Préparation physique à l’altitude

Tout le monde sait que ce qui affecte le plus les activités d’altitude c’est la baisse de la pression atmosphérique, quelque chose qui est progressif mais très perceptif dès que l’on atteint un certain niveau d’altitude.

Cette baisse de pression signifie la diminution corrélative de l’oxygène présente dans l’air réduisant donc la quantité d’oxygène dans le sang artériel. C’est une hypoxie c’est-à-dire une moindre quantité d’oxygène dans le sang disponible pour les cellules indispensable à leur fonctionnement normal et aux développement de leurs fonctions.

À partir de 3000 mètres en altitude, la pression de l’oxygène dans l’air (PO2) tombe d’un tiers par rapport à celle du niveau de la mer.

À 5000 mètres elle est la moitié du PO2 au niveau de la mer.

À 8000 mètres le PO2 est seulement de un tiers. Ces données varient quelque peu en fonction de la température – à température basse, PO2 basse.

L’élévation est également corrélée à la radiation solaire ainsi qu’à la baisse des températures et de l’hygrométrie relative. Elle impose une protection supplémentaire des tissus dans ces 3 sens.

Retrait ou Acclimatation, telle est la question

L’acclimatation est le processus d’adaptation progressive à l’altitude et à l’hypoxie donc à tous les désordres physiologiques qu’elle entraîne. L’acclimatation est achevée lorsque le corps a réussi à compenser plus ou moins correctement l’hypoxie. Si elle est incomplète elle peut conduire à des malaises et des dysfonctionnements physiologiques appelés « Mal de l’altitude ».

FACTEURS DE RISQUE Le risque du Mal de l’altitude augmente selon plusieurs facteurs, certains sont fixes et non gérables (âge, sexe, hérédité liée à l’accoutumance à l’altitude). Les autres sont variables et donc on peut avoir une action sur eux. Les premiers d’entre eux sont physiologiques : l’état de santé (qui est fortement lié à une préparation préalable), le régime alimentaire, une bonne hydratation, le contrôle des possibles infections et l’état émotionnel, les autres sont conjoncturels tels que la rapidité de l’ascension, l’altitude atteinte et la durée du séjour en altitude.En ce qui concerne les 3 derniers facteurs, ils jouent directement et proportionnellement sur la possibilité de développer le mal de l’altitude.
SYMPTOMES Les symptômes du mal d’altitude sont très débilitants. Ils surviennent habituellement dans les premières 6 et 12 heures après une montée, atteignant leur maximum d’intensité entre 24 et 48 heures et résolus dans 3 à 7 jours, lorsque aura lieu le processus d’acclimatation.Le seul traitement est de redescendre, de respirer de l’oxygène supplémentaire par bouteille ou dans un ballon-caisson hyperbar, et éventuellement de prendre de l’acétazolamide ( Diamox), mais ce médicament est diurétique et à des effets secondaires que l’on se doit d’être averti.Si l’on choisit de perdre de l’altitude, redescendre jusqu’à la disparition des symptômes. Une chute de 300 mètres est souvent suffisante.
PRÉVENTION Il semble que faire des efforts excessifs contribue au mal de l’altitude, peut-être parce que c’est quelque chose qui s’ajoute au stress auquel le corps travaille déjà. Toutefois, un exercice modéré semble aider à s’acclimater.Cependant, il est clairement évident qu’une mise en forme préalable et d’une intensité certaine font que les efforts réels seront perçus comme des exercices légers par le corps, favorisant ainsi une moindre chance de développer la maladie d’altitude.

Tableau 1. Le mal d’altitude: les facteurs de risque, les symptômes et la prévention.

Mais il semble que le processus d’adaptation à l’hypoxie a ses propres limites qui sont atteintes vers 5200m, c’est un véritable mur que l’on passe ou que l’on ne passera pas. L’acclimatation n’a plus rien à y voir. Elle n’agit plus à cette altitude et la condition physique se détériore, perte de poids, de la vision, de la mémoire, du sommeil, de la capacité à effectuer des calculs.

Les grimpeurs qui se préparent à gravir les plus hauts sommets ne gagneront rien à s’acclimater au mur des 5000, ce sera du temps généralement perdu, ils le passent et hop ce sont des extra-terrestres.

Néanmoins une bonne acclimatation à des altitudes intermédiaires améliore la tolérance et l’adaptation à ces altitudes extrêmes.

On a remarqué et confirmé ce phénomène chez les grimpeurs qui tentent les courses de haute montagne en style alpin, et qui passent plusieurs semaines de travail à des altitudes comprises en 4300m et 5200m. Une fois acquise l’acclimatation voulue ils entament rapidement l’ascension projetée et ne mettent pas plus de 24 à 60 heures pour arriver au sommet et redescendre au camp de base.

Les populations indigènes vivant aux grandes altitudes ont acquis des adaptations héréditaires qui se transmettent à leur descendance telles qu’une meilleure circulation coronarienne, une meilleure dynamique cardio-vasculaire en état de repos ou de production de cortisol (hormone catabolique) face au stress. Toutefois en efforts ils ont un rendement très similaire à ceux qui ne sont jamais allés si haut. Ils ont un processus d’acclimatation inné, c’est tout.

Tous les changements physiologiques acquis par l’acclimatation (voir tableau 2) disparaissent au fur et à mesure que l’on quitte cet environnement hypobar-hypoxique. C’est la désaclimatation. La vitesse de désaclimatation est variable selon les individus. Après 10 jours le volume de globules rouge est très significativement réduit. Tandis que la faculté de réaliser des efforts en altitude peut être conservée plusieurs semaines, et que l’amélioration des fonctions cardiovasculaires et l’optimisation de la thermorégulation peut persister des mois après la redescente au plancher des otaries.

Tous les organismes ne sont pas capables de s’adapter à l’altitude et à l’hypoxie hypobarique, ils ne produisent ni ne développent les adaptations physiologiques décrites dans le tableau 2, cela se traduit par leur incapacité à vivre à certaines altitudes.

Toutes les réponses physiologiques entraînées par l’acclimatation agissent concomitamment pour faciliter l’approvisionnement des muscles en oxygène (elles se réduiront ensuite progressivement) et pour augmenter la quantité d’énergie produite par le métabolisme aérobie (plus efficace, énergétiquement parlant que le métabolisme anaérobie). Ce qui compense les effets néfastes de l’hypoxie et améliore les performances physiques, tachant à les rendre identiques à celles qu’il fournirait au niveau de la mer.

EXIGENCES DE L’ACTIVITÉ PHYSIQUE EN ALTITUDE

Après avoir analysé la façon dont le corps s’adapte aux conditions hypoxiques imposées par l’ascension en haute montagne, il conviendra de déterminer quels sont les efforts effectués et comment dans ces contextes en induire le type d’entraînement physique nécessaire.

Ainsi, il a été observé pour la plupart des efforts réalisés au cours d’une montée en altitude, que la forme prédominante de l’ATP obtenu est celle de la voie oxydative, à savoir que la plus grande part de l’énergie nécessaire est produite par le métabolisme aérobie des réserves dans l’organisme.

Physiologiquement, c’est un phénomène qui ne se produit qu’en altitude. C’est une diminution de certaines enzymes qui neutralisent la voie anaérobie glycolytique de production d’énergie. En conséquence, si l’intensité de l’exercice est telle, ou dépasse un certain seuil, qu’elle demande encore plus de puissance à cette voie de production énergétique (ce qui arrive lorsque le besoin est important et causé par l’intensité de l’exercice) cela se traduira par un déficit énergétique.

L’ incapacité de la source anaérobie à produire de l’ATP en altitude à la suite de la diminution enzymatique donnera comme résultat l’arrêt de l’activité, du à l’impossibilité de poursuivre l’effort à intensité constante.

ADAPTATIONS AIGUES

(au contact immédiat avec l’environnement hypoxique)

ADAPTATIONS CHRONIQUE

( à plus long terme, après plusieurs jours d’hypoxie )

Les récepteurs chimiques des carotides du cou se révèlent à être sensibles à l’hypoxie et stimulent une meilleure ventilation pulmonaire (hyperventilation),afin d’augmenter les niveaux d’oxygène dans le sang.Cette réponse est vitale, sans elle, le cerveau ne pourrait pas sentir le danger de la pression artérielle basse en oxygène. Pendant les première semaines en altitude, le taux d’oxygène dans les alvéoles pulmonaires et le sang augmente pendant l’exercice, ce qui augmente la teneur en oxygène artérielle et réduit l’ hypoxie.Cependant, au bout de plusieurs semaines ou mois à cette adaptation perd de son effet.
Dès le premier jour à l’exposition à l’altitude, commence une augmentation de la production des globules rouges en raison de la production d’érythropoïétinepar le rein.Cette augmentation de la production est accompagnée par une réduction du volume plasmatique. Cependant le résultat final est que le volume total de sang augmente au cours des 2 premiers mois de séjour en altitude. Après ces 2 premiers mois, le volume des globules rouges continue d’augmenter pendant au moins un an,et probablement plus.Une acclimatation à long terme entraîne une augmentation du volume plasmatique et de la quantité des globules rouges, conduisant ainsi à une augmentation de volume sanguin total.
La moelle osseuse consomme beaucoup de fer pour fabriquer de l’hémoglobine (à partir de 48 heures après l’exposition). La section transversale de la fibre musculaire diminue avec l’exposition chronique à l’hypoxie (atrophie musculaire), mais la densité capillaire reste constante ou diminue légèrement, alors que la densité mitochondriale ne change pas.Ce qui signifie qu’un réseau de capillaires constant alimente une masse musculaire réduite donnant, toute proportion gardée, un meilleur apport d’O2.
Augmentation de la myoglobine des muscles squelettiques ( c’est équivalent à se muscler à l’hémoglobine où l’oxygène est stocké ). Augmente le rapport du métabolisme aérobiesur l’ anaérobie, de sorte que la production d’énergie est plus efficace et la production d’acide lactique moindre.Cette adaptation se fait en partie parce qu’il augmente la teneur des muscle en enzymes mitochondriaux et respiratoires.

Tableau 2. Adaptations de l’organisme à un environnement hypobare – hypoxique.

Donc ce qu’il faut rechercher dans l’entraînement, c’est que la musculature qui effectue les efforts en altitude, travaille en utilisant la voie oxydative de production d’énergie (aérobie), sans avoir besoin des apports de la glycolyse anaérobie.

Cela s’obtient en conduisant les entraînements de résistance de telle façon qu’ils permettent de repousser le seuil aérobique. Entendre par cela le point à partir duquel l’acide lactique commence à s’accumuler au delà des valeurs au repos, et même que l’énergie nécessaire soit fournie en quasi totalité par la voie oxydative.

Un effort de longue durée et les conditions dans lequel il s’effectue (hypoxie et montée de fortes dénivelées avec portage) entraînent inévitablement des pauses courtes mais fréquentes parce qu’il ne peut être effectué de manière continue. Ainsi la fatigue produite par l’hypoxie crée le besoin de ces moments pour resaturer les muscles en hémoglobine et leur permettre de pouvoir continuer l’exercice.

PRÉPARATION PHYSIQUE À L’ALTITUDE

Sur la base de ce qui précède, on peut déterminer certains critères pour élaborer un plan d’entraînement qui permette d’assurer avec les meilleures garanties un succès de l’ascension. Comme dans tout entraînement et quelque soit la discipline on doit respecter un certain nombre de règles et adapter le travail aux conditions individuelles, garantissant ainsi la meilleure chance d’amélioration à chacun.

Pour l’ascension en haute montagne, l’entraînement doit viser à :

  • Augmenter le métabolisme aérobie des graisses pour économiser le glycogène dans toute la mesure du possible. C’est-à-dire rendre l’organisme plus efficace énergiquement parlant dans les efforts qu’exige l’ ascension en haute montagne.
  • Augmenter le seuil aérobie, afin de pouvoir travailler à des intensités plus élevées sans accumuler plus d’acide lactique que le corps ne produit au repos.
  • Augmenter la capacité de travailler avec le bas du corps en moyenne-faible intensité sur une durée la plus longue possible.

Le tableau 3 propose des éléments qui permettront de planifier l’entraînement. Quelque soit la méthode qui sera employée, quelle que soient son intensité, il faut coller au mieux des possibilités et des besoins spécifiques de chacun.

ENTRAINEMENT DE BASE

ENTRAINEMENT SPECIFIQUE
ORIENTATION GÉNÉRALE Ce sont les exercices de forte intensité dans la zone aérobie qui donne les meilleurs résultats. Faire des exercices à des intensités ou puissance supérieures à celles qui seront effectuées durant l’ascension, mais plus basses et plus longues que celles dans l’entraînement de base.
PARAMETRES On cherche à atteindre les valeurs maximales de consommation d’oxygène (VO2Max), et même on les dépasse pour se mettre en crise et forcer une adaptation qui conduira à augmenter la VO2Max.On atteint des états de manque en oxygène importants pendant les exercices et des concentration en acide lactique moyennes. Le maximum d’intensité des exercices se situe au seuil anaérobique, en restant de préférence dans la moyenne.La carence en oxygène sera normale ou basse et la concentration de l’acide lactique dans le sang reste faible.
VOIES MÉTABOLIQUES La voie aérobique au maximum de puissance et l’anaérobique lactique à puissance moyenne. La voie aérobie presque exclusivement.
SOURCES D’ÉNERGIE MOBILISÉES Principalement le glycogène et le glucose. De préférence les graisses puis le glycogène.
ADAPTATIONS POUR UN BON RENDEMENT Augmentation de la VO2Max et de la puissance maximale aérobie (PMA).Les adaptations nécessaires sont celles qui conduisent à développer et augmenter les apports d’oxygène aux muscles (capillarité, densité mitochondriale).Renforcer les fibres musculaires dans la production d’énergie par la voie aérobie. Toutes les adaptations liées au processus aérobie et de transport de l’oxygène.Il se produit une spécialisation des fibres musculaires pour produire leur énergie à partir du processus aérobie.
ZONES DE TRAVAIL Fondamentalement on fait des exercices dans l’ aérobie et l’anaérobie, alterner les exercices extensifs et intensifs (le fractionné alterné ). La zone de préférence est l’aérobie (glycolyse aérobie), bien qu’il faille faire des intrusions dans l’ aérobie-anaérobie (fractionné alterné) pour repousser le seuil anaérobique.
PARAMETRES DE CONTROLE PENDANT L’EXERCICE La limite supérieure est la puissance maximale aérobie (PMA), sachant que pendant les exercices on doit rester entre 85% et 100% de la PMA.Maîtriser la FC qui peut atteindre 175 et 200 ppm, il est préférable que la FCmax n’atteigne pas ces limites.La concentration d’acide lactique fluctue entre 4 et 7 ou 8 mmol/l. La plage normale de la FC pendant l’entraînement est comprise entre 150 et 170 ppm, mais elle peut être inférieure.La PMA varie entre 70 et 80% et les concentrations d’acide lactique s’établissent entre les 3 et 4 mmol/l.
ORIENTATION DES EXERCICES DE FORCE C’est tout le train inférieur qui doit être ciblé pour lui faire acquérir un maximum de puissance. Faire évoluer l’acquisition de puissance vers la résistance au portage de charges.

Tableau 3. Lignes générales de l’entraînement pour vaincre les environnements hypobare-hypoxiques.

Selon le calendrier et la durée prévus de l’ascension, il faudra programmer l’entraînement pour faire coïncider le pic de l’adaptation avec l’ascension, c’est quelque peu compliqué à réaliser d’autant plus que des facteurs externes difficilement maîtrisables peuvent intervenir tels que les contre-temps et les impondérables dans l’organisation ou les transports ou même dans une acclimatation inadéquate.

Par conséquent, une fois la préparation achevée il faudra réagir sur la base de ses expériences passées et afin d’achever une adaptation et une acclimatation optimales ne négliger aucun des points suivant :

  • Avoir une alimentation équilibrée quantitativement qui compense même au repos les pertes caloriques dues aux températures basses et à la déshydratation.
  • Avoir une alimentation équilibrée qualitativement, composée en particulier d’un régime riche en hydrates de carbone qui lui seul permet le bon fonctionnement du processus aérobique et de prévenir le mal de l’altitude. Conserver à l’esprit que tout ce que l’organisme aura en excès même s’il s’agit d’ hydrates de carbone, il le stockera en glycogène musculaire ou hépatique ou bien restera dans la circulation sanguine en tant que glucose sérique, qu’il transformera ensuite en graisses en prévision d’une future utilisation, tout cela restant des sources d’énergie.
  • En plus, des apports en fer sont nécessaires pour la surproduction d’hémoglobine, inhérente au processus d’acclimatation.
  • Savoir également que la perte de poids lors des stations en haute altitude vient d’une perte de 50% de l’eau corporelle. La déshydratation est encore accentuée parce que l’air est très sec et par toutes les pertes dues à la respiration et à l’hyper ventilation lors des efforts de montée. En plus, bien que ce soit dans des proportions moindres, la perte d’eau est aggravée dans les premiers jours en altitude par une diurèse accrue.
  • Effectuer une montée lente et régulière par étapes avec des séjours à des hauteurs intermédiaires pour permettre au processus d’acclimatation de se mettre en place, tout en prêtant attention aux réactions de l’organisme pour compenser les symptômes du mal de l’altitude.

Avec ces considérations on devra retarder le moins possible le moment de passer à l’attaque du sommet et toujours l’effectuer sur la base de ces 2 critères, à savoir :

  • Une acclimatation parfaite,
  • La mise à profit maximale des effets résiduels apporté par la préparation physique à l’altitude, dit autrement, profiter avant qu’elles ne s’estompent des adaptations à l’hypoxie qu’a apporté cette préparation. C’est important car l’acclimatation par étapes à des altitudes intermédiaires se fait sans pouvoir poursuivre l’entraînement entrepris préalablement.

CONCLUSIONS

Du point de vue purement physique, ce sont le dépassement du seuil aérobie, l’ augmentation de la puissance et de la résistance des jambes et du niveau inférieur, qui sont les adaptations pour d’obtenir le rendement maximal en altitude, et qui permettent de réaliser des ascensions plus rapides avec des efforts plus importants et des récupérations plus brèves.

Les exercices visant à améliorer la VO2Max et le seuil anaérobie, en même temps qu’ils développent le métabolisme aérobie constituent la base préalable à tout exercice de l’entraînement spécifique qui sera effectué à des puissances modérées sur de très longues durées. Le rendement énergétique et l’efficacité musculaire sont les clés qui déterminent l’ adaptation que nous recherchons.

3 réflexions sur “Préparation physique à l’altitude

  1. Preparación física para la altitud

    PEDRO BERGUA
    Licenciado en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte,
    especialidad en Alto Rendimiento Deportivo,
    se ha especializado en entrenamientos de escalada

    CONOCIMIENTO DEL MEDIO: LA ALTITUD

    Se debe saber que el factor más importante o que más afecta a las actividades en altitud es la disminución de la presión barométrica, algo que es progresivo conforme se asciende a cotas mayores. Debido a este descenso, la presión parcial de oxígeno del aire se hace menor (ver NOTA 1), con lo que baja la presión de oxígeno en la sangre arterial, dando lugar a una hipóxia relativa, es decir, una menor cantidad de oxígeno disponible en la sangre y, por ende, para todas las células que lo reclamen para su supervivencia y el desarrollo de sus funciones.

    NOTA 1: A partir de los 3000 metros de altitud, la presión parcial de oxígeno en el aire (PO2) disminuye a la tercera parte respecto al nivel del mar, a 5000 metros supone la mitad de la PO2 respecto al nivel del mar, y a 8000 metros la PO2 es sólo un tercio de la existente a nivel del mar, datos que varían según la temperatura (a menor temperatura, menor PO2).

    El incremento de la altitud también correlaciona de forma directamente proporcional con las radiaciones (lo que impone una demanda de protección extra para salvaguardar los tejidos de las mismas), e inversamente proporcional con otras variables como la temperatura, la humedad relativa, la fuerza de la gravedad y la resistencia del aire.

    De todos los factores nombrados, tan sólo los dos últimos juegan a favor de los intereses del ascensionista, que verá su actividad en altura “facilitada” por ellos (aunque no se note apenas) y al mismo tiempo dificultada por todos los anteriores (esto si se va a notar más), principalmente de dos formas:

    ? La menor temperatura obliga a un mayor aislamiento, que supone un mayor gasto energético por la mayor fricción entre las prendas, una dificultad para el movimiento…, pero, sobre todo, impone una menor presión parcial de oxígeno de la que habría a mayores temperaturas para la misma altitud, lo que va en detrimento del rendimiento.

    ? La menor humedad relativa del aire favorece la deshidratación temprana del alpinista, con las consecuencias que este factor acarrea para la salud y el rendimiento de no ser compensado convenientemente.

    RETIRADA O ACLIMATACIÓN, ESA ES LA CUESTIÓN

    El proceso por el cual el ser humano se adapta progresivamente a la altitud, o a la hipoxia para ser más exactos, mejora su rendimiento e incrementa sus posibilidades de supervivencia en ella se conoce como aclimatación; de hecho, todos los problemas provocados por la hipoxia en altitud están relacionados con ella. Si la aclimatación es completa, el cuerpo compensa la hipoxia de manera adecuada y no habrá problemas o éstos serán escasos; sin embargo, de producirse de forma incompleta, puede acarrear varios estados fisiológicos o dolencias que se conocen de manera conjunta como mal de altura (ver Cuadro 1).

    FACTORES DE RIESGO El riesgo de padecer mal de altura aumenta por diversos factores, algunos independientes o no modificables (edad, género, la herencia genética y la experiencia en altura), y otros dependientes o sobre los que se puede intervenir (el estado de salud – que dependerá de la preparación previa, la dieta, la correcta hidratación, el control de las infecciones posibles y el estado emocional –, y otros como: la velocidad de ascenso, la altitud alcanzada y la duración de la estancia en la misma). Respecto a los 3 últimos factores, su relación es directamente proporcional con la posibilidad de desarrollar mal de altura.
    SÍNTOMAS Los síntomas del mal de altura son muy debilitadores. Suelen desarrollarse entre 6 y 12 horas después del ascenso, alcanzar su máxima intensidad entre 24 y 48 horas y solucionarse en 3 a 7 días, al tener lugar la aclimatación.El tratamiento consiste en descender, respirar oxígeno adicional y en tomar el fármaco acetazolamida (Diamox).Hay que seguir perdiendo altura hasta que los síntomas remitan. A menudo, con un descenso de 300 metros es suficiente.
    PREVENCIÓN Parece que realizar sobreesfuerzos contribuye a tener mal de altura, quizá porque sea algo que se añade al estrés que ya de por sí recibe el cuerpo. Sin embargo, un ejercicio moderado parece que ayuda a aclimatar. No obstante, queda patente la importancia de una consecuente preparación física para que esfuerzos de determinada intensidad sean percibidos como ejercicio ligero por el propio organismo, favoreciendo de este modo una menor probabilidad de padecer el mal de altura.

    Cuadro 1. El mal de altura: factores de riesgo, síntomas y prevención.

    Pero parece que existen límites para este proceso de adaptación a la hipoxia, y a una altitud superior a los 5200 metros aproximadamente, el ser humano ya no puede aclimatar más. En torno a esa altitud, la aclimatación se detiene y el bienestar físico se deteriora (pérdida de peso, empeoramiento de la visión, la memoria, el sueño y la capacidad para hacer cálculos…). Los alpinistas que se estén preparando para ascender las cumbres más altas no ganarán aclimatación, es más, probablemente la perderán, a medida que pasen más tiempo por encima de esa altitud. Aclimatarse a altitudes intermedias mejora la tolerancia al ejercicio a altitudes mucho mayores y acorta el tiempo necesario para adaptarse de manera satisfactoria.

    Es destacable como este efecto se corrobora entre los alpinistas que intentan rutas a montañas de altitud extrema en estilo alpino, para lo cual pasan semanas trabajando o escalando a altitudes entre 4300 y 5200 metros. Una vez conseguida la aclimatación buscada, acometen en dicho estilo (rápido) la actividad objetivo, que no debería llevarles más de 24 a 60 horas entre subir y bajar al campo base.

    La población nativa de altitudes elevadas poseen ya unas adaptaciones heredadas que a su vez transmitirán a sus descendientes, como una mejor circulación arterial coronaria, mejor dinámica cardiovascular en reposo y respuestas de cortisol (hormona catabólica) menores ante el estrés; sin embargo, a la hora de hacer ejercicio rinden de forma muy parecida a aquellos que no han habitado nunca a esas altitudes pero que si han realizado un correcto proceso de aclimatación.

    No obstante, estos cambios fisiológicos producidos por la aclimatación (ver Cuadro 2), se pierden progresivamente en cuanto se abandona ese entorno hipobárico-hipóxico, es decir, se produce una desaclimatación. El ritmo al que desaparece la aclimatación es distinto para cada adaptación y cada persona. El volumen de glóbulos rojos se reduce notablemente al cabo de unos 10 días, mientras que la capacidad para realizar ejercicio en altitud puede persistir durante semanas, y una mejor función cardiovascular y una termorregulación optimizada pueden persistir incluso meses después de descender de altitud.

    NOTA 2: No todos los organismos son capaces de adaptarse a la altura o a la hipoxia hipobárica, esto es, no aclimatan o no desarrollan las adaptaciones fisiológicas que se describen en el Cuadro 2, por lo que presentan una incapacidad manifiesta para habitar en determinadas altitudes.

    Todas estas respuestas actúan armoniosamente y sirven para mejorar el aporte de oxígeno a los músculos (que se irán atrofiando progresivamente) y para incrementar la cantidad de energía generada por el metabolismo aeróbico (más eficiente –energéticamente hablando–que el anaeróbico), lo que compensa los efectos nocivos de la hipoxia y mejora el rendimiento físico en altitud, haciéndolo más “parecido” al que se daría a nivel del mar.

    EXIGENCIAS DE LA PRÁCTICA FÍSICA EN ALTITUD

    Una vez analizado el modo en que el organismo se adapta a las condiciones de hipoxia creciente que impone la ascensión de una montaña alta, se debe determinar qué esfuerzos reales se llevan a cabo en tales entornos para inducir el tipo de preparación física específica que demandan.

    En este sentido, se ha podido observar que en la mayoría de los esfuerzos realizados durante la ascensión en altitud, la forma predominante de obtención de ATP es a través de la vía oxidativa, es decir, que la mayor parte de la energía necesaria para llevarlos a cabo es mediante el metabolismo aeróbico de las reservas del organismo.

    Fisiológicamente, este hecho se debe a un fenómeno que se produce en altitud, que consiste en una disminución de determinadas enzimas que incapacitan a la vía glucolítica anaeróbica para producir energía; a consecuencia de esto, si la intensidad del ejercicio que se realiza es tal (o aumenta hasta un punto) que solicita más energía a través de dicha vía de producción (algo que sucede cuando se precisa más rápidamente, lo que depende de la intensidad del ejercicio), se producirá un “déficit energético” (por la incapacidad de esta fuente anaeróbica para producir ATPs a determinada altitud, a consecuencia de la citada disminución enzimática), cuyo resultado inmediato será el cese de la actividad, obligando a detenerse por la incapacidad de continuar con la intensidad de ejercicio demandada.

    ADAPTACIONES AGUDAS

    (o inmediatas, al contacto con el entorno hipóxico)

    ADAPTACIONES CRÓNICAS(o a más largo plazo, tras varios días de hipóxia)
    Los receptores químicos de las arterias carótidas del cuello se vuelven más sensibles a la hipoxia y estimulan una mayor ventilación (hiperventilación), incrementando por tanto los niveles de oxígeno en sangre. Esta respuesta es vital; sin ella, el cerebro no podría sentir el peligro de un oxígeno bajo en la sangre arterial. Durante varias semanas en altitud, el gradiente de oxígeno entre los alveolos y la sangre aumenta durante el ejercicio, incrementando por tanto el contenido arterial de oxígeno y reduciendo la hipóxia. Sin embargo, al cabo de muchas semanas y meses esta adaptación pierde fuerza.
    Desde el primer día de exposición a la altitud, comienza una mayor producción de glóbulos rojos debido a la producción de la hormona eritropoyetina por los riñones. Sin embargo, esa mejora en la producción se ve acompañada por una reducción en el volumen de plasma y, por tanto, el resultado es que el volumen total del sangre no aumenta durante los 2 primeros meses de estancia en altitud. Tras esos 2 primeros meses, el volumen de glóbulos rojos sigue aumentando durante al menos un año, y probablemente más. La aclimatación a largo plazo incrementa el volumen de plasma y aumenta la masa de glóbulos rojos, dando lugar por tanto a un aumento del volumen total de sangre.
    La médula ósea consume más hierro para formar más hemoglobina (que comienza a las 48 horas tras la exposición). El área transversal de la fibra muscular disminuye con una exposición crónica a la hipoxia (atrofia muscular), sin embargo la densidad capilar permanece constante o disminuye ligeramente, mientras la densidad mitocondrial no cambia, lo que significa que una red de capilares constante suministra a una menor masa muscular, lo que da como resultado un mayor aporte de O2.
    Aumenta la mioglobina de la musculatura esquelética (equivalente muscular a la hemoglobina y lugar donde se almacena el oxígeno). Aumenta el cociente del metabolismo aeróbico sobre el anaérobico, de modo que la producción de energía es más eficaz y la producción de ácido láctico menor. Esta adaptación ocurre, en parte, porque aumenta el contenido intramuscular de enzimas mitocondriales y respiratorias.

    Cuadro 2. Adaptaciones del organismo a un entorno hipobárico – hipóxico.

    Por tanto, lo que se debe buscar mediante del entrenamiento es que la musculatura que realiza los esfuerzos en altura trabaje (metabólicamente hablando) de forma predominante a través de la vía oxidativa (aeróbica) de producción de energía (sin necesidad de aportes significativos por parte de la vía glucolítica anaeróbica), algo que se logra dirigiendo los entrenamientos (de resistencia) hacia la mejora del umbral aeróbico, entendido éste como el punto en el que el lactato comienza a acumularse por encima de los valores de reposo, por lo que hasta ese límite la energía requerida la proporcionará casi en su totalidad la vía oxidativa (aeróbica).

    La larga duración del esfuerzo y los condicionantes del mismo (hipoxia y subida de fuertes pendientes portando material–lastre) propician la realización de frecuentes descansos cortos por la imposibilidad de realizar un esfuerzo continuado, pues la fatiga producida por la hipoxia precisa de esos instantes para que los músculos vuelvan a saturar la hemoglobina y puedan continuar con el ejercicio.

    Esta constante demanda a intervalos de la musculatura implicada (en marcha cuesta arriba o abajo) con un nivel moderado de fuerza aplicada la mayor cantidad de veces posible y durante el mayor tiempo posible, desemboca en la segunda orientación preferente del entrenamiento, que será el trabajo sobre la manifestación específica de la fuerza resistencia del tren inferior.

    PREPARACIÓN FÍSICA PARA LA ALTITUD

    En función de las consideraciones anteriores, se puede determinar con cierto criterio un plan de entrenamiento para asegurar en este sentido las mayores garantías de éxito en la ascensión; si bien, como en todo proceso de entrenamiento para cualquier disciplina deportiva, se deberán respetar los principios generales de entrenamiento, lo que asegurará un trabajo ajustado a las condiciones individuales garantizando así la mayor probabilidad de mejora para cada cual.

    En el caso concreto de las ascensiones a gran altitud, las líneas de trabajo u orientaciones del entrenamiento deberían ir encaminadas a conseguir los siguientes objetivos:

    • ? Aumentar el metabolismo aeróbico de las grasas para ahorrar en la medida posible glucógeno, esto es, conseguir hacer más eficiente el organismo energéticamente hablando, para los esfuerzos que demandan las ascensiones a gran altitud.
    • ? Aumentar el umbral aeróbico de trabajo, de modo que se pueda trabajar a intensidades mayores sin acumular más lactato del que se produce en reposo.
    • ? Aumentar la capacidad de realizar trabajos con el tren inferior de media-baja intensidad con la máxima duración posible.

    En el Cuadro 3 se muestra una propuesta que permitirá plantear las tareas de entrenamiento, lo que se podrá plasmar mediante conceptos de planificación diferentes según el modo en que se organicen o temporicen las cargas de forma concreta (ya sean diluidas, concentradas, acentuadas…). Este respecto estaría dentro de la adaptación individual que cada cual (o su entrenador) debería llevar a cabo para ajustar el trabajo a las condiciones individuales, respetando como ya se ha comentado los principios generales que deben guiar la concreción última del entrenamiento.

    Las tareas contenidas en el primer estadio representan la base para ejercitar las siguientes, esto es, su efecto residual propicia los mejores desarrollos de las cualidades que se pretenden potenciar en el estadio siguiente (específico), que son las que realmente se precisan para alcanzar los objetivos planteados al principio.

    ESTADIO BÁSICO ESTADIO ESPECIFICO
    ORIENTACIÓN GENERAL Basado en intensidades de trabajo con exigencia aeróbica que produzcan mayor margen de trabajo (a mayores potencias). Se usan potencias (intensidades) superiores a las que se emplearan en la ascensión, pero más bajas y prolongadas que en el estadio anterior.
    PARÁMETROS DETERMINANTES Se alcanzan intensidades de consumo máximo de oxígeno (VO2 Máx) y se superan para ponerlo en crisis y producir adaptaciones que lo incrementen.Se alcanzan deudas de oxígeno importantes en los trabajos y concentraciones medias de lactato sanguíneo. Se trabaja como máximo a intensidad de umbral anaeróbico, con preferencia en la zona de estado estable.La acumulación de deuda de oxígeno es de tipo medio y bajo y la concentración de lactato sanguíneo relativamente baja.
    VÍAS METABÓLICAS PREDOMINANTES La vía aeróbica a máxima potencia y la anaeróbica láctica apotencias medias. La vía aeróbica de forma casi exclusiva.
    SUSTRATOS MÁS SOLICITADOS Glucógeno y glucosa de forma casi absoluta. Glucógeno preferentemente y grasas.
    ADAPTACIONES NECESARIAS QUE SE PRODUCEN PARA EL RENDIMIENTO Aumento del VO2 Máx y de la Potencia Aeróbica Máxima (PAM).Todas las adaptaciones necesarias, en consecuencia, para el mayor aporte de oxígeno a los músculos (capilarización, densidad mitocondrial).Se potencian todas las fibras en la producción de energía por procesos aeróbicos. Todas las adaptaciones relativas a los procesos aeróbicos y de transporte de oxígeno.Se produce una especialización de todas las fibras a la producción de energía por procesos aeróbicos.
    ZONAS DE TRABAJO EN EL PLANO BIOENERGÉTICO Fundamentalmente se trabaja en la zona aeróbica-anaeróbica (con trabajos mixtos extensivos e intensivos). Preferentemente en zona aeróbica (aeróbico glucolítica), aunque se producen ligeras incursiones en la zona aeróbica-anaeróbica (mixto extensivo) para poner en crisis el umbral anaeróbico.
    PARÁMETROS DE CONTROL DEL TRABAJO El límite superior será la Potencia Aeróbica Máxima (PAM), estando el trabajo principal entre el 85% y el 100% de la misma.Utilizando la FC, ésta oscilaría entre 175 y 200 ppm (pero posiblemente la FCmáx no llegará nunca a esos niveles máximos).Las concentraciones de lactato fluctúan entre los 4 y los 7-8 mmol/l. Lo más útil es la FC que oscila entre las 150 y las 170 ppm, aunque puede ser más baja, en función de la FCmáx del deportista.La PAM varía entre el 70 y el 80%, y las concentraciones de lactato se establecen entre los 3 y 4 mmol/l.
    ORIENTACIÓN DE LOS TRABAJOS DE FUERZA Preferencia hacia el desarrollo de la fuerza máxima concéntrica y excéntrica del tren inferior. Se produce la transferencia de la fuerza ganada hacia la resistencia a la fuerza a cargas medias y ligeras.

    Cuadro 3. Orientación general del entrenamiento para rendir en ambientes hipobáricos-hipóxicos.

    En función de la previsión del momento y duración de la ascensión, se deberá realizar un trabajo consecuente para hacer coincidir, en la medida de lo posible, el momento de supercompensación del trabajo realizado con la ascensión-objetivo, algo complicado en tanto en cuanto se está a merced de condiciones externas a las que hay que adaptarse del mejor modo posible (todo esto sin contar contratiempos por motivos estratégico-organizativos, inadecuada aclimatación, etc.).

    Por tanto, una vez realizada la preparación, sólo resta actuar en base a la experiencia para favorecer del mejor modo posible las adaptaciones, agudas y crónicas, que propiciará una adecuada aclimatación, preocupándose en todo momento por aspectos como:

    • Mantener una correcta nutrición a nivel cuantitativo, compensando con la ingesta el gasto calórico que se verá acrecentado en reposo por las condiciones ambientales (al ir ascendiendo se van alcanzando menores temperaturas, lo que implica una mayor deshidratación y gasto calórico –ver CT nº54–).
    • Mantener una correcta nutrición a nivel cualitativo, sobre todo con dietas ricas en hidratos de carbono, que permitirán desarrollar en mayor medida las capacidades aeróbicas, además de prevenir el mal de altura. Se debe tener en cuenta que todo aquello que el organismo no necesite, aunque se ingiera en forma de hidratos, esto es, lo que no use o almacene como glucógeno muscular o hepático y quede circulando en forma de glucosa sérica, lo transformará en el mejor (por eficiente) producto energético para su posterior utilización: las grasas. Al margen de esto, aportes extras de hierro favorecerán el proceso de formación de hemoglobina, producto del proceso de aclimatación.
    • Hay que saber que la pérdida de peso corporal por estancias en altitud proviene en un 50% de la pérdida de agua corporal. La deshidratación se ve incrementada en altitud por la mayor sequedad del aire, que hace que aumente dicha pérdida a través de la respiración que, además, se ve acrecentada por la hiperventilación producida como efecto de la necesaria adaptación que permite mantener el aporte necesario de oxígeno a las células musculares. Por si fuese poco, este fenómeno se suele agravar durante los primeros días en altitud por un aumento de la diuresis.
    • Realizar un ascenso lento por etapas, con estancias en alturas intermedias para favorecer el proceso de aclimatación, prestando atención a las sensaciones del organismo para contrarrestar los posibles síntomas del mal de altura.

    Con estas consideraciones, se intentará retrasar lo mínimo el momento del ataque a cima, efectuándolo en todo caso en base a 2 criterios: 1) una perfecta aclimatación y 2) el máximo aprovechamiento del efecto residual que todavía se conserve de las adaptaciones conseguidas con el entrenamiento, o dicho de otro modo, se debería procurar ascender con la mejor adaptación conseguida a la hipóxia el mínimo desentrenamiento acumulado posible (ya que el disminución en la carga de trabajo que supone la estancia en los campos intermedios y las restricciones que impone en este sentido el proceso de aclimatación de forma paralela, producen un descenso progresivo en las capacidades entrenadas).

    CONCLUSIONES

    Desde el punto de vista puramente físico, son la mejora del umbral aeróbico y de la fuerza resistencia específica a nivel del tren inferior, las adaptaciones que permitirán conseguir el máximo rendimiento para realizar esfuerzos en altura, pues el ritmo de ascensión podrá ser más rápido, los esfuerzos más largos y las recuperaciones entre ellos más breves.

    Los esfuerzos encaminados a la mejora del VO2 Máx y del umbral anaeróbico, mediante los que también se desarrolla el metabolismo aeróbico, adquieren carácter de trabajo de base para permitir el entrenamiento a mayores potencias en el ciclo subsiguiente (específico), que es el determinante del rendimiento y que propiciará las adaptaciones que más interesan.

    Bibliografía consultada:

    J. López Chicharro; A. Fernández Vaquero. “Fisiología del ejercicio. 3ª Edición”. Editorial Médica Panamericana. Madrid (2006).

    Mariano García Verdugo. “Resistencia y entrenamiento. Una metodología práctica”. Editorial Paidotribo. Badalona (2007). ?

  2. Origen genético del mal de altura

    logo_desnivelUn equipo de la Universidad de Chicago llega a la conclusión de que la adaptación a la altura es genética a partir de un estudio realizado en las montañas de Etiopía en colaboración con la Universidad de Adís Abeba.

    Desnivel.com – Viernes, 15 de Febrero de 2013

    Montanas Semien en la region de Amhara-Etiopia
    Montañas Semien, en la región de Amhara-Etiopía

    Las hipótesis acerca de la relación entre los genes y el mal de altura no son nuevas. Hace ya tiempo que se sospecha que la adaptación a la altura depende de la cuestión genética, y varios estudios de campo llevados a cabo sobre la población de la región del Himalaya han respaldado esta idea. Un nuevo estudio, realizado en Etiopía, hace nuevas aportaciones al respecto. Los investigadores han localizado diferencias muy importantes entre los miembros de la etnia amhara, cuyos individuos llevan unos cinco mil años residiendo en altura, y los miembros de la etnia oromo, quienes habitan en altas cotas desde hace unos 500 años.

    Un equipo de la Universidad de Chicago (formado por Gorka Alkorta-Aranburu, Cynthia M. Beall, David B. Witonsky, Amha Gebremedhin, Jonathan K. Pritchard y Anna di Rienzo) ha sido el encargado de llevar a cabo el estudio, que ha contado también con la colaboración de la Universidad de Adís Abeba y ha sido publicado en la edición del pasado mes de diciembre de la prestigiosa revista científica Plos Genetics. Los investigadores han analizado las diferencias entre las dos tribus en indicadores fisiológicos como la evolución en la producción de hemoglobina (proteína de la sangre encargada de transportar el oxígeno hasta los tejidos) en relación a los cambios de cota. La muestra analizada estaba compuesta por 260 habitantes de una población etíope que pertenecían a ambas etnias.

    Resultados sorprendentes

    Los resultados de dichos análisis han sorprendido a los propios investigadores. Por un lado, se ha podido comprobar que los oromo producen mucha cantidad de hemoglobina cuando ascienden de cota, mientras que el nivel de dicha proteína en la sangre de los amhara presenta unos registros inferiores hasta en un 10%. Según los investigadores, esa es una señal inconfundible de su adaptación genética a la altura.

    Estas revelaciones, sin embargo, no aclaran qué tramo de la cadena del ADN controla la citada adaptación a la altura, algo para lo que habrá que continuar investigando. De hecho, parece que los estudios realizados en el pasado con miembros de la población tibetana como muestra de la investigación, habían identificado las variaciones genéticas que explicarían la adaptación a la altura en una región del genoma diferente de la apuntada por el estudio etíope-americano.

    Este hecho, conduce a los científicos a aventurar que cada etnia se adaptaría a la altura siguiendo un camino genético totalmente diferente. Una hipótesis que, según los especialistas, abre infinidad de caminos a las investigaciones médicas sobre la hipoxia, no sólo aplicables al alpinismo sino también muy relevantes para afectados de enfermedades hoy en día tan comunes como el asma, la apnea nocturna o varios tipos de problemas cardíacos.

    Leer el estudio completo: PlosGenetics.org

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