Diferentes Programas de Entrenamiento (Aeróbico, de Resistencia o Mixto) Afectan a las Respuestas Fisiológicas (TRAINING2014) (TRAINING2014)

El estudio del acoplamiento cardiovascular y cardiorrespiratorio (CVRC) es un tema candente en la literatura médica enfocado a reconocer las sinergias que están presentes en la fisiología saludable [7, 8]. Se han investigado varios efectos como el envejecimiento [9], enfermedades [8] o intervenciones en el estado mental [10] sobre el acoplamiento cardiorrespiratorio, sin embargo, a pesar de su potencial interés, no existen estudios sobre los efectos de los programas de entrenamiento y desentrenamiento.

Dos tipos principales de programas de entrenamiento (aeróbico-AT y fuerza-RT) han sido ampliamente investigados por sus importantes y diferentes efectos fisiológicos [11]. Su combinación (AT+RT), ha sido recientemente recomendada con fines sanitarios para amplios tipos de población [12-14].

Los efectos fisiológicos de los programas de entrenamiento aeróbico se han evaluado tradicionalmente a través de la reserva cardiorrespiratoria y la detección de variables máximas o de umbral del subsistema [1]. Como sistema adaptativo complejo (CAS), el organismo humano actúa como un todo indivisible e integrado que no puede reducirse a la suma de las funciones de sus subsistemas [2]. En este CAS los subsistemas cardiovascular y cardiorrespiratorio son interdependientes e interactúan de forma dinámica y no lineal, es decir, no proporcional, lo que requiere ser abordado a través de modelos no lineales [3], el estudio de series temporales y metodologías de sistemas complejos (CS) [4 ]. Como el CAS ingresa a cada nueva situación con un conjunto existente de capacidades [5] e intercambia información continuamente con su entorno, su comportamiento es único e inesperado a corto plazo (semanas, meses) [6], la duración habitual de los programas de capacitación comunes. .

Para estudiar los acoplamientos y la coordinación entre múltiples variables en CAS, los enfoques de CS proponen la detección de los llamados parámetros de orden, variables colectivas o coordinativas, porque capturan el orden o la coordinación del sistema [3, 15]. El análisis de componentes principales (PC) es una técnica estadística común que se ha utilizado para reconocer tales variables coordinativas en un amplio dominio de campos de investigación biológica como: control motor [16], dinámica cerebral [17], replicación de ADN [18] o proteína plegado [19]. El análisis de PC reduce la dimensión de los datos de los sistemas altamente acoplados extrayendo la menor cantidad de componentes que explican la mayor parte de la variación en los datos multivariados originales y los resumen con poca pérdida de información. Las PC se extraen en orden decreciente de importancia, de modo que la primera PC represente la mayor cantidad de variación posible y cada componente sucesivo represente un poco menos [20]. El número de PC refleja la dimensionalidad del sistema, siendo una disminución del número de PC indicativo de un mayor acoplamiento (menos dimensiones) y viceversa. El número de PC cambia cuando el sistema sufre un cambio no lineal, es decir, una reconfiguración cualitativa o coordinativa. La técnica PC aplicada a variables cinemáticas se ha utilizado con éxito para estudiar los efectos de los procesos de aprendizaje motor [16], pero aún no se ha aplicado para estudiar los efectos del entrenamiento sobre variables fisiológicas.

El objetivo de esta investigación fue investigar los cambios dimensionales del CVCRC antes y después de un período de 6 semanas de diferentes modalidades de entrenamiento (AT, RT y AT+RT) y 3 semanas después del desentrenamiento en hombres jóvenes sanos.

Material y Métodos Participantes. Para determinar el tamaño de la muestra se realizó un análisis de potencia. Usando un tamaño del efecto de d = .80, alfa < .05, poder (1 - beta) = .95, con tres ventanas repetidas, estimamos un tamaño de muestra = 32 [21]. Treinta y dos varones sanos físicamente activos, estudiantes de educación física (edad 21,2 ± 2,4 años, talla 177,1 ± 0,66 cm, masa corporal media 71,0 ± 5,1 kg e índice de masa corporal medio 22,6 ± 1,7 kg·m-2) sin especialización deportiva pero involucrados en una amplia gama de actividades aeróbicas al menos tres veces por semana se ofrecieron como voluntarios para participar en este estudio. Después de las pruebas de línea base se distribuyeron en cuatro grupos aleatorizados durante las 6 semanas de entrenamiento: aeróbico (AT), resistencia (RT), aeróbico+resistencia (AT+RT) y control (C).

Procedimiento. Los participantes completaron un cuestionario médico estándar para confirmar su estado de salud y firmaron un formulario de consentimiento informado. Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el comité de bioética local y se llevaron a cabo de acuerdo con las pautas éticas establecidas en la Declaración de Helsinki. Después de las pruebas cardiorrespiratorias de referencia y las pruebas de fuerza y ​​potencia máximas (ver más abajo), siguieron 3 veces por semana su programa de entrenamiento específico asignado:

1. Grupo AT (n = 8): pedalearon 60 min al 60% de su carga de trabajo máxima individual (60% Wmax). Esta carga de trabajo se incrementó en un 5% semanalmente a menos que el participante no pudiera mantener el ritmo durante la sesión. La frecuencia cardíaca fue monitoreada durante todas las sesiones.
2. Grupo RT (n = 8): realizaron dos veces un circuito de fuerza de 30 min[14]. Cuarenta por ciento de 1RM para la parte superior del cuerpo (es decir, sentadillas, press de pecho, press de hombros, extensión de tríceps, curl de bíceps, pull-down [parte superior de la espalda]), y 60% para la parte inferior del cuerpo (extensión de cuádriceps, prensa de piernas, curl [isquiotibiales] y levantamiento de pantorrillas) se utilizaron como pesos iniciales. Permitieron a los participantes un máximo de 12 repeticiones que incluían un movimiento lento controlado (2 s hacia arriba y 4 s hacia abajo). El período de descanso entre ejercicios fue de 2 min. Las cargas de trabajo se ajustaron semanalmente, aumentando la resistencia según fuera necesario (normalmente del 5 al 10 %) si el participante podía levantar el peso cómodamente (es decir, más de 12 repeticiones).
3. Grupo AT+RT (n = 8): pedalearon al 60% Wmax durante 30 min y realizaron una vez el circuito de fuerza (como grupo R).
4. Grupo C (n = 8): continuaron con sus actividades habituales, sin ningún entrenamiento especial.

Pruebas cardiorrespiratorias. La prueba de ciclismo incremental (Excalibur, Lode, Groningen, Países Bajos) comenzó a 0 W y la carga de trabajo aumentó 20 W/min hasta que los participantes exhaustos no pudieron mantener la frecuencia de ciclismo prescrita de 70 rpm durante más de 5 segundos consecutivos. Todas las pruebas se realizaron en un laboratorio bien ventilado; la temperatura ambiente fue de 23ºC y la humedad relativa de 48%, con variaciones no mayores de 1ºC en temperatura y 10% en humedad relativa. Durante la prueba, los sujetos respiraron a través de una válvula (Hans Rudolph 2700, Kansas City, MO, EE. UU.) y se determinó el intercambio de gases respiratorios mediante un sistema automatizado de circuito abierto (Metasys, Brainware, La Valette, Francia). El contenido de oxígeno y CO2 y la tasa de flujo de aire se registraron respiración por respiración. Antes de cada ensayo, el sistema se calibró con una mezcla de O2 y CO2 de composición conocida (O2 15%, CO2 5%, N2 balanceado) (Carburos Metálicos, Barcelona, ​​España) y con aire ambiente. La información hemodinámica de los participantes se determinó con tecnología de manguito de dedo no invasiva (Nexfin, BMEYE Ámsterdam, Países Bajos). El dispositivo Nexfin proporciona un control continuo de la presión arterial (PA) a partir de la forma de onda de la presión del pulso resultante y calcula: la presión arterial sistólica y diastólica (PAS y PAD). Los participantes se conectaron envolviendo un manguito inflable alrededor de la falange media del dedo. El pulso de la arteria del dedo se 'fija' a un volumen constante mediante la aplicación de un cambio equivalente en la presión frente a la presión sanguínea, lo que da como resultado una forma de onda de la presión (método de volumen de sujeción). El electrocardiograma (ECG) se monitoreó continuamente (DMS Systems, transmisor y receptor de ECG Bluetooth inalámbrico DMS-BTT, software DMS versión 4.0, Beijing, China). Las pruebas se llevaron a cabo al menos 3 horas después de una comida ligera y se indicó a los participantes que no realizaran ninguna actividad física vigorosa durante las 72 horas anteriores a la prueba. Los participantes repitieron esta prueba después de 6 semanas de entrenamiento y después de 3 semanas de desentrenamiento.

Pruebas de fuerza y ​​potencia máxima. Se midió la fuerza máxima y la potencia máxima de los miembros superiores e inferiores, respectivamente (Musclelab Power System, Porsgruun, Noruega) en cada participante. Se calculó 1 RM en prensa de pecho y 1 RM en sentadilla con base en cargas submáximas. En el ejercicio de press de pecho la carga empezaba con 25 kg, y continuaba con 35 kg, 45 kg, 55 kg, 65 kg, etc. y en el ejercicio de sentadilla empezaba con 45 kg y continuaba con 65 kg, 85 kg, 105 kg , etc. hasta que no pudieron realizar 1 repetición. Con base en estos resultados, se registró el 1RM máximo y se trazó el gráfico de relación fuerza/velocidad para determinar la potencia máxima.

Todas las pruebas de ejercicio se realizaron al menos 3 horas después de una comida ligera y se indicó a los participantes que no realizaran ninguna actividad física vigorosa durante las 72 horas anteriores a la prueba. Los participantes repitieron estas pruebas después de 6 semanas de entrenamiento y después de 3 semanas de desentrenamiento.

Análisis de datos Se registraron los siguientes valores máximos de rendimiento y variables cardiorrespiratorias durante las pruebas: carga máxima de ciclismo (Wmax), consumo máximo de oxígeno (VO2 max), ventilación espiratoria máxima por minuto (VE max), frecuencia cardíaca máxima (HR max), 1RM máximo en sentadilla y 1RM máximo en pecho. Las medias de los grupos en las diferentes condiciones se compararon mediante el método no paramétrico de Friedman.

Un análisis por PC de la serie temporal de las siguientes variables cardiorrespiratorias seleccionadas: fracción espirada de O2 (FeO2), fracción espirada de CO2 (FeCO2), ventilación (VE), presión arterial sistólica (PAS), presión arterial diastólica (PAD) y corazón (HR) se realizó para obtener información sobre el CVCRC en cada participante. Se obtuvo la mediana del coeficiente de congruencia PC1 en cada grupo y condición (antes, después del entrenamiento y desentrenamiento). La hipótesis nula de una mediana de congruencia de PC constante sobre el grupo de control y los grupos de entrenamiento se probó a través de Kruskal-Wallis no paramétrico. También se realizó el análisis de la prueba de pares emparejados de Mann Whitney U para evaluar las diferencias estadísticamente significativas entre cada par de condiciones diferentes. Se calcularon los tamaños del efecto (d de Cohen) para demostrar la magnitud de las diferencias de las medianas estandarizadas donde los efectos alcanzaron p < 0,05 nivel.