Adaptación Neuromuscular al Entrenamiento de la Fuerza en Hombres y Mujeres

INTRODUCCION

El principio básico del entrenamiento de la fuerza – el denominado principio
de sobrecarga – fue referido en la literatura científica ya desde los últimos
años del siglo XIX, y definido más en detalle en la década de 1950. La fuerza
muscular en hombres y mujeres sanos, previamente desentrenados, puede aumentar
suponiendo que las cargas de entrenamiento exceden suficientemente las
actividades normales diarias de un músculo en particular. Es una observación
común que la mayor parte del aumento de fuerza durante las semanas iniciales de
entrenamiento de sobrecarga podría deberse a las adaptaciones en los caminos
neurológicos facilitatorios y /o inhibitorios que actúan a distintos niveles en
el sistema nervioso (Moritani & DeVries 1979, Komi 1986, Sale 1991, Häkkinen
1994). Aunque las formas reales de adaptaciones neurológicas son difíciles de
revelar, el entrenamiento de la fuerza produce cambios en la cantidad y calidad
de activación de manera que: 1) aumenta al activación de los agonistas y / o
existe, 2) una reducción en la co-activación de los antagonistas y/o, 3) una
mejor co-activación de los sinergistas. También está bien documentado que el
aumento gradual de la hipertrofia muscular inducida por el entrenamiento
contribuye al desarrollo de la fuerza a medida que avanza el entrenamiento
intenso de resistencia (Figura 1).

Efectos del entrenamiento de la fuerza y la potencia sobre el sistema
neuromuscular

Figura 1. Resumen
esquemático de las adaptaciones del sistema neuromuscular al entrenamiento (Häkkinen
1994).

CAMBIOS INDUCIDOS POR EL ENTRENAMIENTO EN LA ACTIVACION DE LOS
MUSCULOS ENTRENADOS

Sin duda, un fenómeno deseable es el aumento en la Electromiografía (EMG)
máxima de los agonistas, inducido por el entrenamiento,. La magnitud del
incremento en la EMG puede ser muy grande, tanto en hombres (Figura 2) como en
mujeres (Figura 3), quienes no han tenido experiencia previa en el entrenamiento
intenso en resistencia a la fuerza. Por lo tanto, el desarrollo de la fuerza
durante el entrenamiento de sobrecarga de a1gunas semanas y / o algunos meses,
normalmente, tiene lugar en un mismo grado en hombres y mujeres. El aumento en
la EMG está relacionado con la intensidad (% del máximo) de la carga, pero
también con los tipos de acción utilizados en el entrenamiento y la evaluación.
Si bien la EMG es una señal complicada y representa solamente un promedio de la
máxima activación neurológica del músculo, el incremento en la cantidad de la
EMG sugiere que el número de unidades motoras reclutadas ha aumentado y / o que
las unidades motoras se están reclutando a tasas más altas, o que se está
desarrollando alguna combinación de estas dos acciones (Sale 1991).

Es razonable suponer que la máxima EMG aumentaría, luego de un gran
incremento inicial, y solo a una tasa menor durante los meses o años posteriores
de entrenamiento. Sorprendentemente, los cambios en la EMG inducidos por el
entrenamiento, especialmente en sujetos previamente desentrenados, pueden ser
también indicadores importantes de la especificidad del entrenamiento. Los
incrementos en la EMG máxima registrados durante las acciones bilaterales han
ocurrido, en mayor grado, en sujetos entrenados bilateralmente que
unilateralmente, mientras que los incrementos en la EMG unilateral fueron
grandes tanto para la pierna derecha como para la pierna izquierda, en sujetos
entrenados unilateralmente (Häkkinen y cols 1996). Esto sugiere que la
especificidad entre los aumentos de fuerza bilateral y unilateral parece tener
una base neurológica. Estas observaciones deberían tener también alguna
relevancia práctica para optimizar el entrenamiento.

Además de la mayor activación agonista, el entrenamiento de sobrecarga puede
producir disminuciones en la co-activación de los antagonistas, especialmente en
sujetos previamente desentrenados (Carolan & Cafarelli 1992). Esto mejorara la
producción neta de fuerza de los agonistas. Es difícil de interpretar hasta que
grado la menor co-activación de los antagonistas está mediada por mecanismos en
el sistema nervioso central, y está asociada también con un control neurológico
periférico. La magnitud y el transcurso de los cambios en la co-activación
antagonista podrían estar relacionados con los ejercicios utilizados en el
entrenamiento, y con el estado físico inicial de los sujetos, en términos de
capacidades o destrezas, y en experiencia en el entrenamiento.

Figura 2. Activación
voluntaria máxima durante el entrenamiento de fuerza, en hombres (Häkkinen &
Komi 1983)

Figura 3. Activación
voluntaria máxima durante el entrenamiento de fuerza, en mujeres (Häkkinen
1994).

HIPERTROFIA MUSCULAR DURANTE EL ENTRENAMIENTO DE LA FUERZA

Está bien documentado que el aumento gradual de la hipertrofia muscular,
tanto en hombres como en mujeres (Figura 4), contribuye al desarrollo de la
fuerza a medida que avanza el entrenamiento intenso de sobrecarga. El incremento
en el área transversal del músculo durante el entrenamiento de sobrecarga deriva
principalmente del aumento en el tamaño de las fibras musculares individuales,
tanto rápidas como lentas, y en algún porcentaje del aumento en el tejido
conectivo no contráctil entre las fibras, probablemente sin un aumento en el
número de fibras (McDougall 1991). Si bien podría producirse una conversión de
las sub-unidades de fibras rápidas, es poco probable que el entrenamiento de la
fuerza altere las proporciones de los dos tipos principales de fibras musculares
(McDougall 1991). Un requisito para generar hipertrofia inducida por el
entrenamiento es la alta tensión de un músculo durante un período suficiente de
tiempo, el cual brinde de alguna manera, la señal para un mayor consumo de
aminoácidos y mayor síntesis de proteínas contráctiles. En segundo lugar, el
proceso repetido de daño y reparación durante y entre las sesiones de
entrenamiento podría producir un exceso en la síntesis de proteínas (McDougall
1991).

El último grado de hipertrofia puede obtenerse utilizando cargas pesadas pero
submáximas (por ejemplo 60 – 80 % de 1 RM), y realizando múltiples repeticiones
(6-12) en cada serie hasta el agotamiento concéntrico (con un corto período de
recuperación entre las series) (Häkkinen 1994). La hipertrofia muscular también
podría ser no uniforme con respecto a la forma del músculo y entre los
componentes individuales del grupo muscular (Narici y cols 1989). Los niveles
plasmáticos básicos de hormonas endógenas anabólicas y / o catabólicas,
normalmente, permanecen dentro del rango fisiológico normal durante el
entrenamiento de fuerza de algunas semanas o meses. Sin embargo, debido a las
diferencias hormonales básicas entre hombres y mujeres, el nivel final de
hipertrofia muscular y el desarrollo de la fuerza será menor en las mujeres que
en los hombres durante un entrenamiento prolongado de fuerza de varios meses y /
o años de duración (Häkkinen 1994).

Figura 4. Áreas de
corte transversal del músculo, antes y después del entrenamiento (Cureton y cols
1988)

ESPECIFICIDAD DEL ENTRENAMIENTO

Un aspecto importante, tanto desde el punto de vista científico como
práctico, es la especificidad del entrenamiento. Se ha demostrado que el tipo de
acción muscular utilizada en el entrenamiento de la fuerza y en la evaluación
podrían estar interrelacionadas. Por ejemplo, el entrenamiento dinámico de
fuerza (concéntrico y / o excéntrico) es efectivo para aumentar la fuerza
dinámica, pero el incremento de la fuerza isométrica sigue siendo menor. Por el
contrario, el entrenamiento isométrico de fuerza, puede producir un gran
incremento en la fuerza isométrica, pero no tanto en la fuerza dinámica (Figura
5). En segundo lugar, el entrenamiento isométrico también tiende a producir
desarrollos de fuerza específicos al ángulo de la articulación. En tercer
término, la conclusión de la especificidad tiende a aplicarse a otros «sub-tipos»
de entrenamiento tales como « isocinético» (contracciones a velocidad constante)
y / o «de resistencia variable» (modificaciones específicas de las curvas de
fuerza / ángulo articular). En cuarto lugar, el entrenamiento intenso típico de
resistencia a la fuerza, que utiliza altas cargas con velocidades lentas de
acción (movimiento), tiende a producir aumentos principalmente en las porciones
de fuerza elevada en las curvas de fuerza concéntrica-velocidad, y de fuerza
isométrica-tiempo, mientras que los cambios son gradualmente menores en el final
de velocidad elevada de la curva, así como en las primeras partes de la curva
fuerza-tiempo (Figura 6) (Häkkinen 1994). El entrenamiento de resistencia
explosiva que utiliza cargas inferiores, pero velocidades de movimiento elevadas
(o hasta máximas), produce aumentos en todas las porciones de fuerza de las
curvas fuerza-velocidad y fuerza-tiempo, pero los cambios en las porciones de
elevada fuerza son menores que durante el entrenamiento típico de resistencia.
Las adaptaciones en la fuerza explosiva inducidas por el entrenamiento en la
activación neurológica de los músculos entrenados pueden observarse durante
ejercicios concéntricos de alta velocidad, en las primeras porciones de la curva
intensidad EMG-tiempo de la acción isométrica, así como en distintos ejercicios
de ciclo elongación-acortamiento (Figura7) (Häkkinen 1994). De cualquier manera,
las adaptaciones neurológicas inducidas por el entrenamiento de resistencia
explosiva, en gran parte, son responsables de los resultados experimentales de
grandes desarrollos de fuerza explosiva asociados con una pequeña hipertrofia
muscular (Figura 8) (Komi y cols 1982, Häkkinen 1994).

Figura 5. Cambios
relativos en la fuerza después del entrenamiento de fuerza (modificado de
Brunner 1967).

Figura 6. Curvas
fuerza-tiempo de los músculos extensores de la pierna, antes y después del
entrenamiento (Häkkinen 1994).

Figura 7. Alturas de
salto vertical en los saltos en caída, antes y después del entrenamiento (Häkkinen
1994).

Figura 8. Superficie
de las fibras musculares, antes y después del entrenamiento (Komi y cols 1982).

EL DESENTRENAMIENTO

El desentrenamiento posterior al entrenamiento de la fuerza lleva cambios
adaptativos en el sistema neuromuscular que van en dirección opuesta a aquéllos
resultantes del entrenamiento. La magnitud y el tiempo de las adaptaciones
neuromusculares durante el desentrenamiento están influenciados por la cantidad
de intensidad del entrenamiento de sobrecarga precedente, la cantidad y tipos de
actividades físicas utilizadas durante el desentrenamiento, y la longitud del
período de desentrenamiento (Narici y cols 1989, Häkkinen 1994). De cualquier
manera, el desentrenamiento produce una disminución en la activación neurológica
voluntaria máxima de los músculos desentrenados (Figura 9).

Figura 9. Activación
voluntaria máxima y áreas de superficies de las fibras musculares, durante el
entrenamiento de fuerza y el desentrenamiento, en hombres ((Häkkinen 1994).

Figura 10. Fuerza
máxima durante el entrenamiento de fuerza y el desentrenamiento, en hombres (Häkkinen
1994).

Además, las disminuciones observadas en las superficies de las fibras
musculares de ambos tipos durante el desentrenamiento (Figura 9) son claros
indicadores de la atrofia muscular debido a la finalización del entrenamiento de
sobrecarga. Al comienzo, el desentrenamiento podría producir una reducción en la
activación voluntaria máxima de los músculos desentrenados, mientras que de allí
en más la atrofia muscular tiende a aumentar progresivamente durante un
desentrenamiento prolongado. Estos dos cambios contribuyen, en gran parte, al
hecho que se produzcan grandes disminuciones en la fuerza máxima de los músculos
desentrenados (Figura 10).

REFERENCIAS

1. Carolan, B. & Cafarelli, E (1992). Adaptations in coactivation alter isometric training. J. Appl. Physiol. 73: 911-917

2. Cureton, K., Collins, M., Hill, D., Mcelhannon, F (1988). Muscle hypertrophy in men and women. Med. Sci. Sports Excer. 4, 338-344

3. Komi, P.V., Souminen, H., Heikkinen, E., Karlsson, J., and Tesch, P (1982). Effectsof heavy resistance and explosive-type strength tranining methods or mechanical, functional, and metabolic aspects of performance. In: Exercise and Sport Biology; Komi, P.V., Nelson, R., Morehouse, C (eds). Human Kinetics, Cham, IL, 90-102

4. Komi, P.V (1986). Training of muscle strength and power: interaction of neuromotoric, hypertrophic and mechanical factors. Int. J. Sports Med. (Suppl) 7: 10-15

5. MacDougall, J (1991). Hypertrophy or hyperplasia. In: Strength and Power in Spors. The Encyclopedia of Sports Medicine, Komi, P.V. (ed). Blackwell, Oxford, Chapter 8B

6. Moritani, T. & De Vries, H (1979). Neural factors versus hypertrophy in the time coursae of muscle strength gain. Am. J. Phys. Med. 58: 115-130

7. Narici, M., Roi, G., Landoni, L., Minetti, A. Ceretelli, P (1989). Changes in force, cross-sectional area and neural activation during strength training and detraining of the human quadriceps. Eur. J. Appl. Physiol. 59, 310-319

8. Sale, D. G (1991). Neural adaptation to strength traning. In: Strength and Power in Sports. The Encyclopedia of Sports Medicine, Komi, P.V. (ed), Lackwell, Oxford, Chapter 9A