Efecto de la exposición aguda a la altitud moderada sobre el poder muscular: hipoxia hipobárica versus hipoxia normobárica

Resumen

Al ascender a una altitud más alta, los cambios en la densidad del aire y los niveles de oxígeno afectan la forma en que se ejecutan acciones explosivas. Este estudio fue diseñado para comparar los efectos de la exposición aguda a la hipoxia moderada real o simulada sobre la dinámica de la relación de fuerza de fuerza observada en el ejercicio de press de banca. Veintiocho atletas deportivos de combate de combate fueron asignados a dos grupos y evaluados en dos ocasiones separadas: G1 (n = 17) en condiciones de normoxia (N1) e hipoxia hipobárica (HH) y G2 (n = 11) en condiciones de normoxia (N2) y hipoxia normobárica (NH). Se determinaron las relaciones individuales y completas de velocidad de la fuerza en la press de banca en cada día de evaluación. Para cada repetición del ejercicio, obtuvimos la velocidad media y máxima y el poder mostrados por los atletas. Potencia máxima (Pmáximo) se registró como la P más altasignificar obtenido a través de la curva completa de fuerza de fuerza. Nuestros hallazgos indican una carga absoluta significativamente mayor vinculada a Pmáximo (∼3%) y resistencia máxima (1RM) (∼6%) en G1 atribuible a la subida a la altitud (PAG<0.05). También observamos un efecto estimulante de la hipoxia natural en la Psignificar y Pcima en la parte media de la curva (≥60 kg; PAG<0.01) y un aumento medio de 7.8% en la velocidad de desplazamiento de la barra (PAG<0.001). No se observaron cambios en ninguna de las variables examinadas en G2. Según estos datos, podemos afirmar que la exposición aguda a la altitud moderada natural en comparación con la hipoxia normobárica simulada conduce a ganancias en 1RM, velocidad de movimiento y potencia durante la ejecución de una curva de velocidad de fuerza en la press de banca.

Introducción

Durante el ascenso a una altitud más alta, la presión parcial del oxígeno (O2) en el aire disminuye gradualmente y esto reduce la presión parcial arterial de O2 que conduce a la hipoxia tisular (1). Se sabe que el rendimiento de la resistencia se ve comprometido en los entornos hipóxicos y las reducciones medias en VO2max de 6% por 1000 m de ascenso se han descrito (2). Para actividades de alta intensidad de corta duración que duran menos de 1 minuto, la fuente de energía predominante es la fosforilación y la producción no oxidativa de ATP (3). Dado que el rendimiento explosivo no depende aeróbico, las acciones de breve explosivo no deben verse afectadas por la altitud. De hecho, se observó durante los Juegos Olímpicos de la Ciudad de México en 1968 (a 2240 m) en eventos de sprint (4).

Peronnet et al. (4) propuso que la disminución de la densidad del aire a la altitud (reducción de ∼3% por cada aumento de 305 m (5)) disminuir el costo de energía de correr a altas velocidades sin afectar la disponibilidad de energía. La reducción en la resistencia externa al movimiento (6) y/o el patrón de reclutamiento muscular modificado debido al aumento del metabolismo anaeróbico (7), (8)podría estar relacionado con este costo de energía reducido y, por lo tanto, mejorar el rendimiento en acciones rápidas como tiros, saltos o golpes (5), (6). Sin embargo, el entrenamiento de fuerza y ​​resistencia a la altitud apenas se ha abordado en la literatura científica. Algunos estudios han relacionado la hipoxia severa de gran altitud (> 5500 m) con el deterioro muscular y la función muscular reducida (9), (10) y poder (11)incluida una pérdida de hasta un 15% de masa magra (12)junto con una ganancia de fuerza reducida (-6,4%) en comparación con la producida en condiciones de normoxia para el mismo ejercicio de entrenamiento (13).

Por el contrario, el efecto de la exposición a una altitud moderada real (2000–3000 m ASL) en el poder muscular aún no se ha abordado adecuadamente, a pesar de que esta es la altitud que la mayoría de los atletas seleccionan el entrenamiento. Recientemente, Scott et al. no encontró un efecto de estímulo hipóxico simulado agudo moderado y alto (fracción de oxígeno inspirado (FiO2) de 0.16 y 0.13) durante una alta intensidad de resistencia en la sentadilla trasera y los ejercicios de elevación muerta sobre la fuerza y ​​las mediciones de potencia (14). Por el contrario, Chirosa et al. (15) informó una mejora en la curva de fuerza-velocidad para la sentadilla de la mitad de la espalda en 5 atletas recreativos después de ascender rápidamente a una altitud de 2320 m. Usando la carga a la que se logró la potencia máxima en la normoxia, en la hipoxia moderada aguda, se produjeron ganancias del 4% en la velocidad y ganancias del 7% en la potencia (PAG<0.05). Del mismo modo, el rendimiento de 27 nadadores de élite se evaluó en normoxia y a altitud moderada aguda, y se registró una pequeña mejora pequeña pero no significativa en un tiempo de rastreo frontal de 50 m, atribuido a un aumento (+3.2%; PAG<0.05) en velocidad durante los primeros 15 m (16). También en natación, para una velocidad dada en 400 m (estilo libre), Mercadé et al. (17) Cambios notados en la técnica de natación (es decir, un aumento del 2.4% en la frecuencia del ciclo) inducidos por la exposición aguda a la altitud moderada real, aunque estos cambios no podrían correlacionarse con las alteraciones fisiológicas que acompañaron el ascenso.

En general, este efecto de la altitud en los componentes mecánicos del movimiento de un atleta no se ha tratado en detalle. La literatura disponible ha abordado principalmente la hipótesis del costo de energía reducido que mejora los tiempos de ejecución de alta velocidad aislados (4) A través de una reducción en la resistencia aerodinámica en proporción directa a las velocidades de desplazamiento rápido en individuos (por ejemplo, correr) u objetos (por ejemplo, lanzamiento) (5), (6). Por el contrario, centramos nuestro estudio en la relación, el movimiento de hipoxia (por ejemplo, desplazamiento de la pierna) en lugar de en su consecuencia (por ejemplo, la velocidad inicial de una bola pateada), abriendo una nueva línea de investigación que considera los efectos de la composición del aire y su resistencia. Dado que los atletas asisten a los campos de entrenamiento a altitud real, este estudio tiene como objetivo comparar el efecto de una reducción en la presión barométrica y/o cambios en la composición del aire en la capacidad de desarrollar esfuerzos explosivos en la press de banca después de la exposición aguda real versus la hipoxia moderada.

Materiales y métodos

Declaración de ética

El consentimiento informado por escrito para participar en este estudio se obtuvo de cada sujeto. Para las personas menores de 18 años, la autorización se obtuvo de sus padres o tutor legal. El protocolo de estudio fue consistente con los principios descritos en la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad de Granada.

Diseño experimental

Se empleó un diseño de medidas repetidas con dos grupos independientes (G1 y G2). Los sujetos en ambos grupos se probaron en dos ocasiones separadas por un período de descanso de 48 h. Los sujetos en G1 se probaron primero en condiciones de normoxia (N1) y luego siguieron su ascenso al centro de alto rendimiento de Sierra Nevada (España) a 2320 m ASL para determinar el efecto de las condiciones de hipoxia hipobárica (HH). Los sujetos en G2 se probaron primero en condiciones de normoxia (N2) y luego después de la exposición a la hipoxia normobárica simulada (NH) en el centro de alto rendimiento de Sant Cugat (NE España). NH simulado se logró respirando una mezcla de aire empobrecida en oxígeno (15,7% Fio2) correspondiente a una altitud de 2300 m. Se obtuvieron relaciones completas de fuerza-velocidad para press de banca (BP) con solo concéntrico en cada día de evaluación en cada sujeto. Para cada prueba, la potencia de las variables y la velocidad utilizando cada carga, la resistencia máxima (1RM) y la carga vinculada a la potencia máxima se calcularon y se sometieron a comparaciones intra e intergrupales.

Sujetos

Veintiocho atletas deportivos de combate olímpico masculino (lucha libre n = 16, judo n = 7 y taekwondo n = 5) participaron voluntariamente en el estudio. Todos los sujetos estaban en su período de competencia y habían participado en competiciones nacionales e internacionales al menos desde el año anterior al principio del estudio. La experiencia deportiva fue> 8 años y los atletas entrenaron para una media de 10-18 h por semana. Ninguno de los sujetos estaba tomando medicamentos, medicamentos o suplementos dietéticos conocidos por influir en el rendimiento físico. Las características descriptivas de los sujetos se proporcionan en Tabla 1. Una prueba de datos no emparejados no detectó diferencias significativas entre los dos grupos.

uña del pulgar
Tabla 1. Características descriptivas de los sujetos (media ± DE).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0114072.t001

Metodología

Los sujetos visitaron el laboratorio después de abstenerse de una intensa actividad física durante al menos 48 h. Antes de las pruebas, emprendieron un protocolo de calentamiento estándar que consta de 15 minutos de activación, movilidad articular y ejercicios de estiramiento y un mayor calentamiento en el que realizaron dos conjuntos de 5 repeticiones a una velocidad máxima en PA usando un peso de 20 kg (∼20–30% 1RM). El intervalo de descanso entre conjuntos fue de 3 minutos.

Las relaciones de fuerza-velocidad individual se determinaron a través de una prueba de carga progresiva en solo BP de fase concéntrica. La carga inicial fue de 20 kg y esto se incrementó en 10 kg por conjunto hasta el 1RM del individuo. Se realizó un conjunto de 2 a 4 repeticiones por carga. El período de recuperación entre conjuntos fue de 3 minutos para velocidades ≥1 m • s−1 o 5 minutos para velocidades <1 m • s−1. Todas las pruebas se realizaron en una máquina Smith en la que la barra estaba unida a ambos extremos, con rodamientos lineales en dos barras verticales que permiten solo movimientos verticales.

Los sujetos comenzaron la prueba apoyando la barra con brazos extendidos sobre el cofre. Desde esta posición, la barra se bajó en un movimiento continuo hasta que estaba a unos 5 cm del cofre y esta posición se mantuvo durante 3 s. A continuación, los sujetos recibieron instrucciones de realizar una acción puramente concéntrica lo más rápido posible para volver a la posición inicial. No se permitió rebotar, arquear la parte posterior o el lanzamiento de la barra. Los observadores entrenados estaban presentes cuando se levantaron cargas altas para garantizar la seguridad. Se alentó verbalmente a los sujetos a completar con éxito cada ejercicio.

Las variables mecánicas se registraron utilizando un transductor de posición lineal (Real Power Pro Globus, Codgne, Italia vinculada a un software TESYS 400) y ERGO System 8.5. El sistema se fijó a la barra de tal manera que el cable fue desplazado verticalmente e informado de la trayectoria de la barra a una frecuencia de 1000 Hz. Para cada repetición, obtuvimos un valor medio y máximo de la velocidad (v) y la potencia (p). Solo la mejor repetición para cada carga en términos de la mayor potencia media generada (Psignificar) se ingresó en el análisis posterior. Establecimos como potencia máxima (Pmáximo), la P más altasignificar Grabado en la curva completa. La carga correspondiente a Pmáximo para cada sujeto se obtuvo de la carga-Psignificar Ecuación polinómica construida utilizando datos para los conjuntos de ejercicios que comprenden toda la prueba.

Los sujetos asignados a la prueba NH llevaban una máscara de silicio conectada a un sistema respiratorio que agota el oxígeno (Hyp100, Hypoxic Inc System, Shekou Shenzhen, China) de 5 minutos antes del calentamiento para la finalización de la prueba.

Análisis estadístico

Los datos se presentan como media ± desviación estándar (DE). La normalidad de la distribución de datos se verificó utilizando la prueba Shapiro-Wilk. La influencia de la exposición a la hipoxia para cada grupo (pre vs. post) en cada variable dependiente se evaluó con pruebas t emparejadas. Las diferencias absolutas de rendimiento en cada grupo (HH-N1 vs. NH-N2) se usaron para comparar los efectos de hipoxia hipobárica vs. normobárica. Las pruebas U de Wilcoxon y Mann-Whitney se usaron cuando los datos no se distribuyeron normalmente. En ese caso, se estimaron los intervalos de confianza después del procedimiento de Hodges-Lehman. Además, los valores de potencia medios se extrapolaron de la curva de velocidad-velocidad en cargas fijas (20, 40, 60, 80 y 100% 1RM) en relación con el 1RM correspondiente en cada condición (N1, N2, HH y NH). La magnitud de las principales diferencias entre las comparaciones también se expresó como la diferencia de media estandarizada (tamaño de efecto coheń). Los criterios para interpretar la magnitud del ES fueron los siguientes: <0.2 = trivial, 0.2-0.6 = pequeño, 0.6–1.2 = moderado, 1.2–2.0 = grande, 2–4.0) muy grande y> 4 = extra grande (18). La importancia se estableció en PAG≤0.05. Todas las pruebas estadísticas se realizaron con SPSS versión 20.0 (SPSS, Chicago, IL).

Resultados

Las comparaciones intragrupales revelaron un incremento moderado en 1RM (+5.73%; ES = 0.3) y un pequeño aumento en la carga general …

(Tagstotranslate) Hipoxia (T) entrenamiento de fuerza
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