Kraemer. Fisiología del ejercercio_3ed

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G U ÍA DE G U DE

L US U AR I O S U R I O

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PARTE 1 Fundamentos de la fisiología del ejercicio

PARTE 1 Fundamentos de la fisiología del ejercicio P r lo general, se esp ra q ue esta ay ude a realiz ar mejor nuestro trab ajo. El p rimer lugar donde suelen b uscarse resp uestas es dentro del cuerpo de conocimiento , q ue, en el mundo actual de I nternet y las redes sociales, p uede ser ex tenso. S in emb argo, deb e ev aluarse la ex actitud y la v alidez de la inf ormació n. I dealmente, p rimero deb en c nsultars Rituales y supersticiones en el deporte Los deportistas, más que otros profesionales, utilizan rituales que creen que tendrán un efecto positivo en su rendimiento. La mayoría de los rituales en el deporte se realizan antes de la competición para ayudar a prepararse para el evento que tienen por delante. Se ha dicho que la mayoría de los deportis- tas y entrenadores son supersticiosos; ¿podría ser cierto? ¿Puede ser dañino, tal vez? Todo depende de la eficacia de la superstición, y muchas veces está más relacionado con la psicología del individuo durante la preparación pre- via a la competición. Algunos estudios psicológicos indican que, en algunos casos, los rituales podrían ser eficaces. Todos hemos visto a jugadores de fútbol usando «auriculares» al salir del autobús rumbo al estadio antes del partido, con la suposición de que las canciones o los sonidos que están escuchando los preparan. Otros golpean la pared con un dicho o el nombre de un equipo, o frotan una cabeza o una estatua de piedra al salir al campo o la cancha. La superstición desempeña un papel importante debido al éxito previo al haber realizado la actividad, no como causa y efecto. Dichos rituales también pueden extenderse a la dieta y la nutrición y, en algunos casos, tienen resultados muy positivos o negati- vos basados en la comprensión de la ciencia nutricional. Existe una variedad de rituales y supersticiones conocidos en los deportistas de élite del pasado Sin embargo, no fue sino hasta finales del siglo XVIII (d.C.), gracias a la introducción de técnicas de laboratorio desarrolladas en varios países euro- peos, que los factores fisiológicos involucrados en el ejercicio recibirían por primera vez la categoría de consideración científica. La primera investigación sobre las respuestas fisiológicas y la adaptación del ser humano al ejercicio físico se presentó a principios de la década de 1790 por el químico francés Antoine Lavoisier, quien estudió el consumo de oxígeno en un sujeto de investigación que estaba « escalando » rítmicamente con una pierna en un sis- tema de palancas. A este informe le siguieron varias investigaciones sobre la fisiología durante el siglo XIX, en Alemania, Italia, Suiza, Austria, Dinamarca y Suecia. Una de las primeras publicaciones sobre la fisiología del ejercicio y la medicina del deporte fue la publicación alemana Arbeitsphysiologie (más tarde conocida como Internationale Zeitschrift für angewandte Physiologie ), que comenzó a publicarse en 1928. El volumen 1 de la publicación conte- nía una variedad de artículos relacionados con la bioquímica del músculo esquelético y el ejercicio humano involucrado en actividades l v da diaria y el desempeño laboral. Uno de los primeros laboratorios dedicados íntegramente a la fisiolo- gía de ejercicio fue el Laboratorio Gymatikteoretiske en la Universidad de Copenhague, Dinamarca. El laboratorio se construyó en 1928 bajo el lide- razgo del fisiólogo August Krogh y el médico Johannes Lindhard. El deseo de Lindhard era obtener confirmación científica de las respuestas fisio- lógicas y adaptaciones resultantes del ejercicio y deporte de los alumnos de escuelas primarias y secundarias, cuyos planes de estudio incluían desde hacía muchos años clases regulares de ejercicio físico. Los investigadores de este laboratorio han publicado los resultados de cientos de estudios fisio- lógicos en inglés, danés, sueco y al mán. Un graduado d est laborato- rio, Erik Hohwü-Christiansen, fue contratado en 1941 para la creación d un laboratorio d fisiología del jercicio en Estocolmo, S ecia, en l Gymnastik C ntral Institut (GCI) . Este laboratorio creó líder s destacados en la investi- g ción de la fisiología del jercicio, com Per-Olof Åstrand y Bengt Saltin, que concentraron sus studios en los aspectos cardiovasculare , ntilato- rios y spiratori s de eje ución del ejercicio humano. Asimismo, la fisiolo- El ob jetiv o de la inv estigació n es ob tener comp rensió n y encontrar resp uestas a p reguntas q ue imp actan en las p rá cticas del camp o de las ciencias del ejercicio y el dep rt . CUADRO 1-5 ¿SABÍA USTED? Grecia y la antigua China. En ambas culturas, se creía que la actividad física regular mejoraba el desempeño de la resistencia y la fuerza, y podía ser beneficiosa para la salud y el bienestar generales. La participación en activi- dades físicas organizadas acabó evolucionando hacia deportes competitivos en ambas áreas, con énfasis en la lucha, pruebas de atletismo (correr, saltar, lanzar), y el levantamiento de pesas. En Grecia, los antiguos Juegos Olímpi- cos se iniciaron a finales del siglo VIII a.C. CUADRO 1-1 OPINIÓN EXPERTA Fisiología del ejercicio a lo largo de los años Howard G. Knuttgen, P H D Senior Lecturer Department of Physical Medicine and Rehabilitation Harvard University Medical School Charlestown, Masachussetts Diversos manuscritos y dibujos conservados con- firman que el interés por las demandas fisioló- gicas y los beneficios para la salud del ejercicio físico comenzó ya en el siglo VII a.C. en la antigua

9 El interés en la fisiología del ejercicio en Estados Unidos inicia en la década de 1920 con Edward C. Schneider (Wesleyan University, Connec- ticut) y Peter V. Karpovich (Springfield College, Massachusetts). El primer libro de texto sobre fisiología del ejercicio, bajo el título Textbook of Muscu- lar Activity , fue publicado por Schneider en 1933. El primer laboratorio importante para la investigación centrada en la fisiología del deporte en este país se creó en 1927 en la Universidad de Harvard; se denominaba Har- vard Fatigue Laboratory . Fue dirigido por el Director científico David Bruce Dill, quien, con sus compañeros de trabajo, produjo más de 300 publicacio- nes científicas durante su existencia, de 1927–1947. Científicos de muchos países europeos, como Dinamarca, Suecia, Italia, Francia y Bélgica, acudie- ron a este laboratorio para colaborar en las investigaciones que se hacían en este. Los graduados estadunidenses de este centro progresaron constante- mente, hasta que en la década de 1940 establecieron sus propios programas de investigación en la Universidad de Illinois, la Universidad de Indiana, la Universidad de Iowa, la Universidad del Sur de California, la Universidad de California en Los Ángeles y la Universidad de California en Santa Bárbara. El número de laboratorios de fisiología del ejercicio en todo el mundo ha aumentado de menos de 20 laboratorios en 1950, confinados a Europa y Estados Unidos, a varios centenares, con la adición de instalaciones de inves- tigación en Asia, África, América Central y del Sur, y la región del Pacífico. Muchos de estos laboratorios están ubicados en facultades y universidades afiliadas a departamentos de fisiología, biología, kinesiología, ciencias de la salud y educación física. Muchos otros de estos laboratorios están afiliados a facultades de medicina, sus hospitales de enseñanza asociados y otras ubi- caciones clínicas. Esto es especialmente cierto en aquellos programas enfo- cados en la identificación de factores de riesgo y rehabilitación cardíacos. Huelga comentar una curiosidad: desde h ce miles de años se cree que la participación regular en ejercicio físico y el deporte competitivo sirven para mejorar la salud y el bienestar de hombres, mujeres y niños, pero solo durante los últimos 100 años se ha obtenido y presentado información cien- tífica para confirmar esta creencia. La ciencia de la fisiología del ejercicio se ha reconocido como un área de investigación vital para comprender la fun- ción y salud humanas. Lecturas adicionales Golden M. Sport and Society in Ancient Greece . Cambridge University Press. Cambridge, United Kingdom 1948. Horvath SM. The Harvard Fatigue Laboratory, Its History and Contribution . Pren- tice Hall, Upper Saddle River, N.J., USA 1973. Knu tgen HG, Ma C, Wu Z. Sport in China. Human Kinetics , Champaign, IL, USA 1990. Tipton CM. History of Exercis Physiology. Human Kinetics , Ch mpaign, IL, USA 2014. o «no responden» a una determinada dieta o tipo de entrenamiento. La gente suele recurrir a este método como alternativa cuando se carece de investigación cientí ca sobre cierto tema. Muchos investigadores que abordan el tema de aquellos que «responden» o «no responden» a un tratamiento muestran las res- puestas de cada sujeto, además de la respuesta promedio, para per- mitir que el lector pueda acceder a la variabilidad de las respuestas individuales ( v. un ejemplo en la g. 1-2). A continuación, se mues- tran diversos ejemplos de métodos de prueba y error. Considérese la base objetiva de cada uno y en cuáles podrían ser los posibles efec- tos negativos de utilizar este enfoque para encontrar una respuesta. También, considérese lo que signi caría que no todas las personas respondan de la misma manera. 1. Probar diferentes dietas para perder peso para ver cuál funciona mejor. las rev istas científicas q ue contienen estudios rev isados p or p ares o rev isiones sob re el tema de interé s. Ex isten much as rev istas en l camp o de las ciencias del ejercicio y el dep ort , e incluso má s n los camp o asociados de nutrició n, fisiología, medicina y ep idemiología ( cuadro 1- 2 ) . L os lib ros y las rev istas p rof esionales tamb ié n desemp eñ an un p ap el en el intento de comp render y / o resp onder a p reguntas sob re un tema determinado. C uando no se encuentran resp uestas, ex iste la necesidad de realiz ar má s inv estigaciones p ara ob tener y del presente. Por ejemplo, el ritual de la superestrella de la NBA LeBron James de lanzar una tiza al aire, que tuvo altos y bajos en las redes sociales y los fans, o la leyenda de la NBA Michael Jordan, que usaba los pantalones cortos del equipo Tar Heels de Carolina del Norte debajo del uniforme de los Chicago Bulls. El jugador de béisbol Wade Boggs comía pollo antes de cada partido, lo que le valió el sobrenombre de «hombre pollo». Mia Hamm siempre ataba los cordones de sus zapatos de derecha a izquierda para reducir la ansiedad, y Serena Williams usaba el mismo par de calcetines durante todo un torneo o rebotaba la pelota una cantidad específica de veces en momentos especí- ficos durante un partido (cinco veces antes de un primer servicio, dos veces antes de un segundo servicio). A la jugadora de baloncesto femenino de la WNBA Tamika Catchings, jugadora del equipo Indiana Fever, no le gusta ser supersticiosa, así que intenta hacer algo diferente en cada partido, y Diana Taurasi, del equipo Phoenix Mercury de la WNBA, toma una siesta antes de cada partido, incluso si es en mediodía, para estar preparada. Por tanto, la eficacia de los rituales y las supersticiones es discutible, pero los deportistas creen que les ayuda a prepararse y a tener un mejor rendimiento. gía del músculo esquelético se estudió en Estocolmo tanto en el GCI como en el Hospital Karolinska, donde se adoptó la técnica de biopsia por punción con aguja para la obtención de tejido de músculo esquelético de sujetos humanos y el análisis de los cambios en el trifosfato de adenosina (ATP), la fosfocreatina, el glucógeno y el ácido láctico como resultado del ejercicio y de programas de acondicionamiento físico.

En Opinión experta se ofrecen posturas y perspectivas de primera mano de expertos en la materia relacionadas con el contenido presentado en el capítulo.

C APÍ TU L O 1 Ap licació n de la inv estigació n en la p rá ctica cotidiana de la fisiología del ejercicio

Los cuadros ¿Sabía usted? proporcionan información interesante sobre los conceptos presentados en el texto.

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Los cuadros Aplicación de la investigación describen en profundidad cómo aplicar los resultados de la investigación en situaciones de la vida real que pueden encontrarse en la práctica. SAMPLE Reformular una hipótesis Es importante comprender que una hipótesis es solo un concepto o conje- tura sobre cómo puede funcionar algo. Cualquier comprensión sobre algo en la investigación se basa en las condiciones (variables independientes) que afectan las variables de resultado (variables dependientes) o la capacidad para medir un fenómeno. Reformular una hipótesis gira en torno al concepto de la posibilidad de que existan alternativas. En la investigación, esencial- mente se prueba lo que se denomina una «hipótesis nula», una condición en la que no habrá diferencias en las comparaciones. Cuando existen dife- rencias, entonces debe rechazarse la hipótesis nula y aceptar lo que se llama hipótesis alternativa basada en las condiciones que la produjeron. Reformu- lar una hipótesis no es más que probar la viabilidad de una hipótesis alter- nativa con diferentes condiciones. En 2018, en una revisión de Ludwig y cols. en la revista Science se presentó un ejemplo real de este concepto de reformulación de hipótesis. ¿Es realmente cierto que una dieta alta en grasas puede ser perjudicial para la salud general y provocar diabetes, obesidad y otros problemas de salud? Esta ha sido la creencia durante décadas y, por tanto, se han pro- movido dietas bajas en grasas y altas en carbohidratos. Paradójicamente, durante los últimos 50 años la obesidad y la diabetes han seguido aumen- tando exponencialmente en todo el mundo. Por tanto, tal vez debería re- formularse la hipótesis de que lo que todos deberíamos comer es una dieta baja en grasas y alta en carbohidratos. En la actualidad, se han comenzado a realizar más investigaciones enfocadas en este tema. Ahora parece que una dieta baja en carbohidratos debidamente formulada puede ser muy efi- caz para ayudar a prevenir y tratar la diabetes, además de ayudar a combatir la obesidad. Actualmente se están examinando muchos mecanismos como mediado- res de estos cambios positivos asociados con una dieta baja en carbohidra- tos debidamente formulada. Parece que las «cetonas» y la cetosis fisiológica son los principales mediadores de los efectos positivos por medio de la eli- minación del papel negativo de múltiples picos de insulina durante el día. También parece que cada individuo tiene un nivel de tolerancia a la ingesta de carbohidratos. Por tanto, el papel de las grasas en la dieta ha experimentado ahora un cambio de paradigma difícil de aceptar para muchos, ya que puede ir en contra de lo que se ha creído durante años. Además, no considerar el preocupaciones. Por ejemplo, no tener su cientes descansos para beber agua necesarios para una correcta hidratación durante la prác- tica deportiva o practicar con el calor del día porque así es como siempre se ha hecho. Las tradiciones deben evaluarse por su e cacia cientí ca y base objetiva actual. Considérese en qué sentido pueden afectar este tipo de tradiciones, y si pudieran ser dañinas o no. A continuación, se muestran algunos ejemplos de conceptos basados en la tradición: 1. Un jugador acaricia la mascota de la escuela antes de cada partido local creyendo que esto resultará en una victoria. 2. Se utiliza la misma práctica de calentamiento a tes de cada partido. 3. Un jugador siempre come la misma comida antes del partido. 4. Solo se utiliza un tipo de programa de entrenamiento por inter- valos en un programa de acondicionamiento deportivo. Prueba y error El método de «prueba y error» se utiliza comúnmente para encon- trar una respu sta, pero es una écnica de « cierto o fallo». Este enfoque consiste básicamente en probar una acción y ver si provoca el resultado deseado, y suele utilizarse en muchas áreas del ejercicio y el deporte. Puede considerarse como un proceso de «miniexperi- mentos». Si los datos cientí cos y la comprensión de un tema se utilizan en conjunto con este enfoque, puede ser un método e ciente. Sin embargo, siempre debe tenerse precaución, ya que los ensayos alea- torios no son verdaderos experimentos y pueden originar una res- puesta incorrecta a la pregunta formulada. Muchas veces se debe a que el contexto y las condiciones del ensayo no están controlados. Sin embargo, este enfoque es popular porque no todas las perso- nas responden con la respuesta promedio que resulta de pruebas en investigación experimental for al. Por tanto, los deportistas individuales prueban diferentes méto- dos de dieta o capacitación y ven cómo les funciona o si «responden» contexto de los estudios puede generar confusión en la comunidad laica porque la investigación parece ser contradictoria. Comprender el proceso científico como profesional en ciencias del deporte permite proporcionar información sobre la interpretación de los resultados de la investigación y su generalización. Lecturas adicionales Bhanpuri NH, Hallberg SJ, Williams PT, et al. Cardiovascular disease risk factor responses to a type 2 diabetes care model including nutritional ketosis indu- ced by sustained carbohydrate restriction at 1 year: an open label, non-rando- mized, controlled study. Cardiovasc Diabetol . 2018;17(1):56. Ludwig DS, Willett WC, Volek JS, et al. Dietary fat: from foe to friend? Science . 2018;362(6416):764–770. Miller VJ, Villamena FA, Volek JS. Nutritional ketosis and mitohormesis: poten- tial implications for mitochondrial function and human health. J Nutr Metab . 2018;2018:5157645. Volek JS, Freidenreich DJ, Saenz C, et al. Metabolic characteristics of keto-adap- ted ultra-endurance runners. Metabolism . 2016;65(3):100–110. 2. Para nes de prescripción de ejercicio, probar un ritmo de carrera para ver si provoca la respuesta deseada en la frecuencia cardíaca. 3. Para nes de prescripción de ejercicio, intentar levantar un peso para ver si permite el número de repeticiones 4. Tratar de ingerir una cierta cantidad de proteína para ver si ayuda a desarrollar músculo. 5. En el béisbol, cambiar el agarre del lanz miento para v r si pro- duce una mejor bola curva. 6. Cambiar el pie avanzado en el comienzo de un esprint para ver si resulta en un inicio más rápido. Sesgo Por lo general, se iensa qu el s sg es negativo, ya que es una pre- ferencia o inclinación que muchas veces puede inhibir las respuestas imparciales a una pregunta. Sin embargo, si el sesgo se basa en datos cientí cos, entonces puede ser positivo. Por el contr rio si se llega a c clusi nes basadas en fact r s distintos de la evidencia fáctica, el sesgo puede ser perjudicial en 02/09/21 13:32 CUADRO 1-4 APLICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

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Intuición La intuición se re ere a saber algo sin ningún argumento o evi- dencia para corroborarlo. La respuesta a la pregunta se percibe o se siente correcta, con independencia de cualquier experiencia o cono- cimiento empírico previo. Aunque la intuición se usa a menudo en el proceso de toma de decisiones en una profesión, incluso en la

3. Creo que sería una buena idea realizar un estiramiento estático justo antes de mi último intento en el salto de altura. 4. Creo que el mejor momento para competir es a primera hora de la mañana. 5. Creo que para las mujeres es demasiado estresante correr un maratón. 6. Creo que si una mujer levanta pesas será muy corpulenta.