Los Efectos de un Programa de Entrenamiento a Corto Plazo sobre el Componente Lento del VO2

INTRODUCCION

El ejercicio de alta intensidad realizado a con una carga constante
comúnmente produce un componente lento de consumo de oxígeno pulmonar ( VO₂),
generalmente definido como un incremento en el VO₂ más allá del
tercer minuto de ejercicio en estado estable (3, 5, 11–14, 19). Esto resulta en
un retraso para alcanzar el estado estable en el VO₂, si es que este
puede alcanzarse (4). El componente lento del VO₂ refleja una
reducida eficiencia de trabajo muscular y está asociado con una desmejorada al
ejercicio (4, 11).

Por lo tanto, la reducción de la magnitud del componente lento resultaría en
una mejora del rendimiento de resistencia. Aunque se ha reportado que el
entrenamiento de la resistencia reduce la magnitud del componente lento del VO₂ (3, 4, 13, 19), hasta el momento no sabemos de datos publicados
acerca del efecto del entrenamiento de la fuerza sobre el componente lento del VO₂. Es posible que el entrenamiento de la fuerza a corto plazo
reduzca la magnitud del componente lento y similarmente mejore la resistencia de
corta duración a intensidad constante durante ejercicios en cicloergómetro y en
cinta ergométrica (6) y mejore la economía de carrera (7). Sin embargo no se
sabe si estas mejoras en el rendimiento durante la realización de ejercicios
están acompañadas por una atenuación del componente lento del VO₂ en
ejercicios de alta intensidad. Por lo tanto, el propósito del presente estudio
fue evaluar los efectos de un programa a corto plazo de entrenamiento de la
fuerza sobre el componente lento del VO₂ durante una carrera en cinta
ergométrica en sujetos previamente desentrenados.

METODOS

Sujetos

Ocho sujetos (cinco hombres, tres mujeres) saludables y desentrenados (edad =
22.4 ± 2.7 años, talla = 172.8 ± 10.0 cm, peso = 75.26 ± 18.35 kg) fueron
voluntarios para participar en el presente estudio. Debido a que los hombres y
las mujeres experimentan similares mejoras en la fuerza relativa cuando realizan
el mismo programa de entrenamiento (9, 17), los sujetos fueron asignados a un
mismo grupo. Los sujetos no participaban en forma regular en un programa de
entrenamiento por al menos 1 año antes del comienzo del estudio. El protocolo
fue aprobado por el Comité de Investigaciones con Humanos del Colegio Longwood,
y se obtuvo el consentimiento escrito de todos los sujetos.

Mediciones

Antes y después del programa de entrenamiento de la fuerza de 8 semanas,
todos los sujetos completaron los test que se detallan a continuación.

Test Progresivo en Cinta Ergométrica. El consumo de oxígeno pico ( VO₂pico)
y la velocidad fueron determinados utilizando un test progresivo en cinta
ergométrica, de manera de establecer la velocidad de la cinta para el test
submáximo y para documentar cualquier cambio potencial en el VO₂pico
que resultara del entrenamiento de la fuerza. Cada sujeto caminó en la cinta
durante 4 minutos. De aquí en adelante la velocidad se incrementó a cada minuto
en 10 m/min hasta el agotamiento volitivo. La velocidad inicial fue de 50-80 m/min,
dependiendo de la comodidad de cada sujeto. El consumo de oxígeno ( VO₂),
la producción de dióxido de carbono ( VCO₂), y la ventilación minuto fueron
determinados cada 20 segundos utilizando un sistema metabólico Sensor Medics
2900 (Yorba Linda, CA). La frecuencia cardíaca (HR) fue obtenida a cada minuto
utilizando un Monitor de Frecuencia Cardíaca Polar. El VO₂pico fue
definido como el mayor VO₂ alcanzado durante el test. La correlación
test-retest para el VO₂pico y para la velocidad pico utilizando un
protocolo similar ha reportado ser de r = 0.70 y 0.96, respectivamente (16).

Test Submáximo en Cinta Ergométrica. Los sujetos corrieron durante 10 minutos
(o menos si el agotamiento se producía antes de los 10 min) a una velocidad
correspondiente al 80% del VO₂pico. Esta velocidad fue elegida debido
a que ha mostrado provocar el componente lento del VO₂ (5). El VO₂, VCO₂, VE y la HR fueron medidos de la misma manera que durante el test
progresivo. El componente lento del VO₂ fue definido como la
diferencia en el VO₂ entre el tercer minuto de ejercicio y el final
del ejercicio (19). Si el componente lento del VO₂máx era < 200 mL/min, para asegurar que se produjera el componente lento en todos los sujetos, se repitió el test pre entrenamiento en un día diferente y a una mayor velocidad. Se recolectaron muestras de sangre de las yemas de los dedos inmediatamente antes y después del test, las cuales fueron analizadas para determinar la concentración de lactato sanguíneo [La^–] utlizando un analizador de lactato YSI
23L. La velocidad absoluta utilizada en el test pre entrenamiento fue también
utilizada para el test post entrenamiento.

Porcentaje de Grasa Corporal. Para documentar potenciales cambios en la
composición corporal como resultado del entrenamiento de la fuerza, se determinó
el porcentaje de grasa corporal utilizando pesaje subacuático. Cada sujeto fue
pesado en normalmente utilizando una balanza médica Health-O-Meter y bajo el
agua utilizando una balanza para autopsias Chatillon. Cada sujeto realizó 10
pesajes subacuáticos solo con el volumen pulmonar residual. El promedio de los
últimos tres pesajes fue utilizado para estimar el peso subacuático que luego se
utilizaría en la determinación de la densidad corporal (8). El volumen residual
fue determinado mediante la técnica de dilución de oxígeno tal como lo
describieran Wilmore et al (18). El porcentaje de grasa corporal fue calculado a
partir del valor de la densidad corporal utilizando la ecuación de Brozek et al
(2).

Mediciones Antropométricas. Para evaluar los potenciales cambios en la masa
muscular de las extremidades inferiores, se realizaron mediciones de las
circunferencias de la cadera y el muslo utilizando una cinta métrica Gulick y de
la siguiente manera: las caderas fueron medidas en la parte más saliente de los
glúteos y el muslo fue medido directamente debajo del pliegue de los glúteos en
la máxima circunferencia del muslo.

Test de Una Repetición Máxima. En tres ocasiones separadas antes de realizar
la evaluación de la fuerza en una repetición máxima (1RM), los sujetos
practicaron los ejercicios de prensa de piernas y press de banca para
familiarizarse con la técnica apropiada. En el día de la evaluación, los sujetos
realizaron pruebas sucesivas de cada ejercicio hasta que no fueron capaces de
levantar el peso utilizando la técnica apropiada. El peso se fue incrementando
luego de cada prueba de acuerdo con el esfuerzo individual en la prueba previa,
siendo los incrementos cada vez menores a medida que los sujetos se aproximaban
a su 1RM. Se les permitió a los sujetos una pausa de 2 minutos entre las pruebas
(1). El mayor peso levantado utilizando la técnica apropiada fue definido como
la fuerza en 1RM para cada ejercicio.

Programa de Entrenamiento

Los sujetos entrenaron 3 veces por semana durante 8 semanas. Durante cada
sesión se realizaron tres series de 10 repeticiones en los siguientes
ejercicios: sentadillas, prensa de piernas, extensiones de rodilla, flexiones de
rodilla, elevaciones de talones, press de banca, tirones en polea, vuelos
laterales con mancuernas, curl de bíceps y extensiones de codo. Los ejercicios
fueron realizados utilizando pesos libres (sentadillas, press de banca, vuelos
laterales con mancuernas y curl de bíceps) y máquinas para el entrenamiento de
la fuerza (prensa de piernas, extensiones y flexiones de rodilla, tirones en
polea y extensiones de codo). El programa fue diseñado para hacer énfasis en los
grupos musculares del tren inferior. El entrenamiento de la fuerza durante 8
semanas ha mostrado provocar incrementos significativos en la fuerza de las
extremidades inferiores tanto en hombres como en mujeres (15). Todos los
entrenamientos fueron llevados a cabo bajo la supervisión de un investigador.
Una vez que los sujetos pudieron realizar tres series de 10 repeticiones para un
ejercicio dado, se procedió a incrementar el peso en la siguiente sesión hasta
una carga que le permitiera al sujeto realizar al menos tres series de ocho
repeticiones. La asistencia promedio de los sujetos fue del 95.3 ± 3.5% de la
sesiones.

Análisis Estadísticos

Los valores pre y poste entrenamiento del VO₂pico, la [La^–] post
ejercicio en el test submáximo, el componente lento del VO₂, el
porcentaje de grasa, el peso corporal, la masa magra corporal, la masa grasa,
las circunferencias de cadera y muslos y la fuerza en 1RM en los ejercicios de
press de banca y prensa de piernas fueron comparados utilizando la prueba t para
datos apareados. El VO₂ al minuto 3 y al final del ejercicio durante
el ejercicio submáximo fue analizado utilizando el análisis de varianza (ANOVA)
de dos factores (tiempo de ejercicio × estatus de entrenamiento) para medidas
repetidas. La significancia estadística a priori fue establecida a p≤0.05.

RESULTADOS

El programa de entrenamiento de la fuerza resultó en un incremento
significativo en la fuerza en 1RM tanto para el ejercicio de press de banca como
para el ejercicio de prensa de piernas (Figura 1).

Figura 1. Valores pre y post entrenamiento de la fuerza en una repetición
máxima (1RM) solo para los ejercicios de press de banca y prensa de piernas.

Figura 2. Valores pre y post entrenamiento del VO₂ durante el test
de ejercicio submáximo.

La fuerza en 1RM en el ejercicio de press de banca mejoró desde 48.30 ± 19.36
kg hasta 57.10 ± 43 kg. La fuerza en 1RM en el ejercicio de prensa de piernas se
incrementó desde 163.93 ± 63.16 kg pre entrenamiento hasta 209.37 ± 69.18 kg
post entrenamiento.

El componente lento del VO₂ pudo observarse tanto pre como post
entrenamiento (306 ± 141 mL/min pre entrenamiento, 274 ± 98 mL/min post
entrenamiento) (Figura 2). El VO₂ al minuto 3 de ejercicio pre
entrenamiento fue de 2.50 ± 0.58 L/min mientras que el VO₂ al minuto
3 de ejercicio post entrenamiento fue de 2.49 ± 0.58 L/min. El VO₂ al
final del ejercicio pre entrenamiento fue de 2.80 ± 0.67 L/min y el VO₂
al final del ejercicio post entrenamiento fue de 2.75 ± 0.60 L/min. El análisis
de varianza ANOVA reveló que no hubo efectos significativos del estatus de
entrenamiento ni interacción entre el estatus de entrenamiento y el tiempo. No
se observaron cambios en la [La^–] post ejercicio con el entrenamiento (4.64 ±
1.29 mM pre entrenamiento, 4.84 ± 1.98 post entrenamiento).

La Tabla 1 muestra los datos pre y post entrenamiento, obtenidos durante el
test de ejercicio progresivo. El entrenamiento resultó en un incremento en la
velocidad pico alcanzada durante el test de ejercicio progresivo y en la
duración del test.

Con el entrenamiento se observó un incremento significativo en la masa libre
de grasa y una reducción significativa en el porcentaje de grasa corporal (Tabla
2).

Tabla 1. Valores pico durante el test de ejercicio progresivo antes y después
del entrenamiento. * Significativamente mayor que pre entrenamiento (p<0.05)

Tabla 2. Composición corporal y datos antropométricos antes y después del
entrenamiento. * Significativamente mayor que pre entrenamiento (p<0.05)

DISCUSION

A pesar de la mejora en la fuerza del tren inferior y de la mejora en el
rendimiento de carrera durante el test de ejercicio progresivo, el componente
lento del VO₂, observado durante el test de ejercicio submáximo en
cinta ergométrica, no fue influenciado por el entrenamiento de la fuerza. Esto
pudo deberse al hecho de que nuestros sujetos no mostraron incrementos en el VO₂ pico ni tampoco una reducción en la [La^–] post ejercicio durante
el test de carrera a velocidad constante de 10 minutos en cinta ergométrica. La
atenuación inducida por el entrenamiento en el componente lento del VO₂
ha sido observada solo luego del entrenamiento aeróbico con un incremento en el VO₂ pico y/o una reducción en la [La^–] post ejercicio (3, 4, 12, 16).

Johnston et al (7) recientemente han reportado que 10 semanas de
entrenamiento de la fuerza mejoraron la economía de carrera en un 4% en
corredoras de cross country. Aunque en el presente estudio no se ha valorado
específicamente, la mejora en la economía de carrera es consistente con una
reducción en el componente lento del VO₂. Es posible que la menor
duración del programa de entrenamiento (8 semanas) en nuestro estudio pueda
explicar porque no se pudo observar un incremento en la economía de carrera en
nuestros sujetos.

La mejora en el tiempo de ejercicio durante el test de ejercicio progresivo
en cinta es consistente con reportes previos que señalan una mejora en la
tolerancia al ejercicio luego del entrenamiento de la fuerza (6, 10). La falta
de mejora en el VO₂pico en nuestros sujetos sugiere que la mayor
velocidad pico y el mayor tiempo hasta el agotamiento durante el test de
ejercicio progresivo post entrenamiento puede atribuirse a las adaptaciones en
el metabolismo no oxidativo dentro de los músculos esqueléticos.

Staron et al (15) observaron que 8 semanas de entrenamiento de la fuerza
provocaron el incremento en el porcentaje de fibras tipo IIb en el vasto lateral
tanto de hombres como de mujeres. Dicha adaptación podría incrementar la
producción de potencia muscular y aumentar las reservas de energía anaeróbicas
disponibles para el ejercicio máximo tal como la carrera progresiva en cinta
ergométrica. Esto podría explicar la mejora en el tiempo de ejercicio a pesar de
la falta de mejora en la capacidad aeróbica.

En conclusión, un programa de entrenamiento de la fuerza de 8 semanas de
duración suficiente como para incrementar la fuerza de las piernas en sujetos
previamente desentrenados en un 27% provocó la mejora del rendimiento durante un
test de carrera en cinta ergométrica pero no atenuó el componente lento del VO₂ ni redujo la [La^–] post ejercicio durante el test en cinta a
velocidad constante. Debido a que el entrenamiento de la fuerza puede mejorar el
rendimiento durante el ejercicio en cicloergómetro más que el rendimiento
durante el ejercicio en cinta ergométrica (6, 10), las futuras investigaciones
deberían estudiar los cambios específicos en el componente lento del VO₂
como resultado del entrenamiento de la fuerza.

Aplicaciones Práctica

El entrenamiento de la fuerza es un método efectivo y popular para mejora la
fuerza muscular. Además, datos previos sugieren que el entrenamiento de la
fuerza puede ser un método efectivo para mejorar el rendimiento de ciclismo (6,
10) o de carrera (6, 7), haciendo que el entrenamiento de la fuerza sea una
intervención atractiva que también puede beneficiar el rendimiento de
resistencia. Sin embargo, los resultados del presente estudio no sugieren que
pueda lograrse ninguna mejora en el componente lento del VO₂ , en la
economía de carrera o una reducción en la concentración de lactato a
intensidades submáximas de ejercicio, en individuos desentrenados como resultado
del entrenamiento de la fuerza.

Nota: El Dr. Christopher J. Womack ahora se desempeña en la Universidad
Estatal de Michigan, East Lansing, MI 48824.

Agradecimientos

Esta investigación fue subvencionada mediante una beca del Programa de
Desarrollo del Colegio Longwood. Los autores quisieran agradecer al Dr. Gerald
Graham y al Sr. Jason Norton por su asistencia en la recolección de los datos y
a todos los sujetos que participaron en este estudio.

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