El efecto del volumen de carga de una sesión de entrenamiento de la fuerza sobre el EPOC en varones entrenados en fuerza

Siguiendo con la temática acerca del metabolismo y el entrenamiento de la fuerza, y específicamente, respecto al costo metabólico, analizaremos el vínculo entre un tipo de entrenamiento de la fuerza y el EPOC. La evidencia actual indica que hay un beneficio mínimo con el entrenamiento de la fuerza para la pérdida de peso cuando es comparado a la restricción calórica, y esa pérdida de peso asociada con el entrenamiento aeróbico no es mejorada por el entrenamiento de la fuerza. Los datos indican que el gasto energético durante el entrenamiento de la fuerza es relativamente bajo incluso durante los turnos de alta intensidad del ejercicio. Debido a la cantidad relativamente menor de energía utilizada comparado al entrenamiento aeróbico, este modo de entrenamiento no se ha recomendado como un método eficaz para controlar el peso corporal (según el Colegio Americano del Deporte, 2001). Sin embargo, el entrenamiento de la fuerza puede aumentar el consumo de oxígeno excesivo post-ejercicio (EPOC) de los niveles previos de reposo de 1-48 horas. El EPOC puede ser el resultado de la energía que se requiere para procesos como el restablecimiento de las reservas de oxígeno en el músculo y sangre, el restablecimiento de los depósitos de trifosfato de adenosina y de la fosfocreatina, una ventilación mayor, una frecuencia cardíaca mayor, una temperatura corporal mayor, un mayor ciclo de triglicéridos/ácidos grasos, un cambio en la utilización de sustratos de carbohidratos a grasas, la resíntesis del glucógeno, y la mayor actividad simpatoadrenal. En suma, el entrenamiento de la fuerza induce la degradación de proteína muscular (es decir, daño) que a su vez invoca una respuesta 'curativa' (es decir, síntesis). Los costos metabólicos de la síntesis de proteínas está bien documentado y, por lo tanto, el grado de daño muscular puede ser un determinante significativo en la respuesta del EPOC post entrenamiento de la fuerza.

Thorton y cols. reportaron que el entrenamiento de alta intensidad (85% 1RM) produce un mayor volumen de EPOC que una intensidad más baja (45% 1RM) cuando son igualados en volumen de carga. Sin embargo, en un estudio alternativo en 2011, Thorton y cols. establecieron que la intensidad no influyó sobre el EPOC en mujeres americanas africanas con sobrepeso.

Del estudio de Thornton (2011), Valores del Consumo de Oxígeno de mujeres con sobrepeso que realizaron 2 protocolos de entrenamiento de la fuerza (Alto y Bajo, ambos duraban aproximadamente entre 21’ y 24’).

Como opuesto a investigar la influencia de la intensidad, proponemos analizar un estudio de un estudio del Laboratorio del Rendimiento Humano, de la Universidad del Estado de la Florida (EEUU), llevado a cabo por Beau Kjerulf Greer y colaboradores, donde se comparó los efectos del volumen de carga sobre el EPOC después de dos turnos de entrenamiento de la fuerza. En investigaciones previas las cargas absolutas usadas durante los turnos del entrenamiento de la fuerza no eran constantes excepto en un caso en el que los períodos de descanso eran variados. En suma, ninguna de las investigaciones usó protocolos de alta intensidad (> 85% de 1RM) con levantadores de pesas recreativos altamente entrenados.

Se realizaron dos turnos de entrenamiento de la fuerza de igual intensidad pero con diferentes volúmenes de carga. La tasa metabólica de reposo (RMR) se evaluó tanto antes (valores básicos de la mañana y valores básicos de la tarde para dar cuenta de los cambios circadianos) como a las 12, 24, 36, y 48 horas post-ejercicio (ver diagrama del protocolo). La tasa de dolor muscular percibido (RPMS) y los niveles de creatina kinasa (CK), ambos indicadores indirectos del daño muscular, también fueron medidos para determinar si alguna diferencia en el EPOC era debida a un daño muscular mayor.

Los sujetos eran ocho (n = 8) varones sanos entre 19-29 años de edad, que se ofrecieron para el experimento. La estimación del tamaño de la muestra fue en base a un tamaño del efecto de 1.1 de un estudio previo que involucraba efectos agudos del entrenamiento de la fuerza sobre el EPOC. Los sujetos tenían 12 meses de experiencia de entrenamiento de fuerza al menos, con no más de 2 semanas de descanso en un momento, menos que un total de 4 semanas fuera de los últimos 6 meses, o 9 semanas fuera de los últimos 12 meses. Los sujetos no reportaron ningún uso anterior o actual de sustancias ilegales.

Este estudio fue aceptado por la Junta de la Revisión Institucional de la Universidad de la Florida, y todos los sujetos firmaron un formulario de consentimiento informado acerca de los objetivos, procedimientos, y riesgos del estudio. Se presentan las características de los sujetos en la Tabla 1.

Tabla 1. Características de los Sujetos (n = 8)

Variables	Promedios±SD	Rango
Edad (años)	22±3	20-29
Altura (cm)	176.9±5.0	171.0-185.4
Peso Corporal (kg)	88.0± 8.7	80.1-101.4
BMI (kg/m2)	28.1±2.8	22.9-31.5
Grsa Coproral (%)	9.9±4.1	4.6-16.3
Masa Magra Coprporal (kg)	79.0± 6.0	68.7-86.4
1MR Press de Banco (kg)	137= 16	112 -162
1MR Sentadilla (kg)	177±43	134-272
1MR Pes Muerto Rumano (kg)	114±24	67-135
1MR Remo con barra (kg)	142±34	95-193

Esquema del Experimento.

El diseño general del estudio puede verse en el Esquema del Experimento. Cuatro a siete días antes de la iniciación de la primera prueba, los sujetos llegaron al laboratorio para las mediciones de altura/peso (Seca Modelo 707; Columbia, MD), valoración de la composición corporal vía pliegues cutáneos de 3 sitios (el Inc. de Tecnología Beta, Santa Cruz, CA), para ser sometidos a la familiarización protocolar para todos los ejercicios, y para una evaluación de una máxima repetición (1MR). Los sujetos autoreportaron su aproximado 8MR para cada ejercicio. Este peso se aplicó a una tabla de predicción para determinar el primer peso intentado para su 1MR. La carga intentada era aproximadamente 10 lbs más liviana que la predecida; se usaron incrementos de 10 libras en la mayoría de los casos hasta que un peso que era intentado por el sujeto no podía levantarse con éxito. Se proveyeron tres minutos de pausa entre cada levantamiento, y se registraron las ubicaciones de los miembros para ser usados para un mejor control durante pruebas experimentales futuras. Se usó el estímulo verbal verbal para todos los levantamientos, y el último levantamiento exitoso se registró como 1MR(Tabla 1).

Se les dio a los sujetos un registro diario de comidas para registrar su dieta antes de 3 días y 48 hrs después de la primera prueba de ejercicio. Se les dijo a los sujetos que reproduzcan esta dieta antes y después de la segunda prueba experimental. Los sujetos se abstuvieron de entrenamiento de la fuerza durante 72 hs y 48 hs antes de ejercicio aeróbico de alta intensidad antes de cada prueba ya que esto representa el tiempo adecuado para la recuperación muscular en sujetos entrenados.

Protocolos del entrenamiento de la fuerza

Cada turno de entrenamiento de la fuerza consistía de 4 ejercicios que se realizaban en una máquina Smith de tal forma que el rango de movimiento podía controlarse fácilmente. Un press de banco, sentadilla, remo de pie inclinado y peso muerto rumano, fueron utilizados. Una prueba requería levantar un volumen de carga total de 10000 kg y otro volumen de carga total de 20000 kg. Durante la evaluación piloto, los coeficientes de regresión para el RMR 24 horas después de las pruebas de 10000 kg y 20000 kg eran β = .977 (95%CI: -1.984, 4.194) y β = .971 (95%CI: -2.886, 5.578), respectivamente.

Las cargas eran divididas entre los 4 ejercicios como sigue: 35% para la sentadilla, 30% para el press de banco, 20% el remo de pie inclinado y 15% para el peso muerto rumano. Para cada serie, los sujetos realizaban el 85% de su 1MR aproximadamente para 6-8 repeticiones. Si no pudieran completarse 6 repeticiones en cualquier punto, la carga era reducida un 10% para la serie subsecuente.

Durante cada sesión de pesas, tres evaluadores estaban presentes; uno para supervisar el aparato medidor metabólico, uno para asegurar el rango apropiado de movimiento, y uno para supervisar la técnica apropiada del levantamiento. Se les dijo a los sujetos realizar la porción concéntrica de cada levantamiento con una velocidad máxima y asegurar un descenso excéntrico controlado, aunque un intervalo de tiempo específico no fue dictado. El evaluador que supervisaba la forma del levantamiento, presente durante cada sesión de pesas, monitoreaba la velocidad del levantamiento para ayudar a la consistencia de la velocidad sin el uso de un metrónomo. Una serie era detenida si los sujetos se desalineaban de la forma y la repetición no podía contarse. Los sujetos continuaron realizando series hasta el volumen de carga para cada prueba respectiva. Períodos de descanso de dos minutos se dieron entre las series.

Estudios que usan volúmenes de carga que van de 3000-6000 kg no reportan elevaciones significativas en el EPOC más allá de 90 minutos. Los volúmenes de carga mayores de aproximadamente 11000 kg y mayores, se ha demostrado que aumentan el RMR por arriba de 48 horas post-ejercicio. El volumen de carga inferior seleccionado para el presente estudio fue similar a aquéllos usados en el protocolo de Dolezal y cols. para un grupo muscular. El volumen de carga superior fue similar a aquellos usados por Gillette y cols. y Melby y cols., sin embargo estos estudios usaron una intensidad más baja.

LOS RESULTADOS

Los ocho sujetos que inicialmente se ofrecieron, completaron el estudio. Se presentan datos para los dos turno de ejercicio en la Tabla 2. La duración del ejercicio fue significativamente más larga (p <0.01) para el protocolo de 20000 kg (90.3 + 16.1 minutos) comparado al protocolo de 10000 kg (43.6 + 7.9 minutos). La energía gastada en kilocalorías para cada protocolo también fue significativamente diferente (p <0.01). El consumo de oxígeno promedio fue significativamente mayor (p <0.01) durante ambas pruebas de 10,000 kg y 20,000 kg cuando se comparada a sus valores básicos respectivos de la mañana. El VO2 y el RER promedio no difirieron entre las dos pruebas.

Tabla 2. Promedios ±SD de mediciones metabólicas para las pruebas de 10000 kg y 20000 kg (N=8)

Variable	10000 kg (n=8)	20000 kg (n=8)
Gasto Energético (kcal)	247±18	484±29*
V02 (ml/kg/min) a lo largo de la prueba	12.9±1.8	12.3±1.8
Intercambio Respiratorio (RER) a lo largo de la prueba	1.03±0.02	1.00±0.02

* p < 0.01, significativamente diferente de la prueba de 10000 kg.

Tabla3. Valores Promedios ± SD par alas mediciones a la mañana (N=8)

Prueba	Variables	Valores Básicos (a la mañana)	EPOC Post-24 hs	EPOC Post-48 hs
10000 kg	RMR (ml/kg/min)	3.3±0.3	3.4±0.4	3.4±0.3
	RMR (L/min)	0.30±0.04	0.30±0.05	0.30±0.04
	Gasto Energético de 30’ (kcal)	36±5	36±6	37±5
	RER	.89±.10	.86±.04*	.89±.05
20000 kg	RMR (ml/kg/min)	3.5±0.8	3.4±0.3	3.5±0.6
	RMR (L/min)	0.32±.09	0.30±.05	0.31= .05
	Gasto Energético de 30’ (kcal)	39±11	36=5	38±6
	RER	.90±.1 1	.87±.08*	.90±.08

* p< 0.05, significativamente diferente de 48 hs

RMR=Ritmo Metabolic de Reposo; RER=Intercambio Respiratorio.

Tabla3. Valores Promedios ± SD par alas mediciones a la tarde (N=8)

Prueba	Variables	Valores Básicos (a la tarde)	EPOC Post-24 hs	EPOC Post-48 hs
10000 kg	RMR (ml/kg/min)	3.7 ± 0.4	3.8 ± 0.6	3.9 ± 0.6
	RMR (L/min)	0.33 ± 0.05	0.33 ± 0.07	0.34 ± 0.04
	Gasto Energético de 30’ (kcal)	40 ± 5	41 ± 8	42 ± 8
	RER	.89 ± .10	..87 ± .10	.87 ± .09
20000 kg	RMR (ml/kg/min)	3.6 ± 0.4	3.7 ± 0.4	3.8 ± 0.6
	RMR (L/min)	0.32 ± 0.06	0.33 ± .05+	0.34 ± 0.07
	Gasto Energético de 30’ (kcal)	39 ± 7	40 ± 6	42 ± 8
	RER	.86 ± .11	.88 ± .11	.88 ± .11

* p< 0.05, significativamente diferente de 48 hs

RMR=Ritmo Metabolic de Reposo; RER=Intercambio Respiratorio.

Tabla 5. Valores promedios ±SD para indicadores indirectos del daño muscular (N=8)

Protocolo	Variable	Pre- Ejercicio	Immediatamente Post-Exercise	Post-12 hs	Post-24 hs	Post-36 hs	Post-48 hs
10,000 kg	CK (U/L)	309=295	398=344	729=524	561=400	492=326	330=189
	RPMS	02=0.2	N/A	0.3=.4	0.5=.3	0.5=.4	0.3=.2
20,000 kg	CK (U/L)	272=280	490=402	1159=729*	981= 653	774=588	506=357
	RPMS	03=03	N/A	1.2=1.3	1.2±1.5	2.1=2.2	1.5±1.8

CK = creatinakinasa; RPMS = Tasa de dolor muscular percibido medido por escala visual análoga.

* p< 0.05, significativamente diferente de las mediciones de base e inmediatamente post-ejercicio.

No se observó ninguna diferencia significativa en el RMR por tiempo o entre las condiciones. Los datos de mediciones metabólicas hechas en la mañana y en la tarde pueden verse en las Tabla 3 y Tabla 4, respectivamente. Los únicos cambios significativos (p <0.05) se observaron en el RER entre las 24 hs y 48 hs. Como era de esperar, el RMR de los valores básicos de la tarde tendió a ser superior comparado la medición de la mañana, pero no fue significativamente diferente (p> 0.05). Se presentan datos que consideran indicadores indirectos de daño muscular en la Tabla 5, con la única diferencia significativa (p <0.05) en la prueba de 20000 kg entre las mediciones de CK de 24 horas y pre y post-ejercicio.

Análisis. El hallazgo primario del actual estudio fue que el entrenamiento de la fuerza de alta intensidad con volúmenes de carga de 10000 kg y 20000 kg no afecta el RMR significativamente en levantadores varones recreativos muy entrenados. El estudio es único respecto a la experiencia de entrenamiento de los sujetos, evidenciada por la historia del entrenamiento y las mediciones de 1MR altas, y esa intensidad de levantamiento se sostuvo constante entre las pruebas.

Como los sujetos en el presente estudio se adaptaron bien al entrenamiento de la fuerza, el estímulo del entrenamiento necesario para provocar aumentos en el EPOC probablemente necesitó ser mucho más alto comparado al usado en investigaciones previas (11, 22, 23, 27, 35). Dos estudios usando intensidades del 70% de 1MR reportaron aumentos significativos en el RMR. Melby y cols. tuvo sujetos que realizaban 6 series de 10 ejercicios diferentes para un total de 60 series. El rango de las repeticiones para este protocolo fue de 8-12 repeticiones por serie. Esto da cuenta de aproximadamente 600 repeticiones realizadas durante el curso del turno de ejercicio. El rango de volumen de carga levantado por estos sujetos era de 15000-38000 kg. Gillette y cols. usó un protocolo similar teniendo sujetos que completaron 5 series de 10 ejercicios diferentes para un total de 50 series. El rango de repeticiones también fue de 8-12, significando que se realizaron aproximadamente 500 repeticiones. El volumen de carga promedio levantado por estos sujetos era de aproximadamente 25000 kg. La diferencia de volumen de carga entre estos estudios y el volumen de carga superior en el presente estudio (20000 kg), es relativamente menor comparado a la diferencia en el tamaño del efecto con respecto al EPOC. Sin embargo, los sujetos en el presente estudio completaron sus pruebas con un número de repeticiones drásticamente inferior, una media de 199. Si los sujetos en el presente estudio realizaban un número de repeticiones similar, el volumen de carga hubiera estado cerca de 50000 kg.

Quizás esto podría haber sido el umbral para inducir una respuesta de EPOC significativa. Quizás, en otras palabras, el volumen de repeticiones es también significativo además del volumen de carga o intensidad en la elevación del RMR post-ejercicio. Hackney y cols. apoya esta argumentación, ya que el RMR estuvo elevado hasta 72 hs post-ejercicio en los individuos entrenados con volumen de carga menor que el presente estudio, pero un volumen superior de repeticiones, aunque esto fue observado cuando el componente excéntrico del levantamiento fue recalcado. Tanto Dolezal y cols. como Hackney y cols. se enfocaron en contracciones excéntricas más largas lo que pudo haber causado una mayor degradación de proteínas y,por lo tanto, se necesitaron niveles de EPOC superiores para la reparación de las proteínas del músculo esquelético. Los efectos independientes del volumen de repeticiones, como opuesto al volumen de carga, y el tipo de contracción, deben investigarse aún más.

Hackney y cols. informaron que el mayor EPOC se observa en sujetos desentrenados comparado a los entrenados. Esto no es sorprendente ya que muchas respuestas agudas energéticamente costosas para el entrenamiento de la fuerza, particularmente la respuesta simpatoadrenal, son 'reducidas' ya que los individuos se adaptan bien. En suma, los individuos desentrenados experimentan un grado mayor de daño muscular en la respuesta al entrenamiento de la fuerza. Como la síntesis de proteínas requerida para la reparación es energéticamente costosa, es lógico que los sujetos desentrenados mostraran alteraciones mayores y más largas en el EPOC post-entrenamiento de la fuerza. Juzgando por la historia de entrenamiento, los niveles de fuerza y las respuestas de la CK, los sujetos en el presente estudio habían alcanzado un mayor nivel de adaptación muy probablemente que los de los estudios previos, y por lo tanto, fue menos sensible a los efectos metabólicos de recuperación del entrenamiento de la fuerza.

Bibliografía

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