Factores cardiovasculares y térmicos que determinan el rendimiento en algunas modalidades deportivas

Transcripción

1 Factores cardiovasculares y térmicos que determinan el rendimiento en algunas modalidades deportivas José González-Alonso Centre for Human Performance, Exercise and Rehabilitation

2 Fatiga - Incapacidad de mantener la carga, la velocidad y/o las habilidades específicas de un deporte durante el entrenamiento o la competición Limitaciones del sistema nervioso Limitaciones cardiovasculares Limitaciones de músculo esquelético

3 Limitaciones cardiovasculares: ejercicio prolongado 25 Gasto Cardiac Cardíaco! output 20 (l/min) * * * 1 h?! Deshidración Euhidración Mean Presión Mean arterial Arterial arterial! blood! Pressure! pressure media! (mmhg)! 15 Fatiga * * ~ 210 W cicloergómetro;! 60% del VO 2 max! González-Alonso et al. J. Physiol Time (min) González-Alonso et al. J Physiol 1998

4 Gasto Cardíaco! (L/min)! La deshidratación reduce el flujo sanguíneo 4 L/min! Flujo a las! Piernas! (L/min)! 2 L/min! Flujo al tronco,! cabeza y brazos! (L/min)! Deshidratación progresiva 2 L/min!. 60% VO2max! Flujo al antebrazo! (ml/100g/min)! Trunco, cabeza & brazos Euhidración Ta = 35ºC, rh = 50% Tiempo (min)! González-Alonso et al. J Physiol 1998

5 Limitaciones cardiovasculares: Ejercicio máximo! 32 Fatigue Fatigue Gasto cardíaco y! flujo Cardiac a las output piernas! and two-legged (l/min)! blood flow (l/min)!presión arterial! Mean media! arterial blood!(mmhg)! pressure (mmhg) Time (min) ~ 380 W cicloergómetro;! 85% de carga máx.! Hyperthermia Normal Normal González-Alonso & Calbet. Circulation 2003

6 Limitaciones cardiovasculares:! 3. Ejercicio supramáximo! Gasto Gasto cardíaco! cardíaco! (l/min) (l/min) ~ 500 W cicloergómetro;! 110% de la carga pico! Frecuencia cardíaca (lat/min) GC = FC x VS Volumen sistólico (ml) Mortensen et al. J Physiol 2008

7 Impacto de la hipertermia en el gasto cardíaco! 210 Frecuencia cardíaca (lat/min) Heart rate (beats/min) La hipertermia disminuye el gasto cardíaco! Volumen Stroke volume Sistólico (ml/beat) (ml) GC = FC x VS 80 Gasto cardíaco (l/min) Cardiac output (l/min) Temperatura Esophageal temperature esofágica ( C) (ºC) ~ 220 W cicloergómetro;! 60% del VO 2 max! González-Alonso et al. J Appl Physiol 1998

8 El incremento de la extración. de O 2 previene una caída marcada del VO 2 muscular Whole VObody 2 VO 2 (L/min) Whole body VO 2 corporal (l/min) * * * * VO 2 = GC a-vo 2 dif. VO 2 de las Two-legged VO 2 piernas (l/min) (L/min) * * Non-legged tissues VO VO 2 (l/min) 2 Non-legged (L/min) Time (min) Tiempo (min) González-Alonso et al. J Physiol 1998

9 Efectos cardiovascules de la deshidratación Gasto Cardíaco! (L/min)! Ingesta abundante! Ingesta moderada! Pequeña ingesta! Sin líquido! GC = FC x VS! Frecuencia cardíaca! (beats/min)! Volumen sistólico! (ml)! Sin líquido! Pequeña ingesta! Ingesta moderada! Ingesta abundante! Ingesta abundante! Ingesta moderada! Pequeña ingesta! Sin líquido! Intensidad 60% VO 2 max! T a = 35ºC; hr = 50%:! Uso de ventilador. Tiempo (min)! Montain & Coyle. J Appl Physiol 1992

10 Limitaciones metabólicas: Ejercicio máximo! 5 4 ~0.7 l/min VO 2 sistémico Oxygen (l/min) uptake (l/min) EU-normal EU-hyperthermia DH-normal DH-hyperthermia ~ 400 W cicloergómetro;! 90% de la carga pico! Time (s) Caída del VO 2 max con la hipertermia y/o la deshidratación! Nybo et al. J Appl Physiol 2001

11 Limitaciones metabólicas ejercicio máximo Consumo de oxígeno! (L/min)! Control! Deshidratación! Deshidratación + Hipertermia! Ciclismo 400 W! 0.7 L/min! 55% dif. en rendimiento! Frequencia cardíaca! (lat/min)! Rendimiento en la prueba (min)! Nybo et al. J Appl Physiol 2001

12 Limitaciones metabólicas: Ejercicio supramáximo! ~ 500 W cycloergómetro;! 110% de la carga pico! Ejercicio incremental! Ejercicio supramáx. carga constante! Mortensen et al. J Physiol 2008

13 La fatiga se asocia con la hipertermia! Temperatura esofágica Esophageal temperature (l/min) ( C) Esophageal temperature ( C) Temperatura de la piel Mean skin temperature (l/min) ( C) Mean skin temperature ( C) Performance time (min) Rendimiento (min) Performance Rendimiento time (min) González-Alonso et al. J Appl Physiol 1999

14 Efectos de la hipertermia en el sistema! nervioso central EEG (V)

15 Fatiga relacionada con la hipertermia! 40 Fatiga Temperatura Esophageal Temperature esofágica ( C) (l/min) Time (min) Tiempo (min) 3-4 hr Hyperthermia! Control ~ 213 W cycloergómetro;! 60% del VO 2 max! Nielsen et al. Eur J Physiol 2001

16 Relación entre la percepción del esfuerzo y la temperatura corporal! Tasa de percepción del ejercicio (un.) Temperatura esofágica (ºC) Nybo et al. J Appl Physiol 2002

17 Caída del la activación nerviosa central! con la hipertermia?!! α /ß index (% change from 2 min value) Rate perceived exertion,! Bohr units Core temperature, ºC r 2 = 0.98; p = Oesophageal temperature ( C)

18 Caída del flujo cerebral con la hipertermia! Control Hipertermia Ejercicio en bicicleta Recuperación Nybo et al. J Physiol 2002!

19 Implicaciones para el rendimiento 1.!Pruebas de larga duración! 2.!Pruebas de media distancia! 3.!Pruebas de velocidad!

20 Estrés fisiológico antes de la aparición del al fatiga con la deshidratación y la hipertermia Fatiga Frecuencia cardíaca Porcentaje del valor a los 20 min del ejercicio a-vo 2 diff VO 2 corporal VO 2 piernas Presión sanguínea Flujo a las piernas Gasto cardíaco Volumen sistólico Norepinefrina Liberación de lactato de las piernas Epinefrina Resistencia periférica Volumen sanguíneo Flujo del antebrano Flujo cutáneo Tiempo (min) González-Alonso et al. J Physiol 2008

21 Estrés cardiovascular durante ejercicio intenso Estrés térmico maximal Control Control maximal Cardiac Gasto cardíaco output and y flujo two- a Legged las piernas blood flow (L/min) Tiempo (min) González-Alonso & Calbet Circulation 2003

22 El metabolismo muscular disminuye Consumo de O 2 de las piernas (L/min) Aporte de O 2 a las piernas (L/min) Tiempo (min) González-Alonso & Calbet Circulation 2003

23 Estrés cardiovascular antes de la fatiga En las piernas Estrés térmico Circulacióon sistémica Estrés térmico Fatiga Porcentaje del valor a los 30 s del ejercicio Fatiga Control Dif. a-v O 2 VO 2 piernas Flujo piernas Aporte de O 2 piernas Fatiga VO 2 piernas Dif. a-v O 2 Flujo piernas Aporte de O 2 piernas Porcentaje del valor a los 30 s del ejercicio Control Gasto cardíaco Dif. a-v O 2 Frecuencia cardíaca Volumen sistólico Presión arterial Velocidad sangre cerebral Fatiga Dif. a-v O 2 Gasto cardíaco Frecuencia cardíaca Volumen sistólico Presión arterial Velocidad sangre cerebral Tiempo (min) Tiempo (min)

24 Hipertermia reduce el rendimiento en pruebas intermitentes Potencia media (W) Número de esprint Drust et al. Acta Physiol Scand 2005

25 Fatiga en deportes de equipo La deshidratación causa una caída progresiva del rendimiento en las destrezas técnicas del baloncesto! Barker et al. Med. Sci. Sports Exerc. 39: , 2007

26 Protocolo experimental 3 h andando en el tapíz rodante! Ta = 40ºC; 20% rh 70 min! recuperación 80 min! Baloncesto Euhidratación 1% Deshidratación 2% Deshidratación 3% Deshidratación 4% Deshidratación

27 Desh. = FC and Tc

28 Final del ejercicio en la cámara climática Mareado Estenuado Sobrecalentamiento Calambres musculares Fatiga corporal total Fatiga del tren superior Fatiga de las piernas

29 Final del partido de baloncesto Mareado Fatiga corporal total Fatiga del tren superior Fatiga de las piernas

30 Tiros a canasta Deshidratación

31 Tiempo total de esprines

32 Tiempo acciones técnicas de baloncesto Tiros a canasta

33 Estrategias para ameliorar los efectos del estrés térmico

34 1. La aclimación al calor reduce la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal Ejercicio en el tapíz rodante! 5 x 10 min con 2 min descanso Eichna et al. Am J Physiol 163: , 1950

35 2. Enfriamiento antes y después del ejercicio! Reducción de la frecuencia cardíaca y! la temperatura durante el enfriamiento! Control Enfriamiento

36 3. Calentamiento! Calentamiento Carrera a Ta= 31ºC! Comienzo a 9 km/h + 1 km/h! incremento cada 5 min! Enfriamiento Calentamiento! Enfriamiento!

37 4. Ritmo de competición! Distintas estrategias! durante una prueba de! 4000-m en la bicicleta! ergométrica. Cúal es! la influencia de la! hipertermia? Carga de! Trabajo! (W)! Incrementando el ritmo 350 W; 181 b/min 263 W; 164 b/min Manteniendo el ritmo 312 W; 172 b/min 320 W; 184 b/min Lactato = 15.1 mm! RPE = 8.1 Contribución Aeróbica Contribución Anaeróbica Lactato = 15.0 mm! RPE = 8.6 Disminuyendo el ritmo 339 W; 173 b/min 310 W; 183 b/min Lactato = 16.6 mm! RPE = 9.0 Hettinga et al. MSSE 2006!