Efecto del ejercicio excéntrico sobre la arquitectura muscular, la fuerza muscular y el rendimiento del músculo tríceps sural

Los músculos esqueléticos son masas organizadas de fascículos musculares cubiertos de tejido conectivo, unidos a los huesos en ambos extremos a través de tendones. El volumen de un músculo está determinado en gran medida por el número total de sarcómeros dentro de ese músculo. Los sarcómeros miden aproximadamente 1 µm de diámetro y 2-3 µm de longitud. Estas unidades funcionales están alineadas de un extremo a otro para formar miofibrillas, que se empaquetan en paralelo para crear fibras musculares (aproximadamente 50 µm de diámetro en humanos). La agrupación de estas fibras musculares en paralelo forma fascículos (aproximadamente de 1 a 3 mm de diámetro en los humanos) que, a su vez, se combinan en paralelo para crear músculos.

La arquitectura muscular se define como la disposición geométrica de los haces de fibras musculares respecto al eje que genera la fuerza. Los músculos con fibras que se extienden longitudinalmente a lo largo de la longitud del músculo poseen una arquitectura muscular longitudinal, mientras que los músculos con fibras que se extienden en un cierto ángulo a lo largo de la longitud del músculo y que contienen fibras más cortas poseen una arquitectura muscular pennada o multipennada.

Esta disposición afecta la velocidad de contracción de un músculo, la capacidad de generación de fuerza y ​​el rango de movimiento conocido como "excursión". En los músculos penados, los haces de fibras, denominados fascículos, se colocan oblicuamente y se unen a las aponeurosis del músculo. El ángulo en el que un fascículo se une a la aponeurosis define el ángulo de pennación. La distancia entre epimisios (aponeurosis superficial y profunda en ecografía) define el grosor anatómico del músculo. Estos parámetros de la arquitectura del músculo esquelético se miden mediante estudios biomecánicos y de fisiología muscular para determinar las características anatómicas y contráctiles de los músculos. Los parámetros típicos incluidos en el análisis arquitectónico son la longitud de la fibra, el ángulo de pennación y el área de la sección transversal fisiológica.

La ecografía permite el examen de la morfología muscular sin exposición a la radiación. La longitud del fascículo, el ángulo de pennación y el grosor del músculo se pueden medir in vivo mediante ultrasonografía en modo B bidimensional (2D). En las imágenes ecográficas, el tejido muscular normal aparece como una estructura con baja intensidad de eco. Como el epimisio que rodea el músculo es bastante reflectante, los límites del músculo son claramente visibles.

Si bien los músculos esqueléticos muestran importantes similitudes estructurales a nivel microscópico, la arquitectura muscular es el factor fundamental que crea diferencias en la fuerza y ​​las capacidades funcionales. Comprender las características arquitectónicas de los músculos permite evaluar y mejorar eficazmente la función muscular. La carga aplicada a los músculos da como resultado un proceso adaptativo que conduce al desarrollo muscular. La arquitectura muscular permite la comprensión e interpretación macroscópica de este proceso de adaptación.

Aunque la fuerza muscular está determinada principalmente por la estructura genética, también está influenciada por factores como el nivel de actividad física, la edad, el sexo, la motivación y la nutrición. La magnitud del área de la sección transversal de un músculo, que incluye el número de fibrillas comprometidas y el tamaño de estas fibrillas, explica la fuerza del músculo. Desarrollar estos aspectos se puede lograr mediante el ejercicio.

El ejercicio se define como una actividad planificada, estructurada, intencional y continua destinada a mejorar la condición física. Los ejercicios de entrenamiento de fuerza están diseñados para aumentar la fuerza y ​​la resistencia muscular mediante la aplicación de resistencia.

Un tipo de ejercicio, los ejercicios excéntricos, implica movimientos contra la gravedad utilizando el peso corporal o cargas adicionales. Los ejercicios excéntricos se utilizan para aumentar la fuerza y ​​la masa muscular. Se puede generar más fuerza muscular a través de estos ejercicios en comparación con los ejercicios concéntricos o isométricos. Debido a sus características en la prevención de lesiones, rehabilitación y mejora de la condición física en personas sanas, el entrenamiento excéntrico se ha vuelto muy popular. Sin embargo, los hallazgos sobre los efectos del entrenamiento excéntrico en el m. tríceps sural son contradictorios. Algunos estudios muestran que el entrenamiento excéntrico promueve un aumento en la longitud de las fibras musculares, el ángulo de pennación y el grosor del músculo, mientras que otros no encuentran cambios en estos resultados arquitectónicos. Esto podría deberse a la distribución no uniforme de cargas entre los músculos sinérgicos y a la observación de diferentes cargas mecánicas para diferentes componentes del m. tríceps sural. Además, las fibras musculares cortas son más sensibles al daño muscular causado por el entrenamiento excéntrico en comparación con las fibras musculares largas. Teniendo en cuenta las diferencias en las características arquitectónicas de m. segmentos del tríceps sural (GM, GL, SO y PL), los ejercicios excéntricos pueden producir resultados diferentes.

El objetivo del estudio es investigar los efectos de 8 semanas de ejercicios excéntricos, realizados tres veces por semana durante un total de 24 sesiones, sobre la arquitectura muscular del m. tríceps sural en participantes femeninas sanas. Se utilizará ecografía para medir la longitud del fascículo, el ángulo de pennación y el grosor del músculo en los músculos gastrocnemio medial (GM), gastrocnemio lateral (GL), sóleo (SO) y plantar (PL) antes y después del programa de ejercicios. Se plantea la hipótesis de que un programa de ejercicio excéntrico de 8 semanas aumentará la longitud del fascículo, el ángulo de pennación y el grosor del músculo en el m. músculos tríceps sural. Se deben comprender las adaptaciones arquitectónicas de los ejercicios excéntricos para desarrollar programas de ejercicio efectivos para mejorar la fuerza y ​​la función muscular.