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Programa de doctorado. Murcia Febrero de 2004 Profesor: Xavier Aguado Jódar

Tema 4

4- ARQUITECTURA MUSCULAR: DEFINICIÓN Disposición geométrica en el espacio de los diferentes elementos del músculo.

AUMENTO DEL TAMAÑO DEL MÚSCULO

Hipertrofia: Aumento del área de sección transversal de la fibra muscular.

Hiperplasia: Aumento del número de fibras musculares.

Aumento de la longitud de los fascículos.(*)

• AUMENTO DE LA FUERZA TOTAL QUE PRODUCE EL MÚSCULO

• DISMINUYE LA TENSIÓN ESPECÍFICA

• AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE ACORTAMIENTO DEL MÚSCULO

• SE CONSERVA LA TENSIÓN ESPECÍFICA

Modificación en la arquitectura: Aumenta el ángulo de peneación, lo que permite incluir mayor cantidad de material contráctil.

Modificación en la arquitectura: Hay controversia al respecto. Podría aumentar el ángulo de peneación.

Modificación en la arquitectura: Mayor número de sarcómeros en serie o mayor longitud de los mismos. Limitados cambios en el ángulo de peneación del músculo.

Posibles mecanismos que explican el aumento del tamaño muscular. (Alegre y cols., 2001).


Tema 4

GROSOR MUSCULAR

LONGITUD DE LOS FASCÍCULOS

grande

medio

pequeño

grande

Velocistas de elite (Abe y cols, 2000; Kumagai y cols, 2000) Luchadores de Sumo nivel universitario (Kearns y cols., 2000)

media

Sedentarios sanos (Abe y cols., 2000)

pequeña

Fondistas de elite (Abe y cols., 2000)

Idoneidad de grosor muscular y longitud de fascículos en diferentes modalidades deportivas. (Alegre y cols., 2002)


Tema 4

PRINCIPALES VARIABLES EN LA ARQUITECTURA MUSCULAR: Este apartado se ha realizado gracias a las imágenes tomadas por Luis Alegre (becario de investigación de la Universidad de León) y la colaboración del Dr Manuel Gonzalo Cordero. 1- ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL ANATÓMICA (ASTA o CSA) Área del corte transversal del músculo, perpendicular al eje mecánico muscular.

Sección de la pierna tomada con RMN.


Tema 4

2- ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL FISIOLÓGICA (ASTF o PCSA) Área del corte transversal del músculo, perpendicular todo el material contráctil que alberga el músculo. En los músculos rectos coincidirá con la sección anatómica. 3- ÁNGULO DE PENEACIÓN Ángulo entre el eje mecánico muscular (se puede tomar como referencia sino una aponeurosis y los fascículos musculares. Ángulo de peneación:


Tema 4

APN

FASC22º

F=770N

F= 714N

APN

FASC54º

F= 770N

F=452N

Pérdida de fuerza en el eje mecánico muscular debida a un aumento del ángulo de peneación.


Tema 4

4- LONGITUD DE LOS FASCÍCULOS MUSCULARES Longitud de los grupos de fibras musculares (que se agrupan en fascículos).

Medición del ángulo de peneación con ecografía.


Tema 4

Existe la hipótesis de que determinado tipo de entrenamiento puede llevar a un aumento de la longitud de los fascículos. 5- GROSOR MUSCULAR Distancia radial entre las aponeurosis superficial y profunda del epimisio muscular.

Grosor muscular del gastrocnemio lateral medido en un corte sagital con ecografía.


Tema 4

Grosor muscular del vasto lateral medido en un corte transversal con RMN


Tema 4

6- VOLUMEN MUSCULAR Volumen del músculo. Se suele calcular a partir de varios cortes del músculo hechos con RNM.

Grosor muscular de los gastrocnemios medial y lateral medidos en un corte transversal con RMN.


Tema 4

7- TENSIÓN ESPECÍFICA Ratio entre fuerza y área de sección transversal fisiológica. CÁLCULOS: grosor muscular Longitud de fascículos= ------------------------ seno � manifestación de la fuerza muscular Tensión específica= ----------------------------------------------- ASTF volumen muscular ASTAF = -------------------------------- x cos � longitud del fascículo


Tema 4

Dos modelos de crecimiento muscular.El modelo de crecimiento en paralelo(A), que permitiría ganar fuerza y elmodelo de crecimiento en serie (B) quepermitiría ganar velocidad.

MODELOS

El efecto sobre la fuerza del crecimiento por hipertrofia (A)hace que para un mismo estiramiento el músculo pueda ejercer más fuerza (ver 1 y 2). El crecimiento por alargamiento (B) no tiene efectos sobre la máxima fuerza, pero permite un mayor estiramiento absoluto de los fascículos (ver 1 y 2).


Tema 4

El efecto sobre la fuerza delcrecimiento por hipertrofia (A) haceque la gráfica fuerza-velocidad sesepare hacia arriba. En cambio elcrecimiento por alargamientoprovocaría que la gráfica se separehacia la derecha (B).

Para conseguir un mismo preestiramiento en unmúsculo que ha crecido por alargamiento, sussarcómeros (A) no precisan estirarse tanto como los de un músculo con fascículos más cortos, que severían forzados a un excesivo preestiramiento (B).


Tema 4

En un músculo con fascículos largos los sarcómeros pueden encontrarse en una zona de preestiramiento óptima, mientras que si un músculo con fascículos cortos pretendiese trabajar con ese preestiramiento sobrepasaría su zona en la que podría conseguir la máxima fuerza


Tema 4

ESTUDIOSSujetos

(n)Sexo Grosor

muscularÁngulo de peneación

Longitud Longitud fascículos /

Grosor muscular

Ángulo de peneación


Grosor muscular

Ángulo de peneación


(cm) (º) Fascículos Longitud muslo

(cm) (º) Fascículos Longitud pierna

(cm) (º) Fascículos Longitud pierna

Alumnos 1º Curso 10 H 2.45 16.4 8.92 0.20 1.77 24.6 4.25 0.10 1.20 13.9 5.04 0.12Ciencias del Deporte (0.29) (3.5) (1.52) (0.03) (0.21) (2.0) (0.36) (0.01) (0.18) (2.6) (0.72) (0.02)

Sprinter 100 m lisos 2.75 19.0 8.63 0.22 2.37 21.4 6.62 0.17 1.93 14.0 8.07 0.21T = 10.00-10.90 s 22 H (0.30) (3.2) (1.42) (0.04) (0.37) (2.9) (1.35) (0.03) (0.23) (1.4) (1.49) (0.04)

(Kumagai y cols., 2000)

Sprinter 100 m lisos 2.50 17.7 8.40 0.22 2.12 21.1 5.92 0.16 1.69 13.1 7.44 0.20T = 11.04-13.42 s 26 M (0.37) (2.8) (1.24) (0.03) (0.26) (2.2) (0.77) (0.02) (0.25) (2.2) (1.07) (0.03)(Abe y cols., 2001)

Corredores de fondo5000 m = 13.5-14.5´ 24 H 2.47 23.7 6.15 0.15 2.10 23.3 5.36 0.13 1.69 16.1 6.23 0.1642.2 km =130 -145´ (0.31) (2.1) (0.61) (0.02) (0.24) (1.8) (0.72) (0.02) (0.21) (2.6) (1.07) (0.03)(Abe y cols., 2000)

Sprinter 100 m lisos 2.67 21.1 7.45 0.19 2.25 23.5 5.70 0.14 1.71 15.2 6.55 0.16T = 11.00-11.70 s 15 H (0.32) (2.1) (1.04) (0.02) (0.19) (2.6) (0.65) (0.02) (0.20) (2.1) (0.68) (0.02)

(Kumagai y cols., 2000)

Luchadores de Sumo 28 H 3.36 19.9 10.01 0.25 2.55 23.6 6.41 0.16 1.97 14.4 7.61 0.19(Kearns y cols., 2000) (0.46) (3.5) (1.61) (0.04) (0.34) (2.7) (0.84) (0.03) (0.34) (3.1) (1.69) (0.04)

Grupo Control 24 H 2.32 19.5 7.13 0.18 1.97 20.4 5.69 0.14 1.59 13.2 7.16 0.18(Abe y cols., 2000) (0.22) (3.6) (1.18) (0.03) (0.26) (2.5) (0.75) (0.02) (0.19) (2.5) (1.44) (0.04)

GRUPOS VASTO LATERAL GASTROGNEMIO MEDIAL GASTROGNEMIO LATERAL

Variable 1 Variable 2 r PGrosor muscular vasto lateral Ángulo de peneación vasto lateral 0.51 ns

Grosor muscular gastrocnemio medial Ángulo de peneación gastrocnemio medial 0.68 < 0.05Grosor muscular gastrocnemio lateral Ángulo de peneación gastrocnemio lateral 0.71 < 0.05

Altura salto en CMJ Ángulo de peneación vasto lateral 0.52 nsImpulso de frenado en CMJ Ángulo de peneación gastrocnemio lateral 0.67 < 0.05

RESULTADOS DE UNA INVESTIGACIÓN CON ESTUDIANTES DE E.F

Resultados de la arquitectura muscular en el vasto lateral del cuadriceps y los gastrocnemios en la población estudiada, comparándolos con los de otros estudios publicados con diversas poblaciones, que analizan los mismos músculos.


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