La fisiología de los campeones


Desde hace tiempo se ha intentado estudiar los factores limitantes del máximo rendimiento deporti
vo en los deportes individuales, con el objetivo de potenciar esas cualidades mediante el entrenamiento organizado. Para entender la fisiología humana y sus límites durante el ejercicio, los deportistas de élite han servido como referencia y objeto de estudio.

Para los deportes de resistencia se han identificado 3 factores principales, que dependerán de la modalidad y distancia de la prueba: El VO2max o consumo de oxígeno máximo, el umbral anaeróbico umbral de compensación respiratoria y la eficiencia energética (coste de oxígeno para generar una velocidad o potencia determianda).

  1. VO2max

    pruebamedica

    El consumo de oxígeno máximo se alcanza en ejercicios que movilizan una gran proporción de masa muscular y representa la habilidad íntegra del corazón para generar un alto gasto cardíaco, grandes cantidades de hemoglobina, un gran flujo sanguíneo y una extracción de oxígeno muscular, así como la habilidad de los pulmones de oxigenar la sangre. Ya desde el 1930 se relacionaron altos valores de VO2max con el rendimiento deportivo. La élite de los deportes de resistencia presenta valores entre 70 y 85 ml/kg/min de VO2max, con valores alrededor del 10% menores en mujeres, debido a concentraciones más bajas de hemoglobina y el mayor nivel de grasa corporal. Entre las adaptaciones del ejercicio que contribuyen a un alto VO2max destacan el incremento del volumen sistólico (capacidad del corazón para expulsar la sangre a la musculatura activa), incremento del volumen sanguíneo, aumento de la densidad capilar y actividad mitocondrial.

    Sin embargo, en eventos que superan los 10-15 minutos de duración la intensidad es menor a la del VO2max, así como en un triatlón olímpico, etapa de ciclismo, media maratón o maratón. La intensidad media de esta última prueba se situa entre el 75-85% del VO2max, mientras que una prueba de 10km provoca intensidades cercanas al VO2max (90-100%). Esto hace que la metodología y la planificación del entrenamiento cambie totalmente. La siguiente gráfica muestra la complejidad y la interacción de factores que influyen en el rendimiento. En primer lugar será determinante el porcentaje de nuestro VO2max al que vamos durante la carrera, así como si este se encuentra por encima o por debajo del umbral anaeróbico, ya que esto provocará una mayor o menor acumulación de ácido láctico. La capacidad de nuestro organismo de regenerar o limpiar ese ácido láctico también será determinante, puesto que esto hará que se retrase la fatiga utilizando la grasa como combustible y ahorrando glucógeno. Por último la eficiencia energética dependerá de nuestra morfología (antropometría, elasticidad y longitud de los músculos y huesos) y de la distribución de fibras tipo I y tipo II musculares.qerq

  2. Umbral anaeróbico

    En pruebas con una duración mayor de 10-15 minutos, una de las claves del éxito es la fracción o el porcentaje del VO2max que el atleta es capaz de utilizar en la prueba, así como  la frecuencia de glucólisis  en los músculos activos. Hasta el 60% del VO2max apenas se produce un aumento sustancial en la concentración de ácido láctico. En los atletas más entrenados la acumulación esponencial de ácido láctico se sitúa a intensidades superiores (75-90%VO2max). Es importante entender que la molécula de lactato no es la causante de la fatiga, sino los H+ que se acumulan del ácido láctico y esta acidez metabólica es una de las causantes de la fatiga, mientras que el lactato es aprovechado para producir energía. Por ora parte, la aparición inicial de ácido láctico no es sinónimo de hipoxia en el músculo esquelético.

    lactato

    Lo que sucede en este punto crítico es que la frecuencia máxima de oxidación de grasas es inadecuada para cumplir con la demanda de ATP o energía de los músculos que se están contrayendo a intensidades moderadas y altas. Esto provoca unas señales intracelulares que estimulan la glucogenólisis (creación de glucosa a partir del glucógeno almacenado en el músculo o hepático) y la glucólisis. La producción de pirubato a la mitocondria progresivamente excede la habilidad de ser oxidado y esto genera una mayor acumulación de ácido láctico. La capacidad oxidativa de la musculatura parece ser uno de los factores determinantes de un alto umbral anaeróbico, ya que esta puede incrementarse en más del doble en deportistas entrenados. 

    Otro de los factores clave  para reducir la fatigabilidad muscular y la producción de lactato a intensidades de 85-90% del VO2max cuando solamente una fracción de la masa muscular de una extremidad se contrae, es la cantidad de masa muscular que el atleta puede recrutar o compartir para la producción de energía. Los ciclistas de élite parece que son capaces de rotar la producción de energía en un 20-25% más masa muscular durante 1 hora de pedaleo, reduciendo así la producción relativa de potencia y el estrés en cada fibra muscular, con lo cual la producción de lactato en cada fibra es menor. Otra adaptación del ejercicio es el aumento de la densidad capilar del músculo, y como consecuencia un mayor aclarado o reciclaje de los metabolitos causantes de fatiga (H+).

    Cuando el ejercicio excede las 2h, el problema pasa a ser la disponibilidad energética, debido a la deplección del glucógeno muscular, y la modesta acción de la musculatura activa para extraer glucosa de la sangre (desde el hígado o por alimentos) no es suficiente para generar ATP, por lo que el ritmo de carrera se verá afectado negativamente.

    Una adecuada estrategia nutricional previa y durante la prueba puede aumentar en un 40% los depósitos de glucógeno antes del ejercicio, evitando así la hipoglucemia, por lo que la duración del ejercicio a intensidades cercanas al umbral anaeróbico puede aumentarse en un 1/3.

    Para eventos con una duración de entre 15-30min (5 y 10km de carrera) la contribución del sistema aneróbico puede ser importante, contribuyendo en un 10-20% de la producción total de ATP o energía, por lo que entrenamientos a intensidades superiores al umbral anaeróbico serán imprescindibles.

  3. Eficiencia energética

    eficiencia enrLa siguiente pregunta es; que velocidad o potencia puede generarse a un determinado nivel del consumo de oxígeno?. El coste energético (ml/kg/min) de los corredores a una velocidad determinada puede variar en un 30-40% entre los deportistas y algo menos en ciclistas (20-30%). Esta variabilidad depende en gran parte del porcentaje de fibras lentas. Estas fibras tipo I presentan una eficiencia energética mayor al pedalear en cadencias de 60-120rpm. Es importante mencionar que con el entrenamiento la actividad mitocondrial de las fibras tipo II o rápidas aumenta y la acción de oxidar grasas también, así como la eficiencia energética de las fibras tipo I. Los deportistas de resistencia de élite generalmente poseen una predominancia de fibras tipo I, por lo que a distancias largas son muy eficientes. Se han observado mejoras en la economía de carrera con entrenamientos interválicos a alta intensidad y entrenamientos de fuerza explosiva además de carreras de media y baja intensidad.

  4. La economía de carrera o la eficiencia energética refleja la interacción de numerosos factores incluyendo la morfología muscular, elementos elásticos y de contractibilidad y mecanismos de las articulaciones para transferir el ATP en velocidad de carrera o potencia de pedaleo.

 

Por último aquí va un entrenamiento interválico de alta intensidad de carrera combinado por ejercicios de fuerza funcional y explosiva, con el objetivo de aumentar el VO2max y la eficiencia energética.

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Joyner, M. J., & Coyle, E, F. (2008). Endurance exercise performance:the physiology of the champions. The journal of physiology, 586 (1), 35-44.

Erreka Gil

 

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