El umbral anaeróbico - Maestría en Salud Integral y Movimiento
Anuncio
UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA CIENCIAS DEL DEPORTE MAESTRIA EN SALUD INTEGRAL Y MOVIMIENTO HUMANO Curso: Fisiología Avanzada del Ejercicio UMBRAL ANAERÓBICO Profesor: M.Sc. Juan Carlos Gutiérrez Vargas Estudiantes: · Barboza Cascante Jeannette · Oviedo Soto Victoria · Paniagua Gómez Yesenia · Rodríguez Varela Mariangelina Campus Benjamín Núñez Heredia, Costa Rica 2006 Introducción El umbral anaeróbico es un término utilizado con frecuencia por científicos del deporte, atletas, entrenadores y medios de comunicación, pese a que no existe un consenso claro respecto al término. Se considera que intentar definir el umbral anaeróbico puede resultar simplista, ya que incluso entre los científicos no hay acuerdo unánime en cuanto denominación, significación o análisis. Por esto el objetivo de este trabajo es plantear los conceptos, procesos y funciones, relacionadas con el umbral anaeróbico y comprender su importancia en el entrenamiento. Metabolismo Energético Cualquier actividad física, intelectual o sensorial, incluso el reposo, necesita de energía para realizarse a cabo. Esa energía se extrae de los diferentes alimentos ingeridos diariamente, los cuales son degradados en un largo proceso que comienza en el intestino (Hernández, 2002). Las actividades pueden ser clasificadas, dependiendo de la intensidad y duración del esfuerzo, en anaeróbicas, aeróbicas o mixtas. Los sistemas de producción de energía, a saber, adenosintrifosfato (ATP) ­ fosfocreatina (CP), ácido láctico y sistema aeróbico, operan generalmente en forma simultánea durante la actividad física. Sin embargo, su aporte al total de energía para un ejercicio depende básicamente de su duración e intensidad. El ATP es una molécula en la cual se almacena la energía que se utiliza para la conversión de energía química en energía mecánica. A esto se le llama el metabolismo energético (Biolaster, accesado el 5 de febrero de 2006). La célula muscular debe utilizar con efectividad la energía almacenada en la molécula de ATP y sobre todo tener muy desarrollados los mecanismos destinados a resintetizar (volver a formar) el ATP para poder volver a utilizarlo, ya que es sólo la descomposición del ATP lo que va a dar lugar a la energía necesaria para la contracción muscular: ATP ­­­­­­­­­­­> ADP + P + ENERGIA (1) El problema es que los depósitos musculares de ATP son muy limitados y además se puede decir que el ATP es una moneda de cambio temporal. Por tanto, deben existir otros mecanismos que produzcan ATP de forma continuada (Biolaster, accesado el 5 de febrero de 2006). 2 En el interior del músculo tienen lugar una serie de procesos tendientes a resintetizar el ATP descompuesto mediante vías aeróbicas o anaeróbicas, el conjunto de los cuales denominamos metabolismo energético; es decir, se trata de volver atrás la reacción anterior (1), pero si en la reacción anterior obteníamos una cantidad de energía importante, en este caso tendremos que aportar esa misma cantidad de energía para que pueda resintetizarse el ATP, tal y como vemos en la siguiente ecuación: ADP + P + ENERGIA ­­­­­­­­­­­> ATP (2) Esta formación de energía tendiente a la resíntesis del ATP puede seguir tres vías diferentes: Anaeróbico Aláctico, Anaeróbico Láctico y Aeróbico (Gallego, 1992). Estos sistemas energéticos funcionan como un continuom energético (Hernández, 2002). El organismo posee la capacidad de mantener simultáneamente activos los tres sistemas energéticos en todo momento, pero otorgándole una predominancia a uno de ellos sobre el resto de acuerdo con: · · · La duración del ejercicio. La intensidad de la contracción muscular. La cantidad de substratos almacenados. Sistema anaeróbico aláctico: Es un proceso donde se utiliza la Fosfocreatina para resintetizar el ATP. Es anaeróbico porque no necesita oxígeno para su funcionamiento y aláctico porque no se produce ácido láctico. Este modo de formación de energía permite mantener la actividad muscular durante aproximadamente 10 segundos (todas las cifras pueden ser variables según los autores), aunque eso sí, intensísimos. Los esfuerzos de muy corta duración y máxima intensidad, como pueden ser los saltos, los lanzamientos, las pruebas de velocidad en diferentes especialidades, van a ser realizados gracias a esta vía energética. Sistema anaeróbico láctico o de tiempo corto: En este proceso se construye la glucólisis anaeróbica, que es la metabolización de la glucosa sin presencia de oxígeno, que produce ácido láctico. Como sustrato energético se utiliza la glucosa. En este caso el proceso de la reacción no es tan alta, ya que no produce tanta energía por unidad de tiempo, como es el caso de la vía anaeróbica aláctica, produciendo una resíntesis de ATP menor en un tiempo determinado, lo que va a condicionar la intensidad del ejercicio. Esto sería: GLUCOSA ­­­­­­­> ENERGIA + Ac. LACTICO 3 El ácido láctico que se genera, como resultado de esta reacción, tiene la característica de que si se acumula va a producir una disminución del pH (acidosis) y por encima de una cantidad se produce el bloqueo del propio sistema energético, deteniéndolo. Esto limita la capacidad de realizar ejercicio y produce fatiga. El organismo utiliza un mecanismo se seguridad para evitar que la acidosis aumente exageradamente y cause daños irreparables. Sin embargo, el lactato se produce siempre, incluso en sujetos sanos en reposo y bien oxigenados (Biolaster, accesado 5 de febrero de 2006). Sistema aeróbico o de tiempo largo: Sucede cuando el músculo debe mantener una actividad prolongada al realizar un ejercicio de más de 3 minutos, utilizando oxígeno para su función y cuanto más oxígeno llegue al músculo más energía va a ser capaz de producir el músculo por este sistema y mayor rendimiento va a desarrollar. En este caso, el músculo puede utilizar glucosa, grasa y proteínas como fuente energética, pero siempre debe realizarse en presencia de O2, como resultado de las diferentes reacciones químicas se va a producir CO2 y H2O.(*) (*) Glucosa Músculo (3m) Grasa O2 CO2 y H2O Proteínas El umbral anaeróbico o de lactato El concepto de umbral anaeróbico se refiriere al punto o zona de transición entre el metabolismo aeróbico y el metabolismo anaeróbico. Es decir, es la zona de transición entre una intensidad en la que la obtención de energía es preponderantemente aeróbica y otra intensidad de ejercicio más alta en la que la obtención de energía necesita del metabolismo anaeróbico láctico. Wasserman (1967; citado en Biolaster, accesado en febrero de 2006) definió el umbral anaeróbico como la intensidad de ejercicio o trabajo físico, por encima de la cual empieza a aumentar de forma progresiva la concentración de lactato en sangre, a la vez que la ventilación se intensifica también de una manera desproporcionada con respecto al oxígeno consumido. 4 El trabajar a nivel de umbral anaeróbico o por debajo de él, no significa que no haya producción de ácido láctico a nivel muscular, sino que está siendo neutralizado o eliminado en cantidad suficiente como para que no se acumule progresivamente. Por tanto, cuando un deportista está realizando un entrenamiento a la intensidad del umbral anaeróbico, o incluso por debajo de él, no quiere decir que esté trabajando exclusivamente el metabolismo aeróbico, sino que también está desarrollando la glucólisis anaeróbica y el aclaramiento del lactato. Al no haber acumulo de ácido láctico se considera que todo el trabajo es aeróbico. La elevación en niveles de lactato es una indicación de que algunas fibras musculares no tienen la capacidad de soportar la carga aeróbica. Sin embargo, otras fibras tienen bastante capacidad para la energía aeróbica y estas fibras utilizan el lactato producido por las fibras de capacidad aeróbica limitada. Por debajo del umbral de lactato, todo el lactato producido es utilizado para energía aeróbica u otros propósitos. Cuando se mide el lactato en el flujo sanguíneo, se es testigo del movimiento del lactato. Mucho del lactato será transportado a las fibras que tienen capacidad aeróbica donde será nuevamente convertido en piruvato y "aeróbicamente" procesado. Por encima del umbral de lactato, el lactato se acumula porque el cuerpo no tiene la capacidad de utilizar todo. ¿Qué tipos de análisis se hacen para encontrar el umbral de lactato? Existen varios tipos diferentes de protocolos o tipos de análisis para medir o determinar el umbral de lactato en el deporte de resistencia. Estos se fundamentan tanto en aspectos fisiológicos como en cuestiones prácticas con el fin de aplicarlo posteriormente al entrenamiento deportivo. Dichos análisis pueden realizarse en el laboratorio o en el campo. Sin embargo, se considera que los datos obtenidos en el medio ambiente en que se desarrolla el deporte ­con las complicaciones que derivan de las muchas variables que no pueden ser controladas, tales como el clima­, resultan en una aplicación más directa y productiva en el entrenamiento deportivo ( www.lactate.com, accesado el 13 de febrero de 2006). El tipo de análisis más común es la prueba de ejercicio graduado. Tiene otros nombres como "prueba de paso" o "prueba de ejercicio progresivo". Esencialmente, esta prueba es una serie de ejercicios a niveles de intensidad que aumentan progresivamente. Dependiendo del deporte, el atleta puede montar una bicicleta en una pista o un ergómetro, nadar varias vueltas en una piscina, correr en una rueda de molino o en una pista, remar en un ergómetro, o completar algún otro tipo de ejercicio en estado fijo. El atleta comienza en un bajo nivel de esfuerzo. Luego de completar el ejercicio, el entrenador o el científico del deporte tomará un análisis del lactato sanguíneo y medirá otras cosas, como la taza de latidos, el esfuerzo percibido, o medidas del consumo de oxígeno si tienen el equipo especializado necesario para esto. Después de haber completado el primer paso, o la primera etapa, el atleta completa el segundo paso en 5 un mayor nivel de esfuerzo. Entonces el atleta completa varios pasos adicionales, de acuerdo a las instrucciones del entrenador o la persona que supervisa los análisis. El atleta generalmente completa el análisis intentando un nivel de ejercicio que causará que alcance un estado de agotamiento. En cada paso y al agotarse, se analiza el lactato y se toman las demás medidas (www.lactate.com, accesado el 13 de febrero de 2006). Con estas pruebas un entrenador puede calcular el umbral de lactato. Los datos se trazan en una gráfica y producen una curva de desempeño de lactato (LPC) o también llamada curva de velocidad de lactato (LVC). Estas curvas son una representación gráfica del lactato en la sangre contra la velocidad o el esfuerzo ( www.lactate.com,(s.f), accesado el 13 de febrero de 2006). El entrenador deberá utilizar el mismo protocolo cada vez, asegurar que el atleta tiene suficiente descanso, hacer las pruebas a la misma hora cada día, preferentemente el mismo día de cada semana, controlar la dieta para que el atleta tenga suficiente carbohidratos, limitar el consumo de cafeína antes de una prueba, hacer los análisis en los mismos niveles de temperatura y humedad, y en la misma altitud. La determinación de los diferentes niveles de ácido láctico en sangre que se realizan por una micro punción en el lóbulo de la oreja o en el dedo, establecerá en qué fase del esfuerzo se encuentra el deportista y cuál es la correlación con el consumo de oxigeno y la frecuencia cardiaca (www.lactate.com, (s.f), accesado el 13 de febrero de 2006). Por otro lado, orientados al control del entrenamiento y del rendimiento físico, así como a la mejora de la condición física, se han introducido instrumentos comerciales como los analizadores de lactato, tal como el Lactate Scout que es un pequeño aparato que utiliza tiras reactivas para el análisis del ácido láctico, utilizando un biosensor enzimático­amperométrico como elemento de medición (Biolaster, (s.f.) accesado el 6 de febrero de 2006). Entre las ventajas en relación a otros productos similares de análisis de ácido láctico, cabe señalar la facilidad de manejo y el bajo precio. Además: · · · · el tiempo que tarda para dar el resultado es de sólo 15 segundos. la capacidad de almacenamiento es de 250 resultados, con la particularidad de que 68 guarda el valor de ácido láctico junto con el día y hora en que se ha realizado. la posibilidad de conectar a un PC para la transmisión de los datos mediante el cable adecuado, bien por puerto serie o puerto USB. tiene un contador de tiempo que puede ser programado como cronómetro o como cuenta atrás para conocer el final de las cargas de trabajo. 6 Tests determinantes del umbral anaeróbico Ejemplo de algunos test para establecer el umbral anaeróbico son: El Test de Conconi Test de identificación del umbral anaeróbico que se consigue al someter al individuo a una intensidad de ejercicio creciente hasta un punto en el que su frecuencia cardiaca no aumente ya de manera proporcional al esfuerzo sino que sea menor. Es decir, según el Dr. Conconi la frecuencia cardiaca aumenta a medida que aumenta la intensidad del ejercicio, hasta llegar un momento en que la frecuencia cardiaca se estabiliza a pesar de incrementar aún más la intensidad del ejercicio. Este punto de inflexión se corresponde con el umbral anaeróbico (Portal Fitness.com, (s.f.), accesado 6 de febrero de 2006). El Test de Conconi constituye un método no invasivo, útil en adolescentes y niños, también es simple, de bajo costo y por ende aplicable en áreas y protocolos donde no se cuenta con todos los recursos. Sin embargo, algunos estudios señalan que muestran controversia en cuanto a la confiabilidad del método (Ortiz, O.; Rentería, C.; Yepes, H.; del Portillo, H. (s.f.), accesado el 09 de febrero de 2006). Para realizar la prueba se debe comenzar a pedalear a una velocidad (18­20 Km/h) durante un período prefijado de tiempo (p. e. 40 segundos) e incrementarla de forma escalonada en bloques de tiempo, hasta llegar hasta su límite de resistencia. Este test está recomendado para personas con un nivel físico medio alto (Cardgirus ,(s.f.). accesado el 05 de febrero de 2006). El Test de Wingate Es un test de esfuerzo anaeróbico. Sirve para calcular la potencia máxima y frecuencia cardiaca máxima a la que es capaz de llegar un individuo en condiciones de esfuerzo extremo, en un período corto de tiempo (de 30 a 40 segundos). Se desaconseja realizar este test en personas mayores de 60 años o en personas con deficiencias cardiovasculares (Cardgirus ,(s.f.). accesado el 05 de febrero de 2006). 7 Aplicaciones de los umbrales al entrenamiento El umbral anaeróbico está siendo utilizado en la programación del entrenamiento y a pesar de las controversias en cuanto a su obtención y significación, es en este momento la medida más fiable para el establecimiento de los diferentes ritmos o intensidades de entrenamiento. Los estudiosos del deporte, entrenadores y preparadores físicos, utilizan el umbral anaeróbico para monitorear las adaptaciones al entrenamiento y determinar las intensidades de trabajo con las que se mejoran la capacidad o potencia aeróbica de los atletas (Lemme, 2004). La posibilidad de realizar mediciones de ácido láctico de forma sencilla y con analizadores de lactato de bajo costo y portátiles, está permitiendo un mayor control y desarrollo del rendimiento físico (www.lactate.com, (s.f), accesado el 13 de febrero de 2006). Este umbral se suele expresar en porcentajes de VO2 Max 1 . El objetivo del entrenamiento será entonces el porcentaje en el cual empezar a entrenar anaeróbicamente. Puede variar desde el 50% en las personas no entrenadas, hasta el 90% para los atletas de élite. Es la velocidad a la que se suele correr en carreras de media distancia. En disciplinas de fondo, el umbral anaeróbico está siendo utilizado para predecir el rendimiento, obteniéndose una alta fiabilidad en especialidades concretas, como puede ser el maratón, pruebas de natación donde se ha desarrollado de manera importante la utilización del lactato en todas sus vertientes y pruebas específicas de ciclismo (principalmente contrarreloj y récord de la hora). Por ejemplo, los datos aportados por la investigación confirman que los estímulos de entrenamiento en la zona subaeróbica solo son útiles en el atletismo de iniciación con el objeto de desarrollar al resistencia aeróbica de base o como cargas de regeneración para atletas ya formados. Si se deseara estimular el desarrollo de la resistencia de base en atletas con varios años de trabajo, se debería recurrir a alguna de las intensidades que se hallan en la zona de transición aeróbica­anaeróbica. Cuanto mayor grado de desarrollo tenga el atleta, más alta debe ser la intensidad de trabajo para producir algún efecto, por lo que no es extraño observar que estos deportistas entrenan la resistencia de base con cargas que los aproximan a su umbral anaeróbico. 1 El concepto de VO2 Max comenzó a desarrollarse con el trabajo del fisiólogo A.V. Hill durante los años 1923­1924, y se define como la máxima capacidad del organismo de distribuir y utilizar el oxígeno a nivel celular durante el ejercicio severo. La unidad más común en que se lo expresa es ml/Kg/min (mililitros de oxígeno consumido por kilogramo de peso corporal por minuto. (Entrenar (s.f) Fuente: http://www.ultrawalking.net/entrenos/vo2.html., accesado: 14 de febrero de 2006). . 8 El desarrollo de la capacidad de correr a altas velocidades relativas y por mucho tiempo, como en el caso de los maratonistas o de los especialistas en medio maratón, requiere de un alto valor relativo del umbral anaeróbico. Los mejores estímulos para elevarlo son los que se desenvuelven en la zona de intensidades próximas a él, ya sea levemente por debajo, o levemente por encima del umbral láctico. Por último, si lo que se pretende es desarrollar la potencia máxima aeróbica (Vo2máx) el trabajo más eficiente se desplegará en las zonas de intensidad que están por encima del umbral anaeróbico y, con toda lógica, cercanas a la del consumo máximo de oxígeno (Servicio Medicina Deportiva, (s.f), accesado: 6 de febrero de 2006). ¿Cuánto tiempo puede un atleta entrenar en estos umbrales? Esto obviamente variará de un atleta a otro dependiendo de lo bien acondicionado que esté, el tipo de entrenamiento, su composición muscular, su dieta, su tolerancia para la incomodidad, el ambiente, entre otros factores. Un atleta generalmente puede entrenar en el umbral de lactato durante aproximadamente 60­90 minutos. El factor limitativo es el combustible para la energía (glucógeno) y esto dependerá mayormente en los tipos de entrenamiento recientemente utilizados y en la dieta. Cuando un atleta tiene poco glucógeno, los músculos no pueden sostener el paso o el esfuerzo y el atleta perderá velocidad. Se necesitan de 36­72 horas para reponer los niveles de glucógeno completamente. Ejemplos: Lance Amstrong y los corredores de Kenia · ¿Por qué unos triatletas tienen la capacidad de mantener un ritmo de paso sin mayor esfuerzo y otros luchan? · ¿Qué comparten dos ciclistas igualmente talentosos: el mismo equipo, la misma dieta, la genética? · ¿Qué hace que Lance Amstrong sea el mejor ciclista del mundo actualmente? · ¿Cuál es el secreto de los maratonistas de Kenia, si no son los “mejor dotados” genéticamente hablando? · ¿Dónde está el secreto? En el campo de la práctica deportiva, cuanto más se aproxime el umbral anaeróbico al valor del consumo de oxígeno máximo, mayor intensidad podrá desarrollar el atleta durante más tiempo. En el caso de Amstrong, él tiene la ventaja de que se encuentra por debajo del límite de formar ácido láctico. Ha entrenado su sistema aeróbico para que sea más eficiente al realizar esfuerzo intenso. Los corredores de Kenia han explotado y evolucionado su filosofía de entrenamiento, centrándose en mejorar e incrementar el límite de producción del ácido láctico. Logran que en sus carreras, la frecuencia cardiaca oscile justo en el límite entre 9 lo aeróbico y lo anaeróbico. Al tener este entrenamiento logran mejorar la tolerancia al ácido láctico y por ende, se incrementa el límite donde se produce el ácido láctico en los músculos. Ellos son capaces de correr, sin problemas, a 4.45 la milla a un esfuerzo del 100% aeróbico (Pradoneto, 2002). Conclusiones Es innegable la importancia del umbral anaeróbico en procesos de entrenamiento. Pese a la controversia respecto al uso de este umbral, es en este momento la medida más fiable para el establecimiento de los diferentes ritmos o intensidades de entrenamiento. Por ello, para un entrenador, conocer este factor y entrenar a partir de él, permite administrar esa energía ­evitar la fatiga­ y prevenir el dolor por la acumulación de ácido láctico en el atleta. No obstante, al analizar el umbral anaeróbico, debe ser muy cuidadoso y consistente entre una prueba y otra y mantener las mismas condiciones en cuanto a alimentación, altura, etc., entre una medición y otra. Referencias bibliográficas Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Rendimiento Deportivo Fuente: ttp://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/metabolismo_energetico. Fecha de acceso: 05 de febrero de 2006. Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Anaeróbico aláctico. Fuente:http://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/metabolismo_energetico/ anaerobico_alactico. Fecha de acceso: 05 de febrero de 2006. Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Anaeróbico láctico. Fuente:http://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/metabolismo_energetico/ anaerobico_lactico. Fecha de acceso: 05 de febrero de 2006. Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Aeróbico. Fuente: http://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/metabolismo_energetico/aerobic o. Fecha de acceso: 05 de febrero de 2006. Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Umbral anaeróbico. Fuente: http://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/metabolismo_energetico/ umbral_anaerobico. Fecha de consulta: 09 de febrero de 2006. Biolaster, S.L. Apoyo Tecnológico y Científico para el Deporte. (s.f.) Productos Fuente: http://www.biolaster.com/rendimiento_deportivo/productos/FRWDproductos Fecha de acceso: 06 de febrero de 2006. 10 Cardgirus. (s.f.) Pruebas de medición de la condición física. Fuente: http://www.cardgirus.com/pr_med_e.htm. Fecha de acceso: 05 de febrero de 2006. El lactato y los Umbrales en el Entrenamiento. 2004. En: La Fisiología del Lactato y el Entrenamiento en Deportes. Sección 2. Fecha de acceso: 13 de febrero de 2006. Fuente: http://www.lactate.com/eslact1b.html. Entrenar (s.f) Fuente: http://www.ultrawalking.net/entrenos/vo2.html. Fecha de acceso: 14 de febrero de 2006).. Gallego. J. 1992. Fisiología de la actividad física y del deporte. 1era Edición. Editorial McGraw – Hill – Interamericana. España. Hernández, A. 2002. Sistemas Energéticos. Fuente: http://www.i­ natacion.com/contenidos/articulos/fisiologia/sistemas/sistemas.html. Fecha de acceso: 10 de febrero de 2006. Lemme, G. 2004. Qué es el umbral anaeróbico? Fuente: File://¿Qué%20es%20el%20umbral%20anaeróbico.htm. Fecha acceso: 05 de febrero de 2006. Ortiz, O.; Rentería, C.; Yepes, H.; del Portillo, H. (s.f.) Test de Conconi como método de evaluación no invasivo del umbral anaeróbico en adolescentes. Fuente: http://amedco.encolombia.com/deporte87100test.htm. Fecha de acceso: 09 de febrero de 2006. Portal Fitness.com (s.f.) Test de Conconi. Determinación del Umbral Anaeróbico. Fuente: http://www.portalfitness.com/test/conconi.htm. Fecha de acceso: 06 de febrero de 2006. Pradoneto, H. 2002. La clave de estar en el umbral anaeróbico. Fuente: http://www.squashglobal.com/Articulos5.html.. Fecha de acceso: 06 de febrero de 2006. Servicio Medicina Deportiva. (s.f.) Concepto y valoración del umbral anaeróbico. Fuente: http://www.medicina­deportiva.net/potencia2.html. Fecha de acceso: 06 de febrero de 2006. Servicio Medicina Deportiva. (s.f.) Aplicaciones de los umbrales al entrenamiento. Fuente: http://www.medicina­deportiva.net/umbrales.html. Fecha de acceso: 06 de febrero de 2006. 11
