#12 CEAN MAGAZINE

Nutrición en condiciones de elevadas temperaturas ¿Qué debemos tener en cuenta?

Autor: Fernando Mata

Introducción

En los Juegos Olímpicos de Atenas 2004, Paula Radcliffe una de las maratonianas favoritas a la medalla de oro, se tuvo que retirar a mitad de la prueba debido a dolores abdominales, sensación de estómago distendido y con urgencia para acudir al baño. La maratón de Atenas se disputó con temperaturas de 35Cº y un 31% de humedad relativa. Durante la semana previa Paula estuvo tomando AINES (antiinflamatorios no esteroideos) para tratar una dolencia en su pierna. Según datos publicados, el motivo de su abandono pudo ser debido al uso de los AINES o bien a una falta de aclimatación y mucho calor. Los Juegos Olímpicos de Tokio se realizaron a temperaturas ambientes elevadas (>30º C) y con un porcentaje elevado de humedad, lo que sin duda impuso grandes retos al deportista, y en muchos casos, problemas en su rendimiento y salud. 

 Desde la perspectiva de rendimiento y de salud, competir en este tipo de ambientes puede conllevar a disminuciones de rendimiento notables, problemas gastrointestinales severos y golpes de calor.  Qatar, de nuevo desafía a los deportistas con temperaturas elevadas que pueden interferir en su rendimiento y que requieren de medidas nutricionales, y de otro ámbito, para su atenuación. Para muchos deportistas profesionales y equipos, es clave prepararse y adaptarse para competir en eventos calurosos como el Tour de Francia, la Copa del Mundo de Fútbol, o campeonatos del mundo que se realizan en localidades con temperaturas hostiles y en las que se puede llegar a una pérdida de rendimiento de entre el 6-16 %.

Efectos fisiológicos del estrés por calor

Durante el ejercicio, la elevada tasa metabólica genera grandes cantidades de calor que el organismo debe intentar eliminar. En muchas ocasiones, las pérdidas son menores que el exceso de calor almacenado, lo que impone un marcado estrés térmico en el organismo del deportista. Otros mecanismos como la convección o radiación contribuyen a la ganancia o pérdida de calor, mientras que la disipación por evaporación contribuye a su pérdida.

En el caso de la convección, es impulsado por la diferencia entre la temperatura de la piel y del aire (a la sombra) y modificado por la velocidad del viento.  En el caso del calor por radiación, el intercambio está impulsado por las diferencias de temperatura entre la piel y la temperatura radiante media (esta es 10 -15ºC más alta que la temperatura del aire en un día). En cuanto a la evaporación, esta se rige por la diferencia entre la humedad absoluta entre la piel y el aire y aumenta con la velocidad del viento.  Según la ropa utilizada y sus características, esta puede servir como barrera para evitar la pérdida de calor.  Por tanto, la tensión por calor es un rango de diferentes temperaturas que varían según la actividad y la ropa/equipo usado, así como la exposición al sol predominante, humedad y la velocidad del viento.

Los humanos hemos desarrollada mecanismos para minimizar el almacenamiento de calor y aumentar los aumentos excesivos de temperatura central, mediante mecanismos de vasodilatación y sudoración. Estos mecanismos son controlados por el hipotálamo (región preóptica) quien recibe señales procedentes de termorreceptores situados en diferentes regiones profundas del organismo y también en la piel. Cuando la temperatura central se eleva unos 0,2ºC, se puede producir vasodilatación como mecanismo de disipación de calor por convección y radiación. Si estos mecanismos no son suficientes y la temperatura central continúa elevándose, las glándulas sudoríparas ecrinas “se activan” mediante la liberación de acetilcolina. En este caso, si el mecanismo evaporativo es suficiente, se alcanza una meseta de temperatura elevada, pero segura.  Si, por el contrario, la temperatura central se sigue elevado no pudiendo ser contrarrestada por los diferentes mecanismos, se llega a un estado conocido como estrés por calor no compensado.

También es importante saber que, “el objetivo principal de la sudoración es la termorregulación, siendo la evaporación del sudor de la superficie de la piel el medio más eficaz para liberar calor durante el ejercicio”.  Las glándulas sudoríparas se clasifican en tres tipos: las ecrinas, las apocrinas y las apoecrinas. Las glándulas ecrinas secretan una solución acuosa principalmente compuesta por NaCl y son el tipo más ubicuo. Las apocrinas se encuentras principalmente en la axila, mamas, cara, cuero cabelludo y producen un sudor viscoso, rico en lípidos, proteínas, azúcares y amoniaco. La apocrinas producen una solución salada, pero sólo se encuentran en la región axilar. Por último, aunque no son glándulas sudoríparas, las sebáceas también están presentes en gran parte de la superficie del cuerpo, sobre todo cuero cabelludo, frente y cara, y estas secretan un líquido viscoso y rico en lípidos. Las glándulas sebáceas y apocrinas se encuentran bajo control hormonal. 

Un aspecto relevante de estas glándulas en el ejercicio es su impacto sobre el sistema gastrointestinal, dado contribuyen al calor generado durante el ejercicio y además pueden comprometer la capacidad del deportista desde el punto de vista nutricional y termorregulador. Como se verá en el tema dedicado a los problemas digestivos en el deportista, las temperaturas iguales o superiores a los 39ºC producen alteraciones en la función gastrointestinal y en su estructura, y estas están englobadas dentro del conocido síndrome gastrointestinal asociado al ejercicio.

Efecto del estrés por calor en el rendimiento y la salud

Los aumentos de la tensión térmica durante el ejercicio prolongado producen un deterioro del rendimiento aeróbico, lo que, debido al aumento de la tensión cardiovascular mediado por la termorregulación, contribuye a una disminución de la capacidad aeróbica máxima y una disminución de la motivación. Además, el estrés por calor impone un mayor uso de glucógeno muscular y del metabolismo anaeróbico, lo que puede hacer que exista un agotamiento rápido de las reservas de glucógeno durante el ejercicio y por tanto, disminución del rendimiento. Además, en el caso de actividades explosivas de corta duración como carreras de velocidad y saltos, un aumento de la temperatura muscular puede generar mejorar en la función metabólica y contráctil. Si bien, cuando, por ejemplo, los sprints son repetidos estos beneficios son superados y anulados por la respuesta metabólica y cardiovascular exacerbada. En deportes de equipo como el fútbol, el estrés por calor ambiental puede inducir un deterioro o también una mejora del rendimiento, y en concreto, la distancia total recorrida y de alta intensidad disminuyen, pero la velocidad máxima de carrera se mantiene o mejora.

Más allá de los efectos sobre el rendimiento, la práctica de deporte en ambientes calurosos aumenta la posibilidad de desarrollar condiciones médicas conforme aumenta la hipertermia. Los resultados pueden ir desde del agotamiento por calor, lesión por calor y golpe de calor por esfuerzo. En el primero de los casos, el agotamiento por calor se produce con temperatura corporal central de 38,5ºC a 40ºC, deshidratación, y posiblemente piel seca y caliente debido a la ausencia de sudoración e incapacidad para mantener el gasto cardíaco. La lesión por calor se caracteriza por daño en órganos como el hígado y tejidos como el intestino cuando la temperatura es superior a los 40ºC. La situación más grave, el golpe de calor por esfuerzo (GCE) se caracteriza por temperatura corporal superior a los 40ºC, disfunción del sistema nervioso central (que cursa con agresividad, delirio, convulsiones o coma) y daño de órganos y tejidos que puede provocar incluso la muerte. También pueden darse calambres musculares de forma común en ambientes calurosos como parte de enfermedades por calor durante el ejercicio.

Golpe de calor por esfuerzo

Como se comentó anteriormente, la tensión fisiológica impuesta por el excesivo calor puede provocar enfermedades relacionadas con el calor. La manifestación más grave es el golpe de calor, clásicamente manifestado en poblaciones vulnerables y comprometidas como bebes y ancianos expuesto de forma pasiva a elevado calor ambiental.  Sin embargo, los atletas, militares y otros trabajadores ocupacionales (ej. bomberos) que realizan actividades extenuantes, también tienen una elevada prevalencia de golpe de calor por esfuerzo. El CGE es una de las principales causas de muerte súbita no traumática en atletas. Entre sus síntomas están el delirio, estupor, agresividad, o inconsciencia con temperaturas altas en los tejidos profundos (generalmente, pero no siempre > 40ºC) o como resultado del ejercicio extenuante a menudo sobre todo en ambientes cálidos y húmedos. También se observan daños en algunos órganos como el riñón e hígado y tejidos como el intestino y músculo. Finalmente puede ocasionar fallo multiorgánico y la muerte. En muchos casos, aunque la mayoría sobreviven, puede dejar secuelas a largo plazo y efectos adversos para la salud.

Aclimatación al calor o aclimatización

Es importante que lo deportistas, previo a enfrentarse a competiciones donde se prevén temperaturas elevas, se expongan a estrés por calor repetido en ambientes controlados o artificiales durante 7-14 días con el objetivo de aumento la temperatura del cuerpo e inducir una sudoración profusa. Esto es lo que se conoce como aclimatación. Por otro lado, la aclimatización ocurre de forma natural con los cambios de estación o viajes a lugares fríos o cálidos. Ambos generan adaptaciones fisiológicas que benefician el rendimiento en condiciones extremas de temperatura entre las que se encuentran:

• Aumento del volumen plasmático
• Mejor equilibrio hídrico
• Disminución del esfuerzo percibido tras 3-5 días de aclimatación
• Reducción de la temperatura central en reposo
• Aumento de la tasa de sudoración
• Disminución de las concentraciones de sodio y cloruro en el sudor (tras 3 a 10 día de aclimatación).

Otro aspecto importante que se debe conocer es que: “la aclimatación es la intervención más importante que los atletas pueden realizar para prepararse para competir en calor”. La aclimatación presenta desafíos que el entrenador debe tener en cuenta a la hora de su implementación e incluso puede, en función de las características del evento, no representar una ventaja, sino todo lo contrario. Este es el caso de carreas de coches donde la ropa impide la evaporación de sudor y, por tanto, sudar más no será una ventaja, aunque sí provocará una reducción de la temperatura central, percepción de esfuerzo y expansión del volumen plasmático.

Nutrición e hidratación en el calor

En cuanto a los líquidos y electrolitos durante el estrés por calor, hay que tener en cuenta que durante el ejercicio se produce una redistribución del flujo sanguíneo hacia los territorios activos y también a la piel con el fin de disipar calor. La sudoración como mecanismo de pérdida de calor se relaciona con cambios significativos en el equilibrio hídrico del organismo y también de electrolitos. Cuando las pérdidas de agua no son reemplazas, el agua corporal total (A_CT) se reduce, lo que también reduce el volumen plasmático y por tanto la sangre que llega a la piel y esto eleva la temperatura central, aumenta la frecuencia cardiaca. Como consecuencia, disminuye el volumen sistólico y todo ello genera un mayor estrés cardiovascular además del riesgo elevado de sufrir un síndrome gastrointestinal inducido por el ejercicio.

Otro aspecto importante es que “el sudor es en gran parte agua salada (cloruro de sodio o NaCl), aunque también contiene otros muchos solutos disueltos como vitaminas, minerales, metabolitos, citocinas y otros compuestos”.

Como anteriormente se comentó, el sudor no es sólo agua, también incluye solutos importantes como sodio y cloro, siendo ambos electrolitos reguladores a nivel fisiológico.  La concentración de sodio en el organismo varía considerablemente (11-18 mmol/L) lo que además se combina con una tasa de sudoración que también es variable (150-3500 ml/h). Las pérdidas intraindividuales de sodio hacen que el sudor también varíe en función de la intensidad del ejercicio y estado de hidratación, flujo de aire, ingesta habitual de sodio y estado de aclimatación al calor. Sin embargo, estos factores explican menos del 20% de la variación en las perdidas de sodio en el sudor de los atletas.

Por otro lado, además de la reposición de líquidos y sodio durante el ejercicio es importante también el agua corporal total, el volumen plasmático, la osmolaridad plasmática y concentración de sodio en el plasma. Cuando se incorpora sodio durante el ejercicio, esto puede condicionar una mayor retención de agua y, por tanto, mantenimiento del volumen plasmático. Si el agua se bebe sola, debido a que la sal estimula una mayor ingesta de líquidos posterior al impulso de sed osmótica, se produce una reducción de la diuresis y/o movimiento del líquido desde el espacio intracelular al extracelular. Aunque existe un término discutido actualmente en la literatura, y es si la ingesta de sodio puede desempeñar un papel en la aparición de calambres musculares como muestran algunos estudios en “modelos de calambres inducidos eléctricamente”. Otro aspecto importante de la incorporación de sodio es su importancia para evitar la hiponatremia, donde en escenarios de ejercicio prolongado en condiciones de calor, una elevada ingesta de líquidos sin la ingesta de sodio es la causa más común.

Estrategias de ingesta de líquidos y electrolitos antes, durante y después del ejercicio

Las estrategias utilizadas deben ser prácticas y fiables y considerar el modo, duración e intensidad del ejercicio, reglas del evento, disponibilidad/accesibilidad de los líquidos, preferencias de los atletas y tolerancia gastrointestinal. Estos factores también determinan si los atletas deben enfatizar la ingesta de líquidos y electrolitos antes o durante el ejercicio para optimiza la salud y el rendimiento.  Es importante saber que “la hidratación se considera una estrategia importante para disminuir el riesgo de golpe de calor por esfuerzo”.  En cuanto a la ingesta de líquidos y electrolitos antes del ejercicio, es importante saber que los deportistas que vayan a estar expuestos a ambientes calurosos deben previo a ello monitorizar el estado de hidratación y ajustar los hábitos de bebida, para así asegurarse que comienzan el ejercicio en estado de euhidratación.

Ahora quiero hacerte una pregunta ¿sabías que algunos deportistas que no ven su rendimiento afectado por la hipohidratación (como lo saltadores) les puede ser útil reducir ligeramente su peso corporal? La cantidad (volumen) y tipo de líquido elegido en la hidratación previa (1-2 horas antes del ejercicio) debe ser considerada en función del estado de hidratación y de los requisitos que se prevea en el deporte, además de los desafíos en el equilibrio de líquidos que este puede plantear. Es importante que las estrategias utilizadas en competición sean previamente ensayadas y de esta forma se adapte a la necesidad individual del atleta y a su tolerancia gastrointestinal. Por ejemplo, cuando se prevé que las oportunidades de hidratación durante el ejercicio por diferente circunstancia compensarán difícilmente las pérdidas, la hiperhidratación previa puede ser útil para reducir el déficit neto de líquido y su impacto sobre el rendimiento.  Además, se puede ingerir juntamente con el agua, una cierta de sodio (20-40 mg/por kg de peso corporal junto con 10 ml/kg de líquido por peso corporal). Esta cantidad se debe ingerir de 1-2 horas antes del ejercicio. El sodio, al ser osmóticamente activo, puede ayudar a retener más líquidos previo al evento. Esto puede dar lugar a un aumento del volumen plasmático y mejorar la termorregulación, siendo igual o más eficaz que la carga de sodio durante un periodo prolongado.

Ingesta de líquidos y electrolitos durante el ejercicio

Como se comentó anteriormente, la ingesta de líquido durante el ejercicio dependerá de la practicidad y regulación del deporte o evento. Actualmente existe cierto debate de los beneficios del consumo de líquidos durante el ejercicio. Muchos estudios han puesto énfasis que las pérdidas de líquido ≥2% se asocian a un deteriore del rendimiento en condiciones de temperatura cálida y humedad, aunque en mi opinión existen algunos fallos metodológicos en estos estudios. Por ello, Los planes de reposición de liquido deben ser individualizados, basados en una evaluación previa del balance de líquidos, sed percibida, tolerancia gastrointestinal y datos de rendimiento en situaciones simulares, ajustados a la evaluación del deportista en tiempo real.

Para elegir los líquidos que se deben reponer durante el ejercicio, también debe considerarse las necesidades de sustratos (carbohidratos), electrolitos, palatabilidad y el acceso que el deportista tendrá a ellos. Para evitar el retraso gástrico que ocasionan los solutos a la bebida, la formulación con diferentes carbohidratos puede solucionar este problema y además, apoyar la mayor oxidación de ellos durante el ejercicio en un medio de mucho calor. Bebidas frías (menores a 10ºC) tienden a aumentar la palatabilidad de los líquidos y su consumo voluntario durante el ejercicio. Planificar bebidas frías (<10ºC) o heladas puede además generar beneficios adicionales cuando el deportista se encuentra en ambiente calurosos. El remplazo de sodio durante el ejercicio durante una temperatura calurosa está menos estudiado, aunque el uso de protocolos individualizados para el remplazo de electrolitos puede ser interesante y generar ciertos beneficios. Es importante de nuevo resaltar que, la ingesta excesiva de líquidos sin aporte de sodio da lugar a hiponatremia, generando la entrada de agua a las células, incluidas las del cerebro, lo que puede ser fatal para el atleta. Por ello, es importante que el deportista se asegure que la ingesta de líquidos no exceda las pérdidas y, además, que beber sólo cuando uno tiene sed no necesariamente garantiza esto.

Ingesta de líquidos y electrolitos después del ejercicio

Para revertir de forma rápida los déficits de líquidos de moderados a severos, después del ejercicio es importante beber un volumen de hasta el 150% del déficit neto para compensar la pérdida en las horas posteriores al ejercicio. Sin embargo, en la recuperación inmediata al ejercicio, no solo se debe rehidratar al deportista. También existe otros objetivos como la ingesta de carbohidratos para la reposición del glucógeno o de proteínas para favorecer la recuperación muscular. Además, y sumando a los consejos anteriores, en ocasiones el estrés térmico durante el ejercicio deteriora la función e integridad gastrointestinal, lo que en conjunto hace difícil remplazar la cantidad de líquido necesaria. Es importante por ello que, el alimento consumido ayude a retener líquidos y reducir mínimamente las pérdidas por la orina. La incorporación de sodio en la rehidratación puede ser positiva reduciendo así el efecto de la alteración osmótica del plasma conforme se restablece el volumen plasmático. Esto conlleva a un mantenimiento de secreción de arginina-vasopresina y minimiza la producción posterior de orina. Además, los carbohidratos y proteínas en bebidas a base de leche retardan la absorción de dichos líquidos, lo que también reducen los cambios osmóticos en el plasma.

El consumo de alimentos en conjunto con líquidos puede facilitar, por tanto, la rehidratación y debe ser planificada y considerada en términos de objetivos generales de la nutrición con el deportista.

Otras estrategias nutricionales previas y posterior al enfriamiento durante el ejercicio y para evitar el golde de calor por esfuerzo

Las principales características fisiopatológicas de GCE que probablemente la nutrición y dieta puedan modificar, tienen que ver con la estabilidad cardiovascular, hidratación, permeabilidad intestinal y translocación bacteriana, termorregulación celular, inflamación sistémica o la activación simpática y el impuso central.

En cuanto a la ingesta de carbohidratos, se recomienda consumir de 30 a 90 g/h durante el ejercicio de duración de 90 minutos o más para optimizar el rendimiento y la recuperación. Incluso estas cifras pueden aumentar con protocolos de entrenamiento intestinal. Los carbohidratos pueden proteger además la integridad intestinal, la lesión muscular y la cetonemia sistémica, función inmune y esfuerzo percibido en respuesta al ejercicio aeróbico. Todo esto parece proteger frente al GCE. Por otro lado, algunos autores apuntan que, la suplementación con carbohidratos puede aumentar el riesgo de GCE, al reducir el esfuerzo percibido y extender la capacidad de ejercicio en el calor. Incluso, grandes volúmenes de geles, barras o bebidas de alta osmolaridad pueden dar lugar a vómitos y/o diarreas que, sin una adecuada hidratación, puede exacerbar el riesgo de GCE.

Por otro lado, la glutamina en humanos se ha visto que puede mejorar las concentraciones de proteína de choque térmico intracelular 70 (HSP70) en células mononucleares de sangre periférica y disminuir la permeabilidad intestinal. Sin embargo, puede ser mal tolerada por algunas personas y las dosis que son usadas en los estudios realizados con humanos es de 0,9 g/Kg. Así, reducir las dosis a cantidad de 0,3 g/Kg o inferiores, mejora la tolerancia, aunque los efectos protectores no son significativos. Establecer un adecuado protocolo de suplementación y suplementar cada 6 horas o más ante situaciones de estrés por calor durante el ejercicio puede ofrecer algunos beneficios. Aunque aún faltan estudios que aclaren el papel de la glutamina en el desarrollo de la termorregulación celular y aclimatación al calor.

Sobre el uso de calostro bovino, algunos antioxidantes como la quercetina o aminoácidos como la arginina o los probióticos, muestran cierto beneficio, pero los resultados inconsistentes actuales dificultan unas recomendaciones concluyentes.   Algunos suplementos (Tabla 1) como el bicarbonato de sodio, pueden inducir efectos secundarios como diarrea y/o vómitos que podrían causar deshidratación. Sin embargo, otros como la creatina, que clásicamente se le atribuyó efectos negativos en ambientes calurosos, no existe evidencia de ello.