En las carreras por montaña, pocas pruebas presentan desafíos tan singulares y extremos como aquellas que se desarrollan en altitud.
Entre estas, el Tenzing-Hillary Everest Marathon, destaca no solo por su ubicación emblemática en las alturas del Himalaya, sino también por las exigencias únicas que imponen a los atletas.
Estas competiciones se desarrollan en altitudes que superan los 5000 metros, territorios donde la baja presión parcial de oxígeno provoca una disminución significativa en el V̇O2max, marcan un punto de inflexión en la comprensión de la capacidad aeróbica humana y su adaptación en condiciones extremas.
Este artículo, tiene como objetivo explorar profundamente el impacto que estas condiciones extremas tienen en la fisiología y el rendimiento de los corredores de montaña, proporcionando a científicos del deporte, entrenadores y atletas de resistencia información valiosa sobre cómo afrontar y superar los desafíos de correr donde el aire es más escaso y el camino más duro.
Andrés Mª Martínez Fuentes. Lcdo. en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte.Col 56810. Entrenador de Corredores por Montaña y Ruta. Nutrición Deportiva para Alto Rendimiento @sportsciences.es
Exposición Aguda a la altitud.
La primera respuesta del cuerpo que experimentaremos a la baja concentración de oxígeno en altitud (hipoxia) es un aumento en la respuesta ventilatoria desencadenada por receptores del cuerpo carotídeo.
La exposición aguda a altitud causa múltiples cambios compensatorios, incluyendo aumento en la actividad simpática con aumento de la frecuencia cardíaca, el gasto cardíaco y la presión arterial.
Estas respuestas eventualmente juegan un papel significativo en la aclimatación.
- La respuesta ventilatoria hipóxica causa una disminución del CO2 alveolar, hipocapnia y alcalosis respiratoria, lo que tiene un efecto inhibitorio en el centro respiratorio central.
Esto limita un mayor aumento en la ventilación.
- El sistema renal responde a estos cambios excretando bicarbonato y conservando iones de hidrógeno.
Durante la aclimatación, el nivel de hormona paratiroidea aumenta, lo que causa un aumento en los niveles de calcio y fosfato en plasma.
La diuresis inducida por la altitud ocurre como una etapa temprana de la aclimatación. Hay algunas sugerencias de que la exposición a corto plazo a altitud es un factor de riesgo para la hipercoagulación debido a la hemoconcentración (un aumento en la concentración de células sanguíneas debido a la pérdida de líquidos).
Los corredores con rasgo de células falciformes pueden provocar que sus glóbulos rojos se deformen en esta forma de hoz.
Los glóbulos rojos falciformes son menos flexibles y pueden bloquear pequeños vasos sanguíneos, impidiendo el flujo sanguíneo normal y limitando el suministro de oxígeno a los tejidos del cuerpo.
Esto puede conducir a episodios de dolor, inflamación y, en casos graves, puede causar complicaciones más serias como el síndrome de aplastamiento o insuficiencia renal. Esto es lo que se conoce como «falciformación».
Aclimatación del corredor
En el contexto de las carreras por montaña en altitudes extremas, la aclimatación fisiológica es un factor clave para el éxito, salud y bienestar de los atletas.
La adaptación al ambiente de baja presión de oxígeno en alturas superiores a 5000 metros es fundamental para mantener un rendimiento óptimo.
- Durante la aclimatación, se observa un incremento notable en la ventilación máxima, un mecanismo esencial para contrarrestar la disminución inicial en la saturación de oxígeno arterial (SaO2). Esta caída en la SaO2, aunque pronunciada al inicio, se recupera parcialmente con el tiempo.
- Los cambios cardiovasculares, como la reducción en la frecuencia cardíaca máxima y en el volumen sistólico, también son aspectos cruciales de la aclimatación.
- Estas modificaciones se acompañan de un incremento en el hematocrito, debido a la hemoconcentración, lo que a su vez mejora la entrega de oxígeno a los músculos.
- Las investigaciones han demostrado que una aclimatación completa suele alcanzarse tras aproximadamente dos semanas en altitudes elevadas, periodo tras el cual se observan mejoras significativas en el rendimiento de resistencia submáxima, evidenciadas por un incremento en el tiempo hasta el agotamiento.
Figura 1| Cambios en parámetros fisiológicos en el ejercicio máximo desde el nivel del mar (=100%) hasta el día 1, 15 y 22 en altitud (4.300 m) (según datos de Horstman et al., 1980). HR, frecuencia cardíaca; SV, volumen sistólico; CO, gasto cardíaco; VE, ventilación por minuto; SaO2, saturación de oxígeno arterial; Hct, hematocrito; CaO2, contenido de oxígeno arterial; avDO2, diferencia arterio-venosa de oxígeno; VO2, captación de oxígeno pulmonar.
Además, las estrategias de preaclimatación, como el uso de cámaras hipobáricas, han demostrado ser efectivas para minimizar el riesgo de enfermedad aguda de montaña y potenciar el rendimiento en altitud. Estas estrategias son particularmente valiosas para preparar el cuerpo de manera anticipada a las condiciones extremas.
Figura 2| Mejora porcentual del rendimiento submáximo desde la línea base en altitud aguda con el aumento de la duración de la exposición a alta altitud (HA; 4.000 – 4.300 m) (según datos de Buskirk et al., 1967 y Horstman et al., 1980).
En altitudes moderadas (2.000-3.000 m), aunque los datos son menos extensos, los efectos sobre la fisiología y el rendimiento parecen seguir patrones similares a los observados en altitudes más elevadas. Por lo tanto, tanto en altitudes moderadas como extremas, la aclimatación adecuada y un entrenamiento específico son cruciales.
Impacto en el rendimiento
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- Disminución del V̇O2max con la Altitud.
Uno de los aspectos más cruciales al considerar el rendimiento en maratones de montaña es la relación inversa entre la altitud y el V̇O2max, la capacidad máxima de oxígeno que un individuo puede utilizar durante el ejercicio intenso.
Figura 3| Gráfica del Tenzing-Hillary Everest Marathon, la maratón por montaña a más altitud del planeta.
Estudios previos han demostrado que el V̇O2max disminuye aproximadamente un 1.5-3.5% por cada 300 metros de aumento en la altitud por encima de los 1500 metros, (Peronnet, F. 1991).
Esta disminución tiene implicaciones significativas en el rendimiento deportivo, especialmente en carreras de larga distancia como maratones.
Factores Contribuyentes a la Reducción del V̇O2max
La Presión Parcial de Oxígeno (PIO2) en altitudes más elevadas disminuye, lo que resulta en una menor disponibilidad de oxígeno para la respiración y, por lo tanto, una disminución en el V̇O2max.
La Capacidad de Difusión Pulmonar provocada por la menor densidad del aire afecta la eficiencia con la que el oxígeno se difunde desde los pulmones hacia la sangre.
Por estos cambios, el cuerpo puede experimentar cambios en la concentración de hemoglobina, lo que afecta la capacidad de transporte de oxígeno.
Medición del V̇O2max: La Clave para Entender el Rendimiento en Altitud.
Los estudios hasta la fecha, entre los que destaca el de Roi, Giulio S. et al. 1999 se han centrado en comprender cómo varía el V̇O2max evaluando el rendimiento en diferentes altitudes y su impacto directo en corredores de maratón.
En el estudio anterior, se puso de manifiesto que las evaluaciones indirectas (en campo) frente a las directas (condiciones controladas a nivel del mar) proporcionaban valores ligeramente superiores sugiriendo una diferencia significativa del 5% entre ambos métodos.
El rendimiento en altitudes elevadas se refleja además, una correlación con la velocidad promedio en el maratón siendo en corredores entrenados un 35 ± 9% más baja que a nivel del mar, mientras que, en corredores de élite, supone una disminución del 32 ± 5% a 5200m.
La Utilización Fraccional del V̇O2max también es un factor relevante. En altitud de 4300m los corredores utilizaron el 59 ± 10% de su V̇O2max, mientras que en 5200m, esta utilización aumentó al 71 ± 3%. Esto destaca la importancia de la eficiencia y adaptación en el rendimiento a altas altitudes.
Exposición a Altitud y Músculo Esquelético.
La exposición crónica a hipoxia severa puede llevar a la pérdida de masa muscular y función mitocondrial. Sin embargo, en altitudes moderadas y durante exposiciones subagudas, el músculo esquelético se adapta de manera más eficiente.
Control Metabólico en Hipoxia:
Tras tres semanas de aclimatación a 4.300 m, se observa una disminución del adenosín difosfato (ADP) libre durante el ejercicio, lo que indica un control metabólico más estricto. Esto podría ser una respuesta para disminuir la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS).
Reducción de la Tasa Glucolítica y Producción de Lactato:
Una aclimatación de tres semanas a la altitud es suficiente para inducir ajustes metabólicos significativos, como la reducción de la tasa glucolítica y la producción de lactato durante el ejercicio.
Función Mitocondrial en Altitud:
Capacidad de Oxidación Mitocondrial: Estudios muestran que la capacidad para la oxidación mitocondrial de grasas no se ve afectada tras la exposición subaguda a altitudes como 4.559 m.
Fosforilación Oxidativa:
Se observa una tendencia a la disminución de la capacidad máxima de fosforilación oxidativa tras la aclimatación, pero esto no afecta negativamente el rendimiento del ejercicio.
Respiración Mitocondrial: La respiración mitocondrial de sustratos del complejo I y II se reduce después de 28 días a 3.454 m, mientras que la actividad de la citrato sintasa permanece sin cambios.
Rendimiento en Altitud y Entrenamiento:
Mejoras en el Rendimiento a Corto Plazo: Estudios con deportistas cíclicos muestran que, tras dos semanas de exposición a altitud moderada (2.100-2.700 m), se observa una mejora en el rendimiento a corto plazo, probablemente debido al aumento de la capacidad de amortiguación muscular.
Entrenamiento en Altitud: La adaptación a la altitud mediante el entrenamiento mejora el rendimiento a nivel del mar y en altitud. El concepto de «vivir a baja altitud-entrenar a alta altitud» o el entrenamiento hipóxico intermitente puede ser beneficioso, actuando como un estímulo adaptativo adicional para el músculo.
Enfermedad de Altitud
Durante ciertos eventos, los atletas pueden experimentar un ascenso muy rápido, lo que los coloca en alto riesgo de desarrollar enfermedades de altitud. Los factores de riesgo para desarrollar enfermedad de altitud incluyen episodios previos de enfermedad de altitud, una tasa de ascenso más rápida, mayor elevación, mala hidratación, mayor intensidad de la actividad física y variabilidad individual.
El ascenso lento a altitud es la piedra angular de la prevención de todas las enfermedades agudas de altitud alta (AHAIs).
Las pautas recomiendan que una vez por encima de los 2500 m, la altitud se incremente a una tasa de 600 a 1200 m por período de 24 horas.
La duración de una aclimatación efectiva también depende de la altitud de residencia del atleta y de la altitud a la que el atleta planea ascender.
Los métodos que utilizan cámaras hipobáricas hipóxicas o altitud alta verdadera pueden ser más efectivos para la aclimatación que aquellos que utilizan condiciones hipóxicas normobáricas.
La prevención farmacológica debe considerarse como un complemento al ascenso lento y la aclimatación adecuada, o cuando esto no sea factible (por ejemplo, durante carreras de bicicleta de montaña y a pie). Hay datos limitados sobre la efectividad de agentes distintos de la acetazolamida para la prevención.
Higiene del Sueño
En altitud alta, los atletas a menudo se quejan de insomnio, despertares frecuentes y sueño inquieto.
Los atletas no aclimatados pueden ser más propensos a una mala calidad del sueño. Subjetivamente, esto se caracteriza por la sensación de sofocación o apnea y se alivia al despertar y tomar varias respiraciones profundas, lo que resulta en un sueño inquieto. Fisiológicamente, los atletas tienen un ciclo de hiperventilación secundaria a la hipoxia asociada con altitud alta, hipocapnia subsiguiente y disminución del impulso respiratorio, seguido de apnea y reanudación del ciclo.
Se recomienda una higiene del sueño adecuada y el manejo previo al viaje del jetlag. En atletas que requieren tratamiento para trastornos del sueño, tanto la acetazolamida como los medicamentos para dormir (por ejemplo, benzodiazepinas de baja dosis) han sido efectivos.
Los riesgos de tomar medicamentos como las benzodiazepinas incluyen ataxia, deterioro cognitivo y fatiga, y deben sopesarse contra los posibles beneficios.
Nutrición
Hay algunas preocupaciones nutricionales para los atletas en altitud alta. Primero, existe una asociación entre la exposición crónica a altitud alta y una pérdida de peso significativa. Esto parece deberse principalmente a la pérdida de masa libre de grasa, lo que puede tener efectos negativos significativos en el rendimiento físico. Los factores que posiblemente contribuyen a esta pérdida de peso son la disminución de la actividad física, la hipoxia, el patrón de sueño irregular, la exposición al frío y el desequilibrio nutricional relacionado con el metabolismo proteico.
Basado en algunos estudios pequeños, parece que aumentar la ingesta calórica no es la mejor manera de retener masa libre de grasa en altitud. Aumentar la ingesta de proteínas, particularmente leucina, puede ser una estrategia más práctica. Se produce una pérdida de peso significativa en altitud superior a 5000 m.
Sin embargo, puede ocurrir una pérdida de peso leve a moderada con una estancia de menor duración en altitud más baja (3000-5000 m) debido a un aumento de la tasa metabólica basal, mayor esfuerzo, supresión del apetito relacionada con la hipoxia y disponibilidad limitada de alimentos.
También hay una tendencia a la hipohidratación en altitud alta.
Esto probablemente es multifactorial (por ejemplo, diuresis, disminución de la ingesta de líquidos).
Una ingesta adecuada de líquidos es esencial para evitar el bajo rendimiento debido a la hipohidratación,
- Suplementación para Reducir el Esfuerzo Percibido:
La suplementación con carbohidratos (CHO) y/o cafeína puede ser una estrategia eficaz para disminuir el esfuerzo percibido durante las competencias en altitud, ayudando a los atletas a gestionar mejor la fatiga y mejorar el rendimiento.
- Impacto de la Hipoxia en la Nutrición:
La hipoxia afecta las hormonas de la saciedad, lo que puede llevar a una supresión del apetito y de la ingesta de energía. Esto requiere una atención especial en la nutrición para garantizar una adecuada ingesta calórica y energética durante el entrenamiento y competición en altitud.
- Importancia del Estado de Hierro:
Un bajo estado de hierro antes de la exposición a la altitud puede provocar rápidamente una depleción de hierro, afectando las adaptaciones hematológicas y, por ende, el rendimiento. Es crucial monitorizar y gestionar los niveles de hierro para optimizar la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre.
- Nutrición y Sistema Inmunológico:
La inmunidad y la defensa del huésped en atletas pueden verse comprometidas en altitudes elevadas, aumentando el riesgo de enfermedades e infecciones respiratorias. Una nutrición adecuada, particularmente rica en antioxidantes, es fundamental para mantener una inmunidad robusta.
- Necesidades Nutricionales Específicas:
Los atletas en altitud tienen requerimientos más altos de energía, líquidos y proteínas para prevenir la pérdida de masa corporal. La atención a estas necesidades nutricionales específicas es clave para el éxito en competiciones de resistencia en altitud.
- Suplementos Probióticos:
Basándose en estudios a nivel del mar, los suplementos probióticos pueden ser útiles para mejorar la función inmune sistémica en atletas durante entrenamientos intensos, ofreciendo un medio práctico para fortalecer la inmunidad en condiciones de entrenamiento rigurosas.
Implicaciones para Entrenadores y Atletas.
- La evaluación precisa del V̇O2max y su utilización fraccional en el entrenamiento y la estrategia es fundamental para la preparación de maratones en altitud.
- Los resultados sugieren que, además de la capacidad aeróbica máxima, factores como la eficiencia en la carrera, la adaptación a la altitud y las estrategias de ritmo son cruciales para un rendimiento óptimo.
Recomendaciones Prácticas
- Entrenamiento Específico para Altitud: Los corredores deben enfocarse no solo en mejorar su V̇O2max, sino también en optimizar su utilización en condiciones de altitud.
- Estrategias Personalizadas: La variabilidad individual en la respuesta a la altitud sugiere la necesidad de estrategias de entrenamiento y competición personalizadas.
- Preparación Integral: La aclimatación a la altitud y el entrenamiento específico en terrenos irregulares son fundamentales para mejorar el rendimiento en estas desafiantes carreras de montaña.
Referencias
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