Fisiología muscular-Propiedades funcionales
Propiedades funcionales fundamentales del Músculo Esquelético
Relación Longitud-tensión
La curva isométrica longitud-tensión representa la fuerza que un músculo es capaz de generar mientras se mantiene en una serie de longitudes discretas. Cuando la tensión en cada longitud se traza contra la longitud, se obtiene una relación como la que se muestra a continuación.
Si bien se estableció una descripción general de esta relación al principio de la historia de la ciencia biológica, la base estructural precisa para la relación longitud-tensión en el músculo esquelético no se dilucidó hasta que se realizaron los sofisticados experimentos mecánicos de principios de la década de 1960 (Gordon et al. 1966). En su forma más básica, la relación longitud-tensión establece que la generación de tensión isométrica en el músculo esquelético es una función de la magnitud de superposición entre los filamentos de actina y miosina.
Relación fuerza-velocidad
La fuerza generada por un músculo es una función de su velocidad. Históricamente, la relación fuerza-velocidad se ha utilizado para definir las propiedades dinámicas de los puentes cruzados que circulan durante la contracción muscular.
La relación fuerza-velocidad, al igual que la relación longitud-tensión, es una curva que en realidad representa los resultados de muchos experimentos trazados en el mismo gráfico. Experimentalmente, se permite que un músculo se acorte contra una carga constante. La velocidad muscular durante el acortamiento se mide y luego se representa contra la fuerza resistiva. La forma general de esta relación se muestra en el gráfico a continuación. En el eje horizontal se representa la velocidad muscular relativa a la velocidad máxima (Vmax), mientras que en el eje vertical se representa la fuerza muscular relativa a la fuerza isométrica máxima (Po).
¿Cuál es la base fisiológica de la relación fuerza-velocidad? La fuerza generada por un músculo depende del número total de puentes cruzados unidos. Debido a que se necesita una cantidad finita de tiempo para que los puentes cruzados se adhieran, a medida que los filamentos se deslizan entre sí más y más rápido (es decir, a medida que el músculo se acorta con el aumento de la velocidad), la fuerza disminuye debido al menor número de puentes cruzados conectados. Por el contrario, a medida que disminuye la velocidad relativa del filamento (es decir, a medida que disminuye la velocidad muscular), más puentes cruzados tienen tiempo para unirse y generar fuerza, y por lo tanto la fuerza aumenta. Esta discusión no pretende proporcionar una descripción detallada de la base de la relación fuerza-velocidad, solo para proporcionar información sobre cómo las constantes de velocidad de puente cruzado pueden afectar la generación de fuerza muscular en función de la velocidad.
Los músculos se fortalecen en función de la fuerza que se coloca a través del músculo. Las fuerzas superiores producen un mayor fortalecimiento. Por lo tanto, los ejercicios realizados con el músculo activado de una manera que les permita contraerse a altas velocidades, implican necesariamente que también se contraen con una fuerza relativamente baja. Esto es intuitivamente obvio a medida que levanta una carga ligera en comparación con una carga pesada: la carga ligera se puede mover mucho más rápidamente. Sin embargo, estos movimientos rápidos tendrían efectos de fortalecimiento muy pequeños, ya que las fuerzas musculares son muy bajas.