Contracción muscular excéntrica

Mecanismo

Describamos el mecanismo de la contracción excéntrica utilizando como ejemplo el músculo bíceps braquial (flexor del antebrazo). Durante la contracción concéntrica, el bíceps se acorta y tira del peso hacia la articulación del hombro.

Dos eventos pueden provocar un movimiento excéntrico a partir de este punto:

• El bíceps es cargado con una fuerza superior a la que produjo durante la contracción concéntrica (por ejemplo, cuando se le añade más peso a la mancuerna).
• Intencionalmente, se relaja el bíceps.

En ambos eventos o situaciones, la fuerza producida por el músculo no es la necesaria para mantener el bíceps braquial en un estado de contracción completa. Esto provoca que las fibras musculares se alarguen al mismo tiempo que se aplica dicha fuerza, lo que se denomina contracción excéntrica.

La palabra "contracción" podría ser confusa porque el bíceps braquial se alarga, entonces, ¿qué es lo que realmente está sucediendo durante este proceso? Durante una contracción excéntrica, el músculo intenta acortarse generando tensión, pero en realidad se está alargando. Esto se debe a que la fuerza externa aplicada sobre el músculo supera la fuerza producida por la contracción concéntrica. La contracción excéntrica no es simplemente un estiramiento pasivo del músculo, sino un estiramiento bajo tensión destinado a desacelerar y suavizar el reposicionamiento de la carga pesada.

¿Por qué la contracción excéntrica es más fuerte que la concéntrica?

Recordemos rápidamente cómo se contrae el músculo esquelético. El aparato contráctil del músculo es el sarcómero, una característica distintiva que podemos observar en el músculo estriado esquelético. Un sarcómero está compuesto por dos tipos de miofibrillas llamadas actina y miosina, que son los elementos clave de este aparato contráctil. Varias proteínas accesorias apoyan la función e integridad del sarcómero, incluyendo la titina, tropomodulina, alfa-actinina, miomesina, distrofina, nebulina y desmina, entre otras.

La contracción muscular concéntrica, o fase concéntrica, se describe mediante la teoría del filamento deslizante. Según esta teoría, las cabezas de miosina se unen a sitios específicos en los filamentos de actina, formando puentes cruzados. Cada ciclo de formación de puentes cruzados consume una molécula de adenosina trifosfato, o ATP (energía). Una vez unidas, las cabezas de miosina tiran de los filamentos de actina y provocan que las miofibrillas se deslicen unas sobre otras. Este proceso acorta los sarcómeros y, por lo tanto, el músculo entero.

El número de puentes cruzados es directamente proporcional al número de filamentos de actina y miofibrillas que se acortan. Por lo tanto, más puentes cruzados harán que el músculo produzca una mayor fuerza. Como ya puedes imaginarte, una contracción muscular concéntrica fuerte y eficiente requerirá de una gran inversión de energía.

Por otro lado, una acción excéntrica produce fuerzas mayores con un costo energético menor, lo que significa que los músculos son más fuertes mientras utilizan menos energía. Es importante saber que incluso después de décadas de investigación sobre esta fase excéntrica, su mecanismo no se comprende del todo. Actualmente, se aceptan y estudian varias explicaciones:

• La proteína accesoria titina es responsable de la mayor fuerza. La titina es una molécula elástica que se encuentra en los sarcómeros y que se une al filamento de actina, enrollándose como un resorte cuando el sarcómero se acorta en la fase concéntrica. Cuando los sarcómeros se alargan en la fase excéntrica, la titina resiste y se opone al estiramiento como un resorte que se desenrolla. Esta resistencia genera fuerza adicional sin un consumo extra de ATP (energía), ya que la energía potencial se ha almacenado como retroceso elástico durante la fase concéntrica.
• Otra explicación es que se forman más puentes cruzados durante las contracciones excéntricas que durante las contracciones concéntricas, lo que aumenta la fuerza generada.
• En lugar de usar una molécula de ATP por cada ciclo de puente cruzado, la contracción excéntrica utiliza una molécula de ATP para varios ciclos. Como resultado, el consumo total de energía es menor.

Para recordar todo lo que debes saber sobre el sarcómero, las miofibrillas y todo lo relacionado con la teoría del puente cruzado, consulta nuestros recursos:

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Ejemplos

En términos simples, la contracción excéntrica ocurre siempre que activas un músculo para resistir, suavizar y controlar un movimiento que ocurre en la dirección opuesta. Por ejemplo, cuando usas los flexores para controlar una extensión, y viceversa. Aquí tienes algunos ejemplos de contracción excéntrica que todos utilizamos en la vida diaria:

• Músculo tibial anterior: Es un músculo importante de la pierna que realiza la dorsiflexión del pie. Se contrae excéntricamente cuando caminas y corres para suavizar la caída del pie después del contacto del talón.
• Músculo cuádriceps femoral: Es el músculo del muslo que extiende la pierna actuando sobre la articulación de la rodilla. Sin embargo, se contrae excéntricamente al bajar una pendiente o escaleras para suavizar la flexión y evitar que la articulación de la rodilla colapse.

Los ejercicios excéntricos son comunes entre los atletas. Un ejemplo popular es el curl de bíceps; levantar la mancuerna se debe a la contracción concéntrica del músculo bíceps braquial, mientras que bajar la mancuerna es el resultado de la contracción excéntrica. En el esquí, la contracción excéntrica del cuádriceps femoral es importante para realizar giros. En el tenis, los extensores superficiales y profundos del antebrazo realizan una contracción excéntrica en cada golpe con la raqueta para proteger la articulación de la muñeca (radiocarpiana) de una flexión palmar excesiva.