Mecánica del crecimiento muscular en la espalda mediante los ejercicios de fuerza

Para hablar sobre el desarrollo muscular de la espalda, en primer lugar  se definirán los músculos que allí se localizan. La musculatura dorsal del tronco y la del cuello están estrechamente relacionadas, muchos de los músculos se originan en la parte dorsal del tronco para insertarse o continuarse en el cuello formando una unidad, ésta es la razón, por la que la descripción de la musculatura de las dos regiones se tratará de manera conjunta.

Clasificaciones de la musculatura dorsal del tronco y del cuello posterior:

Clasificación  en relación a su origen embriológico y el tipo de inervación:

• Músculos  extrínsecos  se originan embriológicamente fuera de la región dorsal del tronco. Son inervados por los ramos anteriores de los nervios espinales o el nervio craneal XI (trapecio). Están implicados en los movimientos de los miembros superiores y de la pared torácica (función respiratoria de los serratos).
• Músculos intrínsecos se originan embriológicamente en la misma región posterior del tronco. Son los verdaderos músculos de la espalda. Están  inervados por los ramos posteriores de los nervios espinales. Soportan y mueven la columna vertebral y participan en los movimientos de la cabeza. Un grupo de los músculos intrínsecos también mueve las costillas con relación a la columna vertebral.

Clasificación según el grado de profundidad  que presentan, se distinguen los siguientes grupos (capas) de músculos:

• Grupo superficial
• Grupo intermedio (de los serratos)
• Grupo profundo, que comprende los siguientes subgrupos dispuestos en tres niveles aunque no siempre bien definidos y en estrecha correlación entre ellos:
• Subgrupo de extensores y rotadores del cuello y de la cabeza (subgrupo superficial - esplenios)
• Subgrupo de extensores y rotadores de la columna (subgrupo intermedio)
• Subgrupo de músculos segmentarios (subgrupo profundo)

La interrelación que se da entre las dos clasificaciones consiste en que el grupo superficial e intermedio constituyen los músculos extrínsecos y el grupo profundo son los intrínsecos. 

A continuación se detallan todos los grupos y subgrupos, indicando los orígenes e inserciones de cada músculo

Grupo superficial
Trapecio		Origen: línea nucal superior,protuberancia occipital externa, ligamento nucal, apófisis espinosas de C7 a C12 Inserción: tercio lateral de la clavícula, acromion, espina de la escápula
Dorsal ancho		Origen: apófisis espinosas de T7 a L5 y sacro, cresta ilíaca, costillas 10 a 12 Inserción: suelo del surco intertubercular del húmero
Elevador de la escápula (Angular del omóplato)		Origen: apófisis transversas de C1 a C4 Inserción: porción superior en el borde medial de la escápula, ángulo superior de la escápula (enfrente del supra espinoso)
Romboides mayor		Origen: apófisis espinosas  de T2 a T5 Inserción: borde medial dela escápula entre la espina de la escápula y el ángulo inferior
Romboides menor		Origen: porción  inferior del ligamento nucal, apófisis espinosas de C7 a T1 Inserción: borde medial de la escápula en la base de la espina de la escápula
Grupo  intermedio
Serrato posterior superior (serrato menor superior)		Origen: porción inferior del ligamento nucal, apófisis espinosas de C7 a T3 y ligamentos supraespinosos Inserción: borde superior de las costillas 2 a 5, por fuera de los ángulos
Serrato posterior inferior (serrato menor inferior)		Origen: apófisis espinosas de T11 a L3 y ligamentos supraespinosos Inserción: borde inferior de las costillas 9 a 12 inmediatamente por fuera de los ángulos

Grupo profundo
Subgrupo de extensores y rotadores del cuello y de la cabeza
Esplenios	esplenio capital				Origen: mitad inferior del ligamento nucal, apófisis espinosas de C7 a T4 Inserción: apófisis mastoides, cráneo debajo del tercio lateral de  la línea nucal superior
	esplenio cervical				Origen: apófisis espinosas de T3 a T6 Inserción: apófisis transversas de C1 a C3
Subgrupo de extensores y rotadores de la columna
Transverso espinoso
Transversoespinosos	Rotadores (capa profunda del transverso espinoso) comprenden rotadores cervicales, dorsales y  lumbares				Origen: apófisis articulares(cuello),apófisis transversas(tórax),apófisis mamilares(lumbar) Inserción: apófisis espinosas correspondientes
	Multífidos (capa intermedia del transverso espinoso)				Origen: sacro, espina ilíaca postero superior, apófisis mamilares, transversas y articulares(C3-C7) Insersión: base de las apófisis espinosas de todas las vértebras(de L5 a C2)
	Semiespinosos (capa superficial del transverso espinoso)
	Semiespinoso capital (complejo mayor)				Origen: apófisis transversas de T1 a T6(o T7) y C7 y apófisis articulares de C4 a C6 Inserción: entre las líneas nucales superior e inferior del heso occipital
	Semiespinoso cervical				Origen: apófisis transversas de las cinco o seis vértebras torácicas superiores Inserción: apófisis espinosas  de C2 a C5
	Semiespinoso dorsal				Origen: apófisis transversas de T6 a T10 Inserción: apófisis espinosas de T1 a T4 y de las dos vertebras cervicales inferiores
Erectores espinales ( músculos de la masa común)
Iliocostales  (columna lateral de los erectores espinales	iliocostal  cervical				Origen: ángulos de las costillas 3 a 6 Inserción: apófisis transversas de C4 a C6
	iliocostal  dorsal				Origen: ángulos  de las seis costillas inferiores Inserción: ángulos de las seis costillas superiores y de la apófisis transversa de C7
	iliocostal  lumbar				Origen: sacro y apófisis espinosas lumbares,de las vértebrasT11yT12,ligamentos supreespinosos,cresta ilíiaca Inserción: angulos de las sei o siete  costillas inferiores
Longuísimos (columna intermedia de los erectores espinales)	longuísimo capital (complexo menor)				Origen: apófisis transversas de las vértebras de T1 a T4(T5) y apófisis articulares de C3(C4) a C7 Inserción: borde posterior de la apófisis mastoides
	longuísimo cervical (transverso del cuello)				Origen: apófisis transversas de las vértebras T1 a T4(T5) Inserción: apófisis transversas de C2 a C6
	longuísimo  dorsal				Origen: se mezcla con el iliocostal en la region lumbar, apófisis transversas de esa zona Inserción: apófisis transversas de todas las vértebras torácicas
Espinoso (columna medial de los erectores espinales)	espinoso cervical				Origen: parte inferior del ligamento nucal y apófisis espinosas de C7 (a veces también T1 a T2) Inserción: apófisis espinosa de C2
	espinoso dorsal (epiespinoso)				Origen: apófisis espinosas de T10(T11) hasta L2 Inserción: apófisis espinosas  de T1 a T8 (varía)
	Observación: espinoso capital no existe por separado, generalmente se mezcla con el semiespinoso de la cabeza
Subgrupo de músculos segmentarios
Suboccipitales
Recto posterior menor de la cabeza (del cuello)				Origen: tubérculo posterior del atlas (C1) Inserción: porción medial del hueso occipital por debajo de la línea nucal inferior
Recto posterior mayor de la cabeza (del cuello)				Origen: apófisis espinosa del axis(C2) Inserción: porción lateral del hueso occipital por debajo de la línea nucal inferior
Oblicuo superior (menor) de la cabeza (del cuello)				Origen: apófisis transversa del atlas (C1) Inserción: hueso occipital entre las líneas nucales superior e inferior
Oblicuo inferior (mayor) de la cabeza (del cuello)				Origen: apófisis espinosa del axis (C2) Inserción: apófisis transversa del atlas (C1)
Intertransversos	Intertransverso cervical anterior y posterior				Origen: músculos pequeños entre las apófisis transversas de las vértebras contiguas
	Intertransverso dorsal				Origen: músculos pequeños entre las apófisis transversas de las vértebras contiguas
	Intertransverso lumbar  medial y lateral				Origen: músculos pequeños entre las apófisis transversas de las vértebras contiguas
Interespinosos (ausentes en el tórax)	Interespinoso cervical				Origen:  músculos cortos emparejados que se insertan en las apófisis espinosas de las vértebras contiguas uno a cada lado del ligamento interespinoso
	Interespinoso lumbar				Origen: músculos cortos que se insertan en las apófisis espinosas de las vérterbras contiguas
Elevadores costales (supracostales)			Origen: músculos cortos emparejados que se originan de las apófisis transversas de C7 a T11 Inserción: costillas inferior a la vértebra de origen cerca del tubérculo

El grupo profundo es el que presenta más subcapas y niveles musculares. La Ilustración1 muestra  un resumen de las relaciones musculares en este grupo.

Ilustración 1. Relación entre los subgrupos del grupo profundo de la parte posterior del tronco y del cuello.

Una vez familiarizados con los músculos que se encuentran en la espalda podemos centrarnos en la mecánica del desarrollo muscular.

Imagen 1.4

La información que se presenta a continuación sobre los principios básicos  del crecimiento y desarrollo muscular en la espalda es igualmente válida para otras regiones del cuerpo.

El desarrollo de la masa muscular depende sobre todo del ejercicio y del uso que se hace de ella pero también de un aporte nutricional adecuado. Cuando los músculos se hacen servir aumentan de tamaño, se vuelven más fuertes y más resistentes mientras que los músculos inactivos se van perdiendo y debilitando, proceso conocido como sacropenia. Una dieta adecuada es igual de importante, el organismo necesita hidratos de carbono, proteínas y grasas para formar y reparar los músculos. Otro factor vital es el sueño, muchos de los procesos de reparación y reconstrucción celular ocurren cuando descansamos. En la Ilustración 2 se pueden observar los pasos previos al crecimiento muscular.

Ilustración 2. Ilustración reconstruida de la Figura 2.1.Kraemer J. Paradigma del crecimiento muscular 5(p31)  

Los músculos trabajan y al mismo tiempo se ejercitan a través de dos vías fundamentales: mediante ejercicios de fuerza (resistencia) o mediante ejercicios aeróbicos (de tolerancia) Los impresionantes y admirables músculos que lucen los culturistas son productos, básicamente, de la realización de ejercicios de fuerza muy intensos,  tales como levantar pesas o ejercicios isométricos en los cuales los músculos se ponen a prueba contra fuerzas muy elevadas o sobre objetos inmóviles.

Para entender la importancia que tiene la nutrición en el crecimiento de los músculos veamos brevemente de dónde proviene la energía que necesitan para cumplir con su cometido.

La fuente de energía fundamental para la contracción muscular está en la molécula llamada adenosín trifosfato (de aquí en adelante ATP). La fuente principal y más rápida de ATP es la glucosa, mediante su oxidación.

C6H12O6  + 6 O2 →6 CO2  +  6 H2O + 36 ATP  (1)

La energía directa para los músculos se obtiene de la descomposición de ATP, en el siguiente proceso:

ATP→ ADP + un grupo de fosfato inorgánico + energía (2)

En los músculos existen reservas de ATP almacenadas, sin embargo éstas llegan solo para 2 segundos de contracción e inmediatamente deben regenerase para seguir suministrando energía a las fibras musculares.

Existen tres vías de esta regeneración de ATP que se dan en los músculos, las tres funcionan de forma consecutiva y se activarán dependiendo de la duración que tenga el ejercicio.

1. Mediante la  interacción de ADP con el fosfato de creatina (vía FC-ATP).Fosfato de creatina es una molécula  de alto balance energético almacenada en el músculo que actúa regenerando el ATP en  los primeros instantes y proporciona energía para 6 segundos de un ejercicio muy intenso como correr.

ADP + fosfato de creatina → ATP + creatina (3)

2. Mediante glucólisis anaeróbica que es el proceso de obtención de energía al generar ATP a partir de la glucosa de la sangre o el glucógeno almacenado en el músculo (glucólisis) sin oxígeno. Durante la glucólisis cada molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico y la energía liberada se utiliza para fabricar el ATP (aunque no mucho). Como esta vía de obtención de ATP no necesita oxígeno se llama vía anaeróbica. La mayoría del ácido pirúvico pasa a mitocondrias donde reacciona con el oxígeno para formar más ATP. Cuando el músculo está en pleno funcionamiento comprime las arterias en él presentes por lo que se reduce el riego sanguíneo y el suministro de oxígeno. A falta de oxígeno la mayoría de ácido pirúvico que proviene de la glucólisis se convierte en ácido láctico. Por lo tanto cuando el oxígeno es escaso la glucosa se metaboliza en ácido láctico y no en dióxido de carbono + agua, que sería lo más habitual. Este ácido láctico se filtra a la sangre dejando limpio el músculo unos 30 min después de terminar el ejercicio.
3. Mediante la respiración aeróbica que es la vía de obtención de  hasta 95% de ATP en los músculos y se da en los periodos de descanso y en las actividades moderadas. Consiste en una serie de reacciones denominadas fosforilación oxidativa que se dan en los mitocondrias, utilizando el oxígeno se rompen moléculas con alto contenido energético, la energía liberada se utiliza para sintetizar el ATP. En este tipo de respiración la moléula de glucosa se descompone en dióxido de carbono + agua + mucho ATP (ver reacción (1)).

La ventaja que tiene la vía anaeróbica sobre la vía aeróbica es que es mucho más rápida, por eso el organismo aprovecha esta manera de síntesis de ATP en situaciones de un esfuerzo muy intenso pero corto. Por ejemplo en una carrera de 100m el ATP provendrá sobre todo de la vía FC-ATP y la glucólisis anaerobia mientras que en un maratón la energía procederá básicamente de la oxidación de la glucosa y las grasas.

La explicación científica del crecimiento muscular  tiene su fundamento en la llamada hipertrofia muscular o crecimiento en tamaño de las fibras musculares. La cantidad de fibras musculares depende de la genética y cambia poco a lo largo de la vida. Es importante distinguir entre la hipertrofia muscular y la hiperplasia  muscular, ya que, la segunda supone un aumento en número de células mediante la división celular. Según Kraemer et al5(p1) ,‘La existencia de hiperplasia en los seres humanos es polémica, y si sucede, es probable que su contribución al crecimiento muscular sea muy pequeña (menos del 5%)’. Las células musculares ejercitadas aumentan en número sus mitocondrias, forman más miofibrillas y además almacenan más glicógeno, al mismo tiempo aumenta el tejido conectivo. Este tejido rodea y protege las fibras musculares también une los músculos con los huesos (endomisio, perimisio y epimisio). Bajo la influencia de entrenamientos de fuerza, surgen pequeñas estrías en el tejido conjuntivo y su curación contribuye al crecimiento y aumento de la masa y fibras musculares.  

Morfológicamente el aumento de tamaño se explica con un aumento de concentración de proteínas contráctiles de las miofibrillas (actina y miosina) junto con la aparición de los sarcómeros. Lo que ocurre en realidad, cuando se ejercita los músculos, es un desgarre muscular, las fibras musculares  se dañan y se rompen  para después reconstruirse y repararse añadiendo proteínas nuevas y produciendo la hipertrofia.  La hipertrofia que se observa en los músculos de los  culturistas se denomina hipertrofia muscular fisiológica y es resultante del entrenamiento y de la práctica deportiva. Tal y como afirman Kraemer al et 5(p 35),

’El entrenamiento de resistencia es un estímulo más prolífico para el crecimiento de la fibra muscular que el entrenamiento de tolerancia porque el ejercicio de resistencia proporciona el estímulo de alta intensidad necesario para reclutar fibras de tipo II (movimiento rápido), que pueden aumentar más su tamaño que las fibras de tipo I. En otros términos, para estimular el desarrollo de los músculos estos tienen que ser activados y para activar las unidades motoras necesarias debe usarse una carga relativamente pesada’.

El entrenamiento  que realizan los culturistas se llama HST (Hypertrophy Specific Training) y consiste en el siguiente proceso. Una vez elegido el músculo que se quiera trabajar  se levanta una vez el máximo de peso posible, fijando de esta manera el 1RM (una repetición máxima) luego se disminuye el peso hasta que se puedan hacer cuatro repeticiones, 4R, que es el entrenamiento que se va repitiendo durante un tiempo. El músculo se va adaptando y pronto consigue llegar a más de cuatro repeticiones. Cuando se añade más peso para volver al ritmo 4R, el músculo se empieza a hipertrofiar y a aumentar de tamaño.

Video 1.10

Los intervalos de descanso entre un ejercicio y otro también influyen en el crecimiento muscular, ya que, los períodos de descanso más cortos se relacionan con mayor estrés metabólico (concentraciones más elevadas de ácido láctico en sangre) al mismo tiempo el estrés metabólico constituye un estímulo para la liberación de las hormonas. La respuesta hormonal es importante porque las hormonas anabólicas naturales estimulan la síntesis de proteínas del músculo y el aumento de su tamaño. Por eso los períodos de descanso debían ser relativamente cortos (uno a dos minutos) para optimizar el aumento del tamaño muscular a largo plazo. A nivel endocrino las tres hormonas más importantes que influyen en el proceso de síntesis de proteína para formar más músculo, son: 

• Las hormonas andrógenas: básicamente masculinas, como la testosterona, que es el andrógeno más potente. Es por ello que los hombres tienen mayor masa muscular que las mujeres, aunque ellas también la producen, en menor cantidad, en los ovarios y la corteza suprarrenal
• La hormona del crecimiento: producida por la glándula pituitaria en la base del cerebro, facilita el aumento del tamaño de las células
•  La insulina: producida por el páncreas, permite que las células almacenen la cantidad de glucosa necesaria para que el cuerpo disponga de ella como fuente de energía.

Bibiliografía:

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