Fisiología de la Fuerza Muscular

Sexo y Edad
Cuando partimos de la consideración de la f.m. en relación al sexo, podemos determinar que en las más tiernas edades prácticamente no existe diferencias de fuerza muscular entre los niños y niñas (Hollmann, Hettinger, 1976, 1980, 1990; Astrand, Rodahl, 1992). Los pequeños, cualesquiera sea su sexo, no aumentan su fuerza muscular debido al entrenamiento. Recién a partir de los 8, 9 años esto puede ocurrir, pero por una mejor coordinación intra e intermuscular. Los niños (ñas) en estos casos están mejor capacitados técnicamente para el manejo tanto de cargas exógenas como también del propio cuerpo: son "más fuertes". En cambio con el incremento de la dinámica de la secreción hormonal que se empieza a producir aproximadamente a los 12, 13 años y con la finalización de la mielinización, la fuerza muscular se incrementa sensiblemente. Esto se destaca especialmente en el caso de los varoncitos, los cuales se distancian de las jóvenes en cuanto a la f.m. especialmente por la secreción de la testosterona, con mayor hipertrofia muscular, en otras palabras: la dinámica de la actividad hormonal constituye un factor preponderante y diferencial entre ambos sexos (Asmusen, 1973; Martin, 1988).

La hipertrofia en las niñas se detiene aproximadamente a los 13 años, mientras que en los varones esta se sigue incrementando hasta aproximadamente los 18, 19 años de edad (Hettinger, 1990; Fetz, 1982). Estos valores hay que destacarlos en personas que no se entrenan. Sin embargo con un sistemático entrenamiento para el desarrollo de la fuerza, esta se puede seguir incrementando hasta aproximadamente pasados los 30 años de edad. A partir de los 50 años la fuerza empieza a decrecer, y según algunos autores la disminución de la fuerza debe asociarse a la paulatina atrofia de la masa muscular, con una pérdida de hasta un 60% de los valores de la magnitud inicial, con desaparición de motoneuronas y de las fibras musculares de contracción rápida (Asmusen, 1973; Willmore; Costill, 1994).

Otras Investigaciones (Breuning, 1985) han demostrado inclusive que en el caso de los niños, el incremento de la fuerza no solamente se produce durante el proceso del entrenamiento, sino que esta sigue desarrollándose durante cierto período aún después de interrumpirse dicho proceso, y por encima de los niños que no se han entrenado. Esto últimos siguen incrementando su fuerza únicamente por el proceso de maduración.

¿Qué es lo que sucede con la f.m. y su hipertrofia con la 3ra. Edad?. Se ha podido comprobar que personas de edad avanzada, que nunca entrenaron en fuerza o que abandonaron su práctica ya hace varias décadas, con un entrenamiento sistemático con pesas obtuvieron un significativo incremento de la f.m. y también hipertrofia de las masas musculares involucradas en el entrenamiento (Hollmann, Hettinger, 1990). De todas maneras podemos expresar que la disminución de la f.m. en personas mayores a los 60 años, aunque se mantengan en constante entrenamiento, se manifiesta en los valores de los 75 a 80% en relación a edades más tempranas (Astrand, Rodhal, 1992). De todas maneras la diferencia de f.m. que existe entre ambos sexos se manifiesta como una fenómeno cuantitativo y no cualitativo, es decir, que la fibra muscular del hombre no es más fuerte que en el caso de la mujer, sino que esta capacidad es un síntoma de mayor cantidad de fibras en el caso de los varones. Hay que destacar además que la mejor respuesta de la mujer al entrenamiento de la fuerza es el incremento de dicha cualidad, aunque no necesariamente con hipertrofia (Barret, 1990). Sin embargo otros estudios han comprobado resultados diferentes, y en los cuales se constató que la respuesta al entrenamiento de la f.m. era bastante similar en ambos sexos (Cureton, 1988; Colliander, 1990; Garfinkel, 1992). La discrepancia entre ambos resultados podría estar en lo manifestado más arriba, es decir, el punto de partida de los valores de la mujer está por debajo de los masculinos, en otras palabras, la mujer tiene menor masa muscular para hipertrofiar y acrecentar en valores funcionales que el varón.

Masa Muscular
Existe un alto coeficiente de correlación entre la masa corporal y la capacidad de elevar peso. Esta correlación se manifiesta con distintos índices de fuerza a medida que se incrementa el peso corporal, lo que determina que las personas de menor peso corporal presentan mayor fuerza relativa en relación a los pesos superiores. Ya hace tiempo esto pudo determinarse en una relación logarítmica entre el peso corporal y la magnitud de peso que se puede elevar (Lietzke, 1956) . Así entonces la estructura corporal se resume en un cubo, presentando la masa o peso corporal la sigla de B_w (aunque masa y peso no son lo mismo, en este caso sí lo son) y el peso a elevar mediante W.

Así entonces W = a . B_w ^2/3, y en donde a representa un índice entre la relación de la f.m. (representado por el peso elevado) y la masa corporal. De aquí entonces surge la siguiente relación:

log W = a + 2/3 . log B_w

mientras que para calcular el índice a, la fórmula se expresa de la siguiente forma:

a = log W - 2/3. Log B_w

Un análisis de los récords mundiales en el levantamiento de pesas nos demuestra que en las categorías de pesos más bajos existen índices más elevados que en los pesos superiores. Esto confirma el hecho de que si bien la fuerza absoluta en estos últimos es mayor, no lo es en cambio en relación a la fuerza muscular relativa.

Palancas
El cuerpo humano está integrado, entre otras cosas, por un elevado número de palancas los cuales permiten desarrollar trabajo mecánico en diversas magnitudes. En relación al desarrollo de f.m. la palanca corta presenta ventajas sobre la palanca más larga. Teniendo en cuenta que la palanca consta de un brazo de resistencia y otro de potencia, se puede determinar que cuanto más alejado se encuentra la aplicación de la resistencia, tanto mayor será necesario el desarrollo de fuerza. Por el contrario, cuanto mayor sea el brazo de fuerza o potencia, tanto menor será la necesidad de aplicar fuerza tanto para mantener o desplazar una oposición. Esto se aprecia muy bien en una palanca de 3er. Género (en donde en un extremo está la resistencia, por el otro el eje de giro o fulcro, mientras que en el medio la aplicación de la fuerza o potencia). Teniendo esto en cuenta vemos que

Así entonces en el caso de los flexores del codo en el cual el br (brazo de resistencia) es de 35 cm. la resistencia de 10 kg. y el bp (brazo de potencia) de 5 cm. tenemos que la musculatura flexora del codo tiene que hacer una fuerza de aproximadamente unos 70 kg. para sostener la carga de oposición. En el caso de que el brazo de potencia sea de solo 4 cm. entonces el incremento de la fuerza muscular se hace necesario de incrementarlo a los 87 kg. para sostener el mismo peso.

Tipo de Fibra Muscular
Existe elevada correlación entre la f.m. con el tipo de fibra muscular que entra en juego en la actividad. Distintos estudios han podido demostrar que el pico máximo de tensión para las fibras musculares del tipo I (oxidativas, STF) se encuentra aproximadamente entre los 80 y 100 ms. mientras que para las fibras II (glucolíticas o FTF) los máximos valores se alcanzan a los 40 ms. (Gollnick y col., 1983; Saltin, Gollnick, 1983). Es por esta causa que la prevalencia de fibras del tipo II exalta los valores de f.m. Teniendo en cuenta que estas fibras también son decisivas para los velocistas, de ahí podemos comprender que la masa muscular fuerte también presenta elevada velocidad de contracción, mientras que por el otro lado el velocista está capacitado para desarrollar elevados niveles de tensión muscular. Existe además un óptimo nivel de correlación entre el desarrollo de f.m. y la superficie del corte transversal de la masa muscular, hecho que explica el significativo desarrollo de los distintos grupos musculares de los mejores velocistas del mundo. De todas maneras la magnitud de la fuerza a desarrollar depende también de factores cuantitativos, es decir, además del adecuado tipo de fibra muscular, también dicha capacidad estará supeditada a la cantidad de fibras musculares que pueden entrar en actividad (ver más adelante).

Motivación Emocional
Los estudios realizados en este campo han podido demostrar que la máxima fuerza muscular voluntaria se puede expresar o manifestar solamente hasta un 60, 70% de la máxima capacidad (ver más adelante). Sin embargo distintos factores emocionales como la responsabilidad ante una situación estresante, miedo, desesperación, etc. pueden elevar los niveles hasta un grado insospechado para la persona involucrada. Esto sin embargo también responde a factores funcionales, es decir, la motivación produce la movilización de fibras musculares (del grupo II) las cuales en situaciones normales no son estimuladas (Hettinger, 1976, 1980, 1990).