Cómo la suma de unidades motoras desarrolla la tensión muscular

Contracción de todo el músculo

Todos sabemos que los músculos se contraen. Además, los músculos se contraen con más fuerza si intentamos mover una carga más pesada. Por ejemplo, el bíceps braquial se contrae más para levantar 50 libras en comparación con solo 20 libras. ¿Cómo se contraen más nuestros músculos para levantar cargas más pesadas?

En resumen, usamos solo la cantidad de músculo que sea necesario para mover una carga o hacer un trabajo. En este sentido, un músculo funciona como un grupo de personas que intenta empujar un automóvil. Si una persona no puede hacerlo sola, tal vez llame a otra persona para que la ayude. Si los dos juntos no pueden hacerlo, entonces pedirán otro, y así sucesivamente hasta que se recluten suficientes personas para mover el automóvil. Una vez reclutados, no se necesita a nadie más. Esta lección describe la naturaleza de una unidad motora y cómo se reclutan las unidades motoras para regular la contracción muscular completa y, por lo tanto, para mover objetos.

Unidad de motor

Las unidades motoras de los músculos esqueléticos.

Un músculo esquelético es un órgano compuesto por múltiples células o fibras musculares, al igual que cualquier órgano está compuesto por un montón de células. Estas fibras están organizadas en unidades motoras , cada una de las cuales está compuesta por una sola motoneurona y todas las fibras musculares que inerva esa motoneurona. Cada unidad motora se contrae en forma de todo o nada. En otras palabras, si la neurona motora está excitada, estimulará la contracción de todas las fibras musculares, es decir, todas las fibras musculares dentro de esa unidad motora en particular.

Es importante saber que no todas las unidades motoras son del mismo tamaño. Los diferentes músculos contienen diferentes tamaños de unidades motoras, es decir, más o menos fibras musculares inervadas por la misma neurona. Las unidades motoras más grandes generan más tensión ya que están compuestas por más fibras musculares. En términos generales, los músculos más grandes responsables de movimientos más amplios contienen unidades motoras más grandes.

Por ejemplo, nuestro bíceps braquial es un músculo relativamente grande y es responsable de movimientos relativamente grandes. Sus unidades motoras son bastante grandes con una sola motoneurona que inerva miles de fibras musculares. Los músculos extraoculares, en cambio, generan pequeñas contracciones y, por tanto, pequeños movimientos del ojo. Estos músculos contienen pequeñas unidades motoras, cada una de las cuales contiene quizás 10 fibras musculares. Eso no es mucho comparado con mil.

Suma de unidades motoras

Ahora que entendemos cómo funcionan las unidades motoras, podemos discutir cómo estas unidades motoras regulan la contracción muscular a nivel de órganos, y lo llamamos contracción muscular completa. La suma de unidades motoras , a veces denominada suma espacial , es el reclutamiento de unidades motoras adicionales para generar más contracciones. Hagamos un experimento. Esto demostrará cómo funciona la suma de unidades motoras.

En primer lugar, extraiga el músculo gastrocnemio de una rana, que es el músculo de la pantorrilla de la rana. Después de extraer el músculo, conéctelo a un transductor de fuerza . Los transductores de fuerza son dispositivos que registran el desarrollo de la fuerza o tensión cuando el músculo se contrae. Ahora, consigamos una fuente de energía ajustable para estimular el músculo con diferentes niveles de intensidad.

Ahora estamos listos para comenzar. Si administramos un pequeño estímulo, observamos una pequeña contracción en respuesta; creo que tiene sentido. ¿Qué pasa si administramos un estímulo más fuerte? Como puede ver a continuación, una mayor estimulación resulta en una mayor contracción. ¿Cómo explicamos esta observación? En pocas palabras, las unidades motoras adicionales se activan con el estímulo aumentado, generando así más contracción.

Se genera más contracción cuando aumenta el estímulo, hasta cierto punto.

Si aumentamos la fuerza del estímulo una vez más, observamos una respuesta aún mayor. Aumentemos la estimulación una vez más y veamos qué sucede. Aunque se acaba de administrar una mayor estimulación, si observa a continuación, la misma cantidad de contracción ocurrió en respuesta.

Los músculos se pueden estimular hasta que alcancen su máxima contracción.

¿Cómo explicamos esta observación? Nuestros músculos contienen un número finito de unidades motoras. Una vez que todas las unidades motoras se activan dentro de un músculo en particular, se produce una contracción máxima . El aumento de la fuerza del estímulo no tiene ningún efecto adicional ya que no hay más unidades motoras para reclutar.

Fisiología de la unidad motora

¿Qué tienen que ver los resultados de nuestro pequeño experimento aquí con la vida real? Nuestros músculos generan la tensión necesaria para mover cargas; por ejemplo, para levantar pesos pesados. Generan más tensión al reclutar unidades motoras hasta que se desarrolla suficiente fuerza para mover la carga opuesta. Una vez que se genera suficiente fuerza dentro del músculo, se detiene el reclutamiento de unidades motoras.

Regrese a la analogía del automóvil. Si recuerda, se necesitaron tres personas y ninguna más para mover el automóvil. Como las otras personas no son necesarias, permanecen en reposo. Sin embargo, un automóvil o camión más grande requeriría la contratación de más personas.

Soy muy consciente del hecho de que no puedo levantar pesos muy pesados. ¿Qué explica mis limitaciones musculares? Una vez que un músculo recluta todas sus unidades motoras, genera una contracción máxima. Esta contracción máxima limita la cantidad de fuerza que se puede desarrollar y, por lo tanto, la cantidad de carga que puede mover un músculo en particular.

El acondicionamiento de fuerza hace que las fibras musculares se vuelvan más gordas.

Acondicionamiento de fuerza

Si un músculo contiene un número limitado de unidades motoras, ¿cómo nos fortalecemos a medida que crecemos y / o levantamos pesas? Es importante tener en cuenta que el acondicionamiento de la fuerza no aumenta el número de unidades motoras ni el número de fibras musculares dentro de las unidades motoras. Más bien, las fibras musculares individuales dentro de cada unidad motora aumentan de diámetro. Así es, engordan más. Las fibras más grandes pueden generar más fuerza, lo que nos permite levantar cargas más grandes.

Resumen de la lección

En resumen, los músculos esqueléticos están compuestos por unidades motoras , que están compuestas por varias fibras musculares inervadas por una sola motoneurona. Los músculos que generan grandes movimientos contienen grandes unidades motoras, mientras que los pequeños movimientos son posibles con músculos que contienen pequeñas unidades motoras. La suma de unidades motoras o la suma espacial es el reclutamiento de unidades motoras adicionales dentro de un músculo para desarrollar más fuerza. La suma de unidades motoras ocurre hasta que se desarrolla suficiente fuerza dentro del músculo para mover una carga. Se genera una contracción máxima cuando todas las unidades motoras se activan dentro de un músculo. El movimiento no es posible si la carga excede la capacidad máxima de contracción del músculo.

Resultado de aprendizaje

Después de esta lección, podrá:

• Describir la estructura anatómica de una unidad motora.
• Explica qué es la suma de unidades motoras.
• Resumir cómo un músculo alcanza la máxima contracción.
• Comprender cómo el acondicionamiento de la fuerza aumenta la capacidad de los músculos para generar más fuerza.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador