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Revisiones

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Determinantes del rendimiento de la carrera a pie de larga distancia

S. Maldonado-Martín

Instituto Vasco de Educación Física. Universidad del País Vasco (Campus de Álava).

Correspondencia: Sara Maldonado-Martín Bolivia, 19-8.º A 01009 Vitoria-Gasteiz. Álava E-mail: [email protected]

Determinants of performance of long distance foot race

Fecha de recepción: 7/8/06 Aceptado para su publicación: 1/12/06

RESUMEN

ABSTRACT

Las variables aeróbicas como el consumo máximo de oxígeno (VO2máx), la fracción del VO2máx (%VO2máx) y la economía de carrera o coste energético (Cr) son factores que tienen una correlación alta con el rendimiento de la carrera de larga distancia. El VO2máx es un parámetro muy importante en la primera valoración; sin embargo, cuando se estudian grupos de corredores con rendimientos similares y rango estrecho de VO2máx, como es el caso de los corredores de élite, esta variable se convierte en un predictor del rendimiento menos sensible, por lo que la economía de carrera y la %VO2máx resultan mejores predictores. Cr, definido como la energía necesaria por encima de la de reposo para transportar el cuerpo del sujeto sobre una unidad de distancia, depende de factores como el porcentaje tipo de fibras musculares y la masa corporal. Cuanto más bajo sea el VO2 para una velocidad determinada de carrera, mejor será la economía de carrera. En eventos de larga distancia, la velocidad máxima que los corredores pueden mantener depende

Aerobic variables as the maximal oxygen uptake (VO2max), the fractional utilization of VO2max (%VO2max) and the oxygen cost of running (Cr) or the running economy have been shown to have a high correlation with the long-distance running performance. VO2max is a very important parameter when the first evaluation is done. However, when a group of runners with more similar performance capacities and relatively narrow range in VO2max are studied, as in the case of elite distance runners, this variable appears to be a less sensitive predictor of performance than running economy or %VO2max, which result better predictors. Cr is defined as the energy required above resting to transport the subject’s body over one unit of distance, and depending on factors as percentage of muscle fiber type and body mass. The lower the VO2 at a given submaximal running speed, the better the running economy. In long-distance events the maximal speed that runners can support depending on the ability of the subject to sustain a high %VO2max for a prolonged period of time. Thus, a runner with a VO2max Fisioterapia 2007;29(5):223-33

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de la capacidad del sujeto para soportar el más alto % VO2máx por un prolongado período de tiempo. Así, un corredor con un VO2máx más bajo que otros, podría compensar corriendo en un %VO2máx más alto para conseguir el mismo VO2 (ml · kg–1 · min–1) durante la carrera. En conclusión, el corredor de resistencia, para llegar a ser excelente, además de caracterizarse por un alto VO2máx y alta %VO2máx debe tener un bajo Cr en las velocidades submáximas de carrera.

lower than other runners may compensate by running at a higher %VO2max to achieve the same VO2 (ml · kg–1 · min–1) during the race. In conclusion, the endurance runner, to be excellent, as well as being characterized by a large VO2max, and a high %VO2max, must also have a low Cr at submaximal speeds during the race.

PALABRAS CLAVE

Maximal oxygen uptake; Runners; Performance.

KEY WORDS

Consumo máximo de oxígeno; Corredores; Rendimiento.

INTRODUCCIÓN Se han hecho muchos intentos de describir los factores que influyen en el éxito de la carrera a pie en diferentes distancias1. Las variables aeróbicas como el consumo máximo de oxígeno (VO2máx), el umbral de lactato (LT) y la economía de la carrera son factores que muestran tener una alta correlación con el rendimiento de la carrera de larga distancia1,2. Desde la perspectiva de la mecánica y la energética, existen dos componentes principales del rendimiento de la carrera. El primero es la producción de potencia, la cual está directamente relacionada con el perfil fisiológico del atleta y está influenciada por características tales como volumen cardíaco, masa muscular y composición de las fibras, y estado de entrenamiento. La segunda es la eficacia con la que la potencia es convertida en traslación, que está directamente relacionada con el perfil biomecánico del atleta e influenciada por características tales como las dimensiones antropométricas, la morfología de las extremidades y los patrones de movimiento aprendidos o desarrollados3. El rendimiento en ejercicios prolongados (más allá de 15 min) está limitado por la capacidad de los procesos metabólicos de disponer de una cantidad y flujo de ATP elevado, en el complejo muscular contráctil en actividad. El músculo requiere un abastecimiento constante de combustible (sustratos energéticos y oxígeno), así como Fisioterapia 2007;29(5):223-33

una eliminación de productos metabólicos terminales, principalmente calor y CO2, que a su vez son moduladores de los procesos metabólicos. Los condicionantes mencionados obligan a disponer de un sistema eficiente de transporte (bomba y fluido) de productos del metabolismo, así como de una amplia red vascular de elevada conductancia. Además, los deportes de fondo imponen una enorme demanda de orden central al sistema cardiovascular, requiriendo unas adaptaciones tanto del gasto cardíaco como del volumen de eyección sistólico3,4. El predominio de las vías oxidativas bien sea la glucólisis o la lipólisis son los principales sistemas energéticos de regeneración constante de ATP en el caso de los deportes de fondo4 asociados a las siguientes características musculares: – Un elevado porcentaje de fibras con potencial oxidativo (ST y FTa). – Una densidad capilar elevada (2-3 veces la de un sedentario). – Un contenido mitocondrial (retículo) y enzimas oxidativas muy elevadas (2-5 veces el valor normal). Desde los primeros estudios, un número de variables fisiológicas se ha identificado como importantes en el rendimiento de la carrera de larga distancia. Los comúnmente citados son la capacidad aeróbica; la compo-

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sición corporal; la utilización fraccional de la capacidad aeróbica; el LT; la economía de carrera; el tipo de fibra muscular esquelética; y la capacidad oxidativa5-8. Bassett y Howley9 presentaron un modelo fisiológico uniendo el consumo de oxígeno (VO2) con el rendimiento en la carrera de resistencia. El VO2 mantenido durante una carrera de resistencia es igual al producto del VO2máx del corredor y el porcentaje del VO2máx (% VO2máx) que puede ser mantenido durante el rendimiento. El % VO2máx está relacionado al VO2 medido en el LT (VO2@LT); por ello, para eventos de resistencia, el VO2 del rendimiento está estrechamente unido al VO2@LT. En este sentido, el VO2máx es limitado principalmente por factores cardiovasculares centrales, mientras que el % VO2máx que puede ser mantenido está unido sobre todo a adaptaciones musculares que resultan de un entrenamiento prolongado. La velocidad de carrera real llevada a cabo por la proporción de generación de ATP oxidativo (VO2 de rendimiento) se determina por la capacidad del individuo para traducir la energía (economía de carrera) en rendimiento9. A partir de estas nociones generales, diferentes autores han presentado los factores claves en el rendimiento para la carrera a pie de larga distancia:

la carrera y el rendimiento en grupos de corredores con un rango estrecho de rendimiento. En atletas con un rango de VO2máx relativamente estrecho, la economía de carrera se ha mostrado como mejor predictor del rendimiento que el VO2máx5. Por otra parte, otras investigaciones han demostrado que el % VO2máx durante la carrera es también fundamental para el rendimiento en la carrera de resistencia19. Di Prampero et al20 después de analizar los tres factores anteriores y relacionarlos con el rendimiento (es decir, VO2máx, % VO2máx) y la economía de carrera, observaron que existían buenas correlaciones entre ellos. Así, concluyeron que cada uno de esos factores desempeña un papel importante en el rendimiento de la carrera, y que deben ser considerados cuando se estudia la carrera de larga distancia.

– El consumo máximo de oxígeno (VO2máx)2,9-11. – El coste energético de la carrera (Cr), para determinar la eficiente utilización de O2 durante el evento1,2,9-11. – La fracción de VO2máx (% VO2máx) utilizada2,6,9-11. – La velocidad en el LT2,9,10. Así mismo, la velocidad asociada con el VO2máx (vVO2máx), depende tanto del VO2máx como del Cr, y se presenta como un excelente predictor para largas y medias distancias de carrera en varones y mujeres12-17. Sin embargo, cuando se estudian grupos de atletas con rendimientos muy similares o atletas con un rango relativamente estrecho de VO2máx, el VO2máx se convierte en un predictor del rendimiento menos sensible5,18. Así, estudios de Sjödin y Svedenhag18 han mostrado una relación moderada entre la economía de carrera y el rendimiento en grupos de corredores que son heterogéneos con respecto a la capacidad de carrera, mientras que no se ha encontrado correlación entre el coste de oxígeno de

CONSUMO MÁXIMO DE OXÍGENO (VO2MÁX) El VO2 es el parámetro que nos indica la intensidad del proceso aeróbico en la producción de energía, y es la proporción máxima de oxígeno consumido por el cuerpo durante el ejercicio, implicando una parte importante de la masa muscular9. La potencia precisa a partir de la cual el VO2 no aumenta y se estabiliza se denomina potencia máxima aeróbica (PMA) y consumo máximo de oxígeno (VO2máx). Midiendo el VO2máx se puede cuantificar el flujo máximo de energía que la vía aeróbica puede producir. En la literatura científica, un incremento en el VO2máx es el método más común para demostrar el efecto del entrenamiento1,9,21, debido a que esta variable tiene la función de representar la capacidad de integración máxima de los sistemas del cuerpo para el transporte de oxígeno a los músculos activos donde la energía, en forma de ATP, es producida para la contracción muscular desde los procesos oxidativos1,2,21. El VO2máx es así definido como el punto en la relación entre el VO2 en estado estable y la velocidad de carrera en la cual el VO2 consigue un valor pico, o una meseta donde el incremento en el VO2 es menos de 2,1 ml/kg/min para un aumento en velocidad igual a 1 km/h13. El VO2máx en términos relativos, es decir, expresado en relación con el peso corporal (ml · kg BW–1 · min–1) es Fisioterapia 2007;29(5):223-33

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generalmente considerado el factor más importante en la predicción de la capacidad de carrera de larga y media distancia7, ya que refleja la energía oxidativa que puede ser utilizada con relación a la carga que se transporta, es decir, cuanto más alto es el VO2máx de un atleta, más energía se podrá aprovisionar desde el metabolismo aeróbico22. Esta variable proporciona un punto de referencia para la proporción de gasto de energía que puede ser mantenida durante toda la carrera. Debido a que la carrera de resistencia es básicamente una actividad aeróbica, para aquéllos con un alto VO2máx debería ser una ventaja. Sin embargo, diferentes estudios han encontrado bajas correlaciones entre el rendimiento de la carrera y el VO2máx5,23. El VO2máx es un parámetro muy importante en la primera valoración, pero está sujeto a pocas variaciones en los grupos de atletas con muchos años de entrenamiento como es el caso de los corredores de élite. Por ello, el VO2máx se ha considerado como un buen predictor del rendimiento en atletas de fondo únicamente cuando la muestra estudiada es heterogénea, y carece de valor predictivo cuando los niveles de rendimiento son homogéneos, como es el caso de los atletas de élite18. Los valores de VO2máx que se observan en atletas de fondo de élite internacional se sitúan entre 70 y 85 ml · kg–1 · min–1 2,5,18,24-26. Hay que mencionar que cuanto más larga sea la distancia de competición, más altos son los valores de VO2máx, y los corredores de distancias entre 1.500 y 10.000 m son los que presentan valores más elevados, estando éstos comprendidos entre 80 y 85 ml · kg–1 · min–1 25,26, lo cual indica una mayor dependencia en la producción de energía aeróbica en los eventos de carreras más largas. Las propiedades correspondientes de los corredores de maratón no siguen esta tendencia, y ello indica que en este evento son de importancia otras cualidades. Una de ellas puede ser el factor de la capacidad de oxidar los ácidos grasos libres en el músculo esquelético27. Los modelos actuales que explican el rendimiento de resistencia no atribuyen las diferencias en el rendimiento a un único factor. Por ello, los postulados son que personas que difieren en el VO2máx, en la capacidad para trabajar cerca de ese pico o en la eficiencia mecánica, pueden conseguir un determinado nivel de rendimiento

de resistencia. Así, un VO2máx concreto puede producir diferentes niveles de rendimiento28. Existe una continua controversia sobre si el VO2máx en humanos está limitado por factores centrales (reparto-distribución de O2) o periféricos en los músculos activos2,11 pero la mayoría de los investigadores en este campo están de acuerdo en que la capacidad del gasto cardíaco y el envío de oxígeno sistémico son fundamentales, aunque los factores periféricos (densidad capilar del músculo) y la capacidad mitocondrial también desempeñan su papel, de forma especial para el rendimiento de resistencia11. Las diferencias fisiológicas responsables de las diferencias entre los sexos en el VO2máx han sido un tema de interés durante muchos años29. Tanto las diferencias en la talla de los órganos del transporte de oxígeno como de la musculatura, son de gran importancia debido a que los diferentes valores de VO2máx entre varones y mujeres se reducen en gran manera cuando el VO2máx se expresa en relación a la masa corporal12,29. De este modo, comparando las características fisiológicas entre atletas varones y mujeres, las atletas de media y larga distancia muestran más bajos VO2máx que sus homólogos masculinos12,30,31. En las mujeres, tanto la concentración más baja de hemoglobina en sangre2,21 como su más alto contenido de tejido adiposo2,31 han contribuido a la diferencia. Las mujeres (tanto entrenadas como no entrenadas) tienen alrededor de un 6-9 % más de grasa corporal que los varones entrenados. Por ello, una comparación entre géneros basada en el VO2máx absoluto conduciría a la selección de mujeres que serían más fuertes que los varones. Incluso cuando se expresa en relación con el peso corporal (ml · kg–1 · min–1), comparativamente, las mujeres entrenadas tendrían un VO2máx ligeramente más bajo en comparación con los varones, o las mujeres podrían ser excesivamente magras y tener anormalidades menstruales. A causa de ello, se ha indicado que el VO2máx expresado en relación con la masa corporal magra (LBM) se usaría en los estudios comparativos entre varones y mujeres32. Aun así, parece claro afirmar que los corredores de élite varones presentan una acusada diferencia aeróbica sobre las mujeres corredoras de élite, ya que ellos tienen un mejor perfil aeróbico33.

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Es sabido que la demanda de oxígeno de la carrera no aumenta proporcionalmente a la masa corporal. Esta observación debe ser considerada cuando se comparan individuos o grupos con diferente masa corporal, es decir, niños con adultos o varones con mujeres. Entonces, parece razonable esperar que la gente ligera necesita un VO2 más alto por kg de masa corporal que los más pesados en una velocidad de carrera determinada, incluso si no hay diferencias en factores como la técnica de carrera. En consecuencia, los individuos ligeros pueden ser falsamente juzgados por ser menos habilidosos en la carrera que las personas más pesadas si el VO2 se expresa en ml · kg–1 · min–1. Los datos presentes indican que sería mejor expresar el VO2submáx durante la carrera como ml · kg-3/4 · min–1 y expresar estos valores como ml · kg-2/ 3 · min–1 antes que utilizar la unidad convencional de ml · kg–1 · min–1 34,35.

de VO2 en estado estable (es decir, entre el 60-90 % del VO2máx) en una velocidad de carrera submáxima. En altas intensidades de ejercicio submáximas con una acumulación de ácido láctico concomitante, se ha mostrado que el Cr calculado en base al VO2 en estado estable no representa el Cr total, sino sólo la contribución aeróbica de la demanda total de energía40. Según Bernard et al40, 3-4 min de ejercicio son inadecuados para medir el verdadero Cr. Estudios de estos autores, confirmaron la aparición del componente lento del VO21 en altas intensidades de carrera retrasando, así, el logro del verdadero estado estable más allá del tercer minuto de ejercicio. Por ello, cuando se valoran corredores con objetivos de comparación o para determinar sus perfiles aeróbicos, se recomienda que los datos de VO2 se recojan durante un ejercicio de suficiente duración como para poder apreciar el verdadero Cr40. El estudio de la economía de carrera tiene implicaciones de rendimiento importantes para el atleta de larga distancia y puede proporcionar nuevas percepciones en los mecanismos fundamentales de la locomoción humana económica41. Un gran número de investigaciones ha demostrado que la economía de la carrera, la demanda aeróbica (VO2) para una velocidad de carrera submáxima determinada, presenta una importante correlación de rendimiento en carreras de resistencia entre individuos comparados groseramente en el VO2máx1,5,37,38,42,43. Así, el término economía ha llegado a ser casi universalmente aceptado como el criterio fisiológico para el rendimiento “eficiente”44. Para atletas que son capaces de rendimientos de élite o cercanos a la élite y son bastante homogéneos con respecto al VO2máx, la economía de carrera se ha mostrado como un predictor del rendimiento más efectivo que el VO2máx6,37. Atletas con mejor economía de carrera (es decir, más bajo VO2 para una velocidad determinada)

COSTE ENERGÉTICO-ECONOMÍA DE CARRERA Según Di Prampero et al14, el coste energético (Cr) es definido como la energía necesaria por encima de la de reposo para transportar el cuerpo del sujeto sobre una unidad de distancia, y puede ser considerado un buen indicador de la duración de la carrera de larga distancia5,36,37. Existen diferentes métodos para el cálculo del coste energético. El más conocido15,31,38 es el que indica que el coste energético (ml · kg–1 · m–1) en una velocidad determinada se calcula como: Cr = (VO2 – 0,083) · v–1, donde el VO2 se expresa en ml · kg–1 · s–1 y la velocidad (v) en m · s–1. La variabilidad de la medición del VO2 de reposo lleva a ciertos autores a utilizar el valor de VO2 de reposo teórico de 0,083 ml · kg–1 · s–1, calculado por Medbø et al39 en jóvenes adultos de sexo masculino a partir de la relación VO2/v–1. Términos como “coste de oxígeno”, “coste metabólico”, “coste energético de la carrera” y “consumo de oxígeno” son considerados como equivalentes de “economía de la carrera”. Estas expresiones definirían la proporción

Componente lento: la presencia de un componente lento en la cinética del VO2 implica que durante las pruebas de ejercicio progresivas, después de haber superado el LT, la relación VO2-P se hace curvilínea (Zoladz et al, 1998; Carter et al, 2000). El VO2 se incrementa en una proporción más alta de la esperada en intensidades altas de ejercicio, y este incremento extra es el “componente lento” del VO2. 1

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tienen ventaja, porque serán capaces de correr en un porcentaje más bajo de VO2máx para una intensidad de ejercicio determinada. El descubrimiento más importante del estudio de Conley y Krahenbuhl5 es que entre los corredores experimentados y altamente entrenados de capacidad comparable y similar VO2máx, la economía de carrera justifica una importante cantidad de la variación observada en el rendimiento en una carrera de 10 km. Esta conclusión no discute la importancia del VO2máx, pues todos los sujetos exhibieron valores altos, sino que indica que la importancia de la economía puede ser expresada solamente cuando los deportistas son comparables en capacidad con similares capacidades aeróbicas máximas. El consenso actual constituye que la economía de carrera es un elemento importante del rendimiento de la carrera de resistencia, y mejoras en la economía de la carrera podrían tener el mismo efecto en el rendimiento como mejoras en la potencia aeróbica. Estudios de Brueckner et al45 confirman que el corredor de resistencia, para llegar a ser excelente, además de caracterizarse por un alto VO2máx, alto % VO2máx y un bajo Cr, debe también ser un “no aumentador”, es decir, un corredor que aumenta su Cr mínimamente con la distancia.

terindividual en la economía de carrera puede estar relacionada con diferencias en el tipo de fibra muscular41. Las acciones lentas se llevan a cabo con fibras musculares lentas, económicas. Las acciones rápidas necesitan una proporción más rápida de desarrollo de fuerza muscular, y por lo tanto, se deben seleccionar fibras musculares menos económicas, más rápidas. La proporción del ciclo de los puentes cruzados en los músculos activos se refleja por la velocidad de los movimientos de las extremidades. Cuando un animal corre más rápido, desciende el período de tiempo por zancada en que cada pie ejerce fuerza en el suelo. Un tiempo de contacto más corto exige que las fuerzas se generen y decaigan de manera más rápida, y se necesitan reclutamientos de fibras musculares más rápidas y menos económicas46. La eficiencia mecánica depende del alcance al que un atleta puede reclutar las fibras musculares de contracción lenta, fibras éstas que son más eficientes en convertir la energía química en contracción muscular que las de contracción rápida47. Otros estudios29,41 también han mostrado una relación positiva entre el Cr y el porcentaje de fibras de contracción rápida, lo cual indica que las fibras de contracción lenta pueden guardar energía elástica almacenada más tiempo sin la separación de los puentes cruzados, y entonces se reduce la dependencia en la energía generada de la fosforilación oxidativa. Del mismo modo, se ha observado que la eficiencia mecánica correlacionada al Cr de los corredores de resistencia fue apreciablemente más alta (72 %) que la apreciada en los velocistas (47 %) cuando la carrera era lenta (3,66 m · s–1) y por ello el Cr en los corredores de larga distancia sería menor que en los velocistas29.

Diferencias de género en el Cr Estudios de Daniels y Daniels33 mostraron que los varones son más económicos que las mujeres cuando se comparan en velocidades de carrera comunes; sin embargo, no existen diferencias en economía de carrera entre varones y mujeres en intensidades de carrera relativas (% VO2máx). Ciertamente, la economía es un factor importante en el rendimiento de la carrera de resistencia, y aunque los varones tienen mayor ventaja en el VO2máx que en la economía, ésta puede determinar la diferencia en el rendimiento entre individuos con igual o casi igual VO2máx, como mostraron previamente Conley y Krahenbuhl5. Cr y porcentaje de fibras musculares A causa de que el oxígeno se procesa de forma última en el músculo para producir energía, la variación inFisioterapia 2007;29(5):223-33

Cr y masa corporal Aunque los atletas varones y mujeres se unen por edad o nivel de entrenamiento, normalmente tienen diferentes tallas corporales. Por ello, este parámetro debería ser considerado cuando el Cr es comparado entre varones y mujeres31. Investigaciones de Bourdin et al38 y más recientemente de Maldonado et al48 mostraron que el Cr estaba significativamente correlacionado a la masa corporal (mb) y a la altura (h), cuanto más alto y más pe-

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sado era el sujeto más bajo se presentaba su Cr. Publicaciones de Anderson3 afirman que un papel general de la energética de la carrera es que el coste de ésta desciende con la talla corporal en una base de masa específica. Todo ello indica que los corredores más pesados son más económicos que los más ligeros. Esta relación inversa es debida a las diferencias entre sujetos en relación con la distribución del peso en los segmentos corporales44,49. Se ha demostrado que un individuo más ligero, en comparación con uno más pesado, tiende a tener un porcentaje mayor de su masa corporal en las extremidades. Además, se ha expresado la hipótesis de que un individuo que posee una cantidad relativamente mayor de su masa corporal en las extremidades tendría que desarrollar una cantidad relativamente mayor de trabajo en movimiento. Esta hipótesis es apoyada por investigaciones que indican que incrementos en el coste de oxígeno resultantes de transportar una carga añadida son mayores cuando se sitúa en una extremidad que cuando se sitúa en el tronco49-51. Es sabido que existe una gran correlación entre el Cr y el VO2máx tanto en atletas mujeres31 como en varones 15 que compiten en la media distancia. Tales relaciones implican que un atleta podría beneficiarse en gran medida por un nivel alto de capacidad aeróbica y un bajo Cr31. Sin embargo, la economía de carrera tiende a ser más pobre en los sujetos con altas potencias aeróbicas máximas48. Estudios de Pate et al49 indican que la mayoría del coste energético de la carrera está asociado con movimientos de las extremidades, lo cual constituye sólo una fracción del peso corporal total. Entonces, las personas que tienen una mayor fracción de peso corporal en las extremidades podrían tender a tener mayor VO2máx debido a una mayor masa muscular activa. Durante la carrera submáxima, estas mismas personas tenderían a manifestar más altos VO2 debido al incremento del coste de oxígeno por el movimiento de las extremidades relativamente más pesadas. Otros estudios han observado que el aumento de la mb de los atletas por masa añadida al tronco reducía el coste de oxígeno de la carrera en relación con la masa transportada, aunque la frecuencia del paso se aumentara38,52. Del mismo modo, entre corredores de larga distancia, los corredores buenos y de élite tuvieron ín-

dices de peso significativamente más altos que los corredores medios, y fueron incluso menos endomórficos y más ectomórficos3. El coste de energía metabólica de la locomoción es independiente de la velocidad pero dependiente de la masa corporal37. La producción de potencia es más importante en distancias relativamente más cortas. En las distancias más largas, la potencia por kg de masa corporal llega a ser un factor que contribuye al éxito pero no es tan importante como otros factores53. Esta observación puede contribuir a las diferencias fundamentales en las dimensiones corporales “ideales” de atletas que tienen éxito en los eventos de larga distancia contra los de cortas distancias48. Estudios de Tanaka y Matsuura54 demostraron que los corredores de distancias más cortas eran más grandes, mostrando correlaciones significativas negativas entre estatura y peso corporal con el rendimiento en los 1.500 y 800 m, pero no para las distancias más largas. Ello indica que los atletas más grandes eran más exitosos en las distancias más cortas. Estos resultados proporcionan la base para la noción clásica de un corredor de resistencia fino, siempre que la masa muscular no esté disminuida de manera significativa, lo cual llevaría a un incremento de forma pasiva del VO2máx y a que fueran más bajos los requerimientos de potencia neta (mlO2 · min–1) necesarios para mantener una velocidad determinada53. En resumen, existe la base para la idea de que los atletas más grandes (es decir, más altos y proporcionalmente más pesados) deberían tener más éxito en los eventos de media distancia. Por el contrario, aunque no exista una aparente ventaja de talla para los de larga distancia, estos corredores deberían ser tan magros como les permita su estatura. Bourdin et al38 y Anderson3 llegaron a la conclusión de que las diferencias en el Cr normalmente atribuidas a las diferencias en la edad o el sexo están principalmente relacionadas con la mb. Sin embargo, en el mundo del deporte existe mucha discusión sobre cómo la talla corporal afecta al rendimiento. A menudo, la talla de los mejores atletas ofrece una buena indicación de la dirección de este efecto. En eventos de resistencia, sin embargo, la influencia de la talla corporal no es evidente. Los Fisioterapia 2007;29(5):223-33

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corredores de larga distancia tienden a ser más ligeros que los remeros y los esquiadores de fondo. Además, por lo común, los corredores de larga distancia pesan menos que una persona normal de comparable edad y sexo, lo cual indica que es ventajoso ser ligero en este evento en particular35.

más bajos VO2máx con valores de % VO2máx significativamente más altos que los varones en velocidades submáximas. Esta capacidad, que es algo variable entre los corredores se describe como la “capacidad de resistencia”55. Una capacidad de resistencia excepcional puede estar asociada con uno de los siguientes factores o con una combinación de ellos:

UTILIZACIÓN FRACCIONAL DEL VO2máx (% VO2máx) Es claro que tanto el VO2máx como la economía de carrera interactúan para situar el límite superior de la velocidad de carrera que puede ser mantenida por la fosforilación oxidativa9. Sin embargo, como ya se ha indicado anteriormente, el VO2máx es sólo uno de los factores que determina el éxito en las carreras de larga distancia entre corredores con similares capacidades aeróbicas. Así, otros factores se presentan como complementos importantes para el rendimiento. En eventos de larga distancia la velocidad máxima que los atletas pueden mantener depende de la capacidad del sujeto para soportar la más alta fracción de VO2máx por un período de tiempo prolongado y para gastar la menor cantidad de energía20,55. Alternativamente, un corredor con un VO2máx más bajo que otros corredores podría compensar la carrera por un % VO2máx más alto para conseguir el mismo VO2 (ml · kg–1 · min–1) durante la carrera19,22. Desde los primeros estudios se estimó que la proporción mínima de VO2 de un maratoniano durante el maratón sería de alrededor del 77 % de su VO2máx56. Del mismo modo, Helgerud30 confirmó que los atletas de maratón de alto nivel presentaban valores del 82-87 % de sus VO2máx. Así pues, para competir de forma exitosa en un maratón, un corredor debería no tener solamente un alto VO2máx sino también ser capaz de utilizar un alto porcentaje de VO2máx57. Así, estudios de Maldonado-Martín et al19 mostraron que la variable del % VO2máx es adecuada cuando se realizan estudios comparativos entre géneros, con deportistas de similar rendimiento, debido a que las diferencias físicas entre mujeres y varones contribuyen a las diferencias fisiológicas, con un perfil aeróbico más alto en los varones (más altos VO2máx y v en el VO2máx, LT y OBLA). De este modo, las mujeres corredoras compensaron sus Fisioterapia 2007;29(5):223-33

– Un alto porcentaje de fibras musculares de tipo I. – La capacidad para almacenar grandes cantidades de glucógeno muscular o hepático. – La capacidad de ahorrar reservas de hidratos de carbono utilizando más ácidos grasos libres como sustrato de energía. – La capacidad para disipar de modo eficiente el calor55. Se ha indicado que la base fisiológica de la capacidad de resistencia puede estar relacionada de alguna manera con los umbrales que suceden en respuesta a ejercicios en aumento para ciertos parámetros, tales como la concentración de lactato, la ventilación pulmonar y la frecuencia cardíaca. A partir de una intervención retrasada del metabolismo anaeróbico con un incremento de la intensidad del trabajo puede existir una ventaja en los eventos de larga duración. Por ello, los umbrales altos de lactato, ventilación o frecuencia cardíaca (en términos de % VO2máx) pueden asociarse con una capacidad de resistencia alta55. De hecho, se observó que los atletas implicados en actividades de larga distancia tenían umbrales más altos (expresados en % VO2máx) cuando se comparaban con atletas implicados en actividades de no resistencia o con población sedentaria55. Estudios anteriores confirman que los sujetos bien entrenados pueden mantener una fracción de sus VO2máx ligeramente por encima de sus umbrales de lactato por algunas horas, y que el umbral de lactato es un gran predictor de la fracción de VO2máx que puede ser mantenida también en eventos más cortos2,8. Cuando el coste de oxígeno de la carrera en una velocidad submáxima específica en cinta rodante está relacionado con el VO2máx (es decir, % VO2máx), se notan altas correlaciones con el rendimiento en eventos de

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resistencia. Estas buenas correlaciones entre el % VO2máx en una velocidad submáxima específica y el rendimiento se atribuyen al hecho de que este valor del % VO2máx expresa tanto los efectos del VO2máx como de la economía de carrera, los cuales pueden en ambos casos relacionarse separadamente con el rendimiento7,18.

predecir que, durante un programa de entrenamiento, los corredores utilizan un proceso de autooptimización para conseguir modelos de movimiento que minimicen el Cr y el estrés corporal. Así, el entrenamiento, por lo general, tiene un efecto de reducción, y por eso de mejora, del VO2 a una velocidad submáxima determinada (referida a la economía de carrera o VO2 submáx)59. El incremento en el rendimiento de la carrera, después de la meseta en el VO2máx, puede asociarse con una lenta y mejora continua en economía37. Durante las primeras etapas de adaptación al entrenamiento, el aumento sustancial en el VO2máx es probablemente un importante factor en la mejora del rendimiento de la carrera. Después de que el VO2máx haya logrado un nivel cercano a la meseta, para mejorar el rendimiento de la carrera, deben sucederse reducciones graduales en el VO2submáx. Factores que conducen a la mejora de la economía de la carrera, tales como modificaciones en los modelos de movimiento y fuerzas de reacción, pueden mostrar su influencia después de un período de entrenamiento más largo, cuando los atributos fisiológicos tales como el VO2máx hayan conseguido un nivel de adaptación cercano al techo. Se quiere decir con esto que una revisión de la mecánica y economía de la carrera sobre un período de entrenamiento de la carrera largo podría detectar algunas de las claves en el efecto del entrenamiento en el logro de un modelo de carrera “económico”59.

RELACIONES ENTRE ECONOMÍA DE CARRERA, ENTRENAMIENTO Y RENDIMIENTO La especificidad del entrenamiento es quizás el más importante principio utilizado en la preparación del atleta. Por ello, la evaluación del evento o las necesidades del deporte preceden tanto a la planificación como a la realización del entrenamiento58. En función del evento deportivo, el gasto de energía sostenible será una función de la capacidad para mantener la producción de energía por medios anaeróbicos o aeróbicos. La eficiencia mecánica depende de la eficiencia muscular, es decir, la eficiencia con que los músculos convierten la energía almacenada en hidratos de carbono y grasas en acortamiento muscular, y la habilidad neuromuscular con la que el atleta desarrolla el evento, es decir, el grado con que el atleta ha aprendido a reclutar solamente aquellas unidades motoras necesarias para producir la potencia máxima en un camino hábil47. De este modo, es razonable

BIBLIOGRAFÍA 1. Brandon LJ. Physiological factors associated with middle distance running performance. Sports Med. 1995;19:268-77. 2. Joyner MJ. Physiological limiting factors and distance running: influence of gender and age on record performances. Exerc Sport Sci Rev. 1993;21:103-33. 3. Anderson T. Biomechanics and running economy. Sports Med. 1996;22:76-89. 4. Padilla-Magunacelaya S. Entrenamiento de fondo en atletismo: maratón. En: López JA, editor. Avances en Ciencias del Deporte. CDESdPUdLPdGC, ed.; 1999. 5. Conley DL, Krahenbuhl GS. Running economy and distance running performance of highly trained athletes. Med Sci Sports Exerc. 1980;12:357-60.

6. Costill DL, Thomason H, Roberts E. Fractional utilization of the aerobic capacity during distance running. Med Sci Sports Exerc. 1973;5:248-52. 7. Sparling PB. Physiological determinants of distance running performance. Physician Sports Med. 1984;12:68-77. 8. Farrell PA, Wilmore JH, Coyle EF, et al. Plasma lactate accumulation and distance running performance. Med Sci Sports Exerc. 1979;11:338-44. 9. Bassett DR Jr, Howley ET. Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. 2000;32:70-84. 10. Daniels JT. A physiologist’s view of running economy. Med Sci Sports Exerc. 1985;17:332-8. Fisioterapia 2007;29(5):223-33

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S. Maldonado-Martín

Determinantes del rendimiento de la carrera a pie de larga distancia

11. Larsen HB. Kenyan dominance in distance running. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 2003;136:161-70.

29. Bunc V, Heller J. Energy cost of running in similarly trained men and women. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1989;59: 178-83.

12. Billat V, Beillot J, Jan J, et al. Gender effect on the relationship of time limit at 100 % VO2max with other bioenergetic characteristics. Med Sci Sports Exerc. 1996;28:1049-55. 13. Billat VL, Koralsztein JP. Significance of the velocity at VO2max and time to exhaustion at this velocity. Sports Med. 1996;22: 90-108. 14. Di Prampero PE, Capelli C, Pagliaro P, et al. Energetics of best performances in middle-distance running. J Appl Physiol. 1993; 74:2318-24. 15. Lacour JR, Padilla-Magunacelaya S, Barthelemy JC, et al. The energetics of middle-distance running. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1990;60:38-43. 16. Morton RH, Billat V. Maximal endurance time at VO2max. Med Sci Sports Exerc. 2000;32:1496-504. 17. Noakes TD, Myburgh KH, Schall R. Peak treadmill running velocity during the VO2max test predicts running performance. J Sports Sci. 1990;8:35-45.

30. Helgerud J. Maximal oxygen uptake, anaerobic threshold and running economy in women and men with similar performances level in marathons. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1994;68:155-61. 31. Padilla S, Bourdin M, Barthelemy JC. Physiological correlates of middle-distance running performance. A comparative study between men and women. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1992;65:561-6. 32. Tarnopolsky MA. Gender differences in substrate metabolism during endurance exercise. Can J Appl Physiol. 2000;25:312-27. 33. Daniels J, Daniels N. Running economy of elite male and elite female runners. Med Sci Sports Exerc. 1992;24:483-9. 34. Abe D, Yanagawa K, Yamanobe K, et al. Assessment of middledistance running performance in sub-elite young runners using energy cost of running. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998;77:320-5.

18. Sjodin B, Svedenhag J. Applied physiology of marathon running. Sports Med. 1985;2:83-99.

35. Bergh U, Sjodin B, Forsberg A. The relationship between body mass and oxygen uptake during running in humans. Med Sci Sports Exerc. 1991;23:205-11.

19. Maldonado-Martín S, Mujika I, Padilla S. Physiological variables to use in the gender comparison in highly trained runners. J Sports Med Phys Fitness. 2004;44:8-14.

36. Brisswalter J, Fougeron B, Legros P. Effect of three hours race walk on energy cost, cardiorespiratory parameters and stride duration in elite race walkers. Int J Sports Med. 1996;17:182-6.

20. Di Prampero PE, Atchou G, Bruckner JC, et al. The energetics of endurance running. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1986; 55:259-66.

37. Morgan DW, Martín PE, Krahenbuhl GS. Factors affecting running economy. Sports Med. 1989;7:310-30.

21. Astrand PO, Rodahl K. Fisiología del trabajo físico: bases fisiológicas del ejercicio. Buenos Aires, Argentina: Editorial Médica Panamericana; 1986. 22. Bassett DR Jr, Howley ET. Maximal oxygen uptake: “classical” versus “contemporary” viewpoints. Med Sci Sports Exerc. 1997;29:591-603. 23. Londeree BR. The use of laboratory test results with long distance runners. Sports Med. 1986;3:201-13. 24. Noakes TD. Lore of Running. Human Kinetics. 1991.

38. Bourdin M, Pastene J, Germain M. Influence of training, sex, age and body mass on the energy cost of running. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1993;66:439-44. 39. Medbø JI, Mohn AC, Tabata I. Anaerobic capacity determined by maximal accumulated O2 deficit. J Appl Physiol. 1988;64: 50-60. 40. Bernard O, Maddio F, Ouattara S. Influence of the oxygen uptake slow component on the aerobic energy cost of high-intensity submaximal treadmill running in humans. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1998;78:578-85.

25. Saltin B, Larsen H, Terrados N. Aerobic exercise capacity at sea level and at altitude in Kenyan boys, junior and senior runners compared with Scandinavian runners. Scand J Med Sci Sports. 1995;5:209-21.

41. Morgan DW, Craib M. Physiological aspects of running economy. Med Sci Sports Exerc. 1992;24:456-61.

26. Svedenhag J, Sjodin B. Maximal and submaximal oxygen uptakes and blood lactate levels in elite male middle- and long-distance runners. Int J Sports Med. 1984;5:255-61.

43. Conley DL, Krahenbuhl GS, Burlett LN. Following Steve Scott: physiological changes accompanying training. Physician Sports Med. 1984;12:103-6.

27. Jacobs I, Sjodin B, Kaiser P. Onset of blood lactate accumulation after prolonged exercise. Acta Physiol Scand. 1981;112:215-7.

44. Cavanagh PR, Kram R. The efficiency of human movement – a statement of the problem. Med Sci Sports Exerc. 1985;17:304-8.

28. Bergh U, Ekblom B, Astrand PO. Maximal oxygen uptake “classical” versus “contemporary” viewpoints. Med Sci Sports Exerc. 2000;32:85-8.

45. Brueckner JC, Atchou G, Capelli C. The energy cost of running increases with the distance covered. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1991;62:385-9.

Fisioterapia 2007;29(5):223-33

42. Bransford DR, Howley ET. Oxygen cost of running in trained and untrained men and women. Med Sci Sports. 1977;9:41-4.

Documento descargado de http://www.elsevier.es el 12/08/2016. Copia para uso personal, se prohíbe la transmisión de este documento por cualquier medio o formato.

S. Maldonado-Martín

Determinantes del rendimiento de la carrera a pie de larga distancia

46. Kram R. Muscular force or work: what determines the metabolic energy cost of running? Exerc Sport Sci Rev. 2000;28:138-43.

53. Frederick EC. Scale effects in distance running. Exerc Sport Sci Rev. 1995;23:307-19.

47. Lamb DR. Basic principles for improving sport performance. Sports Science Exchange 8[2], 1-6. 1995. Gatorade Sports Science Institute. Ref Type: Magazine Article.

54. Tanaka K, Matsuura Y. A multivariate analysis of the role of certain anthropometric and physiological attributes in distance running. Ann Hum Biol. 1982;9:473-82.

48. Maldonado S, Mujika I, Padilla S. Influence of body mass and height on the energy cost of running in highly trained middleand long-distance runners. Int J Sports Med. 2002;23:268-72.

55. Peronnet F, Thibault G, Rhodes EC. Correlation between ventilatory threshold and endurance capability in marathon runners. Med Sci Sports Exerc. 1987;19:610-5.

49. Pate RR, Macera CA, Bailey SP. Physiological, anthropometric, and training correlates of running economy. Med Sci Sports Exerc. 1992;24:1128-33.

56. Costill DL, Fox EL. Energetics of marathon running. Medicine and Science in Sports. 1969;1:81-6.

50. Cureton KJ, Sparling PB, Evans BW. Effect of experimental alterations in excess weight on aerobic capacity and distance running performance. Med Sci Sports. 1978;10:194-9.

57. Mahler DA, Loke J. The physiology of marathon running. The Physician and Sports Medicine. 1985;13:85-97.

51. Myers MJ, Steudel K. Effect of limb mass and its distribution on the energetic cost of running. J Exp Biol. 1985;116:363-73.

58. Spencer MR, Gastin PB. Energy system contribution during 200- to 1500-m running in highly trained athletes. Med Sci Sports Exerc. 2001;33:157-62.

52. Thorstensson A. Effects of moderate external loading on the aerobic demand of submaximal running in men and 10 year-old boys. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1986;55:569-74.

59. Lake MJ, Cavanagh PR. Six weeks of training does not change running mechanics or improve running economy. Med Sci Sports Exerc. 1996;28:860-9.

Fisioterapia 2007;29(5):223-33

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