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La fatiga es un concepto amplio que se refiere a una sensación subjetiva de cansancio o falta de energía y motivación para realizar alguna actividad, ya sea a nivel físico o mental.

La fatiga muscular, un tipo de fatiga física, se debe a la sensación de que un músculo no puede seguir realizando un trabajo que ha estado realizando de forma sostenida durante un tiempo. La fatiga muscular, además de la sensación subjetiva, tiene un componente que se puede medir de forma objetiva: la potencia ejercida por el músculo.

Una de las formas de medir la fatiga muscular es el Índice de Fatiga. En concreto, este índice mide la fatiga en condiciones anaerobias y es muy utilizado en el ámbito deportivo como indicador de la resistencia de los atletas al ejercicio intenso.

¿Qué es la fatiga anaerobia del músculo?

Al igual que el resto de células del cuerpo humano, las células musculares utilizan glucosa para obtener la energía que necesitan para realizar su trabajo. Primero, la glucosa es transformada en dos moléculas de piruvato y dos moléculas de NADH (nicotinamida adenina dinucleótido). En esta reacción, conocida como glicólisis, se producen dos moléculas de ATP.

Las dos moléculas de piruvato pueden seguir produciendo más ATP por dos vías diferentes, dependiendo de sí hay oxígeno disponible o no.

  1. Si hay oxígeno disponible, las moléculas de piruvato siguen la ruta conocida como ciclo de Krebs. En el ciclo de Krebs, la energía obtenida de la oxidación del piruvato es utilizada para sintetizar NADH. Posteriormente, el NADH entra en la cadena respiratoria mitocondrial, también conocida cadena de transporte de electrones, y es aquí dónde interviene el oxígeno. Esta ruta, la ruta aerobia, produce 36 moléculas de ATP en las células musculares, 38 en otros tipos de células2.
  2. Si no hay oxígeno disponible, el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria se bloquean; el NADH que no entra en la cadena respiratoria se consume oxidando el piruvato hasta ácido láctico sin producción adicional de ATP. En la ruta anaerobia sólo se producen 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

El bajo rendimiento de la ruta anaerobia se compensa con su velocidad, aproximadamente 100 veces más rápida que la ruta aerobia, Ante un trabajo muscular intenso y repentino, el ritmo cardíaco y el ritmo respiratorio no llevan el suficiente oxígeno a las células musculares. En esta situación, se instaura la ruta anaerobia de forma temporal hasta que se instaure de nuevo la ruta aerobia. Por ejemplo, en las carreras tipo sprint, el atleta pasa de reposo a máxima intensidad en muy poco tiempo y sus músculos recurren a la ruta anaerobia para obtener la energía que necesitan.

La rapidez de la ruta anaerobia hace posible que el músculo responda eficazmente ante un ejercicio repentino, algo sin duda muy útil, pero igual de rápido se produce ácido láctico y se consumen las reservas celulares de glucógeno, principal causa de la conocida como fatiga anaerobia. El músculo se agota y ya no puede seguir realizando el trabajo con la misma potencia. La ruta anaerobia sólo es efectiva en cortos períodos de tiempo, entre 10 y 30 segundos. En este tiempo, la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria deberían haber aumentado y ser capaces de para llevar el oxígeno suficiente para que funcione de nuevo la ruta aerobia.

¿Qué indica el Índice de Fatiga?

Si se realiza un trabajo anaerobio, se descansa durante un breve espacio de tiempo y se vuelve a realizar de nuevo un trabajo anaerobio, la fatiga muscular aparecerá antes. Es decir, el músculo se fatiga cada vez más pronto. Hay, por tanto, una disminución de resistencia anaerobia. Esta disminución es lo que mide el índice de fatiga.

El índice de fatiga, en sentido estricto, mide la tasa de disminución de potencia anaerobia por segundo. Por ejemplo, un índice de fatiga de 10 indica que la potencia disminuye un 10% por segundo durante el desarrollo de un ejercicio en condiciones anaerobias. Por tanto, a mayor índice de fatiga, menor resistencia a trabajos intensos.

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¿Cómo se determina? El test RAST

Existen diversos métodos para determinar el índice de fatiga y por convención se suele utilizar el diferencial de potencia máxima y mínima desarrollada por el atleta3. Uno de los métodos más utilizados es el test de sprinting, más conocido por las siglas RAST, del inglés Running-based Anaerobic Sprint Test. Primero, el atleta hace un calentamiento de 10 minutos, descansa 5 minutos y luego realiza una serie de 6 sprints de 35 m con 10 segundos descanso entre cada uno. En cada sprint se registra el tiempo y se mide la velocidad, la aceleración, la fuerza y la potencia del atleta:

  • velocidad: se divide la distancia recorrida entre el tiempo empleado. Se obtiene la velocidad media del sprint. Se expresa en m/s.
  • aceleración: se divide la velocidad entre el tiempo. Se expresa en m/s2.
  • fuerza: se multiplica el peso del atleta por la aceleración (se expresa en newtons, símbolo N)
  • potencia: se multiplica la fuerza por la velocidad. La potencia se suele expresar en vatios (1 W equivale a 1 J/s (Julio por segundo)).

Se calcula la potencia para cada sprint, se toma la potencia mayor de la serie (Pmax) y se le resta la menor (Pmin). El resultado se divide entre el tiempo total de los seis sprints (T) y se obtiene así el Índice de Fatiga:

Fórmula del índice de fatiga

Ejemplo

Supongamos que un atleta de 80 kg de peso realiza los 6 sprints de 35 m. En el primero registra un tiempo de 4.68 s:

  • velocidad: 35 m / 4.68 s = 7.49 m/s
  • aceleración: ( 7.49 m/s ) / 4.68 s = 1.60 m/s2
  • fuerza: 80 kg * 1.60 m/s2 = 128.00 N
  • potencia: 128 N * 7.49 m/s = 958.72 W

Se realizan los registros y cálculos para los seis sprints y llegamos a estos datos:

#Tiempo (s)Potencia (W)
14.68958.72
24.80886.46
34.97827.90
45.11734.32
55.53577.29
65.78509.04

De la tabla anterior, obtenemos:

  • Potencia máxima: 958.72 W
  • Potencia mínima: 509.04 W
  • Tiempo total: 30.87 s
  • Índice de fatiga: ( 958.72 – 509.04 ) / 30.87 = 14.57

En el ámbito deportivo, un índice de fatiga por encima de 10 se considera alto e indica que el atleta requiere trabajar para mejorar la tolerancia al lactato. Mejorando esta tolerancia aumentará la resistencia anaeróbica, ya que la acumulación de lactato (sal del ácido láctico) es la principal causa de la fatiga anaerobia.

El test RAST es útil para atletas que realizan carreras o movimientos similares. En otros deportes se utilizan otras técnicas para determinar el índice de fatiga; por ejemplo el WANT (Wingate Anaerobic 30 Cycle Test) es más específico para ciclistas.

Referencias

  1. David Nelson y Michael Cox (2004). “Glycolysis, Gluconeogenesis and the Pentose Phosphate Pathway”. Lehningher’s Principles of Biochemistry. W. H. Freeman. ISBN: 0716743396.
  2. Lanzadera de electrones del glicerol-3-fosfato. Wikipedia.
  3. Mohamed Nashrudin Naharudin y Ashril Yusof (2013). Fatigue Index and Fatigue Rate during an Anaerobic Performance under Hypohydrations. PLoS One, 8 (10). doi: 10.1371/journal.pone.0077290.
  4. RAST. BrianMac Sports Coach.

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