Efectos y utilidades del “HIT” cardiovascular para la salud

Durante la última década han venido emergiendo numerosas investigaciones que han estudiado distintos formatos de ejercicio con predominio cardio-respitarorio e intensificación de esfuerzos intermitentes. Si bien esta tendencia a la intensificación de los estímulos formaban parte de las metodologías aplicadas para la mejora de la resistencia cardio-respiratoria (métodos fraccionados interválicos y por repeticiones), siendo especialmente popularizada en los años 50 de la mano del pragmático atleta Emil Zatopek, no fue hasta los años 60 cuando el fisiólogo Astrand y sus colaboradores despertaron por primera vez el interés de la comunidad científica por “diseccionar” este tipo de prácticas desde el laboratorio para indagar sobre sus verdaderos efectos fisiológicos y posibles virtudes [1].

Esta modalidad de ejercicio es bien conocida por los acrónimos HIIT o HIT (High-Intensity Interval Trainng; High-Intensity Intermittent Training o simplemente High Intensity Training) y otras denominaciones que esconden distintos formatos (SIT: Sprint Interval Training; RST: Repeated-Sprint Training; AIT: Aerobic Interval Training, etc.), pero de los que se diferencia fundamentalmente por la duración e intensidad de los intervalos de trabajo intensivo, pese a no existir una definición universal consensuada del término.

Tratando de no resultar excesivamente simplistas, podemos decir que la característica común que define los distintos formatos de sesiones HIIT aplicados a modalidades de ejercicio con predominio cardiorrespitarorio es la realización de repetidas series de ejercicios (esfuerzos) de corta a larga duración, realizados a alta intensidad e intercalados por períodos de recuperación [2]. Esto implica obviamente que sean definidas y programas tanto la duración de los intervalos de trabajo de alta intensidad (con duraciones muy variables según sean formatos cortos: <30 s., medios: 30 a 60 s. o largos/extensivos 2 a 5 m., aproximadamente) como la intensidad de tales intervalos (>90%VO2max.; >90-95%FCmax; >15 RPE Borg; >6 RPE CR-10), así como la duración e intensidad de los intervalos de recuperación (aproximadamente 60-80%VO2max.;70-85%FCmax., habitualmente en un ratio trabajo:recuperación de 1:1 a 1:4). Todo esto constituirá sesiones de trabajo efectivo con una duración total máxima aproximada de 15 a 20 minutos, resultando un volumen total de trabajo relativamente bajo en comparación con lo habitualmente realizado mediante otros métodos de entrenamiento más tradicionales (métodos continuos).

El control y ajuste de la intensidad.

Son varias las variables o componentes de la dosis las que pueden ser manipuladas para la prescripción de diferentes sesiones de HIIT. La manipulación individual de cada componente que constituye la dosis de ejercicio tiene un impacto directo sobre la respuesta metabólica, cardiopulmonar y/o neuromuscular [1], aunque no está claro aún qué combinación de estas variables es más efectiva para cada objetivo.

Los componentes fundamentales que han sido definidos en relación a la modalidad de ejercicio cardiovascular HIIT son: 1) la intensidad y duración del intervalo de esfuerzo o trabajo, 2) la intensidad y duración del intervalo de recuperación entre series/repeticiones, 3) el número de series y/o repeticiones, 4) el volumen total de trabajo por sesión, 5) y el tipo de ejercicio cardiovascular. No obstante a este respecto, sería necesario establecer unas variables que definan de forma más concreta y consensuada este o cualquier otro método de entrenamiento cardiovascular, para ello se puede atender a clasificaciones como las expuestas por el grupo del Instituto Internacional de Ciencias del Ejercicio [3] que se basan en el desarrollo y control de cinco variables que definen el mismo (cada una de las cuales se expresan mediante una fórmula): 1) volumen, 2) intensidad, 3) densidad, 4) metodología, 5) selección de ejercicio.

El control y ajuste de la intensidad de los esfuerzos realizados durante este tipo de sesiones es una de las consideraciones más significativas por la trascendencia que pueda tener sobre aspectos relacionados con la eficacia (efectos producidos) y la seguridad (riesgos para la salud). A primera vista, y atendiendo a algunos de los estudios de la literatura científica, la frecuencia cardiaca como indicador y modulador de la intensidad de los esfuerzos intensivos podría tener a priori sentido, aunque sin estar exenta de serias complicaciones. Todos sabemos que ajustar y monitorizar la intensidad mediante este parámetro puede ser apropiado especialmente cuando los esfuerzos cardiovasculares son de tipo submáximo (<90% FC Máxima) y de carácter cíclico o continuo, sin embargo, cuando pretendemos utilizar este indicador para el control y ajuste de la intensidad de sesiones de entrenamiento bajo el formato HIIT surgen serias limitaciones. La frecuencia cardiaca no puede informar fielmente de la intensidad del trabajo físico realizado por encima de la velocidad/potencia asociada con el VO²max., lo que representa una gran proporción de las prescripciones del HIIT [1], además mientras que se supone que la frecuencia cardiaca debería alcanzar valores próximos al máximo (>90-95% FCmáx.) ante esfuerzos de este tipo cercanos a la velocidad asociada al VO²max., esto no siempre ocurre, especialmente para esfuerzos de muy corta (<30 s.) y mediana duración (1-2 m.) [1]. Esto se debe al retraso o disociación que tiene el incremento de la respuesta cardiaca (en comparación con la respuesta del consumo de oxígeno) frente a esfuerzos cardiovasculares intensos, así como a la “inercia” que mantiene la frecuencia cardiaca durante los intervalos de recuperación del esfuerzo intensivo previo (que puede hacer sobreestimar la carga fisiológica que ocurre durante los periodos de recuperación) [1]. Todo esto nos hace desconfiar del uso exclusivo de la frecuencia cardiaca como indicador fiable y práctico para el control y estimación de la intensidad de esfuerzos cardiovasculares breves e intensos característicos de sesiones tipo HIIT.

Frente a este panorama la prescripción de la intensidad de los esfuerzos HIIT mediante las escalas de esfuerzo percibido (RPE) puede resultar una alternativa más útil, práctica (simple) y fiable [1], puesto que el individuo puede autorregular la intensidad de su esfuerzo frente a la interpretación “global” (fisiológica, psicológica y biomecánica) de su percepción de esfuerzo o fatiga. La intensidad seleccionada típicamente para este tipo de sesiones es aquella intensidad máxima percibida como “sostenible” (“duro” a “muy duro”: >6 con la escala CR-10 Borg ó >15 con la escala 6-20 de Borg) [1], todo ello independientemente de la modalidad de ejercicio, de las condiciones ambientales, y del género. Por último, y con mayor aplicación al contexto de la mejora del rendimiento deportivo, es posible utilizar la velocidad o potencia asociada al VO²max. (v/pVO²max.) como marcador útil de la intensidad para programar las sesiones de HIIT [1] (la v/pVO²max. es la velocidad o potencia más baja necesaria para obtener la v/pVO²max.). No obstante, para poder utilizar este parámetro es necesario realizar previamente una estimación del mismo mediante diferentes métodos directos o indirectos que pueden dificultar la practicidad del mismo en el ámbito recreativo y de la salud.

Efectos agudos y crónicos inducidos.

Las respuestas o efectos agudos más relevantes y evidentes que suceden durante y tras la realización de esfuerzos tipo HIIT son [4]: 1) incrementos de la frecuencia cardiaca; 2) incrementos de la producción de lactato plasmático; 3) incrementos de la producción de catecolaminas (epinefrina y norepinefrina), hormona del crecimiento –ambas grupos favorecen la lipólisis de los ácidos grasos de los tejidos subcutáneos e intramusculares- y cortisol; 4) depleción de fosfágenos musculares (ATP, PCr) y almacenes de glucógeno; 5) incrementos de glucosa sanguínea circulante; 6) y un descenso significativo de la reactivación parasimpática tras el esfuerzo. Sobre esta última respuesta fisiológica, Buchhiet et al. (2007) han sugerido que el deterioro parasimpático o vagal es causado por la actividad simpática aumentada que se produce durante el ejercicio HIIT y la elevación persistente de factores adrenérgicos y metabolitos locales durante la recuperación (por ejemplo, epinefrina, norepinefrina, y lactato en sangre venosa). Evidentemente, todas estas respuestas y la intensidad en que se manifiesten serán fundamentalmente dependientes del protocolo específico de HIIT utilizado –especialmente a la intensidad utilizada- y del estatus de entrenamiento de los sujetos.

Entendiendo el conjunto de respuestas agudas ante este tipo de esfuerzos intermitentes de alta intensidad, el efecto acumulativo resultante inducirá adaptaciones tanto a nivel central (cardiovascular) como periférico (músculo esquelético). A nivel central la adaptación fundamental será la mejora de la función y capacidad cardiovascular aeróbica y anaeróbica, motivada especialmente por el incremento del VO2max. [8, 2, 4].

A nivel periférico, otra serie de adaptaciones funcionales y estructurales tienen lugar, no sólo a nivel vascular sino también muscular [6]. Son numerosos los estudios que muestran una sustancial mejora del control glucémico y de la sensibilidad a la insulina (entre un 19 y un 58%) tanto en sujetos sanos, como diabéticos tipo II y obesos [4, 6]. Esto puede ser explicado en parte por el incremento del trasportador de la glucosa GLUT4 [11]. El ejercicio interválico de alta intensidad está siendo objeto de estudio e interés para el control de la glucemia en diabéticos tipo II, pudiendo tener efectos hipoglucemiantes postejercicio iguales o mayores y por más tiempo que ejercicios de intensidad moderada de la misma o mayor duración [8]. El entrenamiento HIIT puede además tener como ventaja añadida en sujetos diabéticos tipo II, respecto al ejercicio cardiovascular aeróbico continuo de menor intensidad, un mejor control de los niveles de glucosa posprandial (además de requerir menos tiempo como comentaremos más adelante) [9]. No obstante, el conocimiento del tiempo trascurrido desde la última sesión de entrenamiento sobre el control glucémico es fundamental para determinar si las mejoras en este sentido se deben al efecto agudo residual de la última sesión o verdaderamente al efecto crónico del entrenamiento, aspecto el cual es muy variable entre investigaciones (desde 2 a 72 horas post-ejercicio).

Igualmente parece que la capacidad muscular oxidativa de ácidos grasos puede verse aumentada [6, 10, 11], merced a una capacidad máxima y/o contenido de proteínas de enzimas mitocondriales u oxidativas aumentada (citrato sintetasa y citocromo oxidasa) [10], aunque este hecho no debe hacer presuponer una reducción de la grasa y peso corporal en todas las intervenciones mediante HIIT (ni mayor que con intervenciones tradicionales de ejercicio continuo). Otras adaptaciones crónicas al ejercicio cardiovascular HIIT destacadas por diversos estudios también apuntan un incremento del almacenamiento de glucógeno de reposo [11], una mejora de la función endotelial mayor que con entrenamientos continuos de intensidad moderada [12, 13, 14, 15, 16], y una mejora de varios componentes de la presión arterial en reposo, al menos tanto como con el entrenamiento continuo de intensidad moderada y larga duración en pacientes hipertensos y normotensos con alto riesgo familiar de desarrollar hipertensión [15, 16, 17, 18]. No obstante, aunque el HIIT pueda tener el potencial de reducir la presión arterial y posiblemente contrarrestar por el ello el desarrollo de la hipertensión de forma similar a como lo hace el ejercicio continuo de baja y moderada intensidad, faltan más estudios que confirmen dichos resultados satisfactorios.

Por último, y mucho más reciente, una serie de investigaciones han estudiado los mecanismos de señalización molecular que suceden durante estos formatos de entrenamiento de alta intensidad y bajo volumen y que pueden mejorar la capacidad mitocondrial [11, 19]. Dichos estudios han podido observar la influencia sobre la activación del PGC-1α del núcleo, el cual es considerado como el regulador principal de la biogénesis mitocondrial en el músculo, y que parece aumentar de forma aguda tras la realización de sesiones tipo HIIT basadas en el protocolo de Wingate de modo similar a como acontece con sesiones de resistencia de larga duración [7]. Se ha conjeturado que el incremento del PGC-1α del núcleo tras sesiones de HIIT puede co-activar los factores de transcripción que aumentarían la transcripción genética mitocondrial [7].

Aplicaciones y utilidades del HIIT cardiovascular.

La mejora del rendimiento cardiovascular (consumo de oxígeno y umbral anaeróbico) posee especial relevancia para el rendimiento condicional de multitud de especialidades deportivas. Este es uno de los efectos y utilidades más comunes y referidos en casi todos los estudios para distintos tipos de poblaciones deportistas, de sujetos sedentarios de distintas edades, o incluso pacientes con determinadas patologías. Esto supone considerar al HIIT como una alternativa efectiva al ejercicio continuo de intensidad baja y moderada con efectos similares o superiores sobre la mejora del rendimiento cardiovascular, lo cual puede tener sustanciales aplicaciones tanto para la mejora del rendimiento específico en deportes de situación o de equipo -caracterizados por realizar esfuerzos acíclicos/discontinuos- como para deportes de resistencia de corta y media duración (caracterizados por realizar esfuerzos de carácter predominantemente cíclicos).

Otra posible utilidad y aplicación del HIIT alejada del ámbito estrictamente deportivo, y que empiezan a establecer un nuevo paradigma, es aquella relacionada con el tratamiento, control y prevención de determinadas patologías cardiometabólicas. Son ya suficientes los estudios publicados durante los últimos años que apuntan mejoras sobre distintos marcadores de salud de sujetos tanto con patologías cardiovasculares (insuficiencia cardíaca; hipertensión; enfermedades coronarias) como estrictamente metabólicas (diabetes tipo II; obesidad; Síndrome metabólico), para lo cual animamos al lector a consultar algunos de esos estudios y revisiones publicadas durante el 2012 y 2013 en entradas de blog anteriores [entradas HIIT 1, 2 ]. Una interesante y reciente revisión [20] que analizó el impacto del HIT sobre los factores de riesgo cardiometabólico (metabolismo de la glucosa, lípidos séricos, presión arterial), determinadas medidas antropométricas de obesidad (composición corporal, IMC, circunferencia de cintura), y la salud y aptitud cardiovascular (consumo de oxígeno) en poblaciones sanas y clínicas con enfermedades cardiovasculares y metabólicas concluyó que el HIT, además de ser seguro y eficaz en pacientes con una amplia gama de disfunciones cardíacas y metabólicas, parece promover mejoras superiores en la capacidad aeróbica y mejoras similares en algunos factores de riesgo cardiometabólico en comparación con el ejercicio continuo de intensidad moderada y alto volumen cuando es realizado durante al menos de 8 a 12 semanas.

Paralelamente a la emergente producción científica que sobre este tópico está apuntando la utilidad del HIIT para la mejora de la salud y bienestar de pacientes con estas patologías también se empiezan a proponer posibles aplicaciones para otro tipo de objetivos (p.e.: rehabilitación cardíaca en pacientes con enfermedad arterial coronaria e insuficiencia cardíaca [21, 22] y mejora de la función pulmonar [23]. Dicho esto, la modalidad HIIT de ejercicio cardiorrespiratorio puede tener “revolucionarias” aplicaciones en el control y prevención de determinadas patologías asociadas a un estilo de vida sedentario a la luz de los alentadores resultados de los últimos estudios y revisiones publicados. Si bien tenemos que ser cautos con estos resultados preliminares, sí que parece haber cierto consenso en reconocer que esta modalidad de ejercicio cardiorrespitatorio puede aportar beneficios mayores en determinados marcadores de salud que el ejercicio continuo de intensidad moderada de igual volumen o duración [7]. No obstante, aún queda mucho camino por investigar, y la relación dosis-respuesta de este tipo de estímulos está aún lejos de estar establecida para cada grupo de población y patología.

Si en algo parecen coincidir la inmensa mayoría de los estudios e información concerniente a los formatos HIIT de ejercicio cardiovascular sobre otros formatos de tipo continuo uniforme de alto volumen es en destacar la innegable ventaja que supone requerir un menor volumen de entrenamiento total y por tanto el ahorro de tiempo necesario para generar las adaptaciones y los beneficios vinculados anteriormente comentados [1, 7]. La ventaja de requerir menor volumen de tiempo que el ejercicio aeróbico de intensidad moderada y larga duración para conseguir similares o superiores efectos es sin duda su punto más fuerte, y considerando que la falta de tiempo es señalada como la causa o barrera principal para seguir con la participación regular de ejercicio independientemente de la edad, sexo, estatus socioeconómico y etnia [24] supone un sólido argumento de peso a su favor. En esta misma línea, también se destaca que este tipo de formato de entrenamiento puede suponer para su practicante una percepción de la sesión menos aburrida y monótona que los formatos continuos tradicionales de larga duración y resultar por ello más agradable y entretenido o atractivo [25, 26], por lo que se podría mejorar la adherencia y cumplimiento del programa de entrenamiento [25].

Otra teórica ventaja es que frente a una misma realización de volumen o tiempo de trabajo de HIIT y de ejercicio continuo de baja-moderada intensidad podríamos especular un mayor gasto calórico durante el esfuerzo y un mayor consumo de oxígeno post-ejercicio (EPOC) y gasto energético concomitante [4] que, añadidos a los cambios en la capacidad y potencial oxidativo del músculo a nivel mitocondrial para la utilización de las grasas durante el ejercicio [5, 26], podría presuponer efectos promisorios sobre la mejora de la composición corporal como señalan algunos estudios y revisiones de los últimos años (pérdida de tejido graso subcutáneo, abdominal, visceral y/o mejora del tejido libre de grasa) [27, 28, 29, 30, 31], aunque ciertamente existen insuficientes evidencias y resultados contradictorios sobre esta cuestión, por lo que aún falta un largo camino científico por recorrer para realizar afirmaciones categóricas a este respecto.

Guillermo Peña

Juan R. Heredia

Víctor Segarra

IICEFS

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