Dinamica Del Esfuerzo Muscular 4 2009

1

Dinámica del esfuerzo muscular

CARLOS BURGOS MsC MEDS

2

Además de enseñar, enseña a dudar de lo que has enseñado. Ortega y Gasset

3

• 1.-Organización Muscular Unidad Funcional : Sarcomero

Invest. clín v.45 n.1, mar. 2004

4

El Músculo es plástico!

5

EndurancePrincipales adaptaciones son bioquímicas y estructurales en el músculo.1.-Incremento en el numero de mitocondrias2.-Elevación en la actividad de las enzimas oxidativas.

Control 12-semanasEntrenamiento carrera

Succinate dehydrogenase (SDH)

Bajaactividad

Altaactividad

6Frequency of recruitment

Loa

d

inactividad

control

Fuerza

Resistencia

Continuum of Physical Activity

El Músculo se “adapta” específicamente a los niveles habituales de demanda física o inactividad. Nivel de actividad físicaDeterminada por la frecuenciade reclutamiento muscular y la carga de trabajo físico.

Como se incrementa el uso muscular? – Resistencia– Fuerza

Como se incrementa el desuso muscular– Reposo prolongado– Lesiones musculares– Denervación– Vuelos espaciales -- sedentarismo

7Control Reposo en cama

prolongado

Desuso causa atrofia – Úselo o lo perderá!

Atrofia de las fibras musculares (Perdida de miofibrillas)

Efecto mas pronunciado en fibras Tipo II.

“Completamente reversible” .

ATPase actividad:Fibras Tipo I claras Fibras Tipo II oscuras

8

Gains in the Beginning of a Program

Strength

Hypertrophy

Neural Adaptations

Training Duration

Pro

gres

s

8-12 Weeks

Steroids

Steroids

9

Adaptaciones musculares

Modelos de entrenamientoImpacto en la estructuraciónY comportamiento muscular

10Harridge, S. D. R. Exp Physiol 2007;92:783-797

Schematic representation of some key factors influencing hypertrophy of a muscle fibre in response to overload

11

El Músculo se autorepara !

12

MUSCLE FIBER

Sarcolema

Capilar

Nucleus

Axon

Mitochondria

Myofibril

Satellitecell

Fundamentals of Anatomy & Physiology seventh edition 200 6

13

Proposed pathways of exercise-induced muscle damage

1. release of complements2. neutrophils &

monocytes phagocytize tissue

3. neutrophils & monocytes release oxygen radicals . . .

4. and damage sarcolemma

5. monocytes release TNF-αααα

Evans & Cannon, ESSR, 1991

14

Copyright ©2001 American Physiological SocietyHawke, T. J. et al. J Appl Physiol 91: 534-551 2001

Factors modulate satellite cell activity

15

Muscle repair is characterized by discrete stages o f regeneration

Shi X., Garry D. J. Genes Dev. 2006;20:1692-1708©2006 by Cold Spring Harbor Laboratory Press

16

El músculo Responde……A los estímulos

17

Modelos de dinámica de esfuerzo muscular

• Isométrico.• Concéntrico• Excéntrico• Isokinetico.• Pliometrico.• Medicine Ball• Resistance band training• Entrenamiento funcional

Brown L, Strength training, NSCA. Human Kinetics, 2007

18

Copyright ©2008 American Physiological SocietyAllen, D. G. et al. Physiol. Rev. 88: 287-332 2008

Schematic to illustrate different mechanisms leading to exhaustion. Dashed line shows how the maximum force (or power)

declines during repeated tetani. Solid red line indicates a submaximal force required for a particular activity. Exhaustion (failure to produce the required force) occurs at the intersection of the two lines. Increases and decreases in the required force (arrow 1) will cause earlier and later onset of exhaustion, respectively. Increases and decreases in the maximum force that the muscle can produce (arrow 2) will also change the time to exhaustion. Finally, changes in the intrinsic fatigability of

the muscle (arrow 3) will also change the time to exhaustion.

19

Copyright ©2007 American Heart Association

Williams, M. A. et al. Circulation 2007;116:572-584

Classification of weight training intensity (resistance)

20

Copyright ©2004 American Physiological Society

KJAeR, M. Physiol. Rev. 84: 649-698 2004

TendónMúsculo

21

Diseño Muscular

Brown L, Strength training, NSCA. Human Kinetics, 2007

Importante a considerar los sarcomeros en serie y en paraleloen la producción de fuerza y de velocidad

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Distribución y composición muscular

Microfotografías de cortes seriados de una biopsia del músculo glúteo medio de un caballo, en

la que se identifican los tipos de fibras musculares de acuerdo con su actividad miosina ATPasa

tras preincubación a pH 4,5 (A) y con su capacidad oxidativa valorada por la reacción de NADH-

tetrazolium reductasa (B). X 200

Brooke y Kaiser, 1970., Lopez –Rivero y col 1990

23

Neuro-Musculares

24

Factores Fisiológicos a Consideraren la Dinámica Muscular

• Mecánicos o de respuesta muscular

Harridge, S. D. R. Exp Physiol 2007;92:783-797

25

Factores Fisiológicos a Consideraren la Dinámica Muscular

• 2.1- Reclutamiento Muscular- Principio del Tamaño

Umbral de activación

bajo

medio

alto

UM: Tipo I Tipo II

20 RM

Alta Potencia 1RM

Alta Fuerza

15RM

10RM

5RM

Brown L, Strength training, NSCA. Human Kinetics, 2007

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� speed� force� fatigue index

Todas las fibras en una UM son del mismo tipoY obedecen a una segunda ley: del todo o nada

Slow motor units contain slow fibers:• Myosin with long cycle time and therefore uses ATP at a slow rate.• Many mitochondria, so large capacity to replenish ATP.• Economical maintenance of force during isometric contractions and efficient performance of repetitive slow isotonic contractions.

Fast motor units contain fast fibers:• Myosin with rapid cycling rates. • For higher power or when isometric force produced by slow motor units is insufficient. • Type 2A fibers are fast and adapted for producing sustained power. • Type 2X fibers are faster, but non-oxidative and fatigue rapidly. • 2X/2D not 2B.

27

Factores Fisiológicos a Consideraren la Dinámica Muscular

• .- Metabólicos

28

El músculo Se repara……se adapta y….Eleva su rendimiento

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Fuerza, Potencia y RFD

Maximal RFD

Initial RFD/starting strength

MVC/max strength

Force a

200ms

(N)

Time (ms)

0 100 200 500

desentrenado

Heavy resistanceStrength training

Explosive, ballisticStrength training

Brewer Clive : Strength and Conditioning for Games players Sports coach UK., pag 42-43, 2005

30

Tasa de desarrollo de la fuerza

en el tenis (RFD)

Maximal RFD

Initial RFD/starting strength

MVC/max strength

Force

(N)

Time (ms)

0 100 200 500

desentrenado

Heavy resistanceStrength training

tenistas

Brewer Clive : Strength and Conditioning for Games players Sports coach UK., pag 42-43, 2005Br J Sports Med; 41: 717-722 : 2007

31

Relación entre el Peak de fuerza, Peak de velocidad,Peak de potencia

Peak de fuerza

Peak de potencia

Peak de velocidad

Velocidad

Fuerza

Brewer Clive : Strength and Conditioning for Games players Sports coach UK., pag 42-43,2005

32

Relación entre el Peak de fuerza, Peak de velocidad,Peak de potencia

Peak de fuerza

Peak de potencia

Peak de velocidad

Velocidad

Fuerza

Brewer Clive : Strength and Conditioning for Games players Sports coach UK., pag 42-43,2005

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To increase force:1. Recruit more M.U.s2. Increase freq.

(force –frequency)

34

Modelos de entrenamientomuscular

35

Postulated series of events leading to muscle damage from eccentric exercise during an active lengthening,

Proske U, Morgan D L J Physiol 2001;537:333-345©2001 by The Physiological Society

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ECCENTRIC DOMS

Repeated bouteffect

Cross-Seccional áreaCSA

GAINS FORCE

satellite cell activity

Tendon MuscleCycle Stretch-Shorten

Neural ActivationU.M

Immunologicalsystem

The Journal of Experimental Biology 205, 2211–2216 (2002)Sport Med 2000 (6) Dec: 385-394J Appl Physiol 91:1669–1678, 2001J Appl Physiol 80(3):765-772, 1996

(-)

The storage and recovery of elastic strain energy

(-)

(-)

A-E-C(-)

37

Modelo de intensidad del entrenamiento Excéntrico

Tipo de ejercicio Nivel de esfuerzo

1.- Trabajo negativo clásico Bajo

2.- Trabajo negativo asistido Moderado

3.- Trabajo negativo pesado Alto

4.- Trabajo negativo forzado Máximo

Journal of Athletic Training 2004;39(3):254–258

38

Escala Progresiva de la carga para entrenamientos Excéntricos

Nivel de esfuerzo

Forzado

Pesado

Asistido

Bajo Moderado Alto Máximo

Carga Excéntrica

Carga Excéntrica

Clásico

Journal of Athletic Training 2004;39(3):254–258

39

Escala de intensidad para entrenamientos Excéntricos

Característica del ejercicio

Bajo

Súper Máximo

Propio peso corporal

Trabajo asistido hasta el 80% Fuerza concéntrica

Trabajo asistido hasta el 100%Fuerza concéntrica

Máximo

Trabajo asistido sobre el 100%Fuerza concéntrica

Simple ComplejoJournal of Athletic Training 2004;39(3):254–258

40

CONCENTRICCross-Seccional áreaCSA

GAINS FORCE

satellite cell activity

Tendon MuscleNeural Activation

U.M

Elementscontractile

MetabolicResponse

Types fibers

Hormonal response

The Journal of Experimental Biology 205, 2211–2216 (2002)Sport Med 2000 (6) Dec: 385-394

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Pliometrics

Elements Elastics parallel

And series

GAINS POWERTendon Muscle

Cycle Stretch-Shorten

Neural ActivationU.M

Immunologicalsystem

The storage and recovery of elastic strain energy

PotentiatingMiotatic

Types fibers

Elementscontractile

Tendon MuscleCycle Stretch-Shorten

The Journal of Experimental Biology 205, 2211–2216 (2002)Sport Med 2000 (6) Dec: 385-394

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Clasificación de la intensidad del entrenamiento Pliometrico

Tipo de ejercicio Intensidad

1.- Depth Jump (80-120 cm) Alta

2.- Bounding exercise Submaximo

3.- Depth Jump ( 20 – 50 cm) Moderado

4.- Low Impact Jump/Throws Bajo

Chu D.1998.Jumping into plyometrics,2nd. Champaign ,IL: Human kineticsRadcliffe J.C., Farentinos R.C.1999 High-Power Plyometrics, IL: Human Kinetics

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Escala de intensidad para entrenamientos Pliometricos

Exercises

Low

High

Jumps-in-place

Standing jumps

Multiple hops and jumps

Box drills

Depth jumps

Chu D.1998.Jumping into plyometrics,2nd. Champaign ,IL: Human kineticsRadcliffe J.C., Farentinos R.C.1999 High-Power Plyometrics, IL: Human Kinetics

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Numero de saltos por sesión de entrenamiento Pliometrico

Nivel de entrenamiento

Básico Intermedio Avanzado Intensidad

Fuera de temporada 60 – 100 100-150 120-200 bajo-Moderado

Pre - temporada 100- 250 150- 300 150- 450 Moderado-Alto

Durante temporada ---------- depende del deporte --------- Moderado

Final temporada ---------- Recuperación ----------------- exclusivo

Chu D.1998.Jumping into plyometrics,2nd. Champaign ,IL: Human kineticsRadcliffe J.C., Farentinos R.C.1999 High-Power Plyometrics, IL: Human Kinetics

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Escala Progresiva de la carga para entrenamientos Pliometricos

Intensity

Complex

Chu D.1998.Jumping into plyometrics,2nd. Champaign ,IL: Human kineticsRadcliffe J.C., Farentinos R.C.1999 High-Power Plyometrics, IL: Human Kinetics

Moderate

Simple

Low Medium High Shock

Volume Increase

Volume decrease

46

gracias