LA CAPACIDAD PARA REPETIR ESFUERZOS MXIMOS INTERMITENTES:ASPECTOS FISIOLGICOS

VOLUMEN XXIII - N. 114 - 2006

299A M D

REVISINVolumen XXIIINmero 114

2006Pgs. 299-303

CORRESPONDENCIA:Jos Carlos Barbero lvarezDpto. de Educacin Fsica y Deportiva. Universidad de Granada (Campus de Melilla)Ctra. Alfonso XIII s/n. 52005MelillaE-mail: jcba@ugr.es

Aceptado: 08-03-2006 / Revisin n 191

LA CAPACIDAD PARA REPETIR ESFUERZOS MXIMOSINTERMITENTES: ASPECTOS FISIOLGICOS (I)

Jos C.Barbero1

AlbertoMndezVillanueva2

DavidBishop3

1Dpto. deEducacinFsica yDeportiva,Universidadde Granada2Dpto. deDidcticaFacultadde Cienciasde la ActividadFsica y elDeporteUniversidadde AlcalMadrid3TeamSport ResearchGroup, Schoolof HumanMovement andExerciseScienceThe Universityof WesternAustralia

REPEATED-SPRINT ABILITY: PHYSIOLOGICAL RESPONSES (I)

INTRODUCCIN

Para el propsito de esta revisin, la capacidadpara repetir sprints de forma intermitente sedefine como la realizacin de esfuerzos mxi-mos o casi-mximos (al menos dos) de menosde 10 segundos de duracin, que son reprodu-cidos intermitentemente e intercalados con pe-riodos de recuperacin incompleta (tpicamentemenos de 90 segundos)1. Esta forma de ejerciciorepresenta el patrn de movimiento tpico en lamayor parte de los deportes de equipo (ftbol,baloncesto, balonmano o ftbol sala) y en algu-nos individuales (tenis o bdminton). Los de-portistas que participan en estas modalidadesdeportivas necesitan realizar de forma repetidasprints cortos (normalmente entre 1'' y 7'') aintensidad mxima o casi mxima, separadospor breves periodos de recuperacin (activida-des de baja intensidad o pausas), durante unperiodo de tiempo relativamente largo (entre 1 y4 horas)2. Desde un punto de vista fisiolgico,estos deportes son generalmente clasificadoscomo deportes intermitentes de alta intensidad(DIAI) o deportes de sprints mltiples3. Estosesfuerzos de mxima intensidad pueden ser de-terminantes en el resultado final de un partido4-6

y por ello, parece ser que un aspecto condicio-nal importante en estas especialidades es lo quelos cientficos del deporte han definido comorepeated-sprint ability (RSA) o la capacidad derepetir esfuerzos (sprints) de forma intermiten-te2,7,. Es decir, la capacidad de estos atletas para

reproducir, por ejemplo, su velocidad de des-plazamiento durante un sprint a intensidadmxima, despus de uno o varios esfuerzosprevios (resistencia a la velocidad).

Aunque el rendimiento competitivo en estosdeportes (DIAI) es multifactorial y depende engran medida de aspectos tcnicos, tcticos ycoordinativos8,9, recientes investigaciones pare-cen sugerir que ciertas cualidades fsicas comola potencia, fuerza, agilidad, velocidad o resis-tencia pueden estar correlacionadas con el ni-vel competitivo de estos atletas5,6,10-12. En la ac-tualidad, no existen evidencias cientficas direc-tas sobre la relacin entre la capacidad paramantener la velocidad de desplazamiento du-rante sprints intermitentes y el rendimiento deljugador durante la competicin en DIAI. Sinembargo, algunos estudios parecen indicar quela disminucin en la velocidad de desplaza-miento, a causa de la fatiga muscular, provoca-da por la reiteracin de sprints con recupera-ciones incompletas, podra tener un efecto ne-gativo en el rendimiento durante DIAI6,13-15.Han sido varios los mecanismos sugeridos demediar en el deterioro del rendimiento competi-tivo, como consecuencia de la disminucin enla capacidad para mantener la velocidad dedesplazamiento en DIAI. Por ejemplo, en tenis,una disminucin en la velocidad de desplaza-miento, podra resultar en una mala y tardacolocacin de los segmentos corporales paraun eventual golpeo, lo que implicara una dis-

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minucin en la precisin y/o velocidad del mis-mo, un aumento de bolas que no pueden seralcanzadas, as como un cambio en la intencindel golpeo; pasando de ser un golpe ganador auna devolucin de bola para evitar el error16,13.Esto indicara que el deterioro del rendimientotcnico en tenis, posiblemente el factor msdecisivo desde el punto de vista competitivo17,estara ocasionado, al menos parcialmente, porla incapacidad del tenista de mantener su velo-cidad de desplazamiento en la pista, como con-secuencia de la aparicin de la fatiganeuromuscular. Estas afirmaciones pueden sertransferidas al resto de DIAI donde la aparicinde la fatiga podra provocar, por ejemplo, unadisminucin del nmero de desmarques y sali-das en velocidad, no conseguir llegar a tiempoa las coberturas o a la presin del baln.

Estos hechos demostraran la importancia de laRSA y confirmaran que es un rea de inters porsu posible transferencia hacia los deportes deequipo y pista. Aunque son necesarios ms estu-dios que confirmen la relacin entre RSA y elrendimiento del jugador durante la competicin,si parece existir consenso sobre la necesidad deque el jugador de un DIAI posea una excelentecapacidad para realizar esfuerzos mximos inter-mitentes tras recuperaciones incompletas, con lamenor disminucin del rendimiento posible ydurante un tiempo prolongado.

BIOENERGTICA DE LA CAPACIDADDE REPETIR SPRINTS

A pesar de la importancia que puede tener la RSAen los DIAI, el conocimiento acerca las caracte-

rsticas fisiolgicas que determinan la RSA esescaso. Durante el ejercicio de alta intensidad(sprint) y corta duracin (< 6 seg) la mayor partede la resntesis de ATP proviene de la ruptura dela fosfocreatina (PCr) y de la degradacin delglucgeno muscular a cido lctico, es decir laenerga se obtiene a travs de la solicitacin casiexclusiva del metabolismo anaerbico18,19. Se hademostrado que si estos periodos de ejercicio aalta intensidad son repetidos o se prolongan enel tiempo (Figura 1), la contribucin de estosprocesos en la resntesis del ATP pierdeprotagonismo y habr un incremento del metabo-lismo aerbico19-22. Sin embargo, esta aportacinpor parte del metabolismo aerbico no compensala energa que proporcionaba el sistemaanaerbico y como consecuencia, no se puedemantener la potencia desarrollada, por lo que seproduce una disminucin del rendimiento19.

El metabolismo de la RSA requiere para laresntesis de ATP la aportacin en distinta me-dida, de cada uno de los sistemas de ener-ga21,25,26. Por lo tanto, desde un punto de vistaenergtico, la RSA se diferencia del tradicionalesquema descrito para deportes cclicos y pare-ce depender de una compleja interaccin entrelos tres sistemas de obtencin de energa (Figu-ra 2). Este modelo bioenergtico y el papel quejuega cada una de las vas energticas en elrendimiento durante la RSA ser el objetivo delsiguiente punto de esta revisin.

Metabolismo anaerbico y capacidad derepetir sprints

Las demandas energticas, tanto para abastecerlos procesos contrctiles (Ej. puentes de unin

100

80

60

40

20

0

81

21

53

14

36

Rest 6 s 10 s 20 s 30 s

Metabilito

Glucgeno

Pcr

ATP

Lactato

Reposo

404

81

25.6

5

6 s

53

23.2

28

10 s

357

36

20.2

51

20 s

330

21

19.8

81

30 s

281

14

19.6

108

FIGURA 1.Modificacin de los

depsitos dePCr (izquierda)

y otros metabolitos(ATP, glucgeno

y lactato) durantela realizacin

de esfuerzos mximosde diferente

duracin23,24

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entre las cabezas de miosina y molculas deactina) como los no contrctiles (Ej. bomba Na+/K+ o bomba de Ca2+), asociadas al ejercicio desprints repetidos son extremas. El cuerpo huma-no puede almacenar dentro del msculo entre 20y 25 mmolkg-1 (tejido seco) de ATP, que con unatasa mxima de utilizacin de 15 mmolkg-1 (teji-do seco) por segundo, quedaran agotados enmenos de 2 segundos de trabajo a mxima inten-sidad19,24. Para poder continuar con el trabajomuscular demandado el ATP deber serresintetizado mediante la participacin de dife-rentes procesos metablicos.

Fosfocreatina (PCr)

Durante un esfuerzo de 6 segundos a intensi-dad mxima, aproximadamente el 50% de laenerga obtenida por medio del metabolismoanaerbico se consigue a partir de la degrada-cin de los depositos musculares de fosfo-

creatina (PCr), por lo que despus de un ejerci-cio de estas caractersticas habr una importan-te disminucin de los niveles de PCr19,23. Ade-ms, estos depsitos son vaciados progresiva-mente con la reiteracin de esfuerzos inten-sos19,28,29. Dado que la recuperacin total deestos depsitos puede requerir entre 3 y 5 minu-tos30 y en la mayora de los deportes intermiten-tes los tiempos de recuperacin son meno-res14,31, los almacenes de PCr solo podrn serparcialmente repuestos antes del inicio del si-guiente sprint o accin explosiva. Por tanto,podemos establecer que el grado de participa-cin del metabolismo de la PCr depender enbuena medida de la duracin de los tiempos dedescanso/pausa entre dos acciones y/o del vo-lumen total de trabajo o nmero de repeticionesprevias realizadas32 (Figura 3).

Los procesos de resntesis de PCr dependenprincipalmente del potencial oxidativo del ms-

15.0

11.3

7.5

3.8

50%

Tas

aan

aer

bic

ad

eA

TP

6 s 10 s 20 s 30 s

15

10

5

0

20%

W/K

g

6 s 10 s 20 s 30 s

Gluclisis Pcr ATP

12.011.0

10.09.5

FIGURA 2.Aportacinenergtica de lasdiferentes vasmetablicas(glucgeno,PCr y ATP)(izquierda) ypotenciadesarrolladadurante larealizacin deesfuerzos mximosde diferenteduracin (derecha)27

100

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0Pre Post 30 s Post 3 min Post Pre Post 30 s Post 3 min Post

SigNs

5 x 6 s sprints1 x 6 s sprints

81

45

5673 77

21

35

65

FIGURA 3.Comparativa delgrado de resntesisde PCr post-esfuerzotras la ejecucin de1 o 5 sprints de 6segundos32

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culo esqueltico33-36. Desafortunadamente noexiste apenas informacin sobre la influencia delos periodos de recuperacin en la resntesis dePCr durante la realizacin de sprints repetidos.Gaitanos, et al.19 midieron los cambios de va-rios sustratos metablicos en el msculo, entreellos la PCr, mediante el anlisis de biopsiasmusculares obtenidas del msculo cuadricepsdurante un test de 10 x 6 s de sprints mximosen ciclo-ergmetro. Los autores estimaron quela produccin de energa por vas anaerbicasdurante el ltimo sprint fue aproximadamentetres veces menor que durante el primer sprint.Paralelamente, se registro un descenso del 33%y 27% del pico de potencia y de la potenciamedia desarrollada en el sprint 10 en compara-cin con el sprint 1. En trminos absolutos, lacantidad de energa obtenida por medio de ladegradacin de los depsitos de PCr durante eldcimo sprint fue casi la mitad que la obtenidaen el primer sprint. Sin embargo, en trminosrelativos la participacin de la PCr en la pro-duccin de energa por vas anaerbicas duran-te el sprint 1 fue de un 50%, mientras que estevalor llego hasta un 80% durante el sprint 10.Esta elevada participacin relativa del metabo-lismo de PCr en los procesos energticos du-rante el sprint 10, a pesar de que en trminosabsolutos la cantidad de PCr utilizada fuesignificativamente menor, parece estar relacio-nada con la reduccin de la participacin delmetabolismo anaerbico glucoltico.

Gluclisis

La produccin de ATP mediante la gluclisisanaerbica se activa rpidamente al inicio de unejercicio a mxima intensidad, con una tasamxima de utilizacin de 6-9 mmolkg-1 (tejidoseco) por segundo37. Cuando un ejercicio de 6segundos de duracin se prolonga en el tiempohasta los 30 segundos la participacin relativadel metabolismo de PCr pierde protagonismo yla activacin de la gluclisis anaerbica se con-vierte, de esta manera, en el principal soporteenergtico del trabajo realizado18. El ejercicio desprints repetidos tambin ha sido asociado conuna participacin elevada de la gluclisisanaerbica19,25,38,39. Sin embargo, los cambios

que tienen lugar dentro de la clula muscular enrespuesta a los procesos metablicos asociadosa este tipo de ejercicio parecen tener la capaci-dad para inhibir progresivamente la gluclisisanaerbica20. Por ejemplo, Gaitanos, et al19. es-timaron que la va anaerbica glucoltica habaaportado un 44% de la energa total obtenidapor el metabolismo anaerbico durante elsprint 1, mientras que este valor se reducahasta un 16% en el sprint 10.

En la actualidad se desconocen cuales son losmecanismos responsables de esta reduccin enla participacin de la gluclisis anaerbica du-rante el ejercicio intermitente de alta intensidad,aunque han sido varios los mecanismos pro-puestos40. Entre los dos ms citados podramosincluir; la disminucin progresiva de los dep-sitos de glucgeno muscular41 y la inhibicin dedos enzimas claves en la regulacin de la deglucogenolisis y gluclisis (fosforilasa y fosfo-fructoquinasa) como consecuencia de una dis-minucin del pH muscular42. Sin embargo, losresultados obtenidos en diferentes estudios sondispares y se necesitan ms investigaciones queaclaren este fenmeno.

Metabolismo aerbico y capacidad derepetir sprints

Parece ser que en series repetidas de ejerciciointenso a medida que aumenta el tiempo deejercicio hay una importante disminucin delmetabolismo glucoltico y un aumento de laparticipacin aerbica. En el estudio deGaitanos, et al.19 midieron los cambios en elmsculo del ATP, PC, lactato y piruvato duran-te un test de 10 x 6 s de sprint mximo en ciclo-ergmetro y estimaron que durante el primersprint la gluclisis anaerbica contribuyaproximadamente en un 50% y que en los lti-mos sprints la contribucin de la gluclisisanaerbica descenda sobre el 20%, sugiriendoque el metabolismo aerbico contribua de for-ma significativa en los ltimos sprints. As mis-mo, los estudios que han valorado de formadirecta el consumo de oxgeno (VO2) duranteun test de sprints repetidos confirman el incre-mento del metabolismo oxidativo a medida que

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aumenta el nmero de sprints3,30, con cifras quepueden superar el 70% del VO2max

3.

A pesar de ello, en un estudio reciente43 convaloracin directa (K4b2) no hallaron diferen-cias en el consumo de oxgeno entre el inicio yel final de una prueba de campo de 10 x 30 m(15 + 15 m - ida y vuelta con 30 s recuperacin)(Figuras 4). En cambio, si obtuvieron diferen-cias significativas para el consumo de oxigenoentre una situacin de recuperacin activa (tro-te suave) respecto a una recuperacin pasiva(83,7210,75% VO2max vs 63,7010,60%VO2max). No obstante, son necesarios ms estu-dios que nos permitan determinar con exactitudel momento de participacin y el tipo de contri-bucin del metabolismo aerbico durante unaprueba de sprints repetidos.

En resumen, parece claro que el metabolismo delos sprints cortos repetidos va a depender tantode la duracin del ejercicio y nmero de repeti-ciones, como del tiempo de recuperacin. Elperfil metablico de la RSA requiere la aporta-cin, en distinta medida, de cada uno de lossistemas de energa para la resntesis de

FIGURA 4.Participacinaerbica(% VO2 mx.)durante un test RSAde 10 x 30 m (ida yvuelta) conanalizador K4b243

ATP21,25,26. Existen evidencias de que a medidaque aumenta el tiempo de ejercicio se produceun aumento de la participacin aerbica y unaimportante disminucin en la contribucin ab-soluta de PCr y de la gluclisis anaerbica. Noobstante, a pesar de que en trminos absolutosla cantidad de PCr utilizada disminuye a medi-da que se reiteran los sprints, se ha constatadouna elevada participacin relativa en los proce-sos energticos del metabolismo de PCr, queparece estar relacionada con una reduccin dela participacin del metabolismo anaerbicoglucoltico.

La bibliografa citada se publicar en la segunda parte del artculo

32.74 60.46 64.78 66.77 66.22 67.61 67.98 68.79 67.17 64.95

%V

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Serie 1

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