Ayudas ergogénicas en el deporte

Ergogenic aids in sport

Virginia Santesteban Moriones y Javier Ibáñez Santos

Centro de Estudios, Investigación y Medicina del Deporte (CEIMD). Gobierno de Navarra. Pamplona

Dirección para correspondencia

RESUMEN

Introducción: muy pocos suplementos nutricionales han demostrado científicamente su eficacia como ayuda ergogénica. Esta revisión analizará el monohidrato de creatina (MC), el β-hidroxi-β-metilbutirato (HMB), el bicarbonato sódico (BS), la β-alanina y la cafeína.
Objetivos: analizar la eficacia, mecanismos de acción, dosis, efectos adversos y algunos deportes que se pueden beneficiar de su consumo.
Métodos: búsqueda en la base de datos PubMed de revisiones bibliográficas de los últimos 15 años y artículos originales de los últimos 5 años de las sustancias estudiadas.
Resultados: dosis de MC de 20 g/día durante 4-7 días son eficaces para mejorar la fuerza y la potencia muscular y el rendimiento en sprints cortos y repetidos. El HMB en dosis de 3 g/día durante un mínimo de 2 semanas contribuye al aumento de la masa magra y de la masa libre de grasa. La ingesta de 0,3 g/kg de BS mejora el rendimiento en pruebas de 400-1.500 m de atletismo y en sprints intermitentes. Por su parte, dosis de 80 mg/kg/día de β-alanina durante 4-10 semanas pueden mejorar el rendimiento en ejercicios intermitentes de alta intensidad. Finalmente, la cafeína en dosis de 2 mg/kg mejora la capacidad de reacción y en dosis de 3-6 mg/kg mejora el rendimiento en pruebas de resistencia aeróbica.
Conclusiones: los suplementos revisados presentan una demostrada eficacia en el rendimiento físico, pero hay que tener en cuenta que la mayoría de los estudios se han realizado con deportistas de nivel recreativo. Generalmente, la mejora del rendimiento físico con estos suplementos es menor cuanto mejor es el nivel deportivo del individuo; sin embargo, un incremento de apenas un 1% permite a veces avanzar varios puestos en una final. Finalmente, se debe llamar la atención sobre la importancia de optimizar la alimentación antes de plantearse la introducción de suplementos deportivos, especialmente en niños y jóvenes. Las sustancias que hemos analizado poseen una base científica que respalda su efecto ergogénico. Todas ellas se pueden encontrar en el mercado con Certificado de Calidad y Pureza.

Palabras clave: Monohidrato de creatina. β-hidroxi-β-metilbutirato. Bicarbonato sódico. β-alanina. Cafeína. Rendimiento físico.

ABSTRACT

Introduction: Very few nutritional supplements have scientifically demonstrated their effectiveness as an ergogenic aid. This review will examine creatine monohydrate (MC), the β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB), sodium bicarbonate (BS), the β-alanine and caffeine. ]]> Objectives: To analyze the efficacy, mechanisms of action, dose, side effects and some sports that can benefit from their consumption.
Methods: Searching in PubMed bibliographic database reviews from the last 15 years and original articles from the last 5 years of the studied substances.
Results: Doses of 20 mg/day for 4-7 days are effective in improving strength and muscular power and performance in short and repeated sprints. HMB at doses of 3 g/day for at least 2 weeks contributes to increased lean mass and fat-free mass. The intake of 0.3 g/kg of BS improves performance on tests of 400-1,500 meters in athletics and intermittent sprints. Meanwhile, doses of 80 mg/kg/day of β-alanine for 4-10 weeks may improve performance in high-intensity intermittent exercise. Finally, caffeine at doses of 2 mg/kg improves responsiveness and 3-6 mg/kg improves performance in endurance tests.
Conclusions: The revised supplements have shown their efficacy in physical performance, but it is needed to keep in mind that most studies have been conducted with recreational-level athletes. Generally, the better the individual's fitness level is the less improvement in physical performance the supplement shows. However, an increase of only 1% may sometimes allow the athlete to advance several positions in a final. Finally, we should draw attention to the importance of optimizing nutrition before considering the introduction of sports supplements, especially in children and youth. All analyzed substances have scientific basis supporting its ergogenic effect. All of them can be found in the market with Certificate of Quality and Purity.

Key words: Creatine monohydrate. β-hydroxi-β-methylbutyrate. Sodium bicarbonate. β-alanine. Caffeine. Physical performance.

Introducción

En el deporte de alto rendimiento, los deportistas están frecuentemente sometidos a una gran carga de entrenamiento y de competición, por lo que la alimentación resulta clave para mantener un buen estado de salud, pero también para mejorar la calidad de sus entrenamientos y el rendimiento en competición, y para facilitar la recuperación posterior a los mismos. En este contexto surgen los suplementos nutricionales deportivos.

Un suplemento nutricional es un producto tomado por vía oral que contiene un "ingrediente dietético" para suplementar la dieta o para mejorar la marca deportiva. Puede incluir una amplia variedad de productos no farmacéuticos como, entre otros, vitaminas, minerales, proteínas, aminoácidos, preparaciones de medicina tradicional, extractos de hierbas, ácidos grasos esenciales, prebióticos, enzimas y metabolitos (1). Generalmente, el deportista busca en el suplemento nutricional un efecto ergogénico; es decir, una ayuda para mejorar el rendimiento físico. Muchos productos han sido analizados buscando ese efecto ergogénico. Sin embargo, muy pocos han podido demostrar científicamente su eficacia.

El propósito de esta revisión es analizar en detalle los suplementos nutricionales que están respaldados por una amplia, o creciente, base científica que demuestra su eficacia como ayuda ergogénica. En concreto, con cada sustancia se analizará:

1. La evidencia científica disponible sobre su eficacia.

2. Sus mecanismos de acción.

3. La dosis más adecuada.

4. Sus efectos adversos.

5. Los deportes en los que resulta más efectiva (Tabla I).

Métodos

Resultados

MONOHIDRATO DE CREATINA

La creatina, o ácido a-metilguanidinoacético, es un nutriente natural que se encuentra en diferentes alimentos, pero también se puede sintetizar en el organismo a partir de los aminoácidos glicina, arginina y metionina (3). Se obtiene en la dieta por el consumo de alimentos de origen animal, especialmente carnes y pescados (4). Se considera que las necesidades diarias de creatina en una persona de 70 kg son cercanas a 2 g. Una persona que siga una dieta mediterránea suele ingerir diariamente de 0,25 a 1 g. Por lo tanto, para cubrir sus necesidades diarias, el resto debe ser sintetizado por el organismo (5). El 95% de la creatina de nuestro organismo se encuentra en el músculo esquelético, sobre todo en las fibras de contracción rápida. La fosfocreatina, su forma fosforilada, supone un 65% de la creatina intracelular (3,4). Se excreta por vía renal (6).

Mecanismo de acción

Se ha demostrado que el monohidrato de creatina (MC):

- Incrementa los niveles de fosfocreatina en el músculo, molécula esencial de la vía anaeróbica aláctica para la resíntesis del ATP (trifosfato de adenosina) (3,4,7,8).

- Facilita la hipertrofia muscular (9). Es capaz de incrementar la expresión de algunos genes encargados del control de la osmolaridad y la transducción genética, como la integrina-1, entre otras muchas, produciendo una retención intracelular de agua, que es lo que induce la hipertrofia muscular (10).

]]> - Este mayor volumen muscular aumenta la capacidad de almacenamiento de glucógeno en el músculo (3).

Efecto en el rendimiento deportivo

Debido a la relación del MC con la vía anaeróbica aláctica, gran parte de los estudios que utilizan este suplemento se centran en valorar su eficacia en sprints. Concretamente en sprints repetidos se ha observado un efecto positivo en determinados estudios, e inexistente en otros (3). Esto parece estar relacionado con la metodología de los mismos. Probablemente la mejora del rendimiento en sprints repetidos se explica por una mayor rapidez en la resíntesis de fosfocreatina y, por tanto, de ATP, entre cada sprint. Sin embargo, esta resíntesis comienza a producirse tras 60-120 segundos de recuperación. Por ello, los estudios en los que el tiempo de recuperación entre sprints es menor de 30 segundos no han encontrado resultados positivos, no así en aquellos en los que este tiempo era de 50-120 segundos (3). Un ejemplo de esto se muestra en la figura 1.

En general, estas mejoras se observan en sprints de unos 10-30 segundos de duración (3,4) y suponen un incremento del rendimiento en torno a un 1-2% (4), porcentaje que puede ser determinante en una competición de élite.

Sin embargo, en sprints aislados no parecen encontrarse mejoras en el rendimiento (3,7). Esto parece indicar que la creatina tiene también alguna influencia en el desarrollo de la fatiga. Conviene destacar, no obstante, que la respuesta a esta sustancia puede ser heterogénea, existiendo individuos no respondedores (6).

Otro efecto importante de la suplementación de creatina es que aumenta la masa libre de grasa (3,4,11,12) y mejora la fuerza muscular y la potencia (3,4,11-13). Esto puede ayudar a soportar una mayor carga de entrenamientos, mejorando el rendimiento físico en la competición. De hecho, un estudio de Claudino y cols. (14) con jugadores de fútbol demostró que la suplementación con creatina prevenía la disminución de la potencia muscular conforme avanzaba la temporada.

Finalmente, en relación con la influencia del MC en el rendimiento aeróbico, el hecho de que la creatina facilite el almacenamiento de glucógeno en el músculo puede hacer pensar que podría mejorarlo. Sin embargo, estudios recientes llevados a cabo por Ramírez-Campillo y cols. (15) y Smith y cols. (16) no han encontrado un efecto ergogénico, pero tampoco ergolítico, en el ejercicio aeróbico.

Dosis

En general, la pauta de suplementación de monohidrato de creatina suele ser una dosis de carga de 20 g/día (0,3 g/kg/día), distribuida en cuatro tomas, durante 4-7 días, seguida de una dosis de mantenimiento de 3-5 g/día (0,04-0,07 g/kg/día) durante un mes (3). La concentración de fosfocreatina en el músculo se incrementa un 15-20%, y estos niveles se mantienen hasta 5-8 semanas tras finalizar la suplementación (4). Sin embargo, algunos estudios cuestionan la necesidad de esta dosis de carga, al observarse el mismo incremento en la concentración de fosfocreatina consumiendo 0,04 g/kg/día durante 30 días (4,12). Además, parece que el efecto ergogénico de la creatina disminuye tras periodos de más de 2 meses de suplementación, por lo que se recomienda un lavado de 2-4 semanas, cada 6-8 semanas de suplementación (3).

Respecto al momento idóneo para tomar este suplemento, Noonan y cols. (17) recomendaron, en la fase aguda, durante los días de entrenamiento, distribuir la dosis de la siguiente forma: el 25% de la dosis en el desayuno, 25% una hora antes del entrenamiento y el 50% restante justo después del entrenamiento. En los días de descanso sería suficiente con repartir las dosis en cuatro tomas iguales. A continuación, en la fase de mantenimiento se realizaría una única toma, justo después del entrenamiento o con la comida en los días de descanso. Por otro lado, Antonio y cols. (11) analizaron, más recientemente, la diferencia entre una ingesta inmediatamente anterior al entrenamiento e inmediatamente posterior. Este estudio concluyó que el consumo de creatina inmediatamente después del entrenamiento producía mejores resultados en el aumento de la masa libre de grasa, la disminución de la masa grasa y la mejora de 1-RM (una repetición máxima, o máximo peso que se es capaz de levantar una única vez) en el ejercicio de prensa de banca.

Comercialmente, el compuesto de creatina presente habitualmente en los suplementos deportivos y que más se ha estudiado es el MC (6). Generalmente, los suplementos de creatina se presentan en forma de polvo. Aludiendo a su baja solubilidad, se ha estudiado su eficacia en forma de gel o suspensión. Sin embargo, la creatina resulta muy inestable en estas formas, por lo que no se ha mostrado mayor eficacia que con la forma en polvo (6). Ya en 2002, Harris y cols. (18) determinaron que el pico de concentración plasmática de creatina alcanzado era menor con la administración de suspensiones o pastillas que si se tomaba en forma de solución. También han aparecido en el mercado formas tamponadas de creatina, defendiendo una mayor estabilidad y biodisponibilidad. Sin embargo, Jagim y cols. (19) concluyeron que estas formas no mejoraban los valores de concentración de creatina muscular, composición corporal, fuerza y capacidad anaeróbica, respecto a la forma tradicional.

En general, y aunque se ha visto que el consumo de creatina simplemente con agua provoca un pico plasmático de esta sustancia (18), se recomienda tomar el MC acompañado de alimentos ricos en hidratos de carbono y proteínas, observándose una mayor retención de creatina en el músculo (6). Esto parece explicarse porque el transporte de esta sustancia está mediado por la insulina. Ya en 1998, Steenge y cols. (20) demostraron que la infusión de esta hormona aumentaba la acumulación de creatina en el músculo. El transporte de creatina al músculo esquelético está mediado por una proteína transportadora. Este transporte es saturable, dependiente de sodio, y se produce contra gradiente de concentración. Parece ser que la insulina es capaz de aumentar la actividad de la bomba sodio/potasio, facilitando ese transporte.

Finalmente, existen laboratorios que comercializan suplementos de MC con el Certificado de Calidad y Pureza necesario para garantizar que están libres de sustancias dopantes, como son Infisport y GSN, que lo disponen en forma de polvo.

Efectos adversos

En general, parece que el consumo de creatina en las dosis establecidas es seguro (3). El efecto adverso más común son los calambres musculares (3). Se ha visto que estos calambres pueden estar provocados por la deshidratación o por la alteración del balance hídrico provocado por esta sustancia, y pueden solucionarse simplemente bebiendo más agua.

Por otro lado, muy frecuentemente se ha pensado que la creatina puede empeorar la función renal, ya que al aumentar su consumo aumentan los niveles de creatinina excretada en orina. Al ser la creatinina un indicador de la función renal, puede pensarse que la creatina empeora esta función, pero estudios que analizaron su consumo durante 5 años no han encontrado esa relación (4). Además, algunos estudios refieren problemas gastrointestinales (3,4). Sin embargo, parece que esos problemas se resuelven disolviendo bien el suplemento, o tomándolo con el estómago lleno (4).

β-HIDROXI-β-METILBUTIRATO

El β-hidroxi-β-metilbutirato (HMB) es un compuesto producido a partir del aminoácido leucina, que encontramos en productos de origen animal, como carnes, pescados, lácteos y huevos. La leucina primero se transforma en α-ceto-isocaproato (KIC), que se dirige por un lado al citosol, donde se transforma en HMB, y por otro a la mitocondria, donde sigue otra vía metabólica. Así, solo un 5% de la leucina inicial llega a transformarse en HMB (22). Esto justifica la idea de suplementarlo, ya que para conseguir 3 g de HMB, dosis diaria recomendada, necesitaríamos consumir 600 g de proteínas de alta calidad (aproximadamente unos 3 kg de pollo), algo que resulta impracticable (22).

Mecanismo de acción

El HMB parece estar relacionado con la regulación proteica del músculo esquelético. De hecho, es capaz de influir tanto en los procesos de síntesis como en los de degradación proteica, muy importantes en deportistas que realizan ejercicio de alta intensidad y que pueden llegar a sufrir procesos catabólicos.

Respecto a los procesos de síntesis, parece que el HMB:

- Aumenta la activación de la diana de rapamicina en células de mamífero (mTOR) (23), un marcador de síntesis proteica que interviene en el proceso de transducción.

- Estimula la hormona de crecimiento (GH) y la IGF-1 (24), ambas implicadas en la síntesis proteica. Además, la GH es una hormona lipolítica, lo que explicaría también su efecto en la composición corporal de los atletas.

- Aumenta los niveles de expresión del mRNA del factor D de regulación miogénica (MyoD), un marcador de proliferación celular, y la expresión de un marcador de diferenciación celular, el factor 2 potenciador de miogenina y miocitos (MEF2). Esto sugiere que el HMB es capaz de aumentar la proliferación y diferenciación de los mioblastos, células precursoras de las fibras musculares (22).

- Inhibe la vía ubiquitina-proteosómica, relacionada con la proteolisis. En ratas sometidas a una situación de catabolismo, se observó que en aquellas que no consumían HMB se activaba la vía ubiquitina-proteosómica, con un incremento en la expresión de atrogina-1, marcador de destrucción proteica. Sin embargo, en las que consumieron HMB, los niveles de atrogina-1 eran menores (25).

- Reduce la respuesta inflamatoria asociada al ejercicio físico. En 2013, Towsend y cols. (26) observaron que la suplementación con HMB atenuaba la elevación de los niveles de TNF-α, que interviene en el proceso inflamatorio, reduciendo al mismo tiempo los niveles de expresión de su receptor, el TNFR-1.

Por último, se han propuesto también algunos mecanismos que podrían intervenir en la mejora del rendimiento aeróbico, aumentando la actividad de la adenosina monofosfato quinasa (AMPK), el transcriptor regulador de información silenciosa (Sirt 1) y Sirt 3 en los adipocitos y en las células del músculo esquelético (22). Ambas aumentan la génesis mitocondrial, la oxidación de grasas, el metabolismo energético y el sistema de defensa contra especies reactivas de oxígeno, aunque estos mecanismos son todavía poco conocidos.

Efecto en el rendimiento deportivo

El efecto ergogénico principal del HMB es el incremento de la fuerza muscular (Fig. 2), que acompaña a un aumento de la masa magra y la masa libre de grasa tras un programa de entrenamiento de fuerza (25,27,28). También se observa una disminución del porcentaje de grasa (25) y un aumento de la masa corporal (28). Este efecto sobre la composición corporal se aprecia únicamente en presencia de un entrenamiento de fuerza (22,29).

Dosis

Parece que la dosis de HMB adecuada es de 3 g/día, distribuida en 3 tomas (27,28,30,34): una dosis antes del entrenamiento y las otras dos en dos de las comidas principales. Esta recomendación se basa en el menor aumento de los niveles de CK y LDH si se ingiere antes del entrenamiento (34). Debido a que el tiempo que tarda en alcanzarse el pico de HMB en sangre es diferente con la sal de calcio (HMB-Ca) que con la forma libre (HMB-FA), se recomienda que la dosis previa al entrenamiento sea 1 hora antes en el caso del HMB-Ca y 30 minutos antes en el caso del HMB-FA (22). Efectivamente, se ha visto que la sal tarda 1-2 horas en alcanzar el pico máximo de concentración, mientras que la forma libre lo hace en 36 minutos, presentando además una mejor biodisponibilidad (22). Además, la forma libre presenta un aclaramiento un 25% superior a la sal, sugiriendo así un mayor aprovechamiento por parte de los tejidos (22). Por estas razones, parece que el HMB-FA puede llegar a sustituir al HMB-Ca.

Comercialmente se presenta generalmente en forma de comprimidos o cápsulas y existen presentaciones que poseen el Certificado de Calidad y Pureza, como las de los laboratorios Maxinutrition y Etixx NV (35).

Efectos adversos

Hasta el momento no se han observado reacciones adversas con la ingesta de HMB (22). Sí hay que tener en cuenta que el posible aumento de peso al consumir esta sustancia puede ser una desventaja en determinados deportes. Por último, Pinheiro y cols. (36) sugirieron en 2012 una relación entre el consumo de HMB y la disminución de la sensibilidad a la insulina, al observar un aumento en los niveles de esta hormona tras un mes de suplementación. Este estudio se llevó a cabo en ratas, por lo que serían necesarios análisis en humanos que confirmaran estos resultados.

BICARBONATO SÓDICO (BS)

El ión bicarbonato se encuentra en nuestro organismo formando parte del sistema tampón más importante de nuestros fluidos biológicos, normalmente presente como BS. En presencia de un ácido fuerte, el bicarbonato actúa como una base débil y capta los protones (H+) del ácido, transformándose en ácido carbónico, y elevando el pH. Este ácido carbónico puede disociarse en bicarbonato y H+, en el caso de que se necesite una acidificación del medio, o puede convertirse en CO₂ y agua. Estas reacciones son reversibles, y dependen del pH del organismo (3).

Tras su absorción gastrointestinal, el bicarbonato tiene una acción rápida. El pico de concentración en sangre se alcanza en torno a los 60 minutos, manteniéndose durante 4 horas. Su eliminación se realiza por vía renal (3).

Así como otros suplementos pueden encontrarse de forma natural en algunos alimentos, no ocurre esto con el bicarbonato, lo que justifica su aporte exógeno.

La realización de un ejercicio físico de alta intensidad implica una utilización de la vía anaeróbica láctica para obtener energía, con la consiguiente producción de lactato, que disminuye el pH en el músculo. Esta acidificación es responsable de la fatiga muscular, al inhibir la fosfofructoquinasa (PFK), enzima clave en la glucolisis anaeróbica, disminuyendo al mismo tiempo la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico y su capacidad de fijación a receptores. El BS puede mejorar el rendimiento físico:

- Por su función tampón, con lo que es capaz de elevar el pH, produciéndose una menor inhibición de la vía anaeróbica láctica (3,37,38). Sin embargo, la membrana celular es impermeable al ión bicarbonato, por lo que este suplemento solo es capaz de neutralizar el pH a nivel extracelular. Parece mejorar el flujo de H+ desde el músculo hacia la sangre, evitando una mayor disminución del pH muscular (3).

- Disminuyendo la fatiga muscular al incrementar la actividad de la Na⁺-K⁺-ATPasa, facilitando el intercambio de Na⁺ y H⁺ a través de la membrana celular y haciendo que se mantenga constante la excitabilidad de esta membrana (39).

Efecto en el rendimiento deportivo

Se ha publicado que una dosis única de BS antes de realizar un sprint de 1 minuto mejora el rendimiento en un 2% (38). Además, parece lógico pensar que si el BS influye en la vía anaeróbica láctica, pueda ser efectivo en pruebas de media distancia y alta intensidad. Así, ha demostrado mejoras en el rendimiento en 400, 800 y 1.500 m lisos en atletismo (37). Por otro lado, se han observado resultados positivos en sprints repetidos de 6-10 segundos, con un tiempo de recuperación de 30-50 segundos (3). Uno de estos estudios medía la potencia empleada en cada uno de los 5 sprints en que consistía la prueba, mostrando mejoras significativas en los 3 últimos sprints. Sin embargo, parece que estas mejoras desaparecen cuando el tiempo total de la prueba alcanza los 10 minutos (38).

En deportes de equipo que requieren realizar sprints de forma intermitente los resultados también son positivos. Se ha observado que mejora el rendimiento en sprints de 4 segundos, seguidos de 100 segundos de recuperación en activo y 20 segundos de descanso (3).

Dosis

La dosis óptima para la mejora del rendimiento parece ser de 0,3 g/kg (3,37,38). Una vez establecida la dosis, el estudio sobre la posología del bicarbonato ha ido encaminado a disminuir las molestias gastrointestinales asociadas a este suplemento. Estas molestias se podrían reducir significativamente cuando:

-El bicarbonato se acompaña de una comida rica en hidratos de carbono y 7 ml/kg de agua (37).

-Se ingiere 180 minutos antes del evento deportivo (40).

-Se consumen dosis más bajas de BS, 5 días antes de la competición (3).

La comercialización de este suplemento se realiza en farmacias, por su uso también como antiácido.

Efectos adversos

El principal problema que presenta el consumo de BS es el desarrollo de síntomas gastrointestinales (3,37,38,40,41) como hinchazón de estómago, náuseas o diarrea. Es importante tener en cuenta que estos problemas pueden influir en el estado físico y mental del deportista en los momentos previos a una competición.

Por otro lado, debido a que un 27% de la molécula de BS es sodio, se podría pensar que un consumo habitual pueda provocar un aumento de la presión arterial. No obstante, un estudio de Kahle y cols. (41) no encontró ninguna relación, aunque se llevó a cabo en jóvenes, menos sensibles a la ingesta de sal.

β-ALANINA

La β-alanina es un aminoácido presente en la carnosina, un dipéptido de nuestro organismo que funciona como regulador del pH a nivel intramiocelular. El efecto tampón de la carnosina supone un 8-15 % de la regulación del pH en el músculo (42). La β-alanina es un precursor limitante de la síntesis de carnosina, ya que la carnosina sintetasa tiene una menor afinidad por este aminoácido que por la histidina, el otro aminoácido que la compone, que además está en mayor concentración en el organismo (43). Esto justifica que se estudie si la suplementación con β-alanina puede mejorar los niveles de carnosina y, con ello, el control de la acidosis inducida por el ejercicio. De hecho, algunos estudios han observado que esta suplementación puede incrementar hasta un 40-80% los niveles de carnosina (44-46), aunque la variabilidad interindividual es muy grande, y depende de la absorción de cada individuo, del peso, o de su masa magra, siendo la retención mayor a mayor masa muscular (42). Resulta intrigante que solo un 2,5 % de la β-alanina contribuya a la producción de carnosina, eliminándose un 1-2 % de la ingesta en orina, por lo que no se sabe qué ocurre con aproximadamente el 95 % de la β-alanina consumida (47).

Debido a que la carnosina es el componente que realmente tiene un efecto sobre el rendimiento físico, nos referiremos a los mecanismos de acción de este dipéptido. Así, se ha demostrado que la carnosina reduce la fatiga muscular:

- Regula el pH intracelular. Debido a su adecuado pKa de 6,83, en una situación de acidosis inducida por la contracción muscular, es capaz de captar H+. De hecho, existen mayores concentraciones de carnosina en las fibras musculares de tipo II, con un mayor desarrollo en la vía anaeróbica láctica (43).

- Aumenta la sensibilidad de las fibras musculares de tipo I y II al calcio (Ca), al activar los canales de Ca, incrementando la liberación del mismo desde el retículo sarcoplásmico hacia el citosol durante la contracción muscular (43,47).

- Actúa como intercambiador de iones Ca²⁺/H⁺.

- Compiten por la unión a proteínas. Esto explicaría la mayor capacidad de contracción de las fibras musculares y el efecto tampón de la carnosina (47).

- Por su posible efecto antioxidante, al interferir en las reacciones de peroxidación, protegiendo a las membranas celulares (43), lo que mejoraría la contractilidad muscular, la producción de energía y el desarrollo de fatiga.

Efecto en el rendimiento deportivo

Hasta el momento, las conclusiones tras el uso de la β-alanina son muy variadas debido a que los estudios han sido muy dispares, utilizando test muy diferentes (48-57). En general, en ejercicios repetidos de alta intensidad se observa una mejora del trabajo total y de la potencia media (53) o de la marca conseguida en la prueba (54,55). Como indicaban De Salles Painelli y cols. (53) esto puede deberse a que el ejercicio intermitente de alta intensidad provoca una mayor acidosis. Además, se ha observado que si los periodos de recuperación entre sprints son más cortos (menores de 30 segundos), el efecto de la suplementación es significativamente mayor, por una mayor acumulación de H⁺⁴³, que si los periodos de recuperación duran varios minutos (56). Sin embargo, parece que no se encuentran resultados positivos en test realizados con un ejercicio continuo llevados hasta el agotamiento (44,50), o de larga duración (57).

Dosis

La dosis más eficaz es de 4,8-6,4 g/día (en torno a 80 mg/kg/día), distribuidas en 4 tomas (47). Aunque se ha observado una relación lineal entre la ingesta de β-alanina y la concentración de carnosina en sangre (43), la dosificación de este suplemento ha estado limitada por los síntomas de parestesia derivados de su ingesta. La β-alanina se comercializa en dosis de 800 mg, y parece que dosis mayores en cada toma aumentan considerablemente la probabilidad de producir estos síntomas (43,47). Por ello se tiende a dividir la dosis diaria en varias tomas, pero para llegar a este rango más eficaz de 4,8-6,4 g/día la dosis por toma tiende a ser mayor de 800 mg, por lo que no se consiguen eliminar por completo los síntomas.

En general, parece que la β-alanina puede ser efectiva tras una suplementación crónica de unas 4-10 semanas (43,47). Al estudiar esta dosis crónica, se ha analizado el periodo de lavado de este suplemento, con el objetivo de establecer una dosis de mantenimiento. Se ha estimado que este puede variar entre 6 y 20 semanas (43). Así, Stegen y cols. (45) concluyeron que dosis de 1,2 g/día servían para mantener los niveles de carnosina elevados un 30-50% sobre los valores normales, una vez hayan pasado las 4-10 semanas iniciales de suplementación a dosis más altas.

Por último, otro estudio de Stegen y cols. (46) que acompañaba este suplemento con hidratos de carbono y proteínas observó un aumento significativamente mayor de los niveles de carnosina en el sóleo. Este músculo es el más sensible a la insulina, por lo que se sugirió una relación entre esta hormona y la carga de carnosina muscular.

Existen productos comercializados con este suplemento que presentan el Certificado de Calidad y Pureza, generalmente presentados en forma de polvo, como los de My Protein o los de Maxinutrition (35).

Efectos adversos

La parestesia es el principal efecto adverso observado con la suplementación de β-alanina. Es difícil establecer por qué aparecen los síntomas ya que, utilizando una pauta similar, hay estudios que no encuentran problemas (54,55), y otros que los observan entre moderados y severos (43,49,56). Parece que los síntomas son mediados por el aumento de la expresión del miembro D del receptor acoclado a proteína G relacionado con el gen Mas (MrgprD) en neuronas sensitivas cutáneas, una proteína G que actúa como receptor de la información nociceptiva. Se ha analizado si una dosis de 1.600 mg de β-alanina de liberación prolongada reduce los efectos adversos respecto a la misma cantidad de β-alanina pura, sin observar mejorías (43). En definitiva, es necesario estudiar si estos síntomas de parestesia pueden influir en el rendimiento del deportista o no, para valorar el equilibrio beneficio/riesgo de esta suplementación.

CAFEÍNA

La cafeína es una xantina que se encuentra en productos como el café, té, chocolate o guaraná, y que se añade también a algunas bebidas energéticas, suplementos dietéticos y medicamentos (3,62). Su consumo puede alcanzar en los países más desarrollados hasta una media de 230 mg/día (63), y es probablemente la sustancia más investigada en cuanto a su efecto sobre el rendimiento físico. En relación con su farmacocinética, se sabe que se absorbe prácticamente el 100% de la cafeína administrada por vía oral, apareciendo en sangre a los 5 minutos de su ingesta. El pico de concentración sanguínea se alcanza a los 40-60 minutos, y su semivida plasmática ronda las 3-10 horas (3). Se metaboliza en el hígado a través del citocromo CYP1A2, transformándose en paraxantina, teobromina y teofilina. La actividad de esta enzima depende de varios factores como el sexo, la edad o el hábito tabáquico, que influirán en el mayor o menor efecto de esta sustancia en cada persona (63,64). Por último, la cafeína y sus metabolitos se excretan por vía renal (4).

Mecanismo de acción

A esta sustancia se le atribuyen múltiples mecanismos de acción para mejorar el rendimiento (3):

- Antagoniza los receptores de adenosina (3,4), que se encuentran en el cerebro, el músculo esquelético y el tejido adiposo. La adenosina es un inhibidor del sistema nervioso central (SNC) y de la actividad neuronal e interviene en la síntesis de ATP de emergencia. Se ha observado que el bloqueo de los receptores de adenosina en los adipocitos provoca un aumento de la lipolisis y, por tanto, un incremento de la concentración de ácidos grasos libres en sangre. Esto conllevará un ahorro de glucógeno intramuscular (4). Por otro lado, en el cerebro, la cafeína tiene un efecto estimulante del SNC y es capaz de activar la transmisión sináptica y la liberación de neurotransmisores. Esto mejora la propagación de las señales nerviosas, lo que parece mejorar la fuerza y la percepción del esfuerzo del deportista (3).

- Potencia la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico, con el consiguiente incremento de la contracción muscular (4).

- Estimula la actividad de la Na⁺-K⁺-ATPasa (4) y reduce la fatiga muscular.

Efecto en el rendimiento deportivo

El efecto más respaldado científicamente es la mejora de la resistencia aeróbica (3,4,36,63). Esta mejora se ha demostrado en multitud de deportes aeróbicos como ciclismo, atletismo, remo o esquí de fondo (4). En estos deportes, la cafeína es capaz de aumentar el trabajo total realizado, incrementando el tiempo hasta el agotamiento y disminuyendo el tiempo empleado para realizar un test de resistencia aeróbica (4). En concreto, en atletismo se han observado mejoras del 1,5% en el tiempo empleado para finalizar un 1.500 m, o mejoras de un 1,2% en pruebas de 8 km (37). Además, un estudio reciente de Rosales y cols. (65), observó mejoras en la velocidad aeróbica máxima y en el umbral anaeróbico alcanzado en una prueba hasta el agotamiento en cinta rodante, administrando 3 mg/kg de cafeína, 30 minutos antes de la prueba.

Por otro lado, se ha estudiado el efecto de la cafeína en deportes predominantemente anaeróbicos. Parece que este alcaloide no es eficaz en sprints repetidos, pero sí en sprints intermitentes (3), lo que podría estar relacionado con un menor tiempo de reacción para comenzar el sprint. Esto podría ser una ventaja en deportes de equipo, donde además, se ha observado una mayor precisión en los pases realizados en fútbol o rugby, que se ha atribuido a una disminución de la fatiga que influye en jugadas que requieren una destreza especial (62,66). En hockey hierba, se observaron mejoras en el manejo de la bola y en los sprints para regatear (62). Sin embargo, en general estos trabajos analizaron estos aspectos después de someter a los deportistas a un ejercicio que inducía la fatiga. Por ello, se piensa que la cafeína parece ser más efectiva en situaciones de máxima fatiga física y mental (62).

Algunos estudios han analizado el efecto analgésico de la cafeína y defienden que en pruebas largas donde los deportistas sufren molestias importantes puede ayudar a atenuarlas, sin descartar un posible efecto placebo (68). En este sentido, un reciente estudio de Gonglanch y cols. ha concluido que, solo si las molestias son moderadas, la cafeína puede mejorar el rendimiento atenuando estos síntomas, no así en situaciones de fuertes molestias (69).

Por último, siendo el MC y la cafeína los dos suplementos con mayor evidencia científica que respalde su eficacia, se ha analizado en algunos estudios el efecto en el rendimiento al consumirlos conjuntamente. En concreto, parece que el consumo de una dosis de cafeína de 5-6 mg/kg previa a un ejercicio de alta intensidad y corta duración, tras un periodo de suplementación con creatina (0,3 g/kg/día durante 5-6 días), mejora el rendimiento y no anula el efecto ergogénico de la creatina (70,71). Sin embargo, todavía no hay estudios que hayan observado un efecto sinérgico al consumir ambos suplementos (72).

Dosis

Se ha sugerido que una buena pauta de suplementación podría ser administrar una dosis de 3-6 mg/kg (3), 1 hora antes del ejercicio, y una dosis de 0,75-2 mg/kg durante la realización de este cada 20 minutos aproximadamente (4). Además de este efecto en la resistencia aeróbica, pequeñas dosis de cafeína (2 mg/kg) pueden también beneficiar el tiempo de reacción y el procesamiento de la información visual que son muy importantes, por ejemplo, para un portero (73) (Fig. 4). Hablamos pues de un efecto agudo de la cafeína. Además, se ha visto que dosis mayores a 6 mg/kg aumentan la probabilidad de sufrir sus efectos adversos (3). Sin embargo, es necesario recordar que el efecto de una misma cantidad de cafeína puede ser muy diferente en cada individuo. Depende del grado de habituación a esta sustancia y de la actividad del CYP1A2 (64).

Por último, con el objeto de optimizar su eficacia como ayuda ergogénica, esta sustancia también se presenta en formas diferentes a las tradicionales, como en chicle, que parece acelerar su absorción. Además, se la ha combinado con otros nutrientes, como los carbohidratos, sin obtener, por el momento, resultados concluyentes (66).

Un ejemplo de suplemento de cafeína con el Certificado de Calidad y Pureza son los geles de hidratos de carbono y cafeína de la marca Etixx NV^© (35).

Efectos adversos

Aunque ingestas moderadas de cafeína pueden considerarse seguras, dosis más altas están asociadas a un incremento de la frecuencia cardiaca y de la presión arterial (3), insomnio (3,4), temblores, dolor de cabeza, ansiedad, dependencia (3,4,62), o problemas gastrointestinales (3). Estos síntomas pueden tener un efecto ergolítico. En relación con el potencial efecto cancerígeno de la cafeína, la mayoría de estudios no han encontrado asociación entre un consumo habitual de cafeína (aproximadamente tres cafés al día) y el desarrollo de cáncer. Aun así, cabe puntualizar que el café o el té, tienen otros componentes potencialmente anticancerígenos que podrían neutralizar este efecto (4). Por último, frecuentemente se recuerda que la cafeína tiene un efecto diurético que puede resultar negativo en el deporte, donde el estado de hidratación es clave para un buen rendimiento físico. Un reciente metaanálisis publicado por Zhang y cols. (74) ha concluido que el efecto diurético de la cafeína es 6 veces mayor en mujeres que en hombres, y esto se debe a que las mujeres presentan una menor actividad del CYP1A2, por lo que metabolizan la cafeína más lentamente y el efecto diurético se alarga más en el tiempo. Sin embargo, los estudios llevados a cabo con deportistas no han observado síntomas de deshidratación, incluso en pruebas de resistencia aeróbica (3,4,74). Una posible explicación puede ser que el ejercicio en sí mismo tiene un efecto antidiurético, a través de una activación simpático-adrenal (74) que produce una constricción de las arteriolas renales disminuyendo la tasa de filtración glomerular.

Discusión

Los suplementos nutricionales analizados en esta revisión presentan en general una demostrada eficacia en el rendimiento físico. No obstante, en la gran mayoría de los artículos publicados los deportistas que se someten a estudio son de nivel recreativo, por la dificultad que supone comprometer a deportistas de alto nivel con proyectos de investigación en los que se quiere analizar el posible efecto ergogénico de una determinada sustancia. En los estudios en los que participan deportistas de élite, los resultados positivos sobre el rendimiento físico son porcentualmente inferiores a los observados en deportistas de nivel recreativo. No obstante, por ejemplo, en atletismo, los resultados de la prueba de 100 m en los Juegos Olímpicos de 1996, 2000 y 2004 indican que el tiempo del octavo clasificado fue solo un 3% peor que la marca del medallista de oro. Esa cifra, aparentemente insignificante, es lo que separa muchas veces al último clasificado del triunfo, del reconocimiento público y de los contratos millonarios.

Debemos destacar que, a pesar de la evidencia científica que respalda el uso de estos suplementos, estos por sí solos no van a convertir a un deportista recreativo en uno de élite. Es importante concienciar, especialmente a las jóvenes promesas, todavía en proceso de crecimiento y desarrollo corporal, que en primer lugar y como aspecto más importante, deben optimizar su estado de entrenamiento y su alimentación. Una vez adaptada la alimentación a la carga de entrenamientos y competiciones, los suplementos nutricionales pueden aportar una ayuda extra para aguantar mejor el plan de entrenamiento y para mejorar la marca en competición.

Por otro lado, los deportistas deberían ser conscientes de que los suplementos no deben consumirse de forma habitual, sino en determinados momentos de la temporada donde se persiga un objetivo específico importante. Pueden ser necesarios en épocas de preparación de una competición relevante, donde se incrementa la carga de entrenamientos; o si se persigue un cambio en la composición corporal que ya no se puede alcanzar con la alimentación, como la ganancia de masa muscular; o durante la competición para mejorar la marca en pruebas concretas. En este último caso también hay que insistir en que los deportistas deberían probar estos suplementos antes de una competición importante, durante una competición preparatoria o durante una sesión de entrenamiento. Algunos deportistas no responden o no toleran bien algunos suplementos.

Conclusiones

Aunque las cinco sustancias analizadas parecen tener una base científica suficiente que respalda su efecto ergogénico, en la mayoría todavía es necesario confirmar los mecanismos de acción, lo que también permitirá optimizar mejor su utilización. Es necesario afinar las dosis para que resulten más eficaces, cómo distribuirlas, en qué forma farmacéutica son más efectivas, con qué acompañar su ingesta, cómo evitar los efectos adversos y en qué disciplinas y momentos de la temporada pueden ser más útiles. Se necesita además llevar a cabo estudios estandarizados y controlados con deportistas de élite, donde se incluyan grupos placebo, idealmente de doble ciego, o estudios cruzados, para poder concluir si son lo suficientemente eficaces como para marcar la diferencia en el mundo del alto rendimiento deportivo.

Por último, la finalidad de este trabajo es que la información recogida sea de utilidad a la hora de recomendar estos suplementos nutricionales a deportistas de élite. Por ello, en la tabla I se han querido resumir los aspectos más destacables para que sirva de guía de suplementación.

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Dirección para correspondencia:
Javier Ibáñez Santos.
Centro de Estudios, Investigación y Medicina del Deporte (CEIMD). ]]> Gobierno de Navarra.
C/ Sangüesa, 34.
31005 Pamplona
e-mail: javier.ibanez.santos@cfnavarra.es

Recibido: 07/04/2016
Aceptado: 22/08/2016