¿Por qué un blanco (probablemente) nunca ganará los 100 metros lisos?

Comparados con los caucásicos, los atletas africanos tienen huesos más densos, menos grasa corporal, caderas más estrechas, piernas más largas, muslos más gruesos y "gemelos" más ligeros que los blancos. Pero eso no es todo. En este artículo se trata de dar una explicación fisiológica a tan tamaña desviación estadística en cuanto a rendimiento atlético.

Resistencia: una cuestión de eficiencia energética

Las pruebas de resistencia son dominadas por atletas que provienen de una pequeña región de Kenia de apenas 3 millones de habitantes -Kalenjin-, mientras que los mejores esprinters son atletas africanos de la otra parte del continente, de la África occidental.

Bengt Saltin, fisiólogo sueco del Copenhagen Muscle Research Centre de Dinamarca, ha investigado la supremacía keniata en el atletismo de fondo. Los hallazgos llevados a cabo por este equipo científico han descartado la mayoría de las explicaciones populares a este fenómeno: la altitud, la dieta, y el que los niños van corriendo a la escuela. En cuanto al consumo de oxígeno, los keniatas arrojaron valores similares a los escandinavos; en lo correspondiente a la dieta, más bien es al contrario, su dieta no es rica en aminoácidos esenciales, vitaminas o grasas; y finalmente, la hipótesis de la actividad física en la infancia tampoco resultó verdadera, los niños keniatas son tan activos como los daneses.

La clave parece residir en la habilidad de los keniatas para resistir la fatiga, para aguantar en el metabolismo aeróbico sin pasar a la fermentación láctica. El ácido láctico se genera cuando se ha llegado al límite del consumo de oxígeno; entonces ya no se puede generar energía de forma aeróbica -con consumo de oxígeno-, y se comienza a sacar partido de la fermentación láctica, lo que baja el rendimiento, ya que la fermentación láctica es menos eficiente que el metabolismo aeróbico. El grupo de Saltin descubrió que, con el mismo oxígeno de partida, los keniatas eran capaces de correr una distancia un 10 % mayor que la que corrían los europeos; es decir, al igual que un coche más aerodinámico, estos realizaban un consumo de “combustible” más efectivo que los europeos.

¿Qué tenían los keniatas que los hacía “más aerodinámicos”? El grupo de Saltin encontró que las diferencias más importantes se daban en la masa muscular de los “gemelos” -múculos gastrocnemios, que se encuentra en la parte posterior de la pierna entre la rodilla y el tobillo. Los atletas africanos tenían como promedio 400 gramos menos de “carne” en cada pierna. Cuanto más lejos del centro de gravedad -que suele estar en torno a la cintura- se encuentre el peso, más energía es necesaria para moverlo. El grupo de Saltin calculó que añadir 50 gramos de peso en los tobillos incrementaba el consumo de oxígeno en un 1 %, por lo tanto, según Saltin, los gramos de menos que tienen los gemelos de los keniatas, se traducían en un ahorro de un 8 % de consumo por cada kilómetro recorrido. En definitiva, en palabras de Henrik Larsen, otro investigador del Copenhagen Muscle Research Centre de Dinamarca: “los keniatas son corredores más resistentes porque emplean menos energía en mover sus piernas”.

En posteriores estudios también se descubrió que el músculo esquelético de los corredores keniatas posee, en cantidades mayores de las promedio, una enzima que se encarga de no dejar que el metabolismo energético "caiga" en la ruta fermentativa, llevando las reacciones bioquímicas de obtención de energía hacia la oxidación de ácidos grasos. Según el autor, los altos niveles de esta enzima se pueden deber al entrenamiento, pero en su opinión, “tiene grandes posibilidades de ser un mecanismo genético”.

Resultados similares en consumo de oxígeno y niveles de enzima y lactato (que mide el grado de fermentación anaeróbica) fueron encontrados en un grupo de corredores negros del sur de África, cuyos “tiempos” son similares a los de los keniatas.

Además de esto, está el hecho de que los keniatas son fenotípicamente delgados y ligeros (50 o 60 kilogramos de media). Es decir, que no es sólo que sus piernas sean más livianas, sino que todo el “chasis” pesa menos.

Y finalmente está el tema de las fibras musculares, lo que para muchos es el factor clave de la supremacía keniata (y africana en general) en las pruebas de resistencia. Existen dos tipos de fibras musculares: tipo I o roja, de contracción lenta; y tipo II o blanca, de contracción rápida. Los corredores de resistencia tienen hasta un 90 % de fibras tipo I, que tienen una densidad vascular elevada y muchas mitocondrias -orgánulos celulares que se encargan de producir energía en presencia de oxígeno.

Si juntamos todos los datos, tenemos que los keniatas tienen poca masa muscular en sus piernas, pesan poco, y encima la escasa masa muscular que tienen es tremendamente eficiente para obtener energía aeróbica -con oxígeno- y así recurrir a esta vía -más eficiente- durante más tiempo. Además, por si fuera poco, tienen una carga enzimática superior para recurrir antes a los ácidos grasos que a la fermentación láctica. El resultado: que de una misma cantidad de combustible obtienen mucha energía, y encima van en un coche más ligero, con lo que pueden viajar mucho más tiempo por la autopista y así llegar más rápido a su destino.

Velocidad: negros con fibras blancas

Y en el otro extremo del atletismo, están los mejores esprinters, que también son negros, aunque en este caso del África occidental. (Y todos sus descendientes de EE.UU., Jamaica, Bahamas, Grenada, etc...) Y aquí, paradójicamente, nos encontramos también en el otro extremo fisiológico: los atletas del oeste africano son más altos y pesan hasta 30 kilogramos más que sus parientes del sureste. Pero la diferencia más reseñable está en el tipo de fibra muscular: los esprinters negros tienen un porcentaje más alto de fibras blancas tipo II -las de contracción rápida- que el resto de los mortales, incluidos los keniatas. Estas fibras funcionan de manera totalmente contraria a las rojas tipo I: están especializadas en producir energía de manera rápida y explosiva sin recurrir al oxígeno. Las fibras tipo II obtienen casi toda su energía de la fermentación láctica. El resultado: no son buenos en carreras largas -sacan poca energía del oxígeno y mucha del sistema anaeróbico-, pero en distancias cortas -donde casi toda la energía se obtiene en anaerobiosis porque están en esfuerzo máximo- están comodísimos, y de esta manera consiguen marcas tan espectaculares como las que consigue el genial Usain Bolt. Cuando el resto de los humanos bajamos el rendimiento y nos fatigamos, ellos pueden seguir obteniendo montones de energía de la fermentación láctica: su mayor número de fibras especializadas en esta ruta metabólica así se lo permite.

El porqué evolutivamente hemos llegado a tener estas diferencias es un tema muy interesante para reflexionar e investigar, pero eso da para otro post y un par de libros por lo menos. Por supuesto, no todo es genética -aunque es mucho- porque de nada vale tener unas fibras musculares maravillosas si estamos tirados todo el día en el sofá. Las marcas que estamos viendo estos días, se consiguen con mucho esfuerzo y mucho entrenamiento -incluso Usain Bolt-, pero lamentablemente, aunque parte de las fibras tipo II -las "menos rápidas" IIa- se pueden transformar en las lentas tipo I después de un entrenamiento de resistencia intenso, hasta ahora no hay evidencia de que las fibras tipo I se puedan transformar en las tipo II. Es decir, que los músculos de los blancos y sus fibras rojas tienen minúsculas posibilidades de llegar al nivel -y la velocidad- de los músculos de los esprinters negros y sus rápidas fibras blancas. @mundiario 

Referencias

Post basado en el artículo  Peering under the hood of Africa's runners. 

Holden C.Science. 2004 Jul 30;305(5684):637-9 (2004). science DOI: 10.1126/science.305.5684.637

[Corrección: nuevos estudios han aportado datos acerca del papel del lactato, y parece ser que no influye en la fatiga. Por otra parte, sí influye el fosfato inorgánico (Pi), que proviene del consumo de ATP. Más información en este enlace: El lactato no es tu enemigo]

Nota: este artículo fue publicado, previamente, en Investigación y Ciencia.