Más rápido, más fuerte, en forma: ¿Cuáles son los límites del rendimiento humano? ¿Y cuán poderosos pueden ser los seres humanos?
En un estudio publicado de enero de 2008, Berthelot et al estimaron que los registros mundiales habían alcanzado el 99% de sus valores asintóticos y que los límites humanos de alto rendimiento en el deporte se alcanzarían dentro de una generación. Solo meses después, Usain Bolt mejoró el récord mundial de 100 metros a 9.69s en los Juegos Olímpicos de Verano de Beijing. Seguido de un récord mundial aún más sorprendente de los 9.58s un año después y seamos honestos que probablemente podría haber ido más rápido, incluso tuvo tiempo de echar un vistazo antes de cruzar la línea de finalización. Esta es una mejora récord mundial equivalente a la lograda de 1968 a 1999. Usain Bolt es sin duda único, sin embargo, este es uno de los ejemplos a lo largo de la historia del deporte de «saltas cuánticas» no anticipadas en el rendimiento debido a los avances fisiológicos, biomecánicos y tecnológicos.
Investigación de la Revista internacional de fisiología deportiva y actuarancio Define los «récords mundiales» actuales en capacidad fisiológica: límites superiores humanos del poder aeróbico y anaeróbico en su artículo Nuevos registros en el poder humano.
Potencia aeróbica máxima
La absorción máxima de oxígeno (V̇o2max) se ha establecido como una medida válida y confiable de la capacidad máxima para producir energía metabólica aeróbicamente. Mientras que Vicio2max integra el gasto cardíaco, la hemoglobina del cuerpo total, el flujo sanguíneo muscular y la extracción de oxígeno muscular, el factor limitante primario para V̇o2max en los atletas es la capacidad del sistema cardiorrespiratorio para administrar oxígeno a los músculos de ejercicio.
V̇o2max está fuertemente correlacionado con el rendimiento de resistencia en grupos heterogéneos de artistas. Sin embargo, la fuerza de esta relación generalmente se deteriora en subconjuntos homogéneos de atletas de resistencia de élite, de acuerdo con el papel contribuyente de otros factores, como la utilización fraccional de V̇o2max y la economía/eficiencia laboral. El alto V̇O2max es necesario pero no es suficiente para el rendimiento de resistencia de élite.
Los mejores artistas de resistencia de hoy tienen tamaños y composiciones corporales que coinciden estrechamente con las limitaciones específicas de sus disciplinas. Basado en la información biográfica disponible públicamente, las tres medallistas masculinas y tres femeninas en el evento de remo de remolque único WC WC 2014 promediaron 198 cm/98 kg y 185 cm/77 kg, respectivamente. En contraste, los hombres y mujeres ganadores de la medalla para el evento de 5000 m en los Juegos Olímpicos de Londres 2012 promediaron 170 cm/57 kg y 160 cm/43 kg, respectivamente. Los esquiadores de élite a través del país caen directamente entre estos extremos con hombres y mujeres medallistas de oro con un promedio de 182 cm/75 kg y 170 cm/60 kg, respectivamente. Esto también significa que se alcanzan diferentes valores de V̇O2max de masa absoluta versus corporal (relativa) entre los atletas con mejor rendimiento en estos deportes. Está bien establecido que en eventos compatibles con peso, como el remo y el ciclo de seguimiento, los atletas exitosos tienden a ser más grandes, con un alto V̇O2max expresado en unidades absolutas (L.Min-1). Sin embargo, para la mayoría de las disciplinas de resistencia, la absorción máxima de oxígeno en relación con la masa corporal (ml. Kg-1.min-1), es un predictor más fuerte de rendimiento, en condiciones de «resistencia a la gravedad» donde una masa corporal relativamente baja es beneficiosa. Estas diferencias entre los deportes se deben principalmente a la variación en las limitaciones biomecánicas, lo que explica por qué se usan diferentes componentes de escala de la masa corporal al expresar V̇o2max en diferentes contextos deportivos.
Límites superiores
En la década de 1920, A 6 L.Min-1 fue el extremo superior para un rango superior para V̇o2max. Asumieron que esto invadió los límites para la capacidad de difusión pulmonar y el gasto cardíaco. Sin embargo, en 1979, Hagerman et al informaron V̇o2max absoluto cerca de 7 l.min-1 en dos remeros de élite. Luego, 8 años después, en 1987, Berg informó datos de un esquiador de 96 kg con un V̇o2max de 7.2 L .Min-1. Más tarde, Saltin informó un VQMax absoluto de 7.48 L.Min-1 en un esquiador sueco a través del país. Entre los esquiadores a través del país noruego, cinco atletas masculinos han superado 6.95 L.Min-1 V̇O2max, y cuatro de los que son medallistas de oro en los campeonatos mundiales o los Juegos Olímpicos. Recientemente, Miculic & Balic informó que dos campeones olímpicos los remeros produjeron 7.1 L.Min-1 V̇O2max en promedio.
Los esquiadores de élite a través del país tienen un relativo muy alto V̇o2max.
Poner estos valores de V̇O2max excepcionalmente altos en un contexto fisiológico. Un gran atleta de resistencia masculina (aproximadamente 100 kg) que logra la combinación improbable de una frecuencia cardíaca de 200 B.Min-1, 200 mlo2. DL-1 AV O2 Diferencia y 200 ml. El volumen de carrera máxima Beat-1 alcanzaría un V̇O2Max absoluto de 8.0 L.Min-1 (pero un V̇O2max relativo de «solo» 80 ml · min-1 · kg-1). Cada uno de estos componentes de la ecuación de Fick representa extremos raramente observados, o esencialmente máximos teóricos en atletas altamente entrenados. Por ejemplo, la diferencia A-VO2 de 200 mlo2.dl-1 requeriría una concentración de hemoglobina en sangre de 17.0 g. DL-1 combinado con concentraciones de oxígeno de sangre venosa tan bajas como las observadas en expediciones de alta montaña. La investigación ha encontrado que los corredores, esquiadores y ciclistas de distancia de élite tienen el más alto relativo V̇O2max.
Entre los corredores de distancia de clase mundial, V�o2max 80 ml · min-1 · kg-1 representa una media razonable basada en observaciones de corredores europeos y kenianos. Sin embargo, las pruebas de los atletas ganadores de la medalla de oro tanto de los países de Kenia como de los europeos indican que algunos de los mejores corredores alcanzan valores relativos de V̇o2max de 85 ml · min-1 · kg-1. Kenia fue incluida en la prueba, ya que son la fuerza dominante en la carrera de larga distancia, como se explica en nuestro artículo anterior ¿Por qué los kenianos dominan la carrera a larga distancia?. Sorprendentemente, los autores del estudio no están al tanto de informes válidos de ≥ 90 ml · min1 · kg-1 v̇o2max entre corredores de distancia masculinos de élite.
En las mujeres, los valores más altos de VQMAX absolutos observados entre los esquiadores a través del país están ligeramente por debajo de 5.0 L.Min-1. 7,24 comunicación personal con otros laboratorios que prueban los remeros de élite y los esquiadores a través del país también sugiere que 5.0 L.Min-1 se aproxima al límite superior de lo que las artistas femeninas contemporáneas de clase mundial en el esquí de fondo (60-72 kg de masa corporal) y el remo (70-85 kg de masa corporal) han logrado.
Diferencias de sexo en el poder aeróbico
Entre los corredores de distancia de élite y los ciclistas, los valores de V̇o2max son típicamente ∼15% más altos en hombres que en mujeres
Los factores culturales jugaron un papel importante en la rápida mejora del rendimiento de las mujeres en comparación con los hombres hasta la década de 1990. Sin embargo, las diferencias de sexo en el tiempo de rendimiento sobre las distancias estándar entre los mejores atletas de resistencia del mundo en la mayoría de los eventos se han mantenido relativamente estables en aproximadamente 8-12%. A este respecto, V̇o2max se considera el factor principal que explica la diferencia de sexo en el rendimiento de la resistencia.
En comparación con la evaluación de Saltin & Åstrand de V̇o2max en atletas de ambos sexos de numerosas disciplinas en la década de 1960, la brecha entre hombres y mujeres ha disminuido sustancialmente, consistente con mayores mejoras en el rendimiento de las mujeres durante este mismo período.
A la luz de las cargas de entrenamiento equivalentes de esquiadores de cross country masculinos y femeninos y la falta de cualquier cambio en la diferencia de sexo durante las últimas dos décadas, una diferencia de 15-20% en V̇o2max relativo parece estar fisiológicamente determinada entre hombres y mujeres igualmente talentosos y bien entrenados.
Entre los corredores de distancia de élite y los ciclistas, los valores de V̇O2max son típicamente ∼15% más altos en hombres que en mujeres. Las diferencias en el tamaño corporal contribuyen en gran medida a las diferencias de sexo en VQMax absoluto, mientras que las diferencias de sexo en V̇O2max relativa se atribuyen a un mayor porcentaje de grasa corporal y una menor concentración de hemoglobina en las mujeres.
Potencia anaeróbica máxima
Desde una perspectiva práctica, la potencia anaeróbica máxima significa la mayor potencia instantánea durante un solo movimiento con el objetivo de producir una velocidad máxima en el despegue, la liberación o el impacto. La potencia anaeróbica se expresa típicamente como una potencia externa absoluta (W) o relativa (W · Kg-1), ya que el límite superior de la potencia metabólica es difícil de medir de manera no invasiva con los métodos de hoy.
Pruebas
La potencia anaeróbica solo puede expresarse de manera válida como potencia externa, que contrasta con la potencia aeróbica donde la absorción de oxígeno puede usarse como un proxy altamente confiable para la potencia metabólica aeróbica. Actualmente es imposible evaluar con precisión la eficiencia mecánica de la conversión de energía anaerobia, lo que a su vez dificulta interpretar si los cambios de rendimiento o las diferencias entre los atletas se deben a un mayor metabolismo muscular o una mejor eficiencia mecánica. Además, con la condición de que los músculos tiran en la misma dirección, la cantidad de masa muscular activada al mismo tiempo está casi linealmente relacionada con la potencia anaeróbica máxima/máxima.
Por lo tanto, se ha demostrado a nivel interindividual que el poder anaeróbico es casi directamente proporcional a la masa muscular involucrada. Por ejemplo, la potencia máxima medida en movimientos unilaterales (carrera y ciclismo) es aproximadamente la mitad de los movimientos bilaterales, como un salto vertical. Finalmente, la curva de tiempo de tiempo es hiperbólica. La parte empinada izquierda de la curva muestra que la potencia máxima cae sustancialmente con solo pequeños aumentos en el tiempo. De hecho, una décima de segundo tendrá un impacto considerable en los cálculos de poder y, por lo tanto, el tiempo para las evaluaciones de energía anaerobia debe ser estrictamente predeterminada y cuidadosamente medida. Según estas consideraciones, no es posible evaluar una potencia máxima anaeróbica genérica. Las comparaciones de los valores de potencia a través de las modalidades (por ejemplo, ciclismo, salto y ejecución) no tienen sentido y cada prueba de potencia anaeróbica debe tratarse por separado.
El artículo entra en detalles sobre los hallazgos sobre el ciclismo, el corredor de sprint y el salto, así como las ‘otras modalidades’. Destaca cómo los atletas se han vuelto más poderosos al ser más fuertes, más en forma y técnicamente mejor.
Diferencias de sexo en el poder anaeróbico
La diferencia de sexo para el poder de aceleración máxima normalizada a la masa corporal en velocistas de clase mundial parece ser del 16-17%.
Más tejido contráctil puede producir mayores cantidades de poder metabólico de forma anaeróbica y la masa muscular más grande de los hombres explica su ventaja a este respecto. Sin embargo, debido a que es más difícil evaluar la producción de energía anaeróbica que aeróbica de manera válida y confiable, todavía han aparecido pocos estudios sobre la brecha sexual en el poder anaeróbico. La diferencia de sexo para el poder de aceleración máxima se normalizó a la masa corporal en los velocistas de clase mundial parece ser del 16-17%, con las diferencias de sexo similares que generalmente se observan para las pruebas de contratación. La diferencia de sexo correspondiente (W ∙ Kg-1) en el ciclismo es ~ 25%. Esta diferencia que permanece después de la normalización de la masa corporal puede explicarse por el hecho de que la masa muscular comprende un mayor porcentaje de masa corporal total en los hombres.
Consideraciones metodológicas
Se deben tener en cuenta varias consideraciones metodológicas al interpretar los resultados presentados en este estudio. El estudio completo entra en mayores detalles, pero los autores enfatizaron que con respecto a las mediciones de V̇O2max, es crucial que los analizadores de O2 estén específicamente validados y calibrados para medir los volúmenes de minuto de ventilación extremadamente altos alcanzados por los atletas de resistencia de élite. También se observó que las diferentes modalidades de ejercicio (correr frente a ciclismo o remo) también pueden afectar las mediciones debido a las variaciones en la masa muscular total dedicada a cada ejercicio. Destacan los procedimientos estrictos requeridos para la validez de las pruebas, como el posicionamiento del equipo y la frecuencia de muestreo.
Dopaje
Históricamente, el dopaje es un factor de confusión importante al interpretar los límites superiores humanos y las diferencias de sexo. Varios tipos de dopaje mejoran el rendimiento con andrógenos/testosterona que mejoran notablemente la potencia anaeróbica. En el extremo aeróbico, EPO o dopaje de sangre tradicional aumenta la masa total de los glóbulos rojos y, por lo tanto, la potencia aeróbica a través de la expansión de una diferencia VO2. El…
