Principios del entrenamiento de la fuerza y del acondicionamiento físico NSCA (Color). G. Gregory Haff

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FIGURA 6.2 Gradientes de presión para la transferencia de gases en el cuerpo en reposo. Se muestran las presiones de oxígeno (PO₂) y dióxido de carbono (PCO₂) en el aire alveolar, la sangre venosa y arterial, y el tejido muscular.

       Respuestas de los gases

      La difusión es el movimiento del oxígeno y el dióxido de carbono a través de la membrana celular, y es una función de la concentración de cada gas y de la presión parcial resultante ejercida por el movimiento molecular de cada gas. La difusión se produce por el movimiento de gas de una concentración elevada a otra baja. A nivel tisular, cuando el oxígeno se emplea en el metabolismo y se produce dióxido de carbono, las presiones parciales de estos gases difieren considerablemente en algunos casos de los de la sangre arterial (figura 6.2). En reposo, la presión parcial de oxígeno en el líquido intersticial (líquido situado justo fuera de una célula muscular) baja rápidamente de 100 mm Hg en la sangre arterial a un valor tan bajo como 40 mm Hg, mientras que la presión parcial de dióxido de carbono se eleva por encima del valor de la sangre arterial hasta 46 mm Hg. Durante un ejercicio aeróbico de alta intensidad, las presiones parciales de estos gases son aproximadamente 3 mm Hg para el oxígeno y 90 mm Hg para el dióxido de carbono. Por consiguiente, estos gradientes de presión causan el desplazamiento de gases por las membranas celulares. Además, las capacidades de difusión del oxígeno y, en concreto, del dióxido de carbono aumentan bruscamente con el ejercicio, lo cual facilita su intercambio (32, 46, 91).

       Transporte de gases en la sangre y desechos metabólicos

      El oxígeno se transporta en la sangre disuelto en el plasma o combinado con hemoglobina. Como el oxígeno no es inmediatamente soluble en líquidos, solo en torno a 3 ml de oxígeno se pueden transportar por litro de plasma. No obstante, esta cantidad limitada de oxígeno transportado en el plasma contribuye a la presión parcial de oxígeno en la sangre y otros fluidos corporales, con lo cual desempeña un papel en los mecanismos que regulan la respiración y en la difusión de oxígeno por la sangre alveolar y las células de los tejidos corporales (46, 91).

      Dada la limitada capacidad del plasma para transportar oxígeno, la mayor parte del oxígeno en la sangre es transportado por la hemoglobina. Los hombres tienen en torno a 15 a 16 g de hemoglobina por 100 ml de sangre, y las mujeres poseen alrededor de 14 g de hemoglobina por 100 ml de sangre. Un gramo de hemoglobina puede transportar 1,34 ml de oxígeno; por tanto, la capacidad transportadora de oxígeno de 100 ml de sangre ronda los 20 ml de oxígeno en los hombres y un poco menos en las mujeres (91).

      El dióxido de carbono se elimina del sistema de forma similar a como se transporta el oxígeno, si bien la mayoría del dióxido de carbono se elimina mediante un proceso más complejo. Después de que el dióxido de carbono se forma en la célula, se difunde fácilmente por las membranas celulares y, posteriormente se transporta a los pulmones. Al igual que con el oxígeno, sólo una limitada cantidad de dióxido de carbono — en torno al 5% del producido durante el metabolismo— se transporta en el plasma; de forma parecida a como ocurre con el oxígeno, esta cantidad limitada de dióxido de carbono contribuye a establecer la presión parcial del dióxido de carbono en la sangre. Parte del dióxido de carbono también se transporta en la hemoglobina, pero esta cantidad es limitada (91).

      La eliminación de la mayor cantidad de dióxido de carbono (aproximadamente el 70%) responde a una combinación con agua que circula hasta los pulmones en forma de bicarbonato (HCO₃^–). El paso inicial en esta reacción reversible es la combinación de dióxido de carbono con agua en los glóbulos rojos para formar ácido carbónico. La reacción normalmente sería muy lenta, salvo por el impacto de la enzima anhidrasa carbónica, que acelera este proceso en grado significativo. Una vez se forma ácido carbónico, se descompone en iones de hidrógeno e iones de bicarbonato. Como la hemoglobina es un importante amortiguador ácido-básico, los iones de hidrógeno se combinan con hemoglobina. Este proceso ayuda a mantener el pH de la sangre. Los iones de bicarbonato se difunden de los eritrocitos al plasma, mientras que iones de cloruro se difunden en los hematocitos para remplazarlos (46, 91).

      El ácido láctico es otro desecho metabólico importante del ejercicio. Durante un ejercicio de intensidad baja a moderada, se dispone de suficiente oxígeno en los músculos activos y el ácido láctico no se acumula, ya que la tasa de eliminación es mayor o equivalente a la tasa de producción. Esta eliminación del lactato incluye el ciclo de Cori, en el que el lactato derivado de los músculos se transporta por la sangre hasta el hígado, donde experimenta gluconeogénesis. Si, a intensidades mayores de trabajo, el metabolismo aeróbico no es suficiente para mantener el mismo ritmo que la formación de ácido láctico, entonces el nivel de ácido láctico en la sangre empieza a subir. El nivel de ejercicio aeróbico al que el ácido láctico (convertido en lactato en sangre en este punto) comienza a mostrar un incremento se denomina comienzo de la acumulación de lactato en la sangre u OBLA (véase el capítulo 3).

Adaptaciones crónicas al ejercicio aeróbico

      Es importante conocer los efectos del entrenamiento de la resistencia aeróbica sobre los sistemas del cuerpo para evaluar el rendimiento físico o atlético y para determinar el impacto de los programas de entrenamiento. Esta sección aborda el efecto del entrenamiento de la resistencia aeróbica sobre los sistemas cardiovascular, respiratorio, nervioso, muscular, endocrino, óseo y del tejido conjuntivo (tabla 6.1).

       Adaptaciones cardiovasculares

      El entrenamiento de la resistencia aeróbica produce varios cambios en la función cardiovascular, como el aumento del gasto cardíaco máximo, el incremento del volumen sistólico y la reducción de la frecuencia cardíaca en reposo y durante un ejercicio submáximo. Además, la densidad capilar de las fibras musculares aumenta como resultado del entrenamiento de la resistencia aeróbica, manteniendo el aporte de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono.

      Para un rendimiento óptimo del ejercicio aeróbico, el incremento del consumo máximo de oxígeno tiene una importancia capital, y uno de los mecanismos primarios para aumentarlo es mejorar la función cardiovascular central (gasto cardíaco). La frecuencia de descarga normal del nódulo sinusal (NS) oscila entre 60 y 80 veces por minuto. El entrenamiento de la resistencia aeróbica se traduce en una frecuencia de descarga significativamente menor debido a un incremento en el tono parasimpático. El aumento del volumen sistólico también influye en la frecuencia cardíaca en reposo: se bombea más sangre por contracción, por lo que el corazón necesita contraerse con menos frecuencia para tener el mismo gasto cardíaco. El entrenamiento de la resistencia aeróbica aumenta la capacidad en reposo del corazón para bombear sangre por contracción y, por tanto, tal vez responda de parte de la significativa bradicardia (frecuencia cardíaca más lenta) observada en atletas muy entrenados en resistencia aeróbica, cuya frecuencia cardíaca en reposo suele oscilar entre 40 y 60 latidos/min (46, 91).

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