¿Por qué se produce la fatiga durante el ejercicio físico?
Modelos científicos que explican la fatiga durante el ejercicio físico
¿Por qué se produce la fatiga durante el ejercicio? La ciencia nos presenta los factores determinantes que explican el suceso de fatiga durante el ejercicio físico. En función del área de estudio encontramos diferentes Modelos de Fatiga atendiendo a la ciencia.
Cuando realizamos ejercicio físico llega un momento en el que sentimos fatiga. Esta fatiga viene con una sensación de agobio que podemos describir como esa vocecita interior te dice “Qué estás haciendo?, estás loc@!, tenemos que parar”.
La causa de esta fatiga ha sido abordada durante muchos años por numerosos expertos en distintos campos de conocimiento. En los últimos 50 años los expertos debatían diferentes teorías sin encontrar un consenso claro sobre el factor determinante. Esto puede deberse a que los mecanismos que provocan la fatiga varían según las características específicas de las tareas y el profesional que observa los hechos.
Para un biomecánico la fatiga aparece debido a una reducción de la fuerza del músculo. Para un fisiólogo la fatiga viene provocada por una falla en un sistema fisiológico específico. Sin embargo, para un psicólogo la fatiga viene atendiendo a una sensación de cansancio psicológica. Algunos consideran que la fatiga es un mecanismo
de seguridad destinado a evitar que se produzcan lesiones o la muerte durante el ejercicio. Este enfoque reduccionista para entender la fatiga ha provocado una diferenciación en las teorías que explican el proceso específico (es decir, fisiológico, cognitivo, biomecánico) responsable de las disminuciones en el rendimiento del ejercicio.
Todos los modelos representativos que han sido discutidos por la comunidad científica que relacionan los procesos de fatiga durante el ejercicio físico se describen a continuación:
-1) Modelo de fatiga cardiovascular/anaeróbico
-2) Modelo de fatiga suministro de energía/agotamiento de energía.
-3) Modelo de fatiga neuromuscular.
-4) Modelo de fatiga trauma muscular.
-5) Modelo de fatiga biomecánica.
-6) Modelo de fatiga termorregulador.
-7) Modelo de fatiga psicológico/motivacional
-8) Modelo de fatiga gobernador central.
-9)Modelo de sistemas complejos.
1) MODELO DE FATIGA CARDIOVASCULAR/ ANAERÓBICO
El modelo cardiovascular/anaeróbico de fatiga establece que la fatiga ocurre cuando el corazón ya no puede suministrar oxígeno y eliminar los productos de desecho hacia y desde los músculos que trabajan.
El rendimiento del ejercicio puede verse limitado por la capacidad del corazón para suministrar suficiente sangre oxigenada a los músculos que trabajan. Un suministro de sangre limitado junto con la capacidad del músculo para utilizar oxígeno (composición de la fibra muscular) puede resultar en un mayor metabolismo anaeróbico. El rendimiento se ve entonces inhibido por un suministro insuficiente de oxígeno o quizás por la acumulación de metabolitos anaeróbicos (es decir, iones de hidrógeno) en los músculos que trabajan.
Modelo de fatiga cardiovascular/anaeróbico
2) MODELO DE FATIGA SUMINISTRO DE ENERGÍA/ AGOTAMIENTO DE ENERGÍA
El modelo de suministro de energía propone que la fatiga es una consecuencia directa de la falta de suministro suficiente de ATP a través de las diversas vías metabólicas (fosforilación de creatina, glucólisis, lipólisis) a los músculos que trabajan.
El apoyo a este modelo proviene de la observación de pacientes con la enfermedad de McArdle (link artículo interesante) , que no pueden realizar la glucogenólisis muscular debido a una mutación en el gen que codifica la miofosforilasa por lo que se bloquea la degradación del glucógeno muscular a glucosa-1-fosfato. En consecuencia, los pacientes con la enfermedad de McArdle no pueden realizar contracciones fuertes y sufren calambres musculares, espasmos musculares, dolor y mioglobinuria durante el ejercicio.
El modelo de agotamiento de energía está relacionado con al modelo de suministro de energía, pero difiere en que se cree que la fatiga es un resultado directo del agotamiento del sustrato de combustible, es decir, glucógeno muscular y hepático, glucemia y fosfocreatina.
Modelo de fatiga de suministro de energía/agotamiento de energía. El rendimiento está limitado por la disponibilidad de trifosfato de adenosina (ATP). La incapacidad de los sistemas energéticos (fosfocreatina, glucólisis anaeróbica, glucólisis aeróbica y lipólisis) para resintetizar ATP puede inhibir las contracciones musculares. El agotamiento de las reservas de energía y enzimas (es decir, fosfocreatina y creatina quinasa) asociadas con la resíntesis de ATP también puede reducir el rendimiento en ciclismo.
Modelo de fatiga suministro de energía agotamiento de energía
3) MODELO DE FATIGA NEUROMUSCULAR
La fatiga neuromuscular se refiere a una reducción en la fuerza o producción de energía de un músculo a pesar de los aumentos en la percepción del esfuerzo.
El rendimiento del ejercicio puede verse limitado debido a una activación central reducida, causada por alteraciones en las concentraciones de neurotransmisores o en respuesta a la retroalimentación sensorial aferente.
Alternativamente, el rendimiento en deportes cíclico puede verse reducido por una reducción en la excitabilidad de la membrana debido a alteraciones en la activación de la bomba iónica y/o el conjunto de neuronas motoras. Finalmente, la inhibición puede ocurrir en el músculo debido a que el estado del calcio puede afectar la función de actina/ miosina.
Modelo de fatiga neuromuscular
4) MODELO DE FATIGA TRAUMA MUSCULAR
El estrés del daño muscular inducido por el ejercicio puede tener numerosos efectos perjudiciales en la función muscular, que van desde la interrupción del sarcolema o sarcómero hasta el desgarro completo de las miofibrillas, provocando así alteraciones en la homeostasis corporal. Los científicos clasifican el daño muscular en tres categorías distintas según los cambios clínicos específicos:
• Una lesión de tipo I se refiere al daño muscular inducido por el ejercicio que se asocia con inflamación muscular, rigidez y aparición tardía de dolor muscular.
(DOMS), que ocurre 24 a 48 horas después del ejercicio.
• Una lesión de tipo II incluye el desgarro específico de las fibras musculares;
• Una lesión muscular tipo III se refiere al dolor y/o calambres musculares que ocurren durante o inmediatamente después del ejercicio.
El daño muscular inducido por el ejercicio provoca alteraciones que pueden limitar el rendimiento físico. Tales alteraciones incluyen perturbaciones en las bombas iónicas que conducen a una alteración de la homeostasis química. Esto, a su vez, puede conducir a la activación de los receptores del dolor y, en última instancia, a una reducción del acoplamiento actina/miosina.
Modelo de fatiga trauma muscular
5) MODELO DE FATIGA BIOMECÁNICA.
La eficiencia mecánica y la economía mejoradas durante el ejercicio conducen a una mayor activación de las fibras musculares de contracción lenta en una carga de trabajo dada. La eficiencia y la economía mejoradas reducen las demandas de consumo de energía y generación de calor.
El modelo de fatiga biomecánica de la fatiga se basa predominantemente en la idea de que una mayor eficiencia del movimiento da como resultado una mejor economía. Por lo tanto, se exige menos a otros mecanismos fisiológicos que pueden ser responsables de la fatiga; se requiere menos oxígeno y consumo de energía (modelo de suministro de energía/agotamiento de energía), se producen menos metabolitos intramusculares (modelo cardiovascular/ anaeróbico) y se atenúa el aumento de la temperatura corporal central.
Modelo de fatiga biomecánica
6) MODELO DE FATIGA TERMORREGULACIÓN
El modelo termorregulador de la fatiga sugiere que puede existir una temperatura corporal central crítica, por lo que al alcanzar esta temperatura, el ejercicio se reduce o finaliza. El aumento de la temperatura central del cuerpo, de los músculos y de la piel también hace que se exijan más a otros sistemas/modelos fisiológicos que pueden ser responsables de la fatiga durante el ejercicio. Estos incluyen el modelo cardiovascular/anaeróbico, el modelo neuromuscular, el modelo de suministro de energía/agotamiento de energía y el modelo psicológico.
La fatiga es el resultado de que el cuerpo alcanza niveles críticos de temperatura en el núcleo, los músculos y/o la piel. Esto crea un aumento en el flujo sanguíneo de la piel y un aumento resultante en la demanda cardiovascular. Las temperaturas elevadas también pueden conducir a un impulso neural reducido debido a la retroalimentación sensorial aferente de los termorreceptores centrales y periféricos.
Modelo de fatiga termorregulación
7) MODELO DE FATIGA PSICOLÓGICO/MOTIVACIONAL
El modelo psicológico/motivacional de la fatiga puede definirse como una falta de entusiasmo o interés en el rendimiento del ejercicio. La fatiga, ocurre en un nivel subconsciente para evitar daños o la muerte durante el ejercicio. Sin embargo, el modelo psicológico/motivacional sostiene que la función neuromuscular se altera intencionalmente, lo que provoca una disminución del control motor.
El impulso central se reduce debido a una menor motivación, interés y/o entusiasmo por la tarea del ejercicio. El entusiasmo reducido puede o no estar relacionado con la retroalimentación sensorial aferente.
Modelo de fatiga psicológica/motivaciónal
8) MODELO DE FATIGA GOBERNADOR CENTRAL
En 1996 Ulmer sugirió que el rendimiento del ejercicio podría ser controlado por un gobernador ubicado en algún lugar del SNC. En este modelo de gobernador central, se pensó que las alteraciones en la intensidad del ejercicio estaban controladas por un sistema de retroalimentación continuo donde las señales eferentes que contienen información sobre la fuerza, el desplazamiento, el tiempo y el metabolismo muscular retroalimentan a un controlador central a través de vías somatosensoriales aferentes.
El impulso eferente se controla en respuesta tanto a la retroalimentación sensorial aferente como a los sentidos ubicados centralmente.
Entonces se limita la activación central para proteger la homeostasis de todos los sistemas fisiológicos con el punto final de la sesión de ejercicio.
Modelo de fatiga gobernador central
9) MODELO DE SISTEMAS COMPLEJOS
Lambert et al., St Clair Gibson y Noakes han ampliado el modelo del gobernador central mediante la introducción del "modelo de fatiga de sistemas complejos" en el que la fatiga del músculo esquelético no está dictada por ninguno de los modelos lineales únicos o absolutos descritos en este documento. Más bien, estos autores han presentado la noción de que el rendimiento del ejercicio se manipula continuamente en respuesta a la interacción de numerosos sistemas fisiológicos monitoreados a través de bucles de retroalimentación y alimentación constante.
En este modelo complejo de fatiga, el punto final de la sesión de ejercicio ofrece una variable de control para que el gobernador central pueda manipular continuamente las estrategias de ritmo para garantizar que el deportista pueda completar la sesión de ejercicio al ritmo de trabajo más alto o en el menor tiempo posible como sea posible, sin empujar a ningún sistema periférico más allá de la homeostasis. En este modelo de sistemas complejos, la fatiga es en realidad una sensación subconsciente, que representa los procesos integradores neurales subyacentes.
Modelos de sistemas complejos
Gran parte de la investigación previa sobre la fatiga inducida por el ejercicio ha adoptado un enfoque reduccionista, o de causa y efecto, para comprender la fatiga. Como resultado, se han desarrollado numerosos modelos lineales para explicar lo que se pensaba que era fatiga 'catastrófica'. De hecho, el modelo de fatiga de sistemas complejos no lineales es un modelo mejorado de fatiga, en el que se entiende que:
"LA FATIGA ES LA PERCEPCIÓN INCONSCIENTE DE LA RETROALIMENTACIÓN AFERENTE RECIBIDA A TRAVÉS DE LOS DIVERSOS MODELOS LINEALES DESCRITOS".
FUENTES:
