Fisiopatología del ejercicio y la locomoción
Fisiopatología muscular
Máster en Medicina Deportiva Equina
José Luis López Rivero
CONTENIDO
1. Introducción
2. Metodología
3. Estructura y función del músculo
4. Tipos de fibras musculares
5. Respuesta muscular al ejercicio
6. Fisiología del entrenamiento
7. Conclusiones
8. Bibliografía
1. Introducción
El músculo representa el 57 % del PV en un Purasangre de carreras
El músculo absorbe el 78% del gasto cardíaco durante el ejercicio máximo
Votion D-E, Rivero J-LL, Piercy RJ, Muscle physiology: responses to exercise and contioning, Chapter 9, in Hinchcliff KW, Kaneps AJ, Geor RJ, van Erck-Westergren E, Equine Sports Medicine and Surgery (3rd Edition). Elsevier - OHCE, St. Louis. Missouri 2024. pp 128-177.
Caballo moderno
Historia natural
Cría y mejora
Entrena-miento
Adaptaciones musculares
- Gran desarrollo de la masa muscular
- Numerosas fibras de contracción rápida
- Elevado contenido de mitocondrias
- Elevado contenido de glucógeno
- Mecanismos efectivos contra la fatiga
2. Metodología
Biopsia muscular
Genoma equino
1. Histoquímica, bioquímica, fisiología, biología molecular.
1. Respuesta al ejercicio y al entrenamiento.
2. Genes candidatos del rendimiento.
VS
2. Heterogenidad y plasticidad muscular.
3. Diagnóstico genético de miopatías.
Biopsia muscular
Anestesia localAguja percutánea 6 mm Sin sutura 150 mg de tejido muscular
Vídeo
Técnicas de análisis
Técnicas de biología molecular: hibridación in situ
Genómica muscular equina
SNP, microarrays, etc.
- Masa muscular y tipos de fibras:
- Fuerza muscular : alpha-actinina 3
- Fatiga muscular: monocarboxilatos
- Metabolismo energético:
- Beta-oxidación lipídica
- Degradación de glucógeno
- Sensibilidad a la insulina
3. Estructura y función
- Morfología
- Fisiología
- Metabolismo
Valberg, S., Muscle anatomy, physiology and adaptations to exercise and training, in The athletic horse. Principles and practice of equine sports medicine, D.H. Hodgson, McKeever, K.H., McGowan, C.M., Editor 2014, Saunders Elsevier: St. Louis. p. 174-201.
Citoesqueleto
CONTRACCIÓN MUSCULAR
La contracción muscular requiere la acción coordinada de estos cuatro mecanismos celulares
Alteraciones de la contracción muscular
- Parálisis peryódica hiperpotasémica
- Distrofia miotónica
- Hipertermia maligna
- Rabdomiólisis esfuerzo recurrente
METABOLISMO ENERGÉTICO
La energía para la contracción muscular procede de la hidrólisis del ATP que ocurre en la molécula de miosina.
- Aeróbico
- Mitocondrias
- Lento y eficiente
- 1 glucosa = 39 ATP
- Anaeróbico
- Citoplasma
- Rápido e ineficiente
- 1 glucosa = 3 ATP
Alteraciones del metabolismo muscular
- Miopatía por almacenamiento de polisacáridos
- Deficiencia enzima ramificante de glucógeno
- Miopatía atípica
- Deficiencia acetil-CoA-deshidrogensa
- Miopatía mitocondrial
Unidades motoras
Las fibras musculares se organizan en unidades motoras, que corresponden al grupo de miofibras inervadas por una misma alfa-motoneurona.
Anomalías de la inervación muscular
- Atrofia neurogénica
- Enfermedad neurona motora inferior
- Agrupamiento tipofibrilar
- Reinervación
4. Tipos de fibras musculares
- Características
- Significado funcional
- Control y regulación
Tipos de fibras musculares
Tipo IIX
Tipo I
Tipo IIA
- Contracción lenta
- Metabolismo aeróbico
- Alto contenido lípidos
- Alta densidad capilar
- Pequeño tamaño
- Contracción rápida
- Aeróbico y anaeróbico
- Lípidos y glucógeno
- Media densidad capilar
- Tamaño intermedio
- Contracción más rápida
- Metabolismo anaeróbico
- Alto contenido glucógeno
- Baja densidad capilar
- Gran tamaño
Baja intensidad / larga distancia Resistencia
Alta intensidad / corta distanciaFuerza y velocidad
Contracción
Capacidad anaeróbica
Capacidad aeróbica
- Tipo I
- Tipo I+IIA
- Tipo IIA
- Tipo IIAX
- Tipo IIX
Glucógeno
Núcleos
Capilares
Significado funcional
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Los tipos de fibras musculares confieren atributos de resistencia, velocidad y fuerza.
info
Resistencia
Fibras de tipo I y de tipo IIACapacidad aeróbica
fuerza y potencia
Tamaño fibrilar
VELOCIDAD
Fibras de tipo IIA y IIXCapacidad anaeróbica
CONTROL Y REGULACIÓN
El fenotipo muscular es multifactorial.
- Factores miogénicos
- Genética
- Desarrollo espontáneo
- Factores extramiogénicos
- Entrenamiento
- Nutrición
- Input neural
Genética de la composición fibrilar
La selección genética durante siglos para mejorar el rendimiento atlético del caballo ha sido muy eficiente para este rasgo muscular.
Rivero, J.L. and E.W. Hill, Skeletal muscle adaptations and muscle genomics of performance horses. Vet J, 2016. 209: p. 5-13.
Variabilidad individual
Dentro de una raza, la composición fibrilar varía ampliamente entre individuos. ¿A qué es debido?
Stayer, MSTN TT
Sprinter, MSTN CC
Gen de la miostatina
Existe una asociación entre un polimorfismo concreto del gen de la miostatina y la composición fibrilar del caballo.
Rooney MF, Porter RK, Katz LM, Hill EW (2017) Skeletal muscle mitochondrial bioenergetics and associations with myostatin genotypes in the Thoroughbred horse. PLoS ONE 12(11): e0186247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186247
5. Respuesta muscular al ejercicio
La producción de energía depende de la intensidad y duración del ejercicio.
La resíntesis de ATP ocurre por dos vías: glucólisis y fosforilación oxidativa.
La glucólisis desdobla el glucógeno o la glucosa hasta piruvato.
El piruvato es transformado en lactato (glucólisis anaeróbica) o acetil-CoA (glucólisis aeróbica)
La acetil-CoA es el sustrato para la fosforilación oxidativa mitocondrial.
Sustratos energéticos
Los sustratos energéticos que la fibra muscular utiliza para la síntesis de ATP proceden de dos fuentes.
- Extracelulares
- Glucosa
- Ácidos grasos libres
- Intracelulares
- Glugógeno
- Triglicéridos
Glucógeno, 350-600 mmol/g
Mitocondrias, 7% del área
Los elevados contenidos de glucógeno y mitocondrias del músculo equino hacen que su metabolismo energético sea extraordinariamente eficiente.
Uso de sustratos durante el ejercicio
Duración del ejercicio
Intensidad del ejercicio
La contribución relativa de los procesos metabólicos y utilización de sustratos para generar energía dependen de la intensidad y duración del ejercicio.
Stayer, MSTN TT
Sprinter, MSTN CC
Gen de la miostatina
Existe una asociación entre un polimorfismo concreto del gen de la miostatina y el contenido de mitocondrias del músculo equino.
Rooney MF, Porter RK, Katz LM, Hill EW (2017) Skeletal muscle mitochondrial bioenergetics and associations with myostatin genotypes in the Thoroughbred horse. PLoS ONE 12(11): e0186247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186247
CAUSAS DE FATIGA MUSCULAR
Acidosis láctica
Desmotivación
Hipertermia
40 %
80 %
VO2max
20 %
60 %
100 %
Depleción de glucógeno
Deshidratación
Ejercicio aeróbico
Ej. anaeróbico
Reposo
20 Km
60 Km
120 Km
Depleción de glucógeno en un caballo de resistencia
Repleción glucógeno muscular
La reposición de glucógeno muscular tras el ejercicio es un proceso intrinsicamente lento en el caballo, que demora hasta 72 h. La razón se desconoce.
SI FUNCIONAGlucosa ivAcetato oral Electrolitos NO FUNCIONA Ingestión de carbohidratos
Fatiga por ejercicio intenso
La principal causa de fatiga muscular durante el ejercicio supramáximo es el acúmulo de lactato derivado de la glucólisis anaeróbica.
pH 6.25-6.50
Prevención de la fatiga muscular
Acidosis muscular por lactato
- Inhibe la gluocólisis (PFK)
- Deteriora la contracción muscular
- Transportadores monocarboxilato
- MTC1, fibras oxidativas
- MTC4, fibras glucolíticas
- El entrenamiento mejora los niveles de MTC4
6. Fisiología del entrenamiento
- Diseño
- Principios
- Adaptaciones
- Significado práctico
https://be-life.s3.amazonaws.com/uploads/spina/photo/file/159/Core_illustrations_2.jpg
Diseño del entrenamiento
Objetivos
Estado basal
Parámetros
RazaEdad Sexo Genotipo Disciplina Condición física Estado sanitario
NaturalezaIntensidad Duración Frecuencia Volumen
ResistenciaFuerza Velocidad Potencia
Algunos principios básicos
- Principio de sobrecarga
- Se necesita tiempo: 6-8 semanas
- Existe un límite: 16 semanas
- Sobreentrenamiento?
CW Rogers, JLL Rivero, E Van Breda, A Lindner, MM Sloet van Oldruitenborgh-Oosterbaan (2007) Describing workload and scientific information on conditioning horses Equine and Comparative Exercise Physiology 4:1-6.
"Principio de individualidad"Puebas de ejercicio en el campo
Couroucé-Malblanc A, van Erck-Westergren E (2014) Exercise testing in the field. In: Equine Sports Medicine & Surgery, KW Hinchcliff, AJ Kaneps, RG Geor (Eds.), Chapter 3. Saunders Els., Edinburgh, p 25-42.
¿Qué se puede modificar en el músculo con el entrenamiento?
Metabolismo aeróbico
Genómica muscular
Adaptaciones morfológicas
Adaptaciones contráctiles
Metabolismo anaeróbico
Después
Antes
Efectos del entrenamiento
MHC-IIA
- Mayor porcentaje de fibras tipo IIA
- Aumento de la capacidad aeróbica
- Proliferación de capilares
- Hipertrofia fibrilar
- Mayores reservas de glucógeno
- Aumento de la capacidad anaeróbica
- Mayor expresión de transportadores de lactato
SDH
Capilares
Retraso de la fatiga
Stayer, MSTN TT
Influencia del genotipo de la miostatina en la respuesta
La transición fibrilar es mayor en caballos TT (resistencia). La hipertrofia fibrilar es mayor en caballos CC (velocidad)
Sprinter, MSTN CC
Miyata, H., Itoh, R., Sato, F. et al. Effect of Myostatin SNP on muscle fiber properties in male Thoroughbred horses during training period. J Physiol Sci 68, 639–646 (2018). https://doi.org/10.1007/s12576-017-0575-3
Estímulo - Respuesta
Implicaciones y significado
- Resistencia: fácil de mejorar
- Fuerza: no tanto
- Velocidad y potencia: ejercicios intensos de muy corta duración
Determinados polimorfismos genéticos favorecen o dificultan las adaptaciones musculares al entrenamiento en los caballos atletas.
LONGITUD
intensIdad
DURACIÓN
VELOCIDAD (3-4 meses)
FUERZA (4-6 meses)
RESISTENCIA (6-8 meses)
"Décadas de estudio han desvelado las adaptaciones musculares del caballo durante su historia natural y cría selectiva"
7. Conclusiones
"Se necesitan nuevos estudios que aclaren los efectos de diferentes métodos de entrenamiento en la fisiología muscular equina"
ADAPTACIONES MUSCULARES
ENTRENAMIENTO PRÁCTICO
"La genómica ha supuesto un avance colosal para entender la respuesta muscular al ejercicio y al entrenamiento equino"
GENÓMICA MUSCULAR
8. Bibliografía
Vídeos didácticos Fisiología muscular
Encuestas de la actividad docente
Fisiopatología del ejercicio y locomoción - José Luis López Rivero
DE OFICIO: 26 mayo-6 junio 2026
AUTOGESTIÓN: 16 febrero-25 mayo 2026
www.uco.es/estudios/idep/master-medicina-deportiva-equina
Fisiopatología muscular 2026
José Luis López Rivero
Created on February 4, 2026
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Fisiopatología del ejercicio y la locomoción
Fisiopatología muscular
Máster en Medicina Deportiva Equina
José Luis López Rivero
CONTENIDO
1. Introducción
2. Metodología
3. Estructura y función del músculo
4. Tipos de fibras musculares
5. Respuesta muscular al ejercicio
6. Fisiología del entrenamiento
7. Conclusiones
8. Bibliografía
1. Introducción
El músculo representa el 57 % del PV en un Purasangre de carreras
El músculo absorbe el 78% del gasto cardíaco durante el ejercicio máximo
Votion D-E, Rivero J-LL, Piercy RJ, Muscle physiology: responses to exercise and contioning, Chapter 9, in Hinchcliff KW, Kaneps AJ, Geor RJ, van Erck-Westergren E, Equine Sports Medicine and Surgery (3rd Edition). Elsevier - OHCE, St. Louis. Missouri 2024. pp 128-177.
Caballo moderno
Historia natural
Cría y mejora
Entrena-miento
Adaptaciones musculares
2. Metodología
Biopsia muscular
Genoma equino
1. Histoquímica, bioquímica, fisiología, biología molecular.
1. Respuesta al ejercicio y al entrenamiento.
2. Genes candidatos del rendimiento.
VS
2. Heterogenidad y plasticidad muscular.
3. Diagnóstico genético de miopatías.
Biopsia muscular
Anestesia localAguja percutánea 6 mm Sin sutura 150 mg de tejido muscular
Vídeo
Técnicas de análisis
Técnicas de biología molecular: hibridación in situ
Genómica muscular equina
SNP, microarrays, etc.
3. Estructura y función
Valberg, S., Muscle anatomy, physiology and adaptations to exercise and training, in The athletic horse. Principles and practice of equine sports medicine, D.H. Hodgson, McKeever, K.H., McGowan, C.M., Editor 2014, Saunders Elsevier: St. Louis. p. 174-201.
Citoesqueleto
CONTRACCIÓN MUSCULAR
La contracción muscular requiere la acción coordinada de estos cuatro mecanismos celulares
Alteraciones de la contracción muscular
METABOLISMO ENERGÉTICO
La energía para la contracción muscular procede de la hidrólisis del ATP que ocurre en la molécula de miosina.
Alteraciones del metabolismo muscular
Unidades motoras
Las fibras musculares se organizan en unidades motoras, que corresponden al grupo de miofibras inervadas por una misma alfa-motoneurona.
Anomalías de la inervación muscular
4. Tipos de fibras musculares
Tipos de fibras musculares
Tipo IIX
Tipo I
Tipo IIA
Baja intensidad / larga distancia Resistencia
Alta intensidad / corta distanciaFuerza y velocidad
Contracción
Capacidad anaeróbica
Capacidad aeróbica
Glucógeno
Núcleos
Capilares
Significado funcional
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Los tipos de fibras musculares confieren atributos de resistencia, velocidad y fuerza.
info
Resistencia
Fibras de tipo I y de tipo IIACapacidad aeróbica
fuerza y potencia
Tamaño fibrilar
VELOCIDAD
Fibras de tipo IIA y IIXCapacidad anaeróbica
CONTROL Y REGULACIÓN
El fenotipo muscular es multifactorial.
Genética de la composición fibrilar
La selección genética durante siglos para mejorar el rendimiento atlético del caballo ha sido muy eficiente para este rasgo muscular.
Rivero, J.L. and E.W. Hill, Skeletal muscle adaptations and muscle genomics of performance horses. Vet J, 2016. 209: p. 5-13.
Variabilidad individual
Dentro de una raza, la composición fibrilar varía ampliamente entre individuos. ¿A qué es debido?
Stayer, MSTN TT
Sprinter, MSTN CC
Gen de la miostatina
Existe una asociación entre un polimorfismo concreto del gen de la miostatina y la composición fibrilar del caballo.
Rooney MF, Porter RK, Katz LM, Hill EW (2017) Skeletal muscle mitochondrial bioenergetics and associations with myostatin genotypes in the Thoroughbred horse. PLoS ONE 12(11): e0186247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186247
5. Respuesta muscular al ejercicio
La producción de energía depende de la intensidad y duración del ejercicio.
La resíntesis de ATP ocurre por dos vías: glucólisis y fosforilación oxidativa.
La glucólisis desdobla el glucógeno o la glucosa hasta piruvato.
El piruvato es transformado en lactato (glucólisis anaeróbica) o acetil-CoA (glucólisis aeróbica)
La acetil-CoA es el sustrato para la fosforilación oxidativa mitocondrial.
Sustratos energéticos
Los sustratos energéticos que la fibra muscular utiliza para la síntesis de ATP proceden de dos fuentes.
Glucógeno, 350-600 mmol/g
Mitocondrias, 7% del área
Los elevados contenidos de glucógeno y mitocondrias del músculo equino hacen que su metabolismo energético sea extraordinariamente eficiente.
Uso de sustratos durante el ejercicio
Duración del ejercicio
Intensidad del ejercicio
La contribución relativa de los procesos metabólicos y utilización de sustratos para generar energía dependen de la intensidad y duración del ejercicio.
Stayer, MSTN TT
Sprinter, MSTN CC
Gen de la miostatina
Existe una asociación entre un polimorfismo concreto del gen de la miostatina y el contenido de mitocondrias del músculo equino.
Rooney MF, Porter RK, Katz LM, Hill EW (2017) Skeletal muscle mitochondrial bioenergetics and associations with myostatin genotypes in the Thoroughbred horse. PLoS ONE 12(11): e0186247. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186247
CAUSAS DE FATIGA MUSCULAR
Acidosis láctica
Desmotivación
Hipertermia
40 %
80 %
VO2max
20 %
60 %
100 %
Depleción de glucógeno
Deshidratación
Ejercicio aeróbico
Ej. anaeróbico
Reposo
20 Km
60 Km
120 Km
Depleción de glucógeno en un caballo de resistencia
Repleción glucógeno muscular
La reposición de glucógeno muscular tras el ejercicio es un proceso intrinsicamente lento en el caballo, que demora hasta 72 h. La razón se desconoce.
SI FUNCIONAGlucosa ivAcetato oral Electrolitos NO FUNCIONA Ingestión de carbohidratos
Fatiga por ejercicio intenso
La principal causa de fatiga muscular durante el ejercicio supramáximo es el acúmulo de lactato derivado de la glucólisis anaeróbica.
pH 6.25-6.50
Prevención de la fatiga muscular
Acidosis muscular por lactato
6. Fisiología del entrenamiento
https://be-life.s3.amazonaws.com/uploads/spina/photo/file/159/Core_illustrations_2.jpg
Diseño del entrenamiento
Objetivos
Estado basal
Parámetros
RazaEdad Sexo Genotipo Disciplina Condición física Estado sanitario
NaturalezaIntensidad Duración Frecuencia Volumen
ResistenciaFuerza Velocidad Potencia
Algunos principios básicos
CW Rogers, JLL Rivero, E Van Breda, A Lindner, MM Sloet van Oldruitenborgh-Oosterbaan (2007) Describing workload and scientific information on conditioning horses Equine and Comparative Exercise Physiology 4:1-6.
"Principio de individualidad"Puebas de ejercicio en el campo
Couroucé-Malblanc A, van Erck-Westergren E (2014) Exercise testing in the field. In: Equine Sports Medicine & Surgery, KW Hinchcliff, AJ Kaneps, RG Geor (Eds.), Chapter 3. Saunders Els., Edinburgh, p 25-42.
¿Qué se puede modificar en el músculo con el entrenamiento?
Metabolismo aeróbico
Genómica muscular
Adaptaciones morfológicas
Adaptaciones contráctiles
Metabolismo anaeróbico
Después
Antes
Efectos del entrenamiento
MHC-IIA
SDH
Capilares
Retraso de la fatiga
Stayer, MSTN TT
Influencia del genotipo de la miostatina en la respuesta
La transición fibrilar es mayor en caballos TT (resistencia). La hipertrofia fibrilar es mayor en caballos CC (velocidad)
Sprinter, MSTN CC
Miyata, H., Itoh, R., Sato, F. et al. Effect of Myostatin SNP on muscle fiber properties in male Thoroughbred horses during training period. J Physiol Sci 68, 639–646 (2018). https://doi.org/10.1007/s12576-017-0575-3
Estímulo - Respuesta
Implicaciones y significado
Determinados polimorfismos genéticos favorecen o dificultan las adaptaciones musculares al entrenamiento en los caballos atletas.
LONGITUD
intensIdad
DURACIÓN
VELOCIDAD (3-4 meses)
FUERZA (4-6 meses)
RESISTENCIA (6-8 meses)
"Décadas de estudio han desvelado las adaptaciones musculares del caballo durante su historia natural y cría selectiva"
7. Conclusiones
"Se necesitan nuevos estudios que aclaren los efectos de diferentes métodos de entrenamiento en la fisiología muscular equina"
ADAPTACIONES MUSCULARES
ENTRENAMIENTO PRÁCTICO
"La genómica ha supuesto un avance colosal para entender la respuesta muscular al ejercicio y al entrenamiento equino"
GENÓMICA MUSCULAR
8. Bibliografía
Vídeos didácticos Fisiología muscular
Encuestas de la actividad docente
Fisiopatología del ejercicio y locomoción - José Luis López Rivero
DE OFICIO: 26 mayo-6 junio 2026
AUTOGESTIÓN: 16 febrero-25 mayo 2026
www.uco.es/estudios/idep/master-medicina-deportiva-equina