Durabilidad o Resistencia a la Fatiga en los Deportes de Resistencia: ¿Que la Determina en cada Dominio de Intensidad?

Introducción

Los deportes de resistencia o endurance están en auge, ya sea en el número de deportistas que los practican como en la evolución de la formación de los entrenadores con el fin de brindar una mejor preparación  para los atletas; estos cambios acompañados también por los avances tecnológicos que se introducen en el alto rendimiento entran en el deporte amateur aportando una muy buena cantidad de datos.

En la actualidad existen múltiples herramientas de control para el seguimiento de la carga externa (potencia, ritmo o velocidad de desplazamiento) e interna (factores metabólicos, cardiovasculares y neuromusculares) ya sea en competencia, en entrenamiento o en evaluaciones de rendimiento; dispositivos como gps, medidores de potencia en ciclismo, estimadores de potencia en running, lactatímetros, medidores de frecuencia cardíaca, medidores en tiempo real de glucosa en sangre, entre otros.

Estas herramientas nos permiten, entre otras cosas, determinar el déficit en el rendimiento en pruebas de endurance de larga duración, estableciendo parámetros de control de la carga objetivos, permitiendo la determinación de niveles de rendimiento con un gasto energético dado; aportando al control de la carga en circunstancias específicas y su individualización.

Para esto se pueden diseñar evaluaciones específicas, que por ejemplo simulan un determinado gasto energético y comprobar la pérdida, o no, real de rendimiento. Recientemente ha sido estudiado este tema bajo el concepto de “durabilidad”. Maunder et. al. (2021) definen la durabilidad como el momento en el cual se evidencia un deterioro en las características del perfil fisiológico producido por el ejercicio sostenido en el tiempo.

El objetivo principal del presente artículo es analizar los factores que determinan a la durabilidad o resistencia a la fatiga en diferentes intensidades.

Determinantes del Rendimiento

Mayormente los determinantes de rendimiento en los deportes de resistencia son el VO2 máx. (consumo máximo de oxígeno), la utilización fraccional del mismo (hitos fisiológicos asociados al 2do umbral tales como FTP (functional threshold power), CP (critical power), RCP (respiratory compensation point), VT2 (ventilatory threshold), etc.) y la eficiencia mecánica. Cada disciplina deportiva y la duración en la que la prueba se extienda en el tiempo son los factores que van a definir cuáles de los determinantes del rendimiento nombrados sean los que mayor influencia tienen en el rendimiento del atleta.

Determinar los diferentes dominios de intensidad y evaluar el perfil fisiológico en cada atleta es crucial para poder definir en qué nivel de intensidad estudiaremos la disminución de rendimiento a través del gasto energético y su impacto en, por ejemplo, la capacidad de sostener un determinado nivel de eficiencia.

La posibilidad de mantener determinados niveles de intensidad por parte del atleta está enmarcada en un tiempo “x” de rendimiento, influenciado por los cambios en la producción de energía y en la capacidad de utilizar esa energía por el músculo activo en un ejercicio dado.

Tenemos un gran ejemplo en la performance de Eliud Kipchogue en el maratón de Berlín, el pasado 25 de septiembre de 2022.  En el análisis del ritmo de prueba (Figura 1) ejecutado se aprecia claramente cómo a medida que pasan los kilómetros recorridos hay una disminución en el ritmo o velocidad, está disminución se podría atribuir a la resistencia a la fatiga o durabilidad. Esta pequeña caída en el rendimiento se aprecia en la segunda mitad de la prueba y le impidió bajar las 2 horas o estar sumamente cerca de lograrlo.  Cabe mencionar que, aunque Eliud no haya bajado de las 2 h en los 42,195 km sí pudo establecer el nuevo récord mundial de la distancia con un tiempo de 2h 01 min 09 seg.

Figura 1. Velocidad promedio de Eluid Kipchoge para cada parcial de 5 km del maratón de Berlin 2022, y velocidad promedio para cada parcial desde 5 a 42 km.

Teun van Erp y cols (2021) analizaron 17900 archivos de entrenamiento que implican 85 temporadas de 26 ciclistas profesionales que compitieron en equipos continentales (2012) y World Tour (2013-2019). Los ciclistas fueron clasificados como velocistas o esprinters (ciclistas que tenían el rol de lanzador o esprinter, y además habían clasificado un top 5 en un esprint masivo en una competencia World Tour al menos alguna vez en su carrera) o escaladores (ciclistas que lograran una potencia media máxima durante 20 min ≥ 5,8 W/kg).

Se analizaron las potencias medias máximas de los ciclistas para 10 seg, 1 min, 5 min, y 20 min cuando habían gastado 0, 10, 20, 30, 40 y 50 kJ/kg (Tabla 1). Además, los ciclistas fueron clasificados en CAT. 1 (grupo exitoso), y CAT. 2 (grupo menos exitoso) en base a la cantidad de puntos acumulados en procyclingstats (PCSpoints).

Tabla 1. Potencias medias máximas después de completar 0, 10, 20, 30, 40 y 50 kJ/kg en escaladores y velocistas de CAT. 1 y 2. * Diferencia significativa respecto a la potencia del estado “fresco” (0 kJ/kg). Datos de van Erp et al. (2021).

En los escaladores el resultado principal fue que los de CAT. 1 tenían mayores valores medios máximos en 1 min, 5 min, y 20 min en comparación con los de CAT. 2, además a medida que crecía el trabajo acumulado (kJ/kg), los valores disminuían a una mayor tasa en los ciclistas de CAT. 2. En el caso de los esprinter de CAT. 1 tenían una potencia media máxima de 10 seg mayor que los de CAT. 2 después de gastar 50 kJ/kg y presentaban una menor disminución de la producción de potencia después de completar 50 kJ/kg que los esprintes de CAT. 2.

Como se aprecia en el estudio de van Erp, en la mayoría de los estudios sobre la temática se han analizado las disminuciones en la performance tomándose en cuenta los componentes de la carga externa, como pueden ser la producción de potencia, la velocidad de desplazamiento o la disminución del ritmo; pero pocos estudios se centran en los causantes de la fatiga a nivel metabólico, muscular o neuromuscular. En relación a esto, Black, et. al. (2016) estudiaron a 11 ciclistas varones, en quienes se analizó las diferentes causas de la fatiga a nivel neuromuscular y metabólico en los diferentes dominios de intensidad (Figura 2). Para esto realizaron varias pruebas invasivas y no invasivas en las cuales se utilizaron biopsias musculares y EMG para detectar las ondas neuromusculares. Analizaremos con más detalles los resultados de este estudio a continuación.

Figura 2. Representación esquemática de la relación potencia-duración con referencia a los dominios de intensidad de ejercicio moderada (área sombreada en amarillo), alta (área sombreada en rojo), y severa (área sombreada en verde)). W’: capacidad de trabajo anaeróbico, CP: potencia crítica, GET: primer umbral ventilatorio. Datos de Jones et al. (2019).

 

 

Resistencia a la Fatiga en los Diferentes Dominios de Intensidad

Dominio de Intensidad Moderada

Los ciclistas sostuvieron este nivel de intensidad en el estudio en un tiempo 211 minutos de media a una intensidad de 20 vatios por debajo del primer umbral ventilatorio (GET).

Observaron en el estudio una gran reducción en los depósitos de glucógeno (-83%) como principal causante en la reducción del rendimiento, lo que reafirma y refuerza el trabajo de nutrición previo y durante las pruebas de una duración prolongada y a intensidades en el dominio moderado.

No obstante, los autores concluyen que esa baja en el glucógeno determina también fatiga periférica relacionada a la excitabilidad muscular, atribuyen a los carbohidratos su rol como moduladores de la excitabilidad y transmisión neural.

Dominio de Intensidad Alta

Los ciclistas sostuvieron este nivel de intensidad en el estudio en un tiempo que iba de 20,5 a los 67,4min.

Se observó una menor perturbación metabólica que en el ejercicio de intensidad severa. Cambios significativos como la reducción con respecto a los valores de reposo de PCr (-66%), ATP (-12%), pH y glucógeno (-59%) y un significativo aumento del lactato muscular (447%). Es posible qué esta perturbación metabólica e iónica, combinada con la reducción del glucógeno muscular, pueden haber deteriorado o incidido negativamente en los mecanismos de contractibilidad muscular (liberación de calcio y la formación de puentes cruzados y/o la sensibilidad de los puentes cruzados al calcio).

La reducción de la excitabilidad muscular fue mayor en estas pruebas de intensidad alta que en el ejercicio en el dominio severo.

En este dominio se observó una disminución del glucógeno muscular de en un 60%.

Dominio de Intensidad Severa

Los ciclistas sostuvieron este nivel de intensidad en el estudio en un tiempo que iba de 2,2 a los 13,9min.

Se observó una baja con respecto a los valores de reposo en PCr muscular (23%), del ATP (76%), disminución del pH (6,56), valores altos de metabolitos musculares (Pi, ADP y H+) y en consecuencia aumento del lactato en sangre. Los autores concluyen que estas perturbaciones metabólicas inciden directamente en el impulso neural y la contracción muscular (aumento de K+ y disminución de la liberación de Ca2+ a nivel del retículo sarcoplasmático). Claramente observaron una correlación en la disminución de la excitabilidad muscular y las perturbaciones metabólicas producidas por la intensidad a nivel metabólico muscular.

En resumen, vemos que los cambios metabólicos (disminución del pH, ATP, PCr, glucógeno y aumento del lactato muscular y sanguíneo) fueron limitantes en el sostenimiento de la intensidad por encima de la potencia crítica (CP); y por otro lado la disminución de sustratos energéticos y factores neuromusculares (alteración en la capacidad del músculo para responder al impulso neural) tienen influencia en la limitación del nivel de rendimiento a intensidades más bajas.

Por ello a continuación exponemos diferentes aplicaciones prácticas y conclusiones para la aplicación a cualquier deportista de resistencia.

 

 

Aplicaciones Prácticas

  • Diseñar un perfil de nuestro atleta en función de su nivel de resistencia a la fatiga.
  • Diseñar protocolos de evaluación específicos para cada dominio de intensidad y duración del esfuerzo.
  • Trabajar en función de la mejora en ese perfil de nuestro atleta y su resistencia a la fatiga.
  • Diseñar un ritmo o pacing de cara a una prueba teniendo en cuenta la durabilidad del deportista y contemplarlo para el control de la intensidad por carga externa.
  • Tener presente los factores ambientales, WBGT (world bulb temperature) cuando se realicé el test.
  • Elaborar una estrategia nutricional y de hidratación para entrenamientos de larga duración o competencias en la que a través de la ingesta de nutrientes se pueda retrasar la fatiga.

 

Conclusiones

Por tanto, podemos concluir que es determinante la valoración de la durabilidad o resistencia a la fatiga en los diferentes dominios de intensidad para la determinación del perfil del deportista. Para ello, se pueden diseñar evaluaciones en las que se mida el nivel de performance luego de que el atleta haya realizado determinado desgaste energético (entre 20 y 50 Kj/kg) e individualizar la dosis de entrenamiento según esos resultados. A su vez correlacionar los resultados con indicadores de carga interna (FC, lactato, RPE) y externa (potencia, ritmo, velocidad).

Por otro lado, en disciplinas en las que la intensidad es estable y el atleta puede controlarla de forma más precisa (triatlón, pruebas contrarreloj o running) se puede programar un race pace teniendo en cuenta que está disminuye la producción de energía y contractibilidad muscular; aproximadamente entre un 3 y 10% (van Erp et. al. 2021), pero es un valor que hay que individualizarlo y especificarlo para cada deportista.

Por último, vemos que es determinante la estrategia nutricional de ingesta carbohidratos pre- e intra-esfuerzo, ya que en todos los dominios de intensidad hay una disminución significativa en los valores de glucógeno muscular.

Otro aspecto no mencionado en relación a la nutrición, son los niveles de hidratación que pueden afectar la deriva cardíaca del deportista y además llevar a un aumento del consumo de glucógeno muscular y hepático a un mismo rango de intensidad.

Finalmente creemos que es importante que se mida el WBGT (World Bulb temperature) ya que la temperatura ambiental y humedad pueden tener connotaciones importantes en los diferentes test de resistencia a la fatiga.

 

Autores

Prof. Ricardo Chambers

Especialista Universitario en Programación y Evaluación del Ejercicio (UNLP, Argentina).

Lic. Facundo Ahumada

Master en Alto Rendimiento en Deportes Cíclicos

Founder Endurance Tool

Lic. Carles Tur

Master en Alto Rendimiento Deportivo y Fisiología integrativa

LCAFD, Dietista- Nutricionista, Fisioterapeuta.

 

 

Referencias

Black Matthew I. et al. (2017). Muscle metabolic and neuromuscular determinants of fatigue during cycling in different exercise intensity domains. J Appl Physiol (1985); 122 (3): 446-459.

Maunder Ed, Stephen Seiler, Mathew J Mildenhall, Andrew E Kilding, Daniel J Plews (2021). The Importance of ´Durability´ in the Physiological Profiling of Endurance Athletes. Sport Medicine; 51 (8): 1619-1628.

Leo, Peter, James Spragg, Tim Podlogar, Justin S. Lawley, and Iñigo Mujika (2022). Impact of prior accumulated work and intensity on power output in elite/international level road cyclists a pilot study. German Journal of Exercise and Sport Research. Eur J Appl Physiol; 122 (2): 301–316.

Van Erp Teun, Dajo Sanders, Robert P Lamberts (2021). Maintaining Power Output with Accumulating Levels of Work Done Is a Key Determinant for Success in Professional Cycling. Med Sci Sports Exerc, 1; 53 (9): 1903-1910.

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