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¿Existe una correlación entre las fibras musculares y los tipos de cuerpo?

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Me han dicho que la cantidad de fibras musculares que tiene un músculo en particular varía de una persona a otra. Desafortunadamente, la persona que me dijo esto no sabía mucho más que esto. La búsqueda inicial en la web no reveló muchos detalles sobre esto; algunas fuentes aleatorias sugirieron que había una correlación, pero no se hizo referencia a ellas.

¿Existe una correlación general entre el número de fibras musculares y tipo de cuerpo (mesomorfo, endomorfo, ectomorfo)?

¿Qué pasa con una correlación entre la fibra muscular? escribe (Tipo I / Tipo IIa / Tipo IIx / Tipo IIb) y tipo de cuerpo?


Un artículo reciente llamado 'Influencias genéticas en el deporte y el rendimiento físico'[1] dice:

"La determinación del tipo de fibra muscular es compleja. Si bien es probable que la composición inicial esté fuertemente influenciada por factores genéticos, el entrenamiento tiene efectos significativos sobre los cambios de fibra."

También continúan diciendo que:

"Sin embargo, el papel de la variación genética en la determinación del estado psicológico y las respuestas sigue siendo poco conocido; Sólo recientemente se han implicado genes específicos en la conducta motivacional y el mantenimiento del ejercicio."

Finalmente:

"Con el estado actual de los conocimientos, el campo de las influencias genéticas en el rendimiento deportivo permanece en su infancia, a pesar de más de una década de investigación."

Un documento más antiguo que también examinó los tipos de fibra declaró que:

"Estos resultados revelan la existencia de una gran variabilidad interindividual y diferencias de género en las características más comunes del músculo esquelético humano."[4].

Otro estudio plantea la hipótesis de que puede haber diferencias raciales en los tipos de fibras musculares [2]. También se dice que existe una gran variación en la composición de fibras del músculo esquelético dentro de los subgrupos de capacidad atlética. Esto sugiere que otros factores además de la composición del tipo de fibra contribuyen al rendimiento [3].

Un pequeño estudio llevado a cabo en la Armada de Croacia encontró que los ectomorfos tenían una mejor capacidad de esprintar que los endomorfos [5]. También encontraron una correlación positiva entre la circunferencia de la pantorrilla y la capacidad de correr.

La información es un poco inconexa y escasa. Sin embargo, para llegar finalmente a la cuestión que nos ocupa, parece que aunque inicialmente puede haber diferencias según el tipo de cuerpo (que obviamente también tiene una base genética), el entrenamiento y la actividad física contribuyen significativamente a la cantidad y tipo de fibras que poseen los individuos. .

Hay muchos trabajos de investigación específicos del deporte que examinan el rendimiento y la idoneidad de las personas con respecto a los tipos de cuerpo.

Una nota sobre la somatotipificación: Supongo que también podría ser útil tener en cuenta que el somatotipado (endomorfo, ectomorfo y mesomorfo) es solo una teoría sobre la medición de un individuo y tiene críticas. La teoría se desarrolló inicialmente en un intento de vincular el tipo de cuerpo con el comportamiento.

Se ha sugerido que medidas como el IMC son mucho más objetivas y útiles [6]. Otro punto que se señaló fue que los cuerpos cambian de acuerdo con una serie de variables ambientales, nutrición, etc. [7]. Por ejemplo, un estudio sugirió que el trabajo de parto intenso durante la adolescencia puede afectar el somatotipo (hay algunos estudios similares) [8]. Entonces, si bien el uso de somatotipos para identificar a una persona en un momento determinado es útil, su uso tiene límites como clasificación a largo plazo.

Este punto probablemente tiene más relevancia para la pregunta en cuestión, ya que con el entrenamiento y la actividad física, una persona puede potencialmente cambiar su somatotipo al menos hasta cierto punto; y también el número y tipos de fibras musculares (lo que la evidencia apoya).

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  4. Simoneau y col. Variación humana en la proporción de fibras musculares esqueléticas y actividades enzimáticas. AJP - Endo. 1989. 257 (4): 567-572.

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  6. Maddan y col. El IMC como medida somatotípica del físico: una réplica a Jeremy E.C. Genovese. La Revista de Ciencias Sociales. 2009. 46: 394-401.

  7. Parnell. Somatotipos simplificados Artículo de investigación original. Revista de Investigación Psicosomática. 1964. 8 (3): 311-315.

  8. Ozener y col. El efecto del trabajo de parto sobre el somatotipo de los varones durante el período de crecimiento de la adolescencia. Homo. 2008. 59 (2): 161-72.


He estado estudiando somatotipos por mi cuenta desde 1994 y sí, he estado observando la correlación total entre biotipos y el predominio de un tipo de fibra muscular en relación a otras. Desde 1985 he estado desarrollando un sistema de entrenamiento que está exactamente por encima de la diferenciación de biotipos. Pude desarrollar un sistema de diferenciación de fibras a través de una prueba de esfuerzo localizada. Esta prueba me permite dejar a través de un resultado obtenido la calificación de fibras predominantes en un determinado grupo muscular. A través de estas observaciones puedo afirmar con seguridad que SI, hay un patrón que se repite y demuestra que hay una correlación muy cercana, aunque esta prueba tiene un gran margen de subjetividad, me ha estado ayudando y demostrando ser muy efectiva.


¿Por qué el tamaño de los músculos no es proporcional a la fuerza?

Este tipo afirma que los levantadores de pesas olímpicos que trabajan en el rango de 1-6 repeticiones pueden aumentar la fuerza sin aumentar el tamaño de los músculos.

Los levantadores olímpicos entrenados, por ejemplo, demostraron durante un período de dos años que tenían aumentos de fuerza significativos con aumentos apenas perceptibles en la masa muscular (Hakkinen et al, 1988). Tuve una experiencia similar cuando utilicé los principios Max-OT de AST. Mi fuerza aumentó como loca, pero gané muy poco tamaño.

Obviamente, el entrenamiento de fuerza tradicional con bajo volumen y series bajas (1-6 repeticiones, 3 o menos series) no es el mejor enfoque. El entrenamiento de fuerza causa hipertrofia (Hakkinen et al, 1985), pero no causará hipertrofia máxima.

¿Cuál es la explicación científica de esto? ¿Es cierto lo inverso? Es decir, ¿puede un tipo aficionado (con muchos músculos prominentes) ser realmente débil?


MATERIALES Y MÉTODOS

Se extrajeron veintinueve músculos de cada uno de los seis miembros posteriores emparejados de ratas macho adultas Sprague-Dawley (Rattus norvegicus Harlan Scientific, Indianápolis, IN, EE. UU. 323 ± 15 g). Se usó una pierna para el análisis de la distribución del tipo de fibra y la extremidad contralateral se usó para las mediciones arquitectónicas. Los animales se sacrificaron mediante inyección intracardíaca de pentobarbital e inmediatamente se despellejaron y se cortaron en cuartos. Se colocó una extremidad en formaldehído tamponado al 10% dentro de los 30 minutos posteriores al sacrificio, con la cadera y la rodilla mantenidas a 90 ° y el tobillo en posición neutra, y se fijó durante la noche. Los músculos de la extremidad contralateral se congelaron en nitrógeno líquido (–159 ° C) y se almacenaron a –80 ° C para su posterior análisis del tipo de fibra.

Determinación del tipo de fibra

Las isoformas de la cadena pesada de miosina (MHC) se definieron mediante SDS-PAGE como se describió anteriormente (Talmadge y Roy, 1993). Una fracción rica en miofibrillas de músculos enteros individuales (norte= 3 para cada uno de los 29 músculos diferentes) y el sedimento final se resuspendió en tampón de muestra a una concentración de 0,125 mg de proteína ml -1 (ensayo de proteína BCA, Pierce, Rockford, IL, EE. UU.). La concentración total de acrilamida fue del 4% y el 8% en los geles de apilamiento y resolución, respectivamente (bis-acrilamida, 1:50). Se corrieron geles (16 × 22 cm, 0,75 mm de espesor) a una corriente constante de 10 mA hasta que el voltaje se elevó a 275 V, y luego a voltaje constante durante 21 ha 4-6 ° C. Se cargó un volumen de 1,25 µg de proteína total en un pocillo y los geles se tiñeron con Coomassie Brilliant Blue. Para asegurar que se logró la sensibilidad adecuada para detectar bandas menores de MHC, cada muestra también se analizó en geles separados que se tiñeron con plata (Bio-Rad, Hercules, CA, EE. UU.). Las bandas de MHC se identificaron y cuantificaron con densitometría (GS-800, Bio-Rad). Los geles teñidos con Coomassie y con plata dieron resultados similares, por lo que los resultados de cuantificación se informan exclusivamente a partir de geles teñidos con Coomassie.

Arquitectura del músculo esquelético

Grupos musculares

Los grupos de músculos se identificaron en función de su acción sobre cada articulación. Los flexores de cadera consistieron en recto femoral (RF) y psoas (PS), y los extensores de cadera consistieron en glúteo superficial (GSup), glúteo medio (GMed), bíceps femoral (BF), semitendinoso (ST), semimembranoso (SM) y músculo ` X'. El músculo X era un músculo no descrito previamente para el que no se pudo encontrar ninguna referencia y no se pudo definir ningún músculo de mamífero homólogo. Su origen fue la pelvis craneolateral y su inserción fue la tibia craneomedial (fig. 1). Los aductores de la cadera incluían el aductor mayor (AddM), el aductor largo (AddL), el aductor terciario (AddT) y el aductor corto (AddB). Los músculos en el grupo de flexores de rodilla fueron gracilis (cabezas craneales y caudales GRcr y GRca, respectivamente), BF, ST, SM, músculo X, gastrocnemio (cabezas laterales y medial de GLH y GMH, respectivamente) y plantaris (PLA), y extensores de rodilla incluyeron vasto intermedio (VI), vasto lateral (VL), vasto medial (VM) y RF. Los flexores plantares del tobillo incluían GLH y GMH, PLA, sóleo (SOL), tibial posterior (TP), flexor largo de los dedos (FDL) y flexor largo del dedo gordo (FHL), y los dorsiflexores incluían tibial anterior (TA), extensor largo de los dedos (EDL) y extensor largo del dedo gordo (EHL). Los evertidores de tobillo incluyeron el peroneo largo (PL) y el peroneo corto (PB). Estos grupos funcionales se definieron para comparar las medidas de la arquitectura muscular y las distribuciones de los tipos de fibras en las articulaciones.

También se hicieron comparaciones entre los músculos que tenían principalmente una función antigravedad y los que no. Los músculos antigravedad fueron GSup, GMed, músculo X, VI, VL, VM, RF, GLH, GMH, SOL, PLA, TP, FDL y FHL. Los músculos restantes se consideraron músculos no antigravedad.

Hay varios músculos en la extremidad trasera de la rata que se estudian ampliamente en los laboratorios, que hemos definido como músculos "típicos". Esto fue importante para determinar si los músculos "típicos" realmente son representativos de toda la extremidad trasera. Estos músculos incluyen VL, GLH, GMH, SOL, PLA, TA y EDL.

Análisis estadístico

Todos los valores se informan como media ± error estándar (s.e.m.) a menos que se indique lo contrario. Muestra independiente tSe utilizaron pruebas para comparar las variables arquitectónicas de los músculos típicos de rata con los otros músculos de la extremidad trasera y para hacer comparaciones de grupos funcionales. Se utilizaron análisis de varianza de medidas repetidas unidireccionales (ANOVA) para probar las diferencias arquitectónicas y de tipo de fibra entre los músculos de rata típicamente estudiados. Post-hoccomparaciones por pares (con Tukey post-hoc correcciones) para las variables después de encontrar un ANOVA unidireccional significativo.

La PCSA se calculó utilizando dos medidas realizadas directamente en los músculos: masa y longitud de la fibra. Para determinar cuál de estas dos medidas impulsa el valor de PCSA, se utilizó regresión escalonada múltiple para determinar las contribuciones relativas de la longitud y masa de la fibra a PCSA.

Se realizó un análisis discriminante para investigar las diferencias en los parámetros arquitectónicos y de tipo de fibra entre los grupos de músculos funcionales dentro de la pata trasera de la rata. Agrupación de variables incluidas conjunta, antigravedad versus músculos no antigravedad y grupos de músculos funcionales. Los datos arquitectónicos y los datos del tipo de fibra de las extremidades contralaterales se combinaron basándose en el supuesto de que deberían existir diferencias mínimas entre las extremidades. El análisis discriminante se realizó en el conjunto de datos de las patas traseras de rata utilizando las siguientes variables: masa, longitud del músculo, longitud de la fibra, PCSA, LF/Lmetro relación, porcentaje de fibra tipo I, porcentaje de tipo IIA, porcentaje de tipo IIX y porcentaje de tipo IIB.

Para examinar los patrones arquitectónicos entre especies, también se utilizó el análisis discriminante para predecir especies o músculos, dados los parámetros arquitectónicos absolutos o relativos. Las especies examinadas fueron el ratón (norte= 8) (Burkholder et al., 1994), rata (norte= 6), gato (norte⩽4) (Sacks y Roy, 1982), humano (norte= 19) (Ward et al., En prensa) y caballo (norte= 7) (Payne et al., 2005). Debido a que no se disponía de conjuntos de datos completos del gato y el caballo, se promediaron las variables de la arquitectura muscular entre los especímenes individuales de cada especie. Las variables arquitectónicas absolutas utilizadas fueron la longitud de la fibra, la masa y PCSA. Variables arquitectónicas relativas incluidas (LF/Lmetro relación) y PCSA en relación con la masa VL (PCSA / VLmass).

Vista lateral de una pata trasera de rata seccionada por encima de la columna lumbar, con el músculo X indicado por la flecha. El origen del músculo está en la pelvis craneolateral y su inserción en la tibia craneomedial. Barra de escala, 10 mm.

Vista lateral de una pata trasera de rata seccionada por encima de la columna lumbar, con el músculo X indicado por la flecha. El origen del músculo está en la pelvis craneolateral y su inserción en la tibia craneomedial. Barra de escala, 10 mm.

Gráfico de dispersión de la longitud de la fibra y el área de la sección transversal fisiológica (PCSA) en los músculos de la pata trasera de la rata. Los músculos incluían psoas, glúteo superficial (GSup), glúteo medio (GMed), aductor corto (AddB), aductor largo (AddL), aductor mayor (AddM), aductor terciario (AddT), recto femoral (RF), vasto intermedio (VI ), vasto lateral (VL), vasto medial (VM), bíceps femoral (BF), semitendinoso (ST), semimembranoso (SM), músculo X, cabeza craneal del gracilis (GRcr), cabeza caudal del gracilis (GRca), medial cabeza de gastrocnemio (GMH), cabeza lateral de gastrocnemio (GLH), plantaris (PLA), sóleo (SOL), tibial posterior (TP), flexor largo de los dedos (FDL), flexor largo del dedo gordo (FHL), peroneo largo (PL) , peroneo corto (PB), tibial anterior (TA), extensor largo de los dedos (EDL) y extensor largo del dedo gordo (EHL). Los músculos de rata típicamente estudiados están representados por triángulos rellenos, todos los demás músculos están representados por cuadrados abiertos.

Gráfico de dispersión de la longitud de la fibra y el área de la sección transversal fisiológica (PCSA) en los músculos de la pata trasera de la rata. Los músculos incluían psoas, glúteo superficial (GSup), glúteo medio (GMed), aductor corto (AddB), aductor largo (AddL), aductor mayor (AddM), aductor terciario (AddT), recto femoral (RF), vasto intermedio (VI ), vasto lateral (VL), vasto medial (VM), bíceps femoral (BF), semitendinoso (ST), semimembranoso (SM), músculo X, cabeza craneal del gracilis (GRcr), cabeza caudal del gracilis (GRca), medial cabeza de gastrocnemio (GMH), cabeza lateral de gastrocnemio (GLH), plantaris (PLA), sóleo (SOL), tibial posterior (TP), flexor largo de los dedos (FDL), flexor largo del dedo gordo (FHL), peroneo largo (PL) , peroneo corto (PB), tibial anterior (TA), extensor largo de los dedos (EDL) y extensor largo del dedo gordo (EHL). Los músculos de rata típicamente estudiados están representados por triángulos rellenos, todos los demás músculos están representados por cuadrados abiertos.

Escalado de la arquitectura muscular con masa corporal (METRO) entre especies se examinó mediante regresión de mínimos cuadrados de variables transformadas logarítmicamente. La masa corporal se trató como variable independiente y la variable arquitectónica fue la variable dependiente. El coeficiente y exponente de la ecuación alométrica, y=soy b (donde y es la variable arquitectónica, a es el coeficiente, METRO es la masa corporal, y B es el exponente de escala) se utilizaron para comparar las relaciones de escala entre los músculos de las patas traseras. Las pruebas estadísticas se realizaron utilizando el software SPSS (SPSS, Inc., Versión 11.5, Chicago, IL, EE. UU.). La significación se fijó en el PAG& lt0.05 nivel.


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Las razones anatómicas y fisiológicas de las diferencias en el rendimiento entre atletas masculinos y femeninos

Los hombres tienden a tener niveles más altos de rendimiento atlético que las mujeres. Hay factores sociológicos que influyen. Se anima a los niños a una edad temprana a participar en la actividad física. Lo contrario es cierto para las niñas. Es posible que las mujeres no tengan las mismas oportunidades de desarrollar habilidades físicas que los hombres. Antes de la pubertad, no hay brecha en el rendimiento deportivo. Los niños y las niñas tienen el mismo nivel de fuerza y ​​velocidad. Si bien se han eliminado algunas de las barreras discriminatorias, la diferencia en el desempeño no puede ser únicamente ambiental o sociológica. Hay factores anatómicos y fisiológicos que afectan el rendimiento deportivo. Las atletas de élite no podrían, en promedio, competir con los atletas masculinos de élite. Cuando los hombres y las mujeres reciben el mismo régimen de entrenamiento, en promedio los hombres se desempeñan a niveles más altos. Sin embargo, esto no significa que no pueda haber una pequeña muestra de mujeres que se superpongan con algunos hombres en términos de desempeño. La diferencia en biología, fisiología, anatomía y endocrinología contribuye a la brecha en el rendimiento deportivo.

Un factor que afecta el rendimiento deportivo es la estructura corporal. Los cuerpos de mujeres y hombres difieren en atributos particulares. Las características sexuales secundarias influyen en el rendimiento deportivo. Los hombres tienen hombros más anchos y más fuerza en la parte superior del cuerpo. Tener hombros más anchos significa más espacio para desarrollar músculo en esa sección del cuerpo.

Esto le daría a los hombres más ventaja en deportes que requieren fuerza en la parte superior del cuerpo, como el boxeo o el levantamiento de pesas. Las mujeres tendrían que esforzarse más para ganar fuerza en la parte superior del cuerpo. Las mujeres tienen pelvis más anchas, lo que afecta la velocidad de carrera. Sin embargo, las mujeres están más cerca de los hombres en la fuerza de la parte inferior del cuerpo, por lo que no es imposible que una mujer supere a un hombre. Las mujeres tienen una cintura más pequeña y hombros más pequeños, lo que significa un espacio limitado para la masa muscular. Las mujeres son normalmente de estatura más baja y pesan menos que los hombres. La diferencia entre la composición corporal se produce después de la pubertad: los hombres desarrollan más masa muscular y las mujeres más grasa. La grasa de las mujeres se concentra más en las nalgas, los muslos y las caderas. Los hombres tienen pies y manos más grandes. Esto podría ser útil para un atleta dependiendo de qué deporte. Las mujeres tienen menor masa ósea en comparación con los hombres. La diferencia en la estructura corporal se debe a la endocrinología.

El sistema endocrino juega un papel importante en el rendimiento deportivo. Específicamente, la endocrinología se refiere al estudio de las hormonas, el sistema de órganos en sí y las enfermedades que podrían sobrevenirle. Las hormonas que son relevantes para el rendimiento son la testosterona y el estrógeno. Aunque el estrógeno produce grasa, existen ventajas.

Las funciones del sistema endocrino.

El estrógeno-B tiene un efecto sobre la velocidad del tejido contráctil, pero significa que el músculo es más resistente a la fatiga. Esto es fundamental para la recuperación después de los entrenamientos. Los fisiólogos del ejercicio en el pasado simplemente asumieron que los hombres tenían todas las ventajas, debido a los prejuicios sexuales. La testosterona, por otro lado, permite una mayor masa muscular. No solo afecta a los músculos, sino también a los ligamentos y tendones de los huesos. La testosterona también produce más glóbulos rojos. Eso significa que los hombres tendrían una mayor capacidad anaeróbica. El estrógeno y la progesterona son hormonas sexuales que tienen otras funciones. El estrógeno, como la testosterona, es responsable de las características sexuales secundarias en las mujeres. La progesterona es responsable de preparar el cuerpo femenino para el embarazo. El sistema endocrino metaboliza los nutrientes de manera diferente en el cuerpo de una mujer. Las mujeres tendrán niveles más altos de grasa subcutánea. La grasa es necesaria para la ovulación y la menstruación. Incluso la mujer más musculosa retendrá más grasa corporal que un hombre. Los corredores de maratón tienen porcentajes bajos de grasa corporal, pero los hombres suelen tener un cuatro por ciento, mientras que las mujeres tienen un ocho por ciento.

La testosterona permite que los hombres tengan más masa muscular. Las mujeres producen esta hormona, pero en cantidades más pequeñas. Las mujeres producen al menos una décima parte de la cantidad de testosterona de los hombres. Los niveles hormonales varían entre las personas, por lo que no es imposible que una mujer que produce más testosterona de forma natural pueda ser excepcionalmente atlética. La testosterona contribuye a la síntesis de proteínas, lo que ayudará a determinar cómo responderán los músculos a un régimen de ejercicio. Esto significa que los machos alcanzarán un mayor nivel de hipertrofia muscular. Sin embargo, las hormonas no son el único factor de fuerza. Los testículos no son el único paso del cuerpo masculino en el que se produce la testosterona. La glándula pituitaria también contribuye. La hormona se unirá a las fibras esqueléticas y también tendrá un efecto sobre las proteínas. Un hombre podría tener más testosterona, pero no más fuerte que una mujer en particular.

La suposición es que el hombre sería más fuerte debido a una mayor producción de testosterona. Los testículos producen más hormona en los hombres, pero eso no significa que todos los hombres sean más fuertes que todas las mujeres. No hay duda de que la mujer de la foto podría tener más fuerza que el hombre.

La cantidad de testosterona libre es un factor importante en la hipertrofia muscular. La mayor parte de la testosterona está ligada a gloubina o proteínas no específicas que se unen a hormonas sexuales. Si bien parece que la testosterona tiene todas las ventajas, el estrógeno también contribuye a algo vital. El estrógeno juega un papel en la protección de los huesos, el corazón y el cerebro. Las mujeres, cuando producen estrógenos, permiten la creación de osteoblastos. Este tipo de célula es de lo que están hechos los huesos. El estrógeno luego colaborará con el calcio, la vitamina D y otras hormonas para mantener una salud ósea adecuada. Estudios médicos recientes han demostrado que el estrógeno puede proteger el cerebro. Esto se descubrió al examinar a mujeres premenopáusicas a las que se les extirparon los ovarios. A veces, esto se hace cuando existe un alto riesgo de cáncer. La terapia hormonal se realiza para mantener una buena salud endocrina. El estrógeno ayuda al corazón al relajar los vasos sanguíneos dilatados que contribuyen a aumentar el flujo sanguíneo. La hormona también puede mantener y controlar las lipoproteínas de alta densidad, que son esenciales para tener un buen colesterol. El sistema endocrino realiza muchas funciones, pero el sistema muscular también es fundamental para el rendimiento deportivo.

El músculo y la fuerza son dos elementos que un atleta necesita para tener éxito. Al examinar este sistema de órganos, hay poca diferencia entre mujeres y hombres. Contrariamente a la creencia popular, no existen & # 8220 músculos femeninos & # 8221 ni & # 8221 músculos masculinos & # 8221. A nivel celular, las fibras son las mismas.

Los hombres y las mujeres tienen los mismos músculos.

La diferencia se revela en la distribución de ciertos tipos de fibras musculares. Las hormonas juegan un papel como se explicó anteriormente, pero esa no es la razón completa de la diferencia de fuerza. Los machos tienen una mayor cantidad de fibras musculares de contracción rápida. Estos tipos de fibras musculares permiten mayores ráfagas de rendimiento físico. Las mujeres tienen fibras musculares de contracción más lenta, lo que significa que tienen más resistencia. Esta es la razón por la que los músculos de las mujeres serían más resistentes a la fatiga. Las mujeres pueden desarrollar fibras de contracción rápida a través del entrenamiento con pesas, pero los hombres tienen más para empezar. Según algunos fisiólogos del ejercicio, las fibras musculares masculinas pueden ser más grandes. Las mujeres están más cerca de los hombres en la fuerza de la parte inferior del cuerpo.

Los hombres que todavía tienen el mismo nivel de formación superan a las mujeres en la parte inferior del cuerpo. Las mujeres que entrenan de la misma manera rara vez superarán a sus homólogos masculinos. Las mujeres producen al menos dos tercios de la fuerza física de un hombre. Otra consideración importante es la resistencia muscular. Esto describe la capacidad de un grupo de músculos para contraerse durante un largo período de tiempo. Los hombres no podrían tener más resistencia muscular, simplemente porque tienen más tejido muscular. El entrenamiento y la genética parecen ser factores esenciales. La activación muscular, el flujo sanguíneo y el metabolismo juegan un papel importante. Al examinar la activación muscular, las mujeres tenían más resistencia, porque se fatigaban con menos rapidez y reclutaban grupos de músculos más sinérgicos. Se descubrió que las mujeres utilizan mejor el flujo sanguíneo, lo que ayuda a la resistencia muscular. Los hombres y las mujeres pueden tener niveles similares de resistencia muscular. Aunque el entrenamiento con pesas puede abordar algunas disparidades en la fuerza absoluta, generalmente el hombre más fuerte es más fuerte que la mujer más fuerte. Los varones durante la pubertad atraviesan un & # 8220 acelerador. & # 8221 Esto ocurre durante las últimas etapas de la pubertad. Este aumento de fuerza puede incluso continuar hasta la edad adulta, cuando los niveles de testosterona alcanzan su punto máximo. El impulso de fuerza describe el ritmo de la hipertrofia muscular y se alcanza un año después del pico inicial.

Lo más probable es que Zoe Smith siguiera el mismo régimen de entrenamiento que su homólogo masculino. Sin embargo, tiene la ventaja de tener más fuerza en la parte superior del cuerpo.

Si bien es cierto que los hombres tienen una fuerza más absoluta, cuando se comparan hombres y mujeres de un tamaño similar, la disparidad no es tan grande. Al examinar el área de la sección transversal del músculo, parecería que los músculos masculinos y femeninos tienen la misma fuerza. Las mujeres responden de la misma manera al entrenamiento con pesas, pero existen algunos factores hormonales e histológicos que podrían limitar las ganancias físicas.

Los huesos y la estructura esquelética también son una razón para las diferencias en el rendimiento deportivo. Los diversos tendones y ligamentos del esqueleto contribuyen a la función biomecánica. Las mujeres tienen huesos más pequeños en comparación con los hombres. Los huesos más grandes del cuerpo masculino permiten una mayor superficie articular y un apalancamiento adicional. Un marco grande significa una mayor oportunidad para mantener los músculos. Los ligamentos de las mujeres están más sueltos, lo que significa que deben tener en cuenta las lesiones. Una pelvis más ancha significa que la velocidad de carrera de una mujer sería más lenta que la de un hombre. Esto da una ventaja en el equilibrio, que se requiere en deportes como la gimnasia. Las mujeres que practican deportes sufren una mayor tasa de lesiones musculoesqueléticas. Las articulaciones, los hombros y las rodillas son los principales puntos de lesión. Aunque esta estadística es alta, desarrollar músculos particulares puede prevenir tal daño. Las articulaciones más sueltas permiten una mayor flexibilidad en las mujeres.

El músculo no es el único jugador en fuerza, pero la masa ósea también lo es. La estructura ósea más grande de los hombres se suma a la fuerza de la masa corporal magra. La mayor altura de los hombres les daría ventaja en deportes como baloncesto o voleibol. Más masa ósea significa que el cuerpo puede soportar más traumatismos. Sin embargo, lesiones como las conmociones cerebrales pueden afectar negativamente a hombres y mujeres. Por eso es más fundamental que las mujeres desarrollen su masa ósea tanto como sea posible.

Existe una diferencia en los niveles de aptitud cardiovascular. Las mujeres tienen pulmones y corazones más pequeños, lo que afecta la forma en que se utiliza el oxígeno. El Vo2 max describe cómo se transporta el oxígeno a los músculos durante el ejercicio. Las mujeres tienen niveles más bajos de hemoglobina y tendrían menos capacidad aeróbica. Los músculos toman el oxígeno transportado y lo utilizan para producir trifosfato de adenosina que es esencial para la contracción muscular. Esto describe el procesamiento general de la potencia aeróbica. La potencia aeróbica de los machos es aproximadamente un 50% mayor. Esto se debe a ciertos factores. Un corazón más grande significa que hay más sangre para bombear al cuerpo. Los pulmones más grandes permiten oxigenar completamente la sangre que proviene de otros tejidos corporales. La función de la hemoglobina es una proteína de los glóbulos rojos que transporta oxígeno desde los pulmones a otros tejidos del cuerpo.

El cuerpo es realmente una máquina orgánica impresionante. Si bien la aptitud cardiovascular es un elemento importante del rendimiento atlético, la resistencia es necesaria.

La resistencia se puede describir como la capacidad de resistir la fatiga durante períodos de esfuerzo físico. La resistencia se puede determinar por la eficiencia con la que el cuerpo convierte las calorías en energía. A las mujeres les resulta más fácil convertir el glucógeno en energía. Cuando bajan los niveles de glucosa, el glucógeno actúa como una fuente de energía secundaria. Esto puede explicar por qué las mujeres se destacan en los eventos de ultra running. La resistencia de las mujeres podría estar relacionada con el estrógeno. La hormona parece tener un papel protector con respecto a los músculos después de los entrenamientos. Existe alguna indicación de que el estrógeno también podría controlar la fatiga al inducir un nivel de producción de serotonina. Aún se han realizado más investigaciones para averiguar el papel exacto del estrógeno en el rendimiento deportivo.

Estas son las diferencias medias entre hombres y mujeres en términos de fisiología y anatomía. Sin embargo. al examinar a los atletas masculinos y femeninos de élite, todavía hay una brecha en el rendimiento. La brecha se ha mantenido estable desde 1983 según los récords olímpicos. Generalmente, hay una diferencia estimada del diez por ciento en todos los eventos. Los datos podrían estar un poco sesgados, debido a que todavía hay países que no permiten que las mujeres compitan en los Juegos Olímpicos. Las mujeres no participan al mismo nivel que los hombres y solo ha sido reciente que se permitió a las mujeres participar en una competencia seria. Aunque es un tamaño de muestra pequeño, todavía proporciona una evaluación precisa, pero no precisa.

Estimaciones de las brechas de rendimiento atlético

Los deportes como los eventos ecuestres y los disparos entre hombres y mujeres tienen casi el mismo rendimiento. Dada la diferencia en la masa muscular y esquelética, se podría suponer que la brecha sería mayor. Estos son promedios, pero cuando se examinan los individuos, hay un nivel de superposición. Algunos creían con entusiasmo que las mujeres alcanzarían a los hombres en desempeño en el siglo XXI. Esto no ha ocurrido y muchos dudan que pueda suceder. Si bien parece un poco presuntuoso decir que nunca sucederá, puede que no sea así en este siglo. Los seres humanos todavía podrían estar evolucionando y existe la posibilidad de que las mujeres también cambien. Este proceso lleva millones de años. Dado que no dominamos el viaje en el tiempo, esta predicción sigue siendo especulativa. Otro problema está relacionado con los métodos de entrenamiento. Es posible que las mujeres no se desempeñen de la mejor manera debido a ciertas costumbres culturales. Algunas mujeres, incluso las que practican deporte, tienen miedo de desarrollar cuerpos musculosos. Jessica Ennis, la famosa atleta de pista, había saciado que tenía que superar esa inquietud. Las mujeres, si quieren tener éxito en su deporte, tendrán que abrazar la fuerza muscular. La brecha no se cerraría por completo, sino que se reduciría.

Las mujeres pueden ganar fuerza, pero los hombres tienen la ventaja de tener más fibras musculares de tipo II.

Hay un período en el que el rendimiento físico masculino y femenino es igual: los niños y las niñas no han madurado ni crecido por completo. En este período, los niveles de fuerza y ​​la composición corporal son los mismos. La capacidad aeróbica es incluso similar. Las mujeres no ganan fuerza extra, a menos que entrenen vigorosamente. A medida que maduran, las niñas desarrollarán un ciclo menstrual. Esto no obstaculiza el rendimiento deportivo. Los estudios demuestran que el rendimiento deportivo no cambia durante el ciclo de 28 días. Muchos mitos y cuentos de viejas han rodeado la función de los cuerpos de las mujeres. Alguna vez se creyó que las mujeres pierden la mitad de su fuerza durante su ciclo menstrual. Se ha demostrado que esto es erróneo.

Los músculos no son los únicos que contribuyen a la fuerza, sino el esqueleto. Las tres principales diferencias sexuales en el esqueleto son la caja torácica, la pelvis y el cráneo.

Este mito se desarrolló alrededor del siglo XIX sobre bases eugenésicas. Se asumió que el cuerpo femenino era demasiado débil para una actividad intensa y se utilizó el ciclo menstrual como prueba. Los profesionales médicos de Occidente decían que las niñas al llegar a la pubertad necesitaban una cura de reposo. Esto significaba hacer una mínima actividad física y proteger el cuerpo durante el parto. Cuando las mujeres comenzaron a practicar deportes, esto puso fin a estas ideas. Al examinar los registros, parece que la fisiología, la biología y la anatomía influyen en el rendimiento.

Después de observar estos hechos, muchos asumirían que los hombres son los mejores atletas. Ésta es una conclusión incorrecta. Si bien los récords masculinos son más altos, las mujeres atletas individuales han demostrado ser extremadamente hábiles. Lo que hace a un gran atleta es la perseverancia en el régimen de entrenamiento, la diligencia, la genética y la velocidad con la que pueden dominar las habilidades físicas. Al examinar esos factores, el sexo biológico no parece ser un factor. Aunque el dimorfismo sexual es un factor importante en el rendimiento deportivo, los factores sociológicos no pueden ignorarse. Las mujeres son neófitas recientes en el mundo del deporte profesional. Las mujeres todavía tienen que lidiar con problemas de imagen corporal y normas de género tradicionales impuestas por la sociedad. La desigualdad y la discriminación todavía están presentes en términos de acceso a las instalaciones de capacitación, remuneración y cobertura de los medios. Esto explica que las diferencias en el desempeño no siempre son biológicas, pero pueden ser ambientales.


Comprensión de los tipos de fibras musculares

Este artículo se ocupará principalmente de cómo la gente piensa que el tipo de músculo no hace ninguna diferencia, cómo se sobrevalora el tipo de músculo y cómo obtiene más crédito del que merece.

Con cualquier discusión sobre el rendimiento deportivo, un tema que surge una y otra vez sin falta es el tema del tipo de fibra muscular. Entonces, ¿qué importancia tiene el tipo de fibra muscular? Si eres dominante de contracción lenta, ¿es posible convertirte en dominante de contracción rápida? ¿O tu tipo de músculo depende completamente de la genética?

Creo que la tipificación de fibras musculares está sobrevalorada y subvalorada. Las personas y los entrenadores tienden a formar parte de dos grupos. O dicen que el tipo de músculo determina casi "todo" cuando se trata de la capacidad atlética, o dicen que el tipo de músculo "no hace ninguna diferencia" en absoluto. Este artículo se ocupará principalmente del segundo argumento, cómo se sobrevalora el tipo de músculo y cómo obtiene más crédito del que merece.

Un segundo artículo se ocupará de cómo un pequeño porcentaje de personas puede mejorar aún más los resultados de su entrenamiento si prestan atención y se centran en las conversiones de tipos de fibra. Permítanme decir con anticipación que la gran mayoría de las personas deberían prestar mucha más atención a este artículo, ya que el segundo incorporará muchas minucias y solo se aplicará a los atletas avanzados o aquellos a los que realmente les gusta sumergirse profundamente en la ciencia del entrenamiento. Dicho eso, vayamos a eso.

Una descripción general de las fibras musculares

Hay tres tipos principales de fibras musculares en los seres humanos:

El tipo I se conoce como "oxidativo de contracción lenta", el tipo IIA es "oxidativo de contracción rápida" y el tipo IIB es "glucolítico de contracción rápida". Como sugieren sus nombres, cada tipo tiene características funcionales muy diferentes. Las fibras de tipo uno se caracterizan por una producción de baja fuerza / potencia / velocidad y alta resistencia, el tipo IIB por una producción de alta fuerza / potencia / velocidad y baja resistencia, mientras que el tipo IIA se encuentra en el medio.

Estas características son el resultado, principalmente, de la composición de la cadena pesada de miosina (MHC) de la fibra, con las isoformas I, IIa y IIx de la cadena pesada de la misosina correspondientes a los tipos de fibra muscular I, IIA y IIB.

Los músculos individuales están formados por fibras musculares individuales y estas fibras se organizan además en unidades motoras agrupadas dentro de cada músculo. Una unidad motora es simplemente un haz o agrupación de fibras musculares. Cuando se desea mover el cerebro casi instantáneamente envía una señal o impulso a través de la médula espinal que llega a la unidad motora.

El impulso le dice a esa unidad motora en particular que contraiga sus fibras. Cuando una unidad motora dispara todas las células musculares de esa unidad motora en particular, entonces se contraen con una intensidad del 100%. Entonces, una célula muscular se contrae al 100% o no se contrae en absoluto. Una unidad motora se recluta al 100% o no se recluta en absoluto. Por lo tanto, no existe una unidad motora que se active parcialmente o una fibra muscular parcialmente contraída.

Cuando participa en actividades de muy baja intensidad, como llevarse una cuchara a la boca, su cerebro recluta unidades motoras que tienen una menor cantidad de fibras musculares y las fibras que componen estas unidades motoras más pequeñas son de contracción lenta, lo que significa que no se contraen tanto. rápido o contraerse con el mismo nivel de fuerza que las fibras y unidades motoras de contracción rápida tipo II. ¡Si lo hicieran, te estarías golpeando en la cabeza con una cuchara cada vez que te sientes a comer!

Estas unidades motoras más pequeñas se denominan unidades motoras de umbral bajo. A medida que aumenta la intensidad necesaria para aplicar la fuerza, también lo hace el número de unidades motoras involucradas en la tarea, particularmente el número de contracciones rápidas o unidades motoras de umbral alto. La principal diferencia entre una unidad motora de contracción lenta y una unidad motora de contracción rápida es que la unidad motora de contracción rápida controla más fibras o células musculares y estas células son más grandes.

De la misma manera, la principal diferencia entre una fibra muscular de contracción lenta y una fibra muscular de contracción rápida es que la fibra de contracción rápida es más grande y, por lo tanto, puede producir más fuerza.

Durante una actividad como curvar una mancuerna, su cuerpo no solo recluta las mismas unidades motoras que cuando levanta una cuchara, sino que, dado que curvar una mancuerna requiere más fuerza, recluta suficientes unidades motoras de contracción rápida adicionales hasta que se hayan contratados para hacer el trabajo.

El cuerpo recluta primero las unidades motoras de umbral inferior (contracción lenta), seguidas de las unidades motoras de umbral superior (contracción rápida) y continúa reclutando y disparando unidades motoras hasta que haya aplicado la fuerza suficiente para hacer lo que sea que esté haciendo. tratando de hacer con respecto al movimiento. Cuando está levantando algo extremadamente pesado o aplicando mucha fuerza, su cuerpo contraerá prácticamente todas las unidades motoras disponibles para ese músculo en particular.

Al participar en actividades de alta intensidad o fuerza, obtienes mucha activación de la unidad motora y, por lo tanto, mucha fuerza. Entonces, ¿cómo se relaciona esto con la fibra en las unidades de motor disponibles? Bueno, las unidades motoras del músculo tipo I se contraen con menos fuerza y ​​un poco más lento que las unidades motoras de contracción rápida tipo II y alcanzan la potencia máxima más lentamente. También son muy resistentes a la fatiga por lo que tienen una buena resistencia. ¡Es por eso que puedes sentarte y comer todo el día o jugar a Playstation todo el día y nunca te cansas!

Las unidades motoras de tipo II se dividen en tipo IIA y tipo IIB. Ambos subgrupos son capaces de niveles mayores de fuerza absoluta que el tipo I y también se fatigan mucho más rápido. Los tipos IIA y IIB son capaces de generar aproximadamente la misma cantidad de fuerza máxima, pero las fibras IIA tardan más en alcanzar su potencia máxima en comparación con el tipo IIB.

Las fibras de tipo IIA alcanzan la potencia máxima en aproximadamente 50 milisegundos, mientras que las de tipo IIB alcanzan la potencia máxima en aproximadamente 25 milisegundos. Debido a sus mayores velocidades de contracción, la potencia máxima total de IIB puede ser hasta 5 veces mayor que la de IIA.

Tipo de fibra Velocidad de contracción Tiempo hasta la potencia máxima Fatiga
Yo (contracción lenta) Lento 100 milisegundos Despacio
IIA (contracción rápida) Rápido 50 milisegundos Rápido
IIB (contracción rápida) Muy rapido 25 milisegundos Rápido

Ahora, cuando nos damos cuenta de que los movimientos deportivos generalmente ocurren en alrededor de 200 milisegundos o menos, si observamos el tiempo de potencia máxima de las fibras musculares individuales, debería resultar obvio que cada tipo (I, IIA, IIB) tiene suficiente tiempo. para alcanzar la producción máxima de energía. Entonces, ¿por qué la superioridad de tener más fibras II B de contracción rápida? Bueno, dos cosas. Dado que se contraen más rápido, si tiene una ventaja durante la primera décima (arbitraria) del movimiento, puede resultar en un rendimiento superior. Dado que su potencia máxima total es mayor, esto también podría brindarle una ventaja al producir fuerza en condiciones de alta velocidad.

Esto se puede documentar cuando analiza un grupo grande de atletas para el rendimiento del salto vertical y su estilo de ejecutar un salto vertical. Los atletas con más fibras FT (A & ampB) cambian de dirección un poco más rápido durante su cambio de contramovimiento (de abajo a arriba) y tienden a usar menos flexión de rodilla. (Bosco) Estos resultados pueden confirmarse mediante una biopsia muscular e incluso mediante un análisis de placa de fuerza especial. Esto no significa que uno con un porcentaje de fibra de FT más bajo no pueda saltar aún más alto, solo tienden a hacerlo un poco más lento y con una flexión de rodilla más profunda.

Aunque tener un alto% de fibras FT puede ser una ventaja, hay pocas dudas de que el sistema nervioso es en realidad mucho más importante y debería tener prioridad.

Fibras musculares y nervios

Verá, el tipo de fibra expresado en cuanto al tipo I frente al tipo II está controlado por el sistema nervioso. Los nervios que controlan y se conectan a un grupo de unidades motoras van desde el cerebro a la unidad motora y están conectados en el cerebro. Las unidades motoras de contracción rápida están controladas por nervios de contracción rápida. Las unidades motoras de contracción lenta están controladas por nervios de contracción lenta.

En el laboratorio, puede tomar un nervio de una unidad motora que suministra una fibra muscular de contracción lenta y reemplazarlo por uno que suministre una fibra de contracción rápida y la fibra de contracción lenta se comportará como una fibra de contracción rápida. Lo contrario también es cierto.

Puede tomar un nervio de contracción lenta y conectarlo a una unidad de motor de contracción rápida y la contracción rápida se comportará como una contracción lenta. Desafortunadamente, es imposible cambiar un nervio de contracción lenta en un nervio de contracción rápida y viceversa. Sin embargo, puede hacer que la cadena pesada de miosina se exprese en una fibra de contracción rápida, ya sea más o menos, o una fibra de contracción lenta, más o menos, pero más sobre eso más adelante.

Reclutamiento muscular

Entonces, aparte de la participación de las fibras musculares, ¿por qué es tan importante el sistema nervioso? La mayoría de las veces, el límite real de su rendimiento es la cantidad de unidades motoras que su sistema nervioso puede reclutar en el corto período de tiempo que tiene en un movimiento deportivo y la cantidad de caballos de fuerza (tamaño de las células musculares) bajo el control de esas unidades motoras, no el tipo de fibra muscular (contracción lenta o rápida) que comprende esas unidades motoras. Recuerde, el sistema nervioso determina el grado de participación de la unidad motora.

También debe tenerse en cuenta que con respecto al pico de producción de "fuerza", la única diferencia real entre las fibras es su tamaño. Los de tipo II son más grandes, pero un volumen igual de los de tipo I puede producir aproximadamente la misma fuerza máxima. Por lo tanto, para exhibiciones de fuerza máxima (resistencia), el tipo de fibra tiene poca importancia.

Ahora bien, la siguiente parte es importante. Recuerde que la persona promedio solo puede reclutar alrededor del 50% de sus unidades motoras musculares de todos modos. Normalmente, el sistema nervioso tarda entre 0,4 y 0,6 segundos en llamar a todas las unidades motoras musculares disponibles para contraerse. Este es el mismo período de tiempo que se necesita para demostrar la fuerza máxima o aplicar la fuerza máxima. Sin embargo, solo se necesitan 0,2 segundos para realizar algo como un salto vertical.

Entonces, el principal factor determinante es cuántas de TODAS las unidades motoras musculares disponibles se pueden encender en 0.2 segundos y no necesariamente cuánta fibra de contracción rápida se tiene. Por lo tanto, si uno carece de fibra de contracción rápida pero también tiene un sistema nervioso muy eficiente capaz de reclutar casi toda la fibra de FT que tiene, tenderá a tener un rendimiento superior en comparación con alguien con un sistema nervioso menos eficiente y muchas contracciones rápidas. fibra.

Normalmente, el cuerpo inhibe la contracción de todas las fibras musculares disponibles como mecanismo protector. Un ejemplo de este fenómeno a la inversa se puede ver cuando se mira a los levantadores de pesas. A menudo, las personas pueden aumentar considerablemente su fuerza sin ningún aumento en el tamaño de los músculos. ¿Por qué esto es tan? Es simplemente porque el cuerpo se vuelve más eficiente en el reclutamiento muscular y la sincronización de disparo.

Al participar en los programas de entrenamiento correctos durante un período de tiempo con énfasis en la velocidad, la explosividad y la potencia, puede enseñar mejor a su cuerpo y sistema nervioso a reclutar sus fibras FT.

Conversiones lentas a rápidas

Otra razón por la que la tipificación de fibras puede ignorarse en gran medida es que los estudios tanto en humanos como en animales han demostrado consistentemente una conversión de rápida a lenta en respuesta al entrenamiento de cualquier tipo. Es decir, las fibras IIB se convierten en el IIA de contracción más lenta y menos potente.

De hecho, ¿adivine qué grupo de personas tiene el porcentaje más alto de fibras IIB de contracción más rápida? ¡ADICTOS A LA TELEVISIÓN! Con casi cualquier tipo de entrenamiento, las fibras de umbral más alto (IIB) se transforman en fibras IIA de contracción más lenta. Cuando se interrumpe el entrenamiento, estas fibras vuelven una vez más a IIB. La razón probable por la que esto ocurre es debido a la eficiencia metabólica.

El cuerpo lidiará con el estrés de la manera más eficiente posible y una transformación lenta es metabólicamente más eficiente mientras aún permite que el cuerpo se adapte a los estímulos.

Como se señaló, la principal diferencia entre IIA y IIB es su velocidad de contracción. Se contraen aproximadamente con la misma fuerza, pero el IIB / IIx se contrae más rápido y es mejor para crear fuerza a altas velocidades. Por lo tanto, con los esquemas de entrenamiento típicos, la relación entre IIA y IIB también es intrascendente.

De hecho, la cantidad de cualquiera de los tipos de tipo II solo se vuelve remotamente importante cuando una resistencia es inferior al 30% del máximo.

Ejecutando un coche divertido en la carretera

La conversión de rápido a lento puede parecer paradójico y, obviamente, lo sería para un atleta de velocidad o potencia, pero tiene sentido cuando se considera la supervivencia. El cuerpo se esfuerza por ser lo más eficiente posible en un esfuerzo por conservar energía. Las fibras Fast Twitch IIB son máquinas que consumen combustible. Son muy fuertes, disparan muy rápido, queman mucha energía por unidad de actividad y se recuperan lentamente. Por tanto, son muy ineficientes.

Se parecen más a un coche divertido que a un Honda Civic. Si intentaras tomar un auto divertido de RPM ultra alto en la carretera y correrlo junto con los autos económicos, ¿qué pasaría?

Probablemente sería muy parecido a tomar un levantador de pesas, un lanzador de peso, un levantador olímpico o un velocista y ponerlos en la carretera en una carrera de maratón de 26 millas con corredores de distancia.

¡Se calambres, chisporrotearían y se quedarían sin gasolina! El entrenamiento que realizan los atletas se parece mucho a este estrés. Un Honda Civic lento y económico tendría más posibilidades de sobrevivir frente a grandes volúmenes de trabajo, por lo que esta adaptación tiene mucho sentido incluso para aquellos que podrían estar involucrados en un entrenamiento de velocidad.

A las fibras de contracción rápida no les gustan los volúmenes altos o las largas duraciones de trabajo. Ni siquiera les gusta una alta frecuencia de trabajo. Si volvemos a nuestras raíces ancestrales, en los humanos, las fibras de contracción rápida IIB se usaban solo en tiempos de circunstancias extremas y estrés o para situaciones de "lucha o huida". Estos incluirían huir de un depredador, pelear, perseguir comida u otra acción muscular breve y explosiva.

Por lo tanto, solo estuvieron activos durante unos minutos al día como máximo. Como no se usaban con frecuencia, el cuerpo no tenía la necesidad real de sacrificarlos por una fibra más eficiente. Las personas sedentarias son de la misma manera y tienen más músculo IIB de contracción rápida que los atletas, ya que el uso de sus fibras es limitado y no hay necesidad de que sus cuerpos realicen adaptaciones más eficientes.

Un subtipo muscular más rápido (coche divertido) es ventajoso para un organismo cuyo objetivo principal es luchar ocasionalmente contra un depredador o proteger a sus hijos, como podría serlo para un humano sedentario bien alimentado.

Hipotiroidismo

Las transformaciones rápidas a lentas (IIB a IIA) también se observan en el hipotiroidismo, que es característico del cuerpo en un estado de hambre. Cuando hay escasez de alimentos, lo principal que desea el cuerpo es "sobrevivir". Por lo tanto, el cuerpo sacrifica la exhibición de fibras FT IIB y las adaptaciones relacionadas con la exhibición de lucha o huida se eliminan porque consumirían demasiada energía.

Esto también explica parcialmente por qué aquellos que piensan que pueden deshacerse de una cantidad métrica de grasa corporal en un esfuerzo por mostrar mejor el poder a menudo se encuentran con resultados menos que satisfactorios. Es posible que aún pierdan peso, dependiendo de la cantidad de peso que pierdan y de lo delgados que estén, eventualmente comenzarán a perder velocidad-fuerza y ​​competencia fuerza-velocidad.

Según Caleb Stone, ocurre lo contrario con el hipertiroidismo, la hiperinsulinemia y la administración de leptina, en los que se observan transformaciones lentas a rápidas. Lo que todos estos tienen en común es que son característicos del cuerpo en un estado de sobrealimentación. ¡La velocidad, el poder y la fuerza prosperan en el estado alimentado! En estos casos la necesidad de eficiencia metabólica es inexistente dejando libre para mostrar características musculares propicias para situaciones de lucha o huida.

Velocistas y conversión de rápido a lento

La conversión de rápido a lento incluso se ha documentado en velocistas de nivel élite. Durante el entrenamiento intensivo, su IIB% en realidad disminuyó a pesar de que sus tiempos de sprint mejoraron. Si el dominio de la fibra es de tanta importancia, ¿cómo es posible que aún mejoren sus tiempos de sprint? Bueno, sabías que volverías a escuchar esto, ¿no? ¡El sistema nervioso! Se volvieron más eficientes en los movimientos.

Por lo tanto, el principal factor limitante es el sistema nervioso, ya que dicta la velocidad de reclutamiento de las unidades motoras y la cantidad de músculo que se puede reclutar. El siguiente factor importante sería cuántos caballos de fuerza se activan cuando se reclutan esas unidades motoras (tamaño de los músculos en relación con el peso corporal), seguido de qué tan rápido corren los caballos (tipo de fibra muscular) cuando se activan.

Así, en orden de importancia, los factores principales serían:

  1. Estructura corporal (longitudes e inserciones de músculos, tendones y extremidades)
  2. Factores neuronales (reclutamiento muscular, etc.)
  3. Niveles de fuerza relativa (fuerza por libra de peso corporal)
  4. Tipo de fibra muscular

Esto se ilustra aún más si se comparan las capacidades de rendimiento y los físicos de velocistas, levantadores de pesas, culturistas, lanzadores de béisbol, etc. de alto nivel. La investigación afirma que la fibra más grande, más poderosa y más fuerte es la fibra de contracción rápida.

Si esto fuera TODO, un atleta con un enorme tamaño muscular también sería proporcionalmente fuerte, poderoso y rápido. Un atleta que pudiera lanzar rápido o correr rápido también sería grande y fuerte. Un atleta fuerte también sería rápido y poderoso. Esto obviamente no es verdad.

También debe tenerse en cuenta que tener buenos factores neuronales se correlaciona con tener mucha fibra de contracción rápida (tanto tipo IIA como ampB). El porcentaje de músculo de contracción rápida se correlaciona con el tiempo de reacción.

Por lo tanto, cuando ve estudios que muestran que la fibra de contracción rápida se correlaciona con las demostraciones de potencia deportiva, lo que estos estudios muestran principalmente es que los buenos factores neuronales se correlacionan con las demostraciones de potencia deportiva.

Conclusión

El punto que debe llevarse a casa es que si tiene menos de 3 años de experiencia de entrenamiento constante, debe ser "consciente" del tipo de fibra muscular y considerarlo, pero no obsesionarse con él. ¡No pongas el carro delante del caballo! Simplemente aprenda a entrenar correctamente para el rendimiento y su cuerpo se encargará del resto como una adaptación natural a su entrenamiento.

Si has seguido una sistemática de entrenamiento sólida y te has estancado y sientes que estás listo para obsesionarte con eso, lee la próxima entrega, "Convertirse en una máquina de Twitch rápida", donde haré un giro completo de 180 grados y te proporcionaré mucha información. para ese propósito.


Revisar

2. ¿Dónde se encuentra el músculo esquelético y cuál es su función general?

3. ¿Por qué muchos músculos esqueléticos trabajan en pares?

4. Describe la estructura de un músculo esquelético.

5. Relacionar la estructura de las fibras musculares con las unidades funcionales de los músculos.

6. ¿Por qué está estriado el tejido del músculo esquelético?

7. Compare y contraste las fibras musculares esqueléticas de contracción lenta y rápida.

8. ¿Dónde se encuentra el músculo liso? ¿Qué controla la contracción del músculo liso?

9. Compare y contraste el músculo liso y el músculo estriado (como el músculo esquelético).

10. ¿Dónde se encuentra el músculo cardíaco? ¿Qué controla sus contracciones?

11. Los tejidos del músculo cardíaco y esquelético están estriados, pero se ven diferentes entre sí. ¿Por qué?

12. El músculo cardíaco es más pequeño y menos poderoso que algunos otros músculos del cuerpo. ¿Por qué es el corazón el músculo que realiza la mayor cantidad de trabajo físico en la vida? ¿Cómo resiste el corazón a la fatiga?

13. Organice las siguientes unidades dentro de un músculo esquelético en orden, de menor a mayor: fascículo sarcómero fibra muscular miofibrilla

14. Dé un ejemplo de tejido conectivo que se encuentra en los músculos. Describe una de sus funciones.

15. Verdadero o falso: Las fibras del músculo esquelético son células con múltiples núcleos.


Músculos: ¿Por qué son importantes?

Los músculos y las fibras nerviosas permiten que una persona mueva su cuerpo y permiten que funcionen los órganos internos.

Hay más de 600 músculos en el cuerpo humano. Cada músculo está formado por una especie de tejido elástico, que consta de miles o decenas de miles de pequeñas fibras musculares. Cada fibra comprende muchas hebras diminutas llamadas fibrillas.

Los impulsos de las células nerviosas controlan la contracción de cada fibra muscular. La fuerza de un músculo depende principalmente de la cantidad de fibras presentes.

Para alimentar un músculo, el cuerpo produce trifosfato de adenosina (ATP), que las células musculares convierten en energía mecánica.

Los seres humanos y otros vertebrados tienen tres tipos de músculos: esqueléticos, lisos y cardíacos.

Músculos esqueléticos

Los músculos esqueléticos mueven las partes externas del cuerpo y las extremidades. Cubren los huesos y dan forma al cuerpo.

Como los músculos esqueléticos solo tiran en una dirección, trabajan en pares. Cuando un músculo del par se contrae, el otro se expande y esto facilita el movimiento.

Los músculos se adhieren a tendones fuertes, que se adhieren o se conectan directamente con los huesos. Los tendones se extienden sobre las articulaciones y esto ayuda a mantener estables las articulaciones. Una persona con buena salud puede controlar conscientemente sus músculos esqueléticos.

La mayoría de los movimientos corporales visibles, como correr, caminar, hablar y mover los ojos, la cabeza, las extremidades o los dedos, ocurren cuando los músculos esqueléticos se contraen.

Los músculos esqueléticos también controlan todas las expresiones faciales, incluidas las sonrisas, el ceño fruncido y los movimientos de la boca y la lengua.

Los músculos esqueléticos continuamente hacen pequeños ajustes para mantener la postura del cuerpo. Mantienen la espalda de una persona recta o mantienen la cabeza en una posición. Junto con los tendones, mantienen los huesos en la posición correcta para que las articulaciones no se disloquen.

Los músculos esqueléticos también generan calor cuando se contraen y sueltan, y esto ayuda a mantener la temperatura corporal. Casi el 85% del calor que produce el cuerpo proviene de la contracción muscular.

Tipos de músculo esquelético

Los dos tipos principales de músculo esquelético son la contracción lenta y la contracción rápida.

Músculos tipo I, rojos o de contracción lenta

Estos son densos y ricos en mioglobina y mitocondrias. Tienen capilares, que les dan su color rojo. Este tipo de músculo puede contraerse durante mucho tiempo sin mucho esfuerzo. Los músculos de tipo I pueden mantener la actividad aeróbica utilizando carbohidratos y grasas como combustible.

Músculos tipo II, blancos o de contracción rápida

Estos músculos pueden contraerse rápidamente y con mucha fuerza. La contracción es fuerte pero de corta duración. Este tipo de músculo es responsable de la mayor parte de la fuerza muscular del cuerpo y de su aumento de masa después de períodos de entrenamiento con pesas. En comparación con el músculo de contracción lenta, es menos denso en mioglobina y mitocondrias.

Músculos estriados

Los músculos esqueléticos están estriados, lo que significa que están formados por miles de sarcómeros o unidades musculares del mismo tamaño, que tienen bandas transversales. Un músculo estriado aparece rayado bajo un microscopio debido a estas bandas.

Cuando las bandas de los sarcómeros se relajan o contraen, todo el músculo se extiende o se relaja.

Diferentes bandas dentro de cada músculo interactúan, lo que permite que el músculo se mueva de manera potente y suave.

Músculos lisos

Los músculos lisos son responsables de los movimientos del estómago, los intestinos, los vasos sanguíneos y los órganos huecos. Los músculos lisos del intestino también se denominan músculos viscerales.

Estos músculos funcionan automáticamente, sin que una persona se dé cuenta de que los está usando. A diferencia de los músculos esqueléticos, no dependen del pensamiento consciente.

Muchos movimientos corporales diferentes dependen de las contracciones del músculo liso. Estos incluyen las paredes intestinales que empujan los alimentos hacia adelante, el útero se contrae durante el parto y las pupilas se contraen y expanden para adaptarse a la cantidad de luz disponible.

Los músculos lisos también están presentes dentro de las paredes de la vejiga y los bronquios. Los músculos arrectores pili de la piel, que hacen que el cabello se erice, también comprenden fibras musculares lisas.

Músculos cardíacos

Los músculos cardíacos son responsables de los latidos del corazón y solo existen en el corazón.

Estos músculos funcionan automáticamente sin detenerse, día y noche. Son similares en estructura a los músculos esqueléticos, por lo que los médicos a veces los clasifican como músculos estriados.

Los músculos cardíacos se contraen para que el corazón pueda exprimir la sangre y luego relajarse para que pueda llenarse de sangre nuevamente.

Puede surgir una amplia gama de problemas con los músculos.

  • Un calambre muscular o caballo Charley: Pueden resultar de deshidratación, niveles bajos de potasio o magnesio, algunos trastornos neurológicos o metabólicos y ciertos medicamentos.
  • Anomalías musculares congénitas: Algunas personas nacen con músculos o grupos de músculos que no están desarrollados adecuadamente. Estas anomalías pueden ser un problema aislado o parte de un síndrome.
  • Debilidad muscular: Los problemas con el sistema nervioso pueden afectar la transmisión de mensajes entre el cerebro y los músculos.

Debilidad muscular

La debilidad muscular puede afectar a personas con disfunción de la neurona motora superior o inferior o afecciones como miastenia gravis que afectan el área donde los nervios se unen al músculo. El accidente cerebrovascular, la compresión de la médula espinal y la esclerosis múltiple también pueden provocar debilidad muscular.

Si una persona busca ayuda médica para la debilidad muscular, el médico llevará a cabo un examen físico y evaluará la fuerza de los músculos de la persona antes de decidir si son necesarias pruebas adicionales.

Es probable que utilicen la escala universal para evaluar la fuerza muscular:

  • 0: Sin contracción muscular visible
  • 1: Contracción muscular visible sin movimiento o sin rastro
  • 2: Movimiento con rango de movimiento completo, pero no contra la gravedad.
  • 3: Movimiento con rango completo de movimiento contra la gravedad pero sin resistencia
  • 4: Movimiento con rango completo de movimiento contra al menos alguna resistencia que proporciona el examinador
  • 5: Máxima fuerza

Si un médico encuentra evidencia de debilidad muscular, puede ordenar pruebas para identificar el problema subyacente. El tratamiento dependerá de la causa.

Si hay dolor muscular, esto puede ser un signo de infección o lesión.

Una persona a menudo puede aliviar los síntomas de una lesión muscular con el método RICE:

  • Descansar: Tómese un descanso de la actividad física.
  • Hielo: Aplique una bolsa de hielo durante 20 minutos varias veces al día.
  • Compresión: Un vendaje de compresión puede reducir la hinchazón.
  • Elevación: Levante la parte del cuerpo afectada para reducir la hinchazón.

Si una persona experimenta un dolor muscular extremo e inexplicable o debilidad muscular, especialmente si también tiene dificultad para respirar, debe consultar a un médico lo antes posible.

El desarrollo de los músculos a través del ejercicio puede mejorar el equilibrio, la salud ósea y la flexibilidad, y puede mejorar la fuerza y ​​la resistencia.

Las personas pueden elegir entre una amplia gama de opciones de actividad física, pero hay dos tipos principales de ejercicio: aeróbico y anaeróbico.

Ejercicio aerobico

Las sesiones de ejercicio aeróbico suelen ser de larga duración y requieren niveles de esfuerzo medio a bajo. Este tipo de ejercicio requiere que el cuerpo utilice los músculos muy por debajo de su capacidad máxima de fuerza. Un maratón es un ejemplo de actividad aeróbica de muy larga duración.

Las actividades aeróbicas dependen principalmente del sistema aeróbico u oxígeno del cuerpo. Utilizan una mayor proporción de fibras musculares de contracción lenta. El consumo de energía proviene de los carbohidratos, las grasas y las proteínas, y el cuerpo produce grandes cantidades de oxígeno y muy poco ácido láctico.

Ejercicio anaerobico

Durante el ejercicio anaeróbico, los músculos se contraen intensamente a un nivel más cercano a su fuerza máxima. Los atletas que buscan mejorar su fuerza, velocidad y potencia se enfocarán más en este tipo de ejercicio.

Una sola actividad anaeróbica dura desde unos segundos hasta un máximo de 2 minutos. Los ejemplos incluyen levantamiento de pesas, carreras de velocidad, escalada y saltar la cuerda.

El ejercicio anaeróbico utiliza más fibras musculares de contracción rápida. Las principales fuentes de combustible son el ATP o la glucosa, y el cuerpo utiliza menos oxígeno, grasas y proteínas. Este tipo de actividad produce grandes cantidades de ácido láctico.

Los ejercicios anaeróbicos fortalecerán el cuerpo, pero los ejercicios aeróbicos lo harán más en forma.

Para mantener los músculos sanos, es importante hacer ejercicio con regularidad y comer una dieta nutritiva y equilibrada, si es posible.

La Academia de Nutrición y Dietética recomienda hacer ejercicios de fortalecimiento muscular para los principales grupos de músculos, es decir, las piernas, las caderas, el pecho, el abdomen, la espalda, los hombros y los brazos, al menos dos veces por semana.

Las personas pueden fortalecer los músculos levantando pesas, usando una banda de resistencia o haciendo las tareas cotidianas, como la jardinería o cargar alimentos pesados.

Las proteínas, los carbohidratos y las grasas son necesarios para desarrollar los músculos. La Academia sugiere que del 10 al 35% de las calorías totales deberían ser proteínas.

Recomienda carbohidratos de buena calidad y bajos en grasa, como pan integral, además de leche o yogur bajos en grasa. Aunque la fibra es importante, sugiere evitar los alimentos ricos en fibra justo antes o durante el ejercicio.


Cómo la estructura y composición muscular influyen en la carne y la calidad de la carne

El músculo esquelético consta de varios tejidos, como fibras musculares y tejidos conectivo y adiposo. Esta revisión tiene como objetivo describir las características de estos diversos componentes musculares y sus relaciones con las propiedades tecnológicas, nutricionales y sensoriales de la carne / carne de diferentes especies de ganado y peces. Por lo tanto, los tipos contráctiles y metabólicos, el tamaño y la cantidad de fibras musculares, el contenido, la composición y la distribución del tejido conectivo y el contenido y la composición lipídica de la grasa intramuscular juegan un papel en la determinación de la apariencia, color y ternura de la carne / pulpa. , jugosidad, sabor y valor tecnológico. Curiosamente, las características bioquímicas y estructurales de las fibras musculares, el tejido conectivo intramuscular y la grasa intramuscular parecen desempeñar un papel independiente, lo que sugiere que las propiedades de estos diversos componentes musculares pueden ser moduladas independientemente por factores genéticos o ambientales para lograr la eficiencia de producción y mejorar la carne. / calidad de la pulpa.

1. Introducción

La masa muscular de las especies de ganado y peces que se utilizan para producir alimentos humanos representa del 35 al 60% de su peso corporal. Los músculos esqueléticos estriados unidos a la columna vertebral están involucrados en movimientos voluntarios y facilitan la locomoción y la postura. Los músculos esqueléticos exhiben una amplia diversidad de formas, tamaños, ubicaciones anatómicas y funciones fisiológicas. Se caracterizan por una apariencia compuesta porque, además de fibras musculares, contienen tejidos conectivo, adiposo, vascular y nervioso. Las fibras musculares, el tejido conjuntivo intramuscular y la grasa intramuscular juegan un papel clave en la determinación de la calidad de la carne y del pescado. En cuanto a los productos cárnicos y acuáticos, los diferentes actores, es decir, productores, faenadores, procesadores, distribuidores y consumidores, exhiben requisitos variados y específicos de calidad que dependen del uso que hagan de los productos. La calidad se describe generalmente en 4 términos: seguridad (calidad higiénica), salubridad (calidad nutricional), satisfacción (calidad organoléptica) y facilidad de servicio (facilidad de uso, capacidad de procesamiento y precios). La satisfacción está impulsada por las cualidades percibidas por los consumidores. Incluyen color, textura y jugosidad, así como sabor, que está asociado con los aromas que se liberan en la boca cuando se consume el producto. La satisfacción también está impulsada por cualidades tecnológicas que reflejan la capacidad del producto para ser procesado. En su mayoría, se asocian con una disminución en el rendimiento tecnológico debido a una disminución en la capacidad de retención de agua durante el almacenamiento en frío (exudaciones) y la cocción o debido al daño que se produce después del corte. Las mejores cualidades tecnológicas se asocian con bajas pérdidas. Las cualidades nutricionales dependen principalmente del valor nutricional de las grasas, carbohidratos y proteínas que componen los alimentos. Se considera que una carne rica en proteínas con una alta proporción de aminoácidos esenciales y ácidos grasos poliinsaturados presenta una buena calidad nutricional. Finalmente, las cualidades higiénicas reflejan la capacidad del producto para ser consumido de forma segura. Están principalmente relacionados con la carga bacteriana del producto y la presencia de residuos químicos como herbicidas o pesticidas y otros contaminantes ambientales en el producto. Entre las cualidades citadas, los puntos críticos relacionados con la calidad de la carne para los consumidores son principalmente la ternura, el color y la salubridad. Sin embargo, la principal causa de que los consumidores no recompren la carne de vacuno es la variabilidad en la ternura [1]. En el pescado, la mejor calidad es la carne firme y cohesiva con una buena capacidad de retención de agua [2]. En la carne y el pescado, estas cualidades están influenciadas por muchos en vivo y Post mortem (pm) factores tales como especies, genotipos, factores nutricionales y ambientales, condiciones de sacrificio y procesamiento de pm. Debido a que estos factores también influyen en la estructura y composición del músculo esquelético, su efecto sobre la calidad de la carne podría involucrar en gran medida relaciones directas entre las propiedades biológicas intramusculares y los rasgos de calidad de la carne. Sin embargo, tales relaciones no siempre son claras entre especies. Así, el objetivo de este trabajo es ofrecer una visión general de la estructura y composición (fibras musculares, tejido conjuntivo intramuscular y grasa intramuscular) del músculo en ganado y peces y su relación con las diferentes calidades. Los estudios genómicos recientes sobre diversas especies de cría para identificar nuevos biomarcadores de la calidad de la carne se han revisado previamente [3] y, cuando sea necesario, se abordarán brevemente en este artículo.

2. Estructura muscular

2.1. Escala macroscópica

El músculo esquelético consta de aproximadamente un 90% de fibras musculares y un 10% de tejido conectivo y graso. El tejido conectivo del músculo esquelético se divide en el endomisio, que rodea cada fibra muscular, el perimisio, que rodea los haces de fibras musculares, y el epimisio, que rodea el músculo en su conjunto [4, 5].

Cuando los trozos de carne constan de un músculo único, se elimina el epimisio. Sin embargo, cuando un trozo de carne incluye varios músculos, solo falta el epimisio externo (Figura 1). El músculo esquelético también contiene tejido graso y, en menor medida, tejidos vasculares y nerviosos. En el pescado, la parte comestible, los filetes, consta de varios músculos (miómeros), que se encajan entre sí y están separados por vainas de tejido conectivo de unos pocos milímetros de espesor, conocidas como myosepta. Los myosepta exhiben continuidad estructural desde el eje vertebral hasta la piel. Su función es asegurar la transmisión de las fuerzas de contracción de las fibras de un miómero a otro y al esqueleto y la piel. Esta estructura particular, con músculos y vainas conectivas alternas, se denomina organización metamérica. En un pez “redondo” de tamaño comercial, la forma de los miómeros de un filete se asemeja a una W (Figura 2). Sin embargo, esta organización es más compleja en sección transversal (es decir, una chuleta) (Figura 3). El myosepta puede considerarse la epimisia del músculo de especies de ganado terrestre. Los otros tejidos conectivos intramusculares de los peces exhiben una organización similar a la que se encuentra en los animales terrestres. Una característica única del músculo de pescado es una separación anatómica a escala macroscópica de los tres tipos principales de músculo: un músculo blanco principal, un músculo rojo superficial (a lo largo de la piel) y un músculo rosado intermedio. Estos músculos están presentes en cada miómero (Figura 3). El filete de pescado también contiene tejido adiposo intramuscular ubicado dentro de un miómero entre las miofibras y en el perimisio, pero principalmente en el myosepta que separa los miómeros.

2.2. Escala microscópica

Las fibras musculares son células alargadas, multinucleadas y con forma de huso de aproximadamente 10 a 100 micrómetros de diámetro y una longitud que varía desde unos pocos milímetros en los peces hasta varios centímetros en los animales terrestres. En todas las especies, el tamaño de la fibra aumenta con la edad del animal y es un parámetro importante del crecimiento muscular posnatal. La membrana plasmática de fibras musculares se conoce como sarcolema. El área de sección transversal (CSA) de las fibras depende de sus tipos metabólicos y contráctiles (ver la Sección 3.1 para los tipos de fibra muscular). En los peces, la distribución del tamaño de las fibras varía según la importancia de las etapas de crecimiento hipertrófico (aumento del tamaño celular debido a un aumento de volumen) e hiperplásico (aumento del volumen muscular debido a un aumento del número de células). La presencia simultánea de fibras pequeñas y grandes da como resultado la denominada estructura de "mosaico" que se encuentra típicamente en los peces (Figura 4).

Independientemente de la especie, las miofibrillas alineadas en haces ocupan casi todo el volumen intracelular de fibras musculares. Las miofibrillas tienen un diámetro de aproximadamente 1 μmy constan de pequeñas subunidades: los miofilamentos (Figura 1). Las secciones transversales longitudinales de las miofibrillas observadas por microscopía electrónica exhiben áreas oscuras (bandas A) y áreas claras (bandas I) alternas. Cada banda I está dividida en dos porciones por una línea Z. La unidad de repetición que se encuentra entre dos líneas Z es el sarcómero, que es la unidad funcional contráctil de la miofibrilla (Figura 5). Los miofilamentos delgados consisten principalmente en actina, las troponinas T, I y C (que regulan la contracción muscular) y tropomiosina dispuestas de punta a punta a lo largo del filamento de actina. Los miofilamentos gruesos consisten principalmente en un ensamblaje de moléculas de miosina cuya actividad ATPasa cataliza la descomposición del trifosfato de adenosina (ATP) en difosfato de adenosina (ADP) y proporciona la energía química necesaria para la contracción muscular. El sarcoplasma, es decir, el citoplasma de las fibras musculares, contiene muchas proteínas solubles, incluidas las enzimas de la vía glucolítica y la mioglobina, que transporta oxígeno a las mitocondrias y tiñe las células de rojo. También contiene gránulos de glucógeno, que representan la principal reserva de energía local de las células musculares, además de gotitas de lípidos.

3. Composición bioquímica muscular

Los músculos esqueléticos contienen aproximadamente 75% de agua, 20% de proteína, 1 a 10% de grasa y 1% de glucógeno. Las propiedades bioquímicas de los componentes musculares principales (es decir, miofibras, tejido conectivo y tejido adiposo) se describen a continuación.

3.1. Fibras musculares

Las fibras musculares se caracterizan generalmente por sus propiedades contráctiles y metabólicas [6, 7]. Las propiedades contráctiles dependen principalmente de las isoformas de cadena pesada de miosina (MyHC) presentes dentro de los filamentos gruesos. En la mayoría de los músculos estriados esqueléticos de mamíferos maduros, se expresan cuatro tipos de MyHC: I, IIa, IIx y IIb. La actividad ATPasa de estos MyHC está relacionada con la velocidad de contracción: lenta (tipo I) y rápida (tipos IIa, IIx y IIb). Las fibras de tipo I presentan contracciones de baja intensidad pero son resistentes a la fatiga. Predominan en los músculos respiratorios y posturales. La contracción muscular requiere energía de ATP, cuyos requerimientos difieren ampliamente entre los tipos de fibras musculares [8].

En el músculo se utilizan dos vías principales de regeneración de ATP: la vía oxidativa (aeróbica) a través de la cual las mitocondrias oxidan el piruvato, y la vía glicolítica (anaeróbica) en la que el piruvato se convierte en ácido láctico en el sarcoplasma. La importancia relativa de estas dos vías determina el tipo de fibra metabólica: oxidativa (rojo rico en mioglobina, que es el transportador de oxígeno y el pigmento responsable del color rojo) o glucolítico (blanco casi desprovisto de mioglobina porque los requisitos de oxígeno son muy limitados). Generalmente, las fibras rojas oxidativas exhiben un CSA más pequeño que las fibras blancas glicolíticas. Sin embargo, el tamaño diferencial entre los tipos de fibras puede variar según el músculo y dentro del mismo músculo. Por ejemplo, la fibra oxidativa CSA es mayor que la fibra glucolítica CSA en la parte roja del semitendinoso músculo en cerdos [10]. Del mismo modo en el Recto abdominal músculo del ganado, la CSA de fibra roja oxidativa es más grande que la CSA de fibra glicolítica blanca [11]. Finalmente, las fibras musculares son estructuras dinámicas que pueden cambiar de un tipo a otro según la siguiente vía: I

IIA IIX IIB [12]. En la Tabla 1 se muestra un resumen de las diferentes propiedades del tipo de fibra en el músculo esquelético de mamíferos maduros. A pesar de la presencia obvia de sus genes, ninguna de las tres isoformas de MyHC rápido adulto está presente en los músculos maduros de todas las especies de mamíferos. De hecho, el IIb MyHC no se expresa en ovejas y caballos y solo se ha encontrado en ciertos músculos del ganado con fuertes diferencias entre razas [13]. Por el contrario, se observa una fuerte expresión de IIb MyHC en los músculos esqueléticos de las razas de cerdos convencionales seleccionadas por su delgadez y alto rendimiento de crecimiento [14]. Independientemente de la especie, el factor más importante que determina la composición de la fibra muscular es el tipo de músculo, probablemente en relación con su función fisiológica específica. Para un músculo determinado, la composición de la fibra varía según la especie. Por lo tanto, cerdo Longissimus El músculo contiene aproximadamente un 10% de fibras de tipo I, un 10% de IIA, un 25% de IIX y un 55% de IIB, mientras que los bovinos Longissimus contiene en promedio 30% de fibras de tipo I, 18% de IIA y 52% de IIX. La composición de las fibras musculares también está influenciada por la raza, el género, la edad, la actividad física, la temperatura ambiental y las prácticas de alimentación. Al igual que en los mamíferos, las fibras musculares de las aves se pueden clasificar en función de sus actividades contráctiles y metabólicas. Sin embargo, se han descrito clases adicionales, por ejemplo, las fibras lentas inervadas multitónicas de los tipos IIIa y IIIb, que son específicas de los músculos de las aves [15]. En las aves, es difícil hacer coincidir una isoforma de MyHC con un tipo de fibra debido a la presencia simultánea de tipos adultos y de desarrollo de MyHC en fibras maduras.Los peces también exhiben diferentes tipos de fibra muscular caracterizados por sus propiedades contráctiles y metabólicas. Sin embargo, a diferencia de los mamíferos o las aves, en los peces se puede observar una separación anatómica entre los dos tipos principales de fibras. Por ejemplo, en la trucha, las fibras rápidas (similares a las fibras IIB de los mamíferos) se encuentran en el centro de un área transversal del cuerpo, y las fibras lentas (similares al tipo I de los mamíferos) se encuentran en la periferia a lo largo de una línea longitudinal debajo de la piel [16]. Además de estos dos tipos principales de fibras, se pueden encontrar tipos menores, como el tipo intermedio (por ejemplo, el tipo de fibra rosa, comparable al tipo IIA) en ciertas especies o en ciertas etapas de desarrollo. Los dos tipos principales de fibra blanca y roja se han asociado con la expresión de MyHC rápido y lento, respectivamente [17]. Sin embargo, puede ser difícil hacer coincidir sistemáticamente una isoforma de MyHC con un tipo de fibra debido a la presencia simultánea de varios MyHC dentro de la misma fibra en el pescado, particularmente en las fibras musculares pequeñas.

3.2. Tejido conectivo intramuscular

El tejido conectivo que rodea las fibras musculares y los haces de fibras es un tejido conectivo laxo. Consiste en células y una matriz extracelular (MEC) que consiste principalmente en una red compuesta de fibras de colágeno envueltas en una matriz de proteoglicanos (PG) [4, 18, 19]. Este artículo se centra en las moléculas que se ha demostrado o sospechado que desempeñan un papel en la determinación de la calidad sensorial de la carne. Los colágenos son una familia de proteínas fibrosas. Independientemente del tipo de colágeno, la unidad estructural básica del colágeno (tropocolágeno) es una estructura helicoidal que consta de tres cadenas polipeptídicas enrolladas entre sí para formar una espiral. Las moléculas de tropocolágeno se estabilizan mediante enlaces entre cadenas para formar fibrillas de 50 nm de diámetro. Estas fibrillas se estabilizan mediante enlaces intramoleculares (puentes disulfuro o de hidrógeno) o enlaces intermoleculares (incluidas piridinolina y desoxipiridinolina), conocidos como enlaces cruzados (CL). En el músculo esquelético se encuentran varios tipos de colágeno. Los colágenos fibrilares I y III son los principales que aparecen en los mamíferos [19]. En el pescado, predominan los tipos de colágeno I y V [20]. Los otros componentes principales del tejido conectivo son los PG [21]. Las PG son moléculas multifuncionales complejas que consisten en una proteína central de peso molecular que varía de 40 a 350 kDa, unidas por enlaces covalentes a varias docenas de cadenas de glicosaminoglicanos (GAG). Los PG forman grandes complejos al unirse a otros PG y a proteínas fibrosas (como el colágeno). Se unen a cationes (p. Ej., Sodio, potasio y calcio) y agua [22]. La proporción y el grado de entrecruzamiento del colágeno intramuscular dependen del tipo de músculo, especie, genotipo, edad, sexo y nivel de ejercicio físico [23]. El contenido total de colágeno varía del 1 al 15% del peso seco del músculo en bovinos adultos [19], mientras que varía entre 1,3 (Psoas mayor) y 3,3% (Latissimus dorsi) de peso seco del músculo en cerdos Large White en la fase de sacrificio comercial [24]. En las aves de corral, el colágeno representa del 0,75 al 2% del peso seco del músculo [25]. En peces, se han reportado contenidos variables según la especie (las cantidades varían del 1 al 10% entre sardinas y congrios [26]), dentro de las especies y entre las partes frontal y caudal (más ricas) del filete [27]. Los PG representan una pequeña proporción del peso seco del músculo (0,05% a 0,5% en el ganado según músculos) [28].

3.3. Grasa intramuscular

En los mamíferos, la grasa de reserva se encuentra en varias ubicaciones anatómicas externas e internas, como alrededor y dentro del músculo para las grasas intermusculares e intramusculares (IMF). En este artículo, nos enfocamos esencialmente en la IMF porque la grasa intermuscular se recorta durante el corte y, por lo tanto, tiene menos impacto en la carne de cerdo y de vacuno. En el pescado, la grasa se localiza por vía subcutánea y dentro del perimisio y la miosépta, y principalmente estos últimos contribuyen a la calidad de la pulpa y se consideran en este trabajo. La IMF consiste principalmente en lípidos estructurales, fosfolípidos y lípidos de almacenamiento (los triglicéridos). Estos últimos se almacenan principalmente (aproximadamente el 80%) en los adipocitos musculares que se encuentran entre las fibras y los haces de fibras, y una proporción menor (5-20%) se almacena como gotitas de lípidos dentro de las miofibras en el citoplasma (lípidos intracelulares) [29]. Entre los tipos de músculos, el contenido de fosfolípidos es relativamente constante (es decir, entre el 0,5 y el 1% del músculo fresco en los cerdos), mientras que el contenido de triglicéridos del músculo es muy variable independientemente de la especie [30, 31]. El contenido de IMF depende en gran medida del tamaño y la cantidad de adipocitos intramusculares. En cerdos [32, 33] y bovinos [30, 34], la variación interindividual en el contenido de IMF de un músculo dado entre animales de antecedentes genéticos similares se ha asociado con una variación en el número de adipocitos intramusculares. Por el contrario, se ha demostrado que la variación en el contenido de IMF de un músculo dado entre animales del mismo origen genético y sometidos a diferentes ingestas de energía alimentaria está asociada con la variación en el tamaño de los adipocitos [33]. En los peces, el aumento del ancho de myosepta probablemente esté relacionado con un aumento en el número y tamaño de los adipocitos [35]. El contenido de IMF varía según el origen del músculo anatómico, la edad, la raza, el genotipo, la dieta y las condiciones de cría del ganado [30, 36-39]. Por ejemplo, los cerdos chinos y americanos (p. Ej., Meishan y Duroc, respectivamente) o las razas de cerdos locales europeos (p. Ej., Ibérico y vasco) tienen niveles más altos de IMF que los genotipos convencionales europeos, como Large White, Landrace o Pietrain [ 40]. El contenido de IMF varía entre el 1 y aproximadamente el 6% de la Longissimus peso muscular en genotipos convencionales de cerdos en la fase de sacrificio comercial, con valores de hasta el 10% en determinadas razas [38]. En el ganado, el contenido de IMF de Longissimus El músculo varía del 0,6% en el azul belga al 23,3% en el japonés negro en el momento del sacrificio a los 24 meses de edad [41]. En las razas de ganado francesas, se ha demostrado que la selección de la masa muscular se ha asociado con una disminución del contenido de IMF y colágeno. Por ejemplo, las principales razas de carne Charolaise, Limousine y Blonde d'Aquitaine tienen menos IMF que las razas resistentes, como Aubrac y Salers, todas con niveles más bajos de IMF que las razas lecheras [42] o las razas americanas o asiáticas criadas en las mismas condiciones. [36, 43]. En el pescado, el contenido de IMF también varía entre especies desde menos del 3% en especies “magras” como el bacalao hasta más del 10% en especies “grasas”, como el salmón del Atlántico [37], pero también dentro de las especies. Por ejemplo, en la carne de salmón, el contenido de grasa puede variar entre el 8 y el 24% [44].

4. Relaciones entre los diferentes componentes musculares

Los estudios basados ​​en comparaciones entre tipos de músculos indican que el contenido de IMF está típicamente correlacionado positivamente con el porcentaje de fibras oxidativas y negativamente con las fibras glicolíticas [45]. Aunque las fibras oxidativas, particularmente las fibras lentas, exhiben un mayor contenido de lípidos intramiocelulares que las fibras glucolíticas rápidas [46] y aunque el contenido de IMF a menudo se ha encontrado que es más alto en los músculos oxidativos que en los glucolíticos de cerdo (es decir, Semiespinoso versus Longissimus músculos) [47], muchos estudios también indican que no hay una relación estricta entre el contenido total de IMF y la composición de la fibra muscular [6]. En casos extremos, el contenido de IMF puede ser tres veces mayor en el glucolítico blanco que en la parte oxidativa roja del Semitendinoso músculo en el cerdo [34] (Figura 6). También se encontró una correlación negativa entre el contenido de IMF y el metabolismo oxidativo en el cerdo. Longissimus músculo en un enfoque genómico funcional [48]. Sin embargo, se observaron correlaciones genéticas y fenotípicas positivas entre el contenido de IMF y el CSA de las fibras musculares en cerdos. Longissimus músculo [49]. En los peces, en los que los músculos blancos y rojos están separados anatómicamente, se supone que los músculos rojos exhiben un contenido de grasa más elevado que los músculos blancos debido a un mayor número de células grasas en el perimisio y un mayor número de gotitas de lípidos dentro de las fibras musculares. En el salmón del Atlántico, se ha informado una correlación genética negativa (rg = −0,85) entre el número total de fibras y el contenido de IMF, lo que sugiere que, con un peso similar, la selección por bajo IMF daría lugar a un aumento en el número de fibras. fibras [50]. Además, se ha observado una correlación negativa entre el contenido de colágeno y la IMF (rg = −0,8), lo que indica que un aumento de la IMF causaría una disminución relativa del contenido de colágeno muscular probablemente debido a su “dilución” dentro del tejido muscular [51]. No se ha encontrado una relación sistemática entre las características bioquímicas del tejido conectivo y el tipo de fibra muscular en animales productores de carne. Por el contrario, en el pescado, el contenido de colágeno es mayor en los músculos rojos que en los blancos [52].

5. Mecanismos de los cambios de las partículas musculares y la calidad de la carne y la carne: modulación por las propiedades musculares

Después del sacrificio, la carne generalmente se almacena en una cámara frigorífica a 4 ° C durante 2 a 30 días, según la especie, los métodos de procesamiento posteriores y el envasado. Los períodos de almacenamiento más largos se utilizan para la carne de vacuno (de una a dos semanas para las canales a un mes para las piezas de carne almacenadas al vacío) para facilitar un proceso natural de ablandamiento (envejecimiento). La reducción de CSA de la fibra muscular observada durante la refrigeración es el resultado de una contracción lateral de las miofibrillas cuya amplitud depende del estrés de sacrificio de los animales y de la tecnología de aturdimiento (Figura 7) [53]. La fase de envejecimiento se caracteriza por varios cambios ultraestructurales y da como resultado la fragmentación de las fibras musculares. La acción de diferentes sistemas proteolíticos da como resultado rupturas miofibrilares características a lo largo de las líneas Z (Figura 7). Las mitocondrias se deforman y sus membranas se alteran [18, 54]. Como consecuencia de la degradación de los costameres, es decir, la unión de las proteínas citoesqueléticas con el sarcolema, el sarcolema se separa de las miofibrillas periféricas [55]. Según Ouali et al. [54], el proceso enzimático comienza tan pronto como ocurre el sangrado, con una activación de las caspasas, que son responsables del daño a los componentes celulares durante la apoptosis. Otros sistemas proteolíticos (p. Ej., Calpaína, proteasoma y catepsinas) se hacen cargo para continuar la degradación de las proteínas de las células y el tejido muscular [56].

El tejido conectivo también sufre cambios morfológicos durante el envejecimiento de la carne [19, 21], que son detectables ya a las 12 h pm en pollos [25] pero solo después de 2 semanas pm en ganado vacuno [57]. Esta degradación facilita la solubilización del colágeno durante la cocción, mejorando así la ternura de la carne cocida. También se ha sugerido un efecto indirecto de los PG sobre la ternura de la carne cocida. De hecho, durante el envejecimiento, la reducción de la resistencia al perimisio se asocia con cantidades decrecientes de PG junto con un aumento en la solubilidad del colágeno debido al aumento de la actividad de ciertas enzimas. Una hipótesis es que los PG pueden degradarse (espontáneamente o enzimáticamente) durante la maduración y ya no protegen al colágeno de los ataques enzimáticos [21]. En el pescado, el ablandamiento de la carne se asocia con una ruptura gradual del endomisio [58] y un desprendimiento de las fibras entre sí debido a la ruptura de los lazos con el endomisio y con la miosépta [59]. Los pescados de carne blanda muestran una mayor degradación del endomisio (colágeno, PG) [60]. Las miofibrillas de pescado presentan cambios ultraestructurales débiles del complejo de actomiosina, a diferencia del músculo bovino [61]. Así, en besugo (Sparus aurata), Las bandas I y Z solo se degradan parcialmente después de 12 días de almacenamiento refrigerado [62].

6. Relaciones entre las propiedades musculares y la calidad de la carne

Entre los diversos componentes de la calidad de la carne, se consideran las dimensiones tecnológica, nutricional y sensorial. El componente de calidad nutricional está determinado principalmente por la composición química del tejido muscular en el momento del sacrificio, mientras que los componentes tecnológicos y sensoriales son el resultado de interacciones complejas entre la composición química y las propiedades metabólicas del músculo en el momento del sacrificio y los cambios bioquímicos pm que conducen a su conversión en carne. [56, 63]. La estructura y composición muscular, la cinética de los cambios de pm y el uso adicional de la carne y los métodos de procesamiento que se aplican (p. Ej., Picado, cocción) varían según las especies y cortes, lo que da lugar a importantes diferencias intrínsecas en las cualidades de la carne entre las especies animales y cortes. Por tanto, la jerarquía entre los componentes cualitativos más deseados varía entre especies. Ejemplos destacados incluyen ternura en el ganado, firmeza en la carne de pescado y capacidad de retención de agua en cerdos y pollos.

6.1. Calidad Tecnológica

Después del sacrificio, según las especies y los mercados, las canales se almacenan en una cámara frigorífica y luego se cortan en trozos o músculos. Durante el almacenamiento, la estructura interna de los músculos cambia. Las fibras musculares se encogen lateralmente mientras expulsan agua intracelular a los espacios extracelulares, cuyo tamaño aumenta. Posteriormente, esta agua se expulsa por los extremos cortados de los músculos [53]. En cuanto al procesamiento en productos cocidos, la calidad tecnológica está relacionada con la capacidad de retención de agua de la carne, es decir, su capacidad para retener su agua intrínseca. La capacidad de retención de agua está fuertemente influenciada por la velocidad y el grado de disminución del pH pm. Una tasa alta combinada con una temperatura muscular alta (p. Ej., Debido al estrés o la actividad física intensiva directamente antes del sacrificio) provoca la desnaturalización de las proteínas musculares, reduce la capacidad de retención de agua y aumenta la exudación, y la pérdida de carne en la cocción en cerdos y aves de corral. Una gran cantidad de disminución del pH (es decir, carne ácida) reduce la carga eléctrica neta de las proteínas, lo que también reduce la capacidad de retención de agua [64, 65]. La medición del pH dentro de una hora después del sacrificio y luego al día siguiente para evaluar la velocidad y el grado de disminución del pH, la determinación del color y la pérdida de agua durante el almacenamiento en frío son los principales indicadores de la calidad tecnológica de la carne. La composición de la fibra muscular influye en la calidad tecnológica de la carne, como la capacidad de retención de agua, que depende de la evolución de la cinética del pH y la temperatura del músculo. La disminución del pH pm generalmente ocurre más rápidamente en los músculos glucolíticos que en los oxidativos [66], aunque esta relación no es sistemática. De hecho, el pH a los 45 min pm es mucho más bajo en la carne de cerdo. Psoas mayor músculo (27% fibra I) que en Longissimus músculo (10% fibras I) [6], lo que podría explicarse por la menor capacidad amortiguadora de la fibra tipo I (Tabla 1) o diferencias en la cinética del descenso de temperatura pm según la ubicación anatómica de los músculos. Además, la estimulación del metabolismo glucolítico muscular en la hora posterior al sacrificio aumenta la tasa de disminución del pH, que cuando se combina con una temperatura muscular alta puede provocar la desnaturalización de proteínas y el síndrome pálido, blando y exudativo (PSE) en los músculos blancos, particularmente en cerdos y gallinas. Por el contrario, el grado de caída del pH pm (el pH final generalmente se determina a las 24 h pm) es consistentemente mayor en el glucolítico blanco que en los músculos oxidativos rojos debido a un mayor contenido de glucógeno muscular. en vivo y durante el sacrificio en las fibras glicolíticas blancas de contracción rápida. En cerdo blanco grande Longissimus músculo, el aumento en la velocidad y extensión de la disminución del pH pm se asocia con un color más pálido y una mayor luminancia y exudación [49, 67]. En los cerdos, se han identificado dos genes principales que influyen sustancialmente en la cinética de la disminución del pH de las pm y la capacidad de retención de agua. La mutación en el gen RYR1 (también conocido como gen halotano), que codifica un receptor de rianodina que forma parte del canal de liberación de calcio del retículo sarcoplásmico, es responsable de una rápida disminución del pH pm y del desarrollo de la carne PSE [68]. . Otro defecto de la calidad del cerdo se debe a una mutación en el gen PRKAG3 que codifica una subunidad de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) [69]. Esta mutación da como resultado un nivel de glucógeno muscular muy alto en el momento del sacrificio (+ 70%), particularmente en los músculos glucolíticos, que es responsable en gran medida de la disminución del pH pm y de la “carne ácida” con baja capacidad de retención de agua. Curiosamente, el músculo Longissimus de los cerdos PRKAG3 mutados contiene más fibras oxidativas [47] y una menor capacidad tampón [70], lo que contribuye a un pH final bajo además de una mayor producción de lactato a partir del glucógeno. Un estudio proteómico reciente en ganado reveló algunas correlaciones entre las enzimas metabólicas, antioxidantes y proteolíticas con la disminución del pH. Estos datos permiten una mejor comprensión de los primeros mecanismos biológicos de pm implicados en la disminución del pH [71].

6.2. Calidad nutricional

La carne y la carne son una fuente importante de proteínas, aminoácidos esenciales (AA), ácidos grasos esenciales (FA), minerales y vitaminas (A, E y B), que determinan la calidad nutricional. El perfil de AA es relativamente constante entre músculos o entre especies [72]. Sin embargo, los músculos ricos en colágeno tienen un valor nutricional más bajo debido a su alto contenido de glicina, un AA no esencial [19]. En comparación con los músculos blancos, los músculos rojos tienen un mayor contenido de mioglobina y, por lo tanto, proporcionan mayores cantidades de hierro hemo, que el cuerpo asimila fácilmente. Aunque el FMI constituye una pequeña fracción de la masa muscular, interviene en la ingesta de AG humana porque el contenido y la naturaleza (es decir, el perfil) de los AG cárnicos varían según la especie, el origen anatómico de un músculo determinado y la dieta animal [30, 73]. Las estrategias dietéticas se han estudiado y optimizado intensamente para disminuir la ingesta de ácidos grasos saturados y aumentar los ácidos grasos cis-monoinsaturados y poliinsaturados u otros lípidos bioactivos en productos de origen animal para consumo humano [30, 73]. Además, debido a que los ácidos grasos n-3 con más de 20 carbonos se incorporan principalmente a los fosfolípidos en lugar de a los triglicéridos, es posible enriquecer el contenido de carne en estos ácidos grasos poliinsaturados sin aumentar el IMF. Por ejemplo, en lo que respecta a los lípidos bioactivos, la peculiaridad de la carne de rumiantes es la presencia de ácidos grasos que directa o indirectamente resultan de la biohidrogenación ruminal y que se proponen como ácidos grasos bioactivos, como el ácido ruménico, que es el principal isómero natural del ácidos linoleicos conjugados [30] y conocidos por prevenir ciertas formas de cáncer en modelos animales. Sin embargo, durante la maduración y el almacenamiento de la carne, los lípidos sufren alteraciones (por ejemplo, peroxidación), cuya importancia depende de la composición de AG de la carne. Estas alteraciones pueden afectar las cualidades sensoriales (p. Ej., Color, sabor) y nutricionales de la carne [63, 74].

6.3. Calidad sensorial
6.3.1. Color y apariencia

La composición de las fibras musculares influye en el color de la carne. vía la cantidad y el estado químico de la mioglobina. El alto contenido de mioglobina de las fibras de tipo I y tipo IIA da como resultado una relación positiva entre la proporción de estas fibras y la intensidad del color rojo. En los músculos profundos y la carne almacenada al vacío, la mioglobina se encuentra en un estado reducido y exhibe un color rojo púrpura. Cuando se expone al oxígeno, la mioglobina se oxigena en oximioglobina, lo que le da a la carne un atractivo color rojo brillante. Durante el almacenamiento de carne, la mioglobina se puede oxidar a metmioglobina, que produce un color marrón poco atractivo que los consumidores perciben negativamente [75, 76]. Muchos apuesta inicial- y los factores pm, como la especie animal, el sexo, la edad, la ubicación anatómica y la función fisiológica de los músculos, la actividad física, la cinética de la disminución del pH pm, la velocidad de enfriamiento de la canal y el envasado de la carne, influyen en la concentración y el estado químico de los pigmentos y en consecuencia, color de la carne [77]. Los músculos de las vacas, ovejas, caballos y aves migratorias (p. Ej., Gansos, patos) que contienen altas proporciones de fibras de tipo I ricas en mioglobina son, por tanto, propensos a la formación de metamioglobina y a una menor estabilidad del color. Por el contrario, una alta proporción de fibras glicolíticas da como resultado la producción de carne blanca, como la que se encuentra en pollos y cerdos. Bovinos de doble musculatura (mutación en el miostatina gen) presentan músculos con una alta proporción de fibras glucolíticas rápidas y consecuentemente carne pálida [3].

El color de la carne también depende de la dieta. Por ejemplo, la alimentación de terneros con leche de vaca libre de hierro limita la biosíntesis de mioglobina, lo que da como resultado una carne pálida como resultado de la deficiencia de hierro.

En los peces, solo el músculo rojo lateral superficial, que es rico en mioglobina, exhibe un color intenso (generalmente marrón), mientras que el músculo blanco es bastante translúcido. En el caso de los salmónidos, el color rojo anaranjado de la pulpa se debe a la presencia de pigmentos carotenoides proporcionados por los alimentos, como la astaxantina, en las fibras musculares. Las diferencias en los niveles de lípidos pueden dar lugar a variaciones en el grosor de myosepta (es decir, el rasgo de "rayas blancas"), que puede ser detectado por un panel sensorial entrenado en peces que exhiben rendimientos musculares contrastados asociados con diferentes contenidos de lípidos [78]. En una determinada rebanada de pescado (sección transversal), también se pueden observar músculos rojos en el borde del músculo blanco, que representa aproximadamente el 90% del músculo. La percepción del consumidor del músculo rojo, que se oxida rápidamente pm a marrón y luego a negro, es generalmente negativa, y este músculo rojo se elimina ocasionalmente para productos premium (por ejemplo, filetes ahumados). Además del color, la cantidad y distribución del marmoleado dentro de una rodaja de músculo afecta la apariencia y, por lo tanto, puede afectar la aceptación de la carne y los productos cárnicos por parte de los consumidores (véase la sección 6.3.3). En el pescado, otro defecto importante de la apariencia de la pulpa (filete) es el llamado defecto "abierto", que resulta de la ruptura parcial de la interfase myosepta o fibra / myosepta. El origen biológico y / o tecnológico de este defecto de calidad sigue sin estar claro.

6.3.2. Sensibilidad

La ternura y su variabilidad son la característica sensorial más importante para los consumidores de carne. La carne de vacuno tiene una dureza básica mucho más alta (determinada por la proporción, distribución y naturaleza del tejido conjuntivo intramuscular) y un proceso de ablandamiento de pm más bajo que el de la carne de cerdo o de aves de corral [63]. Por tanto, la duración de la maduración pm es esencial para la ternura de la carne de vacuno [79]. En cerdos y aves de corral, la cinética de acidificación pm de los músculos, que es más rápida que en el ganado [79], influye fuertemente en la textura (es decir, jugosidad, ternura) y las propiedades tecnológicas de la carne (por ejemplo, capacidad de retención de agua) [63]. . En el ganado vacuno, las relaciones entre las características de la fibra y la ternura son complejas y varían según el músculo, el sexo, la edad y la raza [80]. Por ejemplo, entre toros, Longissimus thoracis la ternura a menudo se asocia con una disminución en la CSA de fibra y un aumento en el metabolismo oxidativo, mientras que en el Vasto lateralis y semitendinoso músculos, cuanto mayor es la actividad glucolítica, más tierna es la carne [81]. Sin embargo, también se ha observado una correlación negativa entre la intensidad del metabolismo oxidativo y la ternura en el Longissimus músculo de bovino [82]. Utilizando biomarcadores de la ternura de la carne de vacuno Picard et al. [83] demostró que en las razas caracterizadas por un metabolismo muscular glucolítico más rápido, como las razas de carne de vacuno francesas, las más tiernas Longissimus thoracis son los más oxidantes. Por el contrario, en razas cuyo metabolismo muscular es más oxidativo, como Aberdeen Angus, la más glucolítica Longissimus thoracis son los más tiernos. Esto está de acuerdo con el hecho de que en razas que presentan músculos oxidativos, como Angus o razas lecheras, los filetes de costilla con baja intensidad de color rojo son más tiernos. Por el contrario, entre las principales razas de carne de vacuno francesas que exhiben más músculos glucolíticos, cuanto más rojo es el músculo, más tierna es la carne [83]. Una mayor proporción de fibras glicolíticas podría mejorar la ternura de ciertos músculos al acelerar el envejecimiento pm debido a la presencia de una mayor relación calpaína / calpastatina (dos proteínas involucradas en la proteólisis) [84] en la carne de especies animales con envejecimiento lento de la carne, como bovinos y ovinos [82]. Sin embargo, para otros autores, la mejora de la ternura de la carne asociada con el aumento de la proporción de fibra de tipo I se explica por el mayor recambio de proteínas y la actividad proteolítica asociada en las fibras oxidativas [85]. Entre los toros, a excepción del filete de costilla, la ternura de la carne no parece estar asociada con la CSA de fibra, sino con las propiedades metabólicas de las fibras musculares.

En cerdos, un estudio genómico funcional ha informado de un impacto negativo de la abundancia de fibras rápidas y del metabolismo glucolítico elevado sobre la ternura de la carne [48]. Este estudio también demuestra que las expresiones reducidas de genes de síntesis de proteínas (p. Ej., Genes de proteínas de choque térmico antiapoptóticos y el gen de calpastatina) y un aumento en el nivel de expresión de genes involucrados en la degradación de proteínas (particularmente proteasomas) están asociados con una fuerza de corte menor ( es decir, mejoría en la sensibilidad) a la 1 pm del día. En cerdos se ha demostrado una relación negativa entre el CSA de fibra glucolítica rápida promedio y la ternura [86]. Por lo tanto, una estrategia dirigida a aumentar el número total de fibras combinado con CSA de fibra moderada y un aumento en el porcentaje de fibras oxidativas de contracción lenta podría ser un medio prometedor para aumentar la cantidad de músculo preservando la calidad sensorial de la carne de cerdo [6]. Por el contrario, en pollos, un aumento de CSA de fibra en la Pectoral el músculo se asocia con una disminución del contenido de glucógeno muscular, un pH final y una capacidad de retención de agua más altos y una mayor sensibilidad [87]. Sin embargo, los datos contradictorios para los pollos también informan efectos negativos de la CSA de fibra sobre la capacidad de retención de agua y la ternura de la carne [88]. En el pescado, las comparaciones entre especies han observado una correlación negativa entre el diámetro medio de las fibras musculares y la firmeza de la carne. Sin embargo, esta relación parece más controvertida dentro de las especies: se han encontrado resultados similares para el salmón del Atlántico ahumado y la carne cruda de la trucha marrón y arco iris, mientras que otros estudios no demostraron una relación entre el tamaño de la fibra y la textura del salmón o la carne de bacalao. En conjunto, como en los cerdos, parece que el crecimiento muscular hiperplásico en lugar de hipertrófico es mejor para la calidad de los productos pesqueros.

El tejido conectivo influye en la ternura de la carne por su composición y estructura [4], particularmente en el ganado, por lo que el colágeno generalmente se considera el principal determinante de la fuerza de cizallamiento. Sin embargo, existen diferencias sustanciales entre la carne cruda y la cocida. La fuerza de cizallamiento de la carne cruda está altamente correlacionada con su contenido de colágeno [21, 89]. En la carne cocida, el nivel de correlación entre el contenido, la solubilidad térmica o el nivel de reticulación del colágeno y la fuerza de corte de la carne no está claro y varía según el tipo de músculo y las condiciones de cocción [90, 91]. Durante el calentamiento, las fibras de colágeno se encogen y presurizan las fibras musculares con una magnitud que depende del grado de reticulación del colágeno y de la organización del endomisio y el perimisio. El nivel de interacción entre el colágeno y las fibras musculares modula la desnaturalización térmica del colágeno (es decir, su gelatinización) y, por lo tanto, el desarrollo de la ternura de la carne durante la cocción [89]. En cerdos y pollos, generalmente se considera que el colágeno tiene un impacto limitado en la calidad sensorial de la carne. La razón es que los animales se sacrifican en una etapa fisiológica relativamente temprana, en la que el colágeno intramuscular no se reticula significativamente [19].

Además de su composición, la estructura del tejido conjuntivo, en particular su organización y el tamaño de los haces de perimisio (que determinan el grano de la carne, especialmente en la carne de vacuno), también desempeñan un papel en el desarrollo de la textura de la carne [92]. . Según Purslow [23], las relaciones entre el grano de la carne y la textura indican que la ternura se correlaciona positivamente con la proporción de manojos de pequeño diámetro (denominados manojos primarios) pero que este parámetro no predice con precisión la ternura. Ellies-Oury y col. [80] no demostró una relación significativa entre el grano de carne y la ternura evaluada por un panel sensorial entrenado, la fuerza de corte o el contenido de colágeno y la solubilidad. Además, la fuerza cortante del músculo aumenta con el grosor de los haces secundarios de perimisio en bovinos [93] y cerdos [94]. Se producen paquetes más grandes (p. Ej., Terciario, cuaternario), pero rara vez se consideran en los estudios que abordan la ternura de la carne. Por lo tanto, su influencia sobre la estructura del tejido conectivo muscular y la ternura de la carne sigue sin estar clara.

En el pescado, las comparaciones entre especies han demostrado una relación positiva entre la firmeza de la carne cruda y su contenido de colágeno. Sin embargo, esta relación no se observó dentro de las especies. Con respecto a la influencia del entrecruzamiento del colágeno sobre la firmeza de la carne cruda, solo una relación baja (

= 0,25) entre el contenido en hidroxilisilpiridinolina (CL) y la resistencia mecánica del filete en el salmón [95]. Debido a su baja estabilidad térmica en comparación con la de los mamíferos, el colágeno de los peces musculares no mantiene sus propiedades estructurales durante la cocción. Por lo tanto, la textura de la carne cocida depende principalmente de las proteínas miofibrilares. Las comparaciones entre especies han observado correlaciones positivas entre el contenido de colágeno muscular y la ternura y elasticidad de la carne cocida [26]. Sin embargo, ninguno de estos resultados se encontró dentro de las especies de peces. Las especies de peces con carne firme exhiben una red muy densa de fibras de colágeno en el endomisio, mientras que esta red es mucho más suelta en las especies de carne menos firme [96].

6.3.3. Jugosidad y sabor

En bovinos y corderos, una mayor proporción de fibras de tipo I se asocia con una mejor jugosidad y sabor de la carne [85, 97]. Este efecto favorable sobre el sabor se explica probablemente por el alto contenido de fosfolípidos de las fibras de tipo I, siendo los fosfolípidos un determinante principal del sabor de la carne cocida [98]. Sin embargo, el alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados en los fosfolípidos aumenta el riesgo de sabor rancio. En los cerdos, un alto porcentaje de fibras oxidoglicolíticas rápidas deteriora la capacidad de retención de agua y la jugosidad de la carne [85, 99]. A menudo se reconoce que el FMI desempeña un papel clave en la determinación de las cualidades sensoriales de la carne en diferentes especies animales al influir positivamente en la jugosidad, el sabor y la ternura, aunque su influencia sobre los rasgos sensoriales varía entre las especies [37]. En general, se acepta que niveles muy bajos de IMF dan como resultado carne seca con poco sabor. Sin embargo, sólo se puede observar una alta correlación entre el IMF y las calificaciones de calidad sensorial asignadas por un panel capacitado cuando se producen variaciones importantes y altos niveles máximos de IMF (es decir, en los cerdos) [100]. De hecho, otros factores pueden modular esta relación, como el pH final de la carne en los cerdos o el contenido y el tipo de CL intramoleculares de colágeno en el ganado vacuno [37]. Por ejemplo, la carne de vacuno con niveles similares de IMF (aproximadamente 3,2%) pero procedente de cuatro razas diferentes (Angus, Simmental, Charolais y Limousine) mostró un sabor similar pero una mayor jugosidad en la Limousine y una menor jugosidad en las razas Angus [101]. En cuanto a la evaluación de la carne fresca y los productos cárnicos por parte de los consumidores, la influencia del FMI parece contradictoria. Antes del consumo, los consumidores prefieren la carne de cerdo menos veteada, mientras que en el momento del consumo las carnes más veteadas se consideran más jugosas, tiernas y sabrosas [100, 102, 103]. Aunque las grasas son un factor clave en el desarrollo del sabor durante la cocción de la carne y en la jugosidad de la carne, los consumidores a menudo son resistentes a la carne que exhibe una IMF visible. Por tanto, varios estudios han demostrado que el nivel de aceptabilidad global de la carne de cerdo aumenta con el contenido de IMF hasta un 2,5–3,5% [102, 104]. Sin embargo, otros estudios observan que un número significativo de consumidores prefiere carne de cerdo menos veteada (1 a 1,5% de IMF) [100, 105]. También se ha observado una distinción entre los grupos de consumidores basada en la preferencia por la carne de vacuno moderadamente o ligeramente veteada y asociada con el sabor o las expectativas nutricionales, respectivamente [106]. Por lo tanto, la evaluación de las relaciones entre el contenido del FMI y los atributos sensoriales de la carne depende de los hábitos alimentarios y las culturas de los consumidores y de los productos considerados. Por ejemplo, se ha demostrado que la ternura, la jugosidad y la aceptabilidad del jamón seco aumentan con el contenido de IMF [107]. Sin embargo, se ha observado lo contrario para el jamón cocido, cuya aceptabilidad disminuye con un aumento del IMF del 2 al 4% en el Semimembranoso músculo [108]. Del mismo modo, una variación del 2,9 al 10,7% en el IMF influye de manera diferente en la aceptabilidad de los filetes de salmón según el producto en particular. Un contenido de IMF reducido es más favorable para el filete horneado, mientras que lo contrario es cierto para los filetes ahumados [109].

7. Conclusión

Los tres componentes principales del músculo (es decir, fibras musculares, tejido conectivo y tejido adiposo) están involucrados en la determinación de diversas dimensiones de la calidad de la carne, pero en diversos grados según la especie, el tipo de músculo y las técnicas de procesamiento de la carne después del sacrificio. La relativa independencia entre las características de estos tres componentes musculares principales sugiere que es posible manipular independientemente estas características por factores genéticos, nutricionales y ambientales con el fin de controlar la calidad de los productos y así satisfacer mejor las expectativas de los productores, procesadores de carne y consumidores. Por lo tanto, el conocimiento preciso de las características estructurales y bioquímicas de cada componente muscular y sus relaciones con el rendimiento del crecimiento y las dimensiones de la calidad de la carne es un requisito previo para comprender y controlar la base biológica de la cantidad y calidad de los productos animales. La investigación futura debe centrarse en la modulación de las propiedades musculares que determinan los principales componentes de la calidad de la carne en las diferentes especies: ternura en el ganado, capacidad de retención de agua y ternura en cerdos y aves, y textura de la carne en pescado.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses con respecto a la publicación de este artículo.

Expresiones de gratitud

Los autores agradecen a quienes participaron en los distintos proyectos que llevaron a estos resultados y a todos aquellos que brindaron apoyo financiero para esta investigación. Este artículo se basa en un artículo en francés de Listrat et al. [110].

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Derechos de autor

Copyright & # xa9 2016 Anne Listrat et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo la licencia de atribución de Creative Commons, que permite el uso, distribución y reproducción sin restricciones en cualquier medio, siempre que el trabajo original se cite correctamente.


Conclusiones

El presente estudio presenta valores de referencia para la masa SM de todo el cuerpo para una muestra multiétnica y saludable de 468 hombres y mujeres con edades comprendidas entre los 18 y los 88 años. Estos valores pueden usarse como estándares comparativos para estudios futuros que evalúen el estado de SM en el envejecimiento y la enfermedad. Aunque la masa muscular relativa (%) disminuyó a partir de la tercera década, no se observó una disminución notable en la masa SM absoluta hasta el final de la quinta década. La disminución en SM se aproximó a 1,9 y 1,1 kg / década en hombres y mujeres, respectivamente. El envejecimiento se asoció con una disminución preferencial de la masa muscular en la parte inferior del cuerpo.

Este trabajo fue apoyado por el Medical Research Council of Canada Grant MT 13448 y el Natural Sciences and Engineering Council of Canada Grant OGPIN 030 (a R. Ross) y por los National Institutes of Health Grants RR-00645 y DK-42618 (a S. Heymsfield) . I.Janssen recibió el apoyo de la Beca de Posgrado B del Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá B.