Resumen
Introducción
La evidencia acumulada muestra que los ejercicios de resistencia aguda y el entrenamiento de resistencia a largo plazo influyen positivamente en las funciones cognitivas, pero los mecanismos subyacentes rara vez se han investigado. Un enfoque explicativo supone que la ejecución de ejercicios de resistencia requiere mayores procesos cognitivos que, a su vez, conducen a un entrenamiento «indirecto» de funciones cognitivas más altas. Sin embargo, el conocimiento actual sobre el compromiso de funciones cognitivas más altas durante la ejecución de ejercicios de resistencia es relativamente escaso. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue examinar en qué medida se necesitan recursos cognitivos para realizar un ejercicio de resistencia en forma de espalda de barra.
Métodos
Veinticuatro adultos jóvenes realizaron una tarea cognitiva (sustracción en serie de 7) durante la posición y durante la espalda de barra en cuclillas sobre una máquina Smith. El número total y el número de respuestas correctas se analizaron y tomaron como indicadores de la carga cognitiva impuesta por la condición experimental (sentadilla) y la condición de control (de pie). Además, se evaluó el esfuerzo percibido de los participantes, la frecuencia cardíaca media y el número de sentadillas que pudieron realizar.
Resultados
Si bien se descubrió que las puntuaciones de precisión no son significativamente diferentes entre las condiciones, el número de respuestas totales y correctas fue significativamente menor durante la sentadilla que durante la posición. Además, durante la sentadilla se dio un mayor número de respuestas totales en el quinto conjunto en comparación con el primer conjunto. Atribuimos este fenómeno a un efecto de aprendizaje. Además, no hubo una correlación estadísticamente significativa entre las medidas cognitivas y el esfuerzo percibido.
Conclusión
Los resultados sugieren que el esfuerzo percibido no puede explicar los costos más altos de doble tarea observados durante las sentadillas. Más bien reflejan que se necesitan más recursos cognitivos para realizar sentadillas con barra de baja carga que durante la posición. Sin embargo, es necesaria más investigación para confirmar y generalizar estos hallazgos.
Introducción
Hay evidencia creciente en la literatura de que los ejercicios de resistencia aguda y el entrenamiento de resistencia a largo plazo mejoran las funciones cognitivas (1–4). Sin embargo, los mecanismos subyacentes para estas mejoras cognitivas aún no se entienden completamente, aunque parecen depender de cambios en múltiples niveles (5–7). Una suposición es que los ejercicios de resistencia pueden actuar como una forma «indirecta» de capacitación cognitiva, ya que para sus sujetos de ejecución deben involucrar constantemente los recursos cognitivos, ya que tienen que prestar atención para realizar el movimiento con una técnica apropiada (por ejemplo, sentadilla), para producir un nivel apropiado de fuerza y observar los alrededores para no dañarse a sí mismos ni a los demás (3). Involucrar recursos cognitivos específicos para ejecutar una tarea motora específica (por ejemplo, ejercicio de resistencia como las cuclillas) se considera un requisito previo necesario para guiar los efectos de facilitación de los ejercicios físicos. Este último proporciona la base para las mejoras cognitivas en respuesta a las intervenciones de entrenamiento físico (8). Sin embargo, según nuestro conocimiento actual, actualmente no hay un estudio que investigue los recursos cognitivos necesarios para ejecutar ejercicios de resistencia dinámica (por ejemplo, sentadillas). Por lo tanto, la suposición de que los ejercicios de resistencia «indirectamente» entrenan las funciones cognitivas debido a la participación de los recursos cognitivos requieren una mayor exploración.
Un enfoque de comportamiento establecido para cuantificar los recursos cognitivos que se necesitan para ejecutar una tarea motora es el paradigma de doble tarea. Por ejemplo, el paradigma de doble tarea se utiliza con frecuencia para investigar la cantidad de recursos cognitivos requeridos durante las tareas de caminar o posturales (9–13). Utilizando el paradigma de doble tarea, el rendimiento de un individuo durante una condición de una sola tarea (por ejemplo, realizar una tarea cognitiva) se compara con su rendimiento durante una condición de doble tarea (por ejemplo, realizar una tarea motora (p. Ej. una tarea cognitiva simultáneamente). Los cambios en el rendimiento de una sola tarea a una tarea dual (también conocida como costos de doble tarea) se utilizan para sondear la cantidad de recursos cognitivos necesarios para ejecutar la tarea motora (por ejemplo, sentadillas). En este estudio, nuestro objetivo fue investigar si se requieren recursos cognitivos más altos para realizar las cuclillas de Barbell. Para hacerlo, se aplicó un paradigma de doble tarea y se examinó el aumento relativo de los recursos cognitivos necesarios para realizar el ejercicio de resistencia ‘sentadillas con la barra’.
Materiales y métodos
Veinticuatro (10f /14m) adultos sanos participaron en este estudio aleatorizado (edad media (± DE): 24.38 ± 3.15 años; altura media: 173.92 ± 8.29 cm; masa corporal media: 70.25 ± 11.56 kg). Todos los procedimientos de estudio estaban de acuerdo con la Declaración de Helsinki (1964) y fueron aprobados por el Comité de Ética local de la Facultad de Medicina de la Universidad Otto Von Guericke Magdeburg (181/18). Se le pidió a cada participante que visitara los laboratorios para dos sesiones con al menos 48 horas de diferencia. En la primera sesión, los participantes fueron informados sobre los procedimientos experimentales y tuvieron que completar la versión alemana del Cuestionario de preparación de la actividad física (PARQ) que muestra a las personas con mayor riesgo para la salud al hacer ejercicio físicamente (14–16). Todas las personas interesadas en participar en este estudio verificaron los autoinformes que no sufrían de trastornos musculoesqueléticos, cardiovasculares y/o neurológicos. Según los resultados de Parq y autoinformes, las personas con un mayor riesgo para la salud mientras hacían ejercicio fueron excluidos de este estudio. Además, todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito para participar en este estudio y recibieron una compensación de 24 €.
Además, todos los participantes completaron el examen mínimo de estado mental (MMSE) (17), Prueba de fabricación de senderos (TMT A&B) (18), el inventario de depresión de Beck (BDI-II) (19), y un cuestionario de actividad física (BSA; derivado del alemán Bewegungs- und Sportaktivitätsfragegen) (20) en su primera visita. El MMSE consta de 11 elementos y pantallas para deterioro cognitivo (indicado por puntajes más bajos) (17). Se considera que el TMT A mide las habilidades de la búsqueda visual, mientras que TMT B cuantifica el rendimiento de las capacidades cognitivas más altas, como la flexibilidad cognitiva ((21,22). Se supone que la diferencia entre el rendimiento de TMT B y TMT A es una medida de la capacidad de cambio (23). BDI-II refleja una medida de síntomas depresivos, mientras que las puntuaciones más altas reflejan una mayor gravedad de la depresión (19). El BSA mide el nivel de actividad física y el ejercicio físico participado en las últimas cuatro semanas (20). Además, la experiencia de los participantes en el entrenamiento de resistencia se cuantificó utilizando una escala analógica visual que varía de 0 (es decir, sin experiencia) a 100 (es decir, una experiencia sólida). Después de la finalización de los cuestionarios, se realizó un calentamiento estandarizado para preparar a los participantes para una prueba máxima de una repetición (1-RM). El calentamiento consistió en cinco minutos de ciclismo estacionario (1 W por kilogramo de peso corporal a 60 a 80 revolución por minuto) y un juego de sentadillas de barra con diez repeticiones a cargas de luz (24). Luego, basado en protocolos de prueba establecidos (25), se realizaron varios conjuntos de sentadillas con la espalda de barra hasta que se encontró una carga que los participantes podían levantar exactamente una vez con una técnica adecuada (ancho de la postura: ancho del hombro / profundidad de la sentadilla: al menos muslos horizontales). Entre los conjuntos de pruebas, los participantes descansaron durante al menos tres minutos e inmediatamente después de cada conjunto, el esfuerzo percibido se cuantificó utilizando las repeticiones en la escala de reserva (RIR) (26). El RIR se usó como contramedida para verificar que el 1-RM sea la carga máxima que los participantes pueden levantar. El 1-RM de los participantes se determinó dentro de cuatro (± 1) conjuntos y la media RIR correspondiente fue diez. Las sentadillas en la barra se realizaron con una máquina Smith (integrada en el estante para sentadillas por Maxxus®; Versión 9.1).
Durante la segunda visita, los participantes realizaron una condición de una sola tarea (resolviendo una tarea cognitiva durante la posición (ST)) y una condición de doble tarea (en cuclillas mientras resuelve una tarea cognitiva, (DT)). Las condiciones se separaron por un período de descanso de diez minutos y se realizaron en un orden aleatorizado (aleatorización de bloques permutados equilibrados) utilizando el sitio web ‘Randomization.com’ (http://www.randomization.com). Para hacer comparables ST y DT, el tiempo de cada conjunto se limitó a 30 segundos y entre los conjuntos, se dio un descanso en una posición permanente de 60 segundos (ver Fig. 1). En este estudio, un conjunto se define como los 30 segundos en los que los participantes resuelven las tareas cognitivas mientras se encuentran o realizan sentadillas de barra. En DT diez segundos justo antes del final del período de descanso, se dio una señal que permite a los participantes tomar la posición inicial de las sentadillas de la barra para asegurarse de que tengan 30 segundos completos para resolver la tarea cognitiva como en St en St. . Después de terminar el set en DT, la barra se volvió a colocar en la rejilla. En DT, a los participantes se les permitió ponerse en cuclillas con su velocidad de repetición preferida. En cada condición, se realizaron cinco conjuntos y en DT se estableció la carga de la barra del 40% de 1-RM. Elegimos el 40% de 1-RM porque se demostró que incluso esta baja carga conduce a mejoras cognitivas (27). Como tarea cognitiva, utilizamos la resta en serie de 7 de un número de tres dígitos (28). Se otorgó un nuevo número de tres dígitos asignado al azar al comienzo de cada conjunto en ST y DT. Además, como se muestra en Fig. 1La calificación del esfuerzo percibido (RPE) utilizando una escala RPE que varió de 6 (sin esfuerzo) a 20 (esfuerzo máximo) se administró durante la segunda visita (29).
La tarea cognitiva se resolvió en una posición de pie (tarea única) y durante las cuclillas (tarea dual). Ambas tareas se realizaron durante 30 segundos y luego los participantes descansaron en posición de pie durante 60 segundos. RPE: Calificación del esfuerzo percibido.
Además, medimos la frecuencia cardíaca media (HR) continuamente con un monitor de frecuencia cardíaca portátil (HR) (V800, electrodoméstico polar®Kempele, Finlandia) y analizaron los datos de recursos humanos utilizando ‘Kubios HRV’ (Analysis BioSignal and Medical Imaging Group, Universität Kuopio, Finlandia; Versión 3.3.1) (30). En Kubios, los artefactos se eliminaron aplicando el algoritmo de corrección de artefactos basado en el umbral. Por lo tanto, establecemos el umbral en un nivel medio (es decir, los valores que difieren más de 0.25 s del promedio se reemplazaron con valores interpolados utilizando una interpolación de spline cúbica) (30–32). Además, la serie temporal de recursos humanos se detuvo mediante el uso del enfoque de detrencia basado en el suavidad-priors (parámetro de suavizado, λ = 500) (30). Posteriormente, la frecuencia cardíaca media se calculó a partir de series temporales corregidas y detenidas de recursos humanos utilizando 30 segundos completos de períodos de tareas (es decir, sentadillas + dt y de pie + dt; ver Fig. 1) y el medio de 30 segundos del primer período de descanso (para ‘pre’; ver Fig. 1 y Tabla 1).
Además, durante los conjuntos en DT se contó el número de repeticiones en cuclillas.
