Efectos del ejercicio fatigante isométrico máximo vs al submáximo sobre el rendimiento del ejercicio submáximo posterior

En el pasado, la fatiga muscular se ha descrito como una disminución en la capacidad de producción de fuerza del músculo que se ejercita (Bigland-Ritchie 1984). Sin embargo, quizás una definición más suficiente presentada por Barry y Enoka (2007) en el contexto del ejercicio de fuerza es una reducción en la generación de fuerza de un músculo durante el ejercicio, con o sin la ocurrencia de falla en la tarea. Específicamente, esto establece que la fatiga muscular comienza al inicio y continúa a lo largo de las contracciones isométricas sostenidas o dinámicas repetidas, realizadas al máximo o submáximo. Por lo tanto, el fallo de la tarea durante una contracción máxima sostenida se puede determinar en el punto en que el nivel de fuerza isométrica cae por debajo de un cierto porcentaje de la fuerza de referencia (es decir, % de una contracción isométrica voluntaria máxima [MVIC]), mientras que durante una contracción submáxima sostenida, el fallo de la tarea es el punto en el que uno no puede mantener una fuerza objetivo predeterminada.

La fatiga muscular puede ser causada por déficits incurridos desde un sitio central, periférico o una combinación de ambos sitios dentro del sistema neuromuscular (Amann 2008). Este tema ha sido examinado extensamente durante décadas, con investigaciones sobre las diferencias de sexo, edad, extremidades y músculos, así como consideraciones metodológicas para la intervención que produzca cansancio y los mecanismos de la fatiga neuromuscular (Ver Revisión de Enoka y col. (2011)). Dentro de la literatura sobre la fatiga, se ha demostrado que las mujeres tienen una mayor resistencia a la fatiga para las contracciones isométricas sostenidas e intermitentes, específicamente para el grupo de músculos flexores del codo (Hunter 2001). Estas diferencias en la fatiga entre sexos se han atribuido previamente a diferencias absolutas de la fuerza y de la tarea que se realiza (Hunter 2004). Más específicamente, las mujeres tuvieron más tiempo para fallar la tarea por contracciones isométricas submáximas intermitentes repetidas, en comparación con los hombres en Hunter y cols. (2004). Es importante destacar que se ha demostrado que el atribuyente más común a las diferencias de tarea en la fatiga son las diferencias en la perfusión muscular. Es decir, aproximadamente al 50% de la MVIC predeterminada, el flujo arterial de sangre al flexor del codo se ocluye en su mayor parte, lo que da como resultado un efecto de 'pooling' (Barnes 1980). Por lo tanto, con respecto a los flexores del codo (FlexCod), la intensidad de la contracción y el tipo de tarea que se realiza son factores que contribuyen a las diferencias de fatiga relacionadas con el sexo.

Para determinar las manifestaciones fisiológicas de los cambios basados en la fatiga en el sistema neuromuscular, estas investigaciones han utilizado parámetros de electromiografía de superficie (EMG) como la amplitud EMG y la frecuencia media EMG (MNF) (De Luca 1984 y 2010). Durante la producción de fuerza sostenida, se ha demostrado un aumento en la amplitud EMG, que se ha atribuido a aumentos en el reclutamiento de unidades motoras y/o en el ritmo de descarga de las unidades motoras. Además, la investigación ha demostrado que la EMG MNF puede proporcionar información más específica con respecto a los cambios musculares periféricos (es decir, la acumulación metabólica de K+ e H+) durante las contracciones extenuantes sostenidas (Kranz 1983). Juntos, estos parámetros de EMG de superficie proporcionan información valiosa sobre los cambios basados en la fatiga durante las contracciones sostenidas. Por ejemplo, Hagberg y cols. (1982) examinaron contracciones isométricas submáximas sostenidas, isotónicas repetidas (es decir, 15, 20, 25, 30, 40 y 50% de la MVIC) y contracciones isométricas intermitentes (es decir, 50, 60 y 80% de la MVIC) con ejercicios de flexión del codo. Encontraron similitudes en los tiempos de fallo de las tareas, aumento de la amplitud de EMG y disminución de la MNF para las intervenciones isométricas submáximas e isotónicas repetidas. Sin embargo, durante las contracciones isométricas intermitentes se produjo un tiempo de falla de la tarea más prolongado, una menor amplitud de EMG y una disminución menos pronunciada de la MNF. Yoon y col. (2007) examinaron los FlexCod y encontraron un tiempo de falla de la tarea más prolongado en las contracciones isométricas sostenidas de baja fuerza (es decir, 20% pre-MVIC) en comparación con las contracciones isométricas sostenidas de fuerza alta (es decir, 80% preMVIC). Además, hubo diferencias mínimas en la amplitud EMG entre las intervenciones. Más recientemente, Carr y cols. (2016) hicieron que sus sujetos realizaran una flexión del codo máxima sostenida (100% MVIC) y una submáxima (60% MVIC) hasta que la fuerza caía por debajo del 60% de la MVIC y encontraron un tiempo de resistencia más largo durante la condición submáxima que durante la condición máxima. Además, un hallazgo específicamente importante es que la tasa de disminución de la EMG MNF durante la contracción isométrica voluntaria submáxima sostenida fue el único predictor significativo del tiempo de falla de la tarea. En conjunto, estos estudios sugieren potencialmente diferentes estrategias del control motor, así como deficiencias musculares locales (por ejemplo, perfusión muscular y acumulación de metabolitos) entre las contracciones isométricas de alta y baja intensidad, inducidas por fatiga muscular. Sin embargo, todos estos estudios realizaron una sola sesión de ejercicio fatigante y, hasta donde se sabe, estudios que investigan las FlexCod no han examinado los efectos diferenciales potenciales de distintas intensidades de contracción (por ej., fatiga muscular inducida por alta o baja intensidad) sobre el rendimiento posterior del ejercicio. Esta es una consideración importante porque el ejercicio de fuerza se realiza comúnmente de esta manera (por ejemplo, series compuestas). Además, fuera del ámbito del ejercicio de la fuerza, las actividades de la vida diaria rara vez implican una sola contracción sostenida.

Por lo tanto, una mayor comprensión de la fatiga puede ayudar en el desarrollo futuro del diseño de programas de ejercicios (por ej., intervalos de descanso y selección de ejercicios), específicamente, ya que se sabe menos sobre cómo responde el sistema neuromuscular a una serie de fatiga realizada inmediatamente después de una fatiga máxima o submáxima muscular inducida. Por lo tanto, utilizando el diseño experimental similar pero ajustado en Carr y cols. (2016), recientemente William M. Miller de la University of Mississippi (EEUU), realizó un estudio cuyo objetivo era responder a la pregunta de cómo actúa el sistema neuromuscular a una contracción fatigante submáxima intermitente posterior (50% de la MVIC), inmediatamente después de una sesión inicial de ejercicio máximo o submáximo. Específicamente, las principales variables dependientes incluyeron el tiempo hasta el fallo de la tarea, la frecuencia EMG MNF y la amplitud de EMG para ambas condiciones de fatiga durante ambas sesiones de ejercicio. Basado en los hallazgos de Carr y cols. (2016), los autores esperaban ver un tiempo de falla de la tarea más corto para la contracción fatigante máxima vs la submáxima. Sin embargo, el rendimiento del ejercicio (por ejemplo, el tiempo de falla de la tarea) después de la primera sesión de fatiga puede diferir debido a la posible influencia de la condición o el factor sexual en la fatiga.

Por lo tanto, se examinaron los tiempos de falla de la tarea para contracciones isométricas fatigantes intermitentes submáximas realizadas después de una serie de contracciones fatigantes isométricas máximas sostenidas versus submáximas con los flexores del codo del lado dominante. Veinte individuos físicamente activos 8 hombres (media ±SD, 21.4±1,8 años; 80,9±12,5 kg; 180±6,4 cm) y 12 mujeres (media ±SD, 21.4±2,7; 66,8±15,6 kg; 165,7±7,1 cm) participaron en un estudio cruzado aleatorio de 3 visitas. La visita 1 incluyó una familiarización, y la 2 y la 3 fueron aleatorizadas para condiciones máximas sostenidas (hasta que la fuerza estuvo por debajo del 50% del valor de fuerza máxima) o submáximas (50% de la fuerza máxima hasta el fallo de la tarea), seguidas de contracciones isométricas intermitentes submáximas hasta el fallo de la tarea. Se registró electromiografía de superficie a través del bíceps braquial durante todas las contracciones fatigantes.

El tiempo de falla de la tarea fue significativamente más corto para la condición máxima en comparación con la submáxima, y no se encontraron diferencias significativas en el sexo o en la condición para la condición fatigante posterior. La amplitud de la electromiografía aumentó significativamente en las contracciones isométricas intermitentes submáximas de la pre-fatiga y la primera y última post-fatiga sin diferencias de condición o sexo. La frecuencia media de la electromiografía disminuyó significativamente desde la pre-fatiga y la primera y última post-fatiga para ambos sexos, sin diferencias de condición o sexo.

Con los ejercicios máximos y submáximos que inducen el mismo nivel de déficit de fuerza, estos resultados sugirieron que ambos ejercicios podrían haber impuesto una carga similar sobre el sistema neuromuscular, por lo que no proporcionaron efectos diferenciales sobre el rendimiento submáximo posterior del ejercicio.

Aplicaciones prácticas

Como uno de los marcadores más importantes, el nivel de fuerza durante un evento deportivo o una sesión de entrenamiento suele influir directamente en el rendimiento deportivo. Aunque tanto los ejercicios máximos como los submáximos pueden inducir el mismo nivel de déficit de fuerza, acá se proporcionó evidencia a los practicantes de que tanto el ejercicio máximo como el submáximo imponen una carga similar sobre el sistema neuromuscular con respecto a la capacidad de realizar una serie posterior de ejercicio fatigante submáximo. Este hallazgo, además, no es específico del sexo. Sin embargo, se debe tener precaución debido a la gran variabilidad interindividual en las mujeres, ya que las investigaciones futuras deberían examinar los posibles mecanismos que causan esta variabilidad. Finalmente, estos datos brindan mérito para el uso de series 'clúster' en el diseño de programas de ejercicios. Por ejemplo, si los practicantes/entrenadores requieren que un individuo realice un ejercicio que exige un esfuerzo máximo (por ejemplo, una serie de flexiones de bíceps hasta el fallo al 85% 1MR) o un esfuerzo submáximo (por ejemplo, una serie de 10 flexiones de bíceps al 65% 1MR) seguido de un ejercicio submáximo posterior, puede ser beneficioso incorporar pequeños períodos de recuperación/descanso entre las repeticiones consecutivas.