Pese a la gran diversidad del movimiento, a la gran riqueza motriz del ser humano, en este artículo se podrá observar que es posible intentar clasificar el ejercicio físico, utilizando criterios fisiológicos, relacionados con los sistemas energéticos, tipos de contracción muscular, con la estructura del movimiento, con la potencia del trabajo, etc.
A continuación se mencionan las clasificaciones fisiológicas de los ejercicios físicos:
1. Según el volumen de la masa activa muscular implicada en el movimiento los ejercicios se clasifican en:
Locales (se involucra menos de 1/3 de la masa muscular activa), Regionales (se involucra entre 1/3 y un 1/2 de la masa muscular activa) y Globales (se involucra más de la mitad de la masa muscular activa).
El criterio en cuestión, permite clasificar los distintos tipos de resistencia, utilizando la misma denominación, es decir que se puede hablar de resistencias de tipo local, regional y global.
El grado de participación de los mecanismos energéticos dependerá de la cantidad de masa muscular activa comprometida.
Si se quiere una gran expresión del mecanismo aeróbico, por ejemplo, se supone que se debe comprometer la mayor cantidad posible de grupos muscular; de lo contrario, no se estarán estimulando de una manera efectiva los sistemas cardio-vascular, respiratorio y sanguíneo, que como se sabe, son los responsables de un sostenido consumo de oxígeno por parte de la musculatura esquelética, a un nivel tal que logre estimular la capacidad aeróbica del organismo.
La marcha acelerada y particularmente el trote realizado con cierta velocidad, son ejemplos de ejercicios globales, que estimulan los mecanismos aeróbicos al máximo en la producción de energía.
En términos generales, los ejercicios que se realizan utilizando una sola extremidad se pueden catalogar como locales; si se usan dos extremidades, se catalogan como regionales, mientras que al ejercitarse con la ayuda de las cuatro extremidades se puede catalogar como global.
Cabe resaltar que la persona debe tener en cuenta el ritmo cardíaco cuando de "quemar" grasa se trata, porque hasta o por debajo de las 150 pulsaciones por minuto (ppm) el cuerpo usará casi que al 100% los ácidos grasos como recurso energético ("grasas de reserva") a través del mecanismo aeróbico; entre las 150-170 ppm, el uso de materias primas cambia a glucógeno intramuscular (60%), ácidos grasos (35%), aminoácidos, cuerpos cetónicos y ácidos láctico (5%), y a frecuencias cardíacas mayores a las 170 ppm, el cuerpo aunque tenga el mecanismo aeróbico "explotado" al 100%, éste no aportará sino el 5-10% de la materia prima para generar energía, primando el glucógeno intramuscular a través del mecanismo anaeróbico lactacidémico. Estos valores pueden variar según cada persona de acuerdo a la edad, sexo, patologías, nivel de entrenamiento, etc.
2. Según el tipo de contracción muscular los ejercicios físicos se clasifican en dinámicos y estáticos.
Durante el trabajo dinámico se manifiesta el movimiento y se expresan los tipos de contracción concéntrica y excéntrica, es decir aquellas contracciones en las que el músculo se acorta (contracción concéntrica) o se alarga (contracción excéntrica).
Por el contrario, el trabajo estático se manifiesta en los casos cuando no se produce movimiento, pese a que el músculo expresa una determinada tensión (contracción isométrica). Los músculos esqueléticos de las extremidades inferiores de los ciclistas, expresan, por ejemplo, trabajo dinámico, mientras que los músculos de sus extremidades superiores manifiestan trabajo estático.
Llevando este tipo de clasificación a los entrenamientos con pesas, por ejemplo en el ejercicio de envión o comúnmente conocido como "arrancada", se implica el trabajo dinámico (siendo al mismo tiempo global en relación al punto anterior) hasta que la barra queda por encima de la cabeza, mientras que el sostenimiento de la misma durante unos cuantos segundos puede representar un trabajo estático.
3. Según la relación de las características "velocidad-fuerza" de la contracción muscular, los ejercicios se clasifican en ejercicios de velocidad, de velocidad fuerza (fuerza explosiva) y de fuerza.
De acuerdo con la relación inversamente proporcional, observada entre la velocidad de acortamiento del músculo y la fuerza que éste exprese, se puede concluir que a mayor velocidad de acortamiento menor será la fuerza expresada por el músculo y viceversa.
La fuerza en sí se relaciona con la capacidad que se tiene de "vencer" una resistencia externa, por cuanto la expresión de la fuerza como tal depende de la magnitud de la resistencia externa, encontrándose una relación directamente proporcional entre ambos componentes.
Lo que significa que a mayor resistencia a vencer mayor fuerza se deberá aplicar para poder vencer, mover o levantar esta resistencia externa.
La velocidad del movimiento será máxima (al igual que la velocidad de acortamiento de un músculo aislado), en los casos cuando No hay algún tipo de resistencia externa a vencer.
Al no haber resistencia externa a vencer, se puede descartar la manifestación del elemento fuerza.
Por ejemplo, la velocidad del movimiento al ejecutar la acción del lanzamiento de bala, o de la jabalina, o al realizar el movimiento de envión o "arrancada" en las pesas, será máxima cuando se realicen sin algún tipo de resistencia externa a vencer, sea ésta la bala, la jabalina o la barra con las pesas.
La velocidad del movimiento comenzará a verse comprometida, en la medida en que se aumente progresivamente el peso de la resistencia externa a vencer.
En el caso de la pesas, por ejemplo, llegará un momento en que la magnitud del peso será tan grande, que le será imposible a la persona levantarlo o si quiera moverlo, pese a que el elemento de fuerza esté manifestándose al máximo en condiciones de contracción muscular isométrica.
En otras palabras: máxima fuerza y cero velocidad al no haber manifestación de movimiento sobre la resistencia externa.
A mayor magnitud de la resistencia externa a superar, menor será la velocidad del movimiento y mayor la fuerza que se deberá expresar para superar o al menos tratar de mover esta resistencia externa.
Trasladando o relacionando esto un poco más con los entrenamientos con pesas (principalmente gimnasio, crossfit, etc.), los ejercicios que se realizan con resistencias externas que equivalgan al 0-40% del valor máximo, estimulan en la persona la velocidad de ejecución de determinado ejercicio (pero poco o nada la fuerza).
Por otro lado, los ejercicios que se realizan con una resistencia externa que oscile entre el 70 y el 100% del valor máximo, estimularán la fuerza (y la hipertrofia miofibrilar) propiamente dicha.
Si lo que se busca es estimular la fuerza explosiva, es decir la cualidad motriz que combina la fuerza y la velocidad (la expresión máxima de ambos componentes concentrados en el tiempo de ejecución), se deberá trabajar con resistencias externas que oscilen entre el 40 y el 70%.
Como ejemplo podemos suponer que una persona puede realizar una sola sentadilla con un peso de 100 Kg.
Este valor se puede catalogar como su máximo, es decir el 100%. Al realizar sentadillas con pesos que oscilen entre 70 y 100 Kg, la persona estará estimulando la fuerza de las extremidades inferiores.
Si se trabajan las sentadillas con pesos que oscilen entre los 40 y 70 Kg, la persona estará estimulando la cualidad de velocidad-fuerza o fuerza explosiva de las extremidades inferiores; si la misma persona decidiera trabajar solamente la velocidad sobre dichas extremidades, ésta deberá emplear pesos menores a los 40 Kg, con tendencia a cero resistencia externa.
Hay que aclarar que para lograr una buena estimulación en esta última parte, a medida que disminuya la resistencia externa a vencer, será necesario aumentar la velocidad de ejecución del movimiento, en este caso de las sentadillas.
La halterofilia es un claro ejemplo de ejercicio-deporte de fuerza. Los saltos y los lanzamientos son ejemplos de ejercicios de velocidad-fuerza.
El movimiento aislado de un boxeador al lanzar un golpe a su contrincante, el movimiento de un tenista al responder un servicio, al igual que la carrera atlética de los 100 metros, ets., se catalogan como ejercicios de velocidad, a pesar que también se pueden catalogar como movimientos explosivos, es decir de velocidad-fuerza.
4. Según el costo energético, los ejercicios se clasifican en livianos, moderados, pesados y muy pesados.
Aunque el criterio "costo energético" del ejercicio no tiene gran aplicabilidad en el trabajo del entrenador, es de mucha importancia en el trabajo de los nutricionistas, que deben saber la cantidad de calorías que se "queman" al realizar determinada actividad o ejercicio físico.
Por ejemplo, se estima que el costo energético de permanecer acostado es de 1,5 calorías por minuto, de caminar a una velocidad de 3 Km/h es de 2 calorías (trabajo liviano), de trotar a una velocidad de 8 Km/h es de 9 calorías por minuto (trabajo moderado), de correr a una velocidad de 18 Km/h es de 25 calorías por minuto (trabajo pesado), de correr a una velocidad de 20 Km/h es de 40 calorías por minuto (trabajo muy pesado), ets. En este sentido cabe aclarar que los valores pueden variar de acuerdo a cada persona.
Para definir el "costo energético" del ejercicio es necesario utilizar dos criterios. El criterio "potencia energética", relacionado con la cantidad de energía consumida en la unidad de tiempo, durante la realización del ejercicio físico.
El otro criterio está relacionado con el concepto de "costo total", al realizar determinado ejercicio.
Si nos hacemos la pregunta ¿En qué tipo de actividad será mayor el costo energético, al correr los 200 metros o al correr la maratón? La respuesta dependerá del criterio que se utilice, es decir que al correr los 200 metros resulta más costoso en la unidad de tiempo que el correr la maratón (4 calorías/segundo vs. 0,3 calorías/segundo).
Pero si se utilizara el criterio de costo energético total, se podrá observar que los papeles se invierten. En este caso entonces, el correr la maratón resulta mucho más costoso que el correr los 200 metros (2520 calorías vs. 80 calorías).
El costo energético al realizar determinada actividad o ejercicio físico, se puede expresar en unidades físicas o en unidades fisiológicas.
Las unidades físicas que se utilizan son el vatio (Bt o W), las calorías (Kcal), los Kilojulios (kJ), los Kilogramos/metros/minuto, etc. En relación con las unidades fisiológicas, se utilizan los equivalentes metabólicos, también conocidos con la palabra MET.
El MET es un valor referencial mínimo relacionado con el consumo de oxígeno. Se define como la cantidad de oxígeno que consumimos por kilogramo de peso por minuto, en condiciones de reposo. Este valor equivale aproximadamente a 3,5 mL de oxígeno consumido por kilogramo de peso por minuto, cuando nos encontramos en completo reposo.
5. Según el régimen energético, los ejercicios se clasifican en aeróbicos, mixtos y anaeróbicos.
En general, los ejercicios de estructura cíclica que producen frecuencias cardíacas de trabajo iguales o menores de 150 pulsaciones por minuto (ppm), se catalogan como aeróbicos.
En personas sanas no deportistas, el mecanismo lactacidémico empezará a expresarse con frecuencias cardíacas por encimas de las 150 pulsaciones por minuto.
En estas circunstancias, el mecanismo aeróbico comienza a perder su exclusividad en cuanto al aporte de energético por parte de los ácidos grasos en la resíntesis de moléculas de ATP. Los ejercicios físicos de estructura cíclica que producen frecuencias cardíacas entre las 150-170 ppms, se les denomina ejercicios físicos mixtos.
Cuando el ejercicios físico de estructura cíclica produce frecuencias cardíacas sostenidas por encima de las 170 ppm, se catalogan como anaeróbicos.
Cabe resaltar que esta con esta clasificación de anaeróbico, no significa que el mecanismo aeróbico oxidativo esté ausente, ya que a frecuencias cardíacas tan altas el mismo estará "explotado" muy seguramente casi que al 100% (casi al nivel del VO2 máximo), pero disminuirá considerablemente su aporte energético, entrando en acción entre el 90-95% el glucógeno intramuscular (materia prima del mecanismo anaeróbico lactacidémico) en lugar de los ácidos grasos con un aporte aproximado solamente del 5-10% (materia prima del mecanismo aeróbico oxidativo).
6. Según la relación "demanda-consumo de oxígeno", la "intensidad" del ejercicio de estructura cíclica se cataloga como sub-crítica, crítica y supra-crítica.
Se habla de un ejercicio físico de estructura cíclica realizado con intensidad sub-crítica, cuando la demanda de oxígeno se satisface completamente y aún se cuenta con una considerable reserva aeróbica, que se irá agotando en la medida en que se aumente la velocidad del movimiento.
Se habla aquí de un ejercicio aeróbico que produce frecuencias cardíacas menores de 150 pulsaciones por minuto. Algo así como una persona quien realiza un trote a una velocidad moderada de 8 Km/h.
Si la persona aumenta su velocidad, comprometerá cada vez más las reservas aeróbicas. Se presentará un momento crítico, en que la demanda de oxígeno se satisface pero la reserva aeróbica se habrá agotado.
En este punto de equilibrio entre la demanda y el consumo de oxígeno se dice que la intensidad del ejercicio es crítica.
Lo anterior significa que aumentos ulteriores de la velocidad de la carrera, se llevarán a cabo con la participación del mecanismo anaeróbico lactacidémico.
Es oportuno precisar muy bien lo que significa el "agotamiento" de las reservas aeróbicas, en condicionas de realizar un ejercicio cíclico de intensidad crítica, por cuanto se pueden presentar imprecisiones.
El término "agotamiento" de las reservas aeróbicas, no se puede entender como la detención "súbita" del mecanismo aeróbico, por cuanto se sabe que éste seguirá desplegándose progresivamente durante cierto tiempo, en vías de lograr el VO2máx, aunque con una merma igualmente progresiva de su aporte energético.
Otra manera de entenderlo, es como la pérdida de exclusividad del mecanismo aeróbico en la tarea de aportar la energía para utilizarse en la resíntesis de moléculas de ATP.
En el caso de personas sanas No deportistas, un trote rápido que produzca una frecuencia cardíaca de 150 pulsaciones por minuto, se puede catalogar como que está siendo realizado con una intensidad crítica.
Por encima de las 150 ppm se comienza a trabajar en la "zona de transición aeróbica-anaeróbica", zona durante la cual el mecanismo aeróbico pierde exclusividad en el aporte energético y el mecanismo lactacidémico empieza a entrar en acción cada vez con mayor ímpetu.
Cuando la demanda de oxígeno no se satisface (aún en condiciones de una máxima explotación del mecanismo aeróbico) y el organismo se siente obligado a conectar el mecanismo anaeróbico lactacidémico, se dice que la intensidad con que se está realizando el ejercicio de estructura cíclica es supra-crítica.
Lo anterior comúnmente ocurre con frecuencias cardíacas de trabajo por encima de las 160-170 pulsaciones por minuto.
7. Según la dirección de la carga física en relación con los sistemas energéticos, los ejercicios se clasifican en anaeróbicos alácticos (materia prima: fosfocreatina), anaeróbicos lácticos (materia prima: glucógeno intramuscular), anaeróbicos-aeróbicos, aeróbicos de entrenamiento y aeróbicos de recuperación. El siguiente cuadro resume este punto:
Analizando la zona anaeróbica láctica se muestra la mayor movilización de todos los eslabones de la esfera vegetativa: la más lata frecuencia cardíaca sostenida, la mayor ventilación pulmonar, la más alta concentración de ácido láctico en la sangre, el mayor consumo de oxígeno en la unidad de tiempo, etc.
No hay duda que la mayor exigencia del organismo se observa en aquellas pruebas en las que el sistema lactacidémico es explotado al máximo.
Lo anterior significa que la explotación del mecanismo aeróbico también es grande, al menos si se analiza el esfuerzo realizado en la unidad de tiempo.
8. Según la dinámica como se imprimen los programas de movimiento en los centros nerviosos, los ejercicios se clasifican como esteriotipados (estandarizados) y de situación.
Pese a que el deportista, independientemente del tipo de deporte que practique, intente mediante el entrenamiento sistemático automatizar cierto tipo de movimientos, se puede ver que en algunos deportes la actividad competitiva es previsible e idéntica a la actividad que el sujeto realiza en las sesiones de entrenamiento, mientras que en otros deportes, los actos motores ejecutados o a punto de ejecutarse, depende de la situación del juego o del combate en un determinado momento.
En algunos casos, en las sesiones de entrenamiento, el deportista mediante repetición sistemática del gesto motor, intenta esteriotipar, automatizar, estandarizar al máximo el movimiento que será expuesto durante la actividad competitiva.
El ritmo, la secuencia de los distintos eslabones del acto motor, el nivel de recuperación de las cualidades motrices involucradas en el acto motor, serán impresas en los centros nerviosos buscando que el acto motor competitivo ocurra de forma precisa y armoniosa.
En algunos casos el elemento estético de la "belleza" está implícito en ciertos actos motores competitivos.
Aquí se hace referencia a ejercicios esteriotipados o estandarizados tales como los saltos en atletismo (saltos largo, algo y con garrocha), los lanzamientos en atletismo (lanzamientos de bala, disco, jabalina, martillo), la halterofilia, los saltos en trampolín y de plataforma, la gimnasia olímpica y el patinaje artístico.
Otro gran grupo de deportes se conocen como de situación, porque sus movimientos durante la competencia no son previsibles, sino que dependen de la situación del juego o del combate en un momento determinado.
Lo que caracteriza a los deportes de situación es que no se sabe con certeza el momento cuando el deportista realizará cierta acción motora, a raíz de que la ejecución de los programas de movimiento impresos en sus centros nerviosos dependen de la táctica de juego o de combate, empleada por sus contrincantes o rivales.
Entre estos deportes están los juegos deportivos (baloncesto, fútbol, voleibol, tenis, etc.) y los deportes de combate (boxeo, lucha, esgrima, etc.).
9. Según la estructura del movimiento, los ejercicios se clasifican en cíclicos y acíclicos.
El movimiento de estructura cíclica se caracteriza por la repetición sistemática de todos los elementos o eslabones que constituyen el acto motor.
La marcha, la carrera, la natación, el ciclismo, el canotaje, etc, son todos ejemplos de deportes con movimientos de estructura cíclica. El resto de movimientos o expresiones deportivas que no encajan en la anterior definición, se pueden catalogar como de estructura acíclica.
La gimnasia, los saltos, los lanzamientos, etc., son ejemplos de ejercicios de estructura acíclica.
10. Según la potencia, el movimiento de estructura cíclica se clasifica en ejercicios de potencia máxima, potencia sub-máxima, gran potencia y potencia moderada.
Primer zona: ejercicios cíclicos realizados con potencia máxima. La duración de este tipo de ejercicios de locomoción cíclica no excede los 20 segundos. Ejemplos de este tipo de ejercicios: 100 metros planos, 25 metros en natación.
Desde el punto de vista energético, se puede concluir que este tipo de ejercicio es de corte anaeróbico, con una participación mayoritaria del mecanismo energético de la fosfocreatina.
La relación entre el consumo de oxígeno y la demanda energética es de 1/10, lo que significa que para poder realizar este tipo de esfuerzo, de 10 porciones de energía requeridas en la unidad de tiempo, el mecanismo aeróbico aporta solamente una porción.
Las nueves porcines restantes son aportadas por el mecanismo energético de la fosfocreatina, sin descartar un insignificante aporte energético del mecanismo anaeróbico lactacidémico, particularmente cuando nos acercamos a los 15-20 segundos de un esfuerzo intenso.
En relación al sistema vegetativo, se puede observar cierro grado de movilización de los sistemas encargados de llevar oxígeno y nutrientes a la musculatura esquelética, movilización que se puede considerar, desde el punto de vista de la energética, como una reacción refleja que sucede "en vano".
Es cierto que durante una carrera de 100 metros planos, el atleta alcanza a realizar unos cuantos ciclos respiratorios y que su frecuencia cardíaca puede llegar a ser de 170-180 ppm al final de la carrera, pero ¿Será que el oxígeno inspirado desde la atmósfera durante los 10 segundos que dura la carrera, participa en las reacciones energéticas que ocurren en la respiración interna o celular? El valor absoluto de la deuda de oxígeno no es muy grande, aproximadamente 8 litros, a raíz de la corta duración del ejercicio; sin embargo, esta deuda resulta de una gran magnitud si se relaciona con la unidad de tiempo.
Las causales de fatiga cuando se realiza un ejercicio de estructura cíclica de máxima potencia, se deben ubicar en el sistema energético de la fosfocreatina y en el trabajo extenuante que realiza el sistema nervioso central.
En efecto, el agotamiento de las reservas de fosfocreatina es la causa principal para que este tipo de esfuerzo no se pueda mantener más allá del tiempo estipulado: 10-20 segundos. En relación con el sistema nervioso, se puede percibir que tanto el eslabón aferente como el central y eferente, trabajan en los límites de sus posibilidades.
Segunda zona: ejercicios cíclicos realizados con potencia sub-máxima la zona de potencia sub-máxima abarca desde los 20-30 segundos hasta los 3-5 minutos. Cabe resaltar que por ejemplo en un ejercicio de estructura cíclica con una duración de 25 segundos, los cambios fisiológicos serán muy semejantes a los presentados durante la zona de máxima potencia, pese a que este tipo de esfuerzo correspondería a la zona de potencia sub-máxima.
Desde el punto de vista de la energética, lo que caracteriza a los ejercicios cíclicos realizados con potencia sub-máxima, es el máximo despliegue del mecanismo anaeróbico lactacidémico. Es de esperarse que el despliegue del mecanismo aeróbico también sea muy grande, al punto de poderse lograr al menos en la carrera de los 1500 metros el máximo consumo de oxígeno.
En este tipo de esfuerzos extensos de estructura cíclica con potencia sub-máxima como los 1500 metros o la maratón, se presenta la más alta concentración de ácido láctico en la sangre: 200 mg % y más, lo que perturba de manera grave la homeostasia del medio interno, en relación con el equilibrio ácido-básico.
En efecto, el pH puede descender de 7,4 en condiciones de reposo hasta un valor de 7,0 en un deportista bien entrenado. en un hombre sano no deportista, la máxima concentración de ácido láctico en la sangre no excede los 100-150 mg %, lo que equivale aproximadamente a 10-15 mM/L.
Tercera zona: ejercicios cíclicos realizados con gran potencia. El diapasón de estas zonas va desde los 3-5 minutos hasta los 30-40 minutos. Las pruebas atléticas de 5 mil y diez mil metros son ejemplos típicos de este tipo de esfuerzo.
La relación energética es de 5/6, lo que significa que de cada 6 porciones de energía necesarias para garantizar el trabajo de la zona de gran potencia, el mecanismo aeróbico aporta cinco, lo que le convierte en "rey energético" en este tipo de pruebas atléticas.
Es de esperarse que durante este tipo de pruebas no se perturbe la homeostasia del medio interno en relación con el equilibrio ácido-básico. Sin embargo, la realidad competitiva es otra.
Por razones tácticas, el deportista se obliga a aumentar el ritmo de carrera para lo cual deberá, por un tiempo determinado, sobrepasar el linde inferior de la zona de transición aeróbica-anaeróbica.
En otras palabras, se verá obligado a conectar el mecanismo anaeríbico lactacidémico en la producción de energía, asumiendo todas las consecuencias nefastas que esto conlleva: alta producción de ácido láctico, disminución del pH sanguíneo, aumento de la tensión de CO2 en la sangre venosa, disnea, etc.
Cuarta zona: ejercicios cíclicos realizados con potencia moderada. Cualquier trabajo de estructura cíclica cuya duración sea mayor a los 30 minutos, se ubica en esta zona. La maratón de 42 Km, las marchas atléticas de 20 y 50 Km, son ejemplos de actividades deportivas ejecutadas con potencia moderada.
Desde el punto de vista de la energética muscular, es claro que le mecanismo aeróbico prácticamente aporta el 100% de la energía requerida, pese a que su despliegue se dé sólo en un 70% del VO2máx. (en el caso de la maratón) y en un 55-60% del VO2máx. (en el caso de la marcha de 50Km).
La relación consumo de oxígeno-demanda de oxígeno es de 1/1, lo que significa un completo equilibrio entre la demanda de oxígeno y el consumo de éste. Todo el oxígeno que demanda el organismo para que el esfuerzo se lleve a cabo por la vía aeróbica, se consume.
Lo anterior significa que el organismo puede durante mucho tiempo trabajar en un verdadero steady state, sin descartar, claro está, que por razones tácticas el deportista supere por momentos el linde inferior de la zona de transición aeróbico-anaeróbica y conecte el mecanismo aneróbico lactacidémico en la producción de energía.
Si lo anterior no ocurre, no se presentan cambios bruscos en la homeostasia del medio interno en relación con el pH de la sangre.
Entonces, los causales de fatiga en este tipo de esfuerzo, están muy relacionados con el aumento de la temperatura corporal, el desequilibrio hidro-mineral, el aumento de la presión osmótica y la disminución de la glucosa sanguínea.
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