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¿Por qué muchos deportistas entrenan en montaña?


El entrenamiento en alta montaña hace que mejore el rendimiento físico

Esto es debido a que la altura tiene una serie de efectos fisiológicos sobre el organismo

¿Cómo cambia la atmósfera con la altitud?

A medida que se incrementa la altitud, desde el nivel del mar, las condiciones físicas de la atmósfera van sufriendo cambios. No sólo se trata del descenso progresivo de la presión atmosférica, que si al nivel del mar es de 760 mmHg (milímetros de mercurio), a 3000 m de altitud baja hasta los 520 mmHg. Además, se producen otros cambios importantes a medida que se asciende, los más significativos de los cuales son los siguientes:
  • En primer lugar, disminuye la temperatura. En general, el descenso térmico es aproximadamente de 1ºC cada 150 m. Pero esta cifra es muy variable, ya que depende de la latitud, la orientación del terreno, la pendiente, la estación, etc.
  • La densidad del aire se reduce, ya que la gravedad hace que la concentración de gases sea máxima a nivel del mar y se vaya haciendo menor a medida que se asciende.
  • Este descenso de la densidad hace que la presión atmosférica se vaya reduciendo y, en consecuencia, la resistencia del aire sea menor.
  • La gravedad también es menor a medida que la altitud se incrementa, ya que, aunque de forma no muy significativa, se aumenta la distancia al centro de la Tierra.
  • La proporción de vapor de agua disminuye rápidamente a partir de ciertas altitudes, de manera que a 2000 m. es alrededor de la mitad que a nivel del mar.
  • La radiación solar será más intensa en zonas más altas, como consecuencia de la reducción de la densidad del aire.
Todos estos factores hacen que en una zona de alta montaña (a partir de los 2000 m de altitud) las condiciones a que se encuentra sometido el organismo son bastante diferentes y se acusarán de forma especial al realizar ejercicio físico.

¿Qué ocurre a nuestro organismo al subir a una montaña?

Todos los factores indicados antes afectarán de un modo u otro al organismo humano cuando asciende a zonas de alta montaña, aunque los que se notan de forma más inmediata son la reducción de la proporción de oxígeno en el aire y el incremento de la radiación solar.

Tomado de "HowStuffWorks"
Dejando a un lado el riesgo de sufrir quemaduras en la piel, la dificultad fundamental que debe superar el organismo cuando se encuentra en alta montaña es la hipoxia, es decir, la escasez de oxígeno, consecuencia de la disminución de su presión en el aire.

La disminución del oxígeno que entra en los pulmones provoca inmediatamente un aumento del ritmo respiratorio (hiperventilación) y también de la frecuencia cardiaca. De este modo, se pretende suplir la escasez de oxígeno que llega a las células, pues ante una menor concentración del mismo, se hará llegar más hasta la sangre respirando más rápido y se procurará que llegue a las células la cantidad que necesitan haciendo que la sangre circule también a mayor velocidad.

Sin embargo, esto no supone ningún beneficio para el organismo, más bien un inconveniente que debe resolver, ya que se produce un agotamiento físico rápido en cuanto se hace un poco de ejercicio, pudiendo llegar a aparecer mareos, náuseas y dolor de cabeza (e incluso síntomas más graves si se fuerza el organismo, como confusión, reducción importante del rendimiento mental e incluso pérdida de consciencia).
Para que se produzca un beneficio en el rendimiento físico es necesario pasar un tiempo en una zona de montaña, lo suficiente como para que el organismo se adapta a la escasez de oxígeno.

¿Cómo se adapta el cuerpo a la altitud?

Si nos centramos en la escasez de oxígeno, como he dicho antes, la concentración de los gases atmosféricos disminuye con la altura. Así, la presión de oxígeno (que es una forma de medir su concentración en el aire) a nivel del mar es de 150 mmHg, mientras que a 3000m de altitud es de 110 mmHg, lo que significa que cada vez que inspiramos entra en nuestros pulmones un 27% menos de oxígeno, aproximadamente.

Si se permanece en altura durante un cierto tiempo, a partir de unos pocos días el organismo comienza un proceso de aclimatamiento a esta nueva situación.
Esto se inicia con un aumento de la ventilación pulmonar, que ocurre de forma inmediata, incrementándose en primer lugar el ritmo respiratorio y enseguida la cantidad de aire que entra en los pulmones, que puede llevar a multiplicarse por 5 al cabo de una semana.
Igualmente, se acelera el ritmo cardiaco, para que la sangre circule más rápido y se recargue de oxígeno a mayor velocidad.
Pero estas alteraciones son provisionales y en pocos días comienzan otros cambios más eficaces y que permitirán desarrollar una vida normal a esa altitud y hacer ejercicio.
Los principales cambios que se producen en el organismo para hacer frente a esta permanencia en altura son los siguientes:

Hematocrito
(tomado de Wikipedia)

A) Ya que el principal estímulo para la formación de glóbulos rojos es la baja concentración de oxígeno en la sangre, a los pocos días empieza a aumentar progresivamente la cantidad de estos, con el objetivo de llevar el oxígeno en mayor cantidad hasta los tejidos.
A medida que va pasando el tiempo, se incrementará por tanto el "Hematocrito", que es la proporción de la sangre que ocupan las células, la gran mayoría de ellas eritrocitos, medido en porcentaje (ver el artículo dedicado al Hematocrito).
Si en condiciones normales su valor es de 40-45, la permanencia en montaña hace que al cabo de un mes suba hasta 60, debido al gran aumento del número de glóbulos rojos (pueden incrementarse desde 5,5 hasta 7 millones por milímetro cúbico, e incluso más), lo que hace que la sangre sea más viscosa, al reducirse la proporción de plasma (más células y menos líquido).

En consecuencia, la cantidad de Hemoglobina total ( ver "La corta vida de un glóbulo rojo") crecerá de 150 a 200 g/l, con lo que el transporte de oxígeno por la sangre aumenta en más de un 30%.

B) Además, el volumen total de sangre en el organismo también aumenta, alrededor de un 20-25%.
Por tanto, si hay más sangre y ésta contiene más glóbulos rojos y, por tanto, más Hemoglobina, el aumento total de ésta es aún mayor, hasta del orden del 50%.

C) Por otra parte, también mejora notablemente la capacidad de difusión pulmonar, es decir, la cantidad de oxígeno que pasa del aire a la sangre cada vez que se inspira.
Esto es debido al aumento de la cantidad de sangre total, de forma que estará circulando un mayor volumen sanguíneo por los capilares pulmonares, que es donde se produce el paso del oxígeno del aire inspirado hacia los glóbulos rojos, que además se encuentran en una mayor cantidad.


Como consecuencia de estas adaptaciones que ocurren en el cuerpo, al cabo de una o dos semanas las frecuencias respiratoria y cardiaca vuelven a sus valores habituales, con lo cual se puede desarrollar una vida normal y, en el caso de los deportistas, realizar entrenamientos que mejorarán aún más estas adaptaciones a la altitud.

¿Por qué mejora el rendimiento deportivo?

Los cambios que se han producido al haber estado entrenando en montaña supondrán un importante mejora cuando el deportista vuelva a una altitud normal, al menos durante un tiempo, hasta que de nuevo se aclimate a la nueva situación.

Haile Gebreselassie
(tomado de Wikipedia)
Pero, mientras tanto, teniendo una mayor cantidad de eritrocitos y, por tanto, de Hemoglobina, así como un mayor volumen de sangre y una mejor capacidad de difusión pulmonar, el individuo es capaz de proporcionar mucho más oxígeno y más rápidamente a sus músculos que en condiciones normales, por lo que será capaz de correr más rápido o durante más tiempo, saltar más lejos o subir un puerto de montaña en bicicleta con mucha menos fatiga.

Por esta razón, en los años 80 y 90 se hizo habitual que los deportistas de élite entrenasen en zonas de alta montaña durante un tiempo, unas semanas antes de afrontar una importante competición, ya que además se comprobó la eficacia de esta práctica en el rendimiento.

Por otra parte, la irrupción triunfal de los atletas procedentes de Kenia y Etiopía en las carreras de fondo evidenció el efecto positivo de la vida en altura sobre el rendimiento físico, ya que estos países tienen una buena parte de su territorio a gran altitud sobre el nivel del mar y sus atletas viven y entrenan en estos lugares.

Pero...

Sin embargo, enseguida aparecieron sustancias estimulantes que eran capaces de producir efectos similares en el organismo sólo con inyectarlas. Y a partir de entonces decayó en gran medida la práctica de desplazarse a lugares de montaña para los entrenamientos.

Además, numerosos estudios médicos demostraron los efectos negativos para la salud que puede tener la alteración de los valores normales de glóbulos rojos, Hemoglobina, etc., por lo que en la mayoría de las pruebas de alta competición actualmente se hacen controles médicos exhaustivos para asegurarse de que el deportista no tiene valores sanguíneos alterados.
De este modo, como ejemplo, en el deporte en que más se han utilizado estos métodos (hoy día llamado "dopaje", el ciclismo, un participante en el Tour de Francia no puede tener un hematocrito superior al 50%, ya que si eso ocurre no se le permite participar en la carrera.

A pesar de ello, siguen apareciendo productos más sofisticados, capaces de incrementar ligeramente el hematocrito, manteniéndolo dentro de niveles normales, que han sido utilizados por famosos ciclistas, especialmente en las etapas de alta montaña.
Por ello, lo que se comprueba actualmente es la presencia en sangre de muy diversas sustancias que aumentan el rendimiento artificialmente, en una carrera entre los que diseñan estos productos y los que tienen que detectarlos.



La corta vida de un glóbulo rojo


Los glóbulos rojos (también llamados eritrocitos o hematíes) viven muy poco

Por eso se deben reponer continuamente a lo largo de la vida

Qué es un glóbulo rojo?

Como casi todo el mundo sabe, son las células más abundantes de la sangre y la que le proporcionan en conjunto su color característico (de ahí su nombre vulgar, aunque realmente, de forma individual un glóbulo rojo no tiene ese color, solamente cuando se agrupan por millones).
Y digo una de las células de la sangre, porque la sangre contiene tres tipos de células: glóbulos rojos o hematíes, glóbulos blancos o leucocitos (de varios tipos) y plaquetas.

A nivel celular, se trata de células de tamaño medio a pequeño (de unas 7-8 micras de diámetro), con forma de disco bicóncavo, es decir, una especie de esfera aplastada por dos lados, de modo que la parte central es más estrecha (no más de 1 micra) y los bordes abultados (alrededor de de 2.5 micras). Algo así como un flotador playero pero sin agujero central.
Imagen de "hematies.net"

Como ya se explicó en el anterior artículo ("Cuantos glóbulos rojos hay en nuestro cuerpo?"), la cantidad media de eritrocitos en la sangre humana es alrededor de 5,5 millones por cada milímetro cúbico en hombres y 4,7 millones en mujeres.

Su función es transportar el oxígeno captado en los pulmones hacia todos los tejidos del organismo. Se podría decir que son una especie de sacos en los que se transporta oxígeno, capaces de absorberlo del aire que entra en los pulmones durante cada inspiración y de cederlo a las células que lo necesitan a todo lo largo del cuerpo.
Esta función la realizan gracias a que están llenos de una proteína capaz de captar oxígeno, la Hemoglobina (se explica cómo esta molécula realiza su función en el artículo "¿Por qué la sangre es roja?").

El nacimiento
Corte de la cabeza del fémur, donde se observa el tejido óseo
esponjoso interior con la médula ósea roja
(Imagen de Wikipedia.org)

Las células de la sangre se producen en la médula ósea roja de los huesos (casi exclusivamente y a partir del nacimiento, ya que en el periodo embrionario se forman fundamentalmente en el hígado).
La médula ósea roja se encuentra en el interior de los huesos cortos (Ej.: vértebras) y planos (Ej.: esternón, costillas) y en las diáfisis o "cabezas" de los huesos largos (ver imagen).
El proceso en general se denomina "Hematopoyesis" (de griego hematos=sangre y poié=fabricar), aunque si hablamos sólo de los glóbulos rojos, será "Eritropoyesis".
A partir de los 20-25 años de edad, la hematopoyesis en general disminuye, haciéndolo de forma drástica, hasta desaparecer, en las diáfisis de los huesos largos y más progresivamente en los huesos cortos y largos, manteniéndose hasta el final de la vida principalmente en las vértebras y el esternón (y en menor medida en las costillas).

Las células precursoras de todas las células sanguíneas son células pluripotenciales o "células madre sanguíneas", que se reproducen continuamente y pueden transformarse en células precursoras de eritrocitos, o "Eritroblastos" (en realidad, la primera célula precursora se llama proeritroblasto, pero se intenta simplificar).
Estas células sufren sucesivas divisiones y un proceso de maduración en el cual van acumulando Hemoglobina en su interior, al tiempo que se destruyen los orgánulos celulares (retículo endoplasmático, aparato de Golgi, mitocondrias, etc.) y el núcleo va reduciendo su tamaño hasta desaparecer finalmente.
Es en este momento cuando se ha terminado de formar un eritrocito o glóbulo rojo maduro, que será una célula prácticamente sin orgánulos y sin núcleo (de ahí que pueda sobrevivir poco tiempo), de forma que se aprovecha todo su interior para contener la mayor cantidad posible de Hemoglobina.

A medida que van madurando, se van incorporando a la sangre.

Pero, ¿cómo se controla la cantidad de ellos que se deben formar y enviar a la sangre?.
Evidentemente, hay un mecanismo de control que regula la actividad eritropoyética en función de las necesidades del organismo, de forma que siempre haya en sangre la cantidad necesaria de glóbulos rojos para llevar a los tejidos el oxígeno que éstos necesitan.
El elemento esencial de control es una hormona producida en los riñones, la Eritropoyetina, que es un estimulador de la reproducción de los eritroblastos y su posterior maduración. (En un posterior artículo se explicará con más detalle el mecanismo de producción y actuación de esta hormona).


La dura vida del glóbulo rojo

Al no contar con núcleo ni orgánulos, es una célula condenada a morir muy pronto. A pesar de ello, suelen vivir una media de 3-4 meses, más de lo esperado en estas circunstancias. Esto lo consiguen gracias a que en su citoplasma permanecen una serie de enzimas que le permiten metabolizar la glucosa para obtener energía y también mantener activos algunos procesos imprescindibles, con el equilibrio y flexibilidad de la membrana o impedir la oxidación de las proteínas celulares.
Pero estas enzimas no pueden reponerse y se van desgastando, por lo que en poco tiempo estos procesos se van ralentizando y el eritrocito envejece rápidamente.
Así, su capacidad de obtener energía y mantener la flexibilidad de la membrana se van reduciendo, hasta que llega un momento en el que al deformarse para poder circular por capilares extraordinariamente finos (una de las propiedades de los hematíes es esa capacidad de deformación para atravesar capilares más estrechos que la propia célula), la membrana se rompe y el glóbulo rojo muere.

Pero a lo largo de esos 4 meses de vida, estos "sacos de Hemoglobina" están moviéndose permanentemente, desde el corazón a los pulmones, donde captan el oxígeno del aire, y vuelta al corazón, para ser enviados por todo el organismo, cediendo ese oxígeno a las células y regresar de nuevo al corazón, donde se inicia el ciclo de nuevo.
Se ha calculado que todo este ciclo puede tardar aproximadamente unos 30 segundos (es muy variable, desde luego, y depende de numerosos factores, desde la edad o sexo hasta la frecuencia cardiaca en cada momento).
Si hacemos unas cuentas rápidas, podemos decir que un glóbulo rojo realiza todo el recorrido completo unas 2880 veces cada día. Lo cual nos indica que a lo largo de su corta vida habrá tenido tiempo de viajar a los pulmones y luego recorrer el cuerpo repartiendo oxígeno cerca de 350000 veces.

La muerte

Eritrocito atravesando los espacios
de la pulpa roja del bazo
(Imagen de J.B. Freund)
Como acabo de comentar, los hematíes no "mueren", en el sentido de que en un determinado momento dejan de realizar su función y quedan en la sangre como cuerpos inertes. Se destruyen y liberan su contenido, que luego debe ser capturado por células especializadas en ello.

Sin embargo, para evitar que esto ocurra habitualmente en el torrente sanguíneo, con la cantidad de desechos que eso genera, existe un sistema que podría llamarse de "criba" y que se encuentra en el bazo, por donde al circular la sangre se la hace pasar por unos espacios de la llamada "pulpa roja", que tienen un diámetro de unas 3 micras, de manera que las membranas de las células envejecidas se rompen y los residuos quedan en este órgano, que se encarga de metabolizarlos (esto es algo que puede ocurrir por todas partes, especialmente en el hígado, pero el bazo en el principal punto de destrucción de hematíes viejos).
Como resultado de esta destrucción, por parte de células especializadas, se libera principalmente Hemoglobina, que es metabolizada liberándose el Hierro, que pasa a la sangre y es conducido de nuevo a la médula ósea para incorporarlo a nuevas moléculas de Hemoglobina en la eritropoyesis (al tratarse de un elemento muy importante, se recicla). El resto de esta molécula es transformado hasta dar un pigmento denominado "Bilirrubina", que se disuelve fácilmente en la sangre y es transportada al hígado, donde se incorpora a la bilis (dándole color, ya que es un pigmento amarillo), aunque una parte se elimina por el riñón y colabora también a dar el color característico a la orina.



¿Cuántos glóbulos rojos hay en nuestro cuerpo?


Es ésta una pregunta muy habitual entre interesados en el cuerpo humano
Si son tan pequeños y tenemos tanta cantidad de sangre, debe haber muchos...

Como ocurre en todas las cuestiones en las que se trata de calcular las medidas, número, peso, etc. de un número enorme de objetos o seres, o de partes muy pequeñas o sistemas tremendamente grandes, aportar datos precisos es casi imposible.
Pero siempre se pueden hacer aproximaciones más o menos afortunadas, como he hecho en otros artículos y me dispongo a hacer en éste.


Comencemos aclarando que no es posible saber con exactitud el número de glóbulos rojos de una persona, pues además de las variaciones individuales (edad, sexo, peso corporal...), en las que intervienen numerosos factores, estas células se están produciendo y muriendo continuamente.

Sin embargo, podemos hacer un cálculo aproximado para un hombre y una mujer promedio, que nos puede servir como aproximación y para darnos una idea de la inmensa cantidad de células de todo tipo que forman un cuerpo humano (ya se hace un cálculo similar para el total de células de nuestro organismo en el artículo "¿Cuántas células hay en un cuerpo humano?").



Recuento de hematíes en un análisis de sangre

Todo el que se haya sometido a un análisis de sangre (es decir, prácticamente todos), si se ha detenido a leer los resultados, probablemente no haya entendido casi nada, ya que la mayoría de los datos se encuentran en clave y no se tienen conocimientos para saber a qué corresponden.
Pero uno de los datos que sí se expresan claramente es el recuento de glóbulos rojos (hematíes, eritrocitos), blancos (leucocitos) y plaquetas.
Como dato adicional, cuando se realiza un análisis con el único objetivo de recontar los valores de estas células en la sangre, se denomina "hemograma".
Y aparece un número (por ejemplo, 5,3) seguido de las unidades en que se expresa, generalmente mill/mm3. En cualquier caso, se trata de que las unidades son millones de hematíes por milímetro cúbico.
En consecuencia, el valor que vemos en el resultado del análisis es el número de glóbulos rojos existentes en cada milímetro cúbico de nuestra sangre. Recordemos que esta unidad equivale a un pequeñísimo cubo de 1 mm de lado, cuya capacidad es de 1x1x1 = 1 mm3.

Para hacernos una idea, podemos compararlo con una unidad de volumen más conocida, el litro.
Un litro equivale a 1000 cm3 (centímetros cúbicos). Un cm3 contiene 1000 mm3 (estas unidades, al ser medidas elevadas al cubo, se mueven en una escala de mil en mil). Por tanto, un litro equivale a un millón de centímetros cúbicos.

Los valores normales del recuento de hematíes en sangre son variables, e incluso si consultamos distintas fuentes veremos que se nos presentan franjas de valores diferentes. Esto es debido a lo ya comentado antes, que existen muchas variables que influyen sobre ello y cada persona tiene sus cifras (sólo el conocimiento por parte de un médico de las características de una persona puede permitir afirmar si el recuento entra dentro de lo normal o no, al menos cuando se obtienen valores algo alejados de las cifras más comunes).

Vamos a tomar como referencia unos datos medios, que se pueden considerar como los más habituales en la mayor parte de la población. Estos serían:

  • Entre 4,5 y 6 millones/mm3 en hombres
  • Entre 4 y 5,5 millones/mm3 en mujeres
Como curiosidad, haciendo cálculos podemos deducir que si pusiéramos en fila todos los hematíes que hay en un mm3 de sangre, tendríamos una línea (invisible a simple vista, lógicamente) de nada menos que 35 metros.

Calculando el número de glóbulos rojos totales en sangre

Del mismo modo que he comentado respecto a la variabilidad en el recuento de hematíes, ocurre para la cantidad de sangre que una persona en concreto contiene en su cuerpo. Es evidente que dependerá del tamaño y el sexo, pero también influye el lugar en que vive (la altitud), la alimentación, etc.

La cantidad total de sangre en un cuerpo humano se denomina "volemia" y hay diversas fórmulas para calcularla en función del sexo, la talla y el peso.
Teniendo en cuenta estas fórmulas (que se explicarán en un posterior artículo), si tomamos unos valores medios aproximados, podemos decir que en un hombre adulto, sano y "normal" (sin un notable exceso o déficit de peso, viviendo a una altitud inferior a 1000m, por ejemplo, con una altura alrededor de 1,75m y con una alimentación sin excesos de ningún tipo) el volumen de sangre total estará alrededor de los 5-5,5 litros, mientras que en una mujer, de aproximadamente 1,65m, suele estar sobre los 4-4,5 litros.

Ya que un litro equivale a un millón de mm3, expresaremos estas cantidades en millones, es decir, 5-5,5 millones de mm3 en hombres y 4-4,5 millones en mujeres.
Multiplicando por la cantidad de glóbulos rojos existentes en sólo 1 mm3 de sangre, obtenemos las siguientes cifras totales (insisto, muy aproximadas y variables):

  •  Alrededor de 20-30 billones (25000000000000) en hombres
  • Alrededor de 15-25 billones en mujeres
Unas cantidades realmente impresionantes, que nos hacen pensar en la inmensa complejidad del cuerpo humano y la enorme cantidad de células que se organizan, distribuyen y funcionan perfectamente coordinadas para hacer funcionar toda la maquinaria interna.

Pensemos también por un momento en cuántas de estas células perdemos cuando sale de nuestro cuerpo una pequeña gota de sangre por una herida...
... O qué longitud tendría una fila formada por todas estas células: 125000 km.
* Un último apunte:
No hay que pensar que se está enfermo si los valores de glóbulos rojos en un análisis están por encima o debajo de los indicados antes. Quien debe analizar eso y tiene conocimientos suficientes para ello es el médico.
La "normalidad" en cuanto a la cifra de hematíes, como ya he insistido, en muy variable de unas personas a otras y también puede cambiar según muchos factores.

Un exceso de glóbulos rojos en la sangre se llama "Policitemia" y un déficit, "Anemia". Pero esto es tema de un futuro artículo.





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