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Fisiología del Ejercicio

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fatiga

Predicción de la concentración sanguínea de lactato y el consumo de oxígeno a partir de los datos de EMG durante un ejercicio en cicloergómetro hasta el agotamiento

Predicting blood lactate concentration and oxygen uptake from sEMG data during fatiguing cycling exercise

Razanskas P, Verikas A, Olsson C, Viberg PA

Sensors 15: 20480-500, 2015

Se conocen los beneficios de realizar sesiones en bici de alta intensidad, sin embargo si estas sesiones no van acompañadas de una buena recuperación pueden conducir a sobreentrenamiento, aumento del riesgo de lesiones, etc. Así que establecer métodos que puedan evaluar la fatiga de una manera no invasiva y que ajuste los regímenes de entrenamiento para mejorar su calidad cobra especial importancia. La electromiografía de superficie (EMGs) es uno de estos métodos que, aunque se utiliza en la actualidad, tiene discrepancias entre los autores en cuanto a cuáles son las características espectrales de la señal que muestran la fatiga del cuerpo durante el ejercicio en bici. Este artículo presenta un estudio sobre la relación entre las señales electromiográficas del vasto lateral, recto femoral, bíceps femoral y músculo semitendinoso obtenidas durante ejercicios en cicloergómetro hasta el agotamiento, y otras medidas fisiológicas como concentración de lactato sanguíneo y consumo de oxígeno. En contraste con la práctica habitual de elegir una característica particular de la señal, ej: frecuencias media o mediana, se utilizaron múltiples variables para obtener una caracterización de las señales de EMG en el dominio espectral. Basados en estas variables, se construyeron modelos lineales y no lineales para predecir concentraciones de lactato sanguíneo y consumo de oxígeno. Estos resultados mostraron que las frecuencias media y mediana no son las elecciones más óptimas para predecir estas variables fisiológicas en ejercicios dinámicos, ya que no mostraron cambios significativos a lo largo del curso de nuestro protocolo y que solamente se correlacionaron de forma débil con las concentraciones sanguíneas de lactato y el consumo de oxígeno. Sin embargo, la raíz cuadrada media de la señal original y la diferencia backward, así como parámetros que describen las colas de distribución de la potencia de EMG fueron las variables más importantes para estos modelos. Los coeficientes de correlación con valores desde R2= 0,77 a R2 = 0,98 (para el lactato sanguíneo) y desde R2= 0,81 a R2=0,97 (para el consumo de oxígeno), fueron obtenidos usando unas ecuaciones de regresión aleatorias.

Efectos a corto plazo de la suplementación de antioxidantes en el estrés oxidativo y el rendimiendo durante el ejercicio en el calor y en el frío

Effects of short-term antioxidant supplementation on oxidative stress and exercise performance in the heat and the cold

Klarod K, Gatterer H, Frontull V et al

Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol 7(2) 2015

Los efectos de la suplementación con antioxidantes, a corto y a largo plazo, durante el ejercicio en el calor y en el frío permanecen aún desconocidos. Por ello, en este estudio, siete deportistas jóvenes y bien entrenados realizaron 5 test incrementales hasta la fatiga bajo distintas condiciones de temperatura (normal 20°C; calor 33°C; frío 7°C) y con diferentes suplementos nutricionales (placebo o antioxidantes α-KG y 5-HMF) previos al test. El primer test se realizó en ambiente termoneutral, el segundo y el cuarto en el frío y el tercero y quinto en el calor. La toma de antioxidante o placebo fue aleatorizada para cada condición térmica. Se analizaron los metabolitos reactivos de oxígeno y la actividad biológica de los antioxidantes en sangre antes del primer test y después de cada uno de los test. Los datos de este estudio muestran que los metabolitos reactivos de oxígeno y el rendimiento máximo durante el ejercicio no cambian, ni en frío ni en el calor, ni con suplemento o no de antioxidantes. Por tanto, sesiones cortes de ejercicio en el calor o en el río parecen no producir un estrés oxidativo significativo en sujetos bien entrenados, y por ello, parecen no beneficiarse de un pre-tratamiento con un suplemento de antioxidantes. No obstante, futuros estudios deberán centrarse en sujetos sedentarios o con alguna patología, así como con suplementaciones a largo plazo, y durante ejercicio más prolongado en condiciones extremas de frío y calor.

Disponibilidad de glucógeno muscular en recuperación

pautas-nutricionales-para-la-recuperacion-01El glucógeno es un elemento clave para desarrollar ejercicio e invariablemente su depleción se asocia a fatiga. Por ello, nutricionistas, entrenadores y fisiólogos se afanan en conseguir tanto un efecto ahorro de consumo del mismo, como suficiente aporte para sostener la intensidad del ejercicio. Recientemente se han publicado los resultados de un estudio (Alghannam y col, 2015; Med Sci Sports Exerc 20-jul) cuyo objetivo fue examinar si la disponibilidad de glucógeno se asocia con fatiga en ejercicios repetidos después de una breve recuperación. Sujetos entrenados en resistencia aeróbica realizaron una sesión de carrera al 70% VO2max hasta el agotamiento (Sesión 1) seguido por 4 h de recuperación y otra sesión de carrera hasta el agotamiento al 70% VO2max (Sesión 2). Durante la recuperación se ingirió una bebida con baja concentración de hidratos de carbono (0,3 g/kg/h, L-CHO) o alta concentración de hidratos de carbono (1,2 g/kg/h, H-CHO) a intervalos de 30 min. Se realizaron biopsias musculares al inicio y final de las sesiones de ejercicio. Los resultados mostraron que la sesión 2 de ejercicio tuvo una mayor duración en condiciones H-CHO (80±16 min) vs L-CHO (48±11 min). La tasa de degradación del glucógeno muscular durante la sesión 2 fue mayor en H-CHO. Los autores sugieren que el consumo de hidratos de carbono en recuperación acelera su recuperación en los músculos previamente deplecionados mejorando con ello la capacidad de realizar ejercicio posterior.

La disponibilidad de glucógeno muscular es un elemento clave y decisivo en el rendimiento, y es necesario para una rápida recuperación entre series de ejercicios. La fatiga se asocia inexorablemente con la depleción de glucógeno muscular como bien conocen los deportistas de resistencia aeróbica, pero también en las dobles sesiones de entrenamientos (ej. triatlón) es imprescindible recuperar adecuadamente el glucógeno. En conclusión, la ingesta de hidratos de carbono sigue y seguirá siendo un factor clave asociado al rendimiento en resistencia aeróbica.

Medias de compresión y prevención de lesiones

medias-compresion-2Ya hemos hablado en varias entradas sobre los posibles efectos de las medias de compresión sobre el rendimiento, especialmente en corredores. Por ahora, no parece que las medias de compresión puedan mejorar el rendimiento, a pesar de que subjetivamente su valoración es con frecuencia positiva. Por otra parte se ha especulado que las medias de compresión podrían atenuar los efectos del impacto en corredores y con ello servir de medio preventivo de lesiones. Recientemente un grupo de investigadores españoles han publicado los resultados de un estudio (Lucas-Cuevas y col, 2015; Int J Sports Med 19-jun) cuyo objetivo fue valorar si la utilización a largo plazo de medias de compresión podría asociarse a prevención de lesiones en corredores. Participaron 40 corredores que utilizaron medias de compresión o placebo durante 3 semanas. La percepción de confort, parámetros asociados a la zancada (longitud, frecuencia) y aceleración del impacto fueron medidos cada 5 min durante un test hasta la fatiga (30 min al 80% Velocidad Aeróbica Máxima). Los resultados mostraron que las medias de compresión redujeron la aceleración y magnitud del impacto a nivel tibial, en cada periodo excepto en el inicial. Además, las medias de compresión atenuaron el incremento de la magnitud de la aceleración del impacto como resultado del desarrollo de la fatiga en comparación al placebo. La percepción de confort no fue diferente. Los autores sugieren que la utilización de medias de compresión durante 3 semanas reduce el impacto de la aceleración y la tasa de aumento de la misma. Estos hallazgos sugieren que la utilización de las medias de compresión puede jugar un papel protector reduciendo la aceleración del impacto durante la carrera.

Interesantes hallazgos que abren la puerta a la posibilidad de recomendación de utilización de las medias de compresión en corredores. Una vez que parece que desde un punto de vista fisiológico su utilización no parece asociarse a ventaja alguna, este enfoque biomecánico parece de interés para seguir investigando sobre el tema.

Resistencia a la fatiga en atletas africanos

kimettoLos atletas africanos dominan el atletismo de resistencia aeróbica desde hace décadas, y aunque no tienen valores de consumo máximo de oxígeno (VO2max) más elevados que los atletas europeos, su capacidad para sostener ritmos altos de carrera los hacen inalcanzables. Distintas investigaciones han ido mostrando comportamientos fisiológicos especiales de estos atletas, como la excelente economía de carrera, y poco a poco vamos entendiendo el porqué de su superioridad. Uno de esos comportamientos especiales es la resistencia a la fatiga muscular, aunque no se ha estudiado si esa resistencia a la fatiga está ligada a la actividad propia de la carrera o es independiente. Recientemente se han publicado los resultados de un estudio (Harley y col, 2015; J Sports Med Phys Fitness 27-may) en el que ha participado el investigador español Santos-Concejero, cuyo objetivo fue comparar la resistencia a la fatiga durante un ejercicio isométrico entre corredores africanos y europeos. 16 corredores africanos y 14 europeos realizaron un ejercicio isométrico submáximo de extensión de rodilla hasta la fatiga. Se midió la actividad electromiográfica (EMG) del recto femoral, y el músculo se estimuló eléctricamente simulando una contracción al inicio y al final del test. Los resultados mostraron un mayor tiempo hasta la fatiga (269 vs 193 s, p=0,002) en los atletas africanos vs europeos. Durante el test isométrico la amplitud del EMG fue menor a lo largo del tiempo en los africanos. Además, hubo una menor reducción de la fuerza evocada entre la primera y segunda estimulación en los atletas africanos. Estos hallazgos mostraron una mayor resistencia a la fatiga en músculos ni específicos de la carrera; además, el perfil de reclutamiento muscular puede ayudar a entender las bases fisiológicas del alto rendimiento de estos deportistas.

A pesar de las muchas investigaciones realizadas aún no sabemos bien las razones fisiológicas que determinan el alto rendimiento de los atletas africanos. Lo que está claro en relación al entrenamiento, es que hay que ser muy prudentes y no caer en la tentación de extrapolar los programas de entrenamiento de estos atletas africanos. De hacerlo, probablemente el fracaso esté asegurado, ya que solo un entorno fisiológico concreto permite asimilar el tipo de entrenamiento de estos excepcionales atletas.

Estatinas y ejercicio: una combinación delicada

Mapoma-2015_1El pasado domingo día 26 se celebró la Maratón de Madrid con notable éxito de participación con una excelente organización y atención al corredor. Más de 12000 corredores finalizaron la maratón y entre ellos un número notable lo hicieron bajo los efectos de estatinas. La familia de las estatinas constituye un grupo de fármacos muy eficaces para tratar dislipemias e hipercolesterolemias, sin embargo, entre sus efectos secundarios (todos los fármacos los tienen) destaca una significativa agresividad frente a las células musculares esqueléticas. Así, si el ejercicio con alto componente excéntrico (como el que realizaron esos miles de corredores en la maratón) se asocia inseparablemente a daño muscular, y las estatinas provocan a su vez efectos adversos en las mismas células, los maratonianos que terminaron la carrera ayer y que estaban tomando estatinas sufrieron un alto grado de agresividad en los miocitos de los músculos implicados en la carrera. Esto significa que hay que prestar especial atención a estos deportistas o a los pacientes dislipémicos tratados con estatinas que cambian su estilo de vida y pasan de ser sedentarios a realizar actividad física intensa y prolongada. En el caso de la carrera del domingo, quizás la postura médica más aconsejable hubiera sido interrumpir temporalmente el tratamiento con estatinas días antes de la competición, reiniciándolo unos días después de finalizar la misma.

Miles de corredores estarán padeciendo ahora (48 h post-carrera) el dolor muscular típico, aunque no obligatoriamente necesario, de haber recorrido 42 k el domingo. Para la gran mayoría solo será la consecuencia de una inadecuada preparación, pero para unos cientos, parte de ese dolor será atribuible además a las estatinas que tomaron a primera hora de la mañana.