Cambios en la Potencia Anaeróbica, Actividad de la Creatinquinasa, Concentración de Lactato, y Equilibrio Ácido-Base luego de Series de Ejercicios de Sobrecarga Exhaustivos

INTRODUCCION

Los ejercicios de fuerza exhaustivos causan cambios fisiológicos
significativos en el cuerpo humano. El lactato sanguíneo (LA), pH sanguíneo, y
exceso de base (BE) analizados inmediatamente después de los ejercicios de
fuerza pueden cambiar significativamente (13, 18). La actividad de la CK sérica
puede ser usada como marcador de daño muscular (16), mientras que los cambios en
los niveles de CK luego del ejercicio correlacionan significativamente con la
tasa de regeneración de células musculares (19). Clarkson et al. (8) observaron
una relación entre el incremento de la actividad de la CK y el daño del tejido
muscular, sin embargo el mecanismo implicado no fue explicado. Se sabe bien que
la actividad de la CK sérica está elevada por varias semanas luego del ejercicio
físico intenso y que el entrenamiento induce cambios adaptativos que permiten la
disminución de los niveles de CK bajo una carga estándar (8, 13). De otro modo,
bajo condiciones de esfuerzo individual máxima (rendimiento anaeróbico llevado a
cabo hasta el fallo) los atletas altamente entrenados alcanzan valores mucho más
altos concentración de CK sérica y LA post-ejercicio que los no atletas o
sujetos medianamente entrenados (6, 14). Esto puede ser explicado por el mayor
trabajo externo total realizado por los atletas altamente entrenados en un
período de tiempo particular en comparación con los no atletas (18). También ha
sido observado que la permeabilidad de la membrana celular muscular se
incrementa en los atletas altamente entrenados (1, 2), lo cual también puede
resultar en un incremento de la concentración de CK sérica en los atletas en
comparación con los no atletas. Lo contrario es cierto para el equilibrio
ácido-base y la concentración de LA que retornan a los niveles de reposo dentro
de un período de tiempo corto luego del ejercicio intenso (17). El análisis del
tiempo de los cambios en los índices de potencia anaeróbica luego de los
ejercicios de fuerza puede ser benéfico en la estimación de la carga de
entrenamiento y de la velocidad de recuperación.

La evaluación de la potencia anaeróbica a través del uso del test de Wingate
parece estar justificada debido a su alta confiabilidad y validez (4). También,
el test de Wingate permite la distinción entre los miembros superiores e
inferiores, lo cual es muy importante para la evaluación de las respuestas
fisiológicas a los ejercicios de fuerza (5). Todas las variables fisiológicas y
mecánicas arriba mencionadas permiten la monitorización del estado del cuerpo de
los atletas e influencian la efectividad del proceso de entrenamiento.

El propósito principal de este estudio fue evaluar los cambios en la potencia
anaeróbica en los miembros superiores e inferiores y analizar los cambios en la
actividad de la CK sérica, concentración de LA, y equilibrio ácido-base luego de
los ejercicios de fuerza intensos.

METODOS

10 levantadores de potencia y fisicoculturistas bien entrenados participaron
en el estudio. La edad promedio de los sujetos fue 22.6±2.1 años, con una masa
corporal media de 89.6±9.2 Kg. y una talla de 181.2±10.2 cm. Seis de los 10
participantes eran levantadores de potencia y 5 de ellos estaban ranqueados a
nivel nacional, mientras que los 4 sujetos restantes eran fisicoculturistas y
miembros del equipo nacional. Fue obtenido el consentimiento de todos los
sujetos para la participación en el estudio después de que fueron informados
acerca del propósito y naturaleza del mismo. Todos los atletas realizaron el
test de Wingate de 30 segundos para los miembros inferiores y superiores 3 veces
usando una bicicleta ergométrica MONARK 839. El primer test fue realizado luego
de un período de 2 días de descanso, el segundo test fue realizado 10 minutos
después de una sesión exhaustiva de entrenamiento de la fuerza, y el tercer test
fue realizado 24 horas después de la sesión. El protocolo de fuerza del tren
superior e inferior así como las evaluaciones de la potencia anaeróbica
estuvieron separadas por un período de descanso de 3 días. El test de Wingate
fue llevado a cabo para el tren inferior y superior separadamente. La carga para
el test de Wingate fue establecida en 0.075 kp. Kg.^-1 de peso corporal para los
miembros inferiores y 0.040 kp. Kg.^-1 de peso corporal para los miembros
superiores. Fueron medidas variables como la potencia máxima relativa (P_max),
trabajo externo total relativo (W_t) e índice de fatiga (FI) (3-5). El protocolo
de ejercicios de fuerza incluyó 10 series de sentadilla para los miembros
inferiores y 10 series de press de banca para los miembros superiores, con la
carga inicial establecida en 50% de la mejor marca personal (peso de una
repetición máxima [1RM]). La carga fue incrementada en un 5 % hasta la serie 7 y
disminuyó en la misma cantidad para las 3 series finales. En cada una de las
primeras 3 series, fueron realizadas 15 repeticiones, 12 repeticiones en las 4
series siguientes, y las 3 series finales fueron llevadas a cabo hasta el fallo
concéntrico.

En reposo, fueron tomadas muestras sanguíneas a partir de la vena antecubital
para la evaluación de la actividad de la CK, mientras que las muestras
sanguíneas de la punta del dedo (sangre de un capilar) fueron usadas para la
evaluación de la concentración de LA y variables de equilibrio ácido-base. Las
muestras sanguíneas fueron tomadas 4-5 minutos y 24 horas después de la
finalización del entrenamiento para la evaluación de la CK postejercicio, LA, pH,
y niveles de BE. Las mediciones de actividad de CK y concentración de LA fueron
llevadas a cabo enzimáticamente usando kits comerciales (Boehringer Diagnostica,
Mannheim, Alemania). Los niveles sanguíneos de HCO₃^– y BE fueron medidos usando
el Analizador Gas-Sangre pH 168 (Ciba-Corning, East Walpole, MA). Para la
evaluación de las diferencias y su significancia (p<0.05), fueron usados análisis del test t de Student para muestras dependientes. La relación entre los miembros superiores e inferiores en el área de los parámetros mecánicos del test de Wingate fue determinada usando coeficientes de correlación de Pearson.

RESULTADOS

Los resultados de los análisis de varianza a 2 vías (ANOVA) con mediciones
repetidas indicaron diferencias significativas entre los valores de los miembros
superiores e inferiores para P_max y W_t en relación al tiempo. Los test post-hoc
Tukey mostraron que directamente después de los ejercicios de fuerza exhaustivos
la potencia máxima relativa disminuyó significativamente para tanto los miembros
superiores como los inferiores. La P_max relativa disminuyó no significativamente
en el caso de los miembros superiores e inferiores. 24 horas después de la
finalización de los ejercicios de fuerza, el nivel de la P_max relativa
permaneció ligeramente debajo de los valores de control para los miembros
inferiores, mientras que en el caso de los miembros superiores el mismo regresó
al nivel inicial, aunque ambas diferencias no fueron estadísticamente
significativas. El carácter de los cambios del trabajo relativo externo total
inducido durante el test de Wingate, el cual fue obtenido en las condiciones pre-
y postejercicio, fue diferente para los miembros superiores e inferiores.
Inmediatamente después de la sentadilla, el trabajo externo total cayó
significativamente y permaneció debajo del valor de control 24 horas después de
la finalización del ejercicio, y la diferencia fue estadísticamente
significativa. El test exhaustivo de 10 series de press de banca causó una
disminución significativa en el trabajo externo total directamente después de la
sesión, pero 24 horas después este valor excedió el nivel inicial, aunque fue
estadísticamente no significativo.

El análisis del patrón de cambios en relación al LA, CK, y equilibrio
ácido-base con el uso de ANOVA indicó diferencias significativas a través de
toda la variable del grupo (tren superior con respecto al tren inferior) y las
mediciones repetidas (reposo y 5 minutos y 24 horas después de la finalización
del ejercicio).

La actividad de la CK plasmática se incrementó significativamente
inmediatamente después del protocolo de ejercicios de fuerza solo para los
miembros inferiores, aunque la misma aumentó hasta valores significativamente
mayores 24 horas después de la finalización del ejercicio para ambos miembros.
La concentración promedio de LA después de la sesión de entrenamiento para el
tren inferior fue casi 3 veces mayor que el valor obtenido para los miembros
superiores, y ambas diferencias fueron estadísticamente significativas con
respecto al período de reposo. Los niveles de LA retornaron a los valores de
reposo 24 horas después de la finalización de tanto los protocolos de ejercicio
para el tren superior como para el tren inferior. Las 3 variables de equilibrio
ácido-base disminuyeron significativamente inmediatamente después del protocolo
de ejercicio, aunque retornaron a los niveles de reposo dentro del período de
restitución de 24 horas. Los resultados del test post-hoc Tukey indicaron
diferencias significativas entre estas variables. Es importante destacar que las
diferencias entre los miembros superiores e inferiores fueron estadísticamente
significativas para todas las variables de equilibrio ácido-base bajo las
condiciones postejercicio. Las medias y desvíos estándar, la significancia del
ANOVA con mediciones repetidas, y los tests post-hoc Tukey en todas las
variables de medición son presentadas en la Tabla 1 y la Figura 1.

Tabla 1. Media±DS, significancia del análisis de varianza a 2 vías (ANOVA)
con mediciones repetidas, y tests post-hoc Tukey en todas las variables medidas.
NS=no significativo; * I vs. II, p<0.001; ** II vs. III, p<0.05; *** diferencias estadísticamente significativas entre los grupos (tren superior-tren inferior) a p<0.001; **** I vs. II, p<0.001; ***** I vs. II, p<0.05; ****** II vs. III, p<0.001.

Figura 1. Patrón de cambios en todas las variables de diagnóstico en las
condiciones pre- y postejercicio.

DISCUSION

El nivel de potencia aeróbica máxima usualmente obtenido en el cuarto a sexto
segundo durante el test en bicicleta ergométrica está significativamente
relacionado a la capacidad de la fosfocreatina (CP) muscular y a la tasa de
resíntesis de trifosfato de adenosina (ATP) a través del sistema fosfágeno (11).
La repleción de CP toma poco tiempo, y aún 10 series de ejercicios de fuerza
exhaustivos permiten que la potencia anaeróbica pico alcance cerca del 95% del
nivel inicial dentro de 4-5 minutos de restitución. La declinación en la
potencia pico es mayor para los miembros inferiores y el proceso de compensación
es más lento probablemente debido a la mayor masa muscular implicada durante el
test en sentadilla y bicicleta ergométrica. La sentadilla también implica mayor
aceleración negativa y un componente de trabajo excéntrico, así induciendo mayor
trabajo externo que puede conducir a un incremento de la fatiga muscular (7, 15,
19). El trabajo externo total inducido durante el test de Wingate es
significativamente dependiente de la capacidad glucolítica del atleta (11). Este
fenómeno está claramente ejemplificado por una concentración de LA postejercicio
mucho más alta y por los valores de trabajo externo obtenidos 24 horas después
del ejercicio. Los valores significativamente más bajos de trabajo externo total
inmediatamente después de la sesión de ejercicios exhaustivos, en el caso de los
miembros superiores e inferiores, fueron causados probablemente por la depleción
de la CP y el glucógeno muscular (15). Las concentraciones de LA y las variables
del equilibrio ácido-base cambiaron significativamente inmediatamente después
del protocolo de ejercicio. Es importante señalar que el nivel de todas estas
variables fue estadísticamente diferente para los miembros superiores e
inferiores; sin embargo, las mismas retornaron a los valores de reposo dentro de
24 horas. La tendencia de los cambios arriba señalados está más probablemente
influenciada por la tensión muscular y la masa muscular, la cual es
significativamente mayor en los miembros inferiores.

Varios proyectos de investigación han reportado una elevación prolongada de
la CK plasmática luego de ejercicios anaeróbicos intensos (13, 18). Fue
hipotetizado que el nivel de CK plasmática postejercicio está relacionado a la
tensión muscular, tipo de contracción, y principalmente a la masa muscular
implicada en el ejercicio (10). A pesar de la significativamente mayor masa
muscular implicada en la sentadilla y en la evaluación de los miembros
inferiores en bicicleta ergométrica, el nivel de CK inmediatamente después y 24
horas luego de un ejercicio fue similar al de los miembros superiores. Algunos
proyectos de investigación han indicado que la elevación de la CK sérica
postejercicio no está necesariamente relacionada a la masa muscular implicada o
al tipo de contracción (8, 12). El análisis de valores individuales de CK
plasmática en reposo y postejercicio muestra grandes variaciones. Los dos
atletas menos entrenados, con un ^record personal en sentadilla de 150 Kg.
tuvieron valores de CK en reposo debajo de 300 U.L^-1, siendo los valores postejercicio (24 horas) ligeramente superiores a 600 U.L^-1. Cuando se considera
a los dos campeones nacionales cuyos records personales eran de 230 y 250 Kg.,
los valores de CK en reposo y postejercicio eran cerca del doble de los valores
anteriores. Este fenómeno puede estar relacionado al mayor potencial de fuerza y
a la tensión muscular más alta desarrollada de los atletas de alto nivel (1).
Los atletas con altos niveles de fuerza están dotados de una alta proporción de
fibras de contracción rápida (11), y las investigaciones han indicado que el
flujo de CK está significativamente relacionado al nivel de fuerza medio y al
área de las fibras de contracción rápida (9, 14). Los resultados sugieren que
los factores mecánicos (e.g., dureza muscular o stiffness, estabilidad
articular, y viscosidad) asociadas con la alta carga puede ser responsables del
flujo de CK luego de un ejercicio de fuerza (8, 10). Ya que algunos autores han
observado un cambio bifásico en la CK sérica luego de los ejercicios de fuerza,
es sugerido que el flujo de CK postejercicio puede reflejar diferentes
reacciones histopatológicas incluyendo daño, reparación, y regeneración muscular
(20).

Aplicaciones Prácticas

Los resultados de este proyecto de investigación mostraron que la restitución
postentrenamiento de la potencia máxima relativa es restaurada en un mayor grado
dentro de los minutos de la finalización del ejercicio y completamente dentro de
24 horas. El trabajo externo total relativo, el cual está altamente
correlacionado con la capacidad anaeróbica, requiere un tiempo de restitución
mucho más largo, especialmente en el caso de los ejercicios para el tren
inferior, donde está implicada una masa muscular significativamente mayor. Esto
justifica las frecuentes sesiones de entrenamiento de la fuerza explosiva
dependientes de la potencia anaeróbica máxima. La concentración de LA
postejercicio y las variables de equilibrio ácido-base son buenos indicadores
para la intensidad de los ejercicios anaeróbicos; sin embargo, estas variables
proporcionan poca información acerca del estado fisiológico de los músculos de
los atletas después de un período de restitución de 24 horas. La actividad de la
CK, la cual aumenta continuamente después de la finalización del ejercicio hasta
el período de restitución de 24 horas, puede ser un buen indicador de la tasa de
recuperación muscular del músculo y su potencial de capacidad de trabajo.

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