FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO CONTENIDO Respuestas y adaptaciones fisiológicas con el ejercicio. I.
Utilización de los sustratos metabólicos durante el ejercicio
II.
Respuestas y adaptaciones musculares con el ejercicio A. Tipos de fibra muscular B. Tipos de contracción musculares
III.
Respuestas y adaptaciones cardiovasculares y respiratorias con el ejercicio A. Mecanismos reguladores B. Frecuencia cardiaca C. Volumen sistólico D. Gasto cardíaco E. Presión arterial F. Frecuencia respiratoria G. Volumen corriente H. Volumen minuto respiratorio I. Consumo de oxígeno J. Eliminación de dióxido de carbono K. Cociente respiratorio L. Equivalente respiratorio de oxígeno M. Intercambio y transporte de gases
IV.
Pautas para la prescripción del ejercicio
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RESPUESTAS Y ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS CON EL EJERCICIO. Introducción: El concepto de ejercicio cambia según las diferentes fuentes de la literatura. Para la Comisión del Comité Olímpico Internacional (C.O.I.), ejercicio se define como “cualquier movimiento corporal debido a una contracción muscular voluntaria que genere un gasto energético mayor al reposo”. Y se expresa en las actividades cotidianas , las actividades físicas recreativas y el deporte. Para cubrir este gasto extra de energía se presentan respuestas en los diferentes sistemas del individuo; cuando la actividad física se realiza en forma periódica y programada se obtienen adaptaciones fisiológicas que permanecen aún durante el reposo. Estas modificaciones y adaptaciones dependen del tipo, la intensidad y la duración del ejercicio que se realiza, ya sea estático o dinámico. El ejercicio se puede clasificar según el tipo de metabolismo que se utiliza para el suministro de energía (aeróbico, anaeróbico), el tipo de contracción que se realiza (estático, dinámico) o según el objetivo de éste (recreativo, terapéutico, competitivo). I. Utilización de los sustratos metabólicos durante el ejercicio Diana Patricia Díaz Hernández, MD. MSc Fisiología del Ejercicio, Universidad de Antioquia. Profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia.
El adenosintrifosfato (ATP) es el sustrato energético inmediato utilizado por la célula muscular. Ahora bien, con el fin de resintetizar el ATP que se utiliza y mantener los depósitos, el músculo cuenta con tres sistemas: 1) el
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de
la
fosfocreatina
(PC),
2)
la
glicólisis
anaeróbica
(glucolítico/glucogenolítico), y 3) el metabolismo aeróbico. Cada una de ellos tiene una participación mayor según la intensidad y la duración de la actividad física; es así como, en actividades de pocos segundos de duración y de alta intensidad utilizan, principalmente. el sistema de los fosfágenos (ATP, PC); en actividades de alta intensidad y de 30 a 60 segundos
de
duración
utilizan,
preferentemente,
el
metabolismo
glicolítico/glicogenollítico y, actividades de mayor duración con intensidades así sean moderadas o leves utilizan, predominantemente, el metabolismo aeróbico. La hidrólisis del ATP (ATP → ADP + Pi + 46 KJ) da la energía requerida para la contracción muscular; sin embargo, las reservas de ATP son sólo de 5x10-6 moles por gramo de tejido muscular, con una concentración igual en las fibras musculares tipo I y tipo II; estas reservas cubren las demandas energéticas sólo durante 0,5 segundos de actividad física intensa; por lo que el ATP actúa no como un deposito de energía, sino como un sistema que transfiere energía. Ahora bien, la PC es el sustrato que más rápidamente provee el ATP requerido, ya que sólo compromete una vía enzimática (PC + ADP → ATP + creatina), con la participación de la enzima creatinquinasa, esta enzima se activa cuando incrementan las concentraciones citoplasmáticas de ADP y se inhibe, en cambio, cuando las concentraciones de ATP son altas: Las reservas musculares de PC son tres veces superiores a las del ATP (15 x10-6 mol/g de tejido muscular). En reposo el contenido de fosfocreatina en las fibras musculares tipo I es 5 a 15 % menos que en las fibras tipo II; su resíntesis se realiza en la recuperación, a partir del ATP obtenido mediante el metabolismo aeróbico, y al parecer es completa luego de cuatro minutos.
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La resíntesis de PC es más alta en los deportistas de resistencia que en los de potencia. Si la actividad física continúa y las demandas energéticas son mayores, lar reservas de PC disminuyen; se incrementan las concentraciones de ADP, AMP y protones libres en la célula muscular las cuales activan las utilización de otros sustratos metabólicos como la glucosa o el glucógenos a través del sistema glicolítico-glicogenolítico anaeróbico; con la formación de piruvato y,posteriormente lactato y una ganancia neta de dos moléculas ATP a partir de una molécula de glucosa o de tres a partir de una de glucógeno. Esta vía metabólica no requiere del oxígeno, aunque el piruvato producido puede participar, posteriormente, en la síntesis de ATP por la vía aeróbica. El ingreso de la glucosa a la célula muscular requiere de un transportador específico, el GLUT4, dependiente de insulina; luego de la glucosa ingresar a la célula requiere ser fosforilada a glucosa seis fosfato (Glucosa 6P) por acción de la hexoquinasa II; once pasos, catalizados enzimáticamente, se realizan en el citoplasma, con la formación, como se dijo antes, de dos moléculas de piruvato a partir de una de glucosa. El paso de piruvato a lactato tiene el objetivo de mantener el estado redox del citoplasma, el piruvato reoxida el NADH + H+ reduciéndose a lactato (piruvato + NADH + H+ → lactato + NAD+). Es muy frecuente encontrar en los textos y artículos de Fisiología del ejercicio que en la glicólisis anaeróbica se produce ácido láctico, el cual se disocia en lactato y un protón libre, y que, consecuentemente, incrementa la concentración intracelular de hidrogeniones; sin embargo hay múltiples investigaciones que demuestran que durante la glicólisis se genera lactato y no ácido láctico; además, los protones adicionales que se han medido corresponden a la hidrólisis del ATP (la conversión de ATP en ADP y fosfato implica la liberación de un protón) y no a la disociación del ácido
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láctico. Un incremento de las concentraciones plasmáticas de lactato, no necesariamente
implica
aumento
proporcional
de
los
protones
intracelulares; la concordancia se observa porque concomitantemente se presenta hidrólisis de ATP. Recordemos que la obtención de energía, por esta vía metabólica, utiliza como sustrato a la glucosa o al glucógeno. En condiciones normales el glucógeno muscular corresponde al 0,7% del peso de éste, las reservas de glucógenos se pueden incrementar con programas de entrenamiento, al parecer, por incremento en la producción de la glucógeno sintetasa (enzima que regula la velocidad de síntesis del glucógeno). De otro lado el contenido de glucógeno es mayor en las células tipo I que en las tipo II. Se requiere, principalmente, del metabolismo aeróbico cuando se prolonga la duración de la actividad física o disminuye la intensidad de ésta, la cantidad obtenida de ATP es mayor, pero debido a que hay varias reacciones metabólicas involucradas se requiere más tiempo. A partir de la Acetil CoA, en la mitocondria, se inicia el ciclo de krebs cuyo fin es la obtención de hidrogeniones, los electrones de éstos ingresan a la cadena transportadora y la energía liberada de estos procesos es utilizada para la refosforilación del ADP; finalmente, el oxígeno es el aceptor de los hidrógenos para formar agua. La ganancia neta es de 36 moles de ATP por molécula de glucosa. Durante la realización de una actividad física no hay compromiso de sólo una de las vías metabólicas encargadas de la producción de energía; realmente, hay interacción entre ellas, se presenta el predominio de una, dependiendo de la duración y la intensidad a la cual se realice la actividad física, es así como a mayor intensidad y menor duración existe una mayor
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participación del metabolismo anaeróbico, mientras que a mayor duración y menor intensidad el predominio del metabolismo aeróbico es mayor. II. Estructura molecular, clasificación y adaptación del músculo con el ejercicio, Diana Patricia Díaz Hernández, MD. MSc Fisiología del Ejercicio, Universidad de Antioquia. Profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia.
El músculo esquelético está conformado por fascículos, y éstos por múltiples células o fibras musculares. Como características importantes de la célula muscular están: a) contienen múltiples núcleos localizados cerca de la membrana plasmática; b) el principal componente del citoplasma son las miofibrillas, estructuras cilíndricas de 10 a 50 µm de diámetro y 1 a 40 mm de longitud, encargadas de la contracción muscular, c) rodeando la miofibrilla y asociado a ella está el retículo sarcoplásmico, importante reservorio intracelular de calcio, y d) conectado al retículo sarcoplásmico se encuentran los túbulos en T, invaginaciones de la membrana celular, encargados de la transmisión del potencial de acción desde la placa neuromotora. Cada miofibrilla contiene múltiples unidades repetidas llamadas sarcómeros, correspondientes a la unidad funcional contráctil; en ellos se encuentran los filamentos delgados, formados por la actina y otras proteínas asociadas; entre los filamentos delgados están los filamentos gruesos, constituidos por la proteína miosina II (Figura 1). Los filamentos gruesos de miosina son el mayor constituyente de la banda A. En su región central se encuentra una región más clara llamada la zona AH, en la que aparecen sólo filamentos gruesos; en su región media se observa la línea M. Las otras dos fracciones de la banda A que se sitúan a cada lado
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de la zona AH se denominan zonas AI, constituidas por filamentos gruesos y delgados. La banda I está compuesta por filamentos delgados, en ella aparece una línea oscura que se denomina la línea o disco Z (Figura 2).
músculo
fascículo
miofibrilla
sarcómer o
Figura 1.
Organización del músculo esquelético. Modificado de interactive
Physiology (ADAM – Branston MJ)
El deslizamiento de los filamentos de miosina sobre la actina lleva al acortamiento del sarcómero y la interacción entre la actina y la miosina es la responsable de la generación de la
fuerza. Sin embargo, ahora existen
evidencias de que el proceso es más complicado, de tal forma que la transmisión de la fuerza de los filamentos de miosina al disco Z es mediada tanto por los filamentos de actina como por las moléculas de titina, además,
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se acepta que la transmisión de la fuerza lateral a los sarcómeros adyacentes se debe a un sistema de filamentos intermedios (figura 2). Los filamentos gruesos están conformados por múltiples estructuras proteicas, la miosina. Cada molécula está conformada por dos cadenas pesadas idénticas (MHC), cada una con un peso molecular de 230 KDa, y dos pares de cadenas livianas (MLC) con un peso de 20 KDa. La porción amino terminal de las cadenas pesadas forma la cabeza globular, el resto de ellas se asocian y se enrollan entre sí formando un dímero estable; las MLC se localizan en la cabeza globular. A la región intermedia entre la cabeza y la cola se le denomina funcionalmente cuello, ya que tiene la posibilidad de giro, movimiento importante en el proceso de la contracción. En el filamento grueso las moléculas de miosina están agrupadas a lo largo de sus colas y sus cabezas se proyectan al exterior. Por medio de proteasas la miosina se puede dividir en dos fragmentos: la meromiosina pesada, que contiene la cabeza y parte de la cola, y la meromiosina liviana, que contiene el resto de la cola. De la hidrólisis de la meromiosina pesada se obtienen los fragmentos S1 y S2. Cada fragmento S1 contiene la cabeza y un par de cadenas livianas; este fragmento es el dominio motor de la molécula de miosina, encargado de la unión a la actina y con actividad ATPasa; el fragmento S2 corresponde a la región del cuello ya mencionada. Se han identificado varias isoformas de la MHC: la embrionaria, la neonatal, la lenta, las rápidas IIa, IIx y IIb en el músculo esquelético; y las α y β en el músculo cardíaco. Aunque el gen para la MHC IIb se ha identificado en humanos, no hay evidencia de su expresión para la formación de proteína. La actividad de la ATPasa del fragmento S1 varía en cada isoforma de la MHC.
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Los filamentos de actina son el elemento estructural constituyente de los filamentos delgados; están formados por múltiples subunidades de la proteína globular actina G, con un peso molecular aproximado de 40 KDa. La disposición que toman los monómeros de miosina al formar la actina F crea una depresión central donde se localizan las otras dos proteínas que conforman el filamento delgado: la tropomiosina y la troponina.
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La tropomiosina es una molécula en forma de varilla que se localiza en el surco formado por la actina. Está constituida por dos cadenas polipeptídicas, cada una de ellas con un peso molecular de 40 Kda; su principal función es bloquear, en el músculo en reposo, los centros activos de la actina para la miosina, lo que impide la unión de ellas; además, le ofrece rigidez y estabilidad a la cadena de actina. La troponina es una proteína involucrada en la regulación del músculo esquelético por el calcio; está conformada por
tres subunidades
polipeptídicas: T, C e I. La troponina T (unión a la tropomiosina) tiene un peso molecular de 37 KDa, se encuentra unida al extremo de la tropomiosina y, además, se fija a las otras dos subunidades; cuando interacciona con la tropomiosina, ésta cambia de posición dejando libres los sitios activos de la actina los cuales se unen a las cabezas de la miosina. La troponina C (unión al calcio) tiene un peso molecular de 18 KDa, forma complejos con los iones de calcio. Tienen cuatro sitios de unión con el calcio, con distintos grados de afinidad; los dos lugares de mayor afinidad permanecen unidos aun con el músculo en reposo; con el inicio de la contracción los otro dos lugares también se unen al calcio y de esta forma la troponina C interactúa con la troponina T. La troponina I (actividad inhibidora) tiene un peso molecular de 24 Kda;
presenta una acción inhibitoria de la actividad ATPasa, lo que
impide la formación de los puentes acto-miosínicos. En un filamento de actina existe una molécula del complejo de troponina por cada siete monómeros de actina. Los filamentos gruesos y delgados del sarcómero están localizados a una distancia ideal para que se realice la contracción muscular con la rapidez o patencia que se requieran. Además de las proteínas ya mencionadas, que intervienen en la contracción muscular, hay otro grupo de proteínas estructurales que participan en la organización de la miofibrilla. La titina,
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también llamada conectina, es la proteína de mayor tamaño conocida; está conformada por una cadena de más de 27000 aminoácidos, con un peso molecular aproximado de 3 millones de Da; su longitud coincide con la mitad de la longitud del sarcómero en reposo y se extiende desde el centro del sarcómero hasta la línea Z, con su extremo amino terminal en ésta y su extremo carboxilo terminal en la línea M. El filamento de titina es intrínsecamente elástico en la mayor parte de su longitud y actúa como un conector entre el filamento grueso y la línea Z, impartiendo continuidad y estructura al sarcómero; además, es la encargada de soportar la tensión pasiva del músculo. La nebulina comprende entre el 2 y el 3% de la proteína del músculo esquelético, con un peso de 600 a 900 Kda. La molécula de nebulina se localiza a todo lo largo del filamento delgado, con su carbono terminal localizado en la línea Z; esto sugiere que la nebulina forma un compuesto con la actina, la tropomiosina y la troponina. La molécula de nebulina es proporcional a la longitud del filamento delgado, por lo que se cree que esta molécula se encarga de regular la longitud de este filamento.
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Las miofibrillas se unen unas a otras, lado a lado, mediante un sistema de filamentos intermedios de desmina, los que le dan estabilidad mecánica a la fibra muscular; todo este complejo se une a la membrana plasmática de la célula muscular mediante diversas proteínas que son actualmente objeto de estudio; entre ellas encontramos la distrofina, proteína con un peso molecular de 400 KDa constituye el 0,002% de la proteína total de la fibra. Aunque la función molecular de la distrofina no es bien conocida, parece estar involucrada en la unión de los filamentos de actina a la membrana plasmática y tiene importancia imprescindible en la prevención de la degeneración de la fibra muscular. Los filamentos de actina están anclados a la línea Z por medio de un grupo de proteínas que forman una trama cuadrangular. Una de las proteínas más importantes de esta región es la α actinina, proteína dimérica de dos cadenas idénticas con un peso molecular de 190 KDa. Los filamentos de miosina están sostenidos mediante una trama hexagonal por medio de proteínas asociadas que se unen a la zona media a lo largo de los filamentos gruesos bipolares.
Zona AH Banda I miosina
t titina
nebulina
atina
Línea Z
Banda A
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1. Figura 2. Organización del sarcómero (tomado de Molecular Biology of cell. 1993)
La contracción muscular: La contracción se produce por el acortamiento del sarcómero, debido al deslizamiento de los filamentos de miosina sobre los de actina, sin que la longitud de ellos filamentos cambie. Se inicia cuando una señal procedente del nervio (neurona motora) dispara un potencial de acción en la membrana plasmática de la célula muscular, el cual se transmite por los túbulos en T hasta el retículo sarcoplásmico; allí estimula la apertura de los canales de calcio dependientes de voltaje y la consiguiente liberación, al citosol, de este ion, donde se fijan a la troponina C, permitiendo una modificación en la conformación de la troponina T y un desplazamiento de la tropomiosina que deja al descubierto los sitios activos de la actina para su unión a la miosina. Se inicia así la contracción de cada una de las miofibrillas impulsadas por la interacción entre las cabezas de miosina y el filamento de actina adyacente. Tipos de fibra muscular: El músculo esquelético humano está compuesto por varios tipos de fibras musculares, cada una de ellas con propiedades contráctiles particulares. Su clasificación se realiza de acuerdo a la presencia de alguna de las isoformas de la miosina, las cuales se diferencian en la velocidad a la que trabaja su ATPasa. La expresión diferencial de la miosina se relaciona con la función muscular y la adaptación a las demandas fisiológicas. Las fibras tipo I, de contracción lenta, con un tiempo de contracción pico de 90 a 140 mseg; tienen una alta capacidad oxidativa, generan ATP a partir de
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los ácidos grasos y la glucosa, pero presentan
un sistema enzimático
glucolítico poco desarrollado, son ricas en mitocondrias y mioglobina y poseen una densidad capilar alta. Son fibras que se adaptan al trabajo prolongado y resisten bien a la fatiga. Las fibras tipo II, de contracción rápida, con un tiempo de contracción pico de 40 a 90 mseg; tienen un sistema enzimático glucolítico bien desarrollado, gran parte del ATP requerido lo obtienen por medio de la glucólisis anaeróbica, por lo cual la producción de lactato es alta; presentan menor actividad oxidativa, menor contenido de mitocondrias, y se fatigan más rápidamente que las tipo I. Se subdividen en IIa, IIb y IIx; las fibras IIb y las IIx son más rápidas que las IIa; en los humanos sólo se expresan las fibras IIa y IIx. En promedio, un adulto saludable tiene en el músculo cuádriceps del muslo un porcentaje similar de fibras lentas y rápidas; sin embargo, hay personas con un porcentaje de fibras lentas del 95% (maratonistas) o del 19% (velocistas). La proporción de fibras tipo I o II es, al parecer, determinada genéticamente; la especialización se inicia en la vida fetal hacia la semana 20 y culmina al año de vida. Además, el tipo de motoneurona que inerva la fibra muscular puede determinar las propiedades contráctiles de ellas; es así como las motoneuronas que inervan las fibras musculares tipo II tienen una mayor frecuencia de disparo que aquellas que inervan las fibras tipo I. Adaptaciones musculares con el ejercicio: El tejido muscular es uno de los más adaptables del cuerpo humano, según el tipo de entrenamiento que se realice se pueden obtener cambios específicos en las células. Es así como un entrenamiento de fuerza puede
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duplicar o triplicar el tamaño muscular, mientras que si un músculo no se utiliza, sufre atrofia, hasta del 20%, en dos semanas. Con el entrenamiento se pueden lograr adaptaciones de todos los componentes
implicados
en
la
contracción
muscular:
neurológicas,
musculares y metabólicas. Se conoce poco sobre las adaptaciones neurológicas con el entrenamiento; los estudios realizados en ratas encontraron incremento del área terminal de la neurona presináptica con el entrenamiento de resistencia y
mayor longitud de las ramificaciones y
sinapsis de forma más dispersa e irregular con el entrenamiento de alta intensidad. Con el entrenamiento de fuerza se logra obtener un incremento rápido de la fuerza muscular sin aumento de la masa muscular, lo que se explica por qué con el aprendizaje del gesto deportivo se logra reclutar todas las unidades motoras comprometidas e invertir el orden de reclutamiento de ellas, iniciando por las que generan una mayor fuerza (figura 3).
% de contribución de la fuerza máxima
100
Factores Factores hipertróficos
50
0 4 140
8
12
Semanas de entrenamiento Figura 3: Adaptaciones neurales e hipertróficas según el tiempo de entrenamiento (Sale et al, 1992)
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Con el entrenamiento no se logra la formación de células musculares nuevas, el incremento en el tamaño se obtiene por la síntesis de miofibrillas. El estímulo que el ejercicio ejerce sobre las fibras musculares activa los genes para la producción de proteínas contráctiles; además, si bien la fibra muscular no puede dividirse, las células satélites que se encuentran, al parecer, bajo la membrana basal de la fibra muscular, se pueden fusionar con ésta y aportar nuevos núcleos, los cuales, al ser estimulados, inducen la síntesis de las proteínas de la miofibrilla. Las fibras musculares experimentan cambios, según las características del entrenamiento; es así como en deportistas de resistencia se encuentra un mayor porcentaje de fibras tipo I (60-65%), mientras que en deportistas de potencia es mayor el porcentaje de fibras tipo II (65%). Dependiendo del entrenamiento, se pueden presentar otros cambios en las fibras musculares: con el de resistencia se presenta incremento en el número de capilares, en el contenido de mioglobina y en el número, el tamaño y el volumen de las mitocondrias; la hipertrofia, por incremento en el número de miofibrillas, es más característica con el entrenamiento de potencia.
Tipo I Tipo IIA Tipo IIX
% de músculo
Lesión medular
Sedentario Atleta de velocidad
Actividad regular
Atleta resistencia extremo
Atleta media distancia Atleta maratón
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Figura 4: cambios de la fibra muscular según el tipo de entrenamiento (Tomado de Scientific Am 2000)
III. Respuestas cardiovasculares y respiratorias con el ejercicio Alvaro Ortiz Uribe, MD. Especialista en Medicina Deportiva. Diana Patricia Díaz Hernández, MD. MSc Fisiología del Ejercicio, Universidad de Antioquia. Profesora de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia.
Para hacer más compresibles las respuestas fisiológicas del sistema cardiovascular y respiratorio durante el ejercicio se hace necesario el abordaje conjunto de los dos sistemas; ya que, las funciones principales de ellos son: 1) asegurar el aporte de oxígeno a la célula muscular que realiza la actividad física 2) eliminar el dióxido de carbono (CO2) producto de desecho de los procesos metabólicos que allí ocurren y 3) colaborar en el proceso de termorregulación. A. Mecanismos reguladores Durante la realización de una actividad física se estimulan diversos mecanismos reguladores de las respuestas cardiovasculares y respiratorias. Inicialmente estas respuestas se deben a un aumento del tono simpático y a un descenso o inhibición parcial de la función del parasimpático, generados por diversas vías: 1) estímulos de la corteza motora, 2) estímulos provenientes de propioceptores musculares y tendinosos, 3) estímulos del centro vasomotor (bulbo raquídeo), 4) estímulos de los termorreceptores cutáneos y centrales, 5) estímulos de los receptores pulmonares, 6)
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estímulos de los quimiorreceptores que captan la composición del medio (hipoxia,
acidosis,
hipercapnia,
hiperglicemia),
7)
estímulos
de
los
barorreceptores carotídeo y aórtico y 8) estímulos de los receptores de volumen de las aurículas y los grandes vasos. El hipotálamo integra esta información y elabora una respuesta vegetativa que por vía de la médula espinal va a los diferentes órganos. El corazón tiene entonces un control central desde la corteza motora, lo que explica la llamada respuesta anticipatoria al ejercicio físico. Se estimula el sistema simpático y se presenta aumento de la frecuencia cardiaca (FC), de la contractilidad del miocardio y del volumen de eyección. Además permite redistribución del flujo sanguíneo por vasodilatación en el músculo activo y vasoconstricción en los reservorios sanguíneos. En conclusión, el corazón ante el estímulo simpático, durante el ejercicio, presenta: efecto cronotrópico, dromotrópico, batmotrópico e inotrópico positivo, es decir, aumento de la frecuencia, la velocidad de conducción, la excitabilidad y la fuerza de contracción cardiaca y, en consecuencia, aumento de la fracción de eyección y del volumen minuto, lo que lleva a un aumento del gasto cardiaco (GC) y la presión arterial sistólica (PAS) en forma proporcional a la intensidad del ejercicio. La presión arterial diastólica (PAD) no incrementa debido a que existe un reflejo local que estimula la vasodilatación arteriolar ante el incremento de la presión de CO2, el potasio intersticial, la adenosina, la histamina, las prostaglandinas, la temperatura corporal y la disminución de la PaO 2 y del pH. B. Frecuencia cardiaca (FC)
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Con la realización de un ejercicio dinámico, en el que se alterna la contracción y la relajación musculares, de intensidad progresiva, se observa un incremento de la FC, en una relación lineal con la carga y el VO2, hasta alcanzar el 80% de la capacidad máxima de trabajo, luego de esto el incremento es menor y se pierde la linealidad hasta alcanzar un valor máximo (FCmáx), donde a pesar de que se incremente la carga de trabajo, no se observan aumentos en la FC (figura 5). La taquicardia se debe al estímulo del sistema nervioso simpático sobre las células marcapaso del corazón, y a la inhibición del sistema parasimpático. Factores como la edad, el grado de entrenamiento, la temperatura y la humedad ambientales y la hora en que se realiza la actividad física, pueden modificar la respuesta de la FC. Con la edad disminuye la FCmax. La FCmax teórica en personas sanas, se calcula por medio de la formula 220 – la edad, con una desviación estándar de más o menos 10 a 12 latidos por minuto. Con el entrenamiento de tipo aeróbico se modifica la velocidad de ascenso, a una misma intensidad de trabajo, con respecto a las personas no entrenadas; igualmente, la FC en condiciones de reposo es menor. Con el incremento de la temperatura y la humedad ambientales y la disminución
FC
de la presión atmosférica se presenta una respuesta mayor de la FC.
0
10
20
Tiempo en minutos Intensidad
30
19
Figura 5. Comportamiento de la frecuencia cardíaca durante la realización de una actividad física de intensidad progresiva C. Volumen sistólico (VS): Durante un ejercicio de intensidad progresiva se presenta, también, una relación lineal entre el VS y la intensidad del trabajo, hasta alcanzar el 40 al 60% de la capacidad de trabajo máxima, luego del cual se observa una meseta hasta el 70% de la capacidad de trabajo máximo y, finalmente, un descenso secundario a la disminución del llenado ventricular por
Volumen sistólico
acortamiento de la diástole al incrementar la FC (figura 6).
Figura 6.
Comportamiento del volumen sistólico (VS), durante la 40-60 80-90 realización de una actividad física de intensidad progresiva VO2 max. (%) D. Gasto cardíaco (GC): El producto de la FC por el VS determina el GC. Durante el ejercicio de intensidad progresiva se presenta un incremento lineal del GC hasta de 20L/min; este incremento es directamente proporcional a la intensidad de la carga hasta alcanzar un valor del 60% al 70% de la capacidad de trabajo
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máxima, el cual se debe, fundamentalmente, al incremento del VS. Luego se pierde la linealidad y el incremento es menor; ya que el VS se estabiliza y dependería, fundamentalmente, al aumento de la FC . A intensidades máximas se puede observa disminución del GC secundario a la disminución
Gasto cardíaco
del VS, de la fuerza de contracción ventricular o de ambos (figura 7).
Figura 7 .
Comportamiento del 60-70 Gasto
90-95 (GC), durante la cardiaco
realización de una actividad física VO de 2intensidad max. (%) progresiva E. Presión arterial (PA): El comportamiento de la presión arterial, sistólica y diastólica, durante la realización de una actividad física, dinámica, de intensidad progresiva es diferente; De un lado, la PAS incrementa de forma lineal y progresiva, con la intensidad de la carga y del VO2, aproximadamente 8 a 12 mmHg por cada 3,5 mL/Kg/min de oxígeno consumido, hasta alcanzar un valor máximo entre 190 y 220 mmHg; a intensidades máximas se puede observar una ligera disminución, secundaria a la disminución del GC. De otro lado, La PAD permanece constante, con respecto a los valores de reposo; en algunas ocasiones incrementa o disminuye ligeramente, como consecuencia de la disminución de la resistencia periférica que se obtiene en respuesta al efecto de los agentes locales vasodilatadores (figura 8).
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Durante el ejercicio estático, donde se presenta una contracción muscular sostenida, el incremento de la PAS es poco, mientras que la PAD aumenta y
Presión arterial (mmHg)
secundario a la mayor resistencia vascular periférica.
210 190
Sistólicaaccaa
170 150 130 110 90
Diastólica
70 50
0
50
100
150
200
250
Figura 8. Comportamiento deIntensidad la presión (watios) arterial (PA), durante la realización de una actividad física de intensidad progresiva F. Frecuencia respiratoria (FR): Durante la realización de una actividad física dinámica de intensidad progresiva, se presenta un incremento de la FR de forma proporcional a la intensidad, hasta alcanzar valores de 50 a 60 respiraciones por minuto. G. Volumen corriente (VC): Es la cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en cada respiración, su valor de reposo es de aproximadamente 0,5L o un décimo de la capacidad vital. El volumen corriente alcanza, en intensidades máximas de
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trabajo entre dos y dos con cinco litros, lo que equivale, aproximadamente, al 50% de la capacidad vital. H. Volumen minuto respiratorio (VMR): Se refiere a la cantidad de aire que se ventila en un minuto; se obtiene de multiplicar el volumen corriente por la frecuencia respiratoria; su valor promedio, en condiciones de reposo, es de 4,5 a 6L/min y su incremento depende del aumento de la FR, del VMR o de ambos. Durante la realización de ejercicios de intensidad moderada, el incremento del VMR depende, principalmente del VC, mientras que a mayores intensidades la FR es el factor determinante. El comportamiento de la intensidad del trabajo con respecto al VMR muestra una relación lineal, la cual se pierde cuando la ventilación se hace más intensa, el punto en que se pierde la relación lineal se conoce como el umbral anaeróbico ventilatorio (figura 9) y se ha asociado con el incremento observado en la concentración sanguínea del lactato y en la producción de CO2 (VCO2). En atletas bien entrenados el VMR puede alcanzar valores de 200L/min mientras que en personas sedentarias sanas, su valor es de 120 a 150 L/min
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Figura 9. Comportamiento del volumen corriente (VMR) durante la realización de una actividad física de intensidad progresiva
Durante la realización de un ejercicio de intensidad constante el comportamiento de la ventilación pulmonar se desarrolla en tres fases en el tiempo: En la fase I, de adaptación rápida, la ventilación aumenta en forma brusca e inmediata; dura 30 a 50 segundos. En sujetos entrenados puede anticiparse al ejercicio (respuesta anticipatoria al ejercicio). Esta fase es gobernada por el sistema nervioso central, pero también hay influencia del sistema nervioso periférico por estímulos originados en husos musculares, receptores tendinosos y articulares. En la fase II, de adaptación lenta, hay un ajuste gradual de la ventilación hasta estabilizarse; dura de tres a cuatro minutos. Sus modificaciones se deben a las variaciones de las presiones de los gases sanguíneos. Esta fase es gobernada por un control humoral en el que intervienen quimioreceptores periféricos en el seno carotídeo, la aorta y, posiblemente, en las cavidades cardíacas derechas, la arteria pulmonar o el pulmón, sensibles a cambios de la concentración de O 2, de CO2 y del pH. También se presenta un aumento de las catecolaminas, por activación del sistema simpático. Finalmente, la fase III, de estabilidad, sólo se presenta en ejercicios submáximos. Aumenta la ventilación alveolar y la PCO2 se mantiene cerca del nivel en estado de reposo, es regulada también por el control humoral (figura 10).
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Fase III 80 70 60
Fase II
50 40
Ventilación ( Lit/min ) Fase I
30 20
Ejercicio
10 0
0
5 10 15 Tiempo ( min )
20
25
Figura 10. Comportamiento de la ventilación pulmonar durante la realización de un ejercicio estable.
I. Consumo de oxígeno (VO2) Es la cantidad de oxígeno consumido por el organismo en un momento determinado; se utiliza como indicador de la capacidad física de trabajo y, durante el proceso de entrenamiento, del progreso de las capacidades aeróbicas; se expresa en mL/min, en mL/Kg/min o en METS. En condiciones basales el VO2 es de 3,5mL/Kg/min (1MET). Durante una actividad física en la cual se incrementa progresivamente la carga de trabajo se observa una relación lineal entre ellos hasta alcanzar un valor máximo a partir del cual se puede obtener una meseta, dependiendo de la persona evaluada; esto es, a pesar del incremento en la carga no se observa aumento en el VO2. Se ha clasificado la intensidad a la cual se realiza una actividad física según el VO2 consumido; es así como actividades con consumos de oxígeno menores del 50% del VO2 máximo (VO2max) se consideran como leves, entre el 50% y el 80% moderadas y mayores del 80% intensas.
25
El VO2max se define como la máxima cantidad de O2 que un organismo puede extraer, transportar y utilizar durante la realización de un ejercicio máximo, a nivel del mar, y durante el cual hay la participación del mayor número de grupos musculares posibles. Es el indicador más utilizado para controlar la eficiencia en la utilización de los procesos energéticos aeróbicos por el organismo durante el trabajo físico y puede alcanzar valores desde 35 mL/Kg/min en una persona sedentaria, sana, hasta valores superiores a 80 mL/Kg/min, en atletas entrenados. El VO2max depende de varios factores: 1) genéticos, hay una gran aporte genético en los valores de VO 2max; es así como personas sin ningún entrenamiento aeróbicos pueden tener valores altos de VO 2max; 2) el género, se encuentran valores de VO2max más altos en hombres que en mujeres; 3) el peso, si se mide el valor de VO 2max en valores absolutos es más alto en las personas de mayor peso; por tal motivo, para hacer comparaciones más precisas entre individuos, el valor absoluto del VO 2max se debe dividir por el peso de la persona; 4) el grado de entrenamiento, a mayor actividad de tipo aeróbica se obtendrán valores más altos de VO2max, y 5) la edad, el valor máximo de VO 2max se alcanza a los 20 años, se mantiene hasta los 30 a 35 años, para luego disminuir, gradualmente, de tal forma que a los 65 años el VO 2max representa el 70% del valor observado a los 25 años. Durante la realización de una actividad física de intensidad progresiva se considera que se alcanzó el VO2max cuando en la curva del VO2 se observa una meseta o cuando el aumento es inferior a 150mL/min luego de dos incrementos sucesivos de la carga (figura 11). Durante la realización de una actividad física de intensidad constante, el VO2 presenta un incremento
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gradual desde sus valores de reposo hasta alcanzar un valor estable, el cual permanece hasta finalizar el ejercicio.
Figura 11. Comportamiento del consumo de oxígeno (VO2, azul) y la producción de dióxido de carbono (CO 2, rojo) durante la realización de una actividad física de intensidad progresiva
J. Eliminación de CO2 (VCO2): El CO2 producto de los procesos metabólicos es eliminado durante la respiración, su producción aumenta de manera proporcional al incremento de la intensidad de la actividad física; en trabajos submáximos su producción es inferior al consumo de oxígeno y a intensidades mayores del 80 al 85% de la capacidad máxima de trabajo su eliminación alcanza valores iguales o mayores a los del VO2 debido a: 1) el sustrato que se metaboliza es, principalmente, los carbohidratos y 2) los iones hidrógeno provenientes de la hidrólisis del ATP reaccionan con el bicarbonato produciendo ácido carbónico que, posteriormente, pasa a CO2 y agua
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K. Cociente respiratorio (CR) Es la relación entre VCO2 producido en un minuto, como producto de la actividad metabólica del organismo, con respecto al VO 2 (VCO2/ VO2). En condiciones de reposo esta relación es menor de uno (0,86) debido a que los principales sustratos que el organismo utiliza en reposo son los ácidos grasos libres, Con intensidades físicas menores del 90% de la capacidad máxima de trabajo la relación permanece en valores menores de uno; cuando la intensidad se hace mayor la relación incrementa hasta alcanzar valores iguales o mayores de uno, lo que indica que, en estas circunstancias, los carbohidratos son el sustrato metabólico para la producción de energía. L. Equivalente respiratorio para el oxígeno (ER) Es la relación entre la cantidad de aire movilizada en un minuto y el VO 2 (VMR/ VO2); indica el aire que se debe respirar cuando se consume un mililitro de oxígeno; en reposo su valor es, aproximadamente, de 30 (30 litros de aire movilizado por un litro de oxígeno consumido). Durante un ejercicio de intensidad moderada la relación decrece a un valor cercano a 20, por la mayor eficiencia en el intercambio gaseoso a través de la membrana alveolo – capilar. Durante el ejercicio intenso esta relación se incrementa por encima de 30 debido a que hay un incremento, proporcionalmente mayor, del VMR con respecto al del VO2; el cual se hace a expensas, fundamentalmente, de la FR. M. Intercambio y transporte de gases. La capacidad de difusión del O2 es la cantidad de O2 que puede difundirse de los alvéolos a los capilares pulmonares a través de la membrana a un gradiente de presión de 1mmHg en un minuto.
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La cantidad de gas disuelto en la sangre depende de la temperatura de la sangre, de la presión del gas en el alvéolo y de la solubilidad del mismo, pero como la temperatura y la solubilidad no cambian sustancialmente durante el ejercicio, la presión del gas en el alvéolo es el factor determinante de la presión de gas en la sangre. Lla difusión del O2 depende de la velocidad de entrada del O2
a los
pulmones y de la velocidad con que el O2 atraviesa la membrana alvéolocapilar
hacia
la
sangre.
Durante
el
ejercicio
el
VO2
aumenta
proporcionalmente a la intensidad del trabajo realizado, secundario a un incremento en la difusión del O2, tanto por la apertura de más capilares como por la dilatación de los ya abiertos, lo que lleva a una mayor superficie de intercambio. La capacidad de difusión del O2 aumenta en forma lineal con la intensidad del ejercicio, y se establece una meseta cerca al ejercicio máximo (Figura 12). 90 80
Entrenados
70
Capacidad de difusión ( mL de O2/min/mmHg) 60 50
No entrenados
40
0
1.0
2.0 Máximos
3.0
4.0
Reposo Intensidad
29
Figura 12.
Incremento de la capacidad de difusión de oxígeno con el
ejercicio En reposo, cuando el glóbulo rojo ha recorrido una tercera parte del capilar pulmonar, la PO2 de la sangre es similar a la de los alvéolos. Durante el ejercicio incrementa el GC, aumentando la velocidad de flujo sanguíneo y disminuyendo el tiempo que el eritrocito permanece en el capilar alveolar; sin embargo, es suficiente para saturar la hemoglobina, lo que significa que por intenso que sea el ejercicio, toda la sangre que recorre los capilares pulmonares recibe una adecuada oxigenación. El 98% de la sangre arterial está oxigenada; de ésta el 98,5% es transportada por la hemoglobina (oxihemoglobina); el otro 1,5% es transportado disuelto en el plasma. Al aumentar la PO2 en la sangre se incrementa la saturación de la hemoglobina. Durante el ejercicio la concentración de hemoglobina aumenta de un 5 a 10%, secundario a la hemoconcentración. Durante la realización del ejercicio la curva de disociación de la hemoglobina se desplaza a la derecha por descenso del pH secundario al incremento de la concentración de H+ y al aumento de la concentración del CO2, la temperatura y el 2,3 DPG (2,3 difosfatidil glicerol (Figura 13). La concentración de CO2 en los alvéolos depende de la velocidad de eliminación del CO2 desde la sangre y de la velocidad con que el CO2 sale de los pulmones por el mecanismo de la ventilación. La capacidad de difusión del CO2 en reposo (400 mL/min/mmHg), es veinte veces mayor que la del O 2; con el ejercicio se aumenta a 1200 - 1300 ml/min/mmHg. Este aumento, al igual que para el O2 , también se debe al incremento de la perfusión y de la superficie de intercambio gaseoso. Del CO2 que se transporta de los tejidos a
30
la circulación, un 7% viaja disuelto en el plasma y un 93% ingresa al eritrocito, del cual el 70% se convierte en ion bicarbonato (CO2 + H2O → H2CO3 → H++ HCO3-); el H+ se une a la hemoglobina y el HCO3- sale del eritrocito en intercambio con el Cl-, para transportarse disuelto en plasma; el 23% restante, del CO2 en el eritrocito, se transporta unido a la hemoglobina en forma de carbaminohemoglobina.
20
100 90
18
80
16
70
14
60
12
50
10
Saturación de la hemoglobina (%) 40
8
30
6
20
4
10 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2 Contenido de O2 en la hemoglobina 100 (mL por 100 mL sangre)
PresióndedelaOcurva (mmHg) Figura 13. Comportamiento de disociación de la hemoglobina por el 2 descenso del pH, y por aumento de la concentración de H+, del CO2, de la temperatura y del 2,3 DPG (2,3 difosfatidil glicerol).
IV. SISTEMA NEUROENDOCRINO Y EJERCICIO Luis Eduardo Contreras Vergara, MD. Especialista en Medicina Deportiva.
31
Médico de Indeportes Antioquia.
En la actualidad se sabe que no existe una separación funcional entre el sistema nervioso y el sistema endocrino.
Ello se debe a que existe
regulación de la secreción endocrina por el sistema nervioso autónomo y, en forma inversa, que también las hormonas participan en la regulación del sistema nervioso. Asimismo, se ha encontrado la presencia de hormonas en el sistema nervioso y de neurotransmisores en la sangre. Por ello, en el momento actual, la mayoría de los autores prefiere utilizar el término de Sistema neuroendocrino, en vez de la separación entre el sistema nervioso y el hormonal. A. Regulación hormonal: Aunque no se dispone en la actualidad de datos definitivos suficientes que permitan elaborar un esquema fiable de regulación hormonal durante el ejercicio, se expone, a continuación, un modelo reciente propuesto por algunos autores el cual reúne los conceptos más actuales al respecto. 1. Existen impulsos nerviosos procedentes de centros motores, y estímulos aferentes provenientes de distintos receptores sistémicos y de las zonas de trabajo muscular (barorreceptores, quimiorreceptores, osmorreceptores, receptores de temperatura, etc.) que convergen hacia el sistema nervioso central. 2. La zona del sistema nervioso central implicada en el mecanismo de regulación puede estar localizada en el hipotálamo y se le conoce como “Comando Central”. 3. La respuesta del Comando Central ante el ejercicio tiene tres componentes: a) un componente rápido, a cargo de la actividad simpático-suprarrenal, con producción de catecolaminas, la cual
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aparece incluso antes del comienzo del ejercicio, en respuesta a estímulos procedentes de centros motores y del sistema límbico. A medida que transcurre el ejercicio, participan estímulos procedentes de receptores situados en los músculos ejercitados, cápsulas articulares y tendones, así como de otros orígenes y procedencias: centros vasomotores (presión, volumen), receptores pulmonares, receptores de sensibilidad térmica cutánea y visceral. b) Un componente intermedio, que aparece una vez ha transcurrido algún tiempo del ejercicio, secundario a la secreción de hormonas hipofisiarias. Debido a ello, a los pocos minutos del inicio del esfuerzo se pueden detectar incrementos en los niveles sanguíneos de hormona del crecimiento, ACTH, PRL, ADH, TSH y, c) un componente lento originado a partir de las modificaciones del medio interno (como la hipoxia, el incremento del ácido láctico y, especialmente, la hipoglicemia) que modula las respuestas anteriores y estimula la actividad
vagal,
con
producción
de
hormonas
gastroenteropancreáticas (péptido intestinal vasoactivo (VIP); péptido histidina-isoleucina (PHI); gastrina; secretina; somatostatina, SRIF; polipéptido pancreático (PP) y sustancia P). Con el inicio del ejercicio es frecuente encontrar aumentos plasmáticos de las catecolaminas y, secundario a estímulos α adrenérgicos se presenta, también, inhibición de la secreción de insulina.
Del mismo modo, por
estímulo de los receptores β adrenérgicos, se produce aumento en la secreción de renina. Con la progresión de ejercicio, aparecen incrementos en los niveles de GH, ACTH, PRL, ADH y posiblemente de TSH. Con la estimulación de la corteza suprarrenal a través de la ACTH, se presenta aumento en los niveles de cortisol plasmático. Finalmente, transcurridos al menos 60 minutos del ejercicio, generalmente se pueden detectar
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incrementos en el plasma del VIP, el PHI, la gastrina, la secretina, la somatostatina, el polipéptido pancreático, la sustancia P y el glucagón. Durante la realización del ejercicio se observan modificaciones (aumentos o disminuciones) en las concentraciones sanguíneas de las hormonas, con respecto a los valores de reposo, las cuales usualmente se atribuyen a los diversos ajustes en la velocidad de secreción hormonal por las glándulas. Sin embargo, debe mencionarse que otras situaciones fisiológicas, diferentes a la secreción glandular, también son responsables de las concentraciones observadas, dentro de las cuales se incluyen: la hemoconcentración, la disminución de la velocidad de aclaramiento hormonal y la afinidad por los receptores. De otro lado, al analizar el comportamiento de las distintas hormonas durante el ejercicio, también se debe tener presente otros factores que pueden influir en la respuesta, como son: La intensidad y la duración del ejercicio, el nivel de entrenamiento de los deportistas, el tipo de alimentación, el sexo, la edad, el tipo de trabajo realizado (número de repeticiones y de series, pausas de recuperación entre ellas, intensidad relativa de cada repetición), las características individuales de los sujetos, la articulación de los distintos tipos de trabajo dentro de un ciclo determinado de entrenamiento (semanas o meses), el período de preparación, las condiciones ambientales, entre otros. En la revisión que se hará a continuación, sólo nos referiremos a las acciones principales, sobretodo en aquellos aspectos que tienen que ver con la adecuación del organismo frente al estrés del ejercicio y el entrenamiento, de algunas de las hormonas más importantes, agrupándolas en dos grupos: Hormonas de estrés o "contrarreguladoras" y hormonas anabólicas.
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B. HORMONAS DE ESTRES O CONTRARREGULADORAS La realización del ejercicio requiere que ocurran grandes modificaciones sistémicas que tienen por objeto adaptar al organismo a una nueva situación metabólica. Tales cambios, persiguen adecuar el aporte energético a las nuevas demandas de la contracción muscular y garantizar un suministro adecuado de glucosa al sistema nervioso. Durante el estado de reposo, el tejido muscular utiliza fundamentalmente los lípidos como fuente de energía, y el sistema nervioso la glucosa. Durante el ejercicio, si bien ocurre un aumento del metabolismo de los ácidos grasos del músculo, se producirá un incremento en la utilización de la glucosa por parte de éste. El músculo contiene pequeñas cantidades de lípidos y carbohidratos que aportan el combustible necesario para el ejercicio rápido y de corta duración. Sin embargo, el ejercicio prolongado requiere la movilización de fuentes extra-musculares adicionales de energía. Las hormonas que movilizan la energía durante el ejercicio se denominan “hormonas de estrés” y comprenden las catecolaminas, el glucagón, el cortisol y la hormona del crecimiento. Dichas hormonas elevan los niveles de glucosa y ácidos grasos libres en la sangre. La liberación de las cuatro hormonas durante la actividad física no es redundante, sino, por el contrario, sinérgica, con lo cual se garantiza el aporte energético adecuado y se preserva la glicemia para garantizar un buen funcionamiento cerebral. En general, se puede decir que este sistema, aunque complicado, funciona bien, por cuanto la limitación del ejercicio debida a una deficiencia de substratos energético al músculo y al cerebro, pocas veces se presenta. Efecto del ejercicio y del entrenamiento sobre la secreción hormonal
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1. Catecolaminas. Las acciones de la epinefrina sobre los distintos órganos y tejidos son complejas y se realizan tanto en forma directa como indirecta (a través de otras hormonas), son mediadas a partir de receptores tanto α como β adrenérgicos. Los principales efectos fisiológicos de las catecolaminas son: 1) En el páncreas, mediante acción α2, inhibe la secreción de la insulina, lo que limita la utilización de la glucosa por tejidos sensibles a esta hormona, como el músculo esquelético. Por efecto β, las catecolaminas, estimulan la secreción de glucagón. a) En el hígado estimula la glicogenolisis, a través de la activación de la fosforilasa hepática y, la gluconeogénesis; sus efectos son mediados, predominantemente, por estímulo β2 adrenérgico, aunque se sugiere, también, una pequeña estimulación α-adrenérgica directa. b) En el músculo, por estímulo β2 adrenérgico, se presenta incremento de la actividad de la fosforilasa muscular, lo que incrementa la glicogenolisis y la glicólisis con un aumento de la glucosa muscular y del lactato, el cual, al ser transportado hacia el hígado, puede servir de sustrato
para
la
gluconeogénesis
hepática
ya
mencionada.
Adicionalmente, la epinefrina también limita la utilización de la glucosa por los tejidos sensibles a la insulina, tales como el músculo esquelético, predominantemente a través de mecanismos directos β2 adrenérgicos y c) En el tejido adiposo, producen incremento de la actividad de la lipasa sensible a hormonas con aumento en la formación de ácidos grasos libres y glicerol.
36
Como consecuencia de los anteriores efectos el resultado neto de las catecolaminas, sobre el metabolismo intermediario, es un incremento en la formación de ácidos grasos libres para ser usados por el músculo y un aumento de la glicemia, lo que permite una adecuada disponibilidad de ésta al sistema nervioso central. Durante el ejercicio, tanto de tipo dinámico como estático, se produce un incremento en la producción de catecolaminas; a partir de esfuerzos superiores al 50% del VO2max la relación es directa con la intensidad del mismo; sin embargo, en esfuerzos de intensidad constante pero de duración prolongada, se aprecia un incremento en la producción de catecolaminas en forma proporcional a la duración del esfuerzo. Finalmente, con el entrenamiento se produce una disminución de la respuesta de las catecolaminas ante una misma carga absoluta de trabajo. 2. Glucagón Sobre el metabolismo de los carbohidratos, el glucagón es glucogenolítico, gluconeogénico y disminuye la glicólisis. Su efecto glicogenolítico lo ejerce en el hígado (no en el músculo), secundario al estímulo de la fosforilasa hepática a través de la proteincinasa a. La inhibición de la glicólisis y el incremento de la gluconeogénesis hepáticas se debe a la acción de la proteincinasa que disminuye la actividad de la fosfofructokinasa (PFK) y aumenta la de la fructosa 1,6 difosfatasa. En el metabolismo de los lípidos, el glucagón es lipolítico, disminuye la lipogénesis e induce cetogénesis. Su efecto lipolítico se debe a que activa la lipasa sensible a hormonas en el tejido adiposo y la reducción de la lipogénesis y la inducción de la cetogénesis se explica por la reducción de la acetil-CoA y de la malonil-CoA, resultante de las modificaciones enzimáticas anteriores.
37
Durante el ejercicio se produce un incremento en la producción del glucagón el cual, característicamente, ocurre en forma tardía y depende de la intensidad del esfuerzo. En efecto, durante la realización del ejercicio, el glucagón aumenta de manera gradual, observándose los valores más elevados al final del mismo, especialmente en esfuerzos superiores al 75% del VO2 max.
Ejercicios de corta duración no causan modificaciones
importantes en las concentraciones sanguíneas de esta hormona. Una vez termina el ejercicio, la recuperación de los valores previos de glucagón se produce alrededor de los 30 minutos de finalizado el mismo.
Con el
entrenamiento se produce una disminución en la respuesta del glucagón al ejercicio, la cual, posiblemente, ocurre por cualquiera de las siguientes adaptaciones hormonales y metabólicas que se presentan en el sujeto entrenado: disminución de la respuesta de las catecolaminas, disminución en la producción de insulina (por aumento de la sensibilidad a esta hormona) y disminución de la utilización de los carbohidratos, por utilización de los lípidos como fuente de energía. 3. Cortisol Dentro de las múltiples acciones que ejercen los glucocorticoides y que tienen relación con el ejercicio sólo nos vamos a referir a las más importantes: a. Acciones que afectan el metabolismo intermediario: El cortisol es una hormona que favorece el almacenamiento de glucógeno por el hígado y el músculo (glucogenogénesis), favorece la gluconeogénesis hepática fundamentalmente por su acción proteolítica, disminuye la utilización periférica de la glucosa (acción anti-insulínica), aumenta la actividad de la glucosa-6-fosfatasa, siendo entonces hiperglicemiante. De
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otro lado aumenta la movilización de los ácidos grasos libres y glicerol por estimulación de la lipasa sensible a hormonas. Con todo ello, durante el ejercicio, el cortisol fomenta la utilización de los ácidos grasos libres por el músculo mientras que garantiza la disponibilidad de glucosa por el cerebro. Otros de los efectos del cortisol son: a) incremento del catabolismo proteico en la periferia con aumento de los aminoácidos en el plasma, b) incremento de la captación de aminoácidos por el hígado, c) incremento de la desaminación y transaminación de los aminoácidos en el hígado, d) aumento de la conversión hepática de oxaloacetato a fosfoenolpiruvato, e) incremento de la actividad de la fructosadifosfatasa y de la glucosa-6-fosfatasa hepática, f) disminución de la utilización periférica y hepática de la glucosa, posiblemente por: Inhibición de la fosforilación, disminución de la afinidad por la insulina o translocación de los transportadores de glucosa a nivel periférico, g) incremento del lactato y piruvato sanguíneos, h) decremento de la lipogénesis hepática, i) aumento de las concentraciones de ácidos grasos libres del plasma e incremento de la formación de cetonas, k) incremento de la formación de la forma activa de la glucógeno sintetasa, l) inactivación de la fosforilasa del glucógeno. b. Acciones permisivas de los glucocorticoides: Estas acciones hacen referencia a que deben existir pequeñas cantidades de glucocorticoides para que ocurran varias reacciones metabólicas, aunque ellos no produzcan la reacción por sí mismos. Las más importantes son las siguientes: a) sobre el glucagón: Acción gluconeogénica y, b) sobre las catecolaminas: Se expresa a nivel del metabolismo de los carbohidratos (acción gluconeogénica), de los lípidos (activación de la lipasa sensible a hormonas) y también a través de la respuesta presora y broncodilatación.
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Durante el ejercicio se produce un incremento en los niveles sanguíneos de cortisol el cual depende tanto de la intensidad como de la duración del esfuerzo. En ejercicios suaves, los incrementos de los niveles sanguíneos de cortisol es leve; en tanto que se observan los mayores valores en esfuerzos superiores al 60% del consumo máximo de oxígeno, siendo en ese caso la respuesta proporcional a la intensidad del esfuerzo.
En lo que
respecta a la duración del ejercicio, los incrementos de los niveles de cortisol sólo aparecen si el esfuerzo es suficientemente largo. Adicionalmente, el incremento en los niveles de cortisol aparece en las fases tardías del ejercicio y sus niveles permanecen elevados hasta 2 horas después de su terminación.
Estas respuestas se deben probablemente a las funciones
antiestrés de los glucocorticoides. 4. Hormona del Crecimiento. En lo que respecta a las acciones de estrés o catabólicas de la hormona del crecimiento, su efecto neto consiste en desviar la fuente de energía muscular de los carbohidratos a las grasas, produciendo, de este modo, un ahorro de la glucosa para que ella pueda ser utilizada por el sistema nervioso. Ese efecto neto contra-regulatorio se puede explicar a través de las siguientes acciones: a. Sobre el metabolismo de los carbohidratos produce: 1) disminución de la entrada de glucosa dentro de ciertos tejidos (“acción anti-insulínica"), incluyendo el músculo, 2) reducción de la fosforilación de la glucosa, 3) aumento de la producción y salida de glucosa hepática, 4) bloqueo de los receptores de insulina (“resistencia a la insulina”) y, 5) al parecer, disminución en el número de receptores de insulina.
40
b. Sobre el metabolismo de los lípidos: La hormona del crecimiento moviliza los ácidos grasos libres del tejido adiposo al actuar sobre la lipasa sensible a hormonas. Durante el ejercicio agudo se produce aumento de la secreción de hormona del crecimiento en forma dependiente de la intensidad de la actividad realizada, observándose incrementos a partir de esfuerzos superiores al 30% del consumo máximo de oxígeno. Como se expresó anteriormente, los incrementos de la hormona del crecimiento con el ejercicio no se producen inmediatamente sino que incrementan gradualmente con el tiempo, lo cual hace dudar acerca de su papel como movilizador de lípidos y del metabolismo energético durante el ejercicio de corta duración. Adicionalmente, también se presenta aumentos muy evidentes en la secreción de esta hormona durante los ejercicios de larga duración.
De otro lado, la respuesta hormonal al ejercicio es mayor,
aparece más rápido y se recupera más lentamente en sujetos no entrenados en comparación con los entrenados. C. HORMONAS ANABOLICAS Las hormonas anabólicas primarias incluyen la hormona del crecimiento, las somatomedinas y las hormonas sexuales (principalmente los andrógenos); aunque debe mencionarse que también pueden presentarse efectos anabólicos por efecto de otras hormonas (como la insulina). La naturaleza y la significación de los cambios inducidos por el ejercicio sobre los niveles sanguíneos de las hormonas anabólicas son pobremente comprendidos. Hipotéticamente, los cambios que se presentan en los niveles de las hormonas anabólicas durante el ejercicio y el entrenamiento, pueden representar un resultado integrado mejorado del organismo en respuesta a los cambios que aparecen en el balance homeostático en esas situaciones,
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al contrarrestar los efectos catabólicos de la activación del eje hipotalámicopituitario-adrenocortical. También pudieran significar una protección contra el daño muscular y/o la proteolisis inducidos por el ejercicio. Efecto del ejercicio y del entrenamiento sobre la secreción hormonal 1. La Testosterona. La testosterona, además de sus acciones sobre el desarrollo y el mantenimiento de las características sexuales secundarias masculinas, ejerce un importante efecto anabólico proteico y promotor del crecimiento. En ese sentido, esta hormona aumenta la síntesis y disminuye el desdoblamiento de las proteínas, lo cual conduce a un aumento en la velocidad de crecimiento.
Como efecto anabólico secundario causa una
retención moderada de sodio, potasio, agua, calcio, fosfato y sulfato. También se ha encontrado que niveles elevados de testosterona aumentan la síntesis de glucógeno muscular (al actuar sobre la glucógeno sintetasa) y los depósitos de fosfocreatina, favoreciendo el aumento de la fuerza muscular.
De igual modo, se ha descrito una acción estimuladora de la
eritropoyesis, así como de la motivación y la agresividad. La respuesta de la testosterona ante la realización de un ejercicio físico es variada.
Sin embargo, a partir de la gran cantidad de estudios
realizados al respecto, se han observado unos patrones comunes que podrían resumirse en lo siguiente: a. En esfuerzos de alta intensidad y corta duración y también en aquellos de intensidad submáxima pero con duración menor a las dos horas, se ha encontrado aumento de los niveles de testosterona en casi todos los estudios.
42
b. Ante esfuerzos de baja intensidad y de duración prolongada (mayores de 3 horas) se ha encontrado disminución de los niveles de testosterona por debajo de los niveles basales.
Igual respuesta se ha observado ante
esfuerzos intensos y repetitivos de varios días, con pequeños períodos de descanso entre ellos que no permiten una recuperación completa. Otros estudios realizados, tanto en población sedentaria como en deportistas que practican ejercicios de larga duración, han mostrado un aumento inicial de la testosterona (al principio del esfuerzo), seguido de una reducción posterior hasta niveles mínimos (variable según los sujetos y su condición física), la cual tarda varios días en normalizarse. c. Ante esfuerzos de resistencia realizados en altitud, se ha encontrado disminución de los niveles de testosterona con respecto a los que se tenían antes del ascenso. De otro lado, también se han encontrado diferencias en la respuesta de la testosterona con el entrenamiento deportivo, las cuales se pueden resumir de la siguiente manera: a. Los deportistas entrenados en disciplinas de resistencia presentan menores valores basales de testosterona que los sedentarios. También se ha observado que mientras más elevado es el nivel deportivo en esas modalidades, mayor es el grado de reducción basal de la testosterona. b. En los deportistas que practican modalidades de fuerza elevada, los incrementos de los niveles de testosterona sanguínea después del esfuerzo son menores en los sujetos mejor preparados. c. En mujeres sometidas a largos períodos de entrenamiento de fuerza no se han observado cambios significativos en los valores de testosterona a pesar de mejorías (significativas) en los niveles de fuerza. d. Ante programas de entrenamiento de fuerza altamente exigentes, se ha observado clara disminución de los niveles de testosterona en hombres sanos.
Los autores han justificado dichos hallazgos por inhibición de la
43
esteroidogénesis testicular por los corticosteroides y las catecolaminas y también por alteración en la secreción de LH. 2. Somatomedinas Las somatomedinas o factores de crecimiento similares a la insulina I y II (IGF-1, IGF-2) tienen efectos biológicos semejantes a la insulina y sirven como mediadores de los efectos anabólicos de la hormona del crecimiento. Los ejercicios breves producen pequeños pero significativos incrementos en los niveles circulantes de IGF-1 e IGF-2, y estas respuestas pueden ser influenciadas por la intensidad del ejercicio. Estas respuestas de las IGF al ejercicio parecen no depender de la hormona del crecimiento. El déficit del eje hormona del crecimiento/IGF-1 que aparece con la edad no inhibe la respuesta del tejido músculoesquelético al entrenamiento. 3. Hormona del Crecimiento Los efectos anabólicos de esta hormona se deben a la promoción de la síntesis proteica y se postula que ello se deba, tanto a efecto directo, como a través del IGF-1. También promueve dicha síntesis en forma indirecta a través de la hiperinsulinemia secundaria a la hiperglicemia. De lo anteriormente expuesto se deduce que otra posible función de la hormona del crecimiento consiste en la reparación de las proteínas contráctiles y de los tejidos en general, lo cual permite la adecuada preparación del tejido muscular para las siguientes sesiones de trabajo físico, de tal modo que pueda presentarse una mejoría en la condición física (fenómeno conocido con el nombre de "supercompensación").
44
Las modificaciones presentadas por esta hormona durante el ejercicio y el entrenamiento ya fueron discutidas anteriormente. 4. Insulina Los efectos de la insulina son muy amplios y complejos, pudiéndose dividir en rápidos, intermedios y tardíos.
Las acciones rápidas (aparecen en
segundos) son fundamentalmente el transporte aumentado de glucosa, aminoácidos y potasio en células sensibles a la insulina. Las principales acciones intermedias (minutos) son: Estimulación de la síntesis proteica e inhibición de su degradación, activación de la sintetasa de glucógeno, inhibición de la fosforilasa y de enzimas gluconeogénicas.
Las acciones
retardadas tienen que ver fundamentalmente con el incremento del RNAm para enzimas lipogénicas. Como se desprende de lo anterior, sus acciones serían contraproducentes durante el ejercicio agudo, por oponerse a los procesos catabólicos de liberación de energía. Durante el ejercicio, tanto el de larga duración como el de intensidad elevada, se presenta una disminución de los niveles de insulina plasmática. Ello se debe, como ya fue mencionado, a un efecto inhibitorio de la liberación de insulina por las células β pancreáticas, producido por el incremento en la producción de catecolaminas (efecto β2 adrenérgico), y, en efecto, se ha observado que la supresión de insulina por las catecolaminas es proporcional a la intensidad del ejercicio.
Adicionalmente, se ha descrito que la
disminución de la secreción de insulina durante el ejercicio es menor en sujetos entrenados, en comparación con los no entrenados. Este hecho se atribuye a los menores niveles de catecolaminas que se observan en los sujetos entrenados durante el ejercicio.
El entrenamiento tiene un doble
efecto sobre la sensibilidad a la insulina: En reposo, aumenta la sensibilidad a la insulina al aumentar su unión a los tejidos diana. Durante el ejercicio, en
45
los sujetos entrenados disminuye la sensibilidad, lo que explicaría la menor dependencia de la glucosa y la mayor capacidad de utilizar ácidos grasos para la obtención de energía. V. PAUTAS PARA LA PRESCRIPCIÓN DE EJERCICIO Jaime Alberto Pérez Giraldo, MD. Especialista en Medicina Deportiva, Universidad de Antioquia. Profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia. Médico de Indeportes Antioquia.
El ejercicio realizado regularmente provoca adaptaciones cardiovasculares, respiratorias, metabólicas y músculo esqueléticas, y por ende mejora la salud de los individuos, evita los efectos indeseables de la inactividad física. El beneficio que recibe se da en todas y cada una de las diferentes edades. En los individuos que se someten a un programa de ejercicio o entrenamiento, se deben desarrollar las diferentes capacidades físicas como la resistencia general, la fuerza y la flexibilidad. Para el desarrollo de las capacidades anteriormente anotadas se debe tener en cuenta los principios del entrenamiento o de carga para evitar lesiones por sobrecarga aguda o crónica: •
Principio de la sobrecarga. Cuando se somete un individuo a un estímulo (ejercicio) con el objetivo de provocar modificaciones inmediatas y posteriores adaptaciones fisiológicas en los diferentes órganos y sistemas, este estímulo debe ser superior a aquellos que el individuo esta acostumbrado a recibir. Por ejemplo debe caminar a un paso más rápido, levantar un peso mayor de los que está acostumbrado o estirar a una mayor amplitud de la habitual.
•
Principio de la progresión de la carga. La duración e intensidad del
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ejercicio se debe incrementar paulatinamente, iniciando por el nivel inferior e ir progresivamente hacia el límite superior, con el fin de evitar sobrecargas agudas y posibles injurias o lesiones de diferente orden (cardiovasculares, respiratorias, osteomusculares, hidroelectrolíticas y metabólicas). •
Principio de la individualidad. Cada individuo tiene sus particularidades y diferencias, y como tal, debemos tratarlo. A pesar de que dos individuos tengan la misma edad, tienen diferente dotación genética, lo que los hace distintos para responder a un mismo estímulo; por lo tanto, se debe tener en cuenta esta diferencia cuando se somete un grupo de individuos a un programa de actividad física, y más aún si se trata de adultos mayores o personas con alguna enfermedad cardiovascular, respiratoria, metabólica o músculo esquelética.
•
Principio de la ondulación de la carga. La implementación del ejercicio debe ser progresiva, pero no siempre debe ser un ascenso continuo del mismo,
procurando una ondulación de las cargas, esto es, ascender
hasta cierto punto para luego bajar la carga y de nuevo ascender y así lograr
un
pico
mayor
que
el
anterior
(fenómeno
denominado
supercompensación). •
Principio de la variabilidad. El programa de entrenamiento se debe variar para evitar caer en la monotonía y en la sobrecarga de algún órgano, sistema o segmento corporal. Para esto se cuenta con diferentes medios como la caminata, el trote, el ciclismo, la natación, trabajos de fortalecimiento muscular en el multifuncional, con bandas elásticas o con el propio peso del cuerpo.
•
Principio de la continuidad. Para que las modificaciones sistémicas
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induzcan adaptaciones posteriores, se requiere de continuidad en el entrenamiento, de lo contrario las adaptaciones conseguidas se perderán rápidamente si el entrenamiento se descontinúa. El estilo de vida activo debe mantener durante toda la vida. Capacidades físicas Las capacidades físicas de un individuo, denominadas también capacidades funcionales son la resistencia general o cardiopulmonar, la fuerza, y la flexibilidad. Estas capacidades están más o menos presentes en el individuo desde el momento mismo del nacimiento hasta que muere, unas se van ganando o aprendiendo a medida que el niño crece y se desarrolla, llegando a su máxima expresión en el adulto joven, e inician su declinación luego de la tercera década de la vida. Una intervención en el momento adecuado provocará el desarrollo de las mismas. Resistencia general o cardiopulmonar La resistencia general es la capacidad física fundamental que le permite al individuo soportar o retardar la fatiga. La fuente de energía predominante son las grasas y por lo tanto la vía metabólica utilizada es la aeróbica o del ácido tricarboxílico. Como su nombre lo indica es fundamental el aporte de oxígeno, que entra a través de las vías aéreas hacia los alvéolos pulmonares de donde pasa a los glóbulos rojos quienes tienen una mayor o menor capacidad de transporte de oxígeno de acuerdo al contenido de hemoglobina en su interior y posteriormente ser entregado a los diferentes tejidos que lo requieran, principalmente a las células musculares tipo I, donde la actividad metabólica es alta durante el ejercicio. Actividades como caminar, trotar, montar en bicicleta, nadar, patinar y bailar,
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realizadas a una baja o moderada intensidad y durante un largo período de tiempo (mayor de 10 minutos) son actividades aeróbicas que desencadenan modificaciones fisiológicas inmediatas y que al realizarlas con cierta frecuencia, provocarán
en el tiempo adaptaciones
cardiovasculares,
respiratorias, metabólicas, osteomusculares y psicológicas en los individuos. ¿Cuáles actividades físicas de resistencia aeróbica se recomiendan? Se recomiendan actividades de moderado impacto que estimulen la nutrición del cartílago articular y no aceleren los procesos degenerativos articulares. Algunas de las actividades recomendadas son: caminar, trotar, nadar, montar en bicicleta y circuitos con pesas de baja intensidad (por debajo del 40% de la fuerza máxima). ¿A qué intensidad? Teniendo en cuenta el principio de la individualidad, se debe realizar una evaluación de la resistencia del individuo mediante prueba de campo de caminata o trote de los 6 minutos o con pruebas de laboratorio, en banda rodante o en cicloergómetro, previa evaluación médica general. Teniendo en cuenta la frecuencia cardiaca máxima alcanzada en la prueba y la frecuencia cardiaca de reposo se prescribirá el ejercicio a una intensidad entre el 60% y el 85% de la frecuencia cardiaca máxima, para la cual se utiliza la fórmula de Karvonen. FC de trabajo = (FCmax - FCr) x %
+ FCr
100 FCmax:
Frecuencia cardiaca máxima
FCr:
Frecuencia cardiaca de reposo
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El 60% y el 85% de la frecuencia cardiaca máxima, es el rango establecido para obtener adaptaciones y mejorías en la condición física de un individuo cuando se somete a un programa de ejercicio controlado. Adicionalmente, el trabajo con intensidades por debajo de las antes referidas se obtienen beneficios para la salud porque se aumenta el gasto energético y disminuye la posibilidad de incrementar los depósitos de grasa en el organismo. En ocasiones no es posible realizar una evaluación a los individuos que se van a someter a un programa de ejercicio aeróbico, en este caso se debe hacer uso de herramientas sencillas para el control de la intensidad mediante la Escala de percepción de la fatiga o escala de Borg, el jadeo y el nivel de conversación, que posibilitan un control adecuado del esfuerzo o grado de fatiga del individuo. La Escala de percepción de la fatiga (anexo 1) se califica de 6 (muy, muy suave) hasta 20 (fuertísimo), se ha establecido trabajos dentro de calificaciones de 11 a 15 como el nivel adecuado para provocar mejoría en la condición física de los individuos. Otra forma de controlar el grado de fatiga o “trabajo seguro” es que el individuo sienta el esfuerzo sin que aparezcan la hiperventilación, la respiración ruidosa o el jadeo, de tal forma que le permita un nivel de conversación mientras realiza el ejercicio. ¿Cuánto tiempo debe durar cada sesión y con qué frecuencia se debe hacer ejercicio? El Colegio Americano de Medicina Deportiva y la Sociedad Canadiense de Fisiología del Ejercicio, establecen que la realización diaria, de 30 minutos de ejercicio continuo son suficientes para mejorar y mantener la salud de los individuos o mínimo 40 minutos tres veces por semana. Además refieren que
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las sesiones de ejercicio o actividad física se pueden fragmentar en el día, siempre y cuando cada segmento sea mínimo de 10 minutos, y la suma de ellas dé los 30 minutos requeridos. ¿Cuánto tiempo se debe sostener este trabajo? Sugieren los expertos que se debe sostener a lo largo de la vida. Los beneficios que la actividad física provoca en los diferentes órganos y sistemas se pierden rápidamente cuando se descontinúa la actividad física, principalmente la resistencia aeróbica. Los beneficios que la actividad física provoca sobre los niveles de colesterol total y las lipoproteínas circulantes de alta y baja densidad C-HDL y C-LDL, respectivamente, solamente se dan si la actividad física se mantiene a lo largo de la vida. Fuerza muscular Es otra de las capacidades físicas, su desarrollo se inicia desde el mismo momento del nacimiento cuando el niño llora, sigue y agarra objetos, cuando se sienta, gatea, se levanta, camina, sube y baja escalas, salta, corre, lanza. El adulto mayor no es ajeno al desarrollo y mantenimiento de la fuerza porque aún en situaciones de la vida diaria como subir y bajar escalas, levantarse, cargar algún objeto, entre otras situaciones, requiere de la fuerza muscular. La fuerza depende de la masa muscular, de la activación neuromuscular y del estímulo que se provoque al sistema músculo esquelético. El adulto tiende a ser cada vez menos activo y por lo tanto a estimular cada vez menos dicho sistema, presentándose atrofia de las fibras musculares, principalmente las fibras tipo II o fibras de contracción rápida, implicadas en los trabajos de potencia y fuerza.
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¿Con qué tipo de dispositivos se debe trabajar la fuerza? En el individuo sedentario se debe iniciar el entrenamiento de la
fuerza
muscular trabajando con el propio peso del cuerpo y con bandas elásticas de diferente grado de tensión, tensión que se va aumentando de acuerdo a la mejoría encontrada. Posterior a este período de adaptación que puede durar de 4 a 6 semanas, se deben incluir trabajos con máquinas de multifuncional “mal llamadas de musculación” y con mancuernas, de baja resistencia. ¿Cuáles y cuántos grupos musculares trabajar? Se debe trabajar el mayor número de grupos musculares, de las extremidades superiores, inferiores y del tronco. En una sesión realizar ejercicios para 8 a 10 grupos musculares. ¿Cuántas series y cuántas repeticiones por serie? Se puede iniciar con dos series de cada ejercicio o grupo muscular y entre 8 a 12 repeticiones por serie. De acuerdo a la respuesta del individuo se podrá ir aumentando progresivamente el número de series e incluso las repeticiones. ¿A qué intensidad? En la fase inicial la intensidad del trabajo va a estar dada por la capacidad de sostener el mayor número de veces el propio peso o segmento corporal. Cuando se trabaja con máquinas o circuitos de pesas se recomienda iniciar con resistencias bajas menores del 40% de la fuerza máxima para ir aumentando progresivamente, sin sobrepasar el 60% a 70% de la fuerza
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máxima. ¿Con qué frecuencia? El trabajo de pesas se debe realizar entre 2 y 3 tres veces por semana, con uno o dos días de descanso entre las sesiones, para evitar sobrecarga y fatiga en los diferentes segmentos y grupos musculares estimulados. ¿Cuánto debe durar la sesión? La sesión en un principio debe ser corta entre 15 a 20 minutos de entrenamiento de fuerza propiamente dicho sin tener en cuenta el calentamiento y el enfriamiento, e ir incrementando cada 3 a 4 sesiones, el tiempo en 5 minutos, así como aumentar el número de grupos musculares y el número de repeticiones, hasta lograr sesiones de 30 a 40 minutos. REFERENCIAS 1. Andersen JI. Schjerlin P. Saltin B. Muscle, genes and athletic performance. Scientific American. 49 – 55. september. 2000.
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