¿Cómo influye el Lactato en el rendimiento?

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lactato y rendimiento

En este artículo se va a tratar un tema que se encuentra relacionado con una de las ramas de las Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, Fisiología del Ejercicio. También, se encuentra relacionado con el itinerario de rendimiento de las mismas. Dicho tema es establecer la relación que existe entre la presencia de la sustancia metabólica en la sangre, llamada lactato, y el rendimiento. Para ello, el trabajo se estructura en 5 apartados, que van desde la explicación sobre que es el lactato hasta su efecto en un deporte de resistencia como el triatlón. Por lo tanto, el objetivo del artículo es conocer cómo esta sustancia se relaciona con la capacidad de rendir de un atleta o deportista en el momento que desarrolla sus habilidades motrices.

¿Qué es el lactato?

El lactato es un compuesto químico que procede del metabolismo anaeróbico. Este producto molecular se sintetiza principalmente en las células musculares y en los glóbulos rojos, formándose gracias a la degradación de la glucosa cuando no hay oxígeno en los anteriores estructuras mediante el metabolismo glucolítico anaeróbico. También, hay que decir que proviene del ácido láctico compuesto químico que forma parte del grupo de los ácidos carboxílicos. En este proceso, la glucosa se transforma en una sustancia llamada piruvato que pasa a convertirse en ácido láctico, el cual da lugar a protones (H+) y lactato debido a la acción de la enzima piruvato deshidrogenasa. Este mecanismo, va encaminado a proporcionar energía, ATP, cuando la demanda y necesidad de producción es alta; y  se lleva a cabo en el citoplasma de las células antes mencionadas, debido principalmente a la baja disponibilidad de oxígeno en ellas. El lactato está presente también en nuestro sistema permanentemente, incluso cuando descansamos, a niveles muy bajos (1-2 mmol/L).

La idea de este artículo es la relación del lactato con el rendimiento y para ello, queremos introducir una serie de procesos que se dan en el organismo a la hora de realizar deporte o ejercicio físico. Uno de ellos, es la acumulación en altos niveles de esta sustancia en la sangre cuando su producción supera la eliminación o reciclaje del mismo, conllevando una acidosis del medio que desencadena la fatiga. Otro fenómeno que se da con la producción del lactato y que desmitifica tópicos sobre él como algo negativo, es su aportación energética.

En el momento en el que se produce pasa a la sangre, y puede ir a otros músculos, donde puede ser utilizado para producir energía mediante el proceso llamado “lanzadera de lactato”; al hígado, donde puede ser reconvertido, por gluconeogénesis, en glucosa gracias al Ciclo de Cori; o al corazón, que lo utilizará como combustible. Otro hecho en el que participa esta molécula es la oxidación de la coenzima transportadora NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleótido) necesaria para la glucólisis, y por tanto para que continúe la producción de ATP.

Piruvato + NAD + H+ → Lactato + NAD+

Por tanto, la medición del lactato en un deportista puede ser muy importante, ya que esta sustancia juega un papel clave en la producción de energía y en la aparición de la fatiga producida por el estado de acidosis que veremos a continuación.

Acidosis muscular (pH) en relación con la fatiga y las fibras musculares

Teorías acidosis muscular

Respecto a la acidosis muscular, es decir, la disminución del pH intracelular de las células musculares, existe una gran controversia sobre que produce este fenómeno. Se sabe que una de las mayores causas de la fatiga muscular es la acidificación del medio celular, pero existen dos teorías principales sobra el origen de esta:

a)      Teoría tradicional, Archivald Hill (explicada hace más de 80 años) la cual expone que el incremento de la producción del ácido láctico provoca la liberación de protones H+ (hidrogeniones) al espacio intracelular, siendo excedida la capacidad tampón o de amortiguamiento del organismo que provoca una disminución del pH intracelular.

b)      Teoría de Robert A Robergs presenta una crítica a la teoría tradicional sobre el concepto de la acidosis láctica. Esta revisión sostiene que existe una correlación entre acidosis y producción de lactato (cuando aumenta el lactato, aumenta la acidosis), pero que no existe una relación causa-efecto (no es el aumento de lactato lo que provoca la acidosis) e incluso añade que la producción de lactato disminuye esa acidosis, ya que cuando la mitocondria se ve excedida en la producción de ATP (vía aeróbica), el piruvato se convierte en ácido láctico y si este no existiera: primero, se acumularía el piruvato, que es más ácido; segundo, no se cumpliría la función del ácido láctico de aportar el NAD+ necesario para la segunda fase de la glucolisis aeróbica dentro de la mitocondria (fosforilación oxidativa). Otras de las razones por la que disminuiría la acidosis según esta teoría es que la conversión de piruvato a lactato consume 2 protones (ácido láctico más ácido que piruvato). Por tanto, Robert defiende que la acidosis no proviene de la producción de lactato principalmente sino de otros procesos metabólicos como por ejemplo la hidrólisis del ATP, donde se liberan protones al espacio intracelular y no pueden ser usados por la mitocondria, ya que el ejercicio es intenso y esta se encuentra incapacitada (no puede satisfacer la demanda de ATP más rápido).

Relación fatiga muscular-acidosis intracelular

Como ya hemos dicho, sabemos que la acidosis es uno de los motivos por los que se produce la fatiga muscular, pero ¿cuáles son las consecuencias de la acidosis que causan la fatiga?

Por tanto, el aumento de la concentración intracelular de H+, puede ocasionar fatiga a través de múltiples mecanismos (casi todos relacionados con la capacidad de contracción):

  • Reducción de la afinidad de las uniones del catión calcio por la troponina. Se bloquea la troponina y al no poderse liberar este ión al retículo sarcoplásmico se imposibilita la formación del complejo actomiosina, responsable de la contracción.
  • Disminución de la liberación del Ca+2 del retículo sarcoplásmico.
  • Reducción de la captación de Ca+2 por el retículo sarcoplásmico.
  • Alteración de la actividad de los puentes cruzados por reducción en número de estos o por disminución de la capacidad contráctil (más acusado en fibras rápidas).
  • Inhibición de la actividad de la miosina ATPasa (responsable contracción).
  • Inhibición de los procesos generadores de ATP por inhibición de múltiples enzimas claves en la glucogenólisis, glucólisis y ciclo de Krebs (responsable producción de energía).
  • Disminución de la excitabilidad de la membrana del sarcolema (contracción).

Fibras musculares y acidosis

La acumulación de lactato es superior en las fibras de contracción rápida, debido a que estas tienen un 60% más capacidad glucolítica y porque presentan menores cantidades de mioglobina, capilares sanguíneos y mitocondrias que las fibras de contracción lenta. Además, los mecanismos de transporte o de regulación del pH son más eficaces en las fibras lentas que en las fibras rápidas (sujetos con mayor porcentaje de fibras rápidas alcanzan valores de lactato en sangre más elevados y muestran índices de fatiga superiores que los sujetos con menor porcentaje de fibras musculares rápidas).  (Fibras lentas mayor capacidad para regular el pH que fibras rápidas).

En el músculo, el pH durante el ejercicio intenso puede disminuir del orden de 0,3-0,6 unidades con respecto al valor en reposo que se encuentra próximo a 7.  Con la adaptación al entrenamiento de alta intensidad se produce retraso en el aumento del lactato debido principalmente a un incremento de la capacidad tampón y del transporte de lactato y H+ al espacio extracelular.

Aspectos fundamentales del Umbral Anaeróbico en relación al rendimiento y la lactacidemia

En este punto se va a tratar la relación entre pérdida de ventilación pulmonar y carga de trabajo y/o consumo de oxígeno (VO2), coincidiendo con la acumulación de ácido láctico en sangre y la aparición de una acidosis metabólica (baja el PH) con lo que lleva a la fatiga.

Se ha ampliado su campo de aplicación tanto en atletas, como en personas sanas no deportistas e incluso pacientes con EPOC y cardiopatía isquémica. Con ello se puede evaluar la aptitud física los individuos antes citados con la realización de pruebas de esfuerzo, permitiendo una prescripción individualizada y precisa de los programas de entrenamiento y rehabilitación.

¿Qué es el umbral anaeróbico?

Existen varias definiciones acerca del umbral anaeróbico, algunas de ellas son las siguientes:

-La intensidad de ejercicio en la que comienza a aumentar la concentración  de ácido láctico en sangre y a disminuir la de bicarbonato.

-La intensidad de ejercicio o de trabajo físico por encima de la cual comienza a incrementar de forma progresiva la concentración sanguínea de lactato, al mismo tiempo que la ventilación se incrementa de una manera desproporcionada con respecto al consumo de oxigeno (VO2).

Gráfico 1. Umbral ventilatorio & Umbral anaeróbico.
Gráfico 1. Umbral ventilatorio & Umbral anaeróbico.

En el gráfico, se observa el umbral anaeróbico y relación entre ventilación pulmonar (VE) y potencia (W). Una vez se sobrepasa dicho umbral disminuye el pH y aumenta el cociente respiratorio.

El umbral anaeróbico es un indicador objetivo y fiable en relación a la capacidad de trabajo y de rendimiento en actividades prolongadas.

Evolución del concepto de Umbral Anaeróbico

El ejercicio físico crea unas respuestas orgánicas comprometiendo una serie de funciones cardiovasculares, respiratorias y metabólicas  que determinan los márgenes de intensidad que el sujeto puede mantener unas condiciones fisiológicas estables.  Una vez se sobrepasa este punto los cambios se acumulan de forma progresiva hasta que aparece la fatiga y con ella la incapacidad para mantener la intensidad del ejercicio.

Gráfico 2. Transición aeróbico-anaeróbico.
Gráfico 2. Transición aeróbico-anaeróbico.

En el anterior gráfico, se puede observar que conforme aumenta el porcentaje de intensidad del ejercicio también se incrementan los niveles de lactato en sangre de forma lineal, pero una vez sobrepasados el umbral láctico o anaeróbico se incrementa de manera exponencial.

El umbral de 4mmol/l es un valor de referencia que representa el comienzo en la concentración de lactato en sangre que la mayor parte de sujetos sanos y activos pueden mantener en ejercicios prolongados y en condiciones fisiológicas estables. Establece el umbral anaeróbico o de lactato (UL).

Cuanto menor es la cantidad de lactato producido y mayor el nivel de intensidad alcanzado, mayor capacidad aeróbica.

A continuación, se procede a explicar algunos de los valores que permiten calcular de una manera más exacta donde se encuentra el umbral anaeróbico del individuo, y son:

El umbral ventilatorio 1 (VT1) hace referencia a la intensidad del ejercicio en que el lactato empieza a elevarse por encima de los niveles en reposo (2mmol/L aprox.). También es conocido como umbral ventilatorio aeróbico.

El umbral ventilatorio 2 (VT2) corresponde a la máxima intensidad en la que la concentración de lactato puede permanecer estable en 4mmol/l manteniendo la intensidad. Denominado umbral ventilatorio anaeróbico.

Parámetros respiratorios que establecen el VT1

  • VE/VO2: Equivalente respiratorio para el oxígeno.
  • PETO2: Presión de oxígeno al final de la espiración.

Durante el ejercicio progresivo estos dos parámetros disminuyen tímidamente en las primeras cargas y se incrementan con el comienzo de la acumulación de lactato por encima de los valores en reposo, que coincide con el VT1.

Algunos factores pueden modificar el VE/VO2  y la PETO2 e interferir en la interpretación de los resultados como pueden ser el propio ejercicio, ansiedad provocada por el anticipo de la actividad, etc.

A niveles de trabajo por encima de VT2 y el Umbral láctico que corresponde a unos 4mmol/l se produce una acidosis metabólica.

Hay un test llamado: Test de Coconi, que consiste en determinar la frecuencia cardíaca (FC) de una carrera de tramos de 200m a intensidades crecientes y continuas. En individuos entrenados el Umbral Anaeróbico se asociaba al 90% del máximo rendimiento. Este test, al igual que otros, permite conocer tanto la condición física como la salud del individuo al cual se le aplica la prueba. Además, el propio autor del test modificó su metodología incluyendo análisis matemáticos para añadir mayor validez a la prueba. Hoy en día, es utilizado en la prescripción de entrenamiento de deportistas de distintas especialidades y en pacientes en periodo de rehabilitación.

Gráfico 3. Umbral aneróbico.
Gráfico 3. Umbral aneróbico.

Transición del metabolismo aeróbico al anaeróbico con el uso de un método eléctrico. En el esquema se muestra la coincidencia con la misma carga de trabajo del umbral ventilatorio, umbral láctico y deflexión de la frecuencia cardiaca.

Otro punto en referencia al umbral anaeróbico, es la mención a los distintos factores intrínsecos y extrínsecos que influyen en el umbral de un individuo, siendo los causantes de una aparición más temprana o tardía; y son:

  1. Masa muscular activa.
  2. Tipo de fibra muscular predominante (I Rojas-lentas, IIA Blancas-rápidas, IIB Blancas-muy rápidas).
  3. Estado de entrenamiento del sujeto (condición física).
  4. Ergómetro utilizado.
  5. Familiaridad del sujeto con el tipo de actividad realizada.
  6. Protocolo utilizado.
  7. Estatus metabólico (concentración de glucógeno, reserva alcalina…etc.).
  8. Factores ambientales (temperatura, humedad relativa, viento).
  9. Ausencia o presencia de trastornos cardiorrespiratorios (asma bronquial, EPOC, cardiopatía isquémica).

También, en referencia a los estudios anteriores las muestras de sangre para poder medir los diferentes parámetros que necesita cada estudio se distinguen dos métodos: invasivos o directos y no invasivos o indirectos.

Métodos directos

Aquellos en los cuales se mide la lactacidemia mediante muestras de sangre o plasma.

  • OPLA: comienzo de acumulación de lactato en PLASMA.
  • OBLA: comienzo de acumulación de lactato en SANGRE.

Métodos indirectos

Se mide el Umbral Anaeróbico mediante la ventilación o intercambio gaseoso pulmonar.

  • VE/VO2
  • VT1 Y VT2
  • FC/Intensidad del ejercicio.

Por último, se señala que el umbral anaeróbico es un concepto complejo con un uso en la evaluación de la respuesta cardiorrespiratoria al ejercicio, y que puede aplicarse no sólo al entrenamiento deportivo sino también en la rehabilitación médica. La evaluación fisiológica ha crecido de una manera vertiginosa durante estos últimos años gracias a los grandes avances tecnológicos. Esto va a permitir que en los próximos años, este concepto, se desarrolle en el campo de la investigación médica y fisiológica, con una alta relación con el lactato y el rendimiento.

Altitud y rendimiento

En México, a una altitud de 2200 metros sobre el nivel del mar, se disparan los niveles de lactato debido a la pobreza de oxígeno en el aire. Aunque este fenómeno sea un limitante de la capacidad de realizar ejercicio físico, se ha comprobado que el entrenamiento en altura conlleva una mejorar sustancial de la condición física de deportista y atletas.

Durante una prueba con el aumento gradual de intensidad del ejercicio, el organismo humano en intensidades bajas recibe energía por vía aeróbica, utilizando como principal sustrato energético las grasas, pero también otros macronutrientes como los carbohidratos. Además, el nivel de lactato se mantiene en cercano a los mínimos (alrededor de 2-3 mmol/l). A partir de cierta intensidad, media-alta como anteriormente se ha dicho, la demanda de energía rebasa la capacidad de producción de la vía aeróbica y se activa la glucolisis anaeróbica, con la producción elevada de lactato en el músculo y pasando a la sangre, aumentando los niveles de lactacidemia. La acumulación de dicha sustancia limita nuestra capacidad para continuar un ejercicio de alta intensidad.

En un estudio realizado en México, se sometió a diferentes pruebas durante 15 años a 500 personas que entrenaban en dicho país, que se componían de 5×1000 m. a los principiantes y 5×2000 m. a los experimentados, a la mayor velocidad sostenida posible. En estos estudios, se observa el incremento de la lactacidemia al ser pruebas en las cuales el trabajo es relativamente corto, pero intenso.

Tras las pruebas, dividen las velocidades de estas en cuatro rangos; aeróbica (lactato menor de 2 mml/l), resistencia I (lactato entre 2 y 4 mml/l), resistencia II (lactato entre 4 y 6 mml/l) y anaeróbica (lactato mayor de 6 mml/l).

De forma que, el estudio demostró que la  mayoría de corredores mejoraban el umbral aeróbico (UA) y decrecía su FC en reposo durante un año, como mínimo, si entrenaban en este país. La mejora del UA estuvo entre valores de velocidad de 1 km/h hasta 3 km/h, permitiendo esto aumentar el kilometraje semanal. También, se demostró que mejoraban su tiempo en 15´ en una maratón a nivel del mar (Valencia) respecto a una maratón en altitud (Ciudad de México).

Tabla 1. Rangos de kilometraje semanal y UA máximo en corredores entre 30 y 60 años de edad.
Tabla 1. Rangos de kilometraje semanal y UA máximo en corredores entre 30 y 60 años de edad.

Rendimiento en Triatlón

En los deportes de resistencia, como es el triatlón que es el que aparece en este trabajo, factores del rendimiento como son el VO2, el lactato y el umbral anaeróbico, es fundamental tratarlos desde el punto de vista científico para poder optimizar el rendimiento de un individuo. Para ello, se tiene que llevar a cabo un método analítico, para estudiar aspectos físicos, técnicos y tácticos de la modalidad que realice el deportista; y ergogénico, conociendo los componentes de carga interna y externa.

El triatlón es un deporte de resistencia que está compuesto por tres disciplinas: la natación, ciclismo y carrera a pie. Para hacer mención del lactato como factor de rendimiento, primero hay que tener en cuenta las cargas externas del triatlón, es decir, sus distancias y duración. De esta forma, se analiza el efecto que tienen el mismo y el umbral anaeróbico en la distancia sprint (750m de natación, 20km de ciclismo y 5km de carrera a pie). Ante este tipo de distancias hay que destacar su rapidez, por lo que el esfuerzo que debe realizar el triatleta es muy alto, llegando  a alcanzar su VO2max, siguiendo el umbral anaeróbico, ya que el valor de la FC es muy alta, debido al alto requerimiento metabólico para realizar tal trabajo. El alcance de dicho umbral provoca un mayor reclutamiento de las llamadas fibras rápidas, que sintetizan como producto final el lactato al recurrir a la vía glucolítica anaeróbica para obtener energía, debido a la ausencia de oxígeno en el tejido muscular. De forma que, es esta ruta metabólica la que aporta una mayor energía a las fibras para dar lugar al movimiento del músculo del cual forman parte.

  • En la recogida de datos, éstos se obtienen en competiciones y test que simulan las mismas situaciones de un triatlón sprint. Los análisis de lactato realizados por Rivas (2004), midieron los valores del mismo en 5 fases de las propias carreras. Las diferentes fases y la explicación de los valores de lactacidemia por la que se llevan a cabo son:
  • Primeros 200 metros del segmento de natación: se produce un aumento del [lactato], que puede llegar a los 14mMol/L, porque la frecuencia de brazada aumenta para coger sitio en la cabeza de carrera, que provoca un aumento de la FC. Además, también se producen aumentos de lactato en este segmento cuando se hacen giros al rodear las boyas que marcan el circuito de nado.
  • En la transición 1 (cambio del segmento de natación a bici): se vuelve a producir un aumento del valor de lactato debido a la rapidez con la que un triatleta se quita el neopreno y se enfunda el casco y coge la bicicleta.
  • Primeros kilómetros del segmento de ciclismo: hay un aumento de la lactacidemia debido a la necesidad de formar grupos, para poder llevar un ritmo alto debido al “drafting”.
  • En la transición 2 (cambio del segmento de bici a la carrera a pie): aquí se produce el aumento del nivel de lactato debido a la bajada de la bici, quitarse el casco y ponerse las zapatillas para correr.
  • Segmento de carrera: la lactacidemia se mantiene en un valor alto, ya que se suma la fatiga de los otros segmentos y hay que añadir la alta velocidad en este, para poder llegar antes y marcar un buen tiempo o para ganar la carrera.

De forma que, viendo los diferentes momentos de las carreras de triatlón, se puede decir que el rendimiento en las mismas está muy condicionado por la producción y aclaración del lactato, es decir, la acumulación de lactato que indica la posible fatiga de los músculos del cuerpo y la capacidad de tolerancia de un triatleta al mismo fenómeno, que se verá indicado según su rendimiento.

Tanto es así, que los mejores triatletas del mundo, altamente entrenados, tienen una producción de lactato baja y una aclaración o reciclaje del mismo alta, por lo que en su cuerpo la acumulación del lactato es lenta y gradual, fenómeno que les hace muy tolerantes a dicha sustancia, como se ha indicado antes. Para poder ver la importancia del lactato y de su entrenamiento en el rendimiento se utiliza el ejemplo de un triatleta, que realiza entrenamientos de alta intensidad, en los cuales hay que mantener un ritmo alto y donde la concentración de lactato en sangre es de 14mmol/L sin que aparezcan los síntomas de la fatiga.

Mientras que otro, cuyos entrenamientos no trabajan a altas intensidades, empieza a bajar su ritmo cuando se encuentra en el mismo nivel su lactacidemia debido a la aparición de la fatiga en él. Por ello según Cejuela (2006), cuanto menor es la distancia en las competiciones de triatlón mayor es la importancia de la velocidad, lo que supone una mayor utilización de fibras rápidas para desarrollar el trabajo mecánico, dando lugar a una alta producción de lactato debido a su metabolismo anaeróbico.

Entonces, crece la importancia del MLS (Máximo Lactato Sostenido), teniendo que ser entrenado mediante un tipo concreto de entrenamientos en los cuales se trabaje en este parámetro, para aumentarlo y mejorar, y así, el rendimiento del triatleta será mayor en las competiciones.

Conclusión sobre el lactato

Concluyendo este trabajo, como grupo tenemos que añadir que este trabajo nos ha parecido interesante a la hora de aprender a realizar una búsqueda bibliográfica. Decimos esto porque hemos buscado artículos de investigación en diferentes bases de datos como Dialnet, consiguiendo la información necesaria para poder hacer un trabajo contrastado científicamente y relacionado con una de las ramas científicas de las Ciencias de la Actividad Física y el Deporte, la Fisiología del ejercicio. También, añadir que creemos haber alcanzado el objetivo principal de nuestro trabajo que es conocer el efecto que relaciona al lactato en sangre con el rendimiento de atletas y deportistas.

Bibliografía

  1. López Chicharro, J., & Fernández Vaquero, A. (2013). Fisiología del Ejercicio. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
  2. Joaquín Pérez-Guisado. (2010). El deportista y el pH: importancia del lactato y la dieta. Apunts Med Esport, 45(166), 103-107.
  3. Ácido láctico o lactato. -, de Profesor en línea.
  4. María Fernanda Insua. (Abril de 2003). Lactato, pH y transportadores. -, de efdeportes.com-Revista digital.
  5. Robert Cejuela Anta. (2007, julio 2). Análisis de los Factores de Rendimiento en Triatlón Distancia Sprint. Journal Of Human Sport and Exercise, 2, 25.
  6. Cuadernos de Psicología del Deporte (2011). Vol.11, núm. 2. Supl. Junio, 139-146  ISSN: 1578-8423.

* Artículo cedido por Álvaro CerezoUniversidad de Alicante. Maquetación por Pablo Sánchez.

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