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321. Umbral anaeróbico: entrenamiento por debajo, por encima y sus implicaciones (entrenamiento aeróbico parte V)

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El umbral anaeróbico es uno de los conceptos más significativos, si no el que más, en cuanto a resistencia. Es el punto donde, a una intensidad creciente, pasamos de un ejercicio aeróbico a anaeróbico.

Al umbral anaeróbico también se le han dado otros nombres como:

  • Umbral de lactato
  • Umbral anaeróbico
  • Inicio de acumulación de lactato en sangre
  • Inicio de acumulación de lactato en plasma
  • Punto de desviación de la frecuencia cardicaca
  • Máximo estado estable de lactato

Están cerca o incluso en el mismo punto, pero hay bastante controversia entre científicos para determinar el punto exacto en el que el organismo pasa de un tipo de ejercicio aeróbico al anaeróbico, ya que cada uno de ellos mide diferentes variables.

También debemos de tener que en cuenta que no responden igual deportistas entrenados que personas sedentarias.

En este largo artículo voy a resumir el contenido de esta revisión de más de 100 estudios científicos sobre el umbral anaeróbico y su relación con el rendimiento, entrenamiento, etc.

¿Qué mejoras obtenermos al entrenar en umbral anaeróbico (o un poco por encima)?

  • Capacidad aeróbica
  • Umbral anaeróbico

El umbral anaeróbico puede determinarse midiendo el pulso en el deporte que practiquemos, sin necesidad de aparatos sofisticados.

Y lo más interesante de todo, si estás siguiendo esta serie de artículos: El umbral anaeróbico se produce a una intensidad 60% del VO2 max. (±7%)

¿Pero no dijimos que si no pasábamos de una intensidad del 100% no ocurría la magia de la alta intensidad? Parece ser que a mayor intensidad, más magia ocurre, pero no por ir por debajo dejan de producirse estímulos y, por tanto, adaptaciones metabólicas.

¿El VO2 máx es la variable más importante?

En la primera parte (¿Qué es el entrenamiento de cardio?) vimos la importancia del consumo máximo de oxígeno (VO2 máx) y pudo dar la sensación de ser la variable más importante con gran diferencia.

Ahora que he seguido investigando y profundizando en la fisiología del ejercicio, me doy cuenta de que no es ni mucho menos la única. Quizá es la más fácil de comprender, pero hay variables más allá del consumo máximo de oxígeno y los entrenamientos de alta intensidad.

Por ejemplo, personas dotadas con un alto consumo de oxígeno, para ser deportistas que destaquen en su disciplina, necesitan complementarlo con:

  • Aguantar mucho tiempo un porcentaje elevado de su consumo máximo de oxígeno.
  • Ser eficientes en su deporte.

La importancia del consumo máximo de oxígeno, también depende del deporte del que estemos hablando. Por ejemplo (cuanto mayor sea la distancia más correlaciona con VO2 máx):

  • Maratonianos >> 80 ml/kg/min
  • Atletas de medio fondo, ciclistas de carretera y nadadores de larga distancia >> 70 – 80 ml/kg/min
  • Deportes de equipo >> 60 – 70 ml/kg/min
  • Velocistas >> 50 ml/kg/min

En eventos de larga duración, la vía aeróbica es la vía dominante, por lo tanto el VO2 máx se convierte en uno de los factores de más peso para determinar el rendimiento. (Esto parece que contradice lo que vimos en la primera parte. Interesante…)

Vemos que el VO2 más es el factor más significativo en atletas bien entrenados. Es una ventaja, pero no quizá el más importante sea aguantar durante un tiempo determinado a un porcentaje elevado de su VO2 máx.

Un atleta con un VO2 máx menor que otro puede ganarle en una carrera porque es capaz de aguantar más tiempo a un porcentaje más elevado de su VO2 máx.

Esto puede deberse al entrenamiento, ya que atletas muy entrenados son capaces de mantener un alto porcentaje del VO2 máx con una mínima acumulación de lactato.

¿Cómo funciona el lactato?

En el artículo ¿Cómo funciona el cardio metabolicamente? vimos que cuando trabajamos a una intensidad mayor que el VO2 máx, vamos a acumular ácido láctico o lactato (se pueden llamar de las dos maneras).

Pero la producción de lactato no ocurre solamente a intensidades por encima del VO2 máx. Cuando estamos consumiendo glucógeno ya estamos empezando a producir lactato. Voy más allá: cuando estamos haciendo un ejercicio aeróbico estamos produciendo lactato.

Pero más importante que su producción es su concentración. La concentración de lactato en sangre es el resultado del lactato producido menos el lactato que nuestro organismo es capaz de retirar del torrente sanguíneo.

Esto es muy importante porque de primeras parece que sólo con producirlo ya se va a acumular. La retirada del lactato, o quizá sería más preciso decir el reciclaje, es también muy relevante.

Este reciclaje funciona llevando al hígado el lactato para transformarlo nuevamente en glucosa. Se conoce como ciclo de Cori y son las enzimas y transportadores involucradas en este reciclaje las que podemos entrenar. De hecho, las personas entrenadas acumulan menos lactato que las sedentarias a igual carga de trabajo.

Puede que sea la causa de que personas con el mismo VO2 máx tienen diferente resistencia.

¿Qué pasa cuando va subiendo la concentración de lactato en sangre?

Cuando la intensidad del ejercicio va subiendo, comienza a faltar oxígeno en los músculos. Es el punto el que la vía anaeróbica empieza a complementar a la aeróbica, cruzando el umbral anaeróbico.

El umbral de lactato

El umbral de lactato es simplemente el punto en el que producimos más lactato del que somos capaces de retirar. Lo medimos con la concentración de lactato en sangre.

Este aumento de la concentración de lactato no tiene por qué deberse a que se va incrementando su producción a un mismo ritmo de retirada. Puede haber un aumento de la producción de lactato y también un aumento equiparable de su retirada, no produciendo el aumento de la concentración en sangre.

Para verlo de forma más práctica: Al 50-60% del VO2 máx el lactato en sangre no se acumula. En este punto la producción y la retirada tienen un equilibrio.

Al sobrepasar la intensidad del 50-60% del VO2 máx el lactato comenzará a acumularse. Esto es muy interesante, porque en las fuentes que consulté escribiendo el artículo ¿Cómo funciona el cardio metabolicamente? daba la sensación de que necesitábamos trabajar por encima del 100% del VO2 máx para acumular lactato. Vemos que no es así.

Es cierto que por encima del 100% del VO2 máx la acumulación de lactato se dispara, pero ya comienza a incrementarse al 50-60%.

Pero aquí no acaba la película. De nuevo, entran en escena más actores…

La acidosis metabólica

La acidosis metabólica es un incremento en la acidez del plasma sanguíneo. Este trastorno metabólico puede ser el síntoma de una enfermedad, pero si hablamos de ejercicio es algo totalmente normal.

Si trabajamos a la intensidad suficiente también podemos llegar a producir la acidosis metabólica. Parece ser que hay bastante consenso científico en que el principal responsable de la fatiga muscular asociada al ejercicio de alta intensidad sea el descenso que se produce en el pH intracelular, que produce a su vez, la acidosis metabólica.

Se creía que era producida por la acumulación de lactato (ácido láctico > acidosis), pero parece ser que no es así, sino que además éste la retrasa.

«el incremento de la producción de lactato coincide con la acidosis celular que induce la acidosis metabólica. Si el músculo no produjera lactato, la acidosis y la fatiga muscular ocurrirían más rápido y el rendimiento durante el ejercicio sería perjudicado en forma severa.»

fuente

Resumiendo: la acidosis metabólica coincide con la producción de lactato debido a que está causada por reacciones que ocurren a la vez que ella. Pero la producción de lactato retrasa y no causa dicha acidosis.

Cuando comienza a aparecer la acidez, no llegamos a la fatiga de golpe, tenemos la capacidad de compensar una cierta acidez en sangre. Nuestro cuerpo tiene un búfer, un sistema de amortiguación contra la acidez, que son nuestras reservas de bicarbonato en sangre.

Cuando sobrepasamos la compensación de estas reservas, aparece la acidosis metabólica, provocando entre otras cosas, un aumento de la ventilación: el umbral de ventilación anaeróbico.

Umbral de ventilación anaeróbico

Umbral ventilatorio de un corredor de larga distancia. La flecha marca el punto donde el aumento de la respiración se dispara en comparación con el aumento de la intensidad (fuente)

Es el punto en el cual, a igual aumento de la intensidad del ejercicio se pierde la linealidad de la ventilación. Es decir, si voy aumentando la intensidad de forma progresiva, por ejemplo corriendo, llega un punto en el que el aumento de mi respiración se dispara. Ese es el umbral de ventilación anaeróbico. Parece ser que está provocado por la acidosis metabólica.

Coincide, y mucho, con el umbral anaeróbico. Ya vimos que éste se alcanza al 60% del VO2 max:

  • Umbral anaeróbico: 59,8% del VO2 max.
  • Umbral de ventilación anaeróbica: 59,7% del VO2 max.

Aunque coinciden en la mayoría de casos, hay que tener en cuenta que dependiendo del tipo de medición y la prueba, no siempre es así.

Punto de desviación del ritmo cardiaco

Umbral anaeróbico determinado por el punto de desviación del ritmo cardiaco. Vemos cómo llega un punto en el que el pulso no aumenta en relación a la velocidad. Corredor de media distancia. (fuente)

Punto en el que ocurre la desviación de la relación linear entre el ritmo cardiaco y la carga de trabajo durante un aumento progresivo de la intensidad. Uso el mismo ejemplo del punto anterior: Si voy corriendo cada vez más rápido, llega un punto en el que el aumento del pulso ya no es lineal.

Esto es muy interesante, porque antes vimos que la respiración se disparaba, pero en este caso el pulso ya no sube tan rápido como antes. Nuestro corazón ya no bombea con la misma velocidad y por eso necesitamos respirar más rápido para llevar la sangre a los músculos que están trabajando.

Hay una alta correlación con el umbral anaeróbico, pero nuevamente, dependerá del tipo de test porque depende mucho del ejercicio con el que se haga.

Por ello, si quieres saber con cierta precisión tu umbral anaeróbico, tendrás que hacerlo practicando el deporte específico en el que lo quieras conocer: si corres, hazlo corriendo; si montas en bici, hazlo en bici; si remas, hazlo remando…

Si tu deporte es la carrera y haces el test en bici es muy probable que sea bastante impreciso. Ya incluso haciéndolo en tu misma disciplina puede no ser demasiado preciso, por ejemplo, el test de Conconi parece que funciona en corredores, pero no tanto en remeros. Esto según algunos estudios… Habría que ver bien la metodología de cómo se han hecho y a quién.

Rendimiento en resistencia y umbral anaeróbico

Hemos visto que tener un alto consumo de oxígeno es muy importante para rendir en deportes de resistencia, pero también es clave aguantar en el tiempo intensidades de trabajo por debajo del VO2 max.

Las adaptaciones que el entrenamiento por debajo del VO2 max produce también son muy importantes y significativas en cuanto a rendimiento. Por ejemplo, el entrenamiento provoca un aumento de la actividad de las enzimas mitocondriales, las cuales mejoran la resistencia a través de la oxidación de grasa y bajan la acumulación de lactato en sangre a un porcentaje dado del VO2 max.

En deportes de resistencia, podemos decir que el VO2 max nos fija el límite superior de rendimiento, ya que no podemos aguantar mucho tiempo por encima. Vamos al 100% del VO2 max cuando estamos corriendo 1km a tope.

Afectará al rendimiento lo eficientes que seamos a un porcentaje del VO2 max. Para esto, no sólo son importantes las adaptaciones metabólicas, es muy importante tener una técnica eficiente en nuestro deporte.

La velocidad al umbral de lactato es el mejor predictor rendimiento en carrera según distancia.

El umbral anaeróbico encuentra la correlación más alta con rendimiento en maratonianos (98%).

El umbral de lactato correlaciona bastante (95%) entre atletas que corren distancias de 5k y 10k. Es un predictor del rendimiento mejor que el VO2 max, que correlaciona sólo en torno al 66%.

Entrenamiento y umbral anaeróbico

Cada tipo de entrenamiento tiene diferentes efectos en cuanto a las adaptaciones que genera. Esto parece bastante obvio, pero veamos algunos ejemplos.

Tres semanas de entrenamiento de resistencia de bici, bajaron la concentración de lactato en sangre, pero no afectaron al umbral ventilatorio.

Es interesante cómo el tipo de entrenamiento afecta de manera diferente a estos dos parámetros:

  • Entrenamiento HIIT: Aumenta el tiempo hasta llegar al umbral de lactato y al umbral ventilatorio.
  • Entrenamiento cardio tradicional: Aumenta el tiempo hasta llegar al umbral de lactato, pero lo aumenta menos en el umbral ventilatorio.

Quizá lo más interesante de estos datos, es que no se encontró una correlación significativa en el tiempo de comienzo de ambos umbrales entre ninguno de estos protocolos de entrenamiento.

VO2 max y umbral ventilatorio

En personas sedentarias, el umbral ventilatorio se encuentra en torno al 51% del VO2 max. Y ocurre antes que el umbral de lactato (61% del VO2 max).

En personas entrenadas, el umbral ventilatorio se encuentra en torno al 66% del VO2 max, acercándose mucho al umbral de lactato (69% del VO2 max).

Esto me parece muy interesante. En personas que entrenan van de la mano, pero en sedentarios va antes el umbral ventilatorio que el de lactato. ¿Quizá lo natural sea que se encuentren cerca y que la separación que se observa en sedentarios pueda ser un signo de que algo no está bien metabólicamente hablando? No lo sé…

Parece ser que ambos umbrales se asocian y se enlazan causalmente (no casualmente) es decir, que en uno se encuentra la causa del otro.

Intensidad del ejercicio

Si utilizamos el umbral anaeróbico como punto para marcar la intensidad en un ejercicio de larga duración…

  • Si trabajamos por encima del umbral anaeróbico: depleción de glucógeno muy rápida.
  • Si trabajamos por debajo del umbral anaeróbico: depleción de glucógeno mucho más lenta.

La depleción de glucógeno es el vaciado de los depósitos de energía rápida que tenemos almacenada. El glucógeno se compone de glucosa y agua y se almacena en nuestros músculos y el hígado.

Ya vimos en ¿Cómo funciona el cardio metabólicamente? por qué ocurre este consumo de glucosa de forma tan acelerada al sobrepasar el VO2 max, pero aquí estamos viendo que aún lejos de ese punto, en torno al 60-70% del VO2 max (dependiendo de si entrenas o no), ya se produce un consumo de glucosa mucho más significativo que por debajo del umbral de lactato.

Este cambio en cuanto a consumo de glucógeno, puede ser debido a que la elevación de lactato en sangre evita el uso de grasa como combustible (dicho de forma técnica: inhibe la lipólisis), por lo tanto, fuerza el uso de carbohidratos (glucógeno sino ingerimos nada) como combustible.

Nuestro cuerpo viene a decir:

Oye macho, cierra quita el modo ECO que aquí hay que pisar el acelerador.

Tu cuerpo cuando pasas el umbral anaeróbico

Entrenar al nivel del umbral anaeróbico, o cerca de él, cambia nuestros músculos en:

  • Estructura
  • Capacidad oxidativa
  • Capilarización
  • Utilización de sustratos

Estos cambios son los beneficios físicos de la adaptación a entrenar en el umbral anaeróbico y se traducen en:

  • Menor consumo de oxígeno en la ventilación
  • Menor acumulación de lactato
  • Menor depleción de glucógeno a una intensidad dada

No están explicados bioquímicamente como vimos en ¿Cómo funciona el cardio metabólicamente? pero los resultados se me parecen mucho…

Diferencias entre umbral anaeróbico y VO2 max

Dependiendo de la fuente que consultemos encontraremos que el VO2 max se puede mejorar o que sólo puede hacerse de forma muy poco significativa: nacemos con un VO2 max determinado y puede mejorarse algo, justo en la edad de mayor crecimiento, pero una vez que somos adultos hay pocos cambios.

Me parece más lógico decir que es entrenable, por el este argumento:

Si ponemos a hacer un test de VO2 max en una bici a una persona sedentaria dará un resultado muy por debajo de su VO2 max. En cambio, después de semanas de entrenamiento, esa misma persona dará un VO2 max mayor.

¿Por qué? Porque su cuerpo se ha adaptado a ese movimiento y es capaz de exprimirlo a un VO2 max mayor. Antes la fatiga muscular y lo poco habitual de ese gesto daban un resultado muy por debajo.

Antes de estar entrenados (azul) nos quedamos muy por debajo de donde llegamos después de un año de entrenamiento (rojo) (fuente)

Quizá tengamos un VO2 max genético, pero es con el entrenamiento cuando realmente podemos llegar a acercarnos a él y, por tanto, mostrarlo.

En deportes de resistencia el umbral anaeróbico puede ser mejor indicador de resistencia que el VO2 max, ya que el umbral anaeróbico puede mejorar sin que mejore el VO2 max.

En la población general, el entrenamiento aeróbico frecuentemente mejora el ejercicio más intenso correspondiente al umbral anaeróbico sin aumentar el VO2 max. Es decir, el cardio tradicional tiene mejoras relacionadas con el umbral anaeróbico (las que acabamos de ver), pero no aumenta el VO2 max.

En deportes de equipo, como fútbol, el entrenamiento en el umbral de lactato y ventilatorio, mejoró el umbral anaeróbico pero no el VO2 max.

En niños de 11 años, haciendo entrenamientos HIIT al 25% y 50% por encima del umbral anaeróbico durante 5 semanas, mejoró su VO2 max un 19% (aunque en el estudio dice que la mejora no fue significativa…), además de su umbral anaeróbico un 22%.

Entrenamientos HIIT al 80, 90 y 95% del VO2 max durante 7 semanas mejoraron:

  • 5% VO2 max
  • 20% Umbral anaeróbico
  • 19% Umbral ventilatorio

Es interesante porque eran mujeres adultas y mejoraron su VO2 max. Entrenaron 4 días a la semana. También es curioso que hicieron 2 grupos y no hubo diferencias entre ellos en cuanto a los resultados. Uno hacía series de 30 segundos y el otro de 2 minutos. Ambos al mismo ritmo, hasta llegar al agotamiento.

Las mejoras se van tan rápido como vienen. Entrenar durante 9 semanas al 80% del VO2 max puede aumentar significativamente el umbral anaeróbico, pero el mismo tiempo sin entrenar nos devuelve al punto de partida.

Con esto vemos que el VO2 max, aunque menos que el umbral anaeróbico, también puede entrenarse. La diferencia es que para estimularlo, debemos trabajar a una intensidad mayor, más concretamente, al menos, un poco por encima del umbral anaeróbico. A mayor intensidad más lo estimularemos. Tiene sentido…

Para un corredor de fondo o medio fondo es mejor tener un alto VO2 max, pero la velocidad al VO2 max es lo más importante junto con el tiempo que podamos aguantar a un porcentaje elevado del VO2 max (velocidad al umbral de lactato). Puede tener un alto VO2 max pero, por ejemplo, ser poco eficiente en el gesto de carrera, etc.

Aplicando todo esto la práctica: Trabajando con entrenamientos HIIT

Lo más importante, una vez que conocemos el umbral de lactato, es trabajar a esa intensidad durante las series. Por ejemplo, si mi umbral de lactato está a 4 min/km, correré a esa velocidad en los entrenamientos HIIT.

Si trabajo en la máquina de remo y mi umbral está en 2 min/500 (2 minutos el parcial de 500) o su equivalente a watios, pues haré las series a ese umbral.

Funciona mejor, por ser más práctico, fijar la intensidad de las series (traducida a ritmos, potencia, etc) al umbral de lactato, que fijar el VO2 max al umbral de lactato, por ser algo más difícil de medir una vez que estamos entrenando.

Dando una vuelta de tuerca más: para hacerlo más práctico y fácil de llevar a la práctica, algunos entrenadores de medio fondo ajustan los tiempos para las series de 800m a 5.000m sin mirar marcadores fisiológicos. Porque si son series cortas podremos trabajar a una intensidad más elevada y más cercana al VO2 max.

Esto podemos hacerlo si conocemos bien el rendimiento del deportista. Por eso, en pretemporada es mejor ajustarnos a parámetros que podamos medir más objetivamente para ir mejor encaminados.

Conclusiones (de la revisión de estudios)

  • El umbral anaeróbico marca el punto de transición de trabajo aeróbico a anaeróbico.
  • Es el punto en el que la aparición de lactato en sangre es igual a su retirada.
  • Esta intensidad de trabajo está altamente relacionada con el rendimiento en carrera.
  • Entrenar a esta intensidad, o ligeramente por encima, mejorará el umbral anaeróbico. Esto es aplicable tanto a personas sedentarias como a atletas de élite.
  • El entrenamiento a la intensidad del umbral anaeróbico, tanto continuo como en intervalos (HIIT), mejora no sólo el VO2 max, sino también el nivel de umbral anaeróbico.
  • Un método «de campo» para medir el umbral anaeróbico es el de desviación del ritmo cardiaco.

En la siguiente parte veremos un estudio que comparó directamente entrenamientos HIIT con cardio de intensidad moderada y entrenamiento de fuerza, saliendo ganador el grupo de entrenamiento aeróbico tradicional en composición corporal, colesterol y oxidación de grasa.

Fuentes


Anaerobic Threshold: Its Concept and Role in Endurance Sport (Revisión de más de 100 estudios sobre el umbral anaeróbico. Todos los estudios a los que se hace referencia se encuentran en ella)

Art. sobre acidosis metabólica

How Different Respiratory Rate Patterns affect Cardiorespiratory Variables and Performance

Glycogen metabolism in humans

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