Arquitectura muscular y cambios neuromusculares después del entrenamiento en circuito de alta fuerza en hipoxia

El entrenamiento de la fuerza en condiciones hipóxicas es un método novedoso que actualmente utilizan los entrenadores y atletas en un intento de aumentar aún más los niveles de fuerza y obtener ganancias adicionales de masa muscular (Scott 2014), en comparación con los programas realizados en condiciones normóxicas. Los principales beneficios del entrenamiento de la fuerza en hipoxia se asocian en gran medida con un mayor estrés metabólico (Scott 2016) en tales condiciones, como se ha informado en varias investigaciones (Kon 2010, Ramos-Campo 2016 y 2017), principalmente debido a una mayor dependencia del metabolismo anaeróbico a través de un incremento en la concentración de lactato en sangre y alteraciones en el equilibrio ácido-base (Scott 2016). De hecho, la acidosis metabólica se ha relacionado con algunos mediadores potenciales de la hipertrofia muscular, como un mayor reclutamiento de unidades motoras y la inflamación celular, así como un aumento de las concentraciones de la hormona del crecimiento (Scott 2016). Como consecuencia, se pueden esperar adaptaciones hipertróficas y estructurales musculares potencialmente más altas después del entrenamiento hipóxico.

Es de destacar que las intervenciones anteriores (Manimmanakorn 2013, Nishimura 2010) que alteraron el entorno intramuscular usando hipoxia sistémica informaron adaptaciones positivas potencialmente mayores en la fuerza y la hipertrofia muscular que aparentemente respaldan la hipótesis anterior. Sin embargo, un meta-análisis reciente (Ramos-Campo 2018) encontró que, aunque el entrenamiento hipóxico de la fuerza es eficaz para aumentar el tamaño y la fuerza muscular, las mejoras informadas en hipoxia no han demostrado ser consistentemente mayores que las obtenidas con entrenamiento de la fuerza en normoxia. Este hecho puede explicarse por los diferentes programas de entrenamiento, los niveles de hipoxia y las características de los sujetos en los estudios que han aplicado el entrenamiento hipóxico intermitente de la fuerza (IHRT) (Ramos-Campo 2018).

Curiosamente, se ha demostrado que el IHRT conduce a un incremento en la fuerza máxima muscular contráctil (Nishimura 2010), no sólo por un aumento del área o volumen de la sección transversal del músculo, sino también por adaptaciones neurales que contribuyen a una mayor generación de fuerza muscular (Aagaard 2002). De hecho, se ha informado un mayor reclutamiento de unidades motoras (Scott 2017) durante el ejercicio de fuerza agudo en hipoxia, lo que puede estar relacionado con un mayor estrés metabólico. Sin embargo, aunque el efecto del IHRT en la morfología muscular se ha examinado más extensamente, se sabe poco sobre el mecanismo neural específico responsable de las mejoras en la fuerza muscular. En este contexto, un estudio previo (Inness 2016) encontró una mejora significativa en la fuerza, sin crecimiento muscular, después de un IHRT enfocado en posibles adaptaciones neuronales (3-6 repeticiones al 80-110% 1RM). Sin embargo, no existen estudios que analicen el cambio adaptativo en la función neural.

La investigación también ha demostrado que el IHRT aumenta las concentraciones de hormonas anabólicas (es decir, hormona del crecimiento, testosterona, etc.), lo que puede estar relacionado con las ganancias de masa muscular (Kon 2010 y 2012, Yan 2016). Además, se ha descubierto que el IHRT induce mayores incrementos en la concentración del factor de crecimiento endotelial vascular en plasma y en la relación capilar/fibra, lo que refleja un aumento en la angiogénesis del músculo esquelético que puede mejorar la resistencia muscular (Kon 2014). Estudios previos de un grupo de investigación de una universidad española, aplicando un entrenamiento de circuito de alta fuerza (HRC) en hipoxia han informado mayores respuestas del metabolismo anaeróbico, mayor estrés metabólico (Ramos-Campo 2016 y 2017) y un aumento en el rendimiento aeróbico y anaeróbico (Ramos-Campo 2018). Sin embargo, hasta donde se sabe, ningún estudio ha analizado las adaptaciones neuromusculares a este tipo de programa de entrenamiento.

Comprender tales efectos puede abrir una nueva perspectiva en la optimización de futuros protocolos de entrenamiento de la fuerza en condiciones hipóxicas. Es de gran interés desarrollar el método más eficaz y eficiente para maximizar las adaptaciones neuromusculares, el rendimiento deportivo y optimizar el tiempo dedicado al entrenamiento de la fuerza. Por lo tanto, recientemente, el Dr. Domingo J. Ramos-Campo, de la Universidad de Murcia, llevó a cabo un estudio cuyo objetivo de ese estudio piloto fue analizar el efecto de 8 semanas de un HRC en hipoxia sobre la arquitectura muscular y las variables neuromusculares en hombres entrenados en fuerza. En dicho estudio se presume que el HRC en hipoxia daría como resultado un mayor crecimiento muscular, adaptaciones neuronales y fuerza muscular en comparación con una condición normóxica.

Veintiocho sujetos entrenados en fuerza fueron asignados a un grupo de hipoxia (FiO₂=15%; HG: n = 15; edad: 24.6±6.8 años; altura: 177.4±5.9 cm; y masa: 74.9±11.5 kg) o normoxia (FiO₂=20.9%; NG: n=13; edad: 23.2±5.2 años; altura: 173.4±6.2 cm; masa: 69.4±7.4 kg). Cada sesión de entrenamiento consistió en 2 bloques de 3 ejercicios (bloque 1: press de banco, extensión de piernas y tirón de polea frontal; bloque 2: peso muerto, flexión de codos y extensión de tobillos). Cada ejercicio se realizó con una carga máxima de 6 repeticiones. Los sujetos ejercitaron dos veces por semana y, antes y después del programa de entrenamiento, el grosor del músculo vasto lateral y el ángulo de pinnación, la actividad electromiográfica de los extensores de la rodilla, la contracción voluntaria máxima (MVC) y la tasa de desarrollo de la fuerza (RFD) y el H-Reflex (Hmáx), M-onda del músculo sóleo fueron evaluados.

Ambos grupos de entrenamiento mostraron mejoras similares en el grosor muscular (tamaño del efecto [ES] = HG: 0.23; NG: 0.41), ángulo de pinnación (ES = HG: 0.86; NG: 0.15), MVC (ES HG: 0.63; NG: 0.61), Hmáx (ES = HG: 0.96; NG: 0.40), RFD a 200 milisegundos (ES = HG: 0.31; NG: 0.61) y pico de RFD (ES = HG: 0.21; NG: 0.66). No se encontraron diferencias significativas entre los grupos.

En conclusión, se pueden lograr adaptaciones morfológicas y neuromusculares similares después de 8 semanas de entrenamiento con HRC en condiciones hipóxicas o normóxicas.

Aplicaciones prácticas

Desde una perspectiva aplicada, los entrenadores de la fuerza y del acondicionamiento físico y los científicos del deporte deben tener en cuenta que, si el objetivo del programa de entrenamiento es aumentar la fuerza isométrica máxima y la excitabilidad espinal, el entrenamiento en un HRC bajo hipoxia es un método adecuado dado su efecto positivo sobre las variables de la arquitectura muscular (es decir, ángulo de pinnación) y la amplitud del Hmáx. El programa de entrenamiento debe constar de 2 bloques de 3 ejercicios de miembros superiores e inferiores (por ej., bloque 1: press de banco, extensión de piernas y tirón de polea frontal; bloque 2: peso muerto, flexión de codo y extensión de tobillo). Para inducir el estrés metabólico, cada ejercicio debe realizarse con cargas pesadas (es decir, 6RM) y en un entorno de FiO₂ del 15%. Los períodos de descanso entre ejercicios consecutivos deben durar alrededor de 35 segundos, mientras que se deben permitir 3 minutos entre series y 5 minutos entre bloques. Se recomienda una duración de la intervención de 8 semanas, en base a los presentes resultados. Por el contrario, al prescribir un HRC en normoxia, los entrenadores deben ser conscientes de que las adaptaciones tendrán una mayor orientación hacia una mayor RFD y producción de potencia y, en menor medida, hacia ganancias máximas de fuerza (es decir, mayor MVC). Este último aspecto debe ser considerado especialmente para atletas que buscan un aumento en la capacidad explosiva del músculo sin una ganancia excesiva de masa muscular y en deportes donde la fuerza máxima no es un indicador clave de rendimiento.