La fatiga en distintos tipos de esfuerzos
La fatiga en distintos tipos de esfuerzos se puede caracterizar y medir de formas diferentes en funcion de la duracion y la intensidad de los esfuerzos. En esta entrada analizamos los diversos factores que provocan la fatiga segun la duracion del esfuerzo.
En esta serie de artículos tratamos algunos conceptos mas importantes del entrenamiento de fuerza recogiendo notas del reciente libro publicado Fuerza Velocidad y Rendimiento Físico y Deportivo escrito por los reconocidos investigadores Juan José González Badillo y Juan Ribas Serna.
RESUMEN
- En esfuerzos cortos el rendimiento es muy dependiente de la capacidad de consumo de oxígeno del sujeto (VO 2max)
- En esfuerzos de hasta 30 minutos es determinante el punto de umbral de lactato (anaeróbico)
- En esfuerzos que duran más de una hora, la fatiga está muy asociada con la depleción de las reservas musculares de glucógeno.
- Un buen indicador metabólico del estrés provocado por el esfuerzo es la concentración de lactato en sangre.
- La pérdida de velocidad de ejecución es un fiel reflejo del estado de fatiga del sujeto.
Esfuerzos de corta duración
Desde esfuerzos tan cortos como los 100 metros de sprint (10-12 s) ya se producen pérdidas de velocidad (disminución del rendimiento) de manera involuntaria, lo cual es un indicador de que durante la prueba hay una fase en la que se manifiesta la fatiga como una pérdida de capacidad de producir fuerza en la unidad de tiempo.
Las causas de fatiga en este tipo de esfuerzo son múltiples, pero de todas ellas el descenso de disponibilidad es probablemente el más importante. En este tipo de esfuerzo se han observado aumentos considerables de la concentración plasmática de hipoxantina, de amonio y de ácido úrico. Estos resultados indican que ha habido dificultades para sintetizar ATP por la vía de ADP + CP y que se ha recurrido a la producción de energia a través de la reacción ADP + ADP = ATP + AMP . Esto indica que le se ha producido un estrés metabólico importante en la célula muscular, que puede venir unido a lesiones en dicha célula, y a la pérdida de purinas que puede influir negativamente en las reservas de fosfágenos del músculo, lo cual repercute en la reducción de la capacidad del músculo para producir energía rápidamente en los dias sucesivos.
El estrés metabólico en la célula muscular influye en la capacidad del músculo para producir energía en los días sucesivos
No parece que la acidosis sea un factor determinante en estos casos. Además de lo indicado, esta fatiga está asociada con una disminución de la activación de unidades motoras en el proceso excitación-activación y aumento de Pi y ADP. En otros esfuerzos cortos como lanzamientos, saltos, levantamientos olímpicos y similares, la fatiga está relacionada con los mismos mecanismos, pero con menor influencia de los factores de tipo metabólico. Si los esfuerzos son algo más prolongados (15-40 s), a la participación de la vía de los fosfágenos para proporcionar energía se une de manera muy importante y decisiva la capacidad para proporcionar energía rápidamente por vía glucolítica anaeróbica. Por ello, en este tipo de esfuerzo están presentes y aumentados todos los factores responsables de la fatiga en el tipo de esfuerzo anterior más los derivados de un descenso del pH.
Por tanto, es probable que la concentración de metabolitos, la alteración del transporte de calcio (excesiva acumulación de calcio mioplásmico), la acumulación de Pi y el exceso de potasio extracelular estén también presentes como responsables de la fatiga en este tipo de esfuerzos. Las mismas causas de fatiga se dan en los esfuerzos que duran alrededor de un minuto, Pero la diferencia fundamental está en una mayor influencia de la reducción del pH, que llega prácticamente al máximo en esfuerzos de esta duración. La alta acidez, además de los efectos sobre el ciclo de los puentes cruzados descritos previamente, actúa sobre los canales de cionuro (que gobiernan mayoritariamente la excitabilidad de la membrana) despolarizando la membrana y llevando a la inactivación de los canales de sodio, imprescindibles para la generación de potenciales de acción, al final del esfuerzo.
En esta situación los propios hidrogeniones actúan cebando la velocidad de trabajo de las mitocondrias, pasando el peso del mantenimiento del aporte energético a la vía aeróbica mitocondrial. Dada la baja velocidad de generación de ATP de la mitocondria comparada con la vía glucolítica anaeróbica, la velocidad se reduce de manera clara al final del esfuerzo. Estas mismas causas se podrían aplicar a esfuerzos que se prolongan hasta unos tres minutos, con una mayor dependencia de la capacidad para proporcionar energía por vía aeróbica.
Esfuerzos de larga duración
Cuando los esfuerzos duran entre 5 y 10 minutos, el rendimiento es muy dependiente de la capacidad de consumo de oxígeno del sujeto (VO 2max), pero también se produce una importante depleción de fosfágenos y una elevada acidez. Por tanto, en este tipo de esfuerzos, la fatiga puede depender en parte de los procesos relacionados con la depleción de fosfágenos, y en gran medida de la capacidad de producir energía por vía aeróbica (potencia y capacidad aeróbica máxima), pero también de la potencia y capacidad anaeróbica y de los problemas relacionados con la reducción del pH.
En esfuerzos de hasta 30 minutos es determinante el punto de umbral de lactato (anaeróbico)
En esfuerzos que se prolongan hasta unos 30 minutos aproximadamente, sigue siendo muy importante la potencia aeróbica del sujeto, pero parece más determinante la velocidad en el punto de umbral de lactato (llamado anaeróbico). Por tanto, la fatiga puede estar muy relacionada con la capacidad de captar, transportar y utilizar oxígeno para la oxidación de la glucosa por la vía aeróbica, pero especialmente por la velocidad o potencia en condiciones de lactatemia supraumbral. En el sprint final de algunas pruebas puede influir la depleción de las reservas musculares de CP o la excesiva acidez del músculo. Otro factor que puede tener relación con la fatiga es la elevada temperatura corporal, aunque esta tendría más relevancia a partir de una hora de esfuerzo.
En esfuerzos que duran más de una hora, la fatiga está muy asociada con la depleción de las reservas musculares de glucógeno, y, por tanto, aunque todos los factores indicados para los esfuerzos anteriores estén presentes en alguna medida, la disponibilidad de las reservas de glucógeno podría ser un factor causante de la fatiga de este ejercicio. Además, la depleción de glucógeno tiene relación con la fatiga debido a que puede causar un descenso de la liberación de calcio por el retículo sarcoplásmico y el consiguiente efecto sobre la activación muscular, aunque no se conoce con certeza la vinculación de un bajo nivel de glucógeno con el fallo de la liberación del calcio (Allen et al., 2008).
En esfuerzos que duran mas de una hora, la fatiga esta relacionada con el agotamiento de las reservas de glucógeno
Otros factores como un exceso de amonio, un aumento de la concentración muscular de Mg, un aumento excesivo de la temperatura corporal o una capacidad insuficiente de utilización de lípidos para producir energía podrían estar también en la base de la fatiga en este tipo de esfuerzos.
Esfuerzos para vencer cargas externas
Como hemos indicado al hablar del concepto de fatiga, además de un descenso en la producción de fuerza, otro aspecto del rendimiento muscular como la velocidad de acortamiento también es un indicador de la fatiga (Allen et al., 2008; Edman, 1992). Si tenemos en cuenta que la pérdida de velocidad ante una misma carga es una consecuencia directa de la reducción de la fuerza aplicada a dicha carga, debemos admitir que la pérdida de velocidad es un fiel reflejo del estado de fatiga del sujeto.
Es evidente que cuando se percibe visualmente que un sujeto está “cansado” (fatigado), lo deteciamos por la pérdida de velocidad de ejecución, cualquiera que sea la actividad que realice el sujeto: desplazar una carga externa o desplazar el propio cuerpo. La velocidad tiene, además, una ventaja sobre la fuerza como indicador y cuantificador de la fatiga, y es que puede medirse de manera más fácil y precisa que la fuerza, y, además, en gestos o acciones de competición y de entrenamiento.
La perdida de velocidad en esfuerzos para vencer cargas externas es un fiel reflejo del estado de fatiga
Por tanto, cuando un gesto haya de realizarse a la máxima velocidad posible, el conocimiento de la pérdida de velocidad puede ser el mejor procedimiento para determinar el grado de fatiga en el que se encuentra el sujeto durante y despues del esfuerzo, Estos razonamientos nos llevan a proponer que cuando se realiza un entrenamiento a través del desplazamiento de cargas externas, la pérdida de velocidad en la serie es un indicador preciso de la fatiga (y la carga) que supone pare el sujeto la realización del ejercicio.
Admitida esta premisa, la validación de la pérdida de velocidad en la serie como indicador de la fatiga se consigue si existe una alta relación entre esta pérdida de velocidad durante y al final del esfuerzo, y la reducción de la capacidad contráctil, la cual podría cuantificarse igualmente a través de la pérdida de velocidad con respecto a la velocidad alcanzada al desplazar una misma carga previamente al esfuerzo fatigante. Concretamente, como indicadores mecánicos podemos utilizar dos ejercicios:
1) la pérdida de velocidad ante una misma carga, que en nuestro caso es la carga máxima que se puede desplazar aproximadamente a 1 m*s-1, y
2) la pérdida de altura de salto (que realmente es también pérdida de velocidad) después del esfuerzo.
A esta validación principal se podría añadir la relación con indicadores del grado del estrés provocado por el esfuerzo, lo cual podría contribuir a un mejor conocimiento del tipo de esfuerzo realizado y a la posibilidad de sustituir la medida determinados metabolitos por la pérdida de velocidad (validez concurrente). Como indicadores metabólicos consideramos los cambios en la concentración de lactato y amonio. Efectivamente, un buen indicador metabólico del estrés provocado por el esfuerzo es la concentración de lactato en sangre.
La producción de lactato está relacionada con la diferencia entre la orden motora del sistema nervioso central y la ejecución mecánica real del músculo. Mientras mayor es la diferencia entre lo comandado por el sistema nervioso central y lo ejecutado por el músculo, mayor será la producción de lactato. Además, la producción de lactato, lejos de ser perjudicial para el funcionamiento de las fibras musculares, en realidad, es un componente esencial para mejorar la excitabilidad de la fibra muscular mediante el bloqueó de los canales de cloruro (Ribas, 2010; González-Badillo y Ribas, 2002). Como se muestra más adelante la relación de la concentración de lactato con la pérdida de velocidad de movimientos ejecutados a la máxima velocidad es excelente, de modo que mientras mayor es la pérdida de velocidad, mayor es la producción de lactato por las fibras musculares (Sánchez-Medina and González-Badillo, 2011; Rodríguez-Rosell et al., 2018).
