jueves, 20 de abril de 2017

Alteración en la capacidad oxidativa celular post ejercicio de endurance con elevado competente de estrés oxidativo

Resultado de imagen de capacidad oxidativa celular post ejercicio

Introducción
Alteración en la capacidad oxidativa celular post ejercicio de endurance con elevado competente de estrés oxidativo
    Los deportistas entrenados en endurance suelen presentar una biogénesis mitocondrial muy importante1. Esto significa que presentan un volumen mitocondrial muy elevado a nivel de fibras musculares esqueléticas, sobre todo en las fibras musculares lentas1 (de hecho las fibras musculares lentas del corazón presentan la concentración mitocondrial más elevada en el organismo3). Un elevado volumen mitocondrial permitiría, entre otras cosas, generar una gran cantidad de ATP oxidativamente, utilizar como combustible a los ácidos grasos en lugar de a los carbohidratos, poseer un elevado umbral láctico, generar trabajo muscular por periodos largos de tiempo, etc1. Un elevado volumen mitocondrial se conseguiría con sesiones de entrenamiento prolongadas y/o intensas, como suelen ser las realizadas por ciclistas profesionales, llevadas a cabo por un periodo relativamente prolongado de tiempo2. Pero un volumen de estrés oxidativo muy elevado, debido a un incremento repentino en el volumen y/o intensidad del entrenamiento, o incluso debido a un cambio en la modalidad de ejercitación (bicicleta v/s correr), puede inducir una reducción en el volumen mitocondrial5. De hecho, luego de algunas series de ejercicio de endurance intenso y/o prolongado, la capacidad oxidativa muscular podría sufrir una disminución por largo periodo de tiempo5.

1. ¿Qué provoca la disminución de la función metabólica luego de la ejecución de ejercicio poco acostumbrado?
    Una serie de ejercicio poco acostumbrado (o post ejercicio extremo de endurance) puede inducir daño muscular, tanto en sujetos entrenados como en sedentarios5. Un incremento en el volumen, la intensidad o la modificación en el tipo de ejercitación pueden inducir este daño muscular5. El daño muscular puede ser de índole estructural o metabólico5.
    El daño muscular estructural suele estar asociado a un fenómeno conocido como dolor muscular de aparición tardía, dolor que en ocasiones de asocia erróneamente como causa-efecto a consecuencia de la generación de ácido láctico1. El dolor muscular puede durar varios días, en ocasiones por más de siete5.
    La generación de radicales libres durante esfuerzo físico poco acostumbrado podría provocar daño a nivel mitocondrial, comprometiendo así las función de este organelo5. Los radicales libres provocarían una disminución en la integridad de la membrana mitocondrial5. Después de una sesión de esfuerzo físico exhaustivo podría existir daño o alteración de la composición de la membrana mitocondrial5.
    La perdida de homeostasis en la concentración de calcio en miocitos esqueléticos tiene el potencial de iniciar una serie de consecuencias perjudiciales5. Una elevada concentración de calcio puede promover degradación de estructuras celulares, activación de proteasas activadas por calcio, entre otras5.
    Por otro lado, daño a nivel de capilares también podría comprometer la función mitocondrial5.

2. ¿Qué efectos negativos originaría el daño muscular sobre la función metabólica?
    Dos días post ejercicio con componente excéntrico importante, se estaría dependiendo en mayor medida del glicógeno muscular durante el esfuerzo físico5. Es decir que para llevar a cabo el mismo trabajo físico, luego de entrenamientos que impliquen una modalidad de contracción muscular excéntrica importante, se observaría una disminución de la utilización del metabolismo oxidativo y se estaría utilizando la glicólisis en mayor medida5. La disminución de la capacidad oxidativa también se observaría luego de que un ciclista realice entrenamiento tipo maratón5. Esto tendría como consecuencia un incremento en la participación de enzimas glicolíticas anaeróbicas y de la creatina kinasa5. El fenómeno del incremento del metabolismo anaeróbico frente a esfuerzo físico sería más pronunciado durante trabajos de intensidad elevada5. El incremento del metabolismo anaeróbico frente a igual carga de trabajo físico implicaría una depleción más temprana de las reservas de glucógeno muscular, lo cual estaría asociado a fatiga temprana1. Si el ejercicio poco acostumbrado se repite en el tiempo, perdiendo así su clasificación de "poco acostumbrado", se reduciría la participación del metabolismo anaeróbico5. En otras palabras, a medida que se produce una adaptación al esfuerzo físico poco acostumbrado se iría reduciendo la dependencia en el metabolismo anaeróbico (y se incrementaría la participación del metabolismo oxidativo) durante el trabajo físico5.
    Este incremento del metabolismo anaeróbico frente a ejercicio de alta intensidad se acompaña de una reducción en la participación del metabolismo aeróbico durante la generación de ATP5. Aunque también se podría observar un incremento del metabolismo aeróbico durante esfuerzo físico de baja intensidad5. Por tanto, sumando el incremento del metabolismo anaeróbico (aunque menos marcado frente a trabajo físico de baja intensidad) y el incremento del metabolismo aeróbico, se podría observar una perdida de eficiencia en el metabolismo energético producto del daño muscular, es decir, se requeriría una mayor cantidad de ATP para llevar a cabo el mismo monto de trabajo físico5.
    El daño muscular también alteraría la proporción Pi/PCr en las fibras musculares esqueléticas5.

3. ¿Cuánto debe incrementarse el volumen de entrenamiento para observar una reducción en la capacidad oxidativa muscular?
    Un volumen de entrenamiento 2-10 veces superior al realizado diariamente induciría una disminución en la capacidad oxidativa mitocondrial5. A mayor volumen y/o intensidad del trabajo físico poco acostumbrado, más marcado será su efecto sobre la capacidad oxidativa5. Este efecto se vería acrecentado si el ejercicio se lleva a cabo bajo condiciones extremas, como en terreno montañoso (grandes descensos con componente excéntrico)5.

4. ¿Menos es mejor?
    Cuando se reduce la carga de trabajo físico (ya sea una reducción de volumen o intensidad) en preparación para la competición, se suele observar un incremento en la capacidad oxidativa muscular9. Por tanto, por un lado se observaría una reducción de la capacidad oxidativa muscular al incrementar la carga de entrenamiento5, mientras que por otro lado se incrementaría al disminuirla9. Esto implicaría que más no es siempre mejor. De hecho se ha señalado que existiría una carga de entrenamiento físico límite, sobre la cual no se conseguiría mayor nivel de adaptación3. En otras palabras, se podría invertir en incrementar la carga de entrenamiento, pero la inversión no daría buenos resultados. Seguramente existe un límite máximo en el deportista para adaptarse10, limite que tendría una variabilidad interindividual importante10, genética y medioambientalmente determinada11.

5. ¿Qué sensaciones subjetivas nos pueden alertar sobre una disminución de la capacidad oxidativa muscular?
    La disminución de la capacidad oxidativa puede ir asociada a sensaciones subjetivas como la "disminución de la sensación de bienestar", "ardor muscular" y "falta de potencia" durante los entrenamientos y esfuerzos físicos en general5. Mediciones más objetivas que reflejen parámetros negativos de rendimiento en relación a la disminución de la capacidad oxidativa muscular se reflejarían en un incremento de la percepción de esfuerzo (Escala Omni o de Borg6) frente a trabajo físico intenso y disminución del rendimiento frente a test de esfuerzo físico de endurance5 (por ejemplo, mayor tiempo en un test estandarizado de campo o de laboratorio).

6. ¿Qué cuidados se deberían tener si se utiliza entrenamiento cruzado para preparar físicamente al deportista?
    El entrenamiento cruzado se refiere a la incorporación de actividades de endurance aeróbico dentro del plan de entrenamiento físico del deportista, que sean diferentes a las practicadas usualmente. Para el ciclista correr y nadar suelen ser las opciones típicas. Un ciclista que no esté acostumbrado a correr podría sufrir daño muscular importante, sobre todo si el ejercicio es de elevada intensidad y/o duración y si el terreno se presenta con muchas subidas y descensos (excéntrico)5. Es decir que, la realización de un trabajo físico poco acostumbrado, como lo es correr para un ciclista, podría inducir un daño muscular importante y esto reduciría una serie de alteraciones metabólicas antes mencionadas (su habilidad para la fosforilación oxidativa disminuye, "obligándolo" a incorporar al metabolismo anaeróbico de manera mas importante)5. Por tanto, frente a una misma carga de trabajo físico, el deportista se estaría enfrentando, en realidad, a un entrenamiento más intenso, debido a la disminución de su capacidad oxidativa y consiguiente incremento del metabolismo anaeróbico.

7. ¿Qué tipo de fibras musculares se verían más afectadas?
    Se podría especular que las fibras musculares lentas, reclutadas en forma principal durante eventos de endurance de larga duración1, sufrirían un daño superior en comparación a las fibras rápidas, por lo que estas últimas podrían tomar un rol más importante durante las sesiones de ejercitación posteriores a la sesión de trabajo físico poco acostumbrado. Esto podría explicar el incremento del metabolismo anaeróbico antes señalado5.

8. ¿Durante cuánto tiempo se prolongaría la disminución de la capacidad oxidativa muscular?
    Luego de un ejercicio poco acostumbrado (que implique 10 veces el volumen de trabajo realizado normalmente por sesión), se podría observar una disminución en la capacidad oxidativa muscular durante 7 o más semanas5.
    A pesar de que el dolor muscular de aparición tardía desaparezca al cabo de una o dos semanas, se observaría en el ciclista una capacidad disminuida para esprintar o "atacar" una cuesta durante un periodo de tiempo mucho más prolongado5. Durante este periodo también se observaría una sensación subjetiva de falta de potencia y de incremento en la percepción de esfuerzo, junto con percepciones como "ardor en las piernas" y la sensación de "látigos" en estas5. Se podría especular que un metabolismo anaeróbico incrementado o la pérdida de eficiencia metabólica (como se indico anteriormente) podrían provocar una disminución más temprana del glucógeno muscular y esto podría ser, en parte, responsable de la incrementada sensación de esfuerzo. Además, un incremento del metabolismo anaeróbico podría acelerar la acidificación celular y esto podría ocasionar sensación de ardor a nivel muscular. Por tanto, a pesar de que el dolor muscular desaparece al cabo de unos días, la habilidad para generar ATP oxidativamente permanece disminuida por varias semanas5.

9. ¿Se ve afectado el metabolismo oxidativo frente a ejercicio de intensidad maximal y submaximal?
    El metabolismo oxidativo se vería reducido tanto frente a esfuerzo maximal como submaximal5. Pero al parecer el efecto sería más marcado durante el esfuerzo físico maximal5.

10. ¿Disminuye el vo2max junto con la capacidad oxidativa muscular?
    En deportistas competitivos, la disminución de la capacidad oxidativa no se acompañaría de una disminución en el VO2MAX5. Esto podría reflejar que, en sujetos bien entrenados, como en ciclistas competitivos, la limitante del VO2MAX no radica periféricamente, si no que depende principalmente de la habilidad del sistema cardiovascular para enviar oxigeno a los músculos esqueléticos que están siendo activados durante el esfuerzo físico4,5,7. En otras palabras, a pesar de disminuir la capacidad oxidativa muscular luego de la realización de ejercicio poco acostumbrado, sigue siendo suficiente como para metabolizar el oxigeno que esta siendo enviando a través del sistema central transportador de oxigeno.
    Por lo tanto, ya que la fatiga se observa más tempranamente en sujetos que sufren disminución de su capacidad oxidativa muscular, la utilización exclusiva del VO2MAX como parámetro de monitoreo del estado fisiológico de competición del deportista, no sería adecuado.
    Si bien el VO2MAX no se vería afectado por la disminución de la capacidad oxidativa, el umbral láctico podría disminuir, ya que este depende en de factores periféricos como el volumen mitocondrial y la capilarización muscular1, variables que se verían afectadas negativamente al realizar ejercicio físico poco acostumbrado5. Tal vez la utilización del umbral láctico, como parámetro de monitoreo del estado fisiológico de competición del deportista, sea una mejor opción v/s la medición del VO2MAX.

11. ¿Qué cuidados especiales se deben considerar frente a sujetos que han sufrido disminución de la capacidad oxidativa muscular?
    Ya que la función oxidativa se ve afectada por periodo de tiempo prolongado post sesión de ejercitación aguda poco acostumbrada, con lo cual se vería afectado en forma importante la capacidad oxidativa maximal (más que la submaximal), seria prudente limitar la intensidad y/o volumen de entrenamiento en sesiones de entrenamiento posteriores, para permitir una adecuada recuperación de la capacidad oxidativa muscular a través del proceso de biogénesis mitocondrial5,8.
    De hecho, la disminución de la capacidad oxidativa y la mantención del volumen/intensidad en sesiones de entrenamiento posteriores, podría ser una de las razones por la cual muchas personas presentan dificultad para adherirse a un programa de entrenamiento físico o incluso podría ser una de las razones por la cual los sujetos se retiran de los entrenamientos, sobre todo si son sujetos sedentarios que inician recientemente5. El incremento de la percepción subjetiva de esfuerzo que presentan los sujetos luego de ejercicio poco acostumbrado, expresando sensación de mayor dificultad para llevar a cabo el mismo monto de trabajo muscular, corrobora lo anterior5. Además, al disminuir la carga de trabajo físico en deportistas que sufren de disminución de capacidad oxidativa, se podría estar evitando el sobreentrenamiento.

No hay comentarios:

Publicar un comentario