Cómo una parte de la fatiga muscular se origina en el cerebro

Un equipo de investigación ha estudiado ahora de forma detallada algo que los deportistas conocen por propia experiencia: el cerebro desempeña un papel clave durante actividades físicas que demandan una gran resistencia al cansancio.

Los autores del nuevo estudio han descubierto un mecanismo en el cerebro que provoca una reducción del rendimiento muscular durante las actividades físicas agotadoras y que sirve para impedir que vayamos más allá de nuestros límites fisiológicos.

Por primera vez, el estudio demuestra empíricamente que la fatiga muscular y los cambios en la interacción entre las estructuras neuronales están relacionados.

El grado hasta el cual somos capaces de activar los músculos voluntariamente depende de la motivación y la fuerza de voluntad, o de la condición física y el nivel de fatiga de los músculos. Y, específicamente, este último aspecto conduce a impedimentos claramente perceptibles y medibles del rendimiento físico. Durante mucho tiempo, las investigaciones sobre la fatiga muscular se han limitado en gran medida a los cambios en los propios músculos.

Ahora, un proyecto conjunto de investigación entre la Universidad de Zúrich y el Instituto Federal Suizo de Tecnología, también en Zúrich, se ha centrado en el papel del cerebro en el cansancio físico. Bajo la dirección del psicólogo Kai Lutz, de la Universidad de Zúrich, en colaboración con Urs Boutellier del Instituto de Ciencias del Movimiento Humano y el Deporte en el Instituto Federal Suizo de Tecnología, los investigadores han descubierto los procesos neuronales responsables de la reducción de la actividad muscular durante los ejercicios que provocan fatiga muscular.

La tercera y última parte de esta serie de experimentos ha sido conducida por la investigadora Lea Hilty.

En la primera fase del estudio, los investigadores demostraron que los impulsos nerviosos de los músculos, al igual que los impulsos nerviosos del dolor, inhiben el área motora primaria durante un ejercicio agotador que demanda mucha energía.


En el segundo paso, mediante resonancia magnética funcional por imágenes, los investigadores fueron capaces de localizar las regiones cerebrales que muestran un aumento de su actividad, poco antes de la interrupción de una acción agotadora que exige energía, y que por tanto están involucradas en la señalización de la interrupción: el tálamo y la corteza insular. Estas dos áreas analizan la información que indica la existencia de una amenaza para el organismo, por ejemplo el dolor o el hambre.

La tercera fase del estudio ha demostrado que la influencia inhibitoria en la actividad motora está mediada a través de la corteza insular. En las pruebas con una bicicleta estática, se determinó que la comunicación entre la corteza insular y el área motora primaria se hacía más intensa a medida que la fatiga progresaba. Esto puede considerarse como una prueba de que el sistema neuronal descubierto no sólo informa al cerebro, sino que también tiene un efecto regulador sobre la actividad motora.