Qué duda cabe que un parámetro que sea capaz de predecir la tasa metabólica y la carga de trabajo más alta que puede ser mantenida durante largos periodos de tiempo va a tener aplicación en numerosas áreas.
Así, y aunque en un principio el “umbral anaerobio” fue propuesto para la valoración funcional de pacientes cardiópatas (Wasserman, McIlroy, 1964), con el tiempo ha demostrado su utilidad también en la evaluación de pacientes respiratorios, y como coadyuvante en el diagnóstico diferencial entre pacientes cardiópatas y pulmonares (Weber y cols, 1982; Matsumura y cols, 1983; Kanarek, Hand, 1984; Singh, 2001); habiendo resultando también útil en la validación de los resultados de diferentes intervenciones terapéuticas (Clausen, 1976; Ribeiro, Hartley, Colucci, 1985); y en medicina del trabajo, en el diagnóstico diferencial de dolencias que limitan la capacidad física (Jones, 1988; Wasserman y cols, 2005), y en la valoración de la capacidad funcional y del daño corporal (Hansen, Sue, Wasserman, 1984).
Sin embargo, quizás donde mayor repercusión y aplicación ha tenido ha sido en el ámbito de las ciencias del deporte, un hecho no considerado por Wasserman y McIlroy (1964) cuando propusieron el término. Ello es debido a: 1) su importancia como indicador de la capacidad funcional y del nivel de resistencia aeróbica, tanto de individuos sanos y deportistas como de pacientes sometidos a programas de acondicionamiento físico (Davis y cols, 1979; Coyle y cols, 1983; Péronnet y cols, 1987; Myers, Ashley, 1997; Bosquet, Léger, Legros, 2002; Meyert
y cols, 2005); 2) su relación con el rendimiento en ejercicios de resistencia (Hollman, 1961; Farrell y cols, 1979; Davis, 1985a; Noakes, 1988; Coyle y cols, 1988; Billat, 1996; Myers, Ashley, 1997; Lucía y cols, 1998; Basset, Howley, 2000); y 3) su papel como punto de referencia para la determinación y prescripción de las intensidades de trabajo (Kinderman, Simon, Keul, 1979; Billat, 1996; Bosquet, Léger, Legros, 2002; Chicharro, Calvo, Fernández, 2003; Svedahl, MacIntosh, 2003; Meyert y cols, 2005), y para la valoración de los efectos de los programas de entrenamiento llevados a cabo (MacDougall, 1977; Katch y cols, 1978; Davis y cols, 1979; Sady y cols, 1980; Yoshida, Suda, Takeuchi, 1982; Ready, Quinney, 1982; Dennis y cols, 1982; Williams, Eston, 1989; Londeree, 1997; Jones, Carter, 2000). Así pues, no es de extrañar que las pruebas de valoración funcional para la detección de los umbrales hayan tenido y tengan un amplio eco entre las diferentes poblaciones de deportistas (Sjödin y cols, 1982; Jenkins, Quigley, 1990; Rusko, 1992; Beneke, 1995; Billat, 1996).
5.1.- RELACIÓN DEL FENÓMENO UMBRAL CON LA CAPACIDAD DE RESISTENCIA AERÓBICA.
La resistencia aeróbica ha sido definida como la capacidad de sostener una alta fracción del VO2máx durante un largo periodo de tiempo (Tokmakidis y cols, 1987; Péronnet y cols, 1987;
Péronnet, Thibault, 1989), por lo que está estrechamente relacionada con el fenómeno umbral. El umbral anaerobio, expresado en relación al VO2 tanto en términos de flujo (l/min ó
ml/kg/min) como en forma de porcentaje respecto al VO2máx (%VO2máx), está más elevado en
deportistas entrenados en resistencia que en sujetos sedentarios. Así, mientras Davis y cols (1976), y Davis y cols (1979), encontraron el umbral anaerobio alrededor del 50-60 % del VO2máx
en sujetos sedentarios, Farrell y cols (1979), lo encontraron alrededor del 70-80 % del VO2máx en
deportistas entrenados en resistencia.
5.2.- RELACION DEL FENOMENO UMBRAL CON EL RENDIMIENTO EN PRUEBAS DE RESISTENCIA.
El “fenómeno umbral”, en cualquiera de sus variantes, es un importante determinante del grado de tolerancia al ejercicio de larga duración, debido a los efectos perjudiciales que la acidosis metabólica ejerce sobre los músculos y otros órganos. Representa, por tanto, uno de los principales parámetros pronosticadores de rendimiento en pruebas de larga duración, y es independiente del VO2máx (Péronnet, Thibault, 1989).
Durante mucho tiempo fue el VO2máx el parámetro más utilizado como determinante e
indicador más relevante del rendimiento en pruebas de media y larga duración (Saltin, Åstrand, 1967), motivo por el que su determinación se ha convertido en rutinaria en la valoración funcional de los deportistas; sin embargo, con el tiempo el centro de atención se ha ido desplazado progresivamente hacia el “fenómeno umbral” como verdadero factor de predicción de rendimiento en pruebas de resistencia. Ello ha sido debido a varias razones: 1) los estudios realizados a tal efecto han mostrado pobres correlaciones entre el VO2máx y el rendimiento cuando
se han comparado deportistas con VO2máx similares (Costill y cols, 1973; Conley, Krahenbuhl,
1980; Hagberg, Coyle, 1983; Sjödin, Svedenhag, 1985), ya que no necesariamente obtienen los mismos resultados (Costill, Winrow, 1970, Conley, Krahenbuhl, 1980); 2) un deportista con un VO2máx más bajo que otro puede compensar esta desventaja utilizando en carrera una fracción
más alta de su VO2máx, con lo cual puede igualar e incluso superar el VO2 utilizado en carrera por
el deportista con el VO2máx más alto (Costill, Thomason, Roberts, 1973; Sjödin, Svedenhag,
1985); 3) los deportistas que pueden utilizar una mayor fracción del VO2máx durante largos
periodos de tiempo obtienen mejores resultados que aquellos que utilizan una fracción más baja (Costill, Winrow, 1970; Costill, Thomason, Roberts, 1973; Farrell y cols, 1979; Bosquet, Léger, Legros, 2002); y 4) el rendimiento de los deportistas entrenados en resistencia continúa aumentando incluso cuando el VO2máx ya no aumenta más (Murase y cols, 1981). En
consecuencia, todo indica que la capacidad de realización de ejercicios de larga duración depende en gran medida del fenómeno umbral (Farrell y cols, 1979; Kumagai y cols, 1982; Powers y cols, 1983; Tanaka, Matsumura, 1984), y que éste es un mejor pronosticador del rendimiento que el VO2máx (Farrell y cols, 1979; Hagberg, Coyle, 1983; Heck, Mader, Mader, 1985; Yoshida y cols,
1987).
De acuerdo con lo anterior, diferentes tipos de umbrales lácticos y ventilatorios han sido correlacionados con el rendimiento físico obtenido en pruebas de media y larga duración (Farrell y cols, 1979; LaFontaine, Londeree, Spath, 1981; Kumagai y cols, 1982; Tanaka, Matsumura, 1984).
Así, Farrell y cols (1979), ya mostraron en un estudio realizado sobre 13 corredores de maratón, que de los diferentes indicadores propuestos para predecir el rendimiento (economía de carrera, porcentaje de grasa corporal, VO2máx de las fibras ST, y umbral anaerobio) la velocidad
de carrera en treadmill correspondiente al umbral anaerobio fue la que obtuvo la mayor correlación (r=0,98) con el rendimiento obtenido durante la carrera, y que el valor del VO2
equivalente a la velocidad media de los corredores durante la carrera osciló alrededor de un ±5 % del VO2 existente en el umbral anaerobio.
Kinderman, Simon y Keul (1979); y Stegmann y Kindermann (1982), por su parte, comprobaron que durante la realización de actividades de duración comprendida entre 30 y 60 minutos pueden tolerarse concentraciones sanguíneas de lactato que oscilan entre 3 y 5 mmol/l. Para Davis (1985a), esto demuestra que los ejercicios de resistencia de duración más corta pueden realizarse por encima del umbral anaerobio.
Sjödin y Jacobs (1981), y Karlsson y Jacobs (1982), demostraron la existencia de una correlación entre el rendimiento en ejercicios de resistencia y la carga de trabajo a partir de la cual se inicia el acúmulo sanguíneo de lactato (OBLA).
Kumagai y cols (1982), correlacionaron los tiempos realizados por 17 corredores en sendas carreras de 5 y 10 Km con el umbral anaeróbico y el VO2máx, encontrando unas
correlaciones de r=0,95 y r=0,84 entre los tiempos de carrera y el umbral anaerobio, y de r=0,65 y r=0,67 entre los tiempos de carrera y el VO2máx, respectivamente.
Powers y cols (1983), encontraron en un trabajo realizado sobre 9 corredores, una alta correlación (r=0,94) entre el umbral anaerobio y los tiempos realizados en una carrera de 10 Km, mientras que las correlaciones encontradas entre los tiempos y la economía de carrera, y los tiempos y el VO2máx fueron mucho más pequeñas y no significativas (r=0,51 y r=0,32,
respectivamente).
Tanaka y Matsumura (1984), compararon el umbral anaerobio y el OBLA con el rendimiento obtenido en una carrera de maratón, encontrando que la velocidad de carrera media durante la maratón fue casi idéntica a la velocidad de carrera equivalente al umbral anaerobio en treadmill, y significativamente menor que la existente en el OBLA.
Para Loat y Rhodes (1993), el umbral láctico posee una alta correlación con el rendimiento en ejercicios de resistencia, siendo la intensidad de trabajo equivalente al IAT la intensidad de ejercicio a la cual el rendimiento es máximo y capaz de ser mantenido al menos 50 minutos. Estos mismos autores también comentan que el VT tiene una alta correlación con el rendimiento en pruebas de distancias que oscilan entre 5 y 41,6 Km.
Para Myers, y Ashley (1997), el nivel de trabajo que los deportistas pueden mantener antes de la acumulación de lactato es un seguro pronosticador del rendimiento en resistencia.
Para Bassett y Howley (2000), la velocidad en el umbral láctico es el mejor pronosticador fisiológico de rendimiento en pruebas de larga distancia.
Para Lajoie, Laurencelle, y Trudeau (2000), a intensidad umbral el ejercicio puede ser mantenido hasta 60 minutos, en tanto que por debajo de dicha intensidad puede ser mantenido durante varias horas (Svedahl, MacIntosh, 2003).
Para Davis (1985a), la razón fundamental que explica la estrecha relación existente entre el umbral anaerobio y el rendimiento en ejercicios de resistencia está relacionada con la tasa de utilización del glucógeno muscular. Debido a que el ejercicio de alta intensidad y larga duración induce una depleción de los depósitos de glucógeno (Karlsson, 1971a; Rosell, Saltin, 1973), el ejercicio realizado un poco por debajo del umbral anaerobio podría dar como resultado una menor reducción de los depósitos musculares de glucógeno en relación con el ejercicio realizado por encima del umbral, por lo que podría ser tolerado durante más tiempo. Esto es debido a que la tasa de utilización del glucógeno durante la glucólisis anaerobia es 18-19 veces mayor que la existente durante la fosforilación oxidativa para el mismo rendimiento energético. En este sentido, Boyd y cols (1974), ya demostraron que el aumento de la concentración sanguínea de lactato inhibe la lipólisis, por lo que aumenta la tasa de utilización de los carbohidratos de forma obligada. Sin embargo, es muy posible que existan otras razones, tanto o más poderosas que la esgrimida por Davis (1985a), para explicar la relación existente entre el fenómeno umbral y el rendimiento en pruebas de resistencia. No obstante, y en última instancia, para Davis, (1985b), la importancia del concepto y la utilidad del umbral anaerobio no dependen tanto del mecanismo de aumento del lactato sanguíneo como del alto grado de asociación, primero predicha teóricamente y después demostrada experimentalmente, entre la tolerancia al ejercicio y el comienzo de la acidosis láctica.
5.3.- RELACIÓN DEL FENÓMENO UMBRAL CON EL ENTRENAMIENTO.
Con frecuencia el concepto de umbral anaerobio es referido también a los programas de entrenamiento. Así, los umbrales son bastante sensibles al entrenamiento de resistencia, parece ser que los lácticos más que los ventilatorios (Acevedo, Goldfarb, 1989), de tal forma que su determinación tiene mayor aplicación sobre la evaluación de los efectos del entrenamiento aerobio que la determinación del VO2max (MacDougall, 1977; Katch y cols, 1978; Williams, Eston,
1989).
Numerosos estudios han mostrado que el entrenamiento a una intensidad cercana a la de los umbrales induce un desplazamiento hacia la derecha de la curva de lactato y un concomitante aumento del VO2max y del umbral expresado en forma de % VO2max (Davis y cols, 1979; Sady y
cols, 1980; Yoshida, Suda, Takeuchi, 1982; Ready, Quinney, 1982; Dennis y cols, 1982; Myers, Ashley, 1997; Londeree, 1997).
Así, Davis y cols (1979), tras evaluar a nueve sujetos varones, de edad media, sanos, antes y después de un entrenamiento de resistencia de 9 semanas de duración, encontraron que
estos habían aumentado el umbral anaerobio en un 44 %, expresado en relación con el VO2, y en
un 15 % expresado en relación con el VO2max. También encontraron aumentos en el VO2max
(25%), VE máximo (19 %), y carga de trabajo máxima (28 %). El entrenamiento no alteró el estadio estable del VO2 durante el trabajo submáximo, mientras disminuyó significativamente la
VCO2, el VE, el RER, y el VEO2. Los autores concluyeron que el umbrtal anaerobio está
profundamente influenciado por el entrenamiento de resistencia.
En relación con el VT, Gaesser, Poole y Garder (1984), realizaron un estudio en sujetos, antes y después de llevar a cabo un plan de entrenamiento en cicloergómetro, observando una absoluta falta de correlación entre los cambios en el VO2máx y el VT. Así, mientras el VO2max
aumentó un 10 %, el VT no se modificó.
En otro estudio, Poole y Gaesser (1984), observaron un desplazamiento del LT hacia porcentajes de VO2máx más altos y mayores cargas de trabajo en sujetos entrenados; sin embargo,
el desplazamiento del VT fue mucho menos pronunciado. Por tanto, el entrenamiento indujo una clara separación entre el VT y el LT.
Por otra parte, la determinación del umbral anaerobio proporciona un punto de referencia para la determinación de la intensidad de trabajo de los programas de entrenamiento (Svedahl, MacIntosh, 2003). Así, Hollmann y cols (1981), ya sugirieron que la mejora del rendimiento en pruebas de larga duración es mayor si la intensidad del entrenamiento es prescrita a partir del umbral anaerobio en lugar de la frecuencia cardiaca máxima o del VO2máx. No
obstante lo anterior, para Londeree (1997), esta intensidad de trabajo sólo sería óptima en personas sedentarias o con un bajo nivel de entrenamiento, resultando insuficiente en deportistas entrenados en resistencia, por lo que, en consecuencia, para Bosquet, Léger, Legros, (2002), el umbral anaerobio no siempre determina la intensidad óptima de trabajo, aunque dado que se modifica con el entrenamiento puede resultar una herramienta útil para monitorizar los cambios inducidos por éste.
Así pues, hay varias e importantes razones para identificar la intensidad del ejercicio asociada con los umbrales, motivo por el cual se han diseñado y propuesto una gran variedad de métodos de determinación. Para Svedahl y MacIntosh (2003), un método sólo es útil si es reproducible, objetivo, y es capaz de identificar el umbral en cuestión con precisión.