¿Qué afecta la fuerza de una contracción del músculo esquelético?

Para que el cuerpo humano se mueva, los músculos esqueléticos deben contraerse. Cada músculo del cuerpo está compuesto de fibras musculares, organizadas en grupos llamados unidades motoras. Estas unidades motoras reciben señales del cerebro cuando se desea el movimiento. La capacidad de variar la cantidad de fuerza producida por los músculos esqueléticos es esencial para un desempeño suave y coordinado del movimiento modelado. En el cuerpo humano, existen varios mecanismos para graduar eficientemente la cantidad de fuerza necesaria para realizar estas tareas de manera eficiente.

Hombre con músculos grandes que hace ejercicio en el gimnasio (Imagen: Imágenes de DAJ / amana / Imágenes de Getty)

Reclutamiento de unidades motoras y frecuencia de disparo

Una unidad motora es la unidad funcional del sistema neuromuscular. La cantidad de fibras musculares inervadas por una unidad motora varía desde menos de 10 fibras para músculos pequeños hasta más de 100 para músculos más grandes. Cuando se estimulan, todas las fibras inervadas por la unidad motora estimulada se contraen. Para aumentar la fuerza, se reclutan más unidades motoras para contratar o se aumenta la frecuencia de la señal para contratar.

Velocidad de contracción

La capacidad del músculo para generar fuerza está determinada en parte por la velocidad a la que un músculo se contrae. Para las contracciones musculares concéntricas, o cuando un músculo se acorta, a medida que la velocidad de una contracción aumenta, la capacidad de producción de fuerza del músculo disminuye de forma hiperbólica. Durante las contracciones excéntricas, o de alargamiento muscular, la capacidad de producción de fuerza del músculo aumenta con mayor velocidad.

Longitud muscular

Las fibras musculares están compuestas por filamentos gruesos y delgados organizados en sarcómeros, o la unidad contráctil más pequeña del músculo. La longitud de un músculo afecta su capacidad de producción de fuerza debido a la superposición correspondiente de filamentos gruesos y delgados en longitudes variables. Cuando una fibra muscular se estimula para que se contraiga y ese músculo se encuentra en una longitud óptima, lo que se indica con la mayor superposición posible de filamentos gruesos y delgados, se produce la fuerza máxima. Si un músculo es demasiado corto o demasiado largo, se produce una fuerza inferior a la óptima debido a la falta de superposición de filamentos y la disponibilidad del sitio de unión.

Tipo de fibra muscular

No todas las fibras musculares son iguales. Las fibras musculares esqueléticas se clasifican en una de dos categorías según la neurona alfa-motora que las inerva: fibras musculares tipo I, o fibras de contracción lenta, y fibras tipo II, o fibras de contracción rápida. Las unidades motoras que contienen fibras tipo II son típicamente más grandes que las unidades motoras que contienen fibras tipo I. Esta diferencia en el tamaño de la unidad motora significa que cuando se estimula una sola unidad motora de tipo II, se contraen más fibras musculares que cuando se estimula una unidad motora de tipo I. Dado que se estimulan más fibras para que se contraigan en unidades motoras de tipo II, las fibras de tipo II producen más fuerza..