"Uso de mascarillas durante el ejercicio de intervalos de alta intensidad en ambientes templados y calurosos"

Se recomienda el uso de mascarillas en lugares públicos para limitar la propagación del Síndrome Respiratorio Agudo Severo Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) que causa la enfermedad conocida como COVID-19 y avalado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) y el Mundo Organización de la Salud (OMS). El uso de una máscara durante el ejercicio puede tener implicaciones para los deportistas recreativos y los atletas que entrenan y compiten a intensidades de ejercicio altas, ya que se ha demostrado que limita la ventilación (VE) y aumenta el CO2 al final de la espiración en comparación con un control sin máscara. Por ejemplo, las máscaras N95 están diseñadas para ajustarse mejor alrededor de la nariz y la boca que otros tipos de máscaras y se ha demostrado que reducen los marcadores de rendimiento máximo del ejercicio en comparación con un control sin máscara para personas que realizan un protocolo de rampa incremental en un cicloergómetro. .

A diferencia de las máscaras N95 reservadas para los trabajadores de la salud, las máscaras quirúrgicas certificadas por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional son fácilmente accesibles para usar durante el ejercicio para reducir el riesgo de propagación de COVID-19. De hecho, estas máscaras se ajustan más holgadamente que la N95, pero no redujeron la potencia máxima (Pmax), el consumo relativo de oxígeno (ml/kg/min) ni la duración de la prueba en dos estudios en los que los participantes realizaron una prueba de ejercicio máximo progresivo en un cicloergómetro . Además, el uso de mascarilla quirúrgica durante un protocolo de ejercicio de ciclismo máximo progresivo no cambió las mediciones cardiovasculares, metabólicas y pulmonares en comparación con una condición sin mascarilla en individuos sanos, con la excepción de una disminución en la frecuencia cardíaca máxima (HRmax). Otro estudio reciente que usó un protocolo de ejercicio de ciclismo máximo progresivo no mostró cambios en (HRmax) usando cicloergometría cuando se comparó el uso de máscara quirúrgica con una condición sin máscara. Si bien este tipo de prueba de ejercicio máximo progresivo se usa con frecuencia en entornos clínicos y de laboratorio para evaluar marcadores cardiovasculares, pulmonares y metabólicos, este tipo de protocolo de ejercicio no suele ser empleado por atletas que buscan mejorar el rendimiento o por deportistas recreativos que toman medidas para mejorar el estado físico. Debido a que este protocolo de ejercicio no es utilizado por atletas o deportistas recreativos para entrenar, es difícil traducir los resultados del uso de máscaras durante las pruebas de ejercicio máximo progresivo a las formas de ejercicio practicadas comúnmente. De hecho, un metanálisis reciente concluye que el uso de una máscara provoca un impacto mínimo en las variables cardiovasculares, respiratorias o metabólicas en una amplia gama de intensidades y modalidades de ejercicio; sin embargo, el ejercicio de intervalos de alta intensidad (HIIE) no se incluyó en este análisis. , ni tampoco las altas temperaturas ambientales. Por lo tanto, las respuestas fisiológicas o metabólicas mientras se usa una máscara quirúrgica de grado médico aún no se conocen con HIIE en ambientes templados y cálidos.

El ejercicio de intervalos de alta intensidad es un método de entrenamiento popular y eficiente en el tiempo que implica sesiones cortas de alta intensidad seguidas de sesiones de descanso activas (ejercicio de intensidad baja/moderada) o pasivas (sin ejercicio). Se ha demostrado que el ejercicio en intervalos de alta intensidad es una forma segura y eficaz de aumentar la condición física o el rendimiento en una población diversa que incluye a personas que se ejercitan en entornos recreativos, competitivos y clínicos. Además, como HIIE se puede realizar en un ambiente interior o exterior y el uso de una máscara puede aumentar la tensión fisiológica y perceptiva del ejercicio dependiendo de la temperatura y la humedad. En un ambiente cálido (40 °C y 20 % de humedad), no se encontraron diferencias en la temperatura de la piel debajo o fuera de una máscara KN95 en hombres sanos que realizaron 45 minutos de actividad física de intensidad moderada que imitaba los movimientos requeridos en entornos laborales. Además, no se encontraron diferencias en la incomodidad térmica de todo el cuerpo y se observó un aumento en la percepción de disnea en un 36 %. Además, el uso de mascarillas quirúrgicas durante 30 minutos de ejercicio suave en cinta rodante cuesta arriba no aumentó el riesgo de golpe de calor en un ambiente cálido y húmedo. Hasta la fecha, ningún estudio de investigación ha investigado los efectos del uso de mascarillas quirúrgicas durante el HIIE en diferentes condiciones ambientales.

Por lo tanto, el propósito de este estudio fue investigar los efectos del uso de mascarillas quirúrgicas durante el HIIE en las respuestas cardiovasculares, metabólicas, termorreguladoras y perceptivas en ambientes templados y calurosos.

Métodos: de forma aleatoria, diez participantes sanos completaron dos sesiones de HIIE en un ambiente cálido a 36 °C (HIIE-HOT) y dos sesiones de HIIE en un ambiente templado a 23 °C (HIIE-TEMP) mientras usaban (MASCARILLA) y no usaban un equipo quirúrgico. máscara (CON).

Procedimientos Mediciones antropométricas y de consumo máximo de oxígeno Antes de las pruebas experimentales, los participantes visitaron los laboratorios de Fisiología del Ejercicio para mediciones antropométricas y de VO2max. La altura corporal se midió con un estadiómetro (SECA, seca 216, Chino, CA, EE. UU.) y el peso se midió con una báscula digital (Cardinal DETECTO 758C, Webb City, MO). Luego, los participantes completaron un calentamiento de 5 minutos a una intensidad de ejercicio autoseleccionada antes de la prueba de VO2max en una bicicleta ergométrica con freno eléctrico (Lode, Excalibur Sport, Groningen, Países Bajos). Durante la prueba de VO2max, la FC se midió con un monitor Polar HR (Polar, Polar H10, EE. UU.) con cada prueba diseñada para durar entre 10 y 12 minutos. La resistencia inicial y el aumento continuo de la resistencia (entre 20 y 40 vatios) a lo largo de la prueba se basaron en el estado físico autoinformado por los participantes. La terminación de la prueba de VO2max ocurrió por fatiga voluntaria o cuando el participante ya no pudo mantener una cadencia de ciclismo de 60 revoluciones por minuto o más. El intercambio de gases se midió con un analizador metabólico (Parvo Medics Inc, TrueOne 2400, Salt Lake City, UT) y los datos se analizaron con un promedio móvil de 11 respiraciones20. El criterio principal para un VO2max se clasificó como una meseta observada que varió en menos de 150 mlO2/min21. Para determinar una meseta usando criterios primarios, la media de la diferencia absoluta de cada punto de datos vecino en los últimos 30 segundos del VO2 promedio móvil de 11 respiraciones se comparó con 150 mlO2/min21; si el valor medio era menor, la prueba se categorizaba como VO2max. En ausencia de una meseta, se confirmó un VO2max si se cumplían dos de los tres criterios secundarios: 1) un RPE ≥17, 2) una tasa de intercambio respiratorio (RER) de 1,1 o mayor, y 3) una FC dentro de los 10 latidos de la frecuencia cardíaca máxima estimada utilizando Jones et al. ecuación (202 - 0,72 x edad). La producción de potencia más alta registrada en la prueba de VO2max se utilizó para calcular los turnos de recuperación activa y de alta intensidad para las sesiones de HIIE.

Pruebas de ejercicios de intervalos de alta intensidad Antes de todas las sesiones de HIIE, se evaluó el estado de hidratación de los participantes midiendo la gravedad específica de la orina (USG) usando un refractómetro de mano (Cole-Parmer, RSA-BR90A, Vernon Hills, IL). Una medición de USG inferior a 1.020 g/cc permitió a los participantes proceder a las sesiones de HIIE. Si la USG era superior a 1,020 g/cc, los participantes consumían 500 ml de agua y se volvían a evaluar después de 30 minutos. Esta provisión de agua solo se repetía dos veces si el USG permanecía por encima de 1.020 g/cc.

Se usó un diseño cruzado aleatorio de medidas repetidas para comparar las respuestas cardiovasculares, termorreguladoras, metabólicas y percibidas antes y durante el HIIE en cuatro ensayos experimentales realizados durante dos visitas. Para cada visita, que estuvo separada por un mínimo de 72 horas, los participantes completaron dos sesiones de HIIE separadas por 3 horas de descanso. Cada turno de HIIE consistió en 10 turnos de 30 segundos de duración realizados al 85 % de Pmáx, seguidos de 90 segundos de recuperación activa al 30 % de Pmáx. Las sesiones de HIIE se realizaron en un ambiente templado (23°C, 25% de humedad relativa) con (TEMP/MASK) y sin mascarilla quirúrgica (TEMP/CON), y en un ambiente caluroso (36°C, 14% de humedad relativa ) con (CALIENTE/MASCARILLA) y sin mascarilla quirúrgica (CALIENTE/CON). Durante el protocolo de ejercicio, a los participantes se les permitió beber agua.

Durante las sesiones de HIIE con mascarilla, se indicó a todos los participantes que usaran la mascarilla quirúrgica bien ajustada sobre la nariz y la boca. Los participantes colocaron la placa de metal flexible dentro de la máscara quirúrgica sobre el puente de la nariz y tenían la parte inferior de la cubierta de la máscara debajo del mentón. Durante el período de descanso de 3 horas, los participantes recibieron una comida de 350 calorías (7 g de grasa, 64 g de carbohidratos, 9 g de proteína) y agua ad libitum.

Medidas cardiovasculares Antes de cada intento de HIIE y después de 5 minutos de reposo sentado, se midió la presión arterial en reposo con un esfigmomanómetro y un estetoscopio. Se utilizó un dispositivo de impedancia cardíaca (PhysioFlow®, NeuMeDex, Bristol, PA) calibrado según las pautas del fabricante para medir indirectamente el gasto cardíaco (CO), el volumen sistólico (SV) y la FC. Estas mediciones se tomaron de forma continua utilizando un promedio de 10 segundos proporcionado por el software PhysioFlow® durante cada sesión de HIIE.

Mediciones metabólicas Se utilizó un dispositivo de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) (Moxy, Moxy Monitor System, MN, EE. UU.) para medir la oxigenación del tejido muscular cada segundo durante cada sesión de HIIE. El valor más alto de oxigenación del tejido muscular de cada período de descanso activo (% de descanso activo MTO) se promedió para cada sesión de HIIE. Además, se registró el valor más bajo de oxigenación del tejido muscular (MTO durante % de HIIE) por serie de alta intensidad y se promedió para cada sesión de HIIE. La diferencia del % de descanso activo promedio de MTO y el % de MTO durante HIIE se usó para calcular la diferencia de oxigenación del tejido muscular (% de diferencia de MTO). Todas las mediciones de MTO se tomaron en la pierna dominante en una ubicación marcada en el vasto lateral que permitiría el movimiento sin interferencia del dispositivo NIRS. Se utilizó un oxímetro de pulso (Caretaker, Caretaker Medical, EE. UU.) para medir la SpO2 durante el HIIE. Las mediciones de lactato en sangre (Lactate Plus, NOVA Biomedical, MA) se tomaron por duplicado en el lóbulo de la oreja inmediatamente antes y 5 minutos después del HIIE.

Medición perceptual antes y durante el HIIE La calificación de Borg de la escala de esfuerzo percibido (6 en reposo a 20 de esfuerzo máximo) (RPE) y la sensación térmica (0 muy frío a 8 muy caliente) se midió inmediatamente antes y cada cuatro minutos en HIIE. Se utilizó una escala de disnea (0 mm sin disnea hasta 200 mm de disnea máxima) inmediatamente antes, a los 10 minutos e inmediatamente después del ejercicio para registrar el cambio subjetivo en la dificultad para respirar. Las mediciones más altas para RPE (RPE pico) y sensación térmica (sensación térmica pico) se registraron por sesión de HIIE realizada. Además, las puntuaciones de RPE (RPE avg) y disnea se promediaron a lo largo del tiempo para cada sesión de HIIE.

Mediciones de tensión térmica e hidratación Durante cada sesión de ejercicio HIIE, se tomaron mediciones continuas de la temperatura central utilizando termistores rectales (sonda de temperatura esofágica/rectal de nivel 1, Smiths Medical, Minneapolis, MN, EE. UU.) conectados a un termómetro (Precision 4000, YSI Incorporated, Yellow Springs , OH, EE. UU.) y monitoreados para garantizar la seguridad de los participantes. Además, la temperatura central ∆ (es decir, la diferencia entre la temperatura central máxima y la temperatura central antes de comenzar el ejercicio) y la temperatura central máxima se registraron para cada sesión de HIIE. La tasa de sudoración y la deshidratación se calcularon a partir del peso desnudo antes del ejercicio, el peso desnudo después del ejercicio, la ingestión de agua y las mediciones de producción de orina después del ejercicio27. Se pidió a los participantes que midieran e informaran su peso desnudo antes y después del ejercicio utilizando una báscula digital (Cardinal DETECTO 758C, Webb City, MO) en una habitación privada.