El rendiment del cos humà en l'alta competició

Teòrica

Mecanismes de producció d'energia


Qualsevol moviment del nostre cos porta associat un consum d'energia que s'anomena consum energètic. Fins i tot en els moments de repòs absolut el nostre organisme consumeix energia i per tant, lògicament l'activitat del cos mai para totalment. Aquest consum energètic en condicions estandarditzades de repòs rep el nom de metabolisme basal. En canvi, en condicions d'esforç el consum energètic pot superar fàcilment en més de 15 vegades el metabolisme bassal.
Com ja sabem, els nutrients absorbits per l'organisme a partir dels aliments seran la font d'energia per realitzar una activitat física, i per tant podem dir que totes les fonts d'energia les nostre cos sintetitzen unes molècules riques en energia que s'anomenen ATP. Aquestes molècules permeten el moviment muscular segons la reacció següent:
ATP : ADP+ PI+ Energia
Amb l'energia produïda per aquesta reacció, les fibres musculars es poden contraure produint moviment. Per altra banda, la reserva d'ATP en les fibres musculars és reduïda i només permet la realització de moviments durant un espai molt curt de temps, sempre inferior a 10 segons. Per la realització d'esforços més prolongats el nostre organisme mobilitza molècules riques en energia (glúcids, lípids y proteïnes) permetent la recarrega d'ATP

Gràfic 1, cicle de Krebs, es pròpia de la via aeròbica de producció d'energia.

Aquesta mobilització de reserves es realitza mitjançant dos grans grups de reaccions: les vies Aeròbiques i les vies Anaeròbiques. Com el seu propi nom indica, les vies aeròbiques necessiten oxigen del aire per produir energia i en canvi les vies anaeròbiques no utilitzen l'oxigen de l'aire per produir energia.

-Vies Aeròbiques: com ja hem dit abans, les vies aeròbiques necessiten oxigen per produir-se i per tant el seu rendiment és molt diferent entre les persones. Això està en relació directa amb la capacitat que té cada persona de portar l'oxigen del aire fins als músculs, això s'anomena VO2. Aquesta propietat és molt important ja que el rendiment d'un esportista de resistència està determinat pel VO2.
La via aeròbica es pot classificar en tres tipus segons la font d'aliment. Aquests són: la Glucosa, la grassa i les proteïnes.

Utilitzant la glucosa com a aliment: ens permet realitzar un exercici que oscil·la entre 3 i 5 minuts de duració i amb una intensitat força elevada.
Quan ens referim a diferents nivells d'intensitat, volem dir aspectes genèrics que es poden aplicar a quasi tothom, encara que lògicament existeixen diferències que poden arribar a ser importants entre diferents persones o esportistes en funció de factors genètics i de condició física. Però el factor limitant esta constituït per els propis dipòsits de Glucogen. És per aquest fet que podem mantenir aquesta intensitat més enllà dels 60-90 minuts, en funció de la quantitat de glucògen que prèviament hagin sigut omplerts els dipòsits.

Utilitzant la grassa com a aliment: aquesta substància ens permet realitzar un exercici durant un temps pràcticament limitat, encara que d'una intensitat inferior a la de la glucosa. Podem dir que a nivell muscular no hi ha cap factor limitant al realitzar els exercicis en els quals la formació d'energia depèn d'aquest sistema, però fora del propi múscul podem trobar una altra sèrie de factors que en limiten la duració. Un d'aquests factors pot arribar a ser el cansament nerviós a diferents nivells (tant central com perifèric) en funció de la vestimenta i de les condicions ambientals. També podrien sorgir una altra sèrie de "restriccions" com la temperatura corporal, grau de deshidratació,.... Hem d'afegir, però que en aquestes condicions no són gaire habituals donat aquest nivell d'intensitat.

Les proteïnes s'utilitzen poc com a font d'energia i només són útils en esforços de tipus aeròbic. La participació de les proteïnes en la formació d'energia és baixa (entre un 2 i un 5 %), però quan hi ha una disminució del contingut de glucògen muscular, aquest percentatge pot arribar a ser entre el 10 - 12 %, aquesta és una quantitat que ja es pot tenir en compte. En aquest cas el procés d'obtenció d'energia és més lent que en la glucosa i la intensitat que ens proporciona aquest tipus de metabolisme també és inferior a la que ens aporta la glucosa.

-Vies anaeròbiques
Com ja hem comentat, els músculs també són capaços d'obtenir energia sense l'oxigen. En aquestes condicions la potència energètica dels músculs és molt superior a l'energia que obté mitjançant processos aeròbics. L'únic problema és que aquests són de poca durada.
Com les vies aeròbiques, les anaeròbiques també es poden classificar segons la font d'aliment que les origina, com la fosfocreatina o com la glucosa.

Utilitzant la Fosfocreatina com a font d'aliment amb aquesta substància la formació d'energia la podem anomenar Anaeròbica Alàctica. Ens permet realitzar exercicis de molt poca duració però de molta intensitat i és l'energia màxima que pot aconseguir el nostre cos, per exemple un sprint de bicicleta de carretera l'energia s'aconsegueix gràcies a aquest procés.

Utilitzant la glucosa com a font d'aliment, aquest tipus de formació d'energia s'anomena Anaeròbic làctic i a diferència de l'anterior en aquest es produeix àcid làctic com a resultat de les reaccions químiques que obtenen l'energia de la glucosa. Sense la presència d'oxigen aquest àcid làctic te molta importància perquè el seu acumulament va modificant l'acidesa del múscul i també provoca que l'acidificació de tot l'organisme. Pel que fa a la intensitat aquest tipus de reacció és una mica inferior a l'anterior i aquest a diferència de l'altre pot durar més temps fins que el nivell d'acidesa es excessiu.

Els diferents processos energètics musculars
Gràfic 2, processos energètics musculars

Aquí tenim un resum de els les diferents formes de producció d'energia del nostre cos del seu rendiment, temps de iniciació, duració, aliment utilitzat i finalment el factor que els limita.

Gràfic, 3 possibilitats de subministrament energètic

En el gràfic següent es representa la potència generada per els diferents tipus de metabolisme, que per la seva visualització permet assimilar millor ela rendiments de cada un d'ells, si ens fixem en el quadre, el seu títol ja ens diu que la potència es màxima de cada metabolisme, y que d'aquesta manera podem veure la duració que pot mantenir aquesta producció de potència. El que crida més l'atenció d'aquest gràfic és la gran diferència de potència que som capaços de desenvolupar utilitzant el metabolisme anaeròbic en relació al metabolisme aeròbic.

Integracions dels diferents processos energètics musculars

El funcionament dels diversos sistemes de producció que hem explicat anteriorment no és autònom, es a dir que no es que comenci un i quan acaba comenci l'altre sinó que tots poden funcionar alhora el que passa es que l'aportació de cada un en la realització de l'exercici és diferent i està marcat bàsicament per la intensitat de l'exercici. Si nosaltres realitzem un exercici d'intensitat màxima cop pot ser una competició de bicicleta de carretera en contrarellotge, la contribució de les diferents vies energètiques es realitza en funció de la duració de l'exercici tal i com es mostra en gràfic següent,
en ell es pot veure com per realitzar un esforç màxim de 10 segons, l'energia no s'obtindrà només del metabolisme anaeròbic alàctic sinó hi haurà una contribució del metabolisme anaeròbic làctic encara que molt menor. Si allarguem el temps de l'esforç a 1 minut en aquest esforç podem veure que hi ha un canvi en la proporció dels diferents tipus de metabolismes, en aquest esforç disminueix el metabolisme anaeròbic alàctic segons va transcorrent el temps. A partir dels 2-3 minuts de l'esforç, quan es va allargant el metabolisme aeròbic va agafant importància. És per aquesta raó la gran importància del metabolisme aeròbic, que per exemple un ciclista d'alt rendiment en una gran volta. Per millorar les nostres capacitats tenim que tenir una incidència directa en la programació de l'entrenament i per tant no serà el mateix entrenar una característica o una altra i per altra banda tindrem que tenir una clara importància relativa de la participació de cada tipus de metabolisme en el rendiment físic d'una prova concreta que estem preparant. I per tant cada esport de resistència tindrà el seu entreno corresponent.


Percentatge d'energia(%)
Temps(segons)
Gràfic 4, percentatge dels metabolismes energètic en funció del temps

No sempre la pràctica esportiva te una constància en el temps o en la intensitat a mesura que avança la prova amb el que es complica el coneixement de la importància relativa dels diferents tipus de metabolisme. En general en els exercicis prolongats que es realitza a diferents intensitats, la utilització d'una via de producció d'energia o una altra depèn de la intensitat del moment i no de la duració de l'esforç.
Un cop hem vist que la modalitat de formació d'energia muscular es va modificant a mesura que la intensitat varia, així doncs podem pensar que quan nosaltres practiquem un esforç de intensitat baixa, aquesta energia pot estar produïda per el metabolisme aeròbic i dins de l'aeròbic per la combustió de les grasses, amb el que serà l'únic sistema que es posa en marxa, el múscul no necessita fer ús de cap altre tipus de metabolisme més costós, pel que fa a la combustió de les grasses genera prou energia com per realitzar aquest exercici. Però si augmentem lleugerament la velocitat necessitem més energia que seguirà essent obtinguda per la via aeròbica, encara que en aquest cas la combustió de les grasses no satisfà totes les necessitats energètiques i per tant serà necessari utilitzar també la glucosa com a font d'energia amb el que la producció d'energia es una espècie de barreja entre els diferents substrats, si anem augmentant la intensitat arribarà un punt en que l'energia s'obtindrà de la via aeròbica però la font d'energia majoritària serà la glucosa.

Si augmentem la intensitat, el metabolisme aeròbic per si sol no pot generar tota l'energia necessària y per tant els músculs començaran a utilitzar energia procedent del metabolisme anaeròbic làctic i per tant es començarà a produir àcid làctic, encara que no en gaire quantitat. El nostre cos te mecanismes d'eliminació de l'àcid làctic i això fa que no s'acumuli i per tant podrem mantenir la mateixa intensitat durant molt temps.
Si augmentem la intensitat més la intensitat arribarem en un punt en que l'origen de l'energia és quasi tot anaeròbic, això provoca que es comenci a acumular àcid làctic en el nostre cos i si mantenim aquesta intensitat durant un cert temps arribarà un moment en que aquesta substància farà variar el nivell d'acidesa i això provocarà que el sistema es bloquegi amb la conseqüència que tindrem que reduir la intensitat si volem continuar duent a terme l'esforç, també hi hauria la possibilitat de realitzar un esprint per finalitzar amb la conseqüència que el múscul utilitzaria les reserves de fosfocreatina del nostre cos i amb això obtindrem una gran quantitat d'energia a traves del metabolisme anaeròbic alàctic. Tot aquest procés el podem observar en el gràfic anterior, on podem veure la contribució dels diferents sistemes metabòlics en la producció d'energia, segons la intensitat de l'esforç. Com hem pogut anar veient la utilització de els diferents metabolismes depèn de la intensitat de l'esforç. Desprès d'un esforç d'alta intensitat es pot produir una recuperació parcial o total si disminueix la intensitat un temps suficient i per tant l'esportista estaria en condicions de realitzar un esforç d'intensitat màxima o quasi màxima. Hem de tenir clar que de la mateixa manera que desprès d'un entrenament intens es produeix una recuperació de tres dies que li permet a l'esportista tornar a realitzar un entrenament intens, en el curs de l'entrenament també es tenen que fer períodes de recuperació. Aquest factor és un procés essencial en els esports de resistència.


Tutor: Isidre Darnés
Autors:Iscle Martínez Roig i Genís Bou Puig
Curs: 2001-2002