Las fibras intrafusales del eje muscular corren paralelas a las fibras extrafusales del músculo, uniéndose a ellas a lo largo de segmentos cortos.
Los husos musculares son receptores de estiramiento dentro del cuerpo de un músculo que detectan principalmente los cambios en la longitud del músculo. Transmiten información de longitud al sistema nervioso central a través de fibras nerviosas aferentes.
Información sensorial transmitida por fibras sensoriales de tipo primario Ia y fibras sensoriales secundarias de tipo II, que giran alrededor de fibras musculares dentro del huso.
También la acción motora por hasta una docena de neuronas motoras gamma y, en menor medida, por una o dos neuronas motoras beta que activan las fibras musculares dentro del huso.
Cuando las fibras extrafusales del músculo esquelético se estiran, las fibras intrafusales del huso se estiran también. Este estiramiento del huso muscular indica la longitud del músculo.
Cuando se produce el estiramiento, la neurona sensorial del huso muscular señala a las neuronas motoras ubicadas dentro del cuerno ventral de la médula espinal. Esta señal hace que las neuronas motoras se disparen, lo que resulta en la contracción del músculo.
Este arco reflejo proporciona retroalimentación negativa. La contracción muscular inducida por el estiramiento funciona en contra o niega un mayor estiramiento muscular. Este mecanismo ayuda a mantener la tensión muscular adecuada o el tono.
Aunque el eje muscular ayuda a mantener la tensión muscular adecuada, a diferencia del órgano del tendón de Golgi, no es un indicador de la tensión muscular, sino más bien de la longitud muscular.
Estructura del huso muscular
Las fibras especializadas que constituyen el huso muscular se conocen como fibras intrafusales (como están presentes en el huso), para distinguirse de las fibras del músculo mismo que se denominan fibras extrafusales.
La forma fusiforme de los husos musculares subyace en las etiquetas dadas a los dos tipos de fibras que componen el músculo esquelético. Las fibras intrafusales reciben ese nombre por su contribución a la estructura del huso.
Las fibras extrafusales son aquellas ubicadas fuera de la estructura de los husos. Los husos musculares están compuestos por fibras musculares muy finas de longitudes que varían entre 4 y 10 milímetros.
Las fibras intrafusales que componen el huso muscular son tan pequeñas que contribuyen poco a la fuerza de la contracción. Algunos husos musculares especializados son sensibles a la velocidad de cambio de la longitud del músculo.
La densidad de los husos musculares es mayor en aquellos músculos que participan en movimientos precisos, como los que controlan la mano.
Tipos de husos musculares
Hay tres tipos de husos musculares. Se distinguen en función de la disposición de los núcleos dentro de las fibras intrafusales y de la función de las fibras.
El primer tipo, o fibras de cadena nuclear, son relativamente delgadas y tienen núcleos que están dispuestos en una sola fila a lo largo de la longitud de sus fibras.
El segundo tipo, llamado fibras de saco nuclear, tiene una región expandida a medio camino a lo largo de su longitud. Los núcleos se agrupan con la mayor densidad en estas regiones expandidas.
Estas fibras son más gruesas que las fibras de la cadena nuclear.
Finalmente, las fibras dinámicas del saco nuclear son sensibles a los cambios en el estiramiento de las fibras, en contraste con las fibras estáticas del saco nuclear que son sensibles al estiramiento estacionario de los músculos en estado estacionario (la nueva longitud estabilizada de un músculo).
Composición del huso muscular
Los husos musculares están compuestos de tres a doce fibras musculares, de las cuales hay tres tipos: fibras dinámicas de bolsa nuclear (fibras bag1), fibras estáticas de bolsa nuclear (fibras bag2), fibras de cadena nuclear y fibras nerviosas aferentes.
Las fibras sensoriales giran en espiral alrededor de las fibras musculares intrafusales, terminando cerca de la mitad de cada fibra.
Estas fibras, fibras sensoriales de tipo primario Ia y fibras sensoriales secundarias de tipo II, envían información por canales iónicos sensibles al estiramiento de los axones.
La parte motora del huso es proporcionada por neuronas motoras: hasta una docena de neuronas motoras gamma y una o dos neuronas motoras beta, llamadas colectivamente neuronas fusimotoras.
Estos activan las fibras musculares dentro del huso. Las neuronas motoras gamma solo suministran fibras musculares dentro del huso, mientras que las neuronas motoras beta suministran fibras musculares tanto dentro como fuera del huso.
Funciones
Como su nombre lo indica, el huso muscular es un órgano sensorial con forma de huso, lo que significa que es más grueso en el medio y cónico en cada extremo.
Es un receptor de estiramiento que está ampliamente disperso en la mayoría de los músculos esqueléticos.
Nuestros husos musculares funcionan como un mecanismo para ayudar a proteger un músculo de un estiramiento excesivo, provocando un reflejo de estiramiento cuando sea necesario.
Los husos musculares están especializados para detectar cambios en la longitud del músculo, particularmente cuando el músculo cambia de longitud rápidamente.
Cada huso muscular está encerrado dentro de una cápsula y se encuentra paralelo a las fibras extrafusales (fibras de músculo esquelético normales).
El huso muscular contiene fibras musculares especializadas llamadas fibras intrafusales. Estas fibras intrafusales tienen proteínas contráctiles en cada extremo (actina y miosina) y una región central que está envuelta por terminaciones nerviosas sensoriales.
Debido a que las fibras intrafusales del huso muscular se encuentran paralelas a las fibras musculares extrafusales, una fuerza de estiramiento aplicada al músculo estirará tanto las fibras musculares intrafusales como extrafusales.
Esto causará una descarga sensorial del huso muscular que se lleva hacia la médula espinal. Esto luego conduce a una respuesta motora, la activación del músculo que inicialmente se estiró.
Desde un punto de vista práctico, los ejercicios de estiramiento estáticos normalmente se realizan de tal manera que se evite la activación de los husos musculares. Moverse lentamente a una posición estirada evita la activación del eje muscular.
Esto es importante porque los músculos se estiran más fácilmente cuando están relajados. Sin embargo, hay otros momentos en los que se desea la activación del huso muscular durante el entrenamiento.
Por ejemplo, los ejercicios pliométricos se realizan estirando rápidamente un músculo, y esto es seguido inmediatamente por la acción concéntrica del mismo músculo. Este rápido estiramiento del músculo activará el reflejo de estiramiento, lo que llevará a una acción concéntrica más poderosa.
El órgano del tendón de Golgi y el huso muscular
Para mantener los músculos sanos y seguros, debemos comprender bien los componentes estructurales subyacentes más básicos del cuerpo y cómo funcionan juntos, ya que este conocimiento proporciona la base para una instrucción efectiva sobre el ejercicio.
Dos de estos componentes, el órgano del tendón de Golgi (OTG) y el huso muscular, pertenecen al sistema nervioso y funcionan para influir en el movimiento.
Dos importantes propioceptores que desempeñan un papel en la flexibilidad, el órgano del tendón de Golgi y el huso muscular trabajan juntos de forma refleja para regular la rigidez muscular.
Cuando un órgano del tendón de Golgi es estimulado, causa que su músculo asociado se relaje al interrumpir su contracción. Cuando un músculo es inhibido por un órgano del tendón de Golgi, el proceso se llama inhibición autogénica.
La función del órgano del tendón de Golgi se puede considerar opuesta al eje muscular, que sirve para producir contracción muscular.
Imagine un huso muscular como si fuera un hilo en espiral (o envuelto alrededor de las fibras musculares cerca del vientre muscular; a medida que el músculo se alarga o estira, tira del huso haciendo que pierda su forma espiral y también se estire.
Esto le indica al músculo que se contraiga (después de lo cual, la espiral recupera su forma), lo que a su vez protege al músculo de sobreestirarlo.
Cuando el músculo asociado a un huso muscular se estira rápidamente, el huso puede causar dos cosas:
- Puede indicar que su músculo se contraiga para evitar que vaya demasiado lejos, demasiado rápido en el estiramiento.
- Puede inhibir el músculo opuesto (el antagonista del músculo estirado) para evitar que se contraiga, de modo que no puede contribuir a ningún estiramiento adicional.
La relajación del antagonista que se produce simultáneamente cuando se produce la contracción de un huso muscular de su músculo asociado se denomina inhibición recíproca.
En última instancia, el huso muscular funciona para alertar al cerebro de que las articulaciones y los tejidos blandos cercanos están en peligro de estirarse demasiado.
Estos son conceptos importantes para comprender la conciencia corporal (también conocida como propiocepción y conciencia kinestésica).
Los órganos del tendón de Golgi detectan la tensión muscular dentro de los músculos cuando se contraen o se estiran.
Cuando el órgano del tendón de Golgi se activa durante la contracción, causa la inhibición de la contracción (inhibición autogénica), que es un reflejo automático.
Cuando el órgano del tendón de Golgi se activa durante el estiramiento, inhibe la actividad del huso muscular dentro del músculo activo (agonista), por lo que se puede lograr un estiramiento más profundo.
Los órganos del tendón de Golgi son sensibles a los cambios en la tensión y la velocidad de tensión y, debido a que están localizados en las uniones musculotendinosas, son responsables de enviar información al cerebro tan pronto como sienten una sobrecarga.
El estiramiento estático es un ejemplo de cómo la tensión muscular señala una respuesta del órgano del tendón de Golgi.
Por lo tanto, cuando mantiene un estiramiento de baja fuerza durante más de siete segundos, el aumento de la tensión muscular activa el órgano del tendón de Golgi, que inhibe temporalmente la actividad del huso muscular (reduciendo así la tensión en el músculo) y permite un mayor estiramiento.
También vale la pena mencionar que la inhibición autogénica se puede inducir al contraer un músculo justo antes de que se extienda pasivamente, que es un método llamado facilitación neuromuscular propioceptiva (FNP).
La facilitación neuromuscular propioceptiva es una práctica de estiramiento que promueve la respuesta de los mecanismos neuromusculares a través de la estimulación de propioceptores en un intento de ganar más estiramiento en un músculo.
Un ejemplo práctico de este método es producir una contracción de bajo grado (50% de la fuerza máxima) dentro de un músculo durante seis a 15 segundos inmediatamente antes de que un compañero estire pasivamente el músculo.
La contracción previa al estiramiento reduce la actividad del huso muscular dentro de su músculo asociado (el músculo que está a punto de estirarse) para que el cerebro acepte de buena gana un aumento en el rango de movimiento durante el estiramiento inminente.
Los husos musculares y los órganos del tendón de Golgi pasan por este ciclo para ayudarlo a estirar de forma segura y efectiva.
Este es también el razonamiento detrás de la celebración de un tramo de siete a 10 segundos para permitir que el estiramiento se profundice.
Los órganos del tendón de Golgi y los husos musculares trabajan juntos a través de sus acciones reflexivas para evitar lesiones.
La fisiología básica del estiramiento
El estiramiento de una fibra muscular comienza con el sarcómero, la unidad básica de contracción en la fibra muscular.
La longitud actual de todo el músculo depende de la cantidad de fibras estiradas (similar a la forma en que la fuerza total de un músculo contraído depende de la cantidad de fibras reclutadas que se contraen).
Una forma de visualizar esto es pensar en pequeños grupos de fibras a lo largo del estiramiento del cuerpo muscular, mientras que otros grupos de fibras simplemente están «yendo a lo largo del camino».
Como tal, cuantas más fibras se estiren en este proceso, mayor será la longitud desarrollada por el músculo estirado.
En relación con el proceso de estiramiento, también es importante entender cómo los componentes cerebro/neurales del sistema musculoesquelético se adaptan al estiramiento.
Cuando el músculo se estira, también lo es el huso muscular (un punto de control nervioso ubicado entre grupos de fibras musculares). El huso muscular registra el cambio en la longitud del músculo y qué tan rápido ocurre este cambio.
Luego envía señales a la columna vertebral, que luego transmite esta información al cerebro.
Ahora, si la fuerza y la brusquedad del estiramiento exceden la capacidad del músculo para contraer protección de forma segura (por ejemplo, exceder su fuerza), otro componente neuronal, el órgano del tendón de Golgi, entra en acción y toma poder sobre el huso muscular.
Cuando esta tensión excede un cierto umbral, desencadena la reacción de alargamiento, que inhibe la contracción del músculo y en su lugar hace que se relaje y se alargue.
Piense en los dos sistemas como un «doble seguro contra fallas» que finalmente ayuda a disminuir el riesgo de lesiones.
Por qué estimamos lentamente, y por un período de tiempo prolongado
Una razón para mantener un estiramiento durante un período prolongado de tiempo es permitir que se produzca la reacción de alargamiento (causada por el órgano del tendón de Golgi), lo que ayuda a que los músculos estirados se relajen.
Obviamente, es más fácil estirar, o alargar, un músculo cuando no está tratando de contraerse.
Lo que la investigación actual dice sobre el estiramiento estático
Lo malo
Se han realizado innumerables estudios sobre el estiramiento y su efecto sobre el rendimiento deportivo en general.
La mayoría de la investigación actual sugiere que el estiramiento estático antes de la actividad puede inducir debilidad temporal en el músculo, disminuir la capacidad del receptor muscular para comprometer el «reflejo de estiramiento» y puede aumentar el riesgo de lesión.
La literatura observa que hay una pérdida de potencia/fuerza contráctil durante hasta 30 minutos después del estiramiento estático y, como tal, el músculo no puede contraerse al máximo si es necesario.
Esta no es información nueva; la mayoría de la investigación se basa en estudios realizados desde los años 90 y los 00’s.
Si debe estirarse estáticamente antes de la actividad (porque su deporte lo requiere/es parte de su rutina personal), considere la posibilidad de progresar a un calentamiento suave y dinámico antes de la actividad real.
Lo bueno
Existen beneficios positivos de los estiramientos estáticos en la salud general, la movilidad y la flexibilidad.
Como mencionamos anteriormente, el estiramiento hace que el músculo y el tendón se alarguen, y estos cambios pueden ser algo permanentes y definitivamente beneficiosos para el deporte y el bienestar.
Discutiré (y tengo algunas investigaciones para apoyarme) que la actividad después de estirar estáticamente tiene un gran valor, especialmente si estás tratando de ser más flexible, tratar las lesiones y mejorar tu movilidad general.
En ese sentido, si eres un aerógrafo, acróbata, gimnasta, bailarín o yogui, es esencial para adquirir habilidades y mejorar la técnica.
Cuando se estira después de la actividad, los músculos están cansados y bien vascularizados (piense en un flujo sanguíneo saludable y nutritivo).
La fatiga le permite aprovechar la reacción de alargamiento (discutida anteriormente) y los sarcómeros son menos capaces de contraerse (por lo que «no pueden luchar» tan fuertemente contra el estiramiento).
Varios artículos también sugieren que estirar (suavemente) después de la actividad puede disminuir el dolor post-entrenamiento.
Finalmente, un buen entrenamiento causará algún micro trauma a los músculos y la posterior adaptación (lo que nos hace más fuertes) puede ocurrir con un aumento de la longitud de la fibra cuando estiramos después.
Esto significa que a medida que gana fuerza, estirarse después de un entrenamiento puede permitirle prevenir la pérdida de flexibilidad asociada que ocurre con el crecimiento de la fibra muscular.
