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Tipos de hipoxia, sistemas de simulación de hipoxia intermitente y protocolos de entrenamiento |
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Asesoramiento Científico-Técnico para el Entrenamiento Deportivo Unidad de Hipoxia Intermitente y Fisiología del Deporte. Centro K2. Vitoria-Gasteiz Facultad de Ciencias de Actividad Física y el Deporte. Departamento de Educación Física y el Deporte. Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV-EHU) |
Aritz Urdampilleta Otegui (España) |
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Resumen En situaciones de normoxia hay una relación equilibrada entre la aportación de oxigeno y la demanda o necesidad de esta. En condiciones de hipoxia hay una menor disponibilidad de oxigeno, presenta variaciones en la demanda y en consecuencia una serie de respuestas moleculares y fisiológicas para hacer frente a la “nueva situación”. En el campo del deporte, en los ejercicios de alta intensidad, se observa una disminución de SaO2% y en consecuencia una situación de hipoxia. Hay diferentes tipos de hipoxia en la que es importante entenderlas para comprender las respuestas del organismo humano. Las respuestas ante la hipoxia pueden ser agudas, periódicas o crónicas y según cada situación los mecanismos de compensación serán diferentes. Para ello, encontramos diferentes sistemas-materiales de simulación de hipoxia, además de las estancias en altitud o ascensiones a las montañas. Palabras clave: Hipoxia. Hipoxia intermitente. Aparatos de simulación hipóxica.
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EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires, Año 17, Nº 171, Agosto de 2012. http://www.efdeportes.com |
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Introducción
La hipoxia, es una disminución de la presión parcial de oxigeno en fase gaseosa o de la tensión de esta en fase líquida.
En situaciones de normales (normoxia) hay una relación equilibrada entre la aportación de oxigeno y la demanda o necesidad de esta (cada animal, órganos…tiene diferente tolerancia a la hipoxia. En los órganos de nuestros sistemas orgánicos la tolerancia a la hipoxia será muy diferente, por lo que conviene tener esto en cuenta a la hora de interpretar los resultados realizados con animales de experimentación como en cultivos celulares, como se estudia en el caso del cáncer). No obstante, en condiciones de hipoxia se altera este ratio, hay una menor disponibilidad de oxigeno, y este presenta variaciones en la demanda.
Otra situación inductora de hipoxia es el aumentos de la demanda y cambio de disponibilidad de oxigeno, como sucede en los ejercicios físicos de alta intensidad.
Tipos de hipoxia
La hipoxia es en el último termino una disminución de abastecimiento de oxigeno a nivel celular, que altera el metabolismo y la producción de energía en los organismos aerobios. Se conocen diferentes tipos de hipoxia, dependiendo su clasificación del tipo de causa:
Dependiendo de las causas, podemos clasificar en varios tipos de hipoxia, las más importantes son las siguientes:
1. Hipoxia anémica
Reducción de capacidad de fijación de oxigeno en sangre, por una alteración de trasporte de oxigeno, disminución de la concentración de hemoglobina, disminución del número de eritrocitos, déficit de hierro...
2. Hipoxia por estancamiento
Disminución del flujo sanguíneo, tanto en las cirugías, pérdidas de sangre grandes en accidentes, donaciones….
3. Hipoxia citotóxica
Interferencia por drogas…
4. Hipoxia hipoxémica (Situaciones de entrenamiento deportivo, expediciones alpinísticas)
Disminución de oxigeno en sangre. Aquí podemos encontrar otros dos subgrupos: Hipoxia hipobárica, cuando se disminuye la presión atmosférica y la hipoxia normobárica, cuando a una misma presión atmosférica se reduce la proporción de oxigeno en el aire.
4.1. Hipoxia hipobárica (HH)
Disminución de la presión atmosférica, manteniendo la misma concentración de oxigeno en el aire (20,9%). La presión PO2 de la atmosfera se reduce al disminuir las P atmosférica (PO2= Pat* %O2) la diferencia de la presión entre los alvéolos y la sangre venosa de los capilares pulmonares disminuyen y por lo tanto también lo hace la PO2 en la sangre arterial, viéndose disminuida la aportación de oxigeno a las células.
Figura 1. Expedición de alta montaña, camino a la cima de Gashembrum II, a 7650m (Urdampilleta 2011, foto cedida de Roberto Rojo)
4.2. Hipoxia normobárica (HN)
Se produce por respirar aire de baja concentración de oxigeno (lo normal es 20,9% de oxigeno en la atmosfera).
Como sistemas hipóxicos normobáricos más utilizados podemos encontrar (a continuación las profundizaremos):
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Mascaras con mezcla de gases (nitrógeno añadido).
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Dispositivos respiratorios hipóxicos (máscaras)
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Instalaciones o tiendas hipoxias normo barricas.
Por otra parte, la exposición hipóxica en el ser humano puede clasificarse de distintas maneras, pero principalmente se efectúa de acuerdo a la cantidad de tiempo que se mantenga en esta condición. Así según la duración del estado hipóxico, podemos diferenciar otros tres subgrupos de hipoxia:
1. Hipoxia aguda
Siendo una exposición puntual a la hipoxia, los sujetos se exponen un corto periodo de tiempo (minutos, horas o pocos días). Está implicado sobre todo el sistema nervioso (SN) y ciertas respuestas fisiológicas, como aumentos de frecuencia respiratoria, aumento de frecuencia cardiaca o retención de líquidos (mala aclimatación).
Las situaciones más frecuentes pueden ser pérdidas grandes de sangre por accidentes o cirugía (horas), donaciones de sangre, e incluso expediciones a las montañas de gran altitud (horas, días).
2. Hipoxia crónica
Cuando la exposición a la hipoxia es prolongada y se inducen unas respuestas de aclimatación compensatoria. Principalmente se refiere a personas que han nacido en altura (nativos) o que viven permanentemente en altura, ya sea por razones de trabajo (minerías andinas) u otras (residentes habituales). En este caso hay que diferenciar el concepto de aclimatación y la adaptación (la adaptación a la hipoxia se consigue en generación en generación, como ciertos animales andinos o los tibetanos en humanos).
Figura 2. Los sherpas tibetanos y ciertos animales como la alpaca, llama, viven crónicamente en altitud (hipoxia hipobárica)
3. Hipoxia Intermitente
Se producen ciclos alternativos de hipoxia e normoxia. En ciertos casos se trata de conseguir las mismas adaptaciones que se consiguen en hipoxia crónica, habiendo un menor tiempo de exposición hipóxico y así, no tener los efectos secundarios perjudiciales de la hipoxia crónica.
En actualidad se utiliza este método para la preparación de los deportistas de elite así como preacondicionamiento hipóxico en los alpinistas.
Dentro de la hipoxia intermitente (HI), se pueden distinguir tres sub-divisiones, según la repetitividad de este tipo de estímulos:
3.1. HI episódica
Es un estado hipóxico que muchas veces pasa inadvertida. Pueden entrar las actividades realizadas en altura (parapente, etapa del Tour de Francia en los Alpes, esquí), apnea del sueño (a las noches a la hora de dormir) o vuelos de larga duración (al estar el avión a una presión atmosférica disminuida simulando entre 2000-2500m de altitud).
Figura 3. Vuelos en el avión, ascensiones por encima de los 2000 metros en el ciclismo o esquí, son situaciones de hipoxia episódica
3.2. HI periódica
Es un estado de hipoxia de más larga duración. Pueden ser ejemplos muy indicativos, las expediciones a montañas de extrema altitud como las ascensiones a 8000 metros o trekking a grandes alturas realizadas en Sudamérica o Tíbet.
3.3. HI crónica
En este caso se repite una y otra vez las exposiciones a la hipoxia. Se realizan las exposiciones de manera regular y son permanentes a lo largo del tiempo. El ejemplo más representativo pueden ser los trabajadores de la minería sudamericanas, que realizan exposiciones de 2 semanas por encima de 4000m trabajando y otros 2 semanas a nivel del mar, reposando, y se mantiene intermitencia, durante largos periodos de tiempo, en años.
Figura 4. En las minas de Chile o Perú, se trabaja a unas altitudes superiores a 4000m, en la que realizan estancias de 2-3 semanas y 1-2 semanas de recuperación
a nivel del mar. Los habitantes que no están adaptados a la altitud, como sucede en la mayoría de los sudamericanos (no como lo tibetanos), padecen hipertensión
pulmonar, por falta de adaptación a la altitud, adaptación que se adopta genéticamente de generación en generación así como han conseguido los tibetanos
Estos conceptos habrá que tenerlos muy en cuenta, ya que dependerá de ellos, las respuestas compensatorias que se van a dar en los sistemas orgánicos.
Sistemas de simulación de altitud
En la actualidad ofrecen diferentes sistemas para simular altitud, así como:
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Casa-habitación de Nitrógeno
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Aparatos para Exposición a la Hipoxia Intermitente
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Tienda Hipóxica
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Cámaras Hipobáricas
Estas son las características de cada sistema de simulación de altitud:
1. Casa-habitación de Nitrógeno: (Hipoxia Intermitente Normobárica)
Altitud de 2000-3000m manteniendo el aire dentro de la casa en niveles más altos de nitrógeno y niveles inferiores de oxígeno.
Permiten LH (8-18h/ día)-LT (por debajo de 600m).
Wilber (2001) analiza 12 trabajos con resultados contradictorios (diferentes métodos, tiempo de hipoxia, entreno previo…).
La mayoría sin cambios hematológicos (EPO, reticulocitos).
Solo 1 mostró un aumentos de un 3% en el VO2max.
Solo 2 mejoran rendimiento (crono 40km y 400m en natación).
