que a mayor masa muscular se genera mas fuerza en los ejercicios que se adaptan a la ley de Hill y que se realizan a baja velocidad como el press de banca y la sentadilla. Pero, este tipo de entrenamientos ¿tiene la capacidad de elevar el rendimiento en los otros tipos de manifestación de la fuerza como la explosiva que tiene una importancia mayor en  muchos deportes?

Si esto fuera cierto y este aumento de fuerza a baja velocidad se pudiera trasladar a todos los otro tipos de fuerza (explosivo), entonces los deportes de potencia (yudo, lanzamiento de jabalina, fútbol, etc.) serían practicados por deportistas muy hipertrofiados parecidos a fisiculturistas ya que a mayor masa muscular mejor rendimiento.

Basta con una simple observación del mundo del deporte para asegurar que esto no es cierto. La razón es que la potencia muscular esta compuesta por la fuerza aplicada y la velocidad de ejecución. Existe una relación peso/potencia en los deportistas que no se ve beneficiada cuando la masa corporal es muy grande. De este modo podemos manifestar a priori, que un gran tamaño muscular (tipo fisiculturista) no se corresponde con un alto grado de velocidad. Este concepto será ampliado cuando se desarrollen las adaptaciones neurales al entrenamiento de fuerza.

¡Ahora bien! Ambos tipos de fibras son capaces de hipertrofiarse pero no lo hacen del mismo modo. Goldspink 92' propone que las fibras lentas disminuyen su velocidad de degradación frente a un estímulo y las fibras rápidas aumentan la síntesis de proteínas. También debemos tener en cuenta que las fibras musculares poseen una vida promedio de 7 - 15 días en el adulto o sea que son constantemente sintetizadas y degradas.



Entonces, ¿Qué factores son importantes para el diseño de un programa de fuerza?



¿Por que esto es de vital importancia para el preparador físico?




PROTOCOLOS DE HIPERTROFIA

La mayoría de los autores como Kraemer, MacDougall, Newton plantean que la manera óptima de producir hipertrofia muscular es trabajando entre el 60 y el 80 % de la R.M con   3

series de 6 - 12 repeticiones para cada grupo muscular, utilizando una velocidad  de contracción de lenta pero acentuada en la fase excéntrica.

Si analizamos lo propuesto por estos autores y lo comparamos con lo que se realiza en los gimnasios todos los días es bastante cierto que lo enunciado arriba funciona. Pero creemos conveniente proponer otros elementos que optimizaran este proceso.

Este enunciado general no hace referencia al tiempo de pausa que se debe realizar entre series. Esto es importante ya que la modificación del tiempo de descanso produce adaptaciones hormonales muy diferentes (ver mas adelante).

Por otro lado, el proceso de hipertrofia comienza por un rompimiento de la estructura del sarcomero o de la fibra en su totalidad para luego regenerar la estructura mas grande (adaptada por aumento de los filamentos contráctiles). Este rompimiento se produce por que los filamentos de actina están enganchados en forma asimétrica al disco Z y una tensión (stress mecánico) importante lo puede romper (ver figura 2.5).



Figura 2.5


Pero este proceso no se produce en todos los sujetos de la misma forma. Gibala en el 95’ y 00’ comprobó que el rompimiento de la estructura miofibrilar  no  se  produce  del  mismo  modo en

sujetos entrenados y no entrenados. El autor tomó sujetos jóvenes sin experiencia en entrenamiento con sobrecarga. Los sujetos entrenaron en un banco inclinado realizando un curl de bíceps   con



mancuernas. Pero las contracciones se realizaron de la siguiente forma. La velocidad de contracción fue lenta (2 segundos para la fase concéntrica y 2 para la excéntrica. El sujeto flexionaba el codo levantando la mancuerna (fase concéntrica) y un ayudante se la cambiaba de mano y la bajaba con el otro brazo (fase excéntrica). De esta forma cada brazo se entrenaba con la misma carga y velocidad pero solo con una fase de la contracción. Se  realizaron
8 series de 8 repeticiones con el 80 % de la máxima fuerza concéntrica y con pausas de 3 minutos.

Se realizaron biopsias antes, inmediatamente después del entrenamiento y 48 horas post ejercicio. De las biopsias se evalúo que cuando en una miofibrilla había hasta 2 sarcómeros rotos en forma continuada o 2 sarcómeros de distintas miofribrillas contiguas, el daño muscular se lo consideraba focal. Si los daños incluían de 3 a 10 sarcómeros se lo consideraba daño moderado. Y si el daño excedía los 10 sarcómeros se lo consideraba daño extremo. La figura 2.6 muestra los resultados del experimento.

Por otro lado los daños más extremos se producen en el brazo que se entrenó en forma excéntrica. Esto quiere decir que a una carga similar la fase excéntrica genera mayores daños en las fibras que la concéntrica. Esta es un de las razones por las cuales muchos sistemas de entrenamiento proponen que la fase excéntrica siempre se realice mas lenta que la concéntrica. Como se  genera más rompimiento hay mayor posibilidad si se presentan otras variables como la nutrición de regenerar fibras más grandes (hipertrofia). Es importante también destacar que 48 horas post ejercicio el rompimiento mantiene la tendencia y que esto serviría para estipular frecuencias de entrenamiento del mismo músculo.

Gibala repitió el trabajo con las mismas características pero esta vez utilizó a sujetos entrenados (3 años mínimos de experiencia con entrenamiento de sobrecarga). Todas las variables se mantuvieron iguales y algunos de los resultados se muestran en las figuras 2.7 y 2.8.














Figura 2.7



Figura 2.6

Como podemos apreciar en la figura, antes de comenzar el ejercicio existen algunos daños muy pequeños. Pero luego de realizar el trabajo de hipertrofia, se puede apreciar que gran  cantidad de fibras se han dañado.

Como se puede ver en la figura 2.7 el rompimiento de fibras con el mismo protocolo de entrenamiento en sujetos que tenían buena experiencia con sobrecarga no fue el mismo. Los daños extremos fueron los mas bajos en ambos tipos de brazos o sea que en este caso la fase excéntrica no fue tan efectiva para romper fibras.

Esto nos explica claramente que una intensidad del 80 % es muy alta para un principiante, pero que no lo es para un sujeto que ya tiene experiencia. Esta es una de las razones por las cuales los programas de trabajo deben diferir    en



cuanto a volumen e intensidad. Es muy probable que si a los sujetos no entrenados se les pedía que realizaran solo 4 series al 70 %  los daños hubieran sido menores y similares a los sujetos que tenían experiencia.

utilizan protocolos de entrenamientos muy similares al mencionado inicialmente. Un factor en común es una fase excéntrica acentuada de entrenamiento.




HIPERTROFIA Y RENDIMIENTO MUSCULAR







Figura 2.8

Para entender en forma más simple este concepto la figura 2.8 muestra el rompimiento total de fibras (sin discriminar el tipo) en sujetos entenados y no entrenados. Como podemos ver el rompimiento siempre es mayor en los sujetos que no tenían experiencia. En el brazo que se entrenó en forma concéntrica el rompimiento es un 20 % mayor y en el brazo que se entrenó en forma excéntrica el daño fue casi el doble. Esto nos muestra claramente que si bien se puede recomendar intensidades promedio para el desarrollo de la hipertrofia, debemos tener muy presente el nivel inicial del entrenado.

De todos modos si analizamos otros trabajos de investigación con diferentes tipos  de protocolos de entrenamiento de sobrecarga  (Coleman 77'), en interacción con otras cualidades (Gettman 79') o con mujeres (Staron 91'), veremos que cuando se  busca  producir  una  máxima  hipertrofia     se

Cuál es entonces la razón por la cual este tipo de entrenamiento no se aplica para conseguir máximos niveles de potencia muscular en el entrenamiento deportivo y solo se aplica en alguna parte del proceso de entrenamiento para conseguir algunas modificaciones específicas?

Parte de la respuesta puede surgir del análisis del trabajo de Hather 91' donde se menciona la importancia de las acciones excéntricas en el entrenamiento con sobrecarga para producir un óptimo nivel de hipertrofia  muscular  mediante un análisis de biopsias. Los resultados se muestran en la  tabla 2.2.

Hather propone tres tipos de entrenamientos:

▪ CON/EXC significa que los sujetos realizan trabajos excéntricos y concéntricos para los cuadriceps.
▪ CON/CON significa que los sujetos entrenaban solo con acciones concéntricas para los grupos musculares del muslo (cuadriceps e isquiotibiales).
▪ CON que solo realizaba entrenamientos concéntricos para los cuadriceps.



PORCENTAJES DE FIBRAS MUSCULARES
FIBRA TIPO I FIBRA TIPO II a FIBRA TIPO II b COCIENTE
GRUPO CONTROL
PRE 45 ± 2 38 ± 2 17 ± 1 1.22
POST 39 ± 3 40 ± 2 21 ± 3 1.56
DESENT. 40 ± 2 44 ± 2 16 ± 2 1.5
GRUPO CON/EXC
PRE 33 ± 3 44 ± 3 23 ± 2 2.03
POST 38 ± 2 62 ± 2* 0* 1.63
DESENT 34 ± 2 66 ± 2* 0* 1.94
GRUPO CON/CON
PRE 40 ± 3 42 ± 2 18 ± 3 1.5
POST 42 ± 3 57 ± 3* 1 ± 1* 1.38
DESENT 38 ± 3 59 ± 3* 3 ±1* 1.63
GRUPO CON
PRE 33 ± 3 51 ± 3 16 ± 3 2.03
POST 37 ±3 63 ± 2* 0* 1.7
DESENT 39 ± 2 58 ± 3* 3 ± 2* 1.56
Tabla 2.2 - Modificado de Hather 91' - * p < 0.05



La intensidad y volumen del entrenamiento utilizado fue la siguiente: 4-5 series de 6 - 12 repeticiones (RMs), 2 veces por semana,   durante
19 semanas y luego 4 semanas de desentrenamiento.

Si analizamos los resultados observamos como en todos los tipos de entrenamientos, menos  el grupo que no entrenó, hubo una reducción marcada del porcentaje de fibras de tipo IIb, que son las fibras más rápidas y más fuertes. Esto se produjo como consecuencia del período de entrenamiento y se mantenía luego de 4 semanas de desentrenamiento. En realidad estas fibras no desaparecen pero ocupan menos superficie respecto de las fibras tipo I y IIa ya que estas se han hipertrofiado en gran medida por su utilización (esto esta relacionado con el % de carga utilizado). También las fibras de tipo IIb se interconvierten en IIa debido al volumen de trabajo utilizado. Hay que recordar que el método por el cual se clasifican las fibras es por tinción de la ATPasa.

Con todos los protocolos se generó un aumento del tamaño en ambos tipos de fibras, por lo que se consiguió sujetos más hipertrofiados (más fuertes por aumento de la sección cruzada de músculo), pero que tienen menos posibilidad de aplicar la fuerza ganada en forma veloz (ver adaptaciones neurales).

Esta aseveración se puede secundar si analizamos el cociente de relación entre fibras. En el grupo CON/EXC que utilizó el tipo de entrenamiento más tradicional, vemos que antes de comenzar el entrenamiento el cociente era de 2.03 es decir que teníamos el doble de fibras de Tipo II que Tipo I. Pero luego de 19 semanas el cociente  disminuyó a 1.63, es decir que aumento el porcentaje de fibras lentas respecto de las rápidas. Y si analizamos mas detenidamente los cambios, podemos apreciar que en las fibras de Tipo II se produjo un cambio estadísticamente significativo de Tipo IIb a IIa. Expresándolo de otro modo con el tipo de entrenamiento aplicado se atrofian las fibras tipo IIb que son las que producen mas potencia.



A su vez esta modificación luego de 4 semanas de desentrenamiento perdura (% Fibras Tipo IIb = 0%) lo que complica la planificación deportiva. Cuando debamos entrar en un período específico o competitivo donde los gestos deben ser muy veloces, nuestras fibras lentas estarán bien hipertrofiadas y las fibras de Tipo IIb todavía no vuelven a la situación inicial.



Si este resultado fisiológico no fuese cierto, el deporte de rendimiento sería solo  un problema de tamaño muscular. Es obvio que estas modificaciones fueron producidas por el tipo de entrenamiento aplicado. El trabajo planteado fue con ejercicios que se adaptan a la ley de Hill y se realizó en 5 series de 6 a 12 repeticiones. Debemos recordar que este volumen de repeticiones esta en íntima relación con el % de la carga máxima. Por lo tanto cuando se realizaban series de 6 repeticiones donde el porcentaje era del 78 al83 % y si se hacían series de 12 repeticiones el porcentaje era del 68 al 71%.

La mayoría de los trabajos aplicados en la investigación fisiológica llama a este tipo de entrenamientos de alta intensidad. En este punto es donde la fisiología del ejercicio  no correlaciona con la teoría del entrenamiento ya que ningún entrenador estaría de acuerdo en llamar a estos protocolos de alta intensidad y tampoco avalaría este diseño para lograr la máxima ganancia de potencia.

Este es un tipo de entrenamiento muy efectivo para la ganancia de tamaño muscular si no tomamos en cuenta las consecuencias sobre la producción de potencia. Sería un entrenamiento "tipo" para personas que deben aumentar las masa muscular sin importar que tipo de fibra  se estén hipertrofiando.

El análisis realizado en este trabajo nos hace realizarnos  la siguiente pregunta:

¿Se puede a través del entrenamiento con sobrecarga hipertrofiar al máximo las fibras rápidas, ya que son las producen el éxito deportivo?

La respuesta es afirmativa. Existen ejercicios con sobrecarga que nos permiten reclutar predominantemente las fibras rápidas y de este modo no lograr una hipertrofia indeseable en las fibras lentas o una atrofia de las fibras de Tipo IIb. Se deben encontrar ejercicios que produzcan hipertrofia selectiva de las fibras  rápidas. Estos movimientos están representados por los ejercicios Derivados del Levantamiento de Pesas y los balístico - explosivos.

Una investigación que muestra muy claramente este tipo de adaptación es el realizado por Häkkinen 88'. El autor realizó evaluaciones de laboratorio a la selección de Levantamiento de Pesas de Finlandia durante dos años, pero sin modificar el entrenamiento que realizaban. Este punto es muy interesante ya que comprueba modificaciones fisiológicas generadas por el programa de entrenamiento propuesto por el entrenador sin modificaciones externas. Se observo que el tamaño del muslo se incrementó significativamente y que se debió a  una hipertrofia selectiva de las fibras rápidas. Ver figura 2.9.





Figura 2.9

Como observamos el tamaño del muslo se incrementó y esto se observa mientras las fibras lentas disminuyen su tamaño y las fibras rápidas lo incrementan. Es importante remarcar que el rendimiento promedio en el equipo se incrementó



7.5 kilogramos en el total olímpico en dos años. Esto evidencia un aumento en la calidad de la masa muscular.




Las adaptaciones neurales se definen como los cambios en el sistema nervioso generados por el entrenamiento de fuerza. Las adaptaciones neurales son quizás una de las más importantes al momento de ganar fuerza, sobre todo durante los primeros meses de entrenamiento. Es importante para el entrenador saber como los diferentes ejercicios e intensidades producen adaptaciones del sistema nervioso que es el encargado de iniciar las contracciones musculares.

Las principales adaptaciones neurales son:

▪ Aumento del reclutamiento de fibras musculares. (Coordinación intramuscular).
▪ Aumento de la frecuencia de los estímulos nerviosos. (Frecuencia de disparo de las motoneuronas).

La fuerza que producen los músculos se puede graduar a través de estos dos procesos. Es posible generar mayor cantidad de fuerza si aumenta la cantidad de unidades motoras reclutadas (mejora la activación del agonista). Esto se produce como una adaptación a necesidades de fuerza mayores (altas intensidades). Un programa de sobrecarga incrementa las intensidades en forma progresiva y por lo tanto cada vez se necesita generar mas fuerza para desplazar las cargas. Obviamente a medida que se necesita una mayor cantidad de fuerza se reclutan unidades motoras de alto umbral (Henneman 74').

Por otro lado las motoneuronas pueden generar la contracción muscular a diferentes frecuencias de disparo. La frecuencia de disparo es la  cantidad de impulsos nerviosos que la célula nerviosa emite por segundo (Herz). Las motoneuronas disparan a un promedio de entre 10 - 60 impulsos por segundo. Si disparan con mayor frecuencia es posible generar una mayor tensión.

En resumen el incremento de la activación de un músculo se produce como resultado de un mayor reclutamiento de unidades motoras y por incremento de la frecuencia de disparo de las mismas.

Los estudios electromiográficos son los más utilizados para la comprobación de las adaptaciones neurales. Este tipo de estudio puede cuantificar la actividad eléctrica de las unidades motoras y traducirlas por medio de una electromiografía integrada a un gráfico de fácil interpretación relacionando las variables  de fuerza y tiempo  (figura 2.10 y 2.11).

En la figura 2.10 se pueden apreciar dos curvas, una que representa la situación inicial y  otra luego de un período de entrenamiento. En este caso observamos que los valores de la fuerza se han incrementado en forma considerable, pero que el tiempo en el cual se consigue el máximo valor de fuerza es muy similar. Esto muestra claramente que el programa de sobrecarga utilizado incluyó ejercicios que se adaptan a la Ley de Hill por lo que aumentó claramente la fuerza máxima.

VELOCIDAD DE DESARROLLO DE LA FUERZA.

La interpretación de los primeros milisegundos de la curva fuerza - tiempo se denomina velocidad de desarrollo de la fuerza. Este análisis puede mostrar que independientemente de que la fuerza máxima no se incremente para un tiempo dado, la misma se logra conseguir antes.  Esta modificación es muy importante en el deporte, ya que muchas veces no es necesario adquirir mas fuerza, pero si lo es aplicarla antes.

En la figura 2.11 el comportamiento de la curva luego del entrenamiento es diferente a la figura
2.10. En este caso el incremento de la fuerza es muy pequeño pero este máximo se logra en un tiempo considerablemente menor. Esta es una respuesta muy buscada en el deporte. Un caso muy claro puede ser un deporte de combate. Por ejemplo en el judo se compite por categoría de peso corporal y aumentar la fuerza a expensas de aumentar el peso corporal es un objetivo erróneo. Por  lo  tanto  debemos  pensar  en  la  forma    de



incrementar la fuerza y su velocidad  de desarrollo, sin producir una gran hipertrofia muscular ya que sino se corre el riesgo de sobrepasar el límite de peso de la categoría.

en los miembros inferiores. La figura 2.12 muestra los resultados.

Como podemos ver, si se entrena solo con saltos la  fuerza  máxima  isométrica mejora solo  un 11
%, pero logra el máximo de fuerza un 24 % de tiempo antes (mayor velocidad de desarrollo de la fuerza). En cambio si entreno con pesas se mejora considerablemente  la  fuerza  máxima isométrica
27 %, pero no se logra generarla con mayor rapidez (solo un 0.4% antes).








Figura 2.10



F2 F1


Figura 2.12








Figura 2.11

Una de las virtudes de los estudios electromiográficos es que se pueden realizar durante contracciones estáticas, dinámicas, isocinéticas o explosivas. A través de esta metodología es posible monitorear las modificaciones que generan los procesos de entrenamiento y si fuese necesario modificar los mismos, para obtener mejores resultados.

Uno de los trabajos más importantes para comprobar este tipo de modificaciones fue realizado por Häkkinen 85'. Se aplicaron  dos tipos de entrenamientos diferentes, uno con ejercicios de saltabilidad y otro con ejercicios de sobrecarga (sentadilla). Ambos entrenamientos tenían como objetivo el desarrollo de la   potencia

Por otro lado la electromiografía integrada nos muestra que si entrenamos con saltos aumenta el reclutamiento de fibras en un 8 % y además se logra en un 38 % de tiempo menos. En cambio si realizamos entrenamientos con pesas solo se incrementa un 3 % el reclutamiento y  la velocidad de desarrollo de la fuerza no sufre ninguna modificación.

Este tipo de trabajos nos permite adoptar criterios para el desarrollo de planes de entrenamiento. Por ejemplo, si a través de una batería de test comprobamos que un deportista es lento para el promedio de desplazamiento en su deporte, pero tiene los niveles de fuerza promedio, propondremos una mayor cantidad de gestos explosivos que de ejercicios con sobrecarga  a baja velocidad. Esto permitirá que se mejore la velocidad de desarrollo de la fuerza. Por el contrario si observamos que un deportista tiene poca fuerza, invertiremos el proceso.


EJERCICIOS PLIOMETRICOS.

Frecuentemente los preparadores físicos de diferentes deportes proponen la ejecución de ejercicios pliométricos como parte de su programa de entrenamiento. Ya sean estos para el tren superior o para el inferior.






Figura 2.13

Fleck 87' resume gráficamente que sucede con la relación fuerza - tiempo cuando se entrena con programas bien diferenciados. Ver figura 2.13.

Como podemos observar en la figura Fleck muestra diferentes adaptaciones fisiológicas de a cuerdo al tipo de entrenamiento planteado. Si utilizamos un programa solo con ejercicios de fuerza tradicional (se adaptan a la ley de Hill), con altas intensidades se aumenta en gran medida la fuerza máxima, pero se incrementa muy  poco la velocidad de desarrollo de la fuerza.

Obsérvese de todos modos que como resultado de este entrenamiento a los 400 mseg. se realiza muchísma más fuerza que antes del entrenamiento. Esto quiere decir que se ha aumentado la potencia. Pero si utilizamos un programa combinado de ejercicios de fuerza y de potencia (derivados del levantamiento de pesas y ejercicios balísticos) se logra un incremento importante tanto en la fuerza máxima como en la velocidad de desarrollo de la fuerza. Esta es una combinación de las adaptaciones que son más importantes para incrementar el rendimiento deportivo.

Es una problemática de la teoría del entrenamiento saber graduar la cantidad de ejercicios de fuerza y de ejercicios de potencia, como también en que momento del entrenamiento se deben aplicar.

Este tipo de ejercicios no deben ser tomados a la ligera ya que para poder ejecutar estos entrenamientos se debe contar con una preparación física previa muy elevada. Sin esta preparación, este tipo de ejercicios se pueden convertir en un factor de riesgo para producir lesiones. La posibilidad de pasar a ser un ejercicio lesionante esta fundamentada en el trabajo de Schmidtbleicher 82' donde demostró  que existe un efecto contrario a la contracción muscular masiva (pliometría) en sujetos no entrenados (figura 2.14).

Schmidtbleicher evalúo la respuesta electromiográfica del músculo gemelo durante un salto pliométrico desde una altura de caída de 1.1 metros en sujetos entrenados (saltadores) y no entrenados. La respuesta de la musculatura al hacer contacto con el suelo es completamente diferente ya que en los sujetos no entrenados se produce un proceso de inhibición (poca actividad eléctrica). Esto quiere decir que si no se registra gran actividad eléctrica hay pocas unidades motoras reclutadas o en funcionamiento. En el caso de los saltadores entrenados responden con una elevada actividad eléctrica llamada facilitación (gran cantidad de reclutamiento de fibras).


resultado del entrenamiento de fuerza a largo plazo (Hakkinen 89').

Las hormonas analizadas mas importantes son la testosterona y la hormona de crecimiento como representantes de los procesos anabólicos, y el cortisol representando  a los procesos catabólicos.

La hormona de crecimiento es secretada en forma pulsátil y esta relacionada con el crecimiento del tejido muscular y de muchos otros. Algunas de sus funciones más importantes son:






Figura 2.14



No es aconsejable aplicar los ejercicios pliométricos en deportistas principiantes o en niños en edad de crecimiento rápido. La razón principal es que, si en un impacto de caída tan fuerte no hay una gran cantidad de unidades motoras activadas, la tensión será amortiguada principalmente con la estructura ósea y articular. Esto incrementa muchisimo  el riesgo de lesión, que en forma general no se produce por un stress violento (durante el entrenamiento) sino que se llega por sobreuso (sumatoria de microtraumatismos). Este tema se analizará con mayor detenimiento en el capitulo de gestos explosivos.




El sistema endocrino responde al entrenamiento de sobrecarga de forma muy sensible. Es reconocido ampliamente que realizar ejercicios de fuerza produce una modificación de las hormonas circulantes en sangre (testosterona, cortisol, insulina, etc). También esta comprobado la adaptación   del   sistema   neuroendocrino  como

▪ Incrementar la síntesis proteica.
▪ Incrementar el transporte de aminoácidos a través de la membrana celular.
▪ Estimular los cartílagos de crecimiento.
▪ Aumentar la síntesis de colágeno.
▪ Aumentar la retención de nitrógeno, fósforo, sodio y potasio.

La testosterona esta relacionada con el desarrollo de la fuerza, con la estimulación del tejido muscular y con la modificación del sistema nervioso (Kelly 85' - Bleish 84'). Es probable que la testosterona incremente la cantidad de neurotransmisores e influencie la estructura proteica de la placa mioneural.

Por su parte el cortisol es considerado una hormona catabólica ya que inhibe la síntese, si en un impacto de caída tan fuerte no hay una gran cantidad de unidades motoras activadas, la tensión será amortiguada principalmente con la estructura ósea y articular. Esto incrementa muchisimo  el riesgo de lesión, que en forma general no se produce por un stress violento (durante el entrenamiento) sino que se llega por sobreuso (sumatoria de microtraumatismos). Este tema se analizará con mayor detenimiento en el capitulo de gestos explosivos.




El sistema endocrino responde al entrenamiento de sobrecarga de forma muy sensible. Es reconocido ampliamente que realizar ejercicios de fuerza produce una modificación de las hormonas circulantes en sangre (testosterona, cortisol, insulina, etc). También esta comprobado la adaptación   del   sistema   neuroendocrino  como

▪ Incrementar la síntesis proteica.
▪ Incrementar el transporte de aminoácidos a través de la membrana celular.
▪ Estimular los cartílagos de crecimiento.
▪ Aumentar la síntesis de colágeno.
▪ Aumentar la retención de nitrógeno, fósforo, sodio y potasio.

La testosterona esta relacionada con el desarrollo de la fuerza, con la estimulación del tejido muscular y con la modificación del sistema nervioso (Kelly 85' - Bleish 84'). Es probable que la testosterona incremente la cantidad de neurotransmisores e influencie la estructura proteica de la placa mioneural.

Por su parte el cortisol es considerado una hormona catabólica ya que inhibe la síntes