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En el proceso de mejora de la condición física intervienen una serie de procesos fisiológicos que nos permiten ir más rápido en bici. Estas mejoras pueden tener diversos orígenes en función de las estructuras o componentes químicos sobre los que estemos incidiendo. En este artículo repasaremos las adaptaciones fisiológicas mediante las cuales un ciclista es capaz de ir más rápido sobre su bicicleta.
Yago Alcalde. Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Máster en Alto Rendimiento Deportivo. Entrenador Nacional de Ciclismo – Ciclismo y Rendimiento
En cualquier deporte de resistencia unos de los objetivos es ser capaz de suministrar una cantidad suficiente de oxígeno a los músculos que están en funcionamiento con el objetivo de oxidar correctamente los sustratos energéticos. El sistema cardiovascular es el encargado de este propósito, coordinando la actividad de los pulmones y el corazón para transportar el oxígeno hasta los músculos que se están ejercitando. Uno de los factores determinantes del rendimiento en el ciclismo es la capacidad máxima del organismo para transportar y utilizar oxígeno a nivel muscular. Esta capacidad se conoce como potencia aeróbica máxima o consumo máximo de oxígeno (VO2max). El consumo máximo de oxígeno es el producto del gasto cardiaco (cantidad de sangre expulsada por minuto) por la diferencia arterio-venosa de oxígeno, es decir, cuanto oxígeno ha sido capaz de utilizar el músculo.
a. La importancia de la potencia aeróbica máxima.
Aunque la potencia aeróbica máxima no es el mejor predictor de rendimiento en ciclismo, es importante señalar que sin un elevado consumo máximo de oxígeno nunca se podrá alcanzar un elevado rendimiento. Nos estamos refiriendo a que es factible observar como un ciclista con un menor VO2max puede ser más rápido que otro con uno mayor. Básicamente porque su umbral láctico se encuentra a un mayor porcentaje de dicho VO2max. Aunque esto pueda suceder, no se debe subestimar la importancia de desarrollar una elevada potencia aeróbica, ya que siempre va a suponer una mejora de rendimiento. Por poner un ejemplo, a nivel científico, si no posee un VO2max de más de 65ml/kg/min no se considera un ciclista altamente entrenado.
b. Factores determinantes de la capacidad aeróbica máxima.
La potencia aeróbica máxima está determinada por varios componentes:
i. El sistema pulmonar. Con el entrenamiento, no se observan mejoras en el sistema pulmonar si entendemos el mismo como la capacidad para transferir oxígeno desde el aire hasta las arterias. Tanto en personas sedentarias como en sujetos entrenados esta capacidad es similar, y por lo tanto, no es un factor limitante del consumo máximo de oxígeno.
ii. El gasto cardiaco. La cantidad de sangre que el corazón es capaz de expulsar por cada latido es uno de los mayores cambios que se producen con el entrenamiento, ya que es mucho mayor en ciclistas entrenados que en personas sedentarias. Este fenómeno sucede por una combinación de factores, entre los que destacan una mayor elasticidad ventricular, un aumento de tamaño del corazón, mejoras en la coordinación intraventricular e hipervolemia. Este aumento en la cantidad de sangre circulante es uno de los factores que más influyen en el aumento del gasto cardiaco. Los ciclistas entrenados llegan a tener entre un 20 y un 30% más de volumen sanguíneo. De ahí la utilidad del uso de las transfusiones de sangre como método de dopaje: mejora instantáneamente el VO2max. El aumento del gasto cardiaco es responsable del 70-85% de la mejora que se produce en el VO2max.
iii. Capacidad de transporte de oxígeno. La capacidad de transporte de oxígeno en sangre es un factor limitante que se puede alterar artificialmente mediante la transfusión sanguínea, pero que apenas se ve mejorada con el entrenamiento.
iv. Capacidad muscular de extracción de oxígeno. La capacidad del músculo para extraer el oxígeno circulante es muy elevada, y apenas se observan diferencias con el entrenamiento.
v. Aplicaciones prácticas. Es obvio que el desarrollo del consumo máximo de oxígeno es de vital importancia para el rendimiento en ciclismo. Por este motivo, es recomendable tratar de medir dicho parámetro entre una y dos veces a lo largo de la temporada para valorar el nivel de forma, ya que junto con el umbral anaeróbico y la eficiencia es uno de los factores determinantes del rendimiento. Aunque los efectos de los diferentes entrenamientos son variados y afectan de manera transversal a los diferentes sistemas energéticos, los entrenamientos dirigidos a la mejora específica del consumo máximo de oxígeno deben reunir las siguientes características:
1. Alta intensidad. Se recomienda hacer intervalos a una intensidad cercana o equivalente a la potencia aeróbica máxima.
2. Trabajo interválico. Para conseguir un buen estímulo es necesario acumular unos cuantos minutos de trabajo a alta intensidad. Para conseguirlo, los trabajos interválicos son los más recomendados.
3. La duración de los intervalos debe situarse entre los 2 y los 5 minutos con unas recuperaciones más o menos similares a los tiempos de trabajo en función del nivel del ciclista.
4. La frecuencia óptima de este tipo de entrenamientos suele ser entre 2 y 3 días a la semana.
Una vez analizados los cambios que se producen a nivel central pasaremos a describir lo que sucede a nivel muscular con el entrenamiento de resistencia. Cada vez que salimos a entrenar generamos una serie de cambios en los metabolitos musculares que desencadenan una serie de señales que afectan a la expresión genética de las proteínas reguladoras del metabolismo. Estos cambios están relacionados principalmente con la actividad mitocondrial, que es donde se gestiona la obtención de energía a nivel celular. De forma muy resumida, se puede decir que con el entrenamiento se mejora la capacidad oxidativa muscular debido al incremento tanto del tamaño como del número de mitocondrias (biogénesis mitocondrial) así como de las enzimas que regulan su actividad.
La adaptación metabólica más importante es el incremento en la capacidad oxidativa muscular. Además del aumento mitocondrial, se produce una optimización en los procesos oxidativos, principalmente gracias a la proliferación de una serie de enzimas que optimizan la obtención de energía por la vía aeróbica oxidativa como son la hidroxiacil CoA deshidrogenasa (HAD), la palmitoal CoA sintetasa y la carnitina palmitoiltransferasa, que mejoran la beta oxidación, es decir, el uso de ácidos grasos como combustible muscular. Asimismo, el funcionamiento del ciclo de Krebs se optimiza con el entrenamiento mediante el aumento de las enzimas que participan en dicho ciclo. Entre ellas, las más estudiadas han sido la citrato sintasa y la succinato deshidrogenasa, que aumentan su contenido hasta en un 100% después de 10-12 semanas de entrenamiento.
Además de una mayor capacidad de oxidación, con el entrenamiento también se incrementan los depósitos de combustible muscular, especialmente los de glucógeno muscular. Además de las reservas de glucosa disponible para ser utilizada, también se produce un incremento de triglicéridos intramusculares en torno a un 40% después de un periodo de entrenamiento de resistencia, lo cual facilita su oxidación durante el ejercicio.
Aunque uno de los efectos del entrenamiento es que mejora la capacidad para la oxidación de la glucosa, lo cierto es que cuando nos ponemos en forma lo que sucede es que el organismo tiende a consumir más grasa y menos glucosa para una misma intensidad de ejercicio.
Estas adaptaciones metabólicas se traducen en un mejor rendimiento por varias vías. La mejora en la capacidad oxidativa hace que se utilicen menos otras vías de obtención de energía menos eficientes, especialmente la glucolítica anaeróbica, asociada a una mayor tasa de producción de ácido láctico con la consecuente alteración de la acidez a nivel muscular. Esta acidez inhibe la función de algunas encimas y altera la capacidad contráctil del músculo. De esta forma, se mejora la resistencia a la fatiga. El cambio hacia un mayor uso de grasa para la obtención de energía genera un ahorro de glucógeno muscular. El vaciamiento del glucógeno muscular es un directo responsable de la reducción de la intensidad del ejercicio, y por lo tanto, retrasar o reducir dicho vaciamiento se traduce directamente en una mejora del rendimiento.
Aunque hay pocos estudios que certifiquen se eficacia, otra estrategia a menudo practicada por ciclistas de alto nivel es la concentración de cargas durante un periodo de 10-14 días. Se trata de aumentar la carga de entrenamiento de forma importante durante ese periodo de tiempo y luego recuperar durante un periodo similar de tiempo haciendo entrenamientos regenerativos. Este tipo de estrategia también parece útil a la hora de generar más adaptaciones.
A nivel muscular, con el entrenamiento de resistencia se producen una serie de adaptaciones morfológicas y funcionales que veremos a continuación. Pero antes, haremos una breve clasificación sobre los tipos de fibras musculares que nos encontramos.
En el ser humano podemos hablar de la existencia de tres tipos de fibras musculares: Tipo I, tipo IIa y tipo IId/x. Las tipo uno o fibras lentas se caracterizan por tener un perfil predominantemente oxidativo (abundancia de mitocondrias, capilares y enzimas oxidativas) y por ser poco veloces. Las tipo IIa son de rápida contracción y a la vez poseen un perfil oxidativo similar al de las tipo I. Las IId/x son fibras rápidas con un perfil metabólico predominantemente glucolítico (pobre en mitocondrias y capilarización junto con una elevada concentración de enzimas glucolíticas).
Durante los años 70 se observó que los deportistas de velocidad poseían un elevado porcentaje de fibras tipo II en comparación con otros deportistas de fondo, que poseían más fibras de tipo I. En otro estudio, se comprobó que un grupo de corredores de élite poseía más fibras tipo I que otro grupo de corredores de menor nivel. Estos a su vez tenían una mayor cantidad de fibras lentas que un grupo control de sujetos sedentarios. A pesar de estas observaciones, poseer un porcentaje elevado de fibras tipo I no supone una garantía de éxito o un factor determinante del rendimiento como se ha podido comprobar en distintos estudios. Simplemente es un factor más, aunque sí está constatado que los ciclistas de nivel élite tienden a tener un mayor porcentaje de fibras lentas. La capacidad de adaptación de las fibras tipo IIa para ser más eficientes oxidativamente hablando es muy importante a la hora de entender la fisiología muscular, ya que aunque no se tengan muchas fibras musculares de tipo I se puede compensar con un alto grado de entrenamiento de las tipo IIa.
Durante años se han estado formulando hipótesis sobre la posible transformación de fibras, en este caso, haciendo que las tipo II se conviertan en tipo I a través del entrenamiento. Aunque se ha visto que en roedores puede suceder, todavía no hay evidencia científica de que este proceso suceda en el músculo humano.
Se ha observado que con el entrenamiento de resistencia realizado durante muchos años se mejora el reclutamiento de fibras, puesto que los valores mayores de potencia que desarrollan los ciclistas de alto nivel no se pueden explicar por una mayor hipertrofia muscular. Coyle (1995) calculó que un ciclista élite en comparación con un aficionado es capaz de repartir el esfuerzo sobre un 20-25% más de masa muscular. Este “reparto” de potencia hace que la potencia relativa para cada fibra muscular sea menor, y por lo tanto, se reduzca la fatiga.
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Mujika, Íñigo. Endurance training. Science and Practice. Íñigo Mujica SLU. Vitoria, 2012.
Coyle, EF. Integration of the physiological factors determining endurance performance ability. Exerc Sport Sci Rev. 1995;23:25-63.
Yeo WK1, Paton CD, Garnham AP, Burke LM, Carey AL, Hawley JA. Skeletal muscle adaptation and performance responses to once a day versus twice every second day endurance training regimens. J Appl Physiol (1985). 2008 Nov;105(5):1462-70.
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