El conocimiento que aporta al docente este tema le puede permitir la programación segura y eficaz de actividades físicas para los estudiantes de 12-18 años con el objetivo principal de mejorar su salud en general, muy especialmente en la prevención y tratamiento del sobrepeso y obesidad.
Pongo a vuestra disposición la actualización del Tema 19. Procesos energéticos en la actividad física. Sistemas aeróbico y anaeróbico. Este tema es fundamental para disponer de conocimiento fundamentado en evidencia científica para ajustar de forma individual y coherente el volumen, la intensidad y la densidad de carga, ya sea en entrenamientos con jóvenes como para el alumnado en las clases de educación física en secundaria.
Con el desarrollo de este tema se pretende presentar el conocimiento científico más actual basado sobre los sistemas de producción de energía, su interacción y su contribución en los diferentes tipos de esfuerzo físico y su aplicación a las características particulares para una población de jóvenes de 12-18 años.
Es un tema amplio pero a mi juicio fundamental para comprender las bases del entrenamiento o ejercicio físico de resistencia, las adaptaciones cardiovasculares y respiratorias que produce y su efecto en la prevención de enfermedad cardiovascular, respiratoria y síndrome metabólico.
El remo está considerado uno de los deportes olímpicos por excelencia, ya que desde un primer momento está modalidad deportiva, junto con el atletismo y la gimnasia, formaron parte de los primeros programas de los JJOO de la era moderna.
A principios del siglo XIX se organizan las primeras regatas de remo en Inglaterra, destacando la Henley Royal Regatta en 1839 y la popular Oxford – Cambrigde que enfrenta a las dos universidades desde 1829.
Se puede afirmar que el remo es un deporte con una granimplantación en todo el mundo, con 153 países formando la federación internacional de remo (FISA). Actualmente América del norte, Europa y Oceanía son los continentes con mayor tradición y mayor nivel deportivo en el remo mundial.
El remo olímpico se incluye en la categoría de deportes de agua, cíclicos y de fuerza-resistencia y en que las regatas se realizan recorriendo 2000 m en aguas tranquilas y campo balizado con seis calles. Las categorías de participación se establecen según sexo, peso y clase de bote, estas últimas determinadas según número de remeros y remos que maneja cada uno de ellos: 1 remo (remo en punta) o 2 remos (remo en scull).
Los remeros-as presentan una estructura corporal en la que predominan los componentes ectomórfico (extremidades largas con predominio de la estatura frente a peso corporal) y mesomórfico (elevado peso magro y bajo peso graso) , junto con una estatura por encima del valor promedio de población normal.
En las regatas de 2000 m entre el 70 – 80 % de la energía es aportada por el metabolismo aeróbico (VO2 max de 5,5-6,5 l/min en hombres y 4-4,5 l/min en mujeres junto con un un VO2 max asociado a [lactato] de 4 mlmol.l-1 = 75 – 85 % del VO2 max) y el 20 -30 % de la energía se produce a partir del metabolismo anaeróbico (valores de lactato postesfuerzo entre 12 y 21 mlmol.l-1).
En definitiva el remo es una de las actividades deportivas con mayor exigencia física y fisiológica del panorama deportivo actual y por consiguiente una correcta aplicación de los métodos de entrenamiento resulta indispensable para alcanzar un alto nivel de rendimiento y la protección de la salud física y mental de los remeros-as.
Pongo a vuestra disposición unos apuntes que recogen los aspectos clave más destacados del entrenamiento en remo desde la evidencia científica en la biomecánica y fisiología del ejercicio.
Como siempre espero que os resulten de interés y lo podáis aplicar en vuestra práctica diaria como entrenadores-as.
La fisiología del ejercicio es una de las áreas de conocimiento indispensable para fundamentar la práctica e intervenciones en el ámbito del entrenamiento deportivo y del entrenamiento para la salud.
Los primeros trabajos sobre fisiología del ejercicio datan de principios del siglo XX con estudios sobre la fisiología del sistema de aporte de oxígeno y metabolismo anaeróbico que incluso tuvieron el reconocimiento internacional con los premios Nobel de Krogh (1920), Hill (1922) y Meyerhof (1922).
La fisiología del ejercicio o también llamada del esfuerzo tiene como objeto de estudio el conocimiento de los cambios puntuales o crónicos que produce el ejercicio físico sobre los sistemas funcionales del cuerpo humano y sus efectos sobre el rendimiento físico y la salud.
Pongo a vuestra disposición unos apuntes básicos y esquemáticos que os puedan resultar útiles para introduciros en esta apasionante área de conocimiento tan importante para los profesionales de la actividad física y el deporte.
En ellos encontrareis información sobre los antecedentes, los objetivos, nutrición, metabolismo energético, adaptaciones, aplicaciones prácticas al entrenamiento y cual es la evidencia entre ejercicio físico y enfermedad crónica.
Los primeros estudios para representar la interacción y contribución relativa de los 3 procesos al la producción de energía en esfuerzos máximos datan de las décadas de 1960 y 1970.
A nivel bioquímico la energía que precisa la fibra muscular para producir acortamiento o tensión muscular, imprescindible en cualquier movimiento humano básico o específico, se obtiene fundamentalmente por medio de la descomposición del ATP intracelular.
Esta “ruptura” del ATP está asociada a una reacción exotérmica que produce ADP, Fósforo Inorgánico y la energía necesaria fundamentalmente para la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso, las reacciones de biosíntesis (anabolismo) y el transporte activo celular.
Se puede afirmar que el ATP es una fuente directa de energía, con un funcionamiento semejante al de una “batería recargable”.
Las reservas de ATP y moléculas fosfágenas están en las células en cantidad limitada y por eso el principal objetivo del metabolismo energético es mantener un nivel mínimo de estas reservas y resintetizar el ATP y PCr deficitario a la mayor velocidad posible.
Las reservas de ATP se estiman en 5 mlM/Kg de músculo y las reservas de PCr son de 15 – 20 mlM/Kg de músculo (4 o 5 veces más que las reservas de ATP).
La ingestión de alimentos es la fuente que proporciona al organismo las biomoléculas esenciales para obtener la energía necesaria en la resíntesis del ATP. Estos nutrientes o principios inmediatos son fundamentalmente los hidratos de carbono, las grasas, las proteínas, las vitaminas y los minerales. Por medio del metabolismo de la glucosa, ácidos grasos y, en ocasiones, los aminoácidos es cómo el organismo obtiene la energía necesaria para mantener sus funciones vitales.
Desde un punto de vista metabólico, la resíntesis del ATP se puede producir fundamentalmente a través de tres sistemas: Anaeróbico Aláctico, Anaeróbico Láctico y Aeróbico. Estos tres sistemas de resíntesis del ATP funcionan de forma integrada y tienen una inercia de puesta en acción variable en el tiempo (Heterocronismo).
El sistema anaeróbico aláctico produce energía como consecuencia de la descomposición de las reservas del ATP y PCr que ya existen en el músculo. Este sistema permite obtener la energía que precisan los esfuerzos breves y muy intensos (p.e un salto de longitud o un sprint de 100 m), tiene una potencia muy elevada ( 13 Cal/kg/seg ) pero capacidad muy limitada (aproximadamente 20 – 30 seg).
El sistema anaeróbico láctico o glucólisis obtiene la energía a partir de la degradación de la glucosa que se produce en ausencia de oxígeno. Las reservas de glucógeno (“cadenas de glucosa”) en el músculo son variables, ya que están fuertemente condicionadas por el entrenamiento, especialmente de fuerza, y de la dieta: 9 – 16 gr / kg de músculo ( 300 – 800 gr en todo el organismo). La reserva de glucógeno en el hígado es de aproximadamente 100 gr.En este sistema, las reacciones anaeróbicas tienen lugar en el sarcoplasma (citoplasma de la célula muscular) y se produce ácido láctico como subproducto y energía a partir de la degradación de la glucosa sin empleo de oxígeno. El sistema anaeróbico láctico es el que produce la energía necesaria para afrontar esfuerzos intensos y relativamente prolongados (p.e. una carrera de 400 m), tiene una potencia elevada ( 7 Cal/kg/seg ), pero también está limitada en su capacidad (aproximadamente 120 – 180 segundos). La capacidad anaeróbica láctica es variable y entrenable porque depende de la concentración de lactato en la fibra muscular y la capacidad del sujeto de tolerar niveles elevados de acidez intracelular.
La producción de lactato aumenta con la intensidad del ejercicio y una concentración de lactato elevada produce una disminución del pH intracelular. Un medio excesivamente ácido supone una inhibición en la actividad enzimática de la glucólisis, lo que provoca un descenso en la velocidad de contracción de la fibra muscular. Durante el esfuerzo, el lactato que se produce en la fibra muscular sale al torrente sanguíneo para ser eliminado/aclarado/oxidado. La eliminación del lactato se realiza fundamentalmente a través de tres procesos: Oxidación, Gluconeogénesis y Excreción.
Es importante destacar que aproximadamente un 80 % del lactato producido durante la glucólisis se oxida durante el ejercicio submáximo, fundamentalmente en el músculo esquelético, aunque corazón, hígado y riñón también oxidan el lactato, pero en una proporción cuantitativamente menor. Con el ejercicio submáximo prolongado la gluconeogénesis hepática se hace más importante al disminuir los depósitos hepáticos de glucógeno. Con concentraciones de lactato por debajo de 5 – 6 mlM, las pérdidas a través de la orina son mínimas. Por encima de estas concentraciones, los valores ya son más importantes.
El sistema aeróbico de obtención de energía depende de la oxidación de grasas e hidratos de carbono (ácidos grasos y glucosa). En presencia suficiente de O2, la célula muscular es capaz de oxidar la glucosa o ácidos grasos libres y obtener un rendimiento energético relativamente elevado. La fase fundamental de este proceso aeróbico se realiza en las mitocondrias de la fibra muscular (Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria).
El VO2 máximo o Potencia Aeróbica máxima indica la capacidad máxima del sistema aeróbico de producir energía y en este sentido el sistema de aporte de oxígeno (SAO) es el sistema funcional que limita el VO2 máximo (sistema respiratorio + sistema cardiovascular + capacidad oxidativa de fibras musculares). El VO2 en reposo tiene un valor aproximado de 3,5 ml/kg/min y crece de forma lineal con la intensidad de esfuerzo. Al valor de un VO2 estable, en una intensidad de esfuerzo próximo a valores de frecuencia cardiaca máxima y RQ (cociente respiratorio) > 1,1, se denomina VO2 máximo. La Potencia Aeróbica Máxima o VO2 max es un valor variable de carácter individual y modificable con el entrenamiento en un rango 5 – 20 % aproximadamente..
SISTEMAS PARA LA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
ANAERÓBICO ALÁCTICO
ANAERÓBICO LÁCTICO
AERÓBICO
METABOLISMO
Reservas Fosfágenas
Glucólisis
Oxidación de Principios Inmediatos
NECESIDAD DE OXÍGENO
No precisa oxígeno
No precisa oxígeno
Necesita oxígeno
DÓNDE SE PRODUCE
Sarcoplasma
Sarcoplasma
Mitocondria
POTENCIA QUE DESARROLLA
Muy Alto
Alto
Medio
CAPACIDAD QUE DESARROLLA
Hasta 20 seg
Entre 20” y 180 “
+ 3-5 minutos
INTENSIDAD DE ESFUERZO QUE PERMITE
Muy Alta
Alta
Medio-Alta
DURACIÓN DEL ESFUERZO QUE PERMITE
Breve y Corta
Media
Prolongada
RENDIMIENTO ENERGÉTICO
Rendimiento Energético Muy Alto
Rendimiento Energético Alto
Rendimiento Energético Medio – Alto
LIMITACIONES O FATIGA DEL SISTEMA
El sistema pierde eficacia en poco tiempo debido al rápido agotamiento de las reservas de fosfágeno existentes.
El sistema pierde eficacia en un tiempo relativamente corto debido a una acumulación elevada de lactato.
El sistema es muy eficaz porque permite la realización de esfuerzos muy prolongados con niveles de fatiga más tolerables.
Tabla aportada por Gastin (2001) que resume la participación de los sistemas de producción de energía (%) en esfuerzos máximos de diferentes duración (segundos)
En el ámbito del deporte de competición y previamente a cualquier tipo de planificación de entrenamiento es imprescindible que las personas responsables de su programación y supervisión conozcan con precisión cual va a ser la exigencia física y fisiológica que requiere la competición deportiva en esa modalidad.
En el caso del baloncesto y como datos fundamentales aportados por la evidencia científica a tener en cuenta y que determinan las demandas biomecánicas-carga externa de un partido destacan:
Los patrones motores observados en el juego son amplios y variados. Saltos, carreras, pases, tiros a canasta, dribling, rebotes, bloqueos y desplazamientos de componente lateral constituyen las principales acciones motoras que realizan los jugadores durante el juego (Ben Abdelkrim et al., 2010b).
Tanto para jugadores hombres como mujeres (Narazaki et al., 2009) el cambio de patrón motor durante un partido se produce de manera constante cada 1- 3 segundos (Scalan et alt., 2015).
El tiempo de juego individual, el ritmo de partido y el modelo táctico son las variables más destacadas que determinan la distancia recorrida durante un partido. Tanto para jugadores hombres y mujeres la distancia por cada 40 minutos de juego oscila entre 5-6 km.
El 65 % acciones de juego tienen una duración t < 40 s.
La duración en acciones de intensidad máxima oscila entre 2-5 s, predominando las acciones cercanas a los 2 s.
En el carácter intermitente del juego predomina la actividad frente al descanso con una densidad de esfuerzo (tiempo de actividad/tiempo total) entre 0,5 y 0,8.
Jugadores-as considerados de primera línea tienen un tiempo de juego promedio superior a 20-22 min/partido. Jugadores-as de segunda línea un tiempo de juego promedio entre 10-20 min/partido y jugadores-as de desarrollo tiempos de juego promedio que no alcanzan los 10 min/partido.
Como datos fundamentales aportados por la evidencia científica a tener en cuenta y en este caso que definen las demandas fisiológicas-carga interna para un partido de baloncesto destacan:
El esfuerzo que realizan jugadores/as durante un partido se caracteriza desde una perspectiva fisiológica por una alta exigencia de las capacidades dependientes de los sistemas cardiovascular, metabólico (aeróbico y anaeróbico) y neuromuscular.
La frecuencia cardiaca (FC) promedio se sitúa entre 160–170 lat/min y en un rango que oscila entre 140-208 lat/min.
Se observa que alrededor del 75 % del tiempo efectivo de juego la FC se mantiene por encima del 85% de la FC máxima (Hulka, 2013; Venkurik & Nycodim, 2015).
La concentración de lactato en sangre durante el juego alcanzan valores entre 5-9 mlmol/l (McInnes, 1995).
La intensidad percibida del esfuerzo (IPE) durante el partido en una escala de Borg modificada 1-10 se sitúa en valores promedios 9-10 (Silva, 2006).
Conforme a todos estos datos se puede definir al baloncesto desde una perspectiva biomecánica y fisiológica como un deporte colectivo donde los participantes desarrollan un juego con balón de esfuerzo intermitente de alta intensidad y carga variable. Resulta indispensable tener en cuenta todos estos aspectos a la hora de enfocar con eficiencia el entrenamiento tanto de jugadores-as como de equipos.
En entrenamiento deportivo se habla de periodización cuando la carga de esfuerzo se planifica y organiza de forma estratégica durante las diferentes unidades temporales que componen el proceso.
El objetivo de la periodización es conseguir adaptaciones a corto, medio y largo plazo de aquellos sistemas funcionales que condicionan el rendimiento en el deporte y que se produce al implementar un proceso sistemático y distribuido de forma inteligente en el tiempo.
La periodización como estrategia de entrenamiento comenzó su aplicación en el deporte de rendimiento aproximadamente hace seis décadas en la URSS, cuando descubrimientos científicos sobre fisiología del ejercicio se emplearon para el entrenamiento de deportistas de alto nivel.
En la actualidad se confrontan dos modelos para la periodización del entrenamiento en el deporte de competición: un modelo tradicional de preparación multifacética (Matveyev) y un modelo alternativo de preparación concentrada o por bloques (Issurin).
En este artículo de revisión de Issurin (2010) se analizan ambas propuestas, sus características y en que contextos específicos se recomienda uno u otro modelo según las variables que condicionan su aplicación.
En este artículo publicado en la revista JHSE se presentan las primeras curvas y tablas con valores de referencia que permiten valorar el rendimiento de remeros hombres y mujeres en la prueba de 2000 metros, según su categoría de peso (ligero o pesado) y edad (entre 14 y 70 años). Este estudio transversal fue realizado con una muestra de remeros (n=15420) de varios países (n=45)y que participaron en competiciones de remo indoor entre 2010 y 2014. Para el cálculo y dibujo de las curvas se emplearon GAMLSS con R y el resultado fueron tablas y curvas de percentiles que se pueden emplear como herramienta para la valoración del rendimiento de remeros en la distancia de 2000 metros en ergómetro de remo. Con estas curvas se se sitúa el pico de rendimiento máximo entre los 18 y 25 años y variable según sexo, peso y nivel de rendimiento físico.
Análisis sobre la distribución de la intensidad de carga de entrenamiento (TID) en deportistas de resistencia de larga duración muestran como el modelo predominante en este tipo de deportes es el TID piramidal, modelo caracterizado por dedicar un porcentaje elevado del tiempo de entrenamiento a cargas con un volumen elevado de trabajo y una baja intensidad esfuerzo.
Sin embargo hay que destacar que algunos de estos deportistas de clase mundial emplean como estrategia preferente de entrenamiento un TID polarizado, es decir una distribución de intensidad de carga que dedica una parte importante del tiempo de entrenamiento (80 – 20), y especialmente en ciertas fases de la temporada, a la realización de esfuerzos de alta intensidad.
Estudios más recientes están demostrando que se produce una buena adaptación en variables fisiológicas relacionadas con la resistencia cuando se aplican en individuos entrenados TID polarizados. En este artículo se revisan los modelos de TID, su empleo en el deporte de competición y los efectos fisiológicos más notables que condicionan el rendimiento deportivo.
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