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PubliCE/Fuerza Muscular/Utilización de sustratos musculares y producción de lactato durante el entrenamiento de sobrecarga/Página 1/1
Fuerza Muscular
Utilización de sustratos musculares y producción de lactato durante el entrenamiento de sobrecarga
MacDougall D, Slavko R, Sale D, McCartney N, Lee
P, Garner S.
Canadian Journal of Applied Physiology. 1999 24(3): 209-215.
Canadian Society for Exercise Physiology.
Introducción
Una típica sesión de ejercicio para muchos atletas
involucra un entrenamiento de sobrecarga de alta intensidad que incluye 3 o mas
series de un ejercicio hasta el fallo muscular con una intensidad aproximada del
80 % de 1 R.M. A esta intensidad, un individuo puede realizar aproximadamente 12
reps. En la primera serie, 9-10 en la segunda serie, 7-8 en la tercera serie y
así sucesivamente (Sale & MacDougall 81´).
Los mecanismos que producen
fatiga muscular luego de una serie ejercicio son pobremente conocidos y pueden
involucrar una disminución de la conducción nerviosa (Bigland & Ritchie
78´), una falla en los sitios de excitación - contracción (Bigland & Ritchie
74´ - Enoka & Stuart 92´) o ciertas consecuencias metabólicas como el
descenso de PC muscular o el incremento de lactato y el PH (Chasiotis 83´-
Hirvonen 87´- Hultman 90´- Spriet 87´).
Como estos ejercicios dependen de una máxima o casi máxima producción de ATP, desde la hidrólisis de la PC y de la glucólisis, el presente estudio intenta comprender y evaluar la posible contribución de la depleción de PC y del incremento del lactato muscular (H+) como la causa de la fatiga durante los ejercicios de sobrecarga.
Sin embargo la depleción de glucógeno y la producción de lactato han sido examinadas utilizando 3 y 6 series de extensiones de piernas (Rogers 91´), 9 series de extensiones concéntricas de piernas (Pascoe 93´), o 20 series de varios ejercicios de extensiones de piernas (Tesh 86´). Para nuestro conocimiento no existen investigaciones sobre la utilización de substratos o de producción de lactato utilizando una sola serie de entrenamiento de sobrecarga.
Consecuentemente nuestro propósito fue investigar la hidrólisis de PC, la glucogenólisis y la producción de lactato durante una sola serie de curl de bíceps al 80 % de 1 R.M luego de 3 series, en sujetos con experiencia en el entrenamiento se sobrecarga.
Método
Ocho saludables varones con años experiencia en entrenamiento de sobrecarga (5 ± 1 año) fueron voluntarios para el estudio. El promedio y los desvíos estándar de la edad, la talla, y el peso fueron 24 ± 2 años, 178 ± 4 cm y 79 ± 7 kg respectivamente. Luego de la explicación del estudio y de sus posibles riesgos se obtuvo el consentimiento escrito de los voluntarios. El estudio fue aprobado por el Comité de ética de la universidad de McMaster.
Se midió la fuerza máxima (1 R.M) de la flexión de codo (curl de bíceps) en un solo brazo en un banco con amarre. Se utilizaron cargas libres y se tomo el mejor valor con dos kilos de aproximación. Los sujetos estaban amarrados en la posición de sentados y todos fueron evaluados en su brazo dominante. Luego de 30 minutos de recuperación se les pidió que realizaran la mayor cantidad de repeticiones hasta el agotamiento al 80 % de 1 R.M. Con esta intensidad todos los sujetos pudieron completar entre 11 y 13 repeticiones. Las repeticiones parciales no se tuvieron en cuenta.
Luego de 4 a 6 días y sin ningún entrenamiento de
brazos de por medio, se dividió a los sujetos en dos grupos (A y B) con un n=4.
Se tomaron biopsias musculares en reposo. El grupo A realizo una serie al 80 %
de la R.M hasta el agotamiento. Los sujetos recibieron estímulos verbales
durante la evaluación. Se tomo otra biopsia muscular luego de terminada la serie
y la misma se congelo inmediatamente. Se realizo el mismo procedimiento para el
grupo B pero los sujetos realizaron 3 series hasta el agotamiento con 3 minutos
de pausa entre series. En ambos grupos de tomaron muestras de sangre por punción
de uno de los dedos antes y 5 minutos luego de realizado el ejercicio para
analizar la concentración de lactato (analizador de lactato YSI - OH).
Las
biopsias se guardaron el nitrógeno liquido hasta su análisis. Se extrajo la
grasa, la sangre y el tejido conectivo visible de las muestras y se congelaron
nuevamente para luego ser pesadas. Se introdujeron en tubos de ensayos con 1.5 M
de ácido percloridico, se dejaron reposar durante 30 minutos y se centrifugaron
a 4° C. El sobrenadante se neutralizó a un PH de 7.0 con 2.3 M KCO3 y se
centrifugo nuevamente. Se analizo la concentración de ATP, PC, LACTATO y
GLUCOGENO del extracto neutralizado con una técnica enzimática fluorescente.
(Bergmeyer 65´; Lowry & Passoneau 72´). Las concentraciones de los
metabolitos fue expresada en mmol/kg de tejido seco.
Se realizo ANOVA de
doble sentido y las diferencias se analizaron vis test de Tuckey post hoc. Las
diferencias entre pre y post ejercicio de concentración de lactato fueron
analizadas via test de Student con una significancia de p<0.05.
Resultados
El grupo A completo un promedio de 12.0 ± 4
repeticiones en su serie y empleo un tiempo de 37 ± 3 segundos. El grupo B
completo 11.7 ± 2 en la primera serie con 36 segundos, 9.2 ± 2 en la segunda
serie con 33 segundos y 7.2 ± 1 en la tercera utilizando 27 segundos. El tiempo
total de ejercicio fue de 96 ± 17 segundos. El tiempo promedio entre la
finalización del ejercicio y el congelamiento de las biopsias fue de 17 ± 5
segundos.
Las concentraciones individuales de ATP y PC se muestran en la
figura 1 y las concentraciones de GLUCOGENO y LACTATO en la figura 2.
La
concertación de ATP fue levemente mas baja en ambos grupos al finalizar el
ejercicio aunque no fue significativo. La concentración de PC fue
significativamente mas baja en el grupo A con un valor de 62% y para el grupo B
50% comparado con los valores de preejercicio. Luego de una serie de sobrecarga
la concentración de glucógeno muscular se redujo en un 12 % en el grupo A pero
si ser significativa. En el grupo B la baja fue de 24 % p<0.05. El lactato
muscular se incrementó significativamente desde 7.3 a 91.4 mmol/kg. Pero luego
de 3 series la concentración subió de 6.2 a 118 mmol/kg. Por otro lado, la única
diferencia que se encontró entre los grupos fue la concentración de glucógeno
luego del ejercicio.
El lactato sanguíneo se incremento significativamente
desde 1.7 ± 0.8 a 3.5 ± 0.7 mmol/L luego de una serie y de 1.7 ± 0.7 a 4.7 ± 0.8
mmol/L luego de 3 series.
Discusión
Los datos confirman que cuando sujetos con
experiencia en sobrecarga realizan ejercicios con sobrecarga utilizando una fase
concéntrica y excéntrica al 80 % de 1 R.M, se fatigan aproximadamente a las 12
repeticiones. Esta fatiga es acumulativa y en consecuencia hay un descenso del
numero de repeticiones luego de cada serie subsecuente utilizando 3 minutos de
recuperación entre series.
La concentración de ATP muscular no se redujo al
punto de la fatiga en ningún grupo y es consistente con un numero de estudios
los cuales han verificado que el músculo esquelético es capaz de preservar su
contenido de ATP durante el ejercicio intenso hasta la fatiga. (Fitts 94´- Fitts
& Holloszy 76´- Neville 89´). Además en el presente estudio la fatiga se
considero cuando el sujeto no podía realizar una repetición mas con una 20 % de
descenso (80% R.M.). Por eso no se puede considerar que el músculo este
exhausto.
El 62 % de descenso de la PC luego de una serie es similar al
encontrado por Cheethan 86´ luego de 30 segundos de sprint máximos en un
treadmill. Como en nuestro estudio no se ocluyo la circulación en el brazo luego
de realizar el ejercicio, es muy posible que se regenerara una significativa
cantidad de ATP y PC luego de haber terminado la ultima repetición hasta la toma
de la biopsia muscular. (Harris 76´- Sahlin 98´). De este modo es probable que
al punto de la fatiga las concentraciones de fosfagenos fueran inferiores a las
halladas y resultaran la causa de la fatiga muscular. Nuestros resultados
muestran que no hubo diferencia en las concentraciones de PC luego de hacer 1 o
3 series de sobrecarga por lo que creemos que 3 minutos de pausa es suficiente
para restaurar los depósitos (Harris 76´- Sahlin 98´). La fatiga acumulada
cuando progresaban las series no fue probablemente la depleción de la PC ya que
tendía a ser superior luego de realizar las 3 series (grupo B).
Sin embargo
la concentración de lactato sanguínea se incremento de 3 a 4 veces luego del
ejercicio, aunque los valores son inferiores a los encontrados en 30 segundos de
ciclismo hasta el agotamiento (Bogdanis 96´- McCartney 86´). Creemos que las
diferencia están relacionadas con la cantidad de masa muscular utilizada en cada
ejercicio. Las concentraciones de lactato muscular luego de una serie fueron
inferiores a las encontradas en luego de un típico Wingate test (110 - 135
mmol/kg - Bogdanis 96´- McCarteney 86´). Creemos que estas diferencia están
relacionadas con el echo de que nosotros consideramos la fatiga a un 80 % de
intensidad y en el Wingate test se obtiene al 60 % del máximo (Odland 97´).
Durante el ejercicio al 80% de 1 R.M. se puede considerar que hay una oclusión
completa de la circulación sanguínea por incremento de la presión intramuscular
(Bonde - Petersen 75´) y de este modo poco a casi nada de lactato se puede
escapar del músculo durante el ejercicio. Sin embargo existe un flujo de LACTATO
hasta que se realiza la toma de la biopsia por lo que se puede intuir que los
valores son superiores a los encontrados.
El 24 % de depleción de glucógeno
encontrada luego de 3 series es similar a lo observado por Robergs 91´ luego de
3 series de extensiones de piernas al 70% de 1 R.M. En el presente estudio la
tasa de glucogenólisis luego de una serie fue de 1.24 mmol/kg y de 0.96 mmol/kg
luego de la tres series, sugiriendo un descenso de la tasa conforme aumentan las
series. Algunos de estos hallazgos también han sido observados luego de series
de 30 segundos de ejercicio en bicicleta (McCartney 86´) y puede ser atribuido
al incremento de la inhibición producida por lo iones H+ sobre la glucogenólisis
durante el ejercicio continuo (Chasiotis 83´).
Sin bien 3 minutos de pausa
fue probablemente adecuado para la restitución de los depósitos de PC (Harris
76´- Sahlin 98´), fue poco para remover el lactato muscular (Bogdanis 96´). En
consecuencia cada serie empezara con una concentración elevada de lactato y de
H+.
Para mantener la producción de fuerza el músculo debe buscar mantener la
concentración de ATP a expensas de la PC y de la glucogenólisis. De este modo la
fatiga ocurriría por una depleción de los depósitos de PC muscular y por un
descenso en la tasa de glucogenólisis. También es posible que la fatiga se
produzca por una combinación de muchos factores. En este estudio nosotros
elegimos el análisis de los fosfagenos y del H+. Reconocemos que otros factores
contribuyen al descenso de la capacidad para generar fuerza. Es importante notar
que nuestro estudio solo presenta valores promedio. Es posible que la cantidad
de depleción de PC y la producción de lactato puede ser exagerada y la tasa de
resíntesis de la PC baja en las fibras de tipo II (Soderlund & Hultman 91´).
Se debe considerar que estas fibras son mas susceptibles a la fatiga a un mismo
nivel de depleción de PC y de aumento de H+. (Sthepenson 98´). Se puede
especular que estas fibras se fatigaron rápidamente y tuvieron un efecto sobre
la capacidad para generar fuerza.
Creemos que la causa de la fatiga luego de
realizar una serie de sobrecarga al 80% de intensidad fue probablemente la
disminución de la PC y los efectos inhibidores del lactato muscular (H+). Con
series subsecuentes la fatiga se puede deber principalmente a un incremento del
H+ muscular. En conclusión aparentemente la mayor vía de aporte energético
durante los ejercicios de sobrecarga es la glucogenólisis y que se pueden
encontrar valores de descanso significativos luego de una pocas series al 80 %
de una R.M.
Referencias
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This study was supported by the Natural Sciences and Engineering Council of Canada.
Agradecemos la colaboración de Duncan MacDougall por los servicios prestados a SobreEntrenamiento.com
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