Ajuste cardiorrespiratorio en maratonistas en dos momentos de la preparación

Resumen

El ajuste del trabajo cardíaco durante esfuerzos prolongados ha sido abordado en diversas investigaciones por razones médicas y fisiológicas. El presente estudio centra su discusión en el análisis de los mecanismos fisiológicos que explican la función cardiovascular durante las pruebas de larga duración. La presión sanguínea, el flujo sanguíneo y la resistencia periférica son factores que determinan la regulación del volumen de sangre por unidad de tiempo que pasa por los vasos, y la coordinación de estos permite responder a las necesidades metabólicas del organismo o mantener la temperatura central en niveles adecuados. Sin embargo, de manera particular en ambientes calurosos y húmedos, se produce una contraposición de intereses, de manera que a estos factores se añade una cuarta variable que las compromete: la temperatura. Mayormente en situaciones de ejercicio dinámico en el ser humano no se produce un "conflicto" entre la regulación cardiovascular y la temperatura central Sin embargo, durante el esfuerzo prolongado, la vasodilatación cutánea durante el ejercicio puede entrar en conflicto con la mayor demanda de flujo en la piel imprescindible para favorecer la sudoración, para la pérdida de calor. Por consiguiente, la respuesta cardiovascular a los esfuerzos de resistencia vendrá determinada por la interacción de estas variables y los factores que influyen sobre ellas. El objetivo de este trabajo es estudiar la respuesta cardiorrespiratoria en dos grupos de maratonistas altamente entrenados y comprobar la utilidad de la evaluación de ésta en la identificación y selección de talentos, destacando finalmente los resultados en las mediciones realizadas.

Palabras claves: Entremiento, adaptaciones cardiorrespiratorias, adaptación al esfuerzo.

Introducción

El análisis de la respuesta respiratoria a esfuerzos prolongados se puede realizar en los mismos términos que para el ejercicio de intensidad creciente. Por tanto, el análisis de los estudios se puede realizar atendiendo a las competencias básicas de la función pulmonar:

• Entrada del aire en inspiración.

• Salida del aire en espiración.

• Difusión de los gases a través de la barrera alveolo-capilar y relación entre el gas alveolar y la sangre que fluye por el pulmón.

• Transporte de los gases respiratorios.

La entrada y salida del aire es el resultado de la acción de la musculatura respiratoria en conjunto con las propiedades mecánicas de los elementos que constituyen el aparato respiratorio, principalmente el tórax, el pulmón y las vías respiratorias (West, 2002). Las funciones de difusión, relación ventilación/perfusión (VA/Q) y transporte, se pueden analizar conjuntamente. La función respiratoria durante los esfuerzos prolongados se relaciona también con la intensidad y tipo de ejercicio realizado:

Los datos disponibles son en su mayor parte de estudios en el laboratorio y con personas moderadamente entrenadas. Hasta el 50% del VO2max, intensidad que se puede mantener sin una buena condición física, el aparato respiratorio se ajusta perfectamente a la demanda de energía de manera que teóricamente se puede mantener el ejercicio de forma ilimitada. Intensidades del 60-80% sólo pueden mantenerse con una buena capacidad física de trabajo, ya que el aparato respiratorio desarrolla, de forma similar al corazón, un "hyperventilation drift" (desplazamiento hiperventilatorio o aumento progresivo de la ventilación) (Dempsey, Aaron, y Martin, 1988).

Por otro lado aunque la respuesta general de la función respiratoria en esfuerzos prolongados es relativamente independiente del tipo de ergómetro empleado, es obvio que la mecánica respiratoria difiere. Las diferencias principales entre un esfuerzo en cicloergómetro y en el treadmill está dada fundamentalmente por las diferencias en la presión abdominal debido a la mecánica del movimiento (treadmill versus cicloergómetro). La diferente posición del tronco en el treadmill, más erguido respecto del cicloergómetro, puede condicionar la contracción-relajación del diafragma y por consiguiente el patrón respiratorio.

Aunque en el laboratorio las condiciones de realización del esfuerzo son las mismas siempre, en la actividad real la mayor convección del aire en durante la realización del maratón podría condicionar una forma diferente de pérdida de calor, y se conocen que los efectos de la temperatura sobre la función ventricular, lo cual ha sido ampliamente estudiado tanto en animales como en seres humanos. Sin embargo, otros autores indican que el aumento de la FC no se relaciona de forma proporcional con el incremento de la temperatura.

Durante el ejercicio prolongado se produce una "derivación" del flujo sanguíneo desde los órganos centrales hacia la circulación cutánea, el grado de hidratación puede jugar un papel importante en la respuesta del corazón. Se ha demostrado que existe una reducción del volumen de sangre que se manifiesta sobre todo al comienzo de un ejercicio prolongado (Rowell y col., 1996), otros trabajos destinados a estudiar los efectos de la hidratación sobre el rendimiento cardiaco han mostrado, además de ausencia del aumento progresivo de la FC, una falta de diferencias significativas entre distintos estados de hidratación ( Nielsen y col., 1993; Larsen, y Saltin, 1988). Las razones de las discrepancias se deben a que el efecto de la redistribución del volumen sangre no tiene por objeto un descenso del gasto cardiaco, sino que se produce para la disipación del calor producido desde el centro hacia la periferia. De ahí los resultados tan contradictorios de los diferentes estudios, es así que a saber los principales efectos de la redistribución del volumen de sangre sobre la función cardiaca dependen de: la posición corporal y del estado de hidratación previo durante la realización del ejercicio.

Así mismo durante un ejercicio prolongado llega más aire a los alvéolos, de manera que presumiblemente se produciría una mayor capacidad de transferencia de los gases, sobretodo con los valores de presión de los dos gases respiratorios más importantes: el oxígeno y el dióxido de carbono.

La presión parcial de oxígeno (PpO2) arterial experimenta un descenso desde el reposo hasta los 10 min. A partir de ese momento y superados los 30 min de ejercicio, la PpO2 va aumentando hasta casi alcanzar los valores de reposo a los 60 min, manteniéndose estable hasta el final del ejercicio (80 min). La presión parcial de dióxido de carbono (PpCO2) desciende de forma continua desde los valores de reposo hasta unos 34 mm Hg a los 40 min, a partir de ese momento la PpCO2 se estabiliza (Dempsey y col., 1996).

La diferencia entre la presión alveolar y la presión arterial de oxígeno aumenta de 20 a 25 mm Hg (unas 2 a 2,5 veces más que los valores de reposo) durante los primeros 10 min y, posteriormente, se produce una estabilización de este parámetro. De cualquier forma, el aumento de la diferencia entre estas variables refleja una variación en la relación VA/Q al principio y que, durante la mayor parte del ejercicio, la VE y la circulación pulmonar se encuentran ajustadas de forma correcta, no representando una limitación al ejercicio (Dempsey y col., 1996). En resumen, durante el ejercicio prolongado la difusión alveolo-capilar aumenta a consecuencia de una mayor cantidad de área de intercambio y un aumento de la diferencia entre la presión alveolar y la presión arterial de oxígeno. Al mismo tiempo, la relación VA/Q se mantiene en equilibrio, permitiendo que se realice el intercambio de gases de forma adecuada. Por tanto, durante el ejercicio prolongado, se estima que no se produce hipoxemia. (Johnson y col., 1996).

Objetivo

El objetivo de este trabajo es estudiar la respuesta cardiorrespiratoria en dos grupos de maratonistas altamente entrenados (categorías Junior y Senior), y comprobar la utilidad de la evaluación de ésta en la identificación y selección de talentos.

Desarrollo:

Muestra y metodología

Para realizar el estudio se seleccionaron un total de 16 maratonistas varones, todos ellos altamente entrenados. El conjunto fue dividido según su edad en un primer grupo (SENIOR) de más de 20 años de edad (n=8), pertenecientes a la Selección Nacional India de maratón y competidores a nivel internacional; y un segundo grupo (JUNIOR) jóvenes de menos de 20 años de edad (n=8), pertenecientes al ASI (Army Sports Institute) de Pune. Las características de los distintos grupos pueden observase en la tabla I

Datos descriptivos (media ± desviación estándar) de los grupos (SENIOR, n=8) y JUNIOR ( n=8) para las preparaciones general (PG) y especial (PE). Tabla I

Los participantes fueron informados verbalmente y por escrito de los objetivos, riesgos y características de las pruebas. Todos los sujetos firmaron un consentimiento, elaborado de acuerdo con las directrices de la declaración de Helsinki para la investigación con seres humanos (World Medical Association, 2004).

Materiales utilizados:

Antropometría

Todas las antropometrías fueron realizadas siguiendo las normas I.S.A.K. (Marfell-Jones, Olds, Stewart, y Carter, 2006). A continuación se detalla el material utilizado:

• Tallímetro ® (Tata, made in India) para la medición de la talla. Posee una longitud total de 250 cm.

• Cinta métrica de material plástico ® (Cow Head Brand, made in China) con rango de medida de entre 0 y 150 cm.

• Báscula Detecto ® (Eligent Scale, electronics made in India) cuyo intervalo de medición se sitúa entre 0 y 150 kg.

• Equipo de impedancia ® (Bodystat made in England), para la determinación del porcentaje de grasa

En todos los casos, la antropometría sirvió para calcular el porcentaje de grasa corporal de los sujetos por impedancia de los tejidos, que es necesario introducir al Bodystad, las variables, edad, sexo, tipo de actividad, talla, peso, y circunferencias de la cintura y la cadera), además de ser introducidas las variables, edad, talla y peso en el analizador de gases

Analizador de gases

Durante la investigación se utilizó un analizador de gases portátil COSMED K4b2 ® (Product CPET/Product Features CPET – Italian – Italy). Este analizador consiste en dos petacas que van sujetas en la espalda (batería) y al pecho (equipo) con un arnés, de forma que el conjunto pesa menos de 2 kg. El analizador se conecta a un ordenador portátil mediante conexión vía inalámbrica.

Todos los sujetos realizaron dos pruebas incrementales en un treadmill tapiz rodante H/P/COSMOS PULSAR (h/p/cosmos sports y medical, Nussdorf-Traunstein, Alemania). Tras un calentamiento de 3 min a una velocidad de 5 km/h, se aplicó el protocolo de Conconi hasta el agotamiento del sujeto. Como criterios para establecer la prueba como máxima, se fijo el alcance de FC mayor al 90% de la frecuencia cardiaca máxima calculada (220-edad) o aplanamiento de VO2 (Basset y Boulay, 2000).

Las pruebas se realizaron en 5 días con tres pruebas por día, excepto el último, que se realizaron 4 pruebas con comienzo a la misma hora 6.00 am. Durante la fase de medición se les pidió a los sujetos que no entrenaran el día anterior a la prueba o entrenar suavemente. Durante cada escalón de velocidad que compone el test de Conconi, se promediaron los últimos 30 segundos del VO2, VCO2, VE para su posterior análisis.

Puesto que las pruebas tenían un carácter máximo, fueron realizadas bajo el control de un médico. Además, antes de su realización, los sujetos pasaban un reconocimiento médico básico con electrocardiograma en reposo, espirometría y medición de la presión arterial (Espinosa y Sánchez-Lafuente, 2001).

Una vez recogidos los datos, se evaluaron las diferencias en las medidas para el VO2, VCO2, VE mediante una prueba t-Student para muestras relacionadas.

Variables dependientes del estudio.

Resultados

La comparación de medias mostró diferencias significativas para el VO2 entre los 15 y los 19 km/h y una tendencia a la significación entre 13 y 15 km/h (p=0,09).

El caso VCO2 en ningún caso se encontró diferencias estadísticamente significativas. De la misma forma, la VE no mostró diferencias significativas

Diferencias en la respuesta cardiorrespiratoria entre la preparación general y especial para el grupo de categoría Senior (n=8). * Indica diferencias significativas (p<0,05). Tabla II

Diferencias en la respuesta cardiorrespiratoria entre la preparación general y especial para el grupo de categoría Senior (n=8). * Indica diferencias significativas (p<0,05). Tabla III

La fatiga de los músculos respiratorios durante el ejercicio ha sido evidenciada cuando éste se realiza a intensidades altas cercanas al 85% del VO2max (Johnson, Babcock, Suman, y Dempsey, 1993), intensidad típica durante una competición de resistencia en la que participan atletas de alto nivel (Joyner y Coyle, 2008). Durante un maratón, además de por la elevada intensidad, la fatiga de los músculos respiratorios puede estar causada por el tiempo de duración del evento, que genera una pérdida de eficiencia mecánica del diafragma, principal músculo respiratorio. En este estudio, las relaciones VE/VO2 y VE/VCO2 son las variables que expresan de forma indirecta la eficiencia respiratoria. La relación VE/VO2, aunque sólo significativa en el grupo JUNIOR, fue mayor durante la preparación especial en ambos grupos, y la relación VE/VCO2 se comportó de la misma manera lo que indica un aumento de la eficiencia respiratoria durante la preparación general.

Así, los resultados sugieren que durante la preparación general la prueba de esfuerzo realizada afectó negativamente a los músculos respiratorios, disminuyendo su eficiencia y reduciendo el rendimiento de la carrera expresado por la velocidad máxima alcanzada. En este sentido, un estudio reciente muestra cómo tras fatigar los músculos respiratorios el rendimiento posterior es menor debido a un aumento de la sensación de disnea ("falta de aire") y una reducción del flujo sanguíneo en los miembros inferiores (Taylor y Romer, 2008).

Continuando con la VE, ésta puede aumentar por incrementos en la FR, el VC o ambos. Concretamente, un aumento del VC durante el ejercicio se ha relacionado con aumento de líquido en el pulmón (edema pulmonar transitorio) (Bshouty y Younes, 1992). En nuestro estudio el VC no mostró ninguna diferencia, de modo que la VE aumentó a expensas de los incrementos en la FR, es decir, se produjo la respuesta descrita como drift ventilatorio y no un edema pulmonar transitorio. Ahora bien, ¿qué causó el drift ventilatorio?

De forma reciente, Hayashi y col. (2006) han demostrado la relación entre VE y temperatura central. Estos autores muestran cómo el VC se mantiene constante y la FR aumenta con la temperatura, desencadenando el incremento de la VE. Así, es posible pensar que en nuestros sujetos tuviera lugar un aumento de la temperatura central, pues aunque no fue medida de esta variable, ya ha sido explicado anteriormente que el aumento de la temperatura central es causada por la deshidratación parcial que se ha observado durante el maratón. Se observó en ambos grupos aumentos significativos de la FC lo que indica la necesidad de hidratación para prevenir el drift cardiovascular. Por otro lado, el drift cardiovascular, más que con el mantenimiento del volumen de plasma, se ha relacionado con el aumento de osmolaridad de la sangre (González-Alonso, y cols, 1998), de forma que la hidratación únicamente con agua puede no se suficiente para prevenir esta respuesta cardiovascular, es por ello la necesidad de ingerir, antes durante y después del esfuerzo recuperante, con alto contenido de electrolitos del tipo (Gatorade , Power full, u otros) Con lo cual, de lo expuesto anteriormente, se puede deducir la necesidad del maratonista de hidratarse durante la competición, no sólo con agua para mantener la temperatura central, sino con alguna bebida que incluya glucosa y sales con el objetivo de mantener la osmolaridad de la sangre y evitar el desplazamiento del metabolismo hacia las grasas. Ahora bien, como es señalado por Senay y Pivarnik (1985), es necesario conocer las necesidades de cada deportista a este respecto

En este trabajo, el objetivo fue comparar las respuestas cardiorrespiratorias de los dos grupos estudiados tanto en la preparación general como especial y se obtiene que la prueba desencadena una respuesta cardiorrespiratoria aguda en maratonistas jóvenes (grupo JUNIOR) que no se observa para maratonistas de categoría SENIOR. Como consecuencia, se produce un mayor descenso del rendimiento en los jóvenes maratonistas expresado en la velocidad media que pueden alcanzar.

Conclusiones

Según (Bompa, 2000) en la vida deportiva de un atleta se pueden distinguir tres fases: 1) periodo de formación y entrenamiento básico, 2) especialización profunda y progreso hacia el máximo rendimiento deportivo, y 3) alcance y mantenimiento del nivel internacional. A lo largo de cada una de estas etapas, el entrenamiento cambia cuantitativa y cualitativamente (Smith, 2003). Puesto que ambos grupos se encuentran en periodos de formación distintos, las diferencias en el entrenamiento pueden explicar los resultados observados.

El grupo senior muestra una respuesta cardiorrespiratoria más adaptada que el grupo junior, cuando el esfuerzo se desarrolla a una carga correspondiente al umbral ventilatorio.

El rendimiento del grupo senior es mayor que el grupo junior, sin embargo, mientras que el primero mantiene un rendimiento estable en las dos preparaciones, el grupo de

maratonistas más jóvenes presentan mejoras significativas.

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Datos de los autor(es):

DrC. Luis Alfonso Rangel Mayor.

Institución: Universidad de las Ciencias de la cultura y el Deporte. Facultad Camagüey Dirección de la institución: Avenida A s/n e/ Circunvalación Norte y línea. Reparto Jayamá.

País: Cuba

MsC Iris Nereida Aguado Casas.

Institución: Universidad de las Ciencias de la cultura y el Deporte. Facultad Camagüey

Dirección de la institución: Avenida A s/n e/ Circunvalación Norte y línea. Reparto

Jayamá.

País: Cuba

Hav. Raj Kishore Sharma.

Institución: Army Sports Institute.

Dirección de la institución: Mundhwa Road. Pune

País: India

Autor:

DrC. Luis Alfonso Rangel Mayor

MsC. Iris Nereida Aguado Casas

Hav. Raj Kishore Sharma