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LICENCIATURA EN EDUCACIÓN FÍSICA Docente: Lic. Luis José Boero CÁTEDRA ENTRENAMIENTO Y PLANIFICACIÓN CONSUMO MÁXIMO DE OXIGENO (VO 2 máx.) UMBRAL ANAERÓBICO BIBLIOGRAFI A: FISIOLOGIA DEL EJERCICIO –José López Chicharro–Almudena Fernández Vaquero – Ed. Medica Panamericana UMBRAL ANAEROBICO-BASES FISIOLOGICAS Y APLICACIONES – José María Chicharro – Ed. Medica Panamericana. ALTO RENDIMIENTO – La adaptación y la excelencia deportiva – Ed. GYMNOS TRANSICIÓN AERÓBICA-ANAEROBICA - José María Chicharro – Susana A Lain- Almudena Fernández Vaquero – Ed. Boehringer Ingelheim

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Page 1: Microsoft Word - 05. Consumo Max. de Ox.-umbral Lact

LICENCIATURA EN EDUCACIÓN FÍSICA

Docente: Lic. Luis José Boero

CÁTEDRA ENTRENAMIENTO Y PLANIFICACIÓN

CONSUMO MÁXIMO DE OXIGENO (VO2 máx.) UMBRAL ANAERÓBICO

BIBLIOGRAFIA: � FISIOLOGIA DEL EJERCICIO –José López Chicharro–Almudena Fernández

Vaquero – Ed. Medica Panamericana � UMBRAL ANAEROBICO-BASES FISIOLOGICAS Y APLICACIONES – José

María Chicharro – Ed. Medica Panamericana. � ALTO RENDIMIENTO – La adaptación y la excelencia deportiva – Ed.

GYMNOS � TRANSICIÓN AERÓBICA-ANAEROBICA - José María Chicharro – Susana A

Lain- Almudena Fernández Vaquero – Ed. Boehringer Ingelheim

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TEMARIO: � Consumo máximo ox1geno � Determinantes del VO2 � Gasto Cardiaco � Diferencia Arteriovenosa de Oxigeno � Respuestas del Consumo de Oxigeno durante el Ejercicio. � Criterios para la determinación del máximo VO2 � Mecanismos limitantes del VO2 � Entrenamiento � Capacidad de trabajo a VO2 máx. � VO2 máx. vs. PAM o VAM � Concepto de umbral anaeróbico � Bases teóricas del umbral anaeróbico � Definición del umbral anaeróbico � Modelo trifásico de Skinner y Mc. Lellan � Consecuencias fisiológicas del ejercicio por encima del umbral � Acidosis metabólica � Resistencia � Retraso del VO2, de estado estable � VCO2 por encima del umbral � Regulación de la ventilación durante el ejercicio � Características de la respuesta ventilatoria al esfuerzo � Bases fisiológicas � Metodología de determinación del umbral ventilatorio

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El consumo de oxigeno (VO2) El Consumo de Oxigeno (VO2 es el parámetro fisiológico que expresa la cantidad de oxigeno que consume o utiliza el organismo). Pone de manifiesto no sólo la respuesta integrada del SAO (Sistema de Aporte de Oxigeno), sino también la utilización del oxígeno por los tejidos, principalmente por el tejido muscular. Representa el volumen de oxigeno consumido durante cualquier tipo de esfuerzo, e indica la capacidad de utilización del mismo. Todo aumento en la intensidad de un ejercicio determina un aumento paralelo en el VO2 pero a partir de un determinado nivel, el consumo de O2 no aumenta más aunque la intensidad del esfuerzo lo haga. Es en este momento cuando se dice que el sujeto ha alcanzado su VO2, máx. y representa un índice fundamental para, medir las posibilidades de un sujeto ante esfuerzos prolongados de baja intensidad. Se define como consumo máximo de Oxígeno a la cantidad Máxima de O2 que el organismo puede absorber, transportar y consumir par unidad de tiempo. Se expresa normalmente en ml.kg.min. La condición Aeróbica esta en gran parte determinada genéticamente, la herencia puede condicionar hasta en un 70% del VO2, dependiendo solo un 20% del entrenamiento. El VO2 depende de la edad. Desde el Nacimiento aumenta gradualmente, en relación a la ganancia de peso. Los niños poseen un elevado VO2 máximo normalizado al peso (especialmente al peso magro). Gradualmente va aumentando con la edad y se alcanza el máximo entre los 18 y los 25 anos. El VO2 máximo depende del peso, especialmente del peso magro: a mayor masa muscular se evidencian mayores niveles de VO2 máx. El grado de entrenamiento de fuerza, puede inducir aumentos sustanciales en la misma. Un atleta bien entrenado puede aumentar hasta en un 20% su VO2 máx. El VO2 depende de un gran número de factores que se encargan de llevar el O2 desde los pulmones hasta los tejidos para ser utilizado en la obtención de la energía necesaria. El O2, llega a los pulmones, y debe atravesar la membrana alveolar (depende de la PO2), y pasar al flujo sanguíneo (unido a la Hb), es transportado al músculo, permanecer el tiempo suficiente en la zona necesaria para ser, ser transferido al tejido activo (favorecido por la acción del 2-3 DPG), transportarlo al interior de la mitocondria (acción de la mioglobina), disponer de un numero de mitocondrias suficiente que además posean las enzimas oxidativas suficientes y activas para activar el metabolismo oxidativo. Presión Arterial FC VA Frec. Respiratoria VS Q VE TV VO2

Dif. (a-v)O2 Hb FUO2 FIO2 – FEO2 Melendez (1995)

Los deportistas de resistencia que además tienen elevados niveles de masa corporal (Ej: remeros) muestran valores absolutos de VO2 máx. muy elevados (6-7 lit./m), pero niveles

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medios de valores relativos de VO2 máx. (65-70 ml/Kg./m). Los de bajo nivel de masa corporal (maratonistas) invierten estos valores, siendo medios los valores absolutos (4-5 lit./m) y altos los relativos (80-90m1/kg/m). Los valores más altos encontrados en deportistas muestran cifras que oscilan en torno a los 90 ml/kg/min. Sujetos sedentarios jóvenes adultos de sexo masculino están alrededor de los 40-50 ml/kg/min., por unos 30-40 en las mujeres. La medición directa o la estimación indirecta de este parámetro nos permite cuantificar de alguna manera el metabolismo energético, ya que el oxigeno se utiliza como combustible a nivel celular y que permite en la transformación de emergía química. El oxigeno que consume una persona en situación de reposo absoluto nos indica el metabolismo basal, y que se ha calculado que corresponde aproximadamente a 5ml de oxígeno por kilogramo de peso corporal y por minuto ml.kg.min. Este es el valor que equivale a un MET o unidad metabólica, y refleja el gasto energético que precisa un organismo para mantener sus constantes vitales. Ante una mayor demanda energética el consumo de oxigeno es cada vez mayor. El VO2 dependerá de aquellos factores que intervienen en el recorrido de las moléculas de oxigeno procedentes del aire hasta llegar al interior de la mitocondria donde se reduce y une a los hidrogenioles para formar H2O, que es 1a forma en la que el oxigeno utilizado se elimina del organismo. Determinantes del VO2: El VO2 es expresión directa de las necesidades metabólicas del organismo en un momento dado. Desde el punto de vista funcional, el VO2 depende de un gran número de factores que se encargan de llevar el O2 desde los pulmones hasta los tejidos para ser utilizado en la obtención de la energía necesaria. Desde que el O2 llega a los pulmones, este debe atravesar la membrana alveolar (incidencia de la PO1), incorporarse al flujo sanguíneo (básicamente unido a la hemoglobina), ser transportado en cantidad suficiente al músculo, permanecer el tiempo suficiente en la zona necesaria para ser utilizado, ser transferido al tejido activo (favorecido por la acción del 2-3 DPG), transportarlo al interior de la mitocondria (acción de la mioglobina), disponer de un número de mitocondrias suficiente y que además posean las enzimas oxidativas suficientes y adecuadamente activas como para que se ponga en marcha con eficacia el metabolismo oxidativo Y posteriormente el CO2 como producto de desecho es eliminado, siguiendo el proceso inverso. Todos estos componentes del sistema de transporte de Oxigeno determinan el VO2 y se relacionan de acuerdo a la ecuación de Fick:

Q es el gasto cardiaco o volumen minuto y D (A - V) O2 la diferencia arteriovenosa de oxigeno. El gasto cardiaco se corresponde a su vez con el producto del volumen latido o volumen sistólico (VS) por la Frecuencia cardiaca (FC). El cálculo del VO2 máximo por medios ergoespirométricos se fundamenta en la medición de la ventilación y de la concentración de O2 en el aire inspirado y espira-n. La concentración de

VO2 = Q x D (A - V) O2

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O2 inspirado (aire atmosférico) es del 20.9 'Si y se difunde parcialmente en los capilares pulmonares para ser transportado por la sangre hasta los tejidos. Un factor determinante de la adecuada difusión del oxígeno a la sangre a nivel alveolar, lo determina la presión parcial de O2 (PO2), que en ese punto tiene un valor e 100 mmHg. Parte de este O2, es consumido en la célula haciendo que la concentración de O2 en el aire espirado disminuya.

VO2 = VE x (0.209 - FE O2)

En condiciones de VO2 máximo, el SAO (Sistema de aporte de Oxigeno) se halla en máxima actividad funcional, representado por los parámetros máximos de cada uno de los componentes: Gasto cardíaco (GC) máximo (VE máximo FC máxima), PAM máximo, VA máximo (VA máximo x FR máxima), desaturación de la Hemoglobina máxima. Factores que intervienen en el recorrido el O2 desde el exterior (aire ambiental) hasta la

mitocondria donde se realizan los hidrogeniones (respiración celular)

Concentración de O2 en el aire ambiental

Permeabilidad de vía aérea Ventilación / perfusión

Difusión

Sistema enzimático oxidativo

Dif. A- V de O2

Vol. Sistólico Frecuencia Cardiaca

Retorno venoso

Redistribución vascular

Sist. Arterial

Nº de hematíes Concentración de Hb

Capilarización

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Gasto Cardiaco Es importante lograr un buen vaciado ventricular con una frecuencia cardiaca baja, esto produce un ahorro en el consumo miocárdico de O2. Clásicamente se ha considerado como mecanismo primordial para el aumento del Volumen Sistólico durante el ejercicio el aumento de la Precarga, condicionado por varios factores:

a) Volemia, b) Contracciones musculares; c) Movilización de los depósitos sanguíneos de reserva, especialmente esplénicos y

pulmonares; d) Redistribución activa de flujos desde las áreas inactivas hacia las que realizan el

ejercicio; e) Duración del llenado Ventricular, esto es de la diástole, inversamente proporcional a

la frecuencia cardíaca; f) Presión hidrostática, dependiente de la posición, que se opone al llenado auricular g) Presión intratoracica.

Factores condicionantes del gasto cardiaco

FC X VS

VOLUMEN TELEDIASTOLICO

VOLUMEN RESIDUAL

VOLUMEN TELESISTOLICO

MECANISMO FRANK-STARLING

ENTRENAMIENTO

PRECARGA POSTCARGA

Geometría Ventricular

Pr. Diastólica Aórtica

Contractibilidad

Flujo Coronario FC

SNA Simpático Parasimpático Catecolaminas

Distensibilidad Ventricular

Pr. de llenado

Duración de llenado

Retorno Venoso

Impedancia Venosa

Pr. llenado - Pr - auricular

Bomba Muscular

Posición

Presión Intratorácica

Volemia

Edad

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Estos hechos condicionan el aporte de sangre al ventrículo, que se llenara de acuerdo a su distensibilidad, alcanzando al final de la diástole la presión de llenado máxima telediastolica. Esta presión junto con el volumen alcanzado determina la longitud de las fibras ventriculares cuando se produce la contracción sistólica y el vaciamiento ventricular. Según la Ley de Frank-Starling, la fuerza contráctil de las fibras miocárdicas depende directamente de la longitud previa de las mismas (De las dimensiones ventriculares), aumentando hasta un máximo, traspasado el cual disminuye dicha fuerza contráctil. Este mecanismo explica la adaptación del volumen sistólico a los requerimientos variables del gasto cardiaco que provocan los cambios postulares y el ejercicio. Hay autores que piensan que más que el llenado ventricular, el principal determinante del volumen latido es el vaciado ventricular, que aumenta con el ejercicio a expensas del volumen residual, lo que explicaría que el volumen telediastolico disminuya con niveles altos de ejercicio. De esta manera la contractilidad depende del nivel de activación adrenérgica neural y de las catecolaminas circulantes que seria el principal determinante de las adaptaciones del volumen sistólico al esfuerzo. Esta misma estimulación neuroadrenergica condiciona los cambios del otro determinante del gasto, la Frecuencia cardiaca, junto a una vagólisis o inhibición parasimpática. El otro condicionante del volumen sistólico, es la poscarga. Depende de la presión diastólica aórtica y de la geometría ventricular. La circulación coronaria es intermitente, la duración de la diástole (en relación inversa a la frecuencia cardiaca) junto con la presión diastólica determina la irrigación miocárdica. El otro factor determinante del gasto cardiaco es la frecuencia cardiaca. La frecuencia cardiaca máxima depende fundamentalmente de la edad. Se relacionan según la formula de Astrand:

Frecuencia cardiaca máxima = 220 latidos / min. – edad en años El entrenamiento disminuye la frecuencia cardiaca de reposo por un aumento del tono vagal, por acumulación de adenosina en el nódulo sinusal y por causas intrínsecas. Pero, apenas influye sobre la frecuencia cardiaca máxima, aunque para cada nivel de trabajo la frecuencia cardiaca del sujeto entrenado es mas baja que para el no entrenado. El entrenamiento produce un aumento del volumen latido hasta niveles submáximos, por:

� Aumento de la fuerza contráctil, � Aumento del volumen diast6lico � Disminución del volumen residual.

En el sujeto entrenado los mayores requerimientos de gasto cardiaco se logran a partir de la interrelación frecuencia cardiaca - volumen sistólico. Ante estas limitaciones: la frecuencia cardiaca máxima no es entrenable y el volumen sistólico lo es hasta niveles submáximos. Por esta causa la periferia es fundamental en el entrenamiento: la diferencia arteriovenosa de oxigeno. Diferencia Arteriovenosa de Oxigeno: En condiciones de reposo el organismo extrae de la sangre arterial unos 5 ml de sangre que pueden alcanzar durante el ejercicio hasta 15 ml en un sujeto normal y 17 ml en un sujeto entrenado, lo cual indica que la sangre venosa en condiciones normales queda desaturada.

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DETERMINANTES DE LA D (A-V) 02 Sa O2 Sv O2 PaO2 Hemoglobina Volemia Redistribución de flujos pulmonares y Sistémicos Ajustes ventilatorios

Extracción de O2 Redistribución de flujos periféricos Masa muscular Estado de míofibrillas Grado de entrenamiento Temperatura Ph

La vertiente arterial influye la presión parcial del O2 que esta en relación con la altura. El nivel de hemoglobina y la presencia de carboxihemoglobina junto con la volemia condicionan la capacidad de transporte arterial. Es imprescindible la adecuación de la ventilación pulmonar cuando el requerimiento circulatorio es elevado. En la vertiente venosa, la capacidad de extracción de O2 por los tejidos determina su saturación. Las diferencias entre la cantidad y la calidad de hemoglobina, así como la temperatura y el PH de la sangre, determinan un desplazamiento de la curva de disociación de la hemoglobina para favorecer la difusión del O2 a los tejidos. La redistribución de flujos, la masa muscular que actúa y la condición de sus míofibrillas son también importantes. El grado de entrenamiento puede mejorar la diferencia arteriovenosa hasta un 10 %, sin que para esto intervengan mecanismos centrales. En la diferencia arteriovenosa de oxigeno son importantes los factores llamados periféricos para distinguirlos de los que se refieren

Al funcionamiento del corazón como bomba A todos los parámetros de la ventilación y difusión de los gases de los alvéolos pulmonares al torrente sanguíneo.

La capacidad del músculo activo para extraer el O2 de la sangre arterial, es un factor fundamental en la capacidad global del organismo de consumir oxigeno. La capilarización (numero de capilares por unidad de peso tisular), el predominio de fibras musculares de tipo I y II, la masa mitocondrial, los complejos enzimáticos de las vías metabólicas celulares aeróbicas (ciclo de Krebs), son factores importantes; de ellos depende, la capacidad de utilización del O2 por el músculo y por lo tanto, la diferencia arteriovenosa en contenido de oxigeno. La concentración de oxigeno en el aire inspirado, la permeabilidad de la vía aérea, la mecánica ventilatoria, la vascularización o perfusión pulmonar, la ventilación alveolar y la capacidad difusión de los gases respiratorios través de la membrana alveolo / capilar, van a r condicionar de la cantidad de Oxigeno en la sangre arterial. Las alteraciones a cualquiera de estos niveles, pueden ser limitantes del consumo de Oxigeno. Respuestas del Consumo de Oxigeno durante el Ejercicio. Se distingue la respuesta del VO2 a dos tipos de ejercicios: � Incremental (carga de trabajo cada vez mayor) � Ejercicios de estado estable (cargas fijas de trabajo submáximas).

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El Consumo de Oxigeno mantiene una relación lineal con la carga de trabajo realizada; a mayor intensidad de trabajo, mayor será el consumo de oxigeno.

Respuesta del VO2 durante la realización de un ejercicio incremental en una cinta La linealidad de la curva se pierde en el caso que se alcance el máximo consumo de oxigeno, momento en el que aparecerá una meseta que indica una falta de incremento del VO2 a pesar de que la carga de trabajo siga aumentando. La respuesta a una carga fija de trabajo, partiendo desde una posición inicial de reposo, observamos una primera fase de adaptación hasta alcanzar un estado estable. Esta fase de estado estable se alcanza con mayor rapidez en función de la cinética del Consumo de Oxigeno de cada individuo. Criterios para la determinación del máximo VO2 El VO2 máx. constituye una excelente valoración del estado del sistema de transporte de O2. Hay que disponer de datos objetivos para considerar que un sujeto realmente a llegado a su máxima capacidad de esfuerzo y que se ha determinado su mayor VO2 posible en el momento de la evaluación. Hay que basarse en: a) Presencia de una meseta en la curvas del VO2, y aunque se incremente la carga de trabajo no aumente el VO2 o que el aumento sea inferior a 15 mml.min

-1. durante dos cargas o escalones sucesivos en protocolos que utilizan aumentos de cargas por estadios. b) Que valor de ácido láctico en sangre alcance una concentración de 8 mmol.1-1 c) Que el cociente respiratorio alcance un nivel de 1,1 d) La frecuencia cardiaca máxima tenga un comportamiento incremental que se desvié lo menos posible de su máximo teórico según su edad. El criterio mas fiable es la morfología (comportamiento) de la meseta, que desafortunadamente se presenta en un limitado número de casos, y corresponde a individuos de deportes de fondo (cíclicos) con altos niveles de entrenamiento, no siendo de la misma manera en individuos con escasos niveles de entrenamiento Por supuesto se valora además el grado de agotamiento subjetivo y la apariencia de agotamiento que presente el individuo; para ello se utiliza una escala (Borg) que cuantifica numéricamente el grado de fatiga subjetiva del individuo durante el esfuerzo.

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Curvas representativas del Consumo de Oxigeno (VO2) y progresión de CO2 durante un test incremental

La morfología en meseta de la curva de VO2 depende de la imposibilidad de consumir mas O2, bien porque se agote la musculatura respiratoria, se acumulen o falten determinados sustratos en la célula muscular o alcance el limite para la difusión del O2 desde el capilar a la míofibrilla. El punto de mayor consumo se conoce como VO2 pico. La obtención de un VO2 Pico presenta el problema de no conocer la diferencia real entre el VO2 obtenido y el máximo que hubiera podido obtenerse de haber continuado la prueba hasta el límite del sistema de transporte de O2. Es muy importante la relación entre VO2 pico y VO2 máximo. Cuanto mas se separado este el VO2 pico del Umbral Ventílatorio, mayor anaerobiosis se produce y mejor relación habrá con el VO2 real. Mecanismos limitantes del VO2 Según el principio de Fick, el consumo de oxigeno depende del gasto cardiaco (Q) y de la diferencia del contenido de O2 que se encuentra entre la sangre arterial y la sangre venosa D(A-V) O2. Esto implica al corazón, a los pulmones y a los sistemas de transporte y utilización de oxigeno. Los mecanismos de regulación cardiovascular durante el ejercicio parecen ser responsables de una vasoconstricción refleja a intensidades elevadas de ejercicio, lo que reducirla la disponibilidad de oxigeno a nivel celular. El sistema respiratorio puede ser responsable de limitar el VO2 máx. en sujetos muy entrenados, no ocurriendo lo mismo en sujetos sedentarios o poco entrenados. Los problemas de la mecánica ventilatoria y de difusión del oxigeno desde el alveolo a la sangre parecen ser los factores responsables. Por otra parte el aporte o la utilización del O2 en la mitocondria pueden llegar a limitar el potencial atlético de un corredor. Los sujetos no entrenados no parecen estar limitados par el aporte de oxigeno, sino por su utilización. Los sujetos entrenados podrían consumir mas O2 si se lo ofrecieran a la mitocondria,

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mientras que los sujetos no entrenados, no disponen de la maquinaria mitocondrial necesaria (cualitativa y cuantitativamente) como para que el aporte de O2 sea un factor limitante. Finalmente cuanto mayor potencial atlético tiene el sujeto, mayor parte del VO2 máx. depende de la capacidad del aporte del Oxigeno en los pulmones, la circulación y el músculo esquelético, por lo que estos factores podrían ser limitantes de este parámetro. Entrenamiento Una forma de facilitar el proceso de entrenamiento es extrapolar los valores de VO2, de cada intensidad de trabajo a su correspondiente valor de frecuencia cardiaca (FC). Esta relación, sin ser exacta, nos permite aproximar con cierta fiabilidad la intensidad de carga con la que nos interesa trabajar.

Correspondencia entre la FC y el VO2 máximo

RELACION ENTRE % F.C. Y % VO2MAX. 50 28

60 42

70 56

80 70

90 83

100 100

Fuente: Marion y col. (1994). El (VO2) es modificable con el entrenamiento. Puede aumentar entre un 15 y un 30% durante los tres primeros meses de entrenamiento especifico, llegando a un 40-50 % después de 9-24 meses, siendo este, poco mas o menos, como el tope máximo incluso después de varios anos de trabajo (Platonov, 1991). Los valores de VO2 máx. se incrementan en mayor cantidad durante la etapa la que se trabaja mayor volumen aeróbico (predominio de trabajo continuo). Las cargas prolongadas de media y baja intensidad (capacidad aeróbica), con alto componente aeróbico, son las más adecuadas. Este tipo de entrenamiento permite aumentar la vascularización de la musculatura específica, aumenta el volumen y numero de mitocondrias, la actividad de las enzimas oxidativas, así como otros aspectos relacionados con el transporte del O2 a los tejidos y del citoplasma a la mitocondria (mioglobina, 2-3 DPG, ' etc.). Capacidad de trabajo a VO2 máx. Según los niveles de VO2 a que se realicen los esfuerzos, será la duración del tiempo de trabajo. La intensidad del esfuerzo siempre ha sido un factor limitante de la duración del trabajo. Partiendo del criterio de a mayor intensidad mayor consumo de O2 hablar de unos límites teóricos de la duración máxima del esfuerzo en relación al tanto por ciento del VO2 máx.

100 % V02 max. 6-10' 95 % VO2 max. 30' 85 % VO, max. 60' 80 % VO, max. 120' 70 % V02 max. +180'

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Estos valores solo son validos para sujetos entrenados. Sujetos sedentarios no pueden mantener durante tanto tiempo estas intensidades de trabajo. Los sedentarios solo pueden mantener un nivel de esfuerzo del 70% del VO2 máx. durante unos 30'. Partiendo del tiempo que un sujeto puede mantener un esfuerzo similar al que corresponde a la carga en que se alcanza el 100% del VO2 se puede evaluar el nivel de entrenamiento de su capacidad de resistencia aeróbica. Tiempo qué es capaz la velocidad critica (100% VO2 máx.) en relación del nivel de

rendimiento (Billat 1994)

Tiempo Nivel Tiempo Nivel Rendimiento Rendimiento

0-3' Pesimo 8'-9' Buena 3'-4' Muy Malo 9'-10' Muy Bueno 4'-5' Malo 10'-11' Excelente 5'-6' Mediocre + 11' Alto Nivel

VO2 máx. vs. PAM o VAM La potencia de carga en la que un sujeto alcanza el VO2 máx. Brande (1988) la denomina potencia aeróbica máxima, la PAM. Es la potencia límite a partir de la cual el VO2 se estabiliza, o la potencia mínima que permite alcanza el máximo VO2. También se lo conoce por potencia crítica o velocidad crítica o velocidad aeróbica máxima. Hay una relación directa entre el VO2 máx. y la velocidad critica, esta es la velocidad de esfuerzo necesaria para solicitar la potencia aeróbica máxima (VAM o PAM).

PAM corresponde a la potencia trabajo desarrollada por minuto, en un esfuerzo en el cual se solicita un consumo de O2, igual al VO2 máx. Como unidades convencionales se usan los watios o las Kcal/min (1 Kcal/mn = 70 watios). La velocidad máxima aeróbica correlaciona ampliamente con el mejor registro que el deportista es capaz de realizar sobre una distancia de 2000 metros, lo que resulta especialmente interesante para la elaboración de intensidades de entrenamiento. También muestra una alta correlación con la capacidad de rendimiento en otras pruebas oficiales de carrera, como en los datos encontrados por Scott y col. (1994), los cuales demuestran una buena correlación entre este parámetro y el resultado sobre 5000 metros.

Relación entre el % de velocidad en que se alcanza el VO2 máx. y la velocidad de carrera en diferentes distancias

800 120-125% 1000 105-115% 1500 101-111% 2000 98-102% 3000 95-100% 5000 90-95% 10000 85-90% 20000 80-85%

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El VO2 máx. no es un factor muy utilizado para determinar las posibilidades reales y especificas de rendimiento en el terreno deportivo. Daniels y Gilbert (1979) elaboraron una tabla de predicción de resultados en carrera a partir del VO2 máx. Relación entre la capacidad de consumo máximo de oxigeno y la capacidad de rendimiento

en pruebas de medio fondo y fondo

VO2 max. 1500 5000 10000 Maraton 82.4 ml/k/m 3.28 13.00 27.00 2.04.31 75.5 ml/k/m 3.44 14.00 29.04 2.14.09 69.7 ml/k/m 4.01 15.00 31.08 2.23.47 64.6 ml/k/m 4.17 16.00 33.12 2.33.25 60.7 ml/k/m 4.34 17.00 35.17 2.43.01 56.3 ml/A-//m 4.51 18.00 37.21 2.52.34

Fuente: Daniels -Gilbert (1979). La velocidad aeróbica máxima si se emplea para valorar las posibilidades reales de rendimiento. Peronnet (1987; cfr. Billat, 1995) proponen un índice de resistencia que relaciona este valor (VAM) con 1a marca en diferentes distancias de carrera aplicando la formula siguiente: Índice Resistencia = (100 % VAN) – (x % VAN)

(Tiempo limite 100% VAM) - (Tiempo limite x %o VAM) La VAM y el Tiempo Limite se pueden calcular a partir del siguiente protocolo. Primero se debe realizar un test de L. Leger (carrera creciente 2 k/h cada 2'), considerándose como VAM la velocidad máxima con la que pudo mantener 2' completos de carrera. Una semana después, y tras un calentamiento de 20' al 50-70% del VAM, el sujeto correrá todo el Tempo que pueda a la intensidad del 100% de la VAM. La valoración del índice de resistencia obtenido con esta formula es la siguiente:

Valoración del índice de resistencia

INDICE DE RESISTENCIA VALORACION

4a5 5a6 6a7 7a8 8a9 9a10 10 a 11 + I1

Excelente Resistencia Muy Buena Resistencia Buena Resistencia Resistencia Media Resistencia algo Inferior a la Media Resistencia Mediocre Mala Resistencia Pésima Resistencia

La relación existente entre la intensidad de trabajo con la que se realiza un esfuerzo y el tiempo que este puede ser mantenido es de tipo hiperbólico, muy similar a la que podemos observar en la evolución de los records de cualquier modalidad deportiva: Con este comportamiento es relativamente sencillo determinar las posibilidades que un sujeto tiene de mantener una carga constante de esfuerzo a partir de la realización de 3 a 6

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cargas de trabajo extrapoladas a cualquier otra que nos interese determinar. Estos test son los que se denominan de determinación de la potencia crítica (critical power), nos permiten evaluar la potencia máxima y el tiempo que se podría mantener una persona sin necesidad de emplear cargas tan elevadas.

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UMBRAL ANAERÓBICO: Concepto de Umbral Anaeróbico En 1964 se introduce por primera vez el término Umbral de metabolismo anaeróbico, cuando Wasserman y Mc Ilrov lo definen como “la tasa de trabajo o VO2 a partir del cual se instaura una acidosis metabólica y ocurren cambios asociados en el intercambio gaseoso”. Wasserman señala que la respuesta al metabolismo anaeróbico durante el ejercicio podía ser detectada de tres formas:

a) como un aumento en la concentración de lactato sanguíneo con respecto a los niveles de reposo.

b) como una disminución en la concentración de bicarbonato en la sangre arterial asociada a un descenso del pH.

e) como un aumento en el cociente respiratorio (RER). Bases teóricas del Umbral Anaeróbico El ácido láctico posee un pK bajo (3,9) lo que hace que se disocie completamente en el medio interno. Este ácido disociado es tamponado fundamentalmente por el sistema bicarbonato de acuerdo al siguiente esquema.

Ácido láctico+Bicarbonato sódico ↔ Lactato sódico+ácido carbónico El Ion hidrógeno (H+) que se deriva de la producción de ácido láctico es responsable de la siguiente reacción:

H+ + H- CO3 H2CO3 CO2 + H2O La enzima anhidraza carbónica cataliza la reacción H2CO3 CO2 + H2O de tal forma que el CO2 se forma rápidamente, evitando la aparición de desequilibrios importantes entre H2CO3 y el CO2. Esta enzima se localiza en la superficie endotelial de los vasos musculares, si bien también se puede hallar de forma mucho menos activa en el interior de las células musculares. Se forman aproximadamente 22 ml de CO2, por cada mEq de ácido láctico amortiguado por el sistema bicarbonato. Al CO2 formado en esta reacción hay que sumar el formado como consecuencia del metabolismo aeróbico, la producción total de CO2 es desproporcionada en relación a la cantidad de oxígeno consumido. El exceso de CO2 producido debe ser eliminado al exterior merced a un aumento de la ventilación. De esta forma, la ventilación aumentará al formarse mayor cantidad de CO2 en el organismo. En un trabajo de alta intensidad, la mayor concentración de H+ se produce como consecuencia del aumento en la producción de lactato, que supera la capacidad de los sistemas tampón, provocando una disminución del pH sanguíneo. Esto estimula los quimiorreceptores periféricos respiratorios, lo que a su vez provocará un aumento desproporcionado de la ventilación y una reducción de la PCO2 arterial y de la concentración plasmática de H-CO3 debido a la compensación respiratoria.

Al realizar un trabajo físico a una intensidad por encima del umbral anaeróbico, la ventilación pulmonar responde al aumento de la PCO2 procedente de dos fuentes:

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1) el CO2, formado como consecuencia del metabolismo aeróbico por degradación de los principios inmediatos hasta CO2 y H2O en el ciclo de Krebs y

2) el exceso de CO2 resultante del tamponamiento del ácido láctico.

MUSCULO SANGRE PULMONES

AEROBICO

SUSTRATO + O2

ENERGIA + CO2

O2

CO2

O2

CO2

AEROBICO + ANAEROBICO

SUSTRATO + O2 Anaeróbico Aeróbico ENERGÍA CO2 H - La + K + HCO3

H2O + CO2 + K - La

CO2

HCO3

Na+

La

CO2

O2

CO2

CO2

Intercambio de gases durante le ejercicio aeróbico y aeróbico anaeróbico

Terminología utilizada en torno al umbral anaeróbico Se puede encontrar los siguientes términos:

� OBLA (Comienzo del acumuló de lactato en sangre, en inglés) para algunos autores es una concentración fija de 4 mmol • l-' de lactato

� OPLA (Comienzo del acumulo de lactato en plasma, en inglés). � IAT (Umbral anaeróbico individual»).

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Skinner y McLellan (1980) definen el Umbral Ventílatorio 2 o VT2 como “Intensidad de trabajo a partir de la cual existe una marcada hiperventilación que resulta en una disminución en la presión parcial de CO2 en el aire del final de la espiración”. Sin embargo, Wasserman (1981) define este punto como “punto de compensación respiratoria por acidosis metabóli-ca”·. El umbral láctico, el OPLA, y el umbral ventilatorio 1 (VT1) ocurre a una intensidad similar, de forma que el consumo de oxígeno es similar y representa aproximadamente del 45% al 60% del VO2 máx. y coincide con el término umbral aeróbico. El OBLA y el VT2 aparecen al mismo porcentaje de VO2, que suele ser del 75%-85% del VO2 máx. El IAT aparece a un VO2 algo inferior al que aparece el VT2.

NOMENCLATURA REFERIDA AL UMBRAL ANAERÓBICO, SEGÚN DIFERENTES AUTORES

2 mmol • 1-' 2-4 mmol . 1-' 4 mmol • I-' Autor

Punto de óptima eficiencia respiratoria Umbral anaeróbico Umbral aeróbico

Umbral anaeróbico

Hollmann, 1959

Wasserman, 1964 Skinner-McLellan, 1980

Umbral ventilatorio 2

Farrell, 1979 Orr, 1982 Pessenhofer, 1981

OPLA Umbral ventilatorio 1 Transición aeróbica-anaeróbica

Umbral aeróbico Nivel metabólico crítico Máximo estado estable

Zona transición aeróbica-anaeróbica

Umbral aeróbico-anaeróbico IAT OBLA U. anaeróbico individual U. anaeróbico individual

Mader, 1976 Keul, 1979 Sjódin y Jacobs, 1981 Stegmann, 1981 Kindermann, 1979 Owles, 1930 Londeree, 1975

Definición del Umbral Anaeróbico En 1967, Wasserman lo define como “la intensidad de trabajo físico por encima de la cual empieza a aumentar de forma progresiva la concentración de lactato en sangre, a la vez que la ventilación se intensifica también de una manera desproporcionada con respecto al oxígeno consumido”. El punto en el cual la concentración de lactato comienza a elevarse por encima de los valores de reposo se ha definido también como umbral láctico. El punto en el cual la ventilación se intensifica de forma desproporcionada con respecto al oxígeno consumido se ha definido como umbral ventílatorio.

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Modelo trifásico de Skinner y Mc. Lellan Skinner y Mc. Lellan (1980) propusieron un modelo trifásico que describiera la transición del metabolismo aeróbico al metabolismo anaeróbico durante la realización de un ejercicio incremental. Durante las primeras fases de un ejercicio incremental, cuando la intensidad es baja, se describe: Fase 1: Aumenta la cantidad de oxígeno extraída por los tejidos, por lo que en el aire espirado disminuye la concentración fraccional de oxígeno (FEO2). La intensidad de producción de CO2 es moderada, por lo cual se eleva la concentración fraccional de este, en el aire espirado (FECO2). Hay poca producción de lactato durante esta fase de estado estable a baja intensidad. A medida que la intensidad de ejercicio aumenta, hasta un punto cercano al 40%-60% del VO2 máx., hay un incremento en la concentración de lactato en sangre de aproximadamente el doble del valor de reposo (2 mmol. 1-').

A la vez los iones H+ producidos por el metabolismo del lactato son amortiguados por el bicarbonato produciendo un incremento continuo en la FECO2. El centro respiratorio se estimula para aumentar la ventilación, compensación respiratoria, que resulta razonablemente efectiva. El organismo no puede consumir más oxígeno que el necesario para reemplazar el ATP utilizado, el aumento de la ventilación da como resultado una menor extracción de oxígeno por volumen de aire ventilado, produciéndose un aumento de la FEO2

. Fase 2: Hay un incremento no lineal en la ventilación y en el VCO2, un aumento en la FEO2 sin una disminución adicional en la FECO2, y una elevación de las concentraciones de lactato en sangre de aproximadamente 2 mmol - 1-1.

Con una concentración de lactato en sangre de aproximadamente 4 mmol. l-1, si sigue aumentando la intensidad del trabajo se produce un aumento continuo del lactato. Como respuesta, se intensifica aún más la ventilación y se produce un aumento continuo en VCO2 para compensar el aumento de la concentración de lactato en sangre. En este punto, la ventilación no es capaz de compensar de forma adecuada el CO2 acumulado en sangre. Se observa una caída en la FECO2, mientras que la FEO2 continúa aumentando como consecuencia del aumento de la ventilación en relación a la extracción de oxígeno por los tejidos periféricos. La respuesta de esta fase. 3 se caracteriza Aumento brusco de la concentración de lactato, hasta aproximadamente 4 mmol.l-1, una disminución de la FECO2 y una hiperventilación importante.

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Representación gráfica del modelo trifásico propuesto por Skinner y McLellan.

FASE I FASE II FASE III

↑ VE ↓ FEO2 ↑FE CO2 = Lactato

↑↑ VE ↑↑ FEO2 ↑FE CO2 ↑ Lactato (≈ 2 mM)

↑↑↑ VE ↑ FEO2 ↓FE CO2 ↑↑Lactato (≈ 4 mM)

Skinner y Mc. Lellan sugirieron una modificación de la terminología empleada en torno al umbral anaeróbico. El aumento inicial en la concentración de lactato en sangre y el incremento no lineal de la ventilación en la fase 2 están más ligados al reclutamiento de fibras tipo I y menos a la anaerobiosis, lo denominan umbral aeróbico. El aumento abrupto en la concentración de lactato y la ruptura del aumento lineal de la ventilación que se observan en la fase 3 están más relacionados con la anaerobiosis y con el mayor reclutamiento de fibras tipo II, a este fenómeno de la fase 3 lo denomine umbral anaeróbico. La mayoría de las técnicas no invasivas para la determinación del umbral anaeróbico se basan en los puntos de inflexión de las respuestas de la ventilación (VE), producción de CO2 (VCO2),

U. Aeróbico 40 – 60 % VO2 max.

U. Anaeróbica. 70 – 90 % VO2 max.

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cociente respiratorio (RER), equivalente ventilatorio para el oxígeno (VE • VO2-') y el equi-

valente ventílatorio para el CO2 (VE – VCO2-') de acuerdo al modelo trifásico.

El error atribuido a la determinación subjetiva de tales puntos varía entre el 5% y el 10%. Consecuencias fisiológicas del ejercicio por encima del Umbral Wasserman (1986) algunas de las respuestas fisiológicas con cargas de trabajo por encima de las cuales se produce una acumulación de lactato en sangre. Se observan:

� La aparición de una acidosis metabólica, � La disminución de la resistencia al ejercicio, � La alteración tanto del VO2 como del VCO2, � Incremento en los niveles de ventilación pulmonar.

Respuestas Por debajo del u-a. Por encima del V.A. pH Aproximadamente 7.4 Acidosis metabólica

Duración ejercicio Prolongado: limitado por substratos

Corto: limitado por fatiga o disnea

Estado estable VO2 < 3 minutos > 3 minutos o no hay

Estado estable de VE, VCO2 < 4 minutos > 4 minutos o no hay

PaCO2 (PETCO2) Constante Decreciente

Acidosis metabólica

Los cambios que suceden, son de carácter reciproco, en las concentraciones de bicarbonato y de lactato durante la realización de trabajos por encima del umbral láctico (Wasserman. 1967). La acidosis metabólica sólo ocurre durante el ejercicio cuando las concentraciones de lactato aumentan. Resistencia Wasserman (1964) afirma que cuando se pide a un individuo que realice un ejercicio durante cincuenta minutos, no le es posible completarlo una vez que los niveles de lactato han superado los 2.5 mM/l. Cuanto mayor es la concentración arterial de lactato, menor es la capacidad de resistencia. Retraso del VO2, de estado estable El umbral anaerobio marca la tasa de trabajo por encima de la cual se enlentece la cinética del VO2 (Whipp, 1972). En un trabajo a intensidades submáximas situadas por encima del umbral, el VO2 aumentará progresivamente hasta alcanzar el VO2 máx. (Poole, 1988).) Por debajo del umbral, el consumo de oxígeno alcanza un estado estable cerca de los tres minutos.

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Con cargas por encima del umbral se produce un aumento del VO2 después de los tres minutos iniciales. Esto se produce por cuatro motivos: � Hay un incremento en el aporte de oxígeno hacia las mitocondrias, debido a una liberación

de metabolitos vasodilatadores en los músculos activos. � Modificación en la curva de disociación de la oxihemoglobina, secundaria a la aparición

de una acidosis metabólica. � Por el costo de oxígeno, necesario para convertir el lactato en glucógeno durante la

gluconeogénesis, como consecuencia del aumento de la concentración de lactato. � Posiblemente un incremento de las concentraciones plasmáticas de catecolaminas, similar

al del lactato, estimule el metabolismo general. La justificación de estos cambios no está aún totalmente aclarada. VCO2 por encima del Umbral Debido a las diferencias de solubilidad entre el CO2, y el O2, el estado estable del VCO2, se alcanza aproximadamente a los cuatro minutos, siguiendo una respuesta similar al del VO2. Por encima del umbral, el comportamiento del VCO2 es algo más complejo, porque el CO2, no es producido solamente como consecuencia del metabolismo aerobio, sino también como resultado del amortiguamiento del lactato por el bicarbonato (22ml de CO2, mEq). Por encima del umbral, el estado estable para el CO2 o bien se establece después de los cuatro minutos o bien no se presenta. Debido al aumento de la concentración de lactato en sangre. y a la consiguiente disminución del bicarbonato en cargas de trabajo por encima del umbral, la ventilación se ve afectada como consecuencia de la estimulación de los quimiorreceptores periféricos. En un trabajo constante, realizado por debajo del umbral, la ventilación alcanza un estado estable a los cuatro minutos, que se mantiene durante periodos prolongados con valores relativamente constantes de frecuencia respiratoria, volumen corriente y PCO2 en el aire final de la espiración.

En un trabajo por encima del umbral, la ventilación sigue aumentando sostenida fundamentalmente por la frecuencia respiratoria. La PCO2 del aire espirado final y la PCO2 arterial tienen un comportamiento descendente siempre que se mantengan los niveles de acidemia. Regulación de la ventilación durante el ejercicio La actividad física lleva implica un aumento de la ventilación para incrementar el transporte de oxigeno a los tejidos y para renovar el exceso de CO, generado. La ventilación (VE, l/min.) que, en condiciones de reposo es de 6 l/min. puede alcanzar los 90-100 l/min. durante ejercicios de resistencia prolongados en estado estable, e incluso llegar a los 200 l/min. en ejercicios intensos de corta duración. El gasto cardíaco aumenta durante el trabajo, la baja resistencia y la gran distensibilidad del lecho pulmonar, hacen que el incremento del (lujo sanguíneo pulmonar se vea acompañado de una pequeña elevación de la presión vascular pulmonar. Durante el trabajo, se abren los capilares del lecho vascular pulmonar, aumentando el área para la difusión de los gases; se incrementa la capacidad de difusión del O2, y del CO2 Las vías respiratorias se distienden ligeramente. Aumentando así el espacio muerto anatómico. Sin embargo el espacio muerto alveolar disminuye debido al incremento en la relación ventilación-perfusión. Por consiguiente. el espacio muerto fisiológico será muy:

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similar durante el ejercicio e durante el reposo. Características de la respuesta ventilatoria al esfuerzo El incremento de la ventilación es el ajuste respiratorio más importante La respuesta ventilatoria al esfuerzo tiene tres fases:

Fase I: la ventilación aumenta abruptamente Fase II: se intensifica de forma más gradual Fase III: permanece constante.

Fase I: dura aproximadamente 30-50 seg. después, la ventilación aumentará más despacio (fase III) hasta alcanzar a los 3-4 min. aproximadamente, una estabilidad (fase III) que se mantiene mientras sea un ejercicio moderado. Si se realizan esfuerzos progresivamente crecientes, la ventilación seguirá aumentando hasta el agotamiento. Este comportamiento se debe en los primeros momentos al SNC, de donde procede un estimulo nervioso aumenta la ventilación, al comienzo del ejercicio (fase I), siendo más tarde los factores humorales. Después se instaura el componente lento (fase II) asociado con una alteración en la presión parcial de los gases sanguíneos. Hay un incremento de la PETO2, y una disminución simultánea de la PETCO2. Es importante la acción de los quimiorreceptores centrales y periféricos. Si no se supera una cierta intensidad por encima del umbral anaerobio, se establece la fase III o de estado estable; la ventilación alveolar aumenta de manera lineal con respecto al VCO2 (más que al VO2) y la PaCO2 se mantiene en. o muy cerca de, su valor de reposo. El aumento de la ventilación en ejercicios ligeros y moderados se debe a la elevación del volumen corriente (VT) más que al incremento de la frecuencia respiratoria (F), en la zona donde la relación VE/VCO, es lineal. En ejercicios muy intensos, en los que aparece una acidosis metabólica, la relación anterior (VE/VCO2) se hace curvilínea predominando el incremento de la frecuencia respiratoria. En ejercicios intensos, la ventilación aumenta linealmente con respecto al oxigeno consumido (VO2) hasta niveles de esfuerzo que suponen aproximadamente el 50-60 % del VO2 máx., observándose a partir de dicho momento una pérdida de la linealidad en su aumento con respecto al VO2 concepto de umbral ventílatorio. (Wasserman 1977; Chicharro 1989). Umbral ventilatorio: Valoración de la transición aeróbica-anaeróbica mediante el análisis del intercambio gaseoso. Independientemente de que el umbral ventilatorio refleje o no los mismos cambios metabólicos que puede expresar el umbral láctico, la posibilidad de detectar la transición aeróbica-anaeróbica por metodología no invasiva ha impulsado un importante campo de investigación en el área de la fisiología del ejercicio. Al hacer referencia al umbral anaeróbico cuando éste es calculado por medidas del intercambio gaseoso, se prefiere el término de umbral ventílatorio (VT).

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Bases fisiológicas Wasserman, 1984, define el umbral anaeróbico como "el VO2 medido durante el ejercicio, por encima del cual la producción aeróbica de energía es suplementada por mecanismos anaeróbicos". Esto sugiere que en un momento durante un ejercicio de tipo incremental se alcanza un estado donde la demanda de oxigeno de los músculos activos es mayor que el aporte de oxígeno a la mitocondria. Esto provoca un aumento de la conversión anaeróbica de píruvato a lactato en el citosol de la célula. Debido a su bajo pK, el ácido láctico se disocia casi completamente y los H+ se amortiguan por el sistema bicarbonato. El resultado es la formación extra de CO2, como resultado del tamponamiento de los hidrogeniones. El CO2 adicional producido por el tamponamiento del lactato, se añade al normalmente producido por el metabolismo aeróbico provocando un aumento en la producción del CO2 (VCO2) en el organismo, que mostrará un comportamiento no lineal respecto al VO2 Esto aumenta la ventilación pulmonar (VE) de manera desproporcionada respecto al VO2 durante el ejercicio de tipo incremental. Estos cambios en el intercambio gaseoso, que se reflejan en las variables VE, VCO2, VE/O2 y VE/CO2, han sido utilizados como medios no invasivos de determinación de la transición aeróbica-anaeróbica durante el ejercicio. Distintos autores no están de acuerdo con este modelo, que relaciona los cambios en la concentración sanguínea de lactato 'y el intercambio gaseoso asociado al metabolismo anaeróbico y al déficit muscular de oxígeno. Metodología de determinación del Umbral Ventilatorio La metodología utilizada para determinar el umbral ventilatorio (VT) ha ido mejorando. Al principio se usaba la pérdida de linealidad de la ventilación (VE) frente al VO2, junto con el abrupto incremento del cociente respiratorio (R = VCO2/VO2). Hoy no: se consideran óptimos. Se observó que podía obtenerse una detección más objetiva del VT, utilizando variables que decrecieran o se mantuvieran relativamente inalterables en intensidades bajas-moderadas de ejercicio, antes de comenzar a elevarse, Dos variables tienen estas características en un ejercicio de tipo incremental: el VE/O2 y la presión parcial de oxígeno del aire final de la espiración (PETO2). Estos dos parámetros disminuyen durante las primeras tases de ejercicio incremental, y a medida que la intensidad aumenta se puede observar un cambio objetivo de tendencia con una elevación continuada y simultánea en sus valores. El concepto de isocapnic buffering.. Wasserman, (1978) demostró que durante la realización de ejercicios incrementales, la VE y el VCO2 aumentaban en el misma rango durante las primeras cargas de trabajo después de haber superado el umbral láctico (Fase II). El VE/CO2 permanece estable durante algunas cargas de trabajo superiores a la detección del umbral láctico, indicando que la PaCO2 no se altera en la región (Fase II) donde supuestamente ocurre el tamponamiento de los H+ derivados de la disociación del ácido láctico (de ahí el término de "isocapnic buffering'). La zona de isocapnic buffering puede no presentarse cuando la duración de los escalones del test sean demasiado largos (más de 4 min). El incremento del VENO, durante un test incremental, sin un aumento del. VE/VO2 es el método más específico y el que menos errores de detección provoca en la determinación del umbral ventílatorio (VT).

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Cambios ocurridos en los determinantes del umbral ventílatorio en test incrementales con escalones de 1 y 4 minutos de duración. (Modificado de Davis, 1985). I.B.: Isocapnic buffering. La Línea vertical discontinua marca el punto donde queda determinado el umbral, mientras que la línea horizontal indica el VO, en el umbral ventílatorio. Este VT refleja el momento de transición de la Fase I a la Fase II, esta fisiológicamente relacionado con el umbral láctico y se le denomina mas apropiadamente umbral ventílatorio I (VT1). A mayor intensidad de trabajo, la participación del sistema glucolítico es cada vez mas importante, se produce un aumento progresivo de la producción de lactato. Cuando el equilibrio (Fase II) producción-aclaramiento de lactato se rompe (Fase III; máximo estado estable del lactato) a favor de la producción, el lactato se acumula en sangre y se instaurara progresivamente una acidosis metabólica. El análisis del intercambio gaseoso durante un test incremental permite la detección de esta transición metabólica Fase II → Fase III. El descenso del pH debido a la imposibilidad de los sistemas tampón de amortiguar los H+ de la disociación del ácido láctico, provoca un aumento desproporcionado de la VE, que rompe la relación lineal con la VCO2, Se observa un aumento del VE/CO2 que en la Fase II permanecía estable. Además la PETCO2 comenzara a descender lo mismo que la FE CO2. Estos criterios (↑VE/VCO2 + ↓ PETCO2 + ↓ FE CO2) permiten la determinación por medio del análisis del intercambio gaseoso de la transición metabólica Fase II a Fase III, denominándose umbral ventilatorio 2 (VT2).

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Las técnicas de detección del intercambio de gases respiratorios mas utilizadas, involucran determinaciones de puntos de inflexión de las respuestas de la ventilación, la VCO2, el cociente de intercambio gaseoso (R), el VE-VO2 , el VE•VCO2 , la PETO2 y la PETCO2 Se define al VT1 como la intensidad de ejercicio correspondiente con la perdida inicial de la linealidad de la VE, junto con el inicio del aumento continuado del VE/O2 y de la FEO2 y PETO2. El VT2 puede ser determinado por un segundo cambio no lineal de la VE y del VE/VO2, junto con un aumento continuado del VE/VCO2 y un descenso continuo de la FECO2 o de la PETCO2, más allá del punto de determinación del VT1.