Evaluación fisiológica del deportista. J. Duncan Mac Dougall

que, se da por supuesto, son importantes en lo que a este rendimiento se refiere. Estos factores, una vez medidos, pueden ser evaluados para desarrollar estrategias de entrenamiento apropiadas que ayuden a superar cualquier tipo de desventaja.

      La respuesta de la máquina humana puede ser definida en cantidades físicas como trabajo, potencia y fuerza. La respuesta que se mide depende fundamentalmente de los músculos que participan en la actividad. Sin embargo, ya que los músculos ejercen presión sobre las articulaciones y están implicados diferentes sistemas de palancas y ángulos de articulación, también hay que tener en cuenta los factores mecánicos. Si se quieren hacer extrapolaciones al potencial físico de un músculo o grupo muscular en concreto, hay que identificar y controlar los factores mecánicos.

DETERMINANTES CENTRALES Y PERIFÉRICOS DEL RENDIMIENTO

      Las pruebas suelen estar diseñadas para medir una característica fisiológica específica que, se supone, es un determinante principal en el rendimiento de un deporte. Sin embargo, el comportamiento contráctil de un músculo está influido por muchos otros actos y procesos. El mejor modo de entender cómo se selecciona una prueba consiste en comprender la importancia de estos procesos en los distintos tipos de rendimiento.

      Puede decirse que la respuesta del sistema muscular viene determinada por dos componentes: un componente central o neural y un componente periférico o muscular. El componente central incluye todos aquellos procesos que toman parte en el reclutamiento y la excitación de la fibra muscular. El tipo de impulso neural a que se ve expuesta la fibra muscular está determinado por la excitación temporal de la motoneurona matriz de la fibra muscular modificada por las distintas ramificaciones del nervio motor y de la unión neuromuscular (Ilustración 2.1). Asimismo, la respuesta de motoneuronas específicas y el grado de reclutamiento del conjunto de motoneuronas vienen determinados por los centros supraespinales y por la retroalimentación refleja a través de los nervios aferentes que van del músculo a la motoneurona. Por consiguiente, la capacidad de un músculo para expresar un comportamiento determinado viene dictada por la orden supraespinal y está determinada por la habilidad de cada uno de estos procesos centrales para transmitir la señal que recibe.

      La orden neural, una vez que ha alcanzado la membrana de la fibra muscular, también debe ser traducida a una serie de procesos de excitación y contracción antes de que se haga patente desarrollo de fuerza alguno (Ilustración 2.2). Estos procesos periféricos implican (a) la excitación de la membrana de la fibra muscular (el sarcolema), (b) la conducción del potencial de acción en el sarcolema y hacia el interior de la fibra muscular a través del sistema de túbulos T, (c) el acoplamiento de la excitación del túbulo T con el retículo sarcoplásmico y (d) la emisión de calcio del retículo sarcoplásmico hacia el citosol de la fibra. Después, el calcio se une a la proteína reguladora troponina iniciando un cambio de posición de otra proteína reguladora, la tropomiosina. El efecto final consiste en que los emplazamientos de la actina y la miosina quedan al descubierto, permitiendo la formación de cruce y la generación de fuerza. Como ocurre con los procesos centrales, los procesos periféricos de excitación y contracción deben ser capaces de traducir el modelo de inervación neural de forma adecuada para que la respuesta contráctil coincida con la orden central.

      Ilustración 2.1. Procesos centrales implicados en el comportamiento contráctil del músculo: supraespinal (1), retroalimentación aferente (2), motoneurona (3), ramificaciones (4) y unión neuromuscular (5). Nota. De «Discussion: Adaptations of Skeletal Muscle to Physical Activity» de H. J. Green. En Exercise, Fitness, and Health (p. 283) de C. Bouchard, R. J. Shephard, T. Stephens, J. R. Sutton y B. D. McPherson (Eds.), 1990, Champaign, IL: Human Kinetics. Copyright 1990 de Human Kinetics Publishers, Inc. Reimpresión autorizada.

      Hay que tener bien presente que los diferentes procesos de excitación y contracción tienen una capacidad funcional finita porque tienen un ritmo de traducción de señales limitado. La capacidad funcional de cada uno de estos procesos viene determinada por una serie de factores que pueden cambiar dependiendo de las circunstancias. Cada proceso de excitación y contracción depende de la energía para realizar el trabajo necesario. Por ejemplo, el trifosfato de adenosina (ATP) es necesario para mantener los gradientes iónicos de sodio y potasio a lo largo del sarcolema para garantizar un potencial de acción. Además, el ATP es imprescindible para la función sarcoplásmica y para la interacción de cruce. A pesar de que los procesos selectivos (por ejemplo, la interacción de la actina y la miosina) necesitan mucha más energía –y por consiguiente más ATP– que otros procesos para el acoplamiento de excitación y contracción, el ATP sigue siendo imprescindible en todos los niveles de la función muscular (Kushmeric, 1983). A partir de esta información, se puede comprender el grado de implicación de los diferentes procesos de contracción muscular en los distintos tipos de pruebas, así como las limitaciones y suposiciones inherentes a toda prueba.

      Ilustración 2.2. Procesos periféricos implicados en el comportamiento contráctil muscular: nervio (1), placa motora terminal (2), potencial de acción del sarcolema (3), acoplamiento del túbulo T y el retículo sarcoplásmico (4), emisión de calcio del retículo sarcoplásmico (5), unión del calcio a la troponina (6), formación de cruce (7), disociación de cruce (8) y reacumulación de calcio a través del retículo sarcoplásmico (9). Nota. De «Discussion: Adaptations of Skeletal Muscle to Physical Activity» de H. J. Green. En Exercise, Fitness, and Health (p. 284) de C. Bouchard, R. J. Shephard, T. Stephens, J. R. Sutton y B. D. McPherson (Eds.), 1990, Champaign, IL: Human Kinetics. Copyright 1990 de Human Kinetics Publishers, Inc. Reimpresión autorizada.

MEDICIÓN DE LA FUERZA Y DE LA POTENCIA MUSCULARES

      La categoría de pruebas generalmente conocida como pruebas de fuerza se centra en la medición de la capacidad máxima de un músculo o grupo muscular para generar fuerza. Estas pruebas intentan medir una variedad de comportamientos musculares que va desde la capacidad para generar fuerza a altas velocidades a la capacidad para generar fuerza de forma isométrica pasando por la determinación de la potencia máxima (ver capítulo 3). Es esencial reconocer que cada uno de estos comportamientos plantea unos retos específicos a los procesos neurales o centrales y que, por lo tanto, el rendimiento observado en cada uno de ellos viene determinado por diferentes factores.

      Por ejemplo, en el nivel periférico, la fuerza isométrica máxima que puede generar una persona está fuertemente influida por el área de la sección transversal del músculo que, a su vez, viene determinada por el número y tamaño de las fibras musculares. La generación de la fuerza isométrica máxima de un músculo debe tener lugar en unas condiciones de activación máxima en las que la excitación del músculo sea suficiente para garantizar una interacción de cruce máxima en todas las miofibrillas, fibras musculares y músculos. Por otra parte, las pruebas que hacen hincapié en la generación de una velocidad máxima a niveles de fuerza bajos dependen de distintos factores. En estos casos no se pone énfasis en aumentar el número de interacciones de actina y miosina, sino en el ritmo al que tienen lugar estas interacciones (Green, 1986). Este ritmo depende de la capacidad muscular tanto para traducir el impulso de excitación de alta frecuencia a través de los distintos procesos de excitación con un tiempo mínimo y para asociar y disociar la actina y la miosina a medida que van rotando repetidamente a través de los sucesivos ciclos de cruce. Uno de los principales determinantes de este tipo de comportamiento es el ritmo al que se puede hidrolizar ATP y liberar energía. Por consiguiente, la enzima implicada en la hidrólisis de ATP en el emplazamiento contráctil, miosina ATPasa, es un determinante primordial del rendimiento.

      Desde el punto de vista de los músculos, el rendimiento en actividades que implican variaciones de los grados de velocidad y fuerza depende de la combinación del área de la sección transversal del músculo y del ritmo al que puedan tener lugar la hidrólisis del ATP y la liberación de energía. La importancia particular de cada uno de estos factores depende de la fuerza y velocidad características de la actividad. Por regla general,