¿Qué es y cómo influye la fatiga muscular en el gimnasio?

Cuando hacemos ejercicio, a menudo experimentamos una reducción temporal (y reversible) de la fuerza, lo que se denomina fatiga. Es importante destacar que es la pérdida de fuerza (la capacidad de producir fuerza muscular voluntariamente) la definición de fatiga, y no los sentimientos que la acompañan que podamos tener.

La mayoría de las veces, no nos detenemos a pensar en cómo se produce esta reducción de la fuerza. Sin embargo, es útil pensar en la fatiga observando la secuencia de eventos mediante los cuales producimos fuerza muscular y luego considerar las formas en que los mecanismos de fatiga pueden afectar cada uno de estos eventos.

En este artículo vas a entender el concepto de fatiga y todo lo relacionado con él porque no es algo tan intuitivo como se suele pensar. Eso sí, al considerar la fatiga total inducida por el ejercicio, hay dos contribuyentes principales a este fenómeno, que seguramente sí hayas anticipado: fatiga central y fatiga periférica.

Evidentemente, tendrá su importancia en la selección de ejercicios y en la carga de entrenamiento.

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Fatiga central

Si tienes algo de experiencia entrenando, lo más probable es que asumas que la fatiga de todo el cuerpo, esa sensación de cansancio mental que obtienes de los entrenamientos súper duros, es lo que se denomina fatiga del Sistema Nervioso Central (SNC)

En realidad no es así. La fatiga del SNC tiene una definición mucho más pequeña y es aún más difícil de evaluar con precisión sin herramientas costosas que se suelen usar en investigación.

Pese a lo que puedas creer, no es esa sensación de agotamiento físico y mental posterior al entrenamiento, sino que la fatiga central es simplemente una incapacidad temporal (minutos, horas o días) para reclutar al máximo un músculo, concretamente, para llegar a reclutar las unidades motoras de alto umbral (revisión, revisión). 

Esto se debe a varias razones fisiológicas que, en realidad, son demasiado profundas para tratar de explicar en este artículo, así que resumiremos diciendo que la fatiga del Sistema Nervioso Central es causada principalmente porbucles de retroalimentación inhibidores aferentes.

Las neuronas que mandan información al cerebro pueden detectar la carga mecánica y la acumulación de metabolitos en el músculo y pueden enviar señales a la médula espinal, que, como mecanismo de defensa ante posibles lesiones o daño muscular, disminuye los impulsos a la neurona motora objetivo y acaba dándose una activación muscular reducida (Figura 1).

Fatiga central
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Figura 1. Fatiga central. Bucles de retroalimentación inhibidores aferentes.

Cuando no se pueden reclutar unidades motoras de alto umbral, entonces no se pueden entrenar sus fibras musculares. Por lo tanto, cuando la fatiga del SNC todavía está presente desde una sesión de entrenamiento anterior, el estímulo obtenido de un entrenamiento será mucho menor de lo que sería cuando estuviéramos menos fatigados, más frescos.

Esto tiene un impacto mayor de lo que la mayoría de la gente cree, porque, en primer lugar, las unidades motoras de alto umbral controlan muchas veces más fibras musculares que las unidades motoras de bajo umbral (revisión); y, en segundo lugar y derivado de esto, las unidades motoras de alto umbral controlan las fibras musculares que responden mejor al estímulo de un entrenamiento de fuerza, que son las de contracción rápida o tipo II (revisión).

Vale la pena recordar que todos los tipos de entrenamiento pueden causar fatiga del Sistema Nervioso Central; tanto el trabajo de fuerza con altas intensidades, como el entrenamiento con intensidades ligeras y de alto volumen – lo veremos con más detalle más adelante –, e incluso el entrenamiento cardiovascular, tanto intenso como duradero. 

Entre todos ellos, el entrenamiento con repeticiones muy altas y las sesiones cardiovasculares prolongadas pueden llegar a causar más fatiga del Sistema Nervioso Central que el entrenamiento de estilo culturista tradicional. Por lo tanto, planificar los días de cardio es importante para que tu Sistema Nervioso Central no esté frito al día siguiente.

Fatiga Periférica

La fatiga periférica implica tres procesos que son de naturaleza bastante transitoria:

  1. Reducción de la liberación de iones de calcio del retículo sarcoplásmico.
  1. Reducción de la sensibilidad de las miofibrillas a los iones de calcio, y
  1. Reducción de la capacidad de producir fuerza de los puentes cruzados de actina y miosina (Figura 2).
Fatiga periférica
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Figura 2. Fatiga periférica. Más localizada a nivel muscular.

Estos procesos provocan un fallo en la activación de la fibra muscular o una reducción en la fuerza que produce la fibra muscular activada. Algunos implican la acumulación de metabolitos dentro de la fibra muscular, mientras que otros no.

En los días posteriores a un entrenamiento, los mecanismos de fatiga periférica reducen la fuerza que pueden producir algunas de las fibras de contracción rápida de las unidades motoras de alto umbral. 

A diferencia de la fatiga del Sistema Nervioso Central, que apaga por completo unidades motoras completas que controlan miles de fibras musculares cada una, los mecanismos de fatiga periférica reducen la fuerza que pueden ejercer las fibras musculares individuales, ya sea reduciendo la cantidad de iones de calcio que se liberan en el citoplasma en respuesta a una señal del Sistema Nervioso Central, o reduciendo la fuerza que pueden producir las miofibrillas o transmitir el citoesqueleto.

Es decir, la fatiga periférica no impide que muchas fibras musculares no dañadas contribuyan a la fuerza muscular y, por lo tanto, experimenten la tensión mecánica que desencadene la hipertrofia. No obstante, entrenar una fibra muscular mientras todavía está experimentando daño miofibrilar (fatiga periférica) puede tener un efecto perjudicial diferente, en la medida en que puede interrumpir los procesos de reparación en curso y conducir a una reparación incompleta no óptima.

Las intensidades altas (% 1RM) fatigan menos

Si entendemos que la fatiga es una pérdida temporal y reversible del rendimiento del ejercicio (o fuerza muscular) como resultado del entrenamiento, estaremos de acuerdo en que los entrenamientos de fuerza a menudo causan un período de fatiga sostenida que dura un par de días o tres tras un entrenamiento.

Este período de fatiga sostenida puede afectar el rendimiento en futuros entrenamientos y, por lo tanto, puede afectar las adaptaciones que se producen en esos futuros entrenamientos.

La duración de ese período de fatiga sostenida a menudo varía entre los entrenamientos. Curiosamente, los entrenamientos que involucran intensidades más ligeras (<65% 1RM) parecen causar períodos más largos de fatiga sostenida que los entrenamientos que involucran cargas más pesadas (Figura 3) (estudio, estudio).

Potencial de hipertrofia
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Figura 3. Potencial de hipertrofia de cada serie de un ejercicio y fatiga acumulada usando diferentes intensidades (altas vs. bajas). Se observa que las series con mayor intensidad proveen un estímulo ligeramente superior, en gran medida debido a la menor fatiga acumulada por cada serie realizada.

Se cree que la fatiga sostenida que resulta de un entrenamiento de fuerza es el resultado de tres mecanismos:

  1. Fallo del acoplamiento, excitación – contracción (Figura 4).
  2. Daño miofibrilar, y
  3. Fatiga del sistema nervioso central (SNC).

Mientras que otros mecanismos contribuyen a la fatiga durante un entrenamiento, estos son los únicos mecanismos que contribuyen en los días posteriores al entrenamiento.

Una de las explicaciones clásicas para entender los mecanismos de fatiga ante intensidades ligeras siempre ha sido que este tipo de entrenamientos pueden producir fatiga al reducir los niveles de glucógeno en el entrenamiento, lo que conduce a una reducción del glucógeno en el período posterior al entrenamiento.

Esto supone que la fatiga durante el entrenamiento de fuerza (medida por una reducción en el rendimiento del ejercicio o la fuerza muscular) podría producirse por una falta de suministro de combustible al músculo. Sin embargo, nuestro conocimiento actual de la fisiología del entrenamiento de fuerza sugiere que la fatiga en actividades de corta duración no es el resultado de un suministro limitado de combustible (estudio).

Más bien, la fatiga es el resultado de una inactividad de la fibra muscular (fallo del acoplamiento de excitación-contracción) o de una ralentización de la formación del puente cruzado actina – miosina. Esto provoca un daño muscular reseñable por la acumulación y continuo influjo de iones de calcio para intentar seguir realizando contracciones, es decir, para seguir entrenando (Figura 4) (estudio, revisión).

Ciclo bioquímico contracción muscular
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Figura 4. Ciclo bioquímico de la contracción muscular donde participa el ion Calcio (Ca2+).

Así que, contrariamente a la creencia popular, los entrenamientos de fuerza con intensidades ligeras causan una fatiga más sostenida que los entrenamientos similares que involucran cargas más pesadas. Esta mayor fatiga sostenida se puede atribuir a un mayor fallo del acoplamiento de excitación – contracción, más daño miofibrilar y más fatiga del Sistema Nervioso Central.

El fallo del acoplamiento excitación – contracción y el daño miofibrilar en las fibras musculares son ambos producidos por la acumulación de iones calcio (no por tensión mecánica).

La acumulación de iones de calcio es mayor cuando se realizan ejercicios fatigantes durante períodos de tiempo más prolongados, como ocurre al levantar pesos más ligeros porque hay que realizar más repeticiones para estar cerca del fallo muscular y esto es igual a más tiempo para recibir y acumular esos iones calcio.

Selección de ejercicios en función de la fatiga

Una de las variables fundamentales al plantear nuestra rutina de entrenamiento es el número de día disponibles para entrenar a la semana.

Esto determinará la división que escojamos (torso – pierna, fullbody, rutina dividida por grupos musculares, etc.) y el resto de variables como la frecuencia de entrenamiento para cada grupo muscular o movimiento, el número de series semanales por grupo muscular, la intensidad de trabajo en cada serie, el rango de repeticiones por serie, el carácter de esfuerzo o la proximidad al fallo (RPE, RIR), como las más importantes.

También debemos considerar cómo interactúa cada una de estas variables con las demás. Esto es más fácil de apreciar en la relación entre el volumen y la frecuencia, porque podemos intuir que será más fácil distribuir en más días (más frecuencia semanal) volúmenes de entrenamiento más altos para un determinado grupo muscular. 

Sin embargo, otra variable que también afecta a la frecuencia es la selección de ejercicios, ya que, igualmente, realizar ejercicios que nos produzcan mayor fatiga y/o daño muscular hará que la frecuencia de entrenamiento tienda a disminuir para poder recuperarnos y así ir adaptándonos a la carga total de entrenamiento.

Por ello, una vez que conocemos los componentes principales de la fatiga inducida por entrenamiento, es hora de dar respuesta a qué ejercicios generan más fatiga.

Rango de movimiento de los ejercicios

Sin duda, los ejercicios en los que se pueden realizar rangos de movimiento más amplios y en los que la fuerza máxima se da en longitudes musculares más largas causan una fatiga mayor y más duradera que los ejercicios que involucran rangos de movimiento más cortos o en los que la fuerza máxima se alcanza en longitudes musculares más cortas (Figura 5) (estudio, revisión)

La implicación práctica de cara a la selección de ejercicios es que, si bien el uso de ejercicios con rango de movimiento completo o que involucren fuerza máxima en longitudes musculares más largas no tiene por qué causar necesariamente más hipertrofia que los ejercicios de rango de movimiento parcial – aunque sí suele ser así (metanálisis) –, lo que es seguro es que este tipo de ejercicios sí causan más fatiga de larga duración

Esto podría ser relevante si se quiere dar prioridad a algunos músculos y entrenarlos con más frecuencia, ya que probablemente deberíamos elegir menos ejercicios en los que se les solicite fuerza máxima en longitudes musculares largas (más fatiga) y elegir más ejercicios en los que se desarrolle la fuerza muscular en longitudes musculares más cortas.

Por ejemplo, en el caso del bíceps braquial, un ejercicio que causará una cantidad sustancial de fatiga duradera podría ser un curl Bayesian en polea. Por el contrario, un ejercicio del que se esperaría que causara una fatiga mucho menos duradera es un curl con barra de pie (Figura 5).

Curl de bíceps Bayesian
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Figura 5. El curl de bíceps Bayesian desde polea baja es buen ejercicio para trabajar los flexores de codo en una posición donde sus sarcómeros musculares se encuentran más elongados y pueden soportar algo más de tensión mecánica. Asimismo, esto hace que sea más propenso a generar fatiga duradera que otros ejercicios, como el curl de bíceps de pie con barra, que entrenan los flexores de codo en longitudes musculares más cortas.

Por tanto, si se quiere dar prioridad a algunos grupos musculares y entrenarlos con más frecuencia deberíamos elegir menos ejercicios en los que se les solicite fuerza máxima en longitudes musculares largas (ej. curl bíceps en banco inclinado o curl Bayesian) y elegir más ejercicios en los que se desarrolle la fuerza muscular en longitudes musculares más cortas (ej. curl polea alta doble bíceps o curl con barra de pie).

Cantidad de masa muscular involucrada en el ejercicio

Como parece lógico, y así lo corrobora la ciencia, cuanto mayor sea la cantidad de masa muscular involucrada en un ejercicio y mayor sea la demanda cardiovascular, mayor será la cantidad de fatiga del Sistema Nervioso Central que se produce durante una serie de entrenamiento de fuerza (estudio, estudio). 

Por lo tanto, los ejercicios multiarticulares causan más fatiga del Sistema Nervioso Central durante una serie de entrenamiento de fuerza que los ejercicios de monoarticulares, al igual que los ejercicios realizados con dos extremidades a la vez causan más fatiga del Sistema Nervioso Central durante una serie de entrenamiento de fuerza que los ejercicios unilaterales. 

Pensemos en una sentadilla con barra clásica, realizada con las dos piernas a la vez, frente a una sentadilla búlgara. Aunque ambos ejercicios son muy demandantes, la sentadilla convencional genera mayor fatiga del Sistema Nervioso Central que la búlgara. Cualquiera de ellas también causará más fatiga del Sistema Nervioso Central que unas extensiones de cuádriceps a una o a dos piernas.

Esto no quiere decir necesariamente que los ejercicios multiarticulares y de dos extremidades causen una mayor fatiga del Sistema Nervioso Central más duradera los días después de entrenar porque habría que tener en cuenta otras variables como las series realizadas, el número de repeticiones por serie y la cercanía al fallo para poder anticipar lo que ocurrirá en los días posteriores.

Es posible que los ejercicios que involucran una menor cantidad de fatiga del Sistema Nervioso Central durante un entrenamiento de fuerza, como ejercicios monoarticulares y unilaterales (ej. extensión de cuádriceps a una pierna o curl de bíceps unilateral en banco Scott) probablemente permitan que las fibras de contracción rápida controladas por unidades motoras de alto umbral del músculo entrenado se activen durante una mayor duración de tiempo, pero es posible que, precisamente por esto, tarden más en recuperarse después del entrenamiento (Figura 6).

Ejercicios involucran cantidad de masa
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Figura 6. Aunque los ejercicios en los que se involucra más cantidad de masa muscular provocan más fatiga central durante una sesión de entrenamiento, no significa necesariamente que los días después de entrenar vayan a causar más fatiga total que un ejercicio monoarticular y unilateral, por ejemplo. Hay que tener en cuenta otras variables para poder anticipar este resultado posterior.

Fatiga generada por los ejercicios y frecuencia de entrenamiento

Hemos visto que la selección de ejercicios tiene una relación estrecha con la fatiga total generada durante la sesión de entrenamiento y después de ella, lo que, como anticipábamos, tendrá su influencia en la frecuencia de entrenamiento semanal.

Cuando se diseña una rutina con una frecuencia de entrenamiento alta para un determinado grupo muscular, es lógico seleccionar ejercicios que provoquen menor cantidad de fatiga duradera

Por el contrario, cuando la rutina tiene una frecuencia de entrenamiento más baja para un determinado grupo muscular, es posible incluir ejercicios que causen más fatiga duradera, pero solo vale la pena hacerlo si además estimulan más el crecimiento muscular.

En este sentido, pongamos como ejemplo diferentes frecuencias para dos grupos musculares aleatorios como los flexores de codo y los isquiosurales.

Si seleccionamos una frecuencia de entrenamiento baja, como frecuencia 1 semanal, nos puede interesar incluir ejercicios en los que se trabaje en longitudes musculares largas, que pueden tener un potencial un poquito superior para generar hipertrofia que ejercicios en los que se alcancen longitudes musculares cortas (metanálisis).

  • Para los flexores de codo: curl Bayesian, curl bíceps alterno en banco inclinado con mancuernas o curl en banco Scott en máquina pueden ser buenas opciones.
  • Para los isquios: peso muerto rumano o piernas rígidas y algún ejercicio que trabaje principalmente la fase excéntrica, como caídas nórdicas, razor curl o ejercicios con poleas cónicas.

A medida que vayamos seleccionando frecuencias superiores, de dos o tres veces por semana, el número de series destinados a estos ejercicios será algo menor – sin necesidad de eliminarlos por completo – para evitar una fatiga tan duradera y así poder repetir el grupo muscular en pocos días.

  • Para los flexores de codo: se podrían ir incluyendo más series de curl de bíceps de pie con barra o mancuernas, curl araña desde polea baja o curl doble bíceps desde polea alta.
  • Para los isquios: todas las variantes de curl femoral serán buenas para poder aumentar la frecuencia, al igual que utilizar rangos parciales en ejercicios de bisagra de cadera como el peso muerto rumano, por ejemplo.
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Resumen y conclusiones

Cuando hacemos ejercicio, a menudo experimentamos fatiga, lo que supone una reducción temporal (y reversible) de la fuerza. Los mecanismos de fatiga pueden ocurrir en muchos puntos de la secuencia de eventos mediante los cuales producimos fuerza muscular (desde el cerebro hasta los puentes cruzados de actina – miosina dentro de las fibras musculares).

Cuando los mecanismos de fatiga ocurren en el cerebro o la médula espinal, causan fatiga del Sistema Nervioso Central, y cuando ocurren dentro del músculo, causan fatiga periférica. Algunas formas de ejercicio (como las de mayor duración o las que implican más sensaciones de fatiga) causan proporcionalmente más fatiga del Sistema Nervioso Central, mientras que otras formas de ejercicio causan menos. 

Cuando se desencadena la fatiga del Sistema Nervioso Central, los músculos siguen respetando el principio del tamaño. Las primeras unidades motoras que se ven afectadas por la fatiga del Sistema Nervioso Central son las de umbral más alto, que controlan las fibras musculares de contracción rápida, más sensibles y altamente adaptables. La fatiga periférica solo afecta a las fibras musculares activas

Por lo tanto, la fatiga del Sistema Nervioso Central tiene un efecto mucho más negativo sobre nuestra capacidad para estimular la hipertrofia muscular que la fatiga periférica.

Sin embargo, todos los tipos de entrenamiento pueden causar fatiga del SNC; tanto el trabajo de fuerza con altas intensidades, como el entrenamiento con intensidades ligeras y de alto volumen, e incluso el entrenamiento cardiovascular, tanto intenso como duradero. Entre todos ellos, el entrenamiento con repeticiones muy altas y las sesiones cardiovasculares prolongadas pueden llegar a causar más fatiga del SNC que el entrenamiento de estilo culturista tradicional.

Del mismo modo, los mecanismos de fatiga dentro del músculo durante el ejercicio pueden implicar tanto la acumulación de metabolitos (que se produce rápidamente, pero también se revierte rápidamente) como la sobrecarga de iones de calcio (que se produce y se revierte lentamente), y la proporción de cada uno depende del ejercicio. 

Esto tiene un gran impacto en el tiempo que tarda el músculo en recuperarse del entrenamiento y explica por qué las contracciones excéntricas tardan mucho más en recuperarse que las contracciones concéntricas e isométricas.

Por ello, a la hora de seleccionar ejercicios para armar una gran rutina de entrenamiento, si elegimos ejercicios que causen mucha fatiga duradera en los días posteriores a una sesión de entrenamiento, es probable que no aprovechemos el siguiente entrenamiento para un determinado grupo muscular como podríamos hacerlo si estuviéramos menos fatigados.

Para frecuencias de entrenamiento bajas nos puede interesar incluir ejercicios en los que se trabaje en longitudes musculares largas, con rango de movimiento completo, y alcanzando el fallo con más asiduidad en cada una de las series. 

Por otro lado, si elegimos frecuencias de entrenamiento mayores (2 o 3 a la semana), sin eliminar por completo esos ejercicios que trabajen en longitudes musculares largas, deberemos incluir más ejercicios en los que se alcancen longitudes musculares más cortas, algunas series con rango parcial e intentar no llegar al fallo con tanta frecuencia.

Eligiendo cualquiera que sea la frecuencia por grupo muscular que más se adapte a nosotros, también debemos tener en cuenta algo que puede no resultar tan intuitivo; y es que los ejercicios monoarticulares y unilaterales pueden llegar a generar fatiga más duradera después de una sesión de entrenamiento que los multiarticulares realizados con dos extremidades a la vez, que por su parte sí serán más fatigantes durante la sesión de entrenamiento.

Que la fatiga total dure más o menos después de una determinada sesión es probable que sea más dependiente de la carga de esa sesión entrenamiento que de la propia selección de ejercicios. Deberemos tener en cuenta tanto una variable como las otras para evitar fatiga excesiva.

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