Las acciones musculares se dividen típicamente en 3 categorías: concéntricas, isométricas y excéntricas. Un músculo activo que se acorta y produce trabajo mecánico positivo se dice que trabaja concéntricamente; un músculo activo que no Cambia su longitud, y por lo tanto no produce trabajo neto, se dice que trabaja isométricamente; y un músculo activo que es alargado por fuerzas externas, y por lo tanto absorbe el trabajo, o produce trabajo negativo, se dice que trabaja excéntricamente.,1
Las acciones musculares concéntricas e isométricas están bien estudiadas y bien comprendidas, y encajan bien en la forma en que pensamos sobre la contracción muscular a nivel molecular: el filamento deslizado2, 3 y la teoría del puente cruzado.4 en contraste, las acciones musculares excéntricas no son tan estudiadas como las acciones concéntricas e isométricas, y no encajan bien en el pensamiento de la teoría del puente cruzado (por ejemplo, Herzog5)., Los músculos que trabajan de forma excéntrica pueden producir fuerzas mucho mayores que los músculos que trabajan de forma concéntrica o isométrica6, 7, permanecen más fuertes después de la acción excéntrica (mejora de la fuerza residual, por ejemplo, Edman et al., 8 Herzog y Leonard9), requieren menos energía por unidad de fuerza, 10 y las acciones musculares excéntricas están ocurriendo en la vida cotidiana todo el tiempo.11 las acciones musculares excéntricas también se han asociado con un mayor riesgo de lesiones musculares(por ejemplo, Brooks et al., 12 Armstrong et al.13), la inestabilidad de la producción de fuerza y sarcómero longitudes (por ejemplo,,, Morgan14), y la inhibición de la activación voluntaria (por ejemplo, Westing et al.15). Sin embargo, las acciones musculares excéntricas siguen siendo poco estudiadas, y muchos de los fenómenos asociados con las acciones excéntricas han eludido una explicación satisfactoria. Las acciones musculares excéntricas, las propiedades asociadas con ellas y las explicaciones mecanicistas subyacentes siguen siendo poco conocidas.
en este número especial del Journal of Sport and Health Science (Jshs), expertos en el campo han abordado algunos de los misterios que rodean las acciones musculares excéntricas., Han abordado las propiedades mecánicas de la acción muscular excéntrica (producción de fuerza y mejora de la fuerza residual), el control neural y las inhibiciones musculares asociadas con las acciones musculares excéntricas, y los problemas asociados con la acción muscular excéntrica y las lesiones como herramienta para la rehabilitación.
Herzog discute por qué los músculos son más fuertes cuando se alargan activamente en comparación con cuando se acortan, utilizando la teoría del puente cruzado., Luego identifica las deficiencias de la teoría del puente cruzado en la explicación de las acciones musculares excéntricas y discute cómo la longitud del sarcómero no uniforme y los elementos estructurales pasivos se han utilizado para llenar el vacío dejado por la teoría del puente cruzado. Continúa explicando fenómenos como el aumento de la fuerza residual y el costo energético reducido en la acción muscular excéntrica utilizando un modelo que incluye la participación de un elemento estructural en las acciones musculares excéntricas.
Nishikawa et al., explore el tema de la acción excéntrica y la mejora de la fuerza residual utilizando un contexto histórico, haciendo un fuerte argumento para el trabajo muscular excéntrico como herramienta en entornos de rehabilitación, específicamente para poblaciones de pacientes con capacidades de absorción de oxígeno comprometidas. También utilizan un enfoque comparativo entre los músculos esqueléticos de mamíferos y moluscos que puede explicar algunos de los misterios que rodean la propiedad de mejora de la fuerza residual.,
Schappacher-Tilp propone un nuevo y emocionante modelo de cómo las acciones musculares excéntricas y las propiedades asociadas de mejora de la fuerza residual pueden explicarse y acomodarse utilizando una activación dependiente de la fuerza del filamento de miosina. Ella introduce un estado de puente cruzado recién descubierto, el llamado estado súper relajado, que ofrece sorprendentes posibilidades para estabilizar los músculos esqueléticos y explicar las propiedades excéntricas.
Liber amplía el tema de las lesiones musculares asociadas con las acciones musculares excéntricas y elabora experimentos con músculos deficientes en desmina., La desmina no solo es una proteína sarcomérica estructural esencial, sino que también es un indicador biológico sensible de lesión muscular. Propone formas de prevenir la lesión muscular, ampliando el tema de Nishikawa et al. viendo la acción muscular excéntrica como una herramienta de rehabilitación.
los 4 artículos anteriores se basan en la teoría de la contracción muscular, la investigación molecular y celular y los modelos animales, mientras que los 4 artículos restantes se centran en la investigación aplicada en humanos utilizando la contracción muscular voluntaria.,
Este tema es lanzado por una excelente revisión de los aspectos de control de la acción muscular excéntrica por Aagaard. Se centra en la actividad neuromuscular suprimida en las contracciones excéntricas en individuos no entrenados, demostrando que esta inhibición en la acción muscular excéntrica puede ser superada por un entrenamiento específico de resistencia de carga pesada durante semanas y meses. Él discute las adaptaciones neuronales que ocurren con tal entrenamiento y cómo afectan la activación muscular en la acción excéntrica.,
Hahn continúa el argumento sobre la inhibición en la acción muscular excéntrica voluntaria y aborda el tema de la reducción de la fuerza muscular en las contracciones excéntricas voluntarias. Argumenta que esto puede no ser una «inhibición» de la actividad muscular per se, sino más bien un desconocimiento de las pruebas musculares excéntricas basadas en el laboratorio que se puede superar mediante la familiarización de los sujetos con las tareas excéntricas antes de las pruebas.
De Brito Fontana et al., demostrar en una rara evaluación de la mejora de la fuerza residual después de la acción excéntrica de los músculos flexores del brazo superior que la eficiencia neuromuscular aumenta para una variedad de diferentes acciones excéntricas, pero que la eficiencia neuromuscular se logra de diferentes maneras dependiendo de las longitudes musculares. Estas diferencias dependientes de la longitud dan como resultado una curva de fuerza–longitud que se aplana a través del rango de movimiento del codo después de la acción excéntrica, mejorando así la función muscular en longitudes muy cortas y muy largas, donde los flexores del codo son naturalmente débiles.
finalmente, Mazara et al., estudio de la eficiencia neuromuscular después de la acción muscular excéntrica en el grupo flexor plantar del tobillo humano. Demuestran un aumento en la fuerza y una disminución en la activación después de la acción muscular excéntrica en comparación con la contracción de referencia puramente isométrica. Observaron que este aumento aparente en la eficiencia muscular tuvo un costo: los sujetos tenían un control reducido de la fuerza muscular, lo que sugiere que la eficiencia muscular después de la acción excéntrica tiene un costo de pérdida en el control de la motricidad fina., bien captado por la teoría tradicional del puente cruzado, que las acciones musculares excéntricas se controlan con diferentes estrategias de activación que las contracciones concéntricas o isométricas, que estas estrategias de activación son plásticas y se pueden adaptar mediante el entrenamiento y la familiarización con la tarea, que las acciones excéntricas cambian las propiedades mecánicas de los músculos, que no son un riesgo de lesión (si se realizan correctamente), y que ofrecen beneficios para los programas de rehabilitación y entrenamiento en pacientes y atletas que van más allá (y tienen claras ventajas sobre) las de las contracciones concéntricas e isométricas.,
huelga decir que no todos los misterios de las acciones musculares excéntricas se han resuelto en este número especial. Todavía existe la necesidad de explicar y comprender los mecanismos moleculares subyacentes al aumento de la fuerza y la disminución del costo metabólico durante y después de las acciones musculares excéntricas, la necesidad de comprender las vías inhibitorias en la acción muscular excéntrica y su adaptación con el entrenamiento y la familiarización, y la necesidad de implementar y comprender plenamente los beneficios de la acción muscular excéntrica en el entrenamiento y la rehabilitación, evitando lesiones., Creo que estudiar las acciones musculares excéntricas tiene muchos más desafíos y sorpresas para nosotros, al igual que lo hizo en la última década. También creo que las proteínas estructurales, como la Titina, emergerán como reguladores cruciales de la fuerza excéntrica y que el estudio de las acciones musculares excéntricas ayudará en nuestra comprensión de los mecanismos moleculares subyacentes a la contracción.