Entrevista (podcast) que me ha hecho un alumno que se dedica a dar a conocer los mecanismos de supervivencia en ambientes hostiles

El ex-alumno Rubén Colmenero Mir, se dirigió por correo electrónico en una ocasión para decirme que si podía realizar un podcast para su página. Yo le respondí que encantado de ayudarle. Así, el 12 de abril tuvimos la entrevista y el resultado ha sido muy bueno, a mi modesto entender, pues mi experiencia es nula en este modo de transmisión de información. Adjunto la dirección por si alguien esta onteresado en escuchar el podcast

EL ENTRENAMIENTO NO ASEGURA VIVIR MAS TIEMPO, PERO SI EN MEJORES CONDICIONES

Como he señalado en “mi última clase”, voy a seguir dando la lata por una razón muy sencilla: me gusta dar a conocer lo que he aprendido y puedo seguir aprendiendo. Analizando de nuevo la entrada “MÁXIMO CONSUMO DE OXÍGENO (. SIGNIFICACIÓN FISIOLÓGICA”, se me ocurrió ver si había algo más actual de lo que se conoce hace mucho tiempo: el descenso de este parámetro integrador con la edad. Encontré un pequeño trabajo de revisión (1), el cual es de un nivel elemental. De todo el trabajo me pareció que la figura que aparece al final se ajustaba a lo que pretendía. La figura original, es una idea hipotética que muestra la influencia de la condición física en la esperanza de vida y el nivel de dependencia o independencia. La figura 1 es una adaptación de esa figura. Pues bien, me voy a limitar a comentar el significado de la figura 1 y en otro apartado los factores fisiológicos que explican el descenso del  con edad

INTERPRETACIÓN DE LA FIGURA 1 DEL TRABAJO DE STRASSER, B., & BURTSCHER, M. (2018).

            Estos autores indican en sus conclusiones lo siguiente:

1ª) Una verdad de Perogrullo: As yet, it is not possible to extend the genetically fixed lifespan with regular exercise training, En cristiano, la esperanza de vida tiene un marcado factor genético

2ª) Una verdad relativa que no se infiere del texto: “the chance to reach the later end of natural lifespan increases with higher physical fitness in midlife, where targeted preventative efforts may be launched”. De forma sencilla, que el entrenamiento regular en el tiempo puede aumentar la posibilidad de llegar al final de la vida con mejor “calidad de vida”

3ª) Una verdad también relativa: “The is the strongest independent predictor of future life expectancy in both healthy and cardiorespiratory-diseased individuals. Por una parte, es verdad que el  puede ser un buen parámetro, pues cómo he señalado a lo largo de mi vida académica, el  es un parámetro fisiológico integrador (ver la entrada MÁXIMO CONSUMO DE OXÍGENO. SIGNIFICACIÓN FISIOLÓGICA). Pero, de ahí a que sea un “predictor de la esperanza de vida” hay un abismo.

4ª) Otra verdad a medias: “muscle stimulation is essential in order to prevent muscle wasting, disability, and increased hospitalization in old age, all crucial ways to avoid long-term care, thereby promoting quality of life in aging humans (Figure 2)”. Ciertamente, realizar entrenamiento de fuerza mejora “la función” muscular, de manera que, indudablemente, ayuda. Pero aquí es dónde aluden los autores a la figura 1.

Como indican los autores en la figura del artículo, la figura 1 es una composición. En la figura original, los autores indican unos “valores de corte” de condición física a través de los cuales establecen la capacidad de dependencia/independencia de las personas con el avance de la edad. Los puntos de corte los establecen en 17,5 ml/Kg/min (5 METs) para el  por un artículo de Myers, J (2). Además, otros autores (Arvandi et al) (3) establecieron puntos de corte para la fuerza de agarre 30 Kg y 18 Kg, para varones y mujeres, respectivamente, sugiriendo que la fuerza muscular esta asociada de forma inversa a la mortalidad, con independencia de otros factores que pueden incidir: edad, estado nutricional, fármacos, enfermedades crónicas. ¿Cuál es mi juicio sobre esta hipótesis? Me parece una exageración y, concretamente, como en la actualidad se tiene un “empacho de fuerza”, pienso que es una desvirtuar la relación inversa fuerza/mortalidad. No obstante, como este no es el objetivo de esta entrada, me voy a centrar el

EL MÁXIMO CONSUMO DE OXÍGENO DESCIENDE CON LA EDAD

            El título de esta apartado es una obviedad desde que Sid Robinson en 1938 (4) demostró que el  descendía con la edad en personas sanas. Desde entonces se han hecho algunos estudios que pueden aportar dos cuestiones: 1ª) si el entrenamiento cambia el descenso de este parámetro integrador y 2ª) cuales son los mecanismos fisiológicos que más afectan al descenso del  . A continuación se abordan ambas cuestiones. En la figura 2 se muestra la relación edad/ en tres grupos de personas. La figura está confeccionada con las ecuaciones de regresión aportadas por los autores (6).

El entrenamiento cambia el descenso del .

Para abordar esta idea me basaré en dos estudios: Tanaka et al (5) y Wilson y Tanaka (6). No se trata de explicar ambos estudios, sino analizar de forma crítica alguno de los resultados.

La lectura de la figura es bien sencilla.

1. Con independencia del nivel de actividad física de cada grupo, es evidente el descenso del , como ya señaló hace casi más de un siglo Sid Robinson (4). Pero hay una particularidad: ¡el punto de partida de los tres grupos!: sedentarios ≈ 45 ml/Kg/min, activos ≈ 55 ml/Kg/min y entrenados ≈ 68 ml/Kg/min           
2. El descenso del  con la edad que experimentan los tres grupos es similar, aunque la pendiente de la función lineal sea mayor en los entrenados: sedentarios = 54,4, activos = 61,4 y entrenados = 77,2
3. Los resultados se podrían interpretar erróneamente si se prolongaran las rectas de regresión, de manera que la teórica supervivencia sería mayor en los entrenados que en los activos y sedentarios. Pero claro sería “retorcer” tanto la idea de los autores como la propia realidad: la longevidad se relaciona con muchos factores

            La figura 3 del artículo de Tanaka y col (5) muestra el descenso del  con la edad en dos grupos de mujeres: sedentaria y entrenadas en resistencia. Las mujeres entrenadas muestran un mayor descenso de este parámetro con la edad que las sedentarias. Lo curioso de estos resultados es la mayor velocidad de perdida de la función lineal en las mujeres entrenadas que en las sedentarias. Sin embargo, este análisis conduciría a pensar, de nuevo, que hay una tendencia a la longevidad en las mujeres entrenadas. Pero, claro, el análisis que hay que realizar es contestar a la siguiente pregunta: ¿Qué proporción del  pierden cada uno de los grupos? Como señalan los autores, lo que denominan la pérdida relativa, es decir, los valores de descenso del  respecto del “punto de partida”, es igual para ambos grupos, como era de esperar

            Mecanismos fisiológicos que más afectan al descenso del 

            La complejidad “fisiológica” de un parámetro integrador como es el  determina que sea igualmente difícil de discernir cuál de las funciones que se deterioran con la edad incide. Bajo mi punto de vista lo mejor es adoptar una posición global, en la que todas las funciones se deterioran con la edad y como resultado desciende el  (figura 4)

Sin embargo, esto no es una opinión compartida. Para no extenderme, me centraré en el trabajo Strasser y Burtscher. En esta revisión, analizan la influencia del deterioro de los sistemas cardiovascular, respiratorio y muscular en el descenso del .

            Sistema cardiovascular. Estos autores señalan que hay pocas diferencias “morfológicas” entre el corazón de un viejo y uno joven. Los autores indican: “Nowadays, it is widely accepted that Qmax represents the predominant factor limiting VO2max in healthy individuals, accounting for about 80% of VO2max limitation”. Es decir, que el deterioro del gasto cardiaco, a pesar de que el corazón “viejo” sea morfológicamente similar al del joven, es responsable en un 80 % del descenso del . Ciertamente, como la reserva cardiaca (FCmax – FC reposo) se reduce notablemente a medida que pasan los años parece razonable pensar que el gasto cardiaco descienda. A esto se añaden problemas de regulación del flujo de sangre. Pero claro, atribuir al sistema cardiovascular un 80 % del descenso del , indicaría que los otros factores fisiológicos únicamente contribuirían a un 20 %. Cuanto menos, es dudoso.

            Aparato respiratorio. Los autores del artículo señalado, indican que hay variaciones tanto morfológicas como funcionales: “the aging respiratory system will not essentially limit VO2max in the healthy elderly but might sometimes affect particularly fit older individuals and of course those suffering from lung diseases”. Debe ser que no comprendo bien el ingles, pues me parece contradictoria la primera parte de la frase “the aging respiratory system will not essentially limit VO2max in the healthy elderly” con la segunda “but might sometimes affect particularly fit older”. Según entiendo, en mi limitada capacidad de la lengua de Shakespeare: en los ancianos el envejecimiento del aparato respiratorio no limitara esencialmente el , pero al mismo tiempo puede afectar a las persona con mejor condición física. Por tanto, a mi entender, los autores no conceden a la alteración del aparato respiratorio el mínimo porcentaje en el descenso del

            Músculo. La pérdida de masa muscular está más que demostrada. Lo que cambia es el porcentaje de perdida medido o estimado. Pero desde el punto de vista de la comprensión del descenso del , interesa la perdida de la función mitocondrial. Los autores señalan, al final del apartado de músculo y edad, lo siguiente: “Taken together, although skeletal muscle is considerably affected by aging, its limiting effect on VO2max is rather mino”. Es decir que el deterioro morfológico y funcional de la musculatura afecta poco al descenso del  . Como no dice cuanto de poco, estimo que es de un 20 %, a tenor que señalan que el sistema cardiovascular es responsable del 80 % de pérdida y el aparato respiratorio no le conceden ningún porcentaje en el descenso de este parámetro integrador

EN RESUMEN

            Para paliar el descenso que experimenta el  con la edad lo que hay que hacer estar activo toda la vida. No hace falta ser un “master”. Dado que, al parecer, según se ha señalado, el deterioro del  es principalmente responsable el sistema cardiovascular, lo que hay que hacer es trabajarlo. La dificultad radica en que método de entrenamiento: continuo o a intervalos. Los histéricos del HIIT, contestarían que a intervalos y a mucha intensidad. No se me ocurre buscar en la bibliografía estupideces relacionadas con la “bondades de HIIT” para abuelos. Pero seguro que hay artículos en ese sentido: la estulticia “impactante” marca la dirección de pensamiento actual.

            Sea de cualquier forma, lo cierto es que, como señala el título: EL ENTRENAMIENTO NO ASEGURA VIVIR MAS TIEMPO, PERO SI EN MEJORES CONDICIONES. Lo que sucede es que, aunque esta entrada al blog se haya referido concretamente al , entiendo que no es lo único que ejercitar. Lo mejor, a mi juicio es trabajar el encéfalo, mientras que la naturaleza nos de esa posibilidad. Desde el punto de vista estrictamente físico: se debería hacer hincapié en movilidad articular, un poco de fuerza y coordinación, sin dejar de lado otras cualidades físicas. 

REFERENCIAS CONSULTADAS

(1) Strasser, B., & Burtscher, M. (2018). Survival of the fittest: VO2max, a key predictor of longevity?. Frontiers in Bioscience-Landmark, 23(8), 1505-1516.

(2) Myers, J., Prakash, M., Froelicher, V., Do, D., Partington, S., & Atwood, J. E. (2002). Exercise capacity and mortality among men referred for exercise testing. New England journal of medicine, 346(11), 793-801.

(3) Arvandi, M., Strasser, B., Meisinger, C., Volaklis, K., Gothe, R. M., Siebert, U., … & Thorand, B. (2016). Gender differences in the association between grip strength and mortality in older adults: results from the KORA-age study. BMC geriatrics, 16, 1-8.

(4) Robinson, S. (1938). Experimental studies of physical fitness in relation to age. Arbeitsphysiologie, 10, 251-323.

(5) Tanaka, H., Desouza, C. A., Jones, P. P., Stevenson, E. T., Davy, K. P., & Seals, D. R. (1997). Greater rate of decline in maximal aerobic capacity with age in physically active vs. sedentary healthy women. Journal of applied physiology, 83(6), 1947-1953.

(6) Wilson, T. M., & Tanaka, H. (2000). Meta-analysis of the age-associated decline in maximal aerobic capacity in men: relation to training status. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology, 278(3), H829-H834.

Nota: El editor de textos de wordpress no reconoce, o bien no se hacerlo, las ecuaciones que se pueden editar en word, de manera que los símbolos del consumo máximo de oxigeno aparecen en blanco. Podría haber puesto VO₂max, pero es incorrecto desde el punto de vista de la nomenclatura de las variables respiratorias. Los símbolos si punto significan, ordinariamente, volúmenes y cuando tienen un punto situado entre las ramas de una abreviatura implican por minuto. Pero, vamos, a la mayor pare de las personas esta nimiedad le importa un bledo. A mi no

Mi última clase de fisiología en el Inef

Estimados ex-alumnos: el día 18 de diciembre recibí una emocionante sorpresa. Cuando iba a impartir la «ultima clase», la cual tenia preparada, desde hacia unas semanas, me dijeron que era en el auditorio. Cuando entré en esta emblemática sala, me encontré con que me estaban esperando mis familiares más allegados, antiguos alumnos y profesores. Cuando me emociono no se ni dónde estoy y lo que es peor, no se lo que hacer: ni siquiera saludé a mis familiares al llegar, que estaban sentados en la primera fila. Luego, me dijeron los «preparadores» (Pedro y Ana Belén) del evento que impartiera la clase. Soy consciente que lo hice muy mal, pues me pillo de improviso. A pesar de ello, el resultado fue sencillamente EXTRAORDINARIO Y NUNCA LO PODRÉ OLVIDAR. En efecto se grabó mi última clase de fisiología que Pedro envió. Pero como se oye mal, me he decidido grabar en casa y ponerla en Youtube, para todos MIS ALUMNOS. Habéis sido para mi una fuente continua de de superación. Os deseo, como digo en el video que seáis tan felices como he sido yo en el ejercicio de la profesión, cada uno en su ámbito. Os adjunto la presentación en el «dichoso power-point» (ya sabéis mi querencia por la pizarra) y el enlace del video en Youtube

la-ultima-clase-en-el-inefDescarga

BASES NEUROFISIOLOGICAS ELEMENTALES DEL APRENDIZAJE MOTOR

INTRODUCCIÓN

            He estado más de 6 meses estudiando e intentando entender el contenido de un libro (1). Realmente, aunque es un investigador con mucho nivel, el libro ha sido de difícil lectura y comprensión. Según he averiguado fue profesor emérito (nació en 1923) en la Universidad de Western Ontario, London, Ontario, Canadá. Indudablemente, como he señalado tuvo un altísimo nivel, como se demuestra por la reseña bibliográfica que hay de este investigador (2). Pero el libro ha sido de difícil lectura y más aún comprensión por los siguientes motivos:

1º) El problema de la neurofisiología es que o se tiene una buena base de neuroanatomía o no hay forma de entender lo que dice. Por este motivo, me tuve que coger un libro básico de neuroanatomía para poder, por lo menos, ubicarme.

2º) La edición del libro es muy deficiente. Parece el resultado de las lecciones o clases que debió impartir.

3º) El inglés en el que está escrito me ha resultado complejo

A pesar de todas estas consideraciones me he metido todo el libro entre pecho y espalda, he hecho resúmenes escaneando las figuras y lo más importante, he intentado comprender el contenido, que tiene una considerable profundidad. Por este motivo, he realizado esta entrada: para dar a conocer a los lectores la extraordinaria capacidad de nuestro sistema nervioso para “aprender el movimiento”. Como señala su biógrafo, Squire, Vernon B. Brooks “was a pioneer in studies of the neural basis of motor control. He studied the organization of motor cortex, demonstrated how the cerebellum modulates the cortical control of movement, and was among the first to study the neural basis of motor learning”.

Para evitar que los lectores se pierdan, el análisis será muy elemental como se expone en el título, huyendo de detalles anatómicos que lo único que pueden inducir es a no entender nada. Desgraciadamente, para los alumnos de grado, desapareció una asignatura fundamental en la formación de los profesores de educación física: Bases neurológicas del movimiento. En la tabla 1 se muestra el índice de esta asignatura. Lo que el profesor Jesús Javier Rojo González consideró que deberían alcanzar los alumnos al superar la asignatura está remarcado en negrita en la tabla 1). He discutido (mejor intercambiando opiniones) mucho con este profesor sobre la conveniencia o no de poner esta asignatura en un plan de estudios como el actual de 4 años. Él opina que sobra y que si el master fuera de otra manera se debería impartir en éste “suplemento” de la formación. Yo no opino así: creo que debería ser parte de la formación básica del alumno, para por lo menos no decir “estupideces”. Por ejemplo, se da una matraca con los tipos de fibras musculares, como si éstas “fueran determinadas por arte de magia”, sin, como dice el profesor Rojo “darse cuenta que el movimiento se genera en el Sistema Nervioso Central”

Temas repartidos en 8 bloques temáticos y cada bloque presenta un número diferente de temas: 1 Introducción y citología: Generalidades del Sistema Nervioso (SN). Citología del SN 2 Fisiología celular: Potencial de reposo; Potencial generador; Potencial de Acción; Sinapsis; Circuitos neuronales. 3 Morfogénesis: Formación del SNC 4 Anatomía funcional del sistema nervioso: Función de las estructuras del encéfalo y médula. 5 Los sentidos: Estructuras que participan en la información aferente. 6 Control motor: Respuesta motora y equilibrio. 7 Sistema Nervioso Vegetativo: Respuesta vegetativa. 8 Vascularización sistema ventricular y membranas   Los alumnos de Bases Biológicas del Movimiento Humano, una vez que hayan superado la asignatura deben haber adquirido conocimientos suficientes que les permita darse cuenta que el movimiento se genera en el Sistema Nervioso Central como respuesta a un estímulo y a la información previa (memoria) que se tiene sobre ese tipo de estímulo. Conociendo el proceso de transformación de la energía desde el estímulo hasta la contracción muscular.

DESCRIPCIÓN ELEMENTAL DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

            El sistema nervioso definitivamente formado tiene lugar alrededor de los 100 días de gestación, aunque luego experimente un desarrollo funcional hasta los 6 años aproximadamente. De forma simple, tiene las estructuras señaladas en la figura 1. En la parte izquierda un esquema a base de rectángulos, los cuales representan a: Telencéfalo, Diencéfalo, Tronco cerebral (mesencéfalo, protuberancia y bulbo raquídeo) y médula espinal, representada por los 31 rectángulos en verde correspondientes a los segmentos medulares. Adosado al tronco del encéfalo, se encuentra el cerebelo (rectángulo en rojo). A la derecha, una imagen algo más real de un corte del encéfalo, mostrando las mimas estructuras, pero guardando alguna realidad, que en el esquema.

Esta forma de descripción parcelada (sobre todo en el esquema de la izquierda) tiene el serio inconveniente de hacer pensar al lector que el sistema nervioso central está formado por una serie de estructuras “cerradas”. Nada más alejado de la realidad. Las comunicaciones (entradas y salidas) entre las diferentes partes constituyentes del sistema nervioso central hacen que funcione de forma coordinada y, en cierto modo, unitaria. No obstante, para que el lector comprenda como la plasticidad del sistema nervioso alcanza cotas muy altas y permite comprender, en nuestro objetivo, el movimiento, conviene describir la función de cada una de las grandes estructuras. Así, a continuación, se expone de forma lo más simple posible cada una de las partes señaladas (figura 1), razonando como pueden intervenir en el aprendizaje.

Médula espinal. Cualquier alumno que ha estudiado conmigo debería saber que en la médula espinal se encuentran las motoneuronas que mueven los músculos. Ha sido uno de los contenidos obligatorios de esta parte de la fisiología humana: concepto, tipos, relación de inervación de unidad motora. Por tanto, para mover cualquier músculo o se activan sus unidades motoras o es imposible que se mueva. Sé que es de Perogrullo, pero son las unidades motoras las que condicionan de forma determinante como son las fibras musculares. Además de la motoneuronas alfa, que son las que constituyen las unidades motoras, en la médula se encuentran las motoneuronas gamma, que de forma simple se ocupan de suministrar información para el control del movimiento.

Pero si importante es la “salida” de la médula espinal, tanto o más es las entradas a la misma que permiten al resto del sistema nervioso central de los que está ocurriendo durante el movimiento. Las entradas proceden de los receptores situados “fuera” de la médula espinal y que son, principalmente: los husos musculares, los órganos tendinosos de Golgi, y los receptores cutáneos. Todos estos receptores envían información a la médula espinal y de ahí al resto de estructuras supra-espinales (figura 2)

Tronco cerebral. Aunque anatómicamente, e incluso funcionalmente, no sería conveniente agrupar a mesencéfalo, protuberancia y bulbo raquídeo en una entidad unitaria, es corriente en los textos de neurofisiología considerar al tronco del encéfalo como una parte fundamental en el desarrollo de los movimientos semiautomáticos. La locomoción es el paradigma de movimiento que se inicia con la voluntad, pero una vez iniciada no depende de la actividad del telencéfalo. En el tronco del encéfalo se encuentran los principales núcleos de los cuales parten  las vías descendentes motoras, a excepción de la vía cortico-espinal o piramidal, que tiene su origen en la corteza cerebral.

La figura 2 muestra las vías descendentes que establecen sinapsis, a través de interneuronas (es excepcional la relación directa), con las motoneuronas situadas en la médula espinal. Además, se muestra la inervación del músculo por las motoneuronas y la información aferente que parte de los receptores y hace “escala” en la médula espinal, así como en centros supra-espinales. La locomoción, aunque presenta circuitos para su ejecución en la propia médula espinal (1) y (3), la realización de este movimiento semiautomático se desarrolla a nivel del tronco cerebral, a través, principalmente de las vías retículo-espinales y vestíbulo-espinales

Diencéfalo. Esta parte del encéfalo, aparentemente no interviene en el movimiento, pues no se han descrito vías nerviosas que relacionen esta estructura con las motoneuronas de la medula espinal. Sin embargo, nada más alejado de la realidad, dado que se localizan dos partes esenciales en el control de la información central y periférica y en la coordinación de la actividad neuro-endocrina: el tálamo y el hipotálamo. Ambos son esenciales para procesar toda la información y coordinar la respuesta que facilite el movimiento. Además, se localiza la glándula pineal o epífisis, cuya participación en determinar los ritmos circadianos es fundamental

Telencéfalo. Sin duda, la parte más compleja del encéfalo. El telencéfalo es la parte más voluminosa del SNC y está formado por dos mitades más o menos simétricas, los hemisferios cerebrales, pero “unidos” mediante una gran masa de sustancia blanca. Además, se localizan unos núcleos de sstancia gris, denominados núcleos basales, con importantes funciones.

En cada hemisferio hay una serie de fisuras, que permiten dividirlo en lóbulos (frontal, parietal, temporal, occipital y límbico). En la figura 3 se muestran los lóbulos del hemisferio cerebral izquierdo en las proyecciones lateral y medial. Lo interesante de los lóbulos es que tienen dos partes claramente identificadas:

1. La corteza cererbral, la cual se encuentra plegada lo que permite un aumento de la superficie considerables, alrededor de 0,20 a 0,25 m². El grosor de la corteza no llega a 0,5 cm (2 a 4 mm)
2. Sustancia blanca, por dónde discurren los axones que “bajan” (vías descendentes motoras y de conexión con otraas partes del encéfalo), “suben” (vías ascendentes sensitivas) y relacionan las diferentes partes de un lobulo, lóbulos entre sí y los dos hemisferios cerebrales (vias de asociación)

En lo que respecta al movimiento, la tabla 1 muestra de forma muy simplificada la función de cada uno de los lóbulos señalados

Lóbulo	Función motora
Frontal	Planificación, programación (en parte responsable de los programas motores) y ejecución del movimiento voluntario
Parietal	Integración de todos la información sensitiva procedente de los receptores periféricos y central
Temporal	Integración de la información sensitiva procedente de los receptores para la visión y audición, que permiten desarrollar movimientos “guiados”
Occipital	Integración de la información visual y por tanto fundamental en cualquier tipo de movimiento (voluntario o semiautomático)
Límbico	Integración de las señales relacionadas con las emociones y sentimientos y que por tanto puede determinar el “interés” por moverse

El cerebelo. El cerebelo es una estructura del tamaño de un balón blando situada en la parte posterior de la cabeza justo por encima de la unión con el cuello. Es una parte esencial en la coordinación de los movimientos. El cerebelo está presente en todos los vertebrados desde los más primitivos hasta los primates. Como se señala en el recuadro 32-1 del libro de Squire et al (3), determinados peces tienen una enorme estructura cerebelosa llamada giganto-cerebelo, el cual, en términos de peso corporal, es comparable en peso al cerebelo humano, pero la significación funcional es un absoluto misterio. El cerebelo está unido al resto del encñafalo a través de los pedúnculos cerebelosos que le unen al mesencéfalo (pedúnculo superior), a la protuberancia (pedúnculo medio) y al bulbo raquídeo (pedúnculo inferior)-

Una característica fundamental es que  la totalidad de la información:

1. Sensitiva, procedente de la médula espinal, de manera que permite conocer la fuerza, velocidad  y angulación articular
2. Vestibular, procedente del tallo cerebral, controlando así ls desviaciones que se producen de la cabeza y como consecuencia de la visión
3. Central, procedente de la corteza cerebral

PERSPECTIVA NEUROFISIOLÓGICA DEL APRENDIZAJE MOTOR

            Como ya se comentó en un documento anterior, la conversión de un movimiento voluntario a uno semi-automático es, desde una concepción neurofisiológica, la base del aprendizaje. Los programas motores establecidos que permiten la relación con el entorno, no presentan muchas variaciones con la repetición (aprendizaje), desde una perspectiva neurofisiológica. Ciertamente, está demostrado que todos los programas motores innatos (locomoción, saltos, lanzamientos e incluso alguna forma de manipulación) presentan una gran plasticidad:

1. La información procedente de la piel y receptores musculares (husos musculares y órganos tendinosos de Golgi) es fundamental tanto en personas sanas como aquellas que han sufrido una determinada patología neurológica.
2. Los centros nerviosos de regulación localizados en el tronco cerebral, probablemente experimentan cambios que permiten un mejor control, por ejemplo, en los movimientos semi-automáticos para la recuperación de la postura, también llamados reflejos de enderezamiento.

Así pues, este tipo de movimientos “innatos”, requiere un aprendizaje que va realizando el sistema nervioso a medida que se va produciendo su maduración. Pero una vez grabado como programa motor, el sistema nervioso no diferencia, por ejemplo, entre diferentes modelos de carrera y entre deportistas que desarrollan una misma forma de carrera. Es consecuencia de ajuste a las condiciones biomecánicas de cada especialidad y cada persona (figura 4), pero no afecta a como se origina y regula esta forma de locomoción

Sin embargo, como los movimientos voluntarios van modulándose con la repetición (aprendizaje) y se van transformando, en cierta medida, en semi-automáticos requiere de todas las estructuras señaladas anteriormente, pero, fundamentalmente, del telencéfalo y el cerebelo. Aunque se puede estudiar en roedores, por ejemplo, son los primates los animales de experimentación, dada nuestra proximidad filogenética dónde con mayor profundidad se ha estudiado el aprendizaje es en los movimiento voluntarios. Aunque la corteza cerebral es muy probable que experimente cambios con el aprendizaje, las dos estructuras centrales más estudiadas son los ganglios de la base y el cerebelo

            Ganglios de la base. La figura 5 muestra la organización elemental de los ganglios de la base, que naturalmente es mucho más compleja y está muy estudiada

En base a estudios elaborados en monos y los síntomas que se generan en diferentes enfermedades neuro-degenerativas, principalmente la enfermedad de Parkinson se han formulado las siguientes hipótesis relativas al papel del los ganglios de la bases:

1. ”Inician” y “completan” el movimiento, pues, en parte almacenan los programas motores. Se ha comprobado como durante los movimientos voluntarios la actividad eléctrica de determinados núcleos del “complejo ganglios basales” predede a la actividad eléctrica de la corteza motora, pero coincide con la actividad electromiografica correspondiente
2. Los ganglios de la base “ajustan” su salida en función de las señales procedentes de la corteza cerebral. El ajuste se lleva a cabo en relación a las caracteristicas cinemáticas (dirección, amplitud y velocidad) movimiento.
3. Impiden los movimientos no deseados. Esta función ha sido el resultado de la sintomatología que tienen los enfermos de Parkinson y que han sido reproducidos en lesiones de los ganglios baslaes en monos
4. Adaptan la salida a la repetición de nuevas tareas motoras voluntarias, es decir, podrían intervenir en el aprendizaje motor

En definitiva, los ganglios de la base son muy importantes en el control de los movimientos voluntarios. Conjuntamente con el cerebelo, interviene en el aprendizaje motor, si bien el peso, quizas, sea mayor en el cerebelo como centro de cooordinación motora.

Cerebelo. La figura 6 muestra un esquema de la organización del cerebelo, en la que se omiten los circuitos de la corteza cerebelosa La corteza cerebelosa contiene una serie de células (en grano, de Golgi, en estrellas, en cesta y de Purkinje), de las que se conoce su localización dentro de la corteza y los que es fundamental, las relaciones entre ellas. Estas relaciones establecen circuitos, cuya descripción escapa a los objetivos de este libro. Lo más relevante de estos circuitos es que la salida se produce única y exclusivamente a través de los axones de las células de Purkinje, los cuales establecen sinapsis con los núcleos del cerebelo. Estos envían sus axones a diferentes estructuras del encéfalo, constituyendo las salidas del cerebelo (eferencias cerebelosas).

La información procedente de diversas estructuras del sistema nervioso a través de las fibras aferentes (entradas) llega a la corteza cerebelosa (número 1), pero antes llega a los núcleos cerebelosos (número 2). La información a la corteza es “filtrada” a través de los complejos circuitos cerebelosos que se establecen entre las fibras aferentes y las diferentes neuronas de la corteza. Estos circuitos tienen su única salida a través de los axones de las células de Purkinje (número 3). Finalmente, la información procesada por la corteza sale por los axones de las neuronas de los núcleos cerebelosos hacia diferentes estructuras del sistema nervioso central. De estas parten las vías descendentes motoras, pero es necesario saber que el cerebelo no conecta directamente con las motoneuronas espinales. En otras palabras, no hay control directo del cerebelo sobre las motoneuronas espinales.

Esta organización permite deducir en parte el funcionamiento del cerebelo en el control motor. Funciona como un comparador, al analizar la información directa procedente de la información al cerebelo (número 2) con el resultado de la “filtración” realizada en la corteza a través de los circuitos cerebelosos. De esta manera, si la señal de entrada es “exagerada” la organización del cerebelo descrita determina su “disminución”. La función del cerebelo se demuestra por los déficits de las personas que presentan alguna patología de esta parte del sistema nervioso central y la experimentación en animales.

Estudios realizados por Thach (Thach, 1970), alguno de cuyos resultados han sido reproducidos en prácticamente todos los libros de neurofisiología, demostró cómo se producía una modificación de los potenciales de acción en las células de Purkinje a consecuencia del aprendizaje. Se ha demostrado tres tipos de potenciales de acción en las células de Purkinje: sencillos, complejos y mixtos (figura 11). Estos potenciales se han relacionado con el aprendizaje motor, de manera que experimentan variaciones en su número cuando el mono se adaptaba a una determinada tarea. Obedece las complicadas relaciones sinápticas de las entradas (fibras musgosas y trepadoras) con las células de Purkinje. A la facultad de “aprender” las células nerviosas se le conoce con el nombre de plasticidad neuronal

Los pacientes con daño cerebeloso pueden seguir moviéndose en virtud de la actividad de la corteza cerebral frontal y la acción de los estímulos sensoriales, pero cada  movimiento es lento e irregular, ya que la musculatura agonista, antagonistas, sinergista y fijadora no pueden unirse en tiempo, amplitud e intensidad.

En resumen, a parte de la corteza cerebral, dos son las estructuras más importantes en el aprendizaje de los movimientos: los ganglios de la base y el cerebelo. Mientras que los primeros son operativos únicamente con los movimientos originados en la corteza cerebral, el cerebelo, al recibir múltiples entradas de todo el sistema nervioso central, se convierte en el gran coordinador para mantener y recuperar la postura y realizar cualquier movimiento. Se piensa que, al igual que existe una memoria para muchos otros aprendizajes, se ha propuesto una “memoria motora”. En ésta se almacenan tanto los programas como subprogramas, pero la dificultad radica en saber cómo los programas aprendidos son convertidos en la memoria motora, de manera que son puestos en marcha de forma automática

Referencias citadas y estudiadas en profundidad

(1) Brooks, V. B. (1986). The neural basis of motor control.

Cómo he señalado, magnífico libro en su contenido, muy deficiente en su edición. Difícil de seguir si no se tienen nociones de neuroanatomía. Me parece muy bueno el punto de partida incial referente a lo niveles jerárquicos del movimiento, “incorporando” el sistema límbico en el control motor.

(2) Squire, L. R. (Ed.). (2011). The History of Neuroscience in Autobiography: Volume 7 (Vol. 7). Oxford University Press.

 Sencillamente, una maravilla de capítulo al que le guste la historia de la ciencia, en este caso de la neurociencia. Permite recapacitar en los muchos investigadores que han dedicado su vida a meterse en los entresijos de este maravilloso órgano

(3) Squire, L., Berg, D., Bloom, F. E., Du Lac, S., Ghosh, A., & Spitzer, N. C. (Eds.). (2012). Fundamental neuroscience. Academic press.

Libro de acceso libre, pero con restricciones de contenidos. Sólo he estudiado los capítulos de control motor y me ha impresionado, principalmente, la descripción morfo-funcional de los ganglios de la base

(4) Thach, W. T. (1970). Discharge of cerebellar neurons related to two maintained postures and two prompt movements. I. Nuclear cell output. Journal of Neurophysiology, 33(4), 527-536.

Este primer artículo centra el objetivo en la salida de los núcleos cerebelosos, de manera que su registro permitía conocer lo que pasaba en el conjunto del cerebelo en el mantenimiento de la postura y la ejecución de los movimientos

(5) Thach, W. T. (1970). Discharge of cerebellar neurons related to two maintained postures and two prompt movements. II. Purkinje cell output and input. Journal of Neurophysiology, 33(4), 537-547.

            Este segundo artículo centra el objetivo en la salida de la corteza cerebelosa registrando la actividad eléctrica de las células de Purkinje y así conocer la participación del cerebelo en su conjunto en el mantenimiento de la postura y la ejecución de los movimientos

MÁXIMO CONSUMO DE OXÍGENO. SIGNIFICACIÓN FISIOLÓGICA

Cualquier estudiante, licenciado o graduado en Inef conoce este termino, aunque sea de “pasada”. Se trata del parámetro fisiológico más importante en todos aquellos esfuerzos en los que se demanda una gran cantidad de energía. Esto significa que esta entrada al blog no es para hacer erudición científica, sino para hacer ver cuál es la trascendencia fisiológica de éste parámetro tan importante. A lo largo de mi vida intelectual y académica he escrito mucho sobre el significado fisiológico del consumo máximo de oxígeno ( ), de manera que sobra “erudición” y hay que “ir al grano”, como vulgarmente se dice.

            Una cuestión previa antes de explicar, de forma sencilla, el significado fisiológico del  es indicar los diferentes términos con los que se conoce y considerar el que puede parecer más acorde con los parámetros fisiológicos que lo determinan

DENOMINACIONES DEL MÁXIMO CONSUMO DE OXÍGENO.

Como el concepto de   nace de la cultura anglosajona, inevitablemente las diferentes denominaciones hay que explicarla con la lengua de Shakespeare. Yo recomiendo el freedictionary para consultar los términos, me lo recomendó el profesor de inglés Soldevila Ribelles, Luis, gran profesor.

            Los términos con los que se conoce a este parámetro

1. Maximal aerobic capacity (máxima capacidad aeróbica). Literalmente sería la máxima capacidad que una persona es capaz de desarrollar en condiciones aeróbicas. Ya tenemos el primer problema, no ya terminológico, que es nimio comparado con el concepto. El problema radica en los dos términos utilizados: capacidad y aeróbica.
2.  (máxima potencia aeróbica o potencia aeróbica máxima porque nuestra lengua permite alternar los términos). Como consecuencia que el ´termino capacidad no parece adecuado para algunos estudiosos se cambió capacidad por potencia
3. Velocidad aeróbica máxima (VAM). Termino muy utilizado por los entrenadores con toda lógica, pues les permite, a través de la velocidad de carrera conseguida en el tapiz rodante al determinar el   planificar las cargas del entrenamiento
4. Maximal oxygen consumption (máximo consume de oxígeno o consumo máximo de oxígeno, porque nuestra lengua permite alternar los términos). El termino más frecuente utilizado, pero, como se verá, induce a equívoco desde el punto de vista de su significado fisiológico
5. Maximal oxygen uptake. Probablemente, en español, el significado sea el mismo que Maximal oxygen consumtion, poque los ¿sustantivos uptake y consumption son sinónimos? Pero si hacen esa distinción semántica habrá que saber el porqué. Para ello, acudamos al freedictionary
6. Uptake = absorption and incorporation of a substance by living tissue, señala como  acepción general. Luego añade:

biologic uptake movement of hazardous substances from the environment into the tissues of plants or animals.

• Consumption = Dice el diccionario 1. the act of consuming, or the process of being consumed.

2. a wasting away of the body. Remite a los términos oxygen consumption, cuyo significado es

the amount of oxygen consumed by the tissues of the body, usually measured as the oxygen uptake in the lung

            ¿Cuál de todos los términos es el adecuado, desde el punto de vista del significado del

1º) cualquier denominación con el término aeróbico no se debe de considerar, pues la aportación de energía es continua. De hecho, aproximadamente a partir del 60 % de intensidad, el organismo comienza la transición aeróbica/anaeróbica. Por consiguiente, al 100% de intensidad, dónde se mide el , la energía aportada anaeróbicamente es considerable. Así, se descartan: Maximal aerobic capacity, Maximal aerobic power y Velocidad aeróbica máxima.

2º) la definición entre capacidad y potencia no es tan clara como algunos estudiosos pretende. Atendiendo, a un conocimiento básico de la física es claro que potencia vienen definido por la trabajo realizado en un determinado tiempo. Bajo este prisma a una intensidad de  se puede realizar mucho trabajo pero pero durante muy poco tiempo, luego sería potencia. Mientras que a una intensidad próxima al punto medio entre los umbrales ventilatorios, se podría desarrollar un elevado trabajo (menor que a  pero durante mucho tiempo. Así, a esta intensidad desarrollaríamos capacidad aeróbica. Sin embargo, el ´termino capacidad se puede entender como “posibilidad” de desarrollo de trabajo, de manera que el  constituye la máxima capacidad de nuestro organismo para conseguir energía por vía aeróbica. Intensidades por debajo de esta “máxima posibilidad” sería potencia

3º) En cualquier caso, como Maximal aerobic capacity, Maximal aerobic power y Velocidad aeróbica máxima han sido descartadas por el término equivoco de “aeróbico” no se consideran válidas, siempre desde el punto de vista conceptual.

Total que nos quedan dos términos: Maximal oxygen consumption y Maximal oxygen uptake. Como se ha expuesto, claramente, el término más adecuado en función de lo que representa el  desde el punto de vista de su significado fisiológico es Maximal oxygen uptake. La acepción de “movimiento de sustancias al interior de las plantas o animales” es lo que determina la conveniencia de utilizar Maximal oxygen uptake en lugar de Maximal oxygen consumption. Pero, como el más frecuente es el último, con ser totalmente confuso, es el que voy a utilizar y el que encabeza el título de esta entrada.

El  se expresa en valores absolutos es unidades de volumen por unidad de tiempo, es decir, en L/min, ml/min. En textos de biomecánica se emplean unidades de capacidad (cm³) por tiempo (min), pero es excepcional. Tambien se expresa en unidades relativas al peso total (ml/Kg/min). La utilización en unidades absolutas o relativas depende de la aplicación. En deportes en los que cambia el centro de gravedad conviene expresarlo en valores relativos. Igualmente, se aconseja en personas sanas o enfermas que realizan la actividad física habitual. Por el contrario, en deportes dónde el centro de gravedad permanece estable es más conveniente expresarlo valores absolutos. Así mismo, en personas enfermas, muchas veces es más conveniente expresarlo en valores absolutos, pues las variaciones del peso y composición corporal pueden no acompañarse de cambios en la cantidad y proporción de músculos activos u otros factores fisiológicos.

SIGNIFICADO FISIOLÓGICO DEL CONSUMO MÁXIMO DE OXÍGENO

El  es un parámetro integrador. La respuesta de este parámetro a un esfuerzo incremental continuo se ilustra en la figura 1.

Se conoce como Sistema de Aporte de Oxígeno (SAO) o Sistema porta oxígeno al conjunto formado por

1. un sistema de captación (aparato respiratorio),
2. un sistema de transporte (sangre) y
3. un sistema de bombeo y distribución (sistema cardiovascular).

El objetivo “conjunto» del SAO es el de suministrar el oxígeno necesario para la realización de los procesos de oxidación-reducción.

Se conoce como Sistema de Aporte de Energía (SAE) al conjunto formado por:

1. un sistema de “asimilación del combustible” (aparato digestivo) y
2. un mecanismo de liberación y utilización de energía (metabolismo y endocrino).

Ya que la función digestiva está limitada al ciclo alimentación/ayuno, la función del SAE sería la liberación y utilización de la energía. La liberación de combustibles la lleva a cabo el hígado, preferentemente. Pero, el  tejido muscular dispone de energía inmediata (fosfato de creatina y glucógeno) lo que le permite no depender, en parte del hígado. Así, la función del SAE se limita a la utilización de energía. Aunque erróneamente, como se ha señalado anteriormente, el sentido del   es el consumo de este preciado gas que hay en la atmósfera. Ahí radica el error conceptual de la denominación de Máximo consumo de oxígeno. Al denominarlo como “consumo” no se tiene en cuenta el sentido fisiológico completo que se ilustra en la figura 2

Cuando todos los componentes que  determinan el  no se encuentran funcionalmente al máximo de sus posibilidades no se alcanzará el . Nótese como en la figura 2 no se ha indicado “función eritrocitaria máxima”. Esto es porque las características de la hemoglobina son únicas y, probablemente, su contribución al   son escasa cuantitativamente. Los efectos combinados de Bohr y Haldane dan como resultado la mejor liberación del oxígeno al tejido muscular, el protagonista del consumo de oxígeno. Pero, también al mejor transporte de dióxido de carbono. Así, he considerado no poner “función eritrocitaria máxima”, aunque considero que cualitativamente puede ser muy importante en la obtención del . Finalmente, la denominación de “función mitocondrial maxima” se refiere a que a   la musculatura implicada utiliza la mayor parte de las mitocondrias y, también, probablemete, la máxima velocidad de las reacciones que tienen lugar en estos orgánulos.

APLICACIÓN DEL SISGNIFICADO FISIOLÓGICO DEL   A LA PRÁCTICA DEL EJERCICIO

            Una analogía burda del significado del   podría ser la gasolina que consume un coche. La gasolina es el combustible y en nuestro cuerpo los combustibles son los azúcares y las grasas. Por tanto, en realidad cuando se mide el consumo de oxígeno, estás midiendo el comburente. Es como si en el coche midieras la cantidad de oxígeno necesario para quemar una cierta cantidad de gasolina. ¿Es importante este parámetro en la salud y el rendimiento?. Naturalmente que sí, pues mide las funciones del aparato respiratorio, el sistema cardiovascular, la sangre y el tejido muscular, como destino final del oxígeno. Por tanto, a mayor capacidad individual y colectiva de todos ellos mayor será el consumo de oxígeno.

            Importancia del  en el rendimiento. Es fácil entender que en deportistas en los que este parámetro es trascendental tendrán mayores valores de , pues todos los componentes tendrán una mayor función. Ahora bien, ¿es determinante para alcanzar el éxito deportivo? Naturalmente que no, porque los valores de  son muy elevados en cualquiera de los deportistas de elite y las diferencias pueden ser mínimas o, incluso, nulas entre el número 1 y el resto. Recomiendo el editorial que publique en archivos de medicina del deporte (Arch Med Deporte 2019;36(3):134-136) con el título ¿Realmente estudiamos al deportista de resistencia de élite?

                Importancia del . No me gusta el término salud, porque la mejora y mantenimiento de ésta es producto de muchos factores y considero que el ejercicio no es el principal. No obstante, el  es extraordinariamente relevante para valorar y mejorar en la medida de los posible la condición física de los enfermos con diversas patologías. En la figura 3 se muestra el efecto de las patologías del aparato respiratorio y del sistema cardiovascular sobre el . Es de Perogrullo que si hay una alteración del sistema de captación (alteración del aparato respiratorio) el oxígeno de la atmósfera no llega como debería, de manera que el ineludiblemente desciende, aunque los otros sistemas se encuentran al máximo de su capacidad funcional. Igualmente, es evidente que si la capacidad de “bombeo” del oxígeno (alteración del sistema cardiovascular) se encuentra alterado el  también disminuirá aunque se intente compensar con el ajuste de los otros componentes. Otras patologías asociadas con el transporte (anemias), la distribución (sistema arterial o venoso) o el metabolismo (enfermedades mitocondriales o metabólicas) causan naturalmente un descenso del

La importancia de este parámetro en las diferentes patologías que le pueden hacer descender por debajo de los valores normales radica en que también se puede “atenuar” o, incluso, mejorar si se trabajan los otros componentes no afectados. La realidad es que enfermedades “aisladas” son excepcionales, de manera que, por ejemplo, una alteración cardiaca repercute indefectiblemente sobre el aparato respiratorio y viceversa. De forma, también evidente es que si se produce una alteración de unos de los componentes del conjunto formado por el SAO (respiratorio, cardiovascular y sangre) y el SAE (metabolismo) al “trabajar” (entrenar), el  resto de los componentes podrá mejorar el resultado conjunto, es decir, el . No obstante, el problema de considerar la mejora depende de los siguientes factores:

1. Carga genética. La importancia de la herencia en el  de una persona ha sido muy debatido a lo largo de la historia. Mientras que algunos autores sostienen que la heredabilidad puede explicar menos del 50 % del, otros opinan que puede alcanzar la cifra del 70 %. El desarrollo de la genética a partir del estudio del genoma humano puede contribuir en el futuro a aclarar la contribución de la herencia en el , si bien al ser un parámetro fisiológicamente multifactorial pienso que la explicación “genética” de este parámetro es compleja.

• Edad y sexo. Como es coherente pensar, al ser el  un parámetro integrador a medida que el organismo va creciendo, los órganos y tejidos (sistema cardiovascular, aparato respiratorio, concentración de hemoglobina, tejido muscular) que determinan este parámetro también lo hacen. Así el  absoluto va aumentando conforme avanza la edad, pero condicionado al nivel de actividad física y entrenamiento. No obstante, el  relativo a partir de una determinada edad se mantiene constante en los niños y desciende en las niñas.

A partir de alcanzar el máximo desarrollo corporal, el  desciende con la edad. Las estimaciones del descenso con la edad indican un valor de 0,4 ml/kg/min por año o un 10 % por cada década respecto al valor conseguido al final de la época de crecimiento. Estos valores son discutidos pues se ha demostrado que el descenso del  puede ralentizarse mediante el entrenamiento adecuado y reducirse a la mitad, es decir a un 5 %, teniendo en cuenta la dotación genética. El descenso del  se atribuye a: pérdida de la función ventricular, pérdida de la masa muscular, pérdida de la función pulmonar.

Como se ilustra en las figuras 4 y 5, el tamaño corporal, valorado por el peso total, afecta al . Aunque el VO₂ absoluto va aumentando con la edad, también lo hace el peso corporal, de manera que el  relativo se estabiliza a partir de una cierta edad en los varones y desciende en las mujeres. Igualmente, como se ha indicado anteriormente la perdida de  con la edad depende entre otros factores de la masa muscular, la cual va descendiendo con la edad.

La innegable diferencia en los valores de VO₂ max entre varones y mujeres se atribuye a las diferencias de composición corporal y capacidad de transporte del oxígeno. El mayor porcentaje de grasa en las mujeres respecto a los varones parece explicar el menor VO₂ max, ya que al expresar este parámetro en relación al peso libre de grasa o peso magro, las diferencias son prácticamente inexistentes, sobre todo en personas entrenadas. Por otra parte, la menor concentración de hemoglobina en la mujer determina una menor capacidad de transporte (véase capítulo 4). Hasta que se produce la pubertad, las diferencias entre varones y mujeres no se hacen tan ostensibles (figuras 11 y 12)

1. Metodología de determinación. Como muchas variables fisiológicas el  muestra una respuesta lineal con una pendiente variable (figura 1). De forma similar a la relación FC/intensidad, a partir de una determinada intensidad, el  se estabiliza o la pendiente disminuye considerablemente a pesar de aumentar la carga de trabajo. Los valores alcanzados en esta fase final, denominada “plateau”, son considerados como el  a partir del trabajo de Hill (Hill, Long et al. 1924). Sin embargo, dado el procedimiento de medición de éste parámetro (ver capítulo 24 “Ergoespirometría: paradigma del análisis integrado de la respuesta del organismo al ejercicio” en Fisiología humana: Aplicación a la actividad física, 2ª edición. Editorial Médica Panamericana, 2018) el  puede mostrar una oscilación que en valores absolutos o relativos oscila considerablemente, como se muestra en la tabla (Howley, Bassett et al. 1995). Estos criterios han sido y son muy debatidos a lo largo de la historia de esta prueba de valoración. Lo que sucede es que hay mucho listo en la comunidad científica y pretende hacernos creer que han inventado la pólvora.

Para finalizar, unos comentarios, que considero importantes, respecto a la metodología de determinación del De los diversos criterios empleados (tabla 1) para conocer si se ha alcanzado el  el más coherente es que los valores de este parámetro alcance una “meseta”, pero presenta algunos inconveniente

1º) Todos los criterios establecidos por diferentes autores para determinar los puntos de corte a la hora de obtener los criterios máximos, ¡han sido realizados con protocolos de carga creciente discontínuos! Aunque la mayor parte de los investigadores han utilizado el tapiz porque se consiguen valores más elevados, otros lo han hecho en cicloergómetro

2º) Los estudios para determinar los criterios de la “meseta del VO₂ max”, ¡se han realizado mediante la determinación de la ventilación por gasómetros y de la composición de los gases con analizadores químicos! Es decir, recogiendo el aire con sacos de Douglas, midiendo el aire contenido con un gasómetro, extrayendo una muestra de gas para medirla con el método de Haldane

3º) ¡La aplicación de los puntos de corte es muy dependiente de la población estudiada, el protocolo de esfuerzo y la motivación! Estos factores, por sí solos condicionan el obtener o no la “meseta del

4º) Otros parámetros (frecuencia cardiaca máxima, cociente respiratorio y lactato) utilizados para determinar cuándo se alcanza el  son menos precisos aún que la obtención de la “meseta. Así por ejemplo, Astrand cuando se alcanzaba el descenso del  (leaving off) el valor medio fue de 6,7 a 10,1, mientras Issekutz consideró 7,3 mM/L. Igualmente, no se admite el valor del CR ≥ 1,15 de Issekutz. Y tampoco el de la frecuencia cardiaca máxima teórica. Estos valores dependen de los mismos factores anteriores, por lo que no se pueden aplicar de forma universal. Para conocer la frecuencia cardiaca máxima se pueden utilizar diversas ecuaciones de estimación, tales como las siguientes:

De lo anteriormente señalado, es difícil establecer criterios específicos de forma general que permitan determinar la “meseta del ”. Es coherente que el lector interesado se preguntará: ¿Cómo desde el punto de vista de la práctica puedo obtener el VO₂ max?. Porque otra cuestión muy diferente es si se está desarrollando algún estudio en el que sea necesario determinar el  real y no estimado. Entonces, la recomendaciones son las que se han señalado, estableciendo previamente los criterios de meseta del  en conjunción con otros criterios, de los cuales es la concentración de lactato la más conveniente. 

Sin embargo, la realidad es que la mayor parte de los laboratorios de fisiología emplean sistema automatizados y con protocolos de carga creciente continuos. Este hecho determina que hay que ser muy escrupuloso con: 1) sistemas de calibración de las condiciones ambientales, 2) sistemas de calibración de los aparatos de medición (neurotacógrafos y turbina) y 3) control de los tiempos de retraso de los aparatos de medición. El resultado práctico es que en la actualidad en lugar de hablar de , es corriente determinar más el denominado VO₂ pico, pues dependiendo de la población, protocolo y ergómetro se puede alcanzar del 70 al 93 % del  real. Por consiguiente, el VO₂ pico es el valor más alto obtenido durante una prueba de esfuerzo incremental y continua.

Tabla 1. Criterios establecidos por diferentes autores para determinar el VO2 max
Criterio	Análisis crítico
Alcanzar o superar el 100 % de la máxima frecuencia cardiaca teórica	Las ecuaciones de predicción de la FC máx teórica en relación a la edad pueden no  ajustarse a la realidad
Superar cierto valor del cociente respiratorio CR ≥ 1,15 (Issekutz et al, 1961 y 1962) CR  ≥ 1,12 (Otros autores) CR  ≥ 1,91 a 1,11 (Otros autores)	No se admite de forma universal este criterio y menos aún el CR  ≥ 1,15. Se puede alcanzar la meseta del VO2 sin haber logrado un valor cercano, ni siquiera a la unidad
Alcanzar la estabilización del VO2 (platteau o meseta) 1) Astrand descenso (levelling off) del VO2. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 2) Taylor et al variaciones del VO2 < 2,1 ml/Kg/min o 150 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 3) Mitchell et al: variaciones del VO2 < 54 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 4) Astrand: variaciones del VO2 < 80 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en cicloergómetro 5) Issekultz et al: variaciones del VO2 < 100 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en cicloergómetro 6) Cumming y Friesen: variaciones del VO2 < 50 ml/min. Protocolo incremental discontínuoen cicloergómetro	Todos los criterios han sido considerados mediante protocolos crecientes discontínuos, que son los menos habituales en la rutina de las pruebas de ergoespirometría. Por consiguiente, puede no tener sentido su aplicación. Además estos puntos de corte para establecer la meseta están influidos por: 1) población, 2) protocolo y 3) motivación individual
Lactato en plasma Astrand: [lactato postejercicio] = rango 6,7 a 10 ,1 mM/L valores medios (6,7-10,1) Issekutz et al: [lactato postejercicio] = 7,3	La utilización del lactato postejercicio es cuestionable
Agotamiento manifestado por el sujeto o mediante escalas de percepción del esfuerzo Borg: escala	Elevado componente de subjetividad, relacionado con la experiencia del sujeto
Tabla 1. Criterios establecidos por diferentes autores para determinar el VO2 max
Criterio	Análisis crítico
Alcanzar o superar el 100 % de la máxima frecuencia cardiaca teórica	Las ecuaciones de predicción de la FC máx teórica en relación a la edad pueden no  ajustarse a la realidad
Superar cierto valor del cociente respiratorio CR ≥ 1,15 (Issekutz et al, 1961 y 1962) CR  ≥ 1,12 (Otros autores) CR  ≥ 1,91 a 1,11 (Otros autores)	No se admite de forma universal este criterio y menos aún el CR  ≥ 1,15. Se puede alcanzar la meseta del VO2 sin haber logrado un valor cercano, ni siquiera a la unidad
Alcanzar la estabilización del VO2 (platteau o meseta) 1) Astrand descenso (levelling off) del VO2. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 2) Taylor et al variaciones del VO2 < 2,1 ml/Kg/min o 150 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 3) Mitchell et al: variaciones del VO2 < 54 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en tapiz 4) Astrand: variaciones del VO2 < 80 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en cicloergómetro 5) Issekultz et al: variaciones del VO2 < 100 ml/min. Protocolo incremental discontínuo en cicloergómetro 6) Cumming y Friesen: variaciones del VO2 < 50 ml/min. Protocolo incremental discontínuoen cicloergómetro	Todos los criterios han sido considerados mediante protocolos crecientes discontínuos, que son los menos habituales en la rutina de las pruebas de ergoespirometría. Por consiguiente, puede no tener sentido su aplicación. Además estos puntos de corte para establecer la meseta están influidos por: 1) población, 2) protocolo y 3) motivación individual
Lactato en plasma Astrand: [lactato postejercicio] = rango 6,7 a 10 ,1 mM/L valores medios (6,7-10,1) Issekutz et al: [lactato postejercicio] = 7,3	La utilización del lactato postejercicio es cuestionable
Agotamiento manifestado por el sujeto o mediante escalas de percepción del esfuerzo Borg: escala	Elevado componente de subjetividad, relacionado con la experiencia del sujeto

Material utilizado

Calderón Montero, Francisco Javier. Fisiología humana: Aplicación a la actividad física, 2ª edición. Editorial Médica Panamericana.

Un buen libro, aunque parezca una falta de modestia, que se perderá en el olvido

Calderón, FJ,; Lorenzo, I. Fundamentos y aplicaciones de la ergoespirometría: De la fisiología a la fisiopatología. VDM Verlag. Mayo 2017

Un esfuerzo considerable el realizado, para que los golfos de la dichosa editorial no hayan cumplido sus compromisos. Pero me esta bien empleado por ser un “tonto del higo”

LA COMPLEJIDAD NEUROFISIOLÓGICA DE LOS DEPORTES

EL ESPECTRO DE LOS MOVIMIENTO DESDES EL PUNTO DE VISTA DE LA NEUROFISIOLOGÍA

            En una anterior entrada se realizó una clasificación de los deportes desde una perspectiva de la neurofisiología. Se reproduce la tabla, pero eliminando las características electrofisiológicas, cuyo interés para la mayor parte de los lectores del blog es muy relativa. Lo que a continuación se analiza es un resu men de lo expresado en la entrada LOS TIPOS DE MOVIMIENTO EN NEUROFISIOLOGÍA, que s publicó el 8 de ene. de 2021 a las 20:13, de manera que se puede consultar en el siguiente enlace: https://wordpress.com/post/franciscojaviercalderon.wordpress.com/478.

En realidad, como señalan los autores de la clasificación los movimientos se tienen que considerar en un sentido de “continuidad”, es decir, son en realidad un “rango” que el Sistema Nervioso puede llevar a cabo y que en determinadas circunstancias puede prevalecer una forma de moverse sobre otras: por este motivo encabezan los tipos de movimiento con el título: “The spectrum of movements” (1)

Tabla 1. Tipos de movimientos según una consideración neurofisiológica (1)
Tipos de movimiento	Características funcionales	Ejemplos
Reflejos	Trayectoria simpleInvoluntariedad no estrictaNo modificables una vez producidosProtección y control	Reflejos miotático y miotático invertido Reflejo nociceptivo Reflejo pupilar Reflejo de parpadeo
Semiautomáticos	Secuencia rítmicaVoluntariedad relativa	Locomoción Control de la postura Masticación Respiración
Voluntarios	Trayectoria complejaVoluntariedadDesarrollados por programas motoresModificables por el aprendizaje, la atención y motivación	Escritura

Así pues, lo más importante en tener en mente el “sentido” de cada una de las tres categorías de movimientos tiene en el  conjunto del “espectro motor”.
Importancia de los movimientos reflejos. Todo el mundo tiene cierta experiencia y, por consiguiente, conocimiento de lo que, vulgarmente se conoce como reflejo. Pero pensar que una organización tan compleja de la médula espinal es para que durante una exploración el médico te de un “golpecito” en el tendón rotuliano y compruebe como la persona, sin ser consciente ni ejercer voluntad, “estira la pierna”, no parece que tenga sentido. Por este motivo, los neurofisiólogos se han estrujado la “sesera” para dar un sentido funcional a los movimientos reflejos que se expusieron en la anterior entrada. Estos movimientos son el resultado de circuitos espinales
 
Los circuitos espinales son fundamentales (figura 1). Por un lado, envían información a los centros del tronco encefálico. Éstos, a su vez, envían la información al cerebro anterior, lo que permite que «nuestra percepción» de cuánto esfuerzo debemos realizar para llevar a cabo la tarea. Esta «sensación de esfuerzo» refleja nuestra conciencia de las órdenes motoras y evoluciona con la edad y el entrenamiento.



 

 
 
 
 
 

Importancia de los movimientos semiautomáticos. Parece absurdo explicar la función de este tipo de movimientos, pues la locomoción y la respiración, que se pueden considerar dentro de esta categoría, “hablan por sí solos”. Se trata de movimientos rítmicos, “acompasados” que se suceden en el tiempo y que se inician o se modifican con la voluntad. Dos son los tipos de movimiento semi-automáticos más estudiados: la postura y la locomoción

La postura consiste en el mantenimiento de la posición erguida mediante el aumento del tono muscular (antigravitatorio) de las piernas. La postura no es fija y está sujeta a variaciones, ya sea por la propia persona o por las condiciones ambientales. Esto significa que deben realizarse las correcciones oportunas para intentar mantener el centro de gravedad dentro de una base de sustentación muy pequeña, en el caso de los humanos, a diferencia de los animales cuadrúpedos. En el anterior documento se explicaba la postura a través de un ejemplo: las correcciones que realiza el Sistema Nervioso cuando una persona se encuentra sobre una plataforma inestable.

Este tipo  de correcciones posturales, aparentemente excepcionales, son habituales en la práctica deportiva. Cualquier “regate” en fútbol, baloncesto o balonmano, por ejemplo, son tan frecuentes que forman parte de la esencia de estos deportes. Naturalmente, la habilidad para hacerlos es de carácter individual, pero su base neurofisiológica es la misma en todos los deportistas.

La locomoción  es el movimiento semiautomático más importante porque permite el desplazamiento del cuerpo de cualquier animal (2). La marcha bípeda se consigue tras un largo proceso de maduración del sistema nervioso en sentido cráneo-caudal. Probablemente, se trate de un tributo que rinde el ser humano por su postura bípeda, ya que los mamíferos cuadrúpedos caminan desde el momento en que salen del vientre materno. El proceso hasta poder caminar es el siguiente:

1. Equilibrar la cabeza para fijar objetos en su campo de visión. Hay que tener en cuenta que la cabeza es proporcionalmente mayor que el cuerpo y las extremidades.
2. A los 2-3 meses, es capaz de sentarse, lo que es esencial para mantener la posición erguida. Esta fase es absolutamente necesaria para lograr el control de la cintura pélvica.
3. A los 6-7 meses se mantiene de pie con apoyo aproximadamente a los 9-10 meses. Antes de la marcha bípeda, el bebé se desplaza gateando o arrastrándose.
4. Por último, a los 11 o 12 meses, el bebé es capaz de caminar sin ayuda, pero de forma muy inestable.

Es decir, al cabo de un año, el ser humano es capaz de caminar con dificultad, mientras que cualquier otro animal es capaz de hacerlo prácticamente de inmediato. La figura 2 muestra cuatro formas de locomoción, las cuales desde el punto de vista neurofisiológico son exactamente iguales: alternancia del movimiento de las extremidades de forma coordinada siguiendo un modelo contralateral

Las formas anteriores de locomoción (gatear y arrastrarse) pueden desarrollarse de forma homolateral o contralateral. En cualquiera de los casos, se demuestra la existencia de un programa motor innato, localizado a nivel de los circuitos espinales. Además, el modelo neurofisiológico contralateral de la carrera es el mismo que el de la marcha atlética. La diferencia radica en la velocidad de los movimientos de los cuatro miembros.

Importancia de los movimientos voluntarios. Los movimientos voluntarios, como escribir, son el extremo opuesto de los movimientos reflejos. La mayor diferencia radica en que la persona puede aprender nuevos movimientos basándose en programas motores innatos (correr, saltar y lanzar). Probablemente, el aprendizaje motor consista en «transformar» un movimiento voluntario en un movimiento semiautomático. El campo del deporte está «lleno» de ejemplos de cómo al aprender una técnica concreta. Al principio se pone toda la «voluntad» en su correcta ejecución. Pero una vez aprendida la técnica deportiva concreta, ésta se almacena en nuestro sistema nervioso y nunca se olvida. En el documento anterior se expuso la prueba dedo-nariz que se realiza en el examen neurológico. Es un movimiento elemental que, con algunas diferencias, se realiza a diario. La complejidad de este tipo de movimientos radica en la necesaria participación de dos estructuras capitales: los ganglios de la base y el cerebelo

CONTROL DE LOS TIPOS DE MOVIMIENTO Y/O CONTROL DEL MOVIMIENTO           

            Las tres categorías de movimientos ordinariamente se han descrito de forma independiente como partes de una jerarquía implicada en el control del movimiento. Sin embargo, los tres niveles suelen actuar conjuntamente. Por lo tanto, como señala el enunciado de esta sección, existe un control del movimiento, no de las tres categorías de movimiento. Sin embargo, en muchas actividades cotidianas, cualquiera de los tres tipos de movimiento puede ser evidente. Por ejemplo, las correcciones posturales (movimientos semiautomáticos) son habituales cuando se viaja en autobús o cuando se camina descalzo por la playa, se pisa un objeto punzante y se retira el pie (movimiento reflejo). Por lo tanto, también es cierto que se realiza el control de los movimientos de forma individual. El problema radica en que los tres tipos de movimiento han sido el resultado de diferentes enfoques experimentales:

1. lesión en determinados niveles anatómicos, de modo que se producen déficits de movimiento

2. estimulación eléctrica de alguna estructura anatómica, de modo que se puede esperar que produzca un movimiento manifiesto o que afecte a un movimiento en curso

3. registro de neuronas en animales despiertos, de modo que puedan identificarse patrones de disparo relacionados con los movimientos

4. técnicas anatómicas que permiten identificar los centros de control del movimiento

            A partir de los resultados obtenidos con las técnicas de estudio experimental indicadas, la figura 3 muestra una idea sobre el «control del movimiento», que no debe considerarse en sentido transversal siguiendo la jerarquía motriz, sino en sentido vertical de forma continua. Sin embargo, la «continuidad» en el control del movimiento no debe «olvidar» que, en ciertas ocasiones concretas, un determinado movimiento puede ser transversal bajo el control de estructuras motoras jerárquicas.

Para entender «el movimiento», los neurofisiólogos han considerado la existencia de lo que han llamado generadores centrales de patrones (GCP). Se trata de microcircuitos de redes neuronales que contienen la información necesaria para coordinar un patrón motor específico, como la marcha o la respiración. Estos microcircuitos estarían constituidos por: conexiones entre interneuronas cuyos axones están directamente relacionados con neuronas de centros nerviosos, de los que parten las vías motoras descendentes. Se cree que éstos se localizan en el tronco cerebral y en la médula espinal y su activación puede producirse de forma continua, como en la respiración, o intermitente, como en la locomoción. La activación de las CPG puede producirse a través de la actividad del lóbulo central (movimientos voluntarios) o del tronco encefálico (movimientos semiautomáticos).

            El SCCPG_L y el BSCPG_L son responsables de la coordinación de los programas motores de los reflejos, los movimientos oculares y la locomoción, es decir, intervienen en la coordinación del movimiento. En los mamíferos, así como en los vertebrados inferiores, el tronco encefálico, aislado del cerebro anterior (di- y telencéfalo), es capaz de producir la marcha y la bipedestación. Estos animales de tronco encefálico-médula espinal (denominados modelos descerebrados) pueden así realizar la marcha, el trote y el galope con una respiración adaptada a la intensidad de los movimientos. Sin embargo, realizan estos movimientos de forma estereotipada y no se coordinan de forma adecuada.

            Por otra parte, en el lóbulo frontal hay varias regiones que intervienen directamente en la ejecución de distintas tareas motoras complejas, como el dibujo, tocar instrumentos musicales, el ballet, las técnicas deportivas y, probablemente, las más difíciles de ejecutar, el habla y la manipulación. Los movimientos voluntarios son ejecutados por las neuronas corticoespinales directas, cuyos axones constituyen la vía corticoespinal o piramidal. Esta vía proyecta colaterales al tronco cerebral, de modo que los movimientos semiautomáticos son iniciados por la «voluntad», pero son controlados a través del BSCPG_L y SCCPG_L. Del tronco encefálico parten las vías «extra-piramidales» (rubro-espinal, retículo-espinal, vestíbulo-espinal y tecto-espinal) que establecen la secuencia de activación rítmica para la locomoción y son moduladas por el SCCPG_L.

COMPLEJIDAD NEUROFISIOLÓGICA DE LAS TÉCNICAS DEPORTIVAS

            Los patrones de movimiento básicos cuando el sistema nervioso alcanza la madurez son: locomoción (caminar y correr), salto (hacia arriba o hacia delante), lanzamiento y trepar. En la vida ordinaria e incluso en la práctica deportiva, salvo excepciones, la trepar ha dejado de ser útil para el ser humano. Sin embargo, a partir de estos cuatro movimientos básicos es posible elaborar movimientos complejos que se expresan en las diferentes técnicas deportivas.

            Mitchell et al (3) han propuesto una clasificación de los deportes según dos componentes: estático y dinámico. El componente dinámico se refiere al cambio en la longitud muscular y grado articular con contracciones rítmicas que desarrollan una fuerza relativa. El componente estático implica el desarrollo de una fuerza relativa con poco o ningún cambio en la longitud muscular o grado articular. Esta clasificación tiene un objetivo claro: determinar la repercusión sobre el sistema cardiovascular de la práctica de un deporte determinado.

            La tabla 2 muestra las características de los diferentes deportes en función de los dos componentes, según la clasificación de Mitchell. La última columna hace referencia a la complejidad neurofisiológica de cada deporte. Cabe señalar que para llegar a una técnica deportiva exacta y precisa es necesario procesar una gran cantidad de información de diferentes tipos sobre las condiciones dinámicas y estáticas de las diferentes partes del cuerpo unas respecto de otras y todas respecto del entorno. Con estas consideraciones, hay deportes que se desarrollan con los patrones básicos de movimiento grabados (locomoción, salto y lanzamiento) en el cerebro desde el nacimiento. Otros, «al no tener suficiente información», son extremadamente complejos en términos de regulación neurofisiológica.

            Por consiguiente, la tabla se ha elaborado teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

1. Si un determinado deporte se desarrolla con los patrones de movimiento básicos (caminar-correr, saltar y lanzar) o con patrones motores más elaborados.
2. No se tienen en cuenta los patrones de manipulación de un objeto con la mano o el pie.
3. En qué medio (terrestre, aéreo o acuático) se desarrollan los deportes de forma continua o puntual.
4. Los dos componentes (estático y dinámico) se indican en el sentido de la información predominante al sistema nervioso, central o periférico.

            Sobre la base de las consideraciones anteriores, la «complejidad neurofisiológica» de los deportes se clasifica en tres niveles cualitativos: bajo (low), moderado (moderate) y alto (high). No obstante, cabe señalar que esta clasificación no hace mención alguna a la dificultad de una técnica deportiva determinada. Por ejemplo, en cualquier tipo de carrera en atletismo (velocidad, medio fondo y fondo), es obvio que alcanzar la excelencia no está al alcance de cualquier persona que practique este deporte. Por ello, a pesar de seguir un patrón neurofisiológico básico (locomoción), la técnica de carrera difiere considerablemente entre los dos extremos (velocidad frente a fondo). Aunque la segunda consideración, desde el punto de vista neurofisiológico es muy importante, los deportes se clasifican en la tabla según Mitchell  et al

	Static component	Dynamic component	Complejidad en el control neurofisiológico
Balonmano	Moderate	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Fútbol	Low	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Deportes acuáticoss NataciónSaltosSincronizadaWaterpolo	Moderate Low Moderate High	High Low Moderate High	High. High High High
Atletismo lanzamientossaltoscarrera (fondo)carrera (velocidad)Pruebas combinadas (decatlon, heptalon)	High Moderate Low Moderate High	Low Moderate Low Moderate High	Moderate Moderate Low. Modelos básicos de movimiento Low. Modelos básicos de movimiento Moderate
Hockey Hockey hieloHockey	Moderate Low	High High	Low. Modelos básicos de movimiento
Voleibol	Low	Moderate	Low. Modelos básicos de movimiento
Baloncesto	Moderate	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Esgrima	Low	Moderate	Low. Modelos básicos de movimiento
Gimnasia artística	High	Low	High. Patrones de movimiento complejos
Judo	High	Low	Low. Modelos básicos de movimiento
Gimnasia rítminca	High	Low	Low. Modelos básicos de movimiento
Deportes de puntería	Moderate	Low	Low. Modelos básicos de movimiento
Golf	Low	Low	Low. Modelos básicos de movimiento
Montañismo	High	Moderate	Moderate
Deportes de raqueta	Moderate	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Deporte de orientación	Low	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Escalada eportiva	High	Low	Moderate
Lucha	High	Moderate	Low. Modelos básicos de movimiento
Esquí	High	Moderate	High. Patrones de movimiento complejos
Boxeo	High	High	Low. Modelos básicos de movimiento
Canoa/kayack	High	High	Moderate
Ciclismo	High	High	Moderate
Remo	High	High	Moderate
Triatlon	High	High	High Patrones de movimiento complejos (natación)
Patinaje velocidadartístico	High Moderate	High Moderate	High. Patrones de movimiento complejos High. Patrones de movimiento complejos

Análisis de la tabla

            Los deportes calificados como de baja complejidad neurofisiológica se debe a que en su ejecución «utilizan» programas motores «innatos». Así, Balonmano, Fútbol, Voleibol, Golf y Baloncesto, por ejemplo, se ejecutan con el modelo básico de locomoción (caminar-correr). Otros deportes de baja complejidad neurofisiológica serían el judo y la lucha, que intentan desajustar la posición bípeda. Los deportes de salto y lanzamiento se consideran de complejidad neurofisiológica moderada, porque a pesar de basarse en programas motores innatos (lanzamiento y salto), su ejecución requiere una técnica elaborada. Por ejemplo, el salto de longitud parte de un patrón básico (correr), pero su ejecución se realiza sobre una sola extremidad. Se complica desde el punto de vista neurofisiológico cuando se trata de un triple salto. Los deportes de alta complejidad neurofisiológica son aquellos que se desarrollan en un medio «hostil» para el ser humano, que está diseñado para moverse en el medio terrestre. También los deportes con una base de sustentación inestable.  Y, por último, los que se desarrollan, aunque sólo sea momentáneamente en el aire. Naturalmente, el paradigma es , a mi juicio, la natación

1. El aparato locomotor humano no tiene la estructura morfológica adecuada para la natación,
2. La composición corporal del cuerpo humano no lo hace apto para la flotación.
3. No dispone de los apéndices necesarios para desenvolverse con eficacia en el medio acuático.

            Pero, además de estas desventajas morfológicas y funcionales, los estilos de natación «oficiales» son de una gran complejidad neurofisiológica. Sólo los nadadores muy hábiles son capaces de nadar los estilos a la inversa y representan la excelencia de la adquisición de un patrón motor nuevo y muy elaborado (véase el enlace de youtube de este excelente nadador https://youtu.be/HuI8ksTpP-o.). La complejidad de este deporte llega a su extremo en la natación artística y los saltos. Los deportes que se realizan sobre una superficie pequeña y resbaladiza también requieren un control motor extraordinario.

            Complejidad del control neurofisiológico de los deportes

            La figura 4 muestra la organización del movimiento, que se analizará brevemente a continuación.

            Programas e instrucciones. Probablemente, desde el desarrollo embrionario del sistema nervioso, los programas básicos del movimiento se han «grabado» en la corteza cerebral. Un ejemplo de la existencia de programas motores puede ser el hecho de que un bebé se desplaza arrastrándose gateando o gateando y sólo cuando está preparado su sistema nervioso, camina. Así pues, el programa está «registrado», pero no se pone en práctica hasta que está preparado para caminar. Otros programas básicos, el salto y el lanzamiento, se desarrollan más tarde: el salto entre los 18 y 24 meses los niños empiezan a aprender a saltar y el lanzamiento correcto maduro (modelo contralateral por encima del hombro) es a partir de los 6 años, aunque su consolidación es posterior.

            Las áreas o zonas de proyección están constituidas por los núcleos de los que parten las vías eferentes. Como ya se ha señalado, los movimientos semiautomáticos (marcha) pueden realizarse perfectamente en animales descerebrados. Varios estudios han demostrado que las vías subcorticales (retículo-espinales, rubro-espinales y vestíbulo-espinales) son responsables de las distintas fases de un paso. Sin embargo, sin la ayuda de las vías cortico-espinales, es difícil conseguir una marcha óptima. Otro programa básico, como el lanzamiento por encima del hombro, se consigue aproximadamente a los seis años, aunque hasta esa edad el niño es capaz de lanzar pero no correctamente.

            Los circuitos espinales están formados por las relaciones entre interneuronas y motoneuronas. Las relaciones se realizan tanto dentro de un mismo segmento de la médula espinal como entre distintos segmentos para realizar los movimientos de flexión-extensión de las cuatro extremidades.

            Todos estos componentes y sus relaciones están representados en la Figura 3 por las flechas rojas (números 1 a 3). Pero si los programas, las zonas y los circuitos son importantes, el control de los mismos lo es aún más. Los sistemas de control se indican en la figura con flechas azules (números 1 a 5).

Número 1 (Copia eferente): Se ha descrito y comprobado que las áreas de proyección, además de «proyectar» sobre la médula espinal los programas de la corteza motora, envían una señal de salida («eferente») que representa idénticamente («copia») la descarga a través de las vías descendentes. Esta señal «refuerza» la retroalimentación sensorial y modula la respuesta de la corteza sensorial correspondiente. En otras palabras, las copias de la eferencia viajan a la corteza sensorial correspondiente preparándola para los estímulos

            Número 2 (retroalimentación central). Los centros de ejecución, al recibir información de los programas motores, «informan» a éstos.

            Número 3 (retroalimentación periférica). La retroalimentación sensorial desempeña un papel importante en la conducción de las neuronas motoras activas y proporciona señales de error a la corteza y al tronco cerebral que pueden utilizarse para adaptar y actualizar el movimiento.

            Número 4 (regulación central). Como se ha descrito anteriormente, los ganglios basales y el cerebelo son esenciales para que cualquier movimiento se ejecute correctamente. A estas dos importantes estructuras se añade el sistema visual. Éste es el principal corrector de errores.

            Número 5 (Interrelación sensomotora). Como se ha comentado anteriormente, los movimientos reflejos son el resultado de la relación entre las fibras aferentes, las interneuronas y las neuronas motoras. Por lo tanto, estas últimas están influidas por la información de los receptores periféricos, pero al mismo tiempo la información sensitiva está «modulada» por la respuesta de las neuronas motoras.

            Según la descripción de la figura 3, se puede considerar que la complejidad neurofisiológica es elevada. Desde mi punto de vista, los saltos en natación son los más complejos por las siguientes razones

1. La retroalimentación periférica se limita a la que el atleta desarrolla durante el salto.
2. La información sobre la posición de la cabeza en los tres ejes del espacio es totalmente anómala y las correcciones que realizaría el sistema nervioso central irían «en contra» de la técnica deportiva.
3. La regulación central es igualmente anómala. Evidentemente, la visión no debe «corregir» la posición en el aire, porque también está superada por la técnica a realizar.

            Así pues, la adquisición de los distintos tipos de saltos, desde la perspectiva de la figura 3, depende casi exclusivamente de la copia de eferencia y de la retroalimentación central. Evidentemente, se trata de una mera especulación, pero que considero bastante razonable. Por supuesto, antes de realizar cualquier tipo de salto, estos atletas «simulan» los saltos en camas elásticas.

            En resumen, se trata de una primera aproximación a la clasificación de los deportes en función de su complejidad neurofisiológica. Es el resultado de un razonamiento basado en programas motores innatos (correr, saltar, lanzar y trepar) y complejos. La complejidad reside en el medio en el que se desarrollan (tierra, agua o aire) o en la superficie de contacto, como es el caso de los deportes sobre hielo. La calificación de alta complejidad neurofisiológica se debe a que la corteza cerebral (sensorial y motora) debe adaptarse a estas circunstancias adversas y «modificar» la tendencia a una respuesta de recuperación de la posición corporal debida a la técnica requerida.

Referencias

(1) Fuch, Albert F.; Anderson, Marjorie E.; Binder, Eberhard E. in Section V: Control pf movement Fuch, -Albert F (section editor). Textbook of physiology (2 vol.) / ed. By harry d. Patton, Albert f. Fuchs, bertil hille… [et al.].. – 21st ed. – philadelphia [etc.] : w.b. saunders company, 1989.

            Toda la sección sobre control motor es extraordinaria y muy comprensible. Pero, concrtamente la que se cita que es dónde se expone el espectro de movimientos es muy ilustrativa como punto de inicio para ir desarrolladola en sucesivos capítulos

(2) Shepherd, g. M. (1988). Neurobiology. Oxford university press.

            La edición que tengo es la segunda, pero ha salido la tercera revisada. El libro me parece muy bueno porque el enfoque es desde un punto de vista de “cualquier animal”. Así, en cada capítulo analiza tanto a los invertebrados como a los vertebrados, lo que me parece, particularmente muy interesante

(3)Mitchell, J. H., Haskell, W. L., & Raven, P. B. (1994). Classification of sports. Journal of the American College of Cardiology, 24(4), 864-866.

            Se trata de una clasificación de los deportes con un claro objetivo: conocer la repercusión que tiene la práctica de los deportes sobre el sistema cardiovascular, particularmente sobre el corazón. Es interesante como una buena aproximación y yo la utilizo mucho

CUARENTA MARAVILLOSOS AÑOS REALIZANDO UNA AFICIÓN “REMUNERADA”: LA ENSEÑANZA DE LA FISIOLOGÍA HUMANA EN EL INEF

En sentido estricto, ahora son 39 años, pero el último curso que impartiré (2023/2024) serán los 40. Así ha sido, una afición remunerada. En el anterior documento (“VEINTEOCHO AÑOS ENSEÑANDO FISIOLOGÍA EN EL INEF”) indicaba que una de las razones de escribir ese documento era una pregunta que me hacían los alumnos al año siguiente de finalizar el curso. Ahora, en realidad, la razón es dar a conocer a mis exalumnos la enorme satisfacción profesional que me ha supuesto a nivel profesional contribuir a que los futuros INEFs sean conscientes de lo extraordinario que es el organismo humano. Como he dicho siempre, no a que sepan fisiología humana. Si entonces eran ¡más de 11.000 alumnos!, ahora habrán sido alrededor de 15.000 alumnos que he intentado que les gustase la fisiología humana, por lo menos la décima parte que a mí.

                Como en la anterior entrada al blog analicé los resultados de cuando la materia se impartía durante todo un año, en ésta otra entrada sólo se reseñan los resultados de la entrada en vigor del extraordinario plan Bolonia, es decir, de los cursos  2010-2011 al 2021-2022, que han supuesto para mi más inconvenientes que ventajas, en realidad ninguna de estas. No pretendo comparar licenciatura/grado en INEF por los siguientes motivos:

1.  Aunque yo he sido el único profesor que ha impartido la fisiología humana durante 40 años, NO SOY EL MISMO, aunque parezca paradójico
2. LOS ALUMNOS NI SUS CIRCUNSTANCIAS, TAMPOCO SON LOS MISMOS, aunque sea de Perogrullo, igualmente
3. LAS CONDICIONES EN LAS QUE HE IMPARTIDO LA ASIGNATURA SON MUY DIFERENTES y aquí me puedo extender.

Aunque se argumente que el número de horas lectivas en un curso anual (licenciatura) fuera el mismo que un curso comprimido (grado), no tiene nada que ver, sobre todo para el alumno. Tenerse que meter todo el temario en un año es más “relajante” que “embutírselo” en un mal  llamado semestre, pues se reduce, en realidad, a un trimestre. Este maravilloso plan de estudios se configura en semestres y la fisiología humana se imparte en el tercer semestre, es decir, de septiembre a diciembre del segundo curso. Total 16 semanas lectivas, pero, eso sí con la maravilla ideada por los “pedagogos” (la tercera invasión en España: los godos, los visigodos y los pedagogos): la distribución de la enseñanza se realiza de acuerdo a 60 horas de actividad presencial y 90 horas de actividad no presencial. Una verdadera utopía: al final se reduce a dar clases igual que en la licenciatura. Para colmo, se incrementa el programa de la asignatura, pues en la licenciatura se impartía la neurofisiología en una asignatura denominada Bases neurológicas del movimiento, que impartió muy bien el profesor Jesús Javier Rojo González. La pena es que los alumnos no han sabido reconocerlo.

Sin embargo, a pesar de no tener argumentos para comparar licenciatura/grado, es para mí inevitable hacerlo, pues el plan de estudios de grado es una auténtica porquería. He tenido que ir acomodando los contenidos, cada vez más simples, a las 16 semanas de clase real no ficticia (60 horas de clase presencial y 90 horas no presencial). Pero, ¿dónde se creen los “ideólogos de Bolonia” que estamos? Con un promedio de 200 alumnos por curso y un “furgón de cola” de otros 150, quisiera ver como uno de estos “pensadores frustrados” serían capaces de controlar las 90 horas no presenciales. En  alguna ocasión se me ha sugerido “acorta el programa”. Mi respuesta: “dime dónde y en que medida acorto: en cardiovascular, respiratorio, metabolismo, endocrino, líquidos corporales y riñón, neurofisiología”. Por supuesto, me he negado a eliminar cualquier parte, aunque haya tenido que explicar lo básico.

ANÁLISIS GENERAL DE LOS RESULTADOS DE GRADO

                Las figuras 1 y 2 muestran el número de alumnos no presentados en el actual plan de estudios (grado) y anteriores (licenciatura). En ambos, grado y licenciatura, hay una tendencia a alcanzar un valor estable entre los cursos 2012/2013 y 2018/2019 para el grado y 1967 a 2008 para la licenciatura. Después, he dio disminuyendo la fuerza: en la licenciatura, para no tener que dejar “colgado” a nadie y en el grado, porque estoy en la fase, como decía un profesor mío, en la fase de “Sancho el manso”. Si se me pregunta porque el promedio de no presentados ha disminuido de 215 (licenciatura) a 175 (grado) la clave está en lo anteriormente comentado: NO SOY EL MISMO, LOS ALUMNOS NI SUS CIRCUNSTANCIAS, TAMPOCO SON LOS MISMOS y  LAS CONDICIONES EN LAS QUE HE IMPARTIDO LA ASIGNATURA SON MUY DIFERENTES.

De cualquier manera, el hecho es que el abandono de la asignatura es notable. Como señalaba en el anterior documento (“VEINTEOCHO AÑOS ENSEÑANDO FISIOLOGÍA EN EL INEF”)

1. “el porcentaje de aprobados es suficientemente elevado para considerar que cuando algún alumno muestra un mínimo de interés mi “manga” sea la de Fray San Francisco”
2. “La mayor parte de los alumnos tienen una formación escasa o nula en materias necesarias para la compresión de la misma”. Si esto era evidente en la licenciatura, ahora se eleva a la tercera potencia, por lo menos. Entre las porquerías de planes de educación que nos han “impuesto” los sucesivos gobiernos (a cuál peor) y la dinámica de la sociedad (que nada cueste ningún esfuerzo, pues siempre habrá recompensa), el deterioro ha sido considerable. Ahora recuerdo, que le pregunté a una alumna “que bachillerato había estudiado” y me dice que el de “arte”. Con gran sorpresa e ignorancia le seguí preguntando que asignaturas había en esa opción y me contestó, hablo de memoria frágil, danza, artes escénicas etc. En fin, una opción cojonuda para entender fisiología
3. Coincidiendo con lo anteriormente mencionado en el documento VEINTEOCHO AÑOS ENSEÑANDO FISIOLOGÍA EN EL INEF”), “la capacidad de “sufrimiento” es escasa”.
4. El plan de estudios de grado ha agrandado considerablemente las deficiencias de una “carrera tan multidisciplinar en la que lo mismo se estudia la  cinemática de un lanzamiento que como  construir un fresbee (disco volador)”. “Se va perdiendo el objeto  de estudio: el movimiento, desde su enseñanza (campo educativo) hasta su perfeccionamiento (campos deportivo, de salud, y de ocio)”.
5. No he cambiado la forma de entender la asignatura: pensar, reflexionar y “aplicar” el conocimiento al ejercicio. Si yo tuviera una concepción de la enseñanza de la fisiología en la  que prevaleciera la memoria de corto plazo y  no el raciocinio, los alumnos se atreverían a presentarse, pues podrían “engullir” o “copiar” por cualquier medio (“chuletas”, “del compañero sabiondo”, “a través de un pinganillo”, “por el móvil”).

EN RESUMEN

                Estimados ex –alumnos, espero y os deseo que seáis tan felices como he sido yo en el ejercicio de la profesión que habéis escogido, no digo que todos por vocación, pero si por devoción. Algunas personas me han preguntado si yo no me aburría de explicar siempre lo mismo. Pues no. Cada vez que he tenido que explicar el ciclo cardiaco, la curva de asociación/disociación de la hemoglobina o la visión general del metabolismo he disfrutado enormemente y no como si fuera la primera vez, pues a medida que he ido estudiando cada vez más, mayor era la satisfacción por comprender la fisiología.

Para todos vosotros, sin excepción, os tengo que decir que he disfrutado mucho durante estos 40 años

EL TRABAJO FIN DE GRADO: LA “GUINDA DE PASTEL”

Fácilmente se entiende el significado del título cuando se ha leído la entrada titulada “UN INEF DECIDIDO  A DISEÑAR UN PLAN DE ESTUDIOS DIRIGIDO A LA SALUD y RENDIMIENTO”. En efecto, es la “guinda de este plan de estudios”. La normativa que corresponde al trabajo fin de master indica que “supone la realización de forma individual, por parte del estudiante, de un trabajo original en el ámbito de las Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, en el que se integren y desarrollen los contenidos recibidos y las competencias de las enseñanzas de Grado. Ya empezamos mal, porque ¿que significa original?. El diccionario de la Real Academia de la Lengua indica “que se trata de una obra científica, en este caso, que resulta de la inventiva de su autor”.

            Continúa la normativa indicando que “el estudiante contará con la supervisión de un profesor de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte‐INEF de la UPM, que realizará la función de tutor y dirigirá el trabajo”. Segundo problema real: hay que confiar en que el profesor tendrá un mínimo de responsabilidad. Se da por hecho, como sucede en otras asignaturas del INEF, pero con la diferencia que, en este caso, debe de ser juzgado el trabajo por un tribunal que, en realidad esta como un mero “figurante” que se limita a aplaudir al alumno y de paso al tutor

Después la normativa indica el objetivo de tan “magna asignatura”: “deberá capacitar al estudiante para la búsqueda, gestión, organización e interpretación de datos, de manera que le permita emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica, tecnológica o ética, y que facilite el desarrollo de un pensamiento y juicio crítico, lógico y creativo”. Grandilocuencia.

Finalmente, la normativa indica el método para desarrollar esta asignatura: “los alumnos deberán realizar y aprobar 6 seminarios presenciales de carácter obligatorio y de dos horas de duración cada uno de ellos. Dichos seminarios abordarán las siguientes temáticas: – Tipos de TFG, estructura y contenido de cada una de sus secciones (I) – Tipos de TFG, estructura y contenido de cada una de sus secciones (II) – Citas y referencias bibliográficas. – Búsquedas bibliográficas. – Redacción, formato y normas de estilo en el TFG. – Habilidades comunicativas y presentaciones. La realidad, desconozco estos seminarios, pero por el título parecen buenos

Yo decidí desde el primer momento no ser tutor de ningún trabajo fin de grado por lo siguiente. Con la idea que tengo de la enseñanza era una tarea inabordable. Primero, exigiría semana a semana examinar al alumno. Nada de que buscara un montón de “papers”. Tendría que examinarse de los fundamentos del paper. Por ejemplo, imaginemos que un alumno quisiera hacer un trabajo sobre altitud y ejercicio. Le iba sal ir por las orejas la curva de asociación/disociación de la hemoglobina, la regulación de la respiración y el eritropoyesis. Cuando en alguna ocasión me propuso un alumno que dirigiera el trabajo y le planteé como lo debía hacer, inmediatamente me dijo que se buscaría otro tutor

Sin embargo, de lo que no me he podido escapar es de estar en los tribunales. El resultado ha sido desalentador: vaya manera de hacer el tonto. He hecho un estudio elemental de todos los trabajos fin de grado realizados en el departamento de salud y rendimiento, pues es al que pertenezco. De forma general he clasificado los trabajos según las dos palabras conceptuales de nuestro departamento: salud y rendimiento. Por supuesto, clasificación discutible, pues en algunos casos, pocos, no es claro dónde ubicar al trabajo sólo por el título.

• Salud: trabajos relacionados con los efectos del ejercicio en personas sanas o enfermas con alguna patología de: sistema cardiovascular, aparato respiratorio, riñón neurología, aparato locomotor, endocrino. Respecto a ejercicio y patología, han sido diabetes, ciclo ovárico, insuficiencia renal, cáncer y paradójicamente, muy pocos con el infarto, ictus y enfermedades del aparato respiratorio. He incluido en este apartado todos los trabajos relacionados con la discapacidad. Igualmente he incluido los trabajos relacionados con la nutrición con una clara inclinación a la salud
• Rendimiento: trabajos realizados sobre el aparato locomotor, bien en la prevención o en la rehabilitación/readaptación de determinados deportes, trabajos que estudian las cualidades físicas, principalmente, la fuerza. Hay algunos trabajos, los menos, que abordan la nutrición desde una perspectiva de rendimiento. Respecto a rehabilitación/readaptación los trabajos más numerosos son de fútbol y columna vertebral. Excepcionales los relacionados con el metabolismo y endocrino

En total hay 106 trabajos de fin de grado relacionados con el rendimiento y 170 cuyo objetivo ha sido la salud, de un total de 276. Es decir, el 61,5  % eran trabajos relacionados con la salud y el 38,5 % con el rendimiento, en función de lo señalado anteriormente. Por tanto, llama la atención el mayor interés de los alumnos por temas de salud y, concretamente me ha sorprendido que 5 trabajos se hayan dedicado a cuestiones relacionadas con el riñón. La sorpresa ha sido porque, la única vez que a los alumnos les han explicado algo de fisiología renal ha sido en la asignatura que imparto. No es sorprendente que haya un número considerable de trabajos sobre aparato locomotor, concretamente sobre columna vertebral, dado que un profesor, Javier Jimenez, se haya ocupado durante toda su vida a esta parte del aparato locomtor.

Pero sin entrar en los temas concretos, he de señalar que en el 90 % en los que he asistido como miembro del tribunal calificador lo que han presentado ha sido más bien lamentable en cuanto a la “chicha” del trabajo fin de grado. Porque me parece absurdo, y así lo he puesto de manifiesto. La actuación del tribunal se reduce a indicar sólo cuestiones formales, como prueba las consideraciones a tener en cuenta por los miembros del tribunal que establece la normativa:

• Claridad y precisión del soporte para la presentación (Power Point o similar)
• Demostración de dominio en el uso del lenguaje disciplinar de la temática.
• Habilidad y dominio del lenguaje verbal (uso de muletillas, lapsus, reiteraciones innecesarias, etc.).
• Lenguaje no verbal (comunicación gestual, dominio del espacio durante la exposición, etc
• Distribución del tiempo de la exposición.
• Resolución, concreción y exactitud de las respuestas a las preguntas formuladas por el tribunal.

El último punto, sobre el que los miembros del tribunal podrían hacer valer su decisión en la calificación queda minimizado desde el momento en que la participación del tribunal es del elevado porcentaje de un 25 % de la calificación final, lo que implica que el tutor tiene el 75 %. En la mayor parte de los casos en los que he asistido, la calificación ya viene “inflada”, como mínimo de un 7. Así, aunque a los miembros del tribunal le parezca horrible el trabajo es materialmente imposible suspender el trabajo del alumno, con tal que haya hecho una defensa aceptable, lo que casi siempre es habitual.

En resumen, como es posible que una asignatura con el doble de créditos (¡12 créditos¡) de cualquier otra asignatura de la carrera esté en manos de la buena voluntad y ética del tutor que controla la ¿idea original?, su planteamiento y desarrollo. En definitiva, la “guinda del pastel” de un muy mal plan de estudios de grado, porque si malo es el plan, el trabajo fin de grado lo realza. ¿Qué hay  excepciones? Naturalmente, y se nota considerablemente, porque el tutor suele calificar con rigor y no condiciona tanto la calificación final. Así, cuando me “ordenan” estar en un tribunal, se cuál es mi posición y, además, le suelo decir al alumno lo que me parece su trabajo, pero que me veo obligado sólo a calificar cuestiones de orden formal. Otro asco más

LA SUPLEMENTACION DE AMINOÁCIDOS RAMIFICADOS NO MEJORA EL RENDIMIENTO EN DEPORTES DE RESISTENCIA

A menudo se pasa por alto el metabolismo de los aminoácidos durante los esfuerzos de resistencia. Tanto los combustibles como su regulación durante este tipo de esfuerzos se reducen a saber cómo los ácidos grasos y los hidratos de carbono nos permiten sostener el ejercicio de larga duración tan común hoy en día: la carrera que más me llama la atención es el denominado “maratón de los sables” que consiste en correr  250 kilómetros  en 6 etapas bajo unas condiciones ambientales de calor extremas La realidad es que este tipo de esfuerzos constituye un desafío humano e intelectual. Por este motivo, el interés por las biomoléculas que son difíciles de metabolizar debido a la necesidad de eliminar el nitrógeno de su estructura ha sido relativamente bien estudiado. Sin embargo, nada más lejos de la realidad: el metabolismo de los aminoácidos es crucial durante los esfuerzos de resistencia.

Este documento aborda la importancia del metabolismo de los aminoácidos durante los esfuerzos de resistencia desde una perspectiva didáctica.

1. El punto de partida es la concentración de aminoácidos en plasma. ¿Por qué?. Muy sencillo. Analizando qué aminoácidos tienen mayor concentración en plasma, podemos razonar sobre su origen y destino.
2. Se ha demostrado que el músculo es capaz de metabolizar 6 aminoácidos (los tres aminoácidos de cadena ramificada, alanina, glutamato y aspartato), pero solo libera dos aminoácidos (alanina y glutamina).
3. ¿Cuáles son los destinos de la glutamina y la alanina liberados, principalmente, por el tejido muscular, durante los esfuerzos de resistencia? La importancia de la glutamina sobre la alanina es obvia: la glutamina es un «transportador» de amoniaco lo cual constituye un peligor potencial. El destino de la glutamina es doble:

1º) El hígado. La glutamina es esencial para suministrar los átomos de nitrógeno que componen la urea

2º) El riñón. El papel del riñón con la glutamina es crucial para mantener el estado ácido-base, aunque se sabe que durante el ejercicio de resistencia el pH permanece relativamente estable.

Esto tres apartados sirven de base para dar solidez al título que encabeza el documento. Como siempre, procuro, para eso soy un “chiflado de la fisiología”, aportar la “teoría”, que alguno de los lectores les parecerá superflua. Pero se equivocan: lo que se denomina teoría es la base para entender en este caso si procede o no dar suplementos de estos aminoácidos esenciales. Así, el  lector que no quiera nada de teoría que vaya directamente al último apartado que se titula igual que el encabezamiento del documento. Pero como he dicho, se equivocará y sólo conocerá la práctica, lo que, en definitiva es una absoluta estupidez.  

CONCENTRACIÓN DE AMINOACIDOS EN PLASMA

            Las concentraciones de los aminoácidos constituyentes de las proteínas se muestran en la tabla 1 (Newsholme, E., & Leech, A. 2011). Los aminoácidos ramificados representan un alto  porcentaje de los aminoácidos esenciales, lo que demuestra la importancia. Otra cuestión importante es que la mayor concentración de todos los aminoácidos es la de glutamina (0,60 y alanina (0,36), es decir, un 22,6 %y un 13,5 % del total de aminoácidos. Obviamente, esto tiene que tener una significado fisiológico.    

Tabla 1. Concentración de aminoácidos en plasma y proporción respecto a la concentración total y concentración de aminoácidos esenciales
	(mmol/L)	(%) sobre el total	(%) de aminoácidos ramificados sobre aminoácidos esenciales
Total de aminoácidos	2,66
Aminoácidos esenciales	0,40	15
Aminoácidos ramificados	0,37	13,9	92,5

Durante el ejercicio de resistencia la concentración de glutamina permanece razonablemente constante, mientras que la de alanina desciende ligeramente (figura 1). Como es conocido, el músculo es un tejido muy activo en la liberación de glutamina a sangre, probablemente, de la misma magnitud que el intestino delgado (ver apartado “Liberación de glutamina y alanina por el músculo”). Se puede inferir, entonces, que el aumento de la actividad del musculo en la formación y liberación de glutamina a la sangre es equilibra con la utilización por parte del hígado y las células que se dividen rápidamente (células inmunitarias). Por lo tanto, cualquier disminución significativa en la utilización de glutamina por estas células se espera que disminuya su proliferación. Este es un argumento por el que se indica que el entrenamiento intenso puede desencadenar alteración del sistema inmunitario. Igualmente, se propone que la alta actividad muscular con los aminoácidos ramificados determinaría la necesidad de suplementar los aminoácidos ramificados, al objeto de evitar el descenso de la concentración de glutamina en plasma.
 
Por el contrario, la alanina desciende su concentración en plasma durante un ejercicio de resistencia. Por consiguiente, este descenso se puede explicar por un mayor consumo en órganos, fundamentalmente el hígado y el riñón, importantes en la gluconeogénesis.
 

LIBERACIÓN DE GLUTAMINA Y ALANINA POR EL MÚSCULO

            Es fácil preguntarse que si la mayor concentración de aminoácidos en plasma corresponden a la glutamina y a la alanina, ¿que órganos y/o tejidos son los que sintetizan estos aminoácidos?. Dos son los tejidos que forman estos aminoácidos: el  muscular y el intestino delgado. Este último es fundamental y de gran importancia, como sucede durante el ayuno de corta y media duración. Pero al ser un documento relacionado con el ejercicio me centraré en el músculo.

            Síntesis de glutamina por el músculo

La figura 2 muestra el proceso de síntesis de la glutamina. El glutamato y la glutamina se diferencian en el número de nitrógenos (glutamato 1 y la glutamina 2), mientras que el número de carbonos es el mismo, 5. Por tanto, de forma elemental, la pregunta es: ¿de dónde procede el nitrógeno que tiene de más la glutamina? El nitrógeno para la formación de glutamina se obtiene de las reacciones de transaminación de aminoácidos de cadena ramificada, pues se ha demostrado desde hace tiempo la elevada actividad del músculo con los enzimas que facilitan estas reacciones. Se traspasan los grupos amino de los aminoácidos ramificados  al glutamato, transformándose en glutamina y liberando los compuestos iguales a su aminoácido original pero sin un grupo amino y que se denominan oxoácidos de loa aminoácidos de cadena ramificada. Se estima que en los seres humanos se liberan aproximadamente 80 gr de glutamina del músculo cada día (Newsholme, E., & Leech, A. 2011). Por consiguiente, cabe pensar que durante el ejercicio se produzca una mayor formación de glutamina, de manera que este justificado la suplementación de aminoácidos ramificados

            La siguiente pregunta es ¿que hace el músculo con los oxoácidos obtenidos en las reacciones de trasnominación? Dos son los posibles destinos: 1) Utilización  el músculo para obtener energía y 2) Libéralos a la sangre y utilizados por diversos órganos, principalmente el hígado. Se ha estimado que aporte de energía de los aminoácidos al músculo durante el ejercicio de resistencia es muy pequeño, alrededor del 4 %, entre otros motivos porque los oxoácidos procedentes de los aminoácidos ramificados no son intermediarios del ciclo de Krebs. Por consiguiente, parece coherente pensar que el papel de los oxoácidos sea otro diferente.

Síntesis de alanina por el músculo

            La síntesis de alanina se realiza transfiriendo su grupo amino a un componente del ciclo de Krebs. El resultado es la formación de glutamato. Éste transfiere su grupo amino al piruvato (glucolisis), formándose alanina. Es decir, la síntesis de alanina es “independiente de la formación de glutamina, lo que tiene una considerable ventaja metabólica. La transformación del piruvato en alanina tiene como finalidad que al ser liberada a sangre sea utilizada por el hígado en la formación de glucosa (gluconeogénesis). Este hecho es de extremada importancia en situaciones (ayuno prolongado y ejercicio de resistencia) dónde descienden la concentración de glucógeno hepático y como consecuencia puede disminuir la concentración de glucosa en sangre (glucemia), variable que se ha de mantener relativamente constante, sobre todo para su consumo por el sistema nervioso central. La relación músculo/hígado para la alanina se conoce como ciclo de la alanina (Felig y Wahren, 1971), pero es cierto que la importancia cuantitativa durante el ejercicio de resistencia es discutida (Wagenmakers, 1998). Dado que la alanina forma también en reposo y la contribución del intestino delgado es importante, otra de las funciones del ciclo de la alanina podría ser evitar la acumulación de amoníaco, por lo que constituiría un «mecanismo de seguridad».

            Síntesis de glutamina y alanina durante el ejercicio prolongado

            Cabría esperar que durante el ejercicio de resistencia, la formación de glutamina y alanina por el músculo aumentara con la duración del ejercicio. Como se ilustra en la figura 1 la concentración de glutamina en plasma se mantiene constante. Por consiguiente, la síntesis de glutamina por el músculo debe de mantenerse constante. Sin embargo, tanto la síntesis como la liberación de alanina por el músculo durante el ejercicio de resistencia disminuyen. Esta disminución estaría relacionada con la concentración de glucógeno muscular y hepático. Cuando se produce un descenso de glucógeno durante el ejercicio prolongado, la disminución del piruvato muscular limita la formación de alanina. La figura 3 ilustra lo antedicho

DESTINO DE LA GLUTAMINA Y ALANINA PLASMÁTICAS

            Glutamina. En el hígado, la glutamina se transforma en glutamato y amoníaco, proporcionando el nitrógeno para el ciclo de la urea y el sustrato (oxoglutarato) para la formación de glucosa. En el riñón, la glutamina es crucial para amortiguar los protones que segrega el riñón para reducir la concentración de hidrogeniones en la sangre. Esto ayuda a mantener el pH normal de la sangre. Además, el oxoglutarato producido puede oxidarse para dar energía a las células tubulares o para formar glucosa, a través de la gluconeogénesis. La glutamina es utilizada como combustible (figura 4) por:

1. las células inmunitarias,
2. las células de la médula ósea y por los
3. los enterocitos del intestino delgado y grueso para realizar importantes funciones fisiológicas.
4. la glutamina es importante para mantener la concentración de uno de los neurotransmisores más importantes del sistema nervioso central: el glutamato.

Alanina. Desde que Felig y Wahren (1971) propusieron el concepto del ciclo de la alanina para el mantenimiento de la concentración de glucosa en sangre, el sentido funcional ha cambiado. Wagenmakers (1998), señala que la glutamina es más importante que la alanina como precursor gluconeogénico y «vehículo de transporte» de carbono y nitrógeno desde el músculo a través del plasma hasta los órganos y tejidos generadores o que atizan la glucosa. Según Wagenmakers (1998), menos de la mitad de la alanina se libera al torrente sanguíneo y entra en el hígado para formar glucosa, a través de la gluconeogénesis, y que sale a la sangre para servir de combustible a diversos tejidos y órganos, principalmente al sistema nervioso central, que no es estrictamente gluco-dependiente, es decir, en determinadas circunstancias (ayuno prolongado, por ejemplo) puede utilizar otros combustibles como los cuerpos cetónicos. Más de la mitad de la alanina se utilizaría para la síntesis de novo de oxoglutarato al inicio del ejercicio y cuando se produce el agotamiento del glucógeno muscular durante el ejercicio de resistencia se acelera su producción y, en consecuencia, aumenta la velocidad del ciclo de Krebs.

¿QUÉ SUCEDE CON LA GLUTAMINA Y LA ALANINA  DURANTE EL EJERCICIO DE RESISTENCIA?: RESUMEN

            De lo descrito anteriormente que se deduce:

1º)  que el tejido muscular es muy activo en la liberación de glutamina y alanina

2º) que la glutamina liberada al plasma entra en el hígado y se utiliza para formar urea

En relación al último puntose ha demostrado que la concentración plasmática de urea aumenta en esfuerzos de resistencia de más de 1 hora (Janssen et al, 1989; Refsum et al 1973; Whiting et al, 1984; Noakes y Carter, 1976). Este aumento puede mantenerse incluso 24-40 horas después de finalizar el esfuerzo de resistencia (Janssen et al, 1989; Neumayr, 2005). Los aumentos porcentuales de la concentración plasmática de urea son muy variables entre los distintos estudios. La razón radica en el papel del riñón durante el ejercicio de resistencia, cuyo estudio es complejo.

Como consecuencia se deben de añadir dos puntos más en este resumen

3º) Para contrarrestar el aumento de la concentración plasmática de urea, el riñón debe eliminar parte de ella en la orina. Sin embargo, este es un proceso complicado durante el ejercicio, ya que la urea está directamente implicada en el equilibrio hidroelectrolítico que se produce durante este tipo de esfuerzos.

4º) Como consecuencia, existe un equilibrio entre la producción de urea por el hígado y la eliminación por el riñón, que permite que la concentración de urea no aumente por encima de los valores límite. El equilibrio final se alcanza durante la recuperación, que puede durar hasta 24-48 horas

LA SUPLEMENTACION DE AMINOÁCIDOS RAMIFICADOS NO MEJORA EL RENDIMIENTO EN DEPORTES DE RESISTENCIA

            Si el lector ha seguido con atención los puntos anteriores, está en disposición de comprender el título de este documento que se reproduce en este apartado. Parece lógico pensar que dada la importancia que tienen los aminoácidos ramificados en la formación de glutamina por el músculo, fuera aconsejable dar más cantidad. De hecho se hace. Numerosos estudios han propuesto los beneficios de la suplementación oral con aminoácidos ramificados. Sin embargo, la teoría sobre los supuestos beneficios de la suplementación supera la realidad científica. ¿Que hago?, se preguntará el lector: ¿me leo todos los estudios? Pues no. Mi consejo es hacer lo que hago yo: buscar alguna revisión sobre el tema. La revisión de Martinho et al (2022) me parece adecuada. Pues bien voy a empezar por las conclusiones de esta revisión.

Los autores señalan: …. The present review highlighted that branched amino acid supplementation does not appear to have a significant impact on performance…… An additional problem is that “branched amino acid supplementation are also available in different supplementation products (e.g., protein whey) and are often combined with other nutrients (e.g., carbohydrates). Thereby, the potential benefits of isolated oral branched amino acid supplementation among athletes to attenuate muscle soreness and delay fatigue need to be interpreted with caution”.Traducido en cristiano sincero, sin circunloquios: la suplementación oral de aminoácidos ramificados no sirve para nada. Pero, claro, no nos vamos a quedar sólo en esta forma de expresarse, pues caeríamos en la estupidez.

Ahondando un poco  en la teoría que, en principio, es bastante lógica. Una disminución de la concentración plasmática de estos aminoácidos esenciales con el ejercicio podría condicionar el agotamiento de la glutamina plasmática, ya que los aminoácidos de cadena ramificada son una fuente importante de nitrógeno para la síntesis de glutamina en el músculo esquelético. Por lo tanto, suministrar una cantidad «extra» de estos aminoácidos esenciales puede mejorar el rendimiento y retrasar la aparición de la fatiga. Después de leer el artículo, empiezo a pensar. ¿Por qué no seguir el camino que llevarían los aminoácidos ramificados desde su ingestión oral hasta que lleguen a los músculos?

1º) Asimilación de aminoácidos de cadena ramificada por el intestino delgado. Aunque no se sabe con certeza, el metabolismo de los aminoácidos en las células del intestino delgado tiene el mismo destino que en otras células:

1. oxidación: La oxidación de los aminoácidos ramificados ingeridos de la dieta es poco probable ya que, a excepción de la leucina, los otros dos (isoleucina y valina) dan lugar a succinil-CoA. Sólo los aminoácidos que dan lugar directamente a acetil-CoA pueden oxidarse (Newsholme, 2012)
2. proporcionan un precursor para la síntesis de ácidos grasos y su almacenamiento
3. gluconeogénesis al aportar los precursores para que hígado forme glucosa, en periodos de ayuno
4. absorción: los aminoácidos ramificados de la dieta «pasan» directamente al hígado. Así,  el «paso clave» es el transporte de aminoácidos desde la luz intestinal a la sangre portal. Importante es también conocer los efectos sobre los trillones de microorganismos contenidos en el aparato digestivo y que se conoce como microbiotica). La influencia de la suplementación de aminoácidos ramificados en la micorbiotica se ha estudiado en animales. Los efectos parecen ser positivos, aunque es probable que se si se produce saturación por una cantidad excesiva en la dieta, los efectos positivos disminuyan

2º) ¿Qué hace el hígado con los aminoácidos ramificados? Los aminoácidos ramificados entran en el hígado desde el intestino delgado a través de la vía portal. Dada la baja actividad aminotransferasas de los aminoácidos ramificados, se metabolizan excepcionalmente en el hígado. Por lo tanto, el hígado los utiliza para formar proteínas plasmáticas y los envía a la sangre para su uso en la síntesis de proteínas. Con una dieta mínima en proteínas, las actividades de las enzimas clave para la degradación de estos aminoácidos esenciales son bajas. Sin embargo, si la ingesta de aminoácidos de cadena ramificada supera las necesidades para la síntesis, la cantidad que se libera a sangre aumenta

La concentración de aminoácidos de cadena ramificada en plasma es variable: valina (0,21 mmol/L), isoleucina (0,05 mmol/L) y leucina (0,11 mmol/L). Sin embargo, la concentración de estos aminoácidos es casi la mitad del total de aminoácidos esenciales (0,77 mmol/L), lo que sin duda tiene un significado fisiológico: el suministro al músculo, donde la actividad enzimática de los aminoácidos ramificados es muy alta. Por lo tanto, si todos los «pasos anteriores» funcionan correctamente, parece lógico pensar que la suplementación con aminoácidos ramificados aumentará su concentración plasmática.

3º) La entrada de aminoácidos ramificados en el músculo desde el hígado. Este sería el último «eslabón de la cadena» para entender si la suplementación con aminoácidos ramificados puede ser importante para mejorar el rendimiento. Como la concentración de aminoácidos de cadena ramificada en el plasma es muy baja, el transporte requiere necesariamente portadores en la membrana de la fibra muscular. Se han descrito al menos 7 transportadores específicos de aminoácidos diferentes, que tienen una especificidad relativa para los distintos aminoácidos. Se trata de un mecanismo de transporte activo que consume mucha energía, de manera que es fácil comprender la dificultad de la suplementación con aminoácidos de cadena ramificada.

Con estas cuestiones planteadas, se está en disposición de volver al artículo citado anteriormente Martinho et al (2022). Llama la atención las diferencias en las pautas dietéticas: dosis, forma de administración (de forma aislada o con otros suplementos), duración de la sobrecarga y momento de administración. Los factores anteriores señalados (transporte de aminoácidos desde la luz intestinal a la sangre portal,  liberación hepática en la sangre y los transportadores moleculares en los músculos) son determinantes en los efectos de la suplementación con aminoácidos (figura 5). Por añadidura, ¿cómo se valoran los presumibles efectos sobre el rendimiento? El rendimiento es multifactorial de manera que es difícil por no decir imposible adscribir unos determinados efectos. Así, no es de extrañar lo que señalan en la discusión Martinho et al: “The effects of BCAAs on performance were negligible irrespective of short or long-term protocols of supplementation”

Entonces, la pregunta que se puede hacer el lector es: ¿si no hay evidencia científica demostrada de los efectos de la suplementación se puede recomendar? En principio no sería necesario si se lleva una dieta adecuada. Pero como el hecho es que se administra, mi opinión es la de seguir la recomendación latina «Primun non nocere», que aunque se adscribe al juramento hipocrático no se encentra como tal en las diferentes versiones. Probablemente es una manera de asociar dicho juramento con la práctica médica. Por consiguiente, ingerir aminoácidos esenciales, como son estos no “hace daño”, obviamente siempre y cuando la ingesta no supere dosis extremas, que según Fouré y Bendahan, 2017 son de 200 mg/kg/día durante 10 días, que a mi, sinceramente, me parece una barbaridad, pues para un sujeto de 70 Kg sería meterse para el cuerpo 14 gramos/día

LA REPETICIÓN MÁXIMA PARA PRESCRIBIR ENTRENAMIENNTO DE FUERZA. ¿CIENCIA O SÓLO PRÁCTICA?

INTRODUCCIÓN

                El entrenamiento de la fuerza en personas sedentarias o con enfermedades ha pasado de ser “proscrito” a estar “hasta en la sopa”. La figura 1 muestra los registros que aporta pubmed introduciendo los términos genéricos “maximun OR maximal repetition AND strength training”. Su análisis determina:

1. Que a partir de 1976 el interés aumenta, pero no de forma muy acusada si se compara con el incremento desproporcionado a partir de 2003
2. Hay años “discordantes” (1986-1990 aproximadamente y 2005 y 2009, igualmente de forma aproximada) que no tienen explicación.
3. La pregunta es obvia: ¿a qué obedece el interés tan desproporcionado por estudiar la fuerza a partir del 2003? La sociedad en general se había vuelto “muy flojita” y había que acentuar el entrenamiento de fuerza o acaso se produjo un estado de adoración por esta cualidad, reflejada en la Impactolatría, es decir, en publicar por publicar lo que está de moda

La verdad es que resulta un tanto aburrido y, sobre todo, desmesurado. No hay sesión de tribunal en la que he “asistido” como presidente/figurante que no se presente un trabajo relacionado con la fuerza. La labor del tribunal es lamentable, ya que se limita a ver la presentación sin ninguna objeción que hacer al contenido. La realidad es que viene juzgado el trabajo por el tutor del alumno. Así que, ¡a mirar, hacer el gilipollas y perder el tiempo! Que la fuerza es importante, es una obviedad. Pero que se está sobre-valorando también lo es. No hace mucho tiempo el empleo de la fuerza era casi natural a cualquier actividad laboral, de manera que, sin estar dando el rollo, se trabajaba la fuerza. Ahora hay que hacer hincapié porque estamos todo el día “aporreando” el teclado y hasta el agricultor, que se lo permite, cosecha sentado.

                Pero lo que más me sorprende, intelectualmente hablando, es el criterio para prescribir cualquier programa de entrenamiento de la fuerza, incluso en personas entrenadas. El criterio es la REPETICIÓN MÁXIMA, cuyo acrónimo (1!RM) me suena a “músicas celestiales”. ¡Que empacho de 1RM! Para definirla y comprender su significado literal no hay que ir a Salamanca. La 1RM se define como el peso máximo que se puede levantar una sola vez. Ciertamente, Kraemer” (1) añade, siempre que se realice con una buena técnica: de cajón, si levanta una carga temblando hasta las pestañas no es una 1RM. Ahora bien,  comprender fisiológicamente la 1RM no es que sea complicado, sino muy complicado o como dicen la mayor parte de la gente “súper-complicado”, suprimiendo la riqueza del español. Yo me harto de decir que el “músculo no está sólo”, que es necesario comprender el significado de la unidad motora. Pero insistiré en ello en un apartado.

                Pero yo siempre pregunto a los expertos: ¿“cómo se obtiene la 1RM”? ¿Hay alguna ecuación para predecir la 1RM, sin necesidad de medirla?, “si, por ejemplo, voy al gimnasio (bastante improbable), ¿a qué carga inicio el programa? Pienso que son preguntas obvias para alguien que tiene una inquietud por conocer. Pero las contestaciones que me ha dado los expertos me llaman más aún la atención: “yo no necesito medir la 1RM para prescribir el ejercicio”, “se cual es aproximadamente tu 1RM en pectorales”. Perdón, soy muy antiguo, se dice “press de banca”, que para eso estamos inundados de “jerga yanqui”. La denominación de este ejercicio como “pectorales” parece incorrecta, pues no es la musculatura principal que interviene. La denominación yanqui parece más adecuada si atendemos a lo que señala el The freedictionary (Thefreedictionary.com): To exert steady weight or force against o To move by applying pressure:

Las respuestas no se basan en la ciencia. Inmediatamente, indico: cuando se prescribe ejercicio de resistencia se utiliza el criterio de consumo máximo de oxígeno o cómo dicen los cursis, consumo pico de oxígeno, naturalmente, contagiados por la jerga yaqui. Como si fuera gilipollas y no supiera una palabra de ergespirometría. Y continuo indicando: hay cientos de ecuaciones de predicción del consumo máximo de oxígeno, ¿no hay ecuaciones de predicción con cierto criterio científico para la 1RM?. No, responden, es muy difícil o bien no se ha hecho. Resultado de todo este párrafo: me he dedicado a ver si alguien ha propuesto ecuaciones de predicción aunque sea por “movimientos localizados o ejercicios en salas de pesas”. Adelanto la conclusión, después de haberme leído 22 artículos, algunos infumables, la cual encabeza el título de este documento: la 1RM no se estima porque no se ha querido, sólo se pone en práctica.

COMO SE MIDE LA 1RM. EJEMPLO EN EL EJERCICIO DE PECTORALES

                De la definición es fácil deducir el procedimiento de medición de la 1RM. Sin que se enfaden los expertos, por ejemplo, en el ejercicio de pectorales se van poniendo pesos de forma sucesiva a la barra hasta que la persona no sea capaz de levantar la barra o lo haga “temblando”. Anda, Javier, anímate y dale un poco de ciencia a este ejercicio. “El ejercicio de pectorales es uno de los ejercicios básicos utilizados para desarrollar la fuerza de empuje de la parte superior del cuerpo. Se realiza habitualmente en decúbito supino sobre un banco, con una barra sobre el pecho con los brazos extendidos. A continuación, la barra se baja hasta el pecho justo por encima de la apófisis xifoides y luego se extienden los brazos hacia arriba hasta que los codos están extendidos” (2). Las variantes de este ejercicio son conocidas y se pueden encontrar en el trabajo de Lochie et al (3)

Obviamente, esta metodología de determinación de la 1RM es directa y tiene su forma de proceder (protocolo). Pero, claro, no está exenta de problemas (riesgo  de lesionarse, inexperiencia, forma incorrecta de ejecución, se tarda mucho tiempo en determinarla, exige una gran motivación, poco practica etc), de manera que los “investigadores” se han dedicado a proponer métodos indirectos. Uno de estos es utilizar la relación inversa  fuerza/velocidad, utilizado entre otros por nuestro sabio español  de la fuerza, González-Badillo (4). El procedimiento es muy fácil de entender. La figura 2 muestra de forma esquemática el procedimiento para medir de forma indirecta la 1RM mediante la función fuerza/velocidad. Con los instrumentos de medida de la velocidad existentes es relativamente fácil medir esta cualidad física con dos medidas solamente a carga bajas y extrapolar a fuerza máxima y velocidad cero, es decir, cerca de la 1RM

Sea de la manera que sea, directa o indirectamente, cuando yo expresaba mis dudas no me refería al hecho de medir y estimar. Y quería conocer, sin la necesidad de medir por cualquier procedimiento, si había alguna forma de estimar la 1RM, de forma similar a como se hace para el consumo máximo de oxígeno. Para predecir y valorar a una persona su capacidad para esfuerzos de resistencia se utilizan diversas ecuaciones, como, por ejemplo, la de Hansen (figura 3) que he utilizado para casos prácticos en fisiología (5)

De esta manera, sin medir nada, según la edad, el peso y la talla puedo estimar el consumo máximo de oxígeno y a partir del valor dado yo puedo establecer la carga de trabajo a un determinado porcentaje. Nótese como, cuando el peso real sea igual que el medido, el consumo máximo de oxígeno depende exclusivamente de la talla y edad. Así, para mi edad (69, 170 cm y 72 Kg), mi consumo máximo de oxígeno estimado sería de 1846 ml/min o 25 ml/kg/min

                Entonces, ¿por qué no se puede estimar la 1RM por una ecuación similar. Parecía coherente pensar que la 1RM se podría relacionar con la composición corporal y la antropometría, de manera que cabría suponer que la fuerza aumentara con la masa libre de grasa. Se ha demostrado que el área o bien el diámetro de un determinado segmento corporal contribuye de forma significativa al desarrollo de fuerza de ese segmento (6), aunque las correlaciones entre fuerza y, por ejemplo, volumen de muslos y brazos sea baja. Pero eso no es que lo  tenga que decir Mayhew, es una obviedad y, además, lo que se indica en este documento es si se puede estimar. También las estimaciones del consumo máximo de oxígeno no son excelentes.

                Aunque el objetivo no era buscar una ecuación de predicción Massini y col (7) demostraron que el  peso libre de grasa podía aplicarse para valorar la fuerza muscular en diferentes tipos de ejercicio en miembros superiores e inferiores. A continuación se muestran los resultados del trabajo de Massini y col (7) para el ejercicio de pectorales. El lector que lo desee que consulte el artículo. Básicamente señalan lo siguiente:

• En deportistas entrenados hay una relación estrecha entre las características antropométricas y el peso levantado en 1RM. La relación es más manifiesta cuantas menos articulaciones y músculos  se empleen y por consiguiente más exacta es la predicción
• En la figura 4 se muestra la relación entre la fuerza medida en una 1RM y la estimada según el modelo estudiado que consideraba determinadas características antropométricas para el ejercicio de pectorales

En otro estudio (9), también se demostró relación entre la máxima contracción voluntaria medida con dinamometría de mano y el grosor muscular y la circunferencia del muslo en personas mayores (70,4±4,2) y que se podía estimar con precisión la 1RM con los parámetros señalados y propuso una serie de ecuaciones para estimar el SMI (Skeletal Muscle Index = skeletal muscle mass/heigh²). Una de las ecuaciones es la siguiente

En resumen, hay forma de estimar la 1RM, que parten de una premisa intuitiva: la masa muscular se relaciona estrechamente con la fuerza desarrollada, aunque sea necesario descontar de la medida perimetral de un determinado músculo o grupo muscular la parte correspondiente a la grasa corporal. Este hecho debería ser fundamental a la hora de prescribir el entrenamiento de fuerza con cargas en personas sedentarias o con pesas. El entrenamiento de fuerza es una parte necesaria en la actualidad para cualquier enfermo con una determinada patología. En cualquier norma de prescripción del ejercicio para personas enfermas, indican una serie de ejercicios con cargas a un determinado porcentaje de la 1RM. Dadas las dificultades obvias de determinar este parámetro, parece relevante tener ecuaciones de predicción, más allá que, a través de la práctica, los entrenadores sean capaces de determinar,  con un solo ejercicio cual es la 1RM. Concretamente, desde la práctica, los entrenadores indican ser capaces de estimar la 1RM en el ejercicio de pectorales, por ejemplo. Pero, dado que este ejercicio se desarrolla principalmente con la musculatura del tríceps, se podría proponer una ecuación de predicción, similar a la de Yasuda (figura 4). O bien, medir la masa muscular por cualquier técnica (ultrasonidos etc.), de manera que la ecuación sería parecida, pero, en lugar de perímetro del brazo se pondría la masa muscular.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA BASE FISOLÓGICA DE LA 1RM

                Desde el punto de vista de la comprensión anatómica y fisiológica, la 1RM es compleja de asimilar, pero no más que el consumo máximo de oxígeno. Este parámetro integra las funciones cardiovascular, respiratoria, sanguínea y metabólica. Pero es que  la ¡1RM integra el funcionamiento del sistema nervioso! Ciertamente, para el consumo máximo de oxígeno se disponen de variables relacionadas con el bombeo-distribución (sistema cardiovascular), captación (aparato respiratorio) y transporte (sangre), tales como la frecuencia cardiaca, la ventilación, y la concentración de hemoglobina. Como consecuencia, y a través  de estas variables podemos inferir la variable dependiente: el consumo máximo de oxígeno. Desgraciadamente, por los menos por ahora, no disponemos de variables sencillas que permiten analizar el resultado: la 1RM. Por consiguiente, el análisis elemental que se realiza a continuación es más en un plano teórico, pero necesario para comprender en toda su dimensión este parámetro tan importante para la prescripción del entrenamiento de fuerza.

                En la figura 5 se muestra una representación simplificada de la “organización” morfológica y funcional del sistema nervioso para la ejecución de 1RM para el ejercicio de pectorales, centrada en el músculo tríceps, lo cual no es real, pues en este ejercicio se debe de controlar el hombro, el codo y la muñeca, de manera que más de un grupo muscular es activado. Es decir, se activaría el “plexo braquial” (C₅-T₁), pues es el plexo desde el cual parten todos los nervios de la extremidad superior (a excepción de trapecio, esternocleidomastoideo y omohioideo), aunque en la figura se centre la acción sobre el nervio radial, que inerva el tríceps.  Lógicamente, todos los nervios que parten del plexo braquial tendrían su papel en el control del movimiento.

La activación de las unidades motoras del tríceps se realiza mediante las vías descendentes motoras, preferentemente las cortico-espinales (también piramidales) de ambos hemisferios cerebrales. De la misma importancia funcional es la información aferente a médula espinal y encéfalo. Por tanto, de forma resumida, la compresión de la realización de una 1RM es muy compleja y aquí sólo se resume. Algo más de información se puede encontrar en el poco prestigio de mi libro (10). El desarrollo de 1RM, en forma de cuestiones, viene determinado por:

1. ¿Cómo las vías descendentes “activan” las unidades motoras? ¿De forma directa o a través de inter-neuronas?
2. ¿Cómo “se establece el orden” de activación de las unidades motoras? Este orden ha quedado demostrado que se realiza en función del principio del tamaño o principio de Henneman: ST→FST→FT. Asegura el desarrollo de fuerza de forma progresiva y evita la fatiga innecesaria
3. ¿Cómo se informa al SNC (médula espinal y encéfalo) de las condiciones mecánicas del tríceps? Fundamentalmente, se requiere que el SNC reciba información del grado de tensión (fuerza) desarrollado por el tríceps que va aumentando de forma progresiva en una prueba de 1RM

Así, me parece normal que no se pueda medir con rigor científico la 1RM y se acuda a la experiencia práctica del entrenador que sólo de un “vistazo” es capaz de “conocer cuál es el peso que puede levantar una persona en un ejercicio, por ejemplo, de pectoral. Pero, entonces, vuelvo a la pregunta que encabeza esta entrada al blog: LA REPETICIÓN MÁXIMA: ¿CIENCIA O SÓLO PRÁCTICA? Es evidente, de todo lo expuesto anteriormente, que debo de acabar cómo he empecé (véase introducción): SÓLO PRÁCTICA.

No obstante, LOS ESTUDIOSOS DE LA FUERZA PODRÍAN DEDICARSE A PREDECIR LA 1RM EN FUNCIÓN DE PARÁMETROS ANTROPOMÉTRICOS, pues es muy importante para la prescripción del ejercicio no en deportistas, sino en personas enfermas. Como he señalado en la introducción, “hasta en la sopa” nos recomiendan que la programación en personas enfermas se debe de hacer a un determinado % de la 1RM. Parece ser que sólo tenemos que confiar en la experiencia del entrenador. Se dirá, con cierta razón, que habría que hacer una ecuación de estimación para cada ejercicio. Pues muy bien, que se haga para los más relevantes para mejorar la condición física de los enfermos.

REFERENCIAS   

 (1) Kraemer, W. J., Fry, A. C., Ratamess, N., & French, D. (1995). Strength testing: development and evaluation of methodology. Physiological assessment of human fitness, 2, 119-150.

(2) Gomo, O., & Van Den Tillaar, R. (2016). The effects of grip width on sticking region in bench press. Journal of sports sciences, 34(3), 232-238.

(3) Lockie, R. G., Callaghan, S. J., Moreno, M. R., Risso, F. G., Liu, T. M., Stage, A. A., … & Orjalo, A. J. (2017). An investigation of the mechanics and sticking region of a one-repetition maximum close-grip bench press versus the traditional bench press. Sports, 5(3), 46.

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