MODULO 6 - ENTRENAMIENTO Y HORMONAS Entrenamiento y mecanismos hormonales Balance anabólico y catabólico. Testosterona Regulación de la síntesis de la testosterona. Factores que regulan la producción de testosterona. Acciones de la testosterona. Cortisol y Eje Testosterona-Cortisol Cortisol Regulación de la síntesis de cortisol. Acciones del cortisol Eje testosterona-cortisol Efectos del ejercicio físico y del entrenamiento de fuerza sobre la producción de cortisol Insulina Insulina y recuperación Somatotrofina Edad y concentración hormonal Ciclo menstrual y entrenamiento Otras hormonas que actúan en la adaptación al entrenamiento
Entrenamiento y mecanismos hormonales El entrenamiento genera un desequilibrio químico y fisiológico que debe ser compensado por nuestro organismo. El origen de todas estas adaptaciones que se producen en el metabolismo del músculo y del nervio motor es muy complejo y desconocido, pero sí se sabe que los mecanismos hormonales forman una parte muy importante de ese complejo sistema, respondiendo y modulando al mismo tiempo distintas modificaciones fisiológicas. Dentro de las múltiples funciones que tienen las hormonas, se destaca el rol importante dentro del metabolismo energético, ayudando a mantener el equilibrio interno y con una actividad intensa en la biosíntesis. Las hormonas son mensajeros químicos que se sintetizan y almacenan en unas estructuras corporales especiales, llamadas glándulas endócrinas, y en otras células. Desde allí se liberan hacia la sangre, para dirigirse a otro órgano. Algunas hormonas pueden sintetizarse también en glándulas autócrinas (en el interior de la célula que la sintetizó) o en glándulas parácrinas (en una célula vecina) Las principales glándulas endócrinas del cuerpo y las correspondientes hormonas que sintetizan, son las siguientes: hormona del crecimiento hormona adrenocorticotropa beta-endorfina Hipófisis anterior
hormona estimulante del tiroides hormona estimulante del folículo hormona luteinizante prolactina hormona estimulante del melanocito
Hipófisis posterior Glándula tiroides Glándula paratiroides Páncreas
hormona antidiurética oxitocina tiroxina calcitonina hormona paratiroidea insulina glucágon
Corteza suprarenal Hígado
glucocorticoides mineralocorticoides IGF epinefrina
Médula adrenal
noerepinefrina proencefalinas
Ovarios
estrógenos progesterona
Testículos
testosterona
Corazón
péptidos atriales
Riñón
renina
La función de las hormonas más relacionada con el entrenamiento de fuerza es probablemente la síntesis y la degradación de las proteínas contráctiles del músculo, como la actina y miosina. Las hormonas que promueven la síntesis de proteínas se denominan anabólicas y las que promueven la degradación de proteínas se denominan catabólicas
Balance anabólico y catabólico. La importancia de las hormonas en el proceso de adaptación del entrenamiento de la fuerza (Kraemer, 1992b) son las siguientes: a) Algunas hormonas tienen efectos a nivel metabólico y celular muscular que son similares a los observados en el músculo sometido a un entrenamiento de fuerza. Por ejemplo, la insulina, la IGF, la testosterona y la hormona de crecimiento, promueven la síntesis de proteínas y se les denomina hormonas anabólicas. Otras hormonas, como el cortisol y la progesterona, promueven la degradación de las proteínas. b) Durante diferentes tipos de sesiones de entrenamiento de fuerza se produce un aumento de la concentración sanguínea de las diferentes hormonas anteriormente citadas, siendo el reflejo de una mayor liberación y utilización de hormonas por los tejidos, debido al ejercicio muscular. Se cree que la liberación de hormonas durante la sesión de entrenamiento de fuerza se produce como respuesta a las señales que el cerebro y los músculos activados envían a las glándulas endocrinas desde el comienzo de la contracción muscular, para que liberen dichas hormonas (Kraemer, 2000) c) La liberación de hormonas permite que haya más posibilidades de interacción hormonas-tejidos, y se suministra información al organismo referente al tipo e intensidad del estrés provocado por el ejercicio (ejemplo: con la epinefrina), las demandas de energía (ejemplo: la insulina), y las necesidades de recuperación. d) Distintos estudios parecen indicar que las concentraciones basales de hormonas anabolizantes (como la testosterona) permiten evaluar el balance hormonal anabólico-catabólico en el que se encuentra un sujeto después de un período de entrenamiento.
A continuación, se realiza una breve descripción de las hormonas más importantes en el proceso del entrenamiento deportivo:
Testosterona La testosterona, hormona sexual de primer orden, es la encargada de aportar los caracteres sexuales masculinos. En el hombre, el 95% de la producción total de testosterona tiene lugar en los testículos, mientras que el resto se produce en la corteza suprarenal y en el cerebro. La mujer produce de 10 a 20 veces menos testosterona que el hombre, siendo su origen la corteza suprarenal, el cerebro y los ovarios. La testosterona se sintetiza a partir del colesterol, y pasa rápidamente a la sangre (plasma) ligada a proteínas (albúmina y SHBG). De esta forma se transporta y almacena testosterona en la sangre, que puede convertirse en su forma libre y actuar rápidamente en los tejidos. La concentración sanguínea de testosterona no permanece constante en el hombre durante el día, sino que varía durante la jornada. En condiciones normales, el valor más elevado se suele observar durante la madrugada (6 de la mañana) manteniéndose en niveles elevados por la mañana, encontrándose el valor más bajo al anochecer. La testosterona en el hombre dura apenas 12 minutos, por lo tanto, para mantener un nivel determinado en sangre, es necesario que se vaya sintetizando continuamente en los testículos, ovarios, corteza suprarenal y cerebro El 97% de la testosterona viaja por la sangre unida a proteínas. En la próstata y en otros tejidos especializados, la testosterona se convierte en su variedad fisiologicamente activa, la dihidrotestosterona. Los aumentos en la secreción endócrina de testosterona están regulados por el eje hipotálamo-hipofisiariotesticular a través de sus hormonas. Gnrh-FSH. La testosterona juega un papel fundamental como agente de metabolización proteica, siendo responsable del crecimiento muscular y de la recuperación plástica post-entrenamiento. Cuando realizamos un entrenamiento con sobrecarga, estamos buscando fundamentalmente resultados sobre nuestra masa muscular. Estos efectos serán notorios si nos aseguramos que la concentración de la testosterona en sangre sea alta. Diversas experiencias han demostrado aquello
que los búlgaros planteaban allá por los años 80: que los ejercicios intensos aumentan la concentración plasmática de testosterona. Cuando hablamos de intensidad, esta es alta, muy alta, por encima del 85%.
El ejercicio debe ser poliarticular y en preferencia dinámico, pudiéndose así verificar el siguiente planteo: Durante los primeros minutos de un entrenamiento de características intensas, la concentración sanguínea de testosterona comienza a crecer hasta alcanzar un pico máximo entre los 30 y 40 minutos de comenzado el trabajo; luego esta concentración comienza a descaer hasta alcanzar valores desfavorables para el entrenamiento después de 90 minutos. La primera conclusión que podemos obtener es que los entrenamientos con sobrecarga son inútiles si se extienden más allá de 90 minutos. Los entrenamientos deben ser cortos e intensos. La fatiga nerviosa es otro punto a favor de este planteo, porque es muy difícil mantener una intensidad considerable más allá de 90 minutos. En el alto nivel deportivo, el trabajo diario que es necesario realizar excede normalmente los 90 minutos. Por lo tanto, luego de realizada la primera sesión, un descanso de entre 40 y 50 minutos recompondrá los valores de concentración sanguínea de testosterona nuevamente, para quedar en condiciones de realizar una nueva sesión de entrenamiento. Este proceso se reiterará de la misma forma en una tercera oportunidad, siendo la concentración un poco más alta que la sesión inmediata anterior, con este esquema básico:
Ejercicios iniciales
dinámicos e integradores, para que active la mayor cantidad posible de unidades motoras y propicie el aumento de la concentración hormonal
2º y 3º ejercicio
los fundamentales para esta sesión de entrenamiento
Ejercicios finales
aquellos que trabajen el sostén (necesitan un esfuerzo neurológico de menor intensidad)
Recordar que los niveles más altos de testosterona se alcanzan por la mañana, por lo que se recomiendan los entrenamientos matinales para el desarrollo de la fuerza y la potencia. Regulación de la síntesis de la testosterona. La producción de testosterona está estimulada por 3 hormonas que se encuentran en la hipófisis: la hormona luteinizante (LH), la hormona estimulante del folículo (FSH) y la prolactina. De ellas, la más importante es la LH.
La regulación de la síntesis de testosterona es compleja y dependiente de diferentes factores. Los factores estimuladores de la producción de testosterona son principalmente las hormonas (LH, FSH, Prolactina, Noradrenalina y Acetilcolina), mientras que los principales factores inhibidores de la producción de testosterona son el cortisol, la dopamina y los péptidos opioides.
Factores que regulan la producción de testosterona. Acciones de la testosterona. La testosterona que se encuentra en la sangre entra en las células del músculo en su forma libre, se une a unas proteínas receptoras de andrógenos y forma un complejo (testosterona-receptor). que se dirige al núcleo de la célula, donde interacciona con el DNA, produce mRNA específico y tiene una acción sobre la maquinaria genética que provoca el aumento de la síntesis de proteínas. Fuera de lo eminentemente deportivo, la principal acción de la testosterona es crear espermatozoides, y sus demás acciones pueden subdividirse en:
Acción directa
La testosterona estimula, por una parte, los factores nerviosos y, por otra parte, las fibras musculares tipo II, transformándolas hacia fibras de tipo IIB, más fuertes, menos resistentes y con mayor capacidad glucolítica
Acción indirecta
La testosterona estimula la liberación de GH y de somatomedina que, como hemos visto anteriormente, estimulaban la síntesis de proteínas y los procesos de reparación
Por consiguiente, el gran efecto sobre el aumento de la síntesis proteica por parte de la testosterona no sólo es debido a su acción directa sino que, sobre todo, se debe a que ésta potencia las acciones de la GH y la somatomedina
Cortisol y Eje Testosterona-Cortisol Cortisol El cortisol -principal hormona glucocorticoide- es catabólica, es decir que promueven la degradación de proteínas, contraponiéndose a la acción anabolizante de la testosterona. Se sintetiza en la corteza suprarrenal, y de allí pasa a la circulación sanguínea. En la sangre, el cortisol se encuentra en el plasma, donde la mayor parte (más del 60%) está unido a proteínas (SHBG y albúmina), mientras que el resto se encuentra también en el plasma, pero en forma libre.
Imagen de arriba: La corteza suprarrenal produce 3 clases de esteroides: 1) Corteza glomerular: mineralocorticoides, aldosterona. 2) Corteza fascicular: glucocorticoides, cortisol. 3 )Corteza reticular: andrógenos: DHEA (dihidroepiandrosterona). Regulación de la síntesis de cortisol. El mecanismo de entrada y de acción es similar al de la testosterona. Los receptores del citoplasma de la célula que se unen con el cortisol son los mismos que los que se unen con la insulina y la somatomedina. Teniendo en cuenta que el número de estos receptores es muy pequeño, existiría una competición entre estas hormonas para ligarse con los receptores. Es por ello por lo que la estimulación de la producción de insulina o somatomedinas provoca indirectamente la atenuación de los efectos del cortisol, al saturar los receptores del citoplasma formando complejos insulina-receptor e impidiendo la formación de complejos cortisol-receptor. Acciones del cortisol: Se ha considerado clásicamente que los glucorcorticoides son hormonas que responden a situaciones de estrés y favorecen la degradación de las proteínas del músculo. En realidad, la concentración sanguínea de cortisol suele aumentar cuando las reservas de hidratos de carbono del músculo o del hígado están muy disminuidas. Este aumento de la producción de cortisol, estimula la degradación de proteínas musculares y permite suministrar al organismo sustratos (las proteínas) que favorezcan la síntesis de hidratos de carbono, fundamentales para alimentar a los tejidos, especialmente, al cerebro. Si tenemos en cuenta que un aumento de la degradación de proteínas del músculo puede deteriorar sus proteínas contráctiles, esto indica que una elevada producción de cortisol se acompañaría de una pérdida de proteínas musculares, una atrofia muscular y una disminución de la fuerza, con el consiguiente efecto negativo en el rendimiento deportivo.
Eje testosterona-cortisol Hakkinen en 1985, demostró que existe una alta correspondencia entre los valores del eje testosterona-cortisol y los resultados en el entrenamiento de la fuerza. Basándose en el ritmo circadiano -bastante similar de ambas hormonas- López y Manso en 1991, encontraron los mejores valores en horas de la tarde, apareciendo de este modo una nueva opinión válida, en el caso de que la única actividad del día sea el entrenamiento con sobrecarga. En los entrenamientos mixtos, los esfuerzos de volumen alto tienden a aumentar la concentración de cortisol en desmedro de la testosterona, de lo que se desprende -indudablementeque cuando los entrenamientos son mixtos, el entrenamiento con sobrecarga debe ser los primeros en desarrollarse. Un ejemplo ayuda a la cuestión anterior: Suponiendo que estamos organizando las tres sesiones diarias de entrenamiento de un equipo de básquetbol, en la primera sesión se ejecutará el entrenamiento con sobrecarga e inmediatamente
después la segunsa sesión con el entrenamiento específico de básquetbol. De esta forma, el primer entrenamiento servirá como entrada en calor y activador neurológico para el segundo, además de lograrse también una transferencia del entrenamiento de sobrecarga a los movimientos específicos del deporte. Finalmente, en la tercera sesión haremos el trabajo de preparación física de campo, que seguramente tendrá una mayor componente aeróbica, con lo que fisiologicamente mejoraremos notoriamente la efectividad general del entrenamiento. Efectos del ejercicio físico y del entrenamiento de fuerza sobre la producción de cortisol: La magnitud de la producción de cortisol durante una sesión de entrenamiento de fuerza es similar a la que se observa con la GH y, por lo tanto, depende de la intensidad, volumen y del tiempo de reposo que transcurre entre las series de ejercicios. Es decir, que las sesiones de entrenamiento de fuerza que se acompañan de un mayor aumento de la liberación de cortisol son aquellas que presentan concentraciones elevadas de lactato sanguíneo.Cuando la concentración de cortisol en la sangre es muy elevada, se inhibe la producción de testosterona y, por lo tanto, disminuye la concentración sanguínea de esta hormona. Por consiguiente, es lógico pensar que el riesgo de aumento de la degradación de proteínas será mayor cuanto mayor sea la intensidad del ejercicio y, por lo tanto, mayor sea la producción de cortisol.
Pero un aumento no excesivo de la producción de cortisol durante el ejercicio no debe considerarse como algo negativo para el organismo, puesto que para que se produzca un proceso de adaptación y de sobrecompensación, es obligatorio que el músculo sea mínimamente solicitado y, probablemente, que se produzcan pequeñas alteraciones en su estructura e, incluso, pequeñas microrrupturas. En estos casos, el aumento de la producción de cortisol durante el ejercicio sería positivo porque participaría activamente en los procesos de remodelación del músculo. Por el contrario, si el aumento de la concentración de cortisol durante la sesión de entrenamiento o en las primeras horas de recuperación es excesivo, es probable que se inhiba la concentración sanguínea de testosterona, el balance anabólico-catabólico sea negativo, y el tiempo de recuperación sea más largo
Insulina La insulina es una hormona secretada por el páncreas, y aunque es más conocida por la importancia que tiene en el metabolismo de los glúcidos y en algunas enfermedades como la diabetes, tiene importantísimas funciones en cuanto a la regulación del metabolismo de los carbohidratos, las proteínas y las grasas. Inhibe la utilización (catabolismo) de las proteínas, y al parecer su acción más importante consiste en ocupar los receptores del cortisol de la membrana de la célula muscular e impedir su acción catabólica proteica. La insulina, además, eleva el transporte de glucosa a las células, posibilitando su recuperación e incrementa el transporte de aminoácidos, favoreciendo la síntesis proteica. También aumenta la síntesis de ácidos grasos y disminuye la lipólisis, por lo que el control de la insulina se vuelve fundamental en ciertos procesos de pérdida de adiposidad. La glucosa y ciertos aminoácidos como la arginina y la leucina, son estimuladores de la concentración de insulina. El ejercicio físico, al reducir las concentraciones de glucosa en sangre, actúa como un inhibidor de los niveles de insulina. Insulina y recuperación: Un corto tiempo después de finalizado el trabajo, ya en reposo, la concentración de insulina aumenta recuperando sus niveles normales. La insulina permite la incorporación de los agentes de recuperación desde la sangre hasta la fibra muscular. Es de vital importancia que luego de finalizado el entrenamiento con sobrecarga, existan en sangre cantidades suficientes de aminoácidos para que pueda producirse la recuperación plástica del desgaste producido. Por lo tanto se recomienda la ingestión de proteínas o aminoácidos inmediatamente después de finalizado el entrenamiento para asegurar la reconstitución del tejido muscular. Estos aminoácidos se suelen consumir acompañados de glucosa, para asegurar el aumento de la insulina y las posibilidades de transporte. Si antes del entrenamiento consumimos alguna fruta, la fructosa tardará un tiempo en reconvertirse a glucosa, aumentando entonces la concentración de insulina posterior.
Somatotrofina La somatotrofina -o también llamada "hormona del crecimiento"- (STH) es un polipeptídica de 191 aminoácidos, secretado por la hipófisis anterior. Muy importante para el crecimiento normal de los niños, su acción es regulada por el hipotálamo mediante la emisión de hormonas estimuladoras GHRH, o inhibidoras SHRH. En el ámbito celular es una hormona anabólica, en lo que respecta al transporte de aminoácidos y a la síntesis de proteínas. En el tejido adiposo aumenta la lipólisis y la secreción de STH está controlada por el hipotálamo. En lo que específicamente a entrenamiento se refiere, interesa su función de acelerar el metabolismo, acentuando los procesos de recuperación. Es potenciadora de otras hormonas llamadas somatomedinas, cuyas acciones principales son aumentar la síntesis y captación de proteínas y reducir su degradación, estimular la síntesis de colágeno, y aumentar la retención de nitrógeno, sodio, potasio y fósforo, efectos compatibles con la hipertrofia que acompaña al entrenamiento de fuerza. La concentración de somatotrofina aumenta con el entrenamiento intenso y parece responder también a la acidificación del medio por la aparición de ácido láctico. Hakkinen en 1988, encontró valores en pesistas de entre 9 y 12 veces el valor original, alcanzando sin embargo los valores más altos una hora después de haber finalizado el entrenamiento. La magnitud de la producción de somatotrofina durante una sesión de entrenamiento de fuerza depende de la intensidad, volumen y del tiempo de reposo que transcurre entre las series de ejercicios. Las sesiones de entrenamiento de fuerza que se acompañan de un mayor aumento de liberación de somatotrofina son aquellas que presentan concentraciones elevadas de lactato sanguíneo, es decir, los que utilizan cargas elevadas, muchas repeticiones, con varias series, y con poco tiempo de descanso entre series. Por ello, las sesiones que producen un mayor estímulo de la hipertrofia sean aquellas que se acompañan de una mayor liberación de somatotrofina. Su concentración más alta se alcanza por la noche, en la parte más profunda del sueño, (Fases III y IV) ocasión en la que el organismo realiza las funciones más importantes de recuperación orgánica. El aumento de la temperatura corporal, también induce al aumento, lo que parece explicar en parte el aumento notorio en la recuperación que proponen las sesiones de sauna. Es imprescindible para los atletas de rendimiento, dormir una adecuada cantidad de horas por la noche. Los horarios de sueño deben mantenerse ya que las hormonas tienden a comportarse en forma cíclica y de cambiarlos es muy probable que no se produzca adecuadamente la recuperación.
Edad y concentración hormonal Hemos visto que el entrenamiento con sobrecarga es efectivo sólo si poseemos una concentración razonable de testosterona que permita la formación de masa muscular, condiciones que se presentarán sólo después de la pubertad. Para determinar el momento preciso del aumento de la concentración hormonal en el atleta y comenzar a entrenar con sobrecarga, la comprobación más sencilla que puede hacer un entrenador surge de una evaluación muy sencilla: uno de los primeros síntomas del despegue hormonal es el crecimiento violento de la longitud de las piernas. Contando con registros del salto en largo sin impulso de los jóvenes, si de un día para el otro, éstos guarismos aumentan considerablemente, con seguridad al día siguiente debemos enviar a estos atletas al gimnasio a comenzar sus entrenamientos con sobrecarga. Tiempo atrás existía la disyuntiva sobre el momento en el que se debía comenzar a entrenar la fuerza en los jóvenes. Algunos autores preferían esperar hasta los 17 años, cuando los niveles de concentración hormonal fueran máximos y que el proceso de maduración ósea estuviera más avanzado. Otros -entre los que se incluye el autor- prefieren comenzar inmediatamente después de registrado el despegue hormonal, ya que los porcentajes de evolución comenzando antes, son incomparables: Entre un 350 y 500% de mejoría, contra 150-250%, si si se comienza después de los 17 años. El supuesto peligro de iniciar la sobrecarga cuando el sistema osteoarticular no se encuentra preparado se resuelve con una perfecta técnica de ejecución y sobrecargas adecuadas a las posibilidades, sumado a un importante trabajo para desarrollar la musculatura de sostén. Entrenar la sobrecarga en estas edades tempranas, es como apuntalar un arbolito, para que crezca derecho y saludable.
Ciclo menstrual y entrenamiento El ciclo menstrual es un sistema producido por acciones precisas del sistema nervioso central, los ovarios, la hipófisis y el sistema reproductor femenino y consta de dos grandes fases: Fase Folicular
Da lugar a la ovulación. En ella la secreción de estradiol aumenta progresivamente hasta alcanzar un pico justo antes de la ovulación
Fase Luteínica
Comienza con la ruptura del folículo y culmina con la próxima menstruación. En esta fase se encuentran niveles elevados de progesterona
La asimilación de las cargas por parte de las atletas femeninas depende fundamentalmente de sus ciclos hormonales. Las diferentes fases de su ciclo menstrual determinaran su capacidad de realizar más o menos entrenamiento. Un manejo inadecuado de las cargas, puede provocar irregularidades en la menstruación y una pobre evolución de los resultados deportivos. En un ciclo de 28 días las cargas se distribuirán así:
Las cargas más altas del entrenamiento corresponderán a los periodos pre y post-ovulatorio, siendo el primero el de mayor capacidad de absorción de carga. La semana premenstrual es la más pobre en cuanto a asimilación de carga se refiere. Esto se debe a la presencia de una alta concentración de progesterona. Esta hormona es catabólica y perjudica notoriamente al entrenamiento. Las mujeres toleran mucho menos la intensidad que los hombres, esto se debe fundamentalmente a que poseen una menor cantidad de testosterona, lo que les dificulta la formación de masa muscular. Sin embargo están capacitadas para realizar volúmenes de trabajo algo superiores. Algunos entrenadores aconsejan a sus deportistas realizarse exámenes de orina diarios durante 56 días. El objeto es poder graficar la evolución de las cantidades de hormona a lo largo de la actividad de los dos ovarios. Se determinará específicamente las concentraciones más altas de progesterona, para poder bajar la
carga en esas circunstancias.
Otras hormonas que actúan en la adaptación al entrenamiento Catecolaminas: Tales como la epinefrina, la norepinefrina y la dopamina, son hormonas que se sintetizan en la médula de la glándula suprarenal y se estimulan rápidamente desde el cerebro cuando se produce una situación de stress. Las catecolaminas tienen una influencia significativa en la fuerza muscular porque estimulan al sistema nervioso central para que produzca más fuerza a más velocidad, aumentan la disponibilidad de sustratos musculares y el flujo sanguíneo, y estimulan la producción de otras hormonas, como la testosterona. La hormona tiroidea: También llamadas beta-endorfinas que juegan probablemente un importante papel a la hora de modular e impulsar las adaptaciones del organismo al entrenamiento de fuerza. Sin embargo, han sido poco estudiadas porque parece que su papel es mucho menos importante que el de la GH, Insulina, Testosterona o Cortisol.
FINAL DE ESTE APARTADO: Si Ud. ha terminado de estudiar éste y los demás apartados que componen este módulo, proceda a rendir el examen. El mismo se encuentra en la carpeta "Exámenes" que integra el CD, o bien puede ser bajado de nuestra página con el respectivo Username y Password. Complete las preguntas y consignas que allí se piden, guarde los cambios y envíelo como archivo adjunto a
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