Fatiga muscular y ejercicio físico

Analizamos los fundamentos por los que se produce fatiga muscular, su importancia en el entrenamiento y las herramientas para su detección

En cualquier caso que se lleve a cabo un programa de ejercicio, tras la realización de algunas series o tiempo de trabajo la persona experimentará una mayor o menor fatiga muscular, la cual estará ligada a las características del entrenamiento y su condición física.

A lo largo de este artículo entenderemos a la fatiga muscular como una disminución transitoria en la capacidad para realizar acciones motrices (1, 6), diferenciándola así del agotamiento o punto en el que no se puede continuar con la tarea.

Entender los procesos por los cuales se genera fatiga muscular, puede ayudar a tomar decisiones más prudentes y certeras a la hora de programar los entrenamientos para cada nivel de rendimiento.

Del mismo modo, contar con herramientas prácticas que nos permitan cuantificarla será de gran importancia para evitar un estancamiento o, peor aún, un descenso de la performance.

Fatiga muscular y carga de entrenamiento

Como se expuso previamente, la fatiga muscular se trata de una reducción en la capacidad de los músculos para desarrollar fuerza y cumplir de manera eficiente con la tarea o gesto motriz solicitado

Si bien esta situación planteada disminuye transitoriamente las posibilidades del atleta, se trata de una circunstancia necesaria para generar adaptaciones que impulsen mejoras físicas (28). Para alcanzar el punto más alto del rendimiento, los deportistas se entrenan para aprender a tolerar la fatiga muscular y volverse más resistentes (27)

Como puede verse en la Gráfica 1, el rendimiento se verá potenciada a partir de la aplicación de sucesivas cargas de entrenamiento, las cuales perturbarán la homeostasis, generando fatiga muscular, pero que luego terminará por volver más resistentes a los individuos (14, 25).

mejora de la capacidad de trabajo con la aplicación sistemática de cargas que generan fatiga muscular
Gráfica 1: mejora de la capacidad de trabajo con la aplicación sistemática de cargas que generan fatiga muscular | Fuente: adaptado de Zatsiosrky et al., 2020.

¿Por qué ocurre la fatiga muscular?

La fatiga muscular aparece cuando se perturba alguno de los tantos procesos fisiológicos que permiten a las proteínas contráctiles generar fuerza (6).

Estos procesos pueden ser de índole metabólico (fatiga muscular periférica), implicando a los sistemas energéticos y la producción de energía para la contracción, o del orden neuronal (fatiga muscular central), relacionándose con la conducción de los estímulos a través del sistema nervioso y hasta los músculos (9, 13).

Además, la fatiga puede ser también el resultado de la alteración de la homeostasis debido a la tensión ambiental (27).

La naturaleza multidimensional de la fatiga permite clasificarla de acuerdo a su duración en (16):

  • Fatiga muscular de corto plazo. En estos casos se produce un descenso en la capacidad para aplicar fuerza muscular y se reducen los niveles de control motor, debido a una fatiga de índole localizada.
  • Fatiga muscular de largo plazo. Aquí pueden presentarse desórdenes musculoesqueléticos, síndrome de fatiga crónico, e incluso una disminución en el rendimiento del sistema inmune, debido a una fatiga mayormente de tipo central.

Fatiga muscular y sistemas energéticos

La energía necesaria para la contracción de las fibras musculares se obtiene a partir de la desintegración del ATP (adenosintrifosfato) en ADP (adenosindifosfato) y pequeñas cantidades de AMP (adenosinmonofosfato) (13).

El cuerpo utiliza ATP con el objetivo de brindarle a las células los medios para almacenar y conservar energía en un compuesto altamente energético, el cual se obtiene a partir de la degradación de distintos alimentos (hidratos de carbono, grasas y proteínas) y su debido procesamiento metabólico.

A nivel celular, la utilización de ATP por los músculos se ve acelerada por un aumento en la intensidad del ejercicio con el objetivo de satisfacer los requerimientos energéticos de los procesos involucrados en la excitación y contracción (10).

Sistemas energéticos

Para lograr abastecer a los músculos de ATP se activan 3 sistemas, fosfagénico, glucolítico y oxidativo, cuyas características se exponen a continuación (13, 17, 27):

  • Fosfagénico o anaeróbico aláctico

Se trata del sistema que produce la mayor tasa de resíntesis de ATP por unidad de tiempo.

Los músculos pueden almacenar estas moléculas, pero sus reservas se verían agotadas muy rápidamente requiriendo que el sistema se valiera de la fosfocreatina (PCr) para su resíntesis.

El tiempo durante el cual provee energía esta vía en esfuerzos máximos oscilaría entre 10 segundos, para personas desentrenadas, y hasta 20-30 segundos para atletas de rendimiento.

  • Glucolítico o anaeróbico láctico

En aquellos casos donde el ejercicio intenso se mantuviese por períodos de hasta 60 segundos, se proveería también energía a través de la ruptura de moléculas de glucógeno (glucólisis) almacenadas en los músculos y el hígado.

De esta forma se resintetizará ATP pero produciéndose también un sustrato llamado lactato, el cual comenzaría a acumularse si la intensidad del ejercicio continuara elevada. El uso continuo de glucógeno como fuente energética eventualmente terminaría por agotarlo.

  • Oxidativo o aeróbico

Este sistema requeriría de 60 a 80 segundos para comenzar a producir energía como fuente primaria para la resíntesis de ATP.

A diferencia de los anteriores, aquí se formaría ATP con la utilización de oxígeno en la mitocondria (respiración celular), no en el citoplasma de las células, y a partir de glucógeno, grasas y eventualmente aminoácidos. En este sistema la producción de lactato sería muy baja, permitiendo que el ejercicio se extendiera por largos períodos de tiempo.

producción de ATP a través de los sistemas aeróbico y anaeróbico en un esfuerzo continuo hasta el agotamiento
Gráfica 2: producción de ATP a través de los sistemas aeróbico y anaeróbico en un esfuerzo continuo hasta el agotamiento | Fuente: adaptado de Bompa y Haff, 2009.

Como puede verse en la Gráfica 2, la producción de ATP estará determinada en gran parte por el sistema anaeróbico (fosfagénico y glucolítico) durante los primeros 60-120”, mientras que, pasado este tiempo, será necesaria la fosforilación oxidativo por la vía aeróbica para mantener el abastecimiento energético.

En cualquiera de los casos, el cese de la actividad permite el reabastecimiento y normalización de la energía celular, lo que resulta en una recuperación de la fuerza y diminución de la fatiga muscular (10).

En este contexto las pausas de recuperación entre series y ejercicios, resultan fundamentales para mantener los niveles de rendimiento durante los entrenamientos.

Producción de energía y fatiga muscular

Los mecanismos asociados a la obtención de energía provocarán la liberación de compuestos o moléculas que pueden impulsar la aparición de Fatiga muscular. Entre estos se pueden mencionar:

  • Lactato (La)

La obtención de ATP a partir de glucosa genera piruvato, el cual puede pasar hacia la mitocondria a oxidarse o, en caso que la intensidad aumente, verse incrementada su concentración y transformarse en lactato.

Este compuesto puede también oxidarse en la mitocondria , o bien ser lanzado al exterior de la célula para que sea utilizado como combustible por los músculos adyacentes, el cerebro, corazón, hígado y/o riñones (11).

  • Hidrogeniones (H+)

Durante la glucólisis se liberan hidrogeniones, cuya acumulación puede perjudicar el rendimiento muscular debido a un descenso en el pH que interferiría con la liberación de Ca2+ en el retículo sarcoplasmático, la sensibilidad de la troponina C al Ca2+ y el ciclo de formación de puentes cruzados, dando como resultado un perjuicio sobre la producción de fuerza de la contracción muscular (11, 24).

  • Fosfato inorgánico (Pi)

El metabolismo anaeróbico involucra la hidrólisis de fosfocreatina a creatina y Pi, cuya concentración parecería contribuir como una de las principales causas de Fatiga muscular durante la realización de ejercicios de alta intensidad, debido a un empeoramiento del rendimiento miofibrilar y reducción de liberación de Ca2+ en el retículo sarcoplasmático (24).

  • Especies reactivas de oxígeno (ROS)

La respiración mitocondrial produce ATP y consume oxígeno, a la vez que genera especies reactivas de oxígeno.

La creciente formación de ROS debido al aumento en la intensidad del ejercicio parecería inhibir la liberación de Ca2+ en el retículo sarcoplasmático, así como también la sensibilidad miofibrilar al Ca2+ (24).

Fatiga muscular y sistema nervioso

La fatiga originada en el sistema nervioso, también conocida como fatiga muscular central, se originaría en el cerebro a partir de cambios bioquímicos que ocurren durante la práctica de ejercicio como una acumulación de serotonina extracelular, glutamato, dopamina y ácido gamma-aminobutírico (23).

La fatiga muscular, entonces, puede ocurrir no sólo por los cambios a nivel metabólico relacionados con la disponibilidad de energía, sino también por una falla en el sistema nervioso central para activar las motoneuronas adecuadamente (15).

Una de las teorías que explican el aumento de la fatiga muscular debido a procesos del orden neuronal, menciona una reducción en la frecuencia de disparo de unidades motoras durante la contracción muscular (9).

La frecuencia de disparo es la cantidad de impulsos nerviosos que la célula nerviosa emite por segundo, lo que se mide en Hertz (5). Las UM disparan un promedio de entre 10-70 impulsos por segundo, generándose una mayor tensión al aumentar la frecuencia (22).

También se le ha atribuido como causa del aumento de la fatiga muscular, un empeoramiento en la sincronización de unidades motoras y de los estímulos en la corteza motora cerebral (23).

consecuencias de la fatiga muscular de carácter central
Imagen 1: consecuencias de la fatiga muscular de carácter central | Fuente: adaptado de Tornero-Aguilera et al., 2022.

Fatiga muscular y tensión ambiental

Existe una continua y dinámica interacción entre los individuos y el ambiente, generándose así la necesidad de mencionar una serie de factores que pueden tener influencia sobre la fatiga:

  • Temperatura ambiental. La exposición del cuerpo humano a distintas temperaturas (en general extremas) provocan una mayor tensión que se denomina estrés termal, el cual puede aumentar los niveles de fatiga muscular (16).
  • Altitud. La hipoxia provocada en condiciones de mayor altura con respecto al nivel del mar durante el entrenamiento genera un incremento de la fatiga muscular (21).
  • Características demográficas. La edad (19), el sexo (12) e incluso las características antropométricas (16) son cuestiones que también podrían determinar la capacidad para tolerar y acumular fatiga muscular.
  • Estado psicológico. Un aumento en el estrés debido a temas relacionados con las condiciones psíquicas individuales (ej. problemas de feedback con el entrenador o ansiedad generada por la competencia), pueden incidir sobre los niveles de fatiga muscular (7).
representación de la influencia directa de la tensión ambiental sobre la fatiga muscular
Imagen 2: representación de la influencia directa de la tensión ambiental sobre la fatiga muscular | Fuente: elaboración propia.

Como puede verse en la imagen 2, cuanto mayor sea la influencia del ambiente por una acumulación de los distintos factores de tensión, esto generaría un incremento de la fatiga generada por el ejercicio físico.

Estrategias para la detección de Fatiga muscular

La detección temprana de un aumento progresivo y acumulación de fatiga en el deportista, puede resultar una herramienta de gran utilidad a la hora de maximizar los resultados del ejercicio físico, así como también para mejorar la puesta a punto pre-competitiva.

Para ello se dispone de distintas herramientas, algunas más fiables y directas que otras, pero que en cualquier caso buscarán identificar indicios de fatiga para así poder tomar decisiones sobre el proceso de entrenamiento.

Cuestionarios Wellness

Este tipo de cuestionarios apunta a que los individuos respondan una serie de preguntas de forma rápida y sin mayores complicaciones para su posterior análisis. Si bien existen distintos modelos, en la imagen 3 se ofrece como ejemplo el utilizado en el FC Barcelona (2).

cuestionario wellness utilizado en el FC Barcelona
Imagen 3: cuestionario wellness utilizado en el FC Barcelona | Fuente: Barca Innovation Hub, 2019.

Percepción subjetiva del esfuerzo (RPE)

El uso de la escala de esfuerzo percibido presentada inicialmente por Borg (1982), propone la valoración del esfuerzo físico por parte del ejecutante, a partir de una puntuación que inicia en 6 (sin esfuerzo físico) y culmina en 20 (máximo esfuerzo posible).

escala original de Borg
Cuadro 1: escala original de Borg | Fuente: adaptado de Williams, 2017.

Este tipo de escala (cuadro 1) ha sido utilizada como medida de la fatiga inducida por el entrenamiento en gran parte de la literatura científica, debido a que se trata de un método no invasivo con muy fácil aplicación (18).

Tests pliométricos

Algunos saltos de simple ejecución como el Squat Jump (SJ) o Counter Movement Jump (CMJ), también puede servir como indicadores de fatiga muscular (8).

Para ello, se debería obtener una medida de estos saltos al inicio de la temporada o plan de entrenamiento. Luego, la reevaluación de estos saltos puede repetirse tantas veces como indicadores se busque obtener, comparándolos en cada oportunidad con aquellos obtenidos al comienzo.

Variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC)

Este indicador se trata del intervalo de tiempo entre latidos cardíacos adyacentes, el cual tendría una relación estrecha con la actividad del sistema nervioso autónomo (18).

VFC en segundos (s) y su posterior cálculo de los látidos por minuto (p/m)
Gráfica 3: VFC en segundos (s) y su posterior cálculo de los látidos por minuto (p/m) | Fuente: Rodas et al., 2008.

La relación entre los latidos por minuto y la VFC es inversamente proporcional (20). Esto es así ya que a medida que aumenta la FC debido a una intensidad incremental, la VFC se ve reducida (gráfica 4).

Existen distintos dispositivos e incluso aplicaciones de descarga móvil a partir de los cuales puede medirse este indicador, pudiéndose utilizar los resultados obtenidos durante un intervalo de tiempo determinado para establecer el nivel de fatiga del individuo.

relación inversa entre la FC y la VFC
Gráfica 4: relación inversa entre la FC y la VFC | Fuente: Rodas et al., 2008.

Suplementación deportiva

Recuerda que una correcta alimentación, apoyando con una suplementación deportiva correcta, facilitará el retraso de la fatiga muscular.

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Energy 3 de Be Levels.

Conclusiones sobre Fatiga muscular y ejercicio físico

La fatiga muscular se trata de una reducción transitoria en la capacidad de los músculos para desarrollar fuerza, la cual se ve influenciada por factores metabólicos, neuronales y ambientales.

Con respecto a los factores metabólicos, a nivel energético las vías fosfagénica, glucolítica y oxidativa se activan con mayor predominio unas sobre otras dependiendo de la duración e intensidad del ejercicio físico. Su agotamiento puede provocar un tipo de fatiga denominada periférica, la cual se verá restablecida luego de un adecuado descanso.

Los mecanismos a partir de los cuales se produce ATP para el abastecimiento de energía, pueden producir lactato, hidrogeniones, fosfato inorgánico y especies reactivas de oxígeno, los cuales generarían un aumento de la fatiga muscular por un empeoramiento de la capacidad contráctil.

El sistema nervioso puede presentar un tipo de fatiga central, a partir del cual se verá disminuida la capacidad para sincronizar adecuadamente unidades motoras, la frecuencia de disparo de unidades motoras y las señales en la corteza motora del cerebro.

La fatiga muscular también puede verse aumentada por factores ambientales, entre los que se han destacado: temperatura ambiental, altitud, características demográficas y estado psicológico.

Detectar el aumento en los niveles de fatiga de los individuos permitirá la readecuación de la carga de entrenamiento, pudiéndose valer para ello de herramientas como los cuestionarios wellness, escalas de esfuerzo percibido, tests pliométricos y variabilidad de la frecuencia cardíaca.

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Autor: Gabriel Rezzonico | Página del escritor

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BIO: Licenciado en Alto Rendimiento Deportivo. Máster en Optimización del Rendimiento Deportivo. Doctorando en Actividad Física y Deporte. Director del gimnasio Integral Fitness. Presidente en Argentina del Círculo Internacional de Expertos en Deportes de Combate (CIE-DC). Autor de libros sobre preparación física en deportes de combate.

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