Respuestas fisiológicas a rutinas de dúos completos y segmentados en nadadores artísticos de élite.

Resumen

La natación artística combina períodos prolongados de retención de la respiración con movimientos de alta intensidad, lo que genera demandas fisiológicas únicas. La medición directa de variables clave como el consumo de oxígeno (VO₂) durante las rutinas está limitada por la inmersión frecuente. Sin embargo, la monitorización del VO₂ es esencial para comprender el equilibrio entre las contribuciones de energía aeróbica y anaeróbica, guiar las estrategias de entrenamiento y reducir el riesgo de lesiones. Este estudio tuvo como objetivo analizar las respuestas fisiológicas agudas, VO₂, concentración de lactato en sangre y frecuencia cardíaca, durante rutinas de dúo libre en nadadores artísticos de élite, utilizando un protocolo segmentado que enfatizaba las dos apneas más largas. Dieciséis nadadores artísticos de élite realizaron versiones completas y segmentadas de la rutina. El VO₂ se estimó mediante retroextrapolación, mientras que el lactato se midió después de cada fase y la frecuencia cardíaca se monitorizó continuamente. El protocolo incluyó seis puntos de medición: pre-rutina, pre-y post-apnea 1 y 2, y post-rutina. El VO₂ aumentó rápidamente, alcanzando casi el 90 % del VO₂ máximo en 67 segundos (media: 61,8 ± 15,1 ml·min ⁻ ¹·kg ⁻ ¹). La concentración de lactato en sangre aumentó progresivamente, alcanzando un máximo de 5,93 ± 1,41 mmol·L ⁻ ¹. La frecuencia cardíaca mostró grandes fluctuaciones, con un máximo de 203,8 ± 5,0 latidos·min ⁻ ¹ y un mínimo de 71,9 ± 16,6 latidos·min ⁻ ¹, lo que refleja una respuesta bradicárdica durante las apneas. No se observaron cambios significativos en el VO₂ o el lactato entre los valores previos y posteriores a la apnea, medidos alrededor de las dos apneas más largas dentro de la rutina. Estos hallazgos sugieren que, bajo las condiciones específicas de este estudio, las apneas de corta duración (<20 s) pueden ser insuficientes por sí solas para provocar cambios fisiológicos distintos. Sin embargo, los aumentos progresivos observados en el lactato sanguíneo y la frecuencia cardíaca a lo largo de la rutina completa sugieren que la carga fisiológica general puede verse más influenciada por la intensidad sostenida del ejercicio y el efecto acumulativo de las apneas repetidas que por eventos aislados de retención de la respiración.

Introducción

La natación artística (NA) es un deporte estético que combina alta exigencia física con coreografía, precisión técnica y presentación visual (1). Los eventos competitivos incluyen rutinas en solitario, dúo, dúo mixto, equipo abierto, combinación libre abierta y acrobacia abierta para mujeres y hombres. En los Juegos Olímpicos, sin embargo, las pruebas se limitan al dúo femenino (técnico y libre) y al equipo abierto (técnico, libre y acrobático) (2).

La singularidad de la natación artística radica en la combinación de un esfuerzo físico intenso con elementos técnicos complejos realizados en períodos de apnea intermitentes y, a menudo, prolongados. Estas apneas suponen una carga fisiológica sustancial sobre el sistema cardiovascular y el metabolismo glucolítico.3). Desencadenan la llamada respuesta de buceo, una adaptación fisiológica caracterizada por vasoconstricción periférica, frecuencia cardíaca reducida y aumento de la presión arterial.4,5). A nivel metabólico, esta respuesta desplaza la producción de energía hacia la glucólisis anaeróbica, lo que lleva a una mayor acumulación de lactato.57).

Se han utilizado varios marcadores fisiológicos para evaluar las respuestas durante la EA, como el consumo de oxígeno (VO₂), la frecuencia cardíaca (FC), la variabilidad de la frecuencia cardíaca, la concentración de lactato en sangre y la saturación de oxígeno en los músculos.3,69), aunque la mayoría de los estudios se han centrado principalmente en la FC y el lactato (3,7,8).

Esta respuesta fisiológica es particularmente compleja debido al llamado ‘conflicto autonómico’, caracterizado por la activación simultánea de las vías parasimpática (vagal) y simpática, que ejercen efectos opuestos sobre la función cardíaca. Esta dinámica se refleja en las fluctuaciones extremas de la frecuencia cardíaca observadas durante las rutinas, donde los nadadores pueden alcanzar valores de FC casi máximos durante los movimientos en la superficie (191 ± 15 latidos·min ⁻ ¹), seguidos de disminuciones abruptas durante las fases de apnea (82 ± 27 latidos·min ⁻ ¹) (3).

El control de la respiración representa un componente fundamental de las rutinas de natación artística, representando hasta el 50% del tiempo total de la rutina (8,10,11). Durante estos períodos, los nadadores realizan movimientos complejos y físicamente exigentes mientras contienen la respiración, provocando una respuesta fisiológica comparable a la observada en otras disciplinas acuáticas basadas en la apnea, como el buceo en apnea.6). Esto incluye una respuesta bradicárdica pronunciada como mecanismo de conservación de oxígeno, junto con vasoconstricción periférica que redistribuye el flujo sanguíneo hacia órganos vitales como el cerebro y el corazón.12). Realizar figuras de alta intensidad en condiciones de contener la respiración se ha relacionado con una mayor producción de lactato (13). Además, se ha informado una correlación entre la frecuencia y duración de los períodos de apnea y la acumulación de lactato en sangre.3).

Estas fases de apnea se asocian con hipercapnia y acidificación metabólica (↓pH, ↓ HCO₃ ⁻ , ↑ K⁺), así como con aumentos progresivos del lactato cuando coinciden con intensas contracciones musculares bajo el agua (1,3,8). Estas alteraciones agudas pueden comprometer la función cognitiva y la toma de decisiones (14,15), aumentando el riesgo de errores de sincronización y ejecución en la interpretación a dúo y, en casos extremos, incluso síncope (13,15,16).

La capacidad aeróbica (VO₂ máx/VO₂ pico) a menudo se considera un determinante del rendimiento en la EA, pero la evidencia es contradictoria: algunos estudios informan asociaciones positivas con las puntuaciones de rutina, especialmente en eventos en solitario, mientras que otros no, probablemente reflejando el uso de protocolos no específicos del deporte que no logran replicar las apneas intermitentes y la intensidad acrobática.8,1719). Fundamentalmente, no se han documentado el VO₂ dentro de la rutina al final de los períodos de apnea y sus fluctuaciones en relación con los valores previos a la apnea dentro de la misma rutina. Esta pregunta sin resolver, la caracterización de la dinámica del VO₂ en torno a las fases de apnea, representa una brecha central para comprender el equilibrio aeróbico-anaeróbico bajo carga intermitente y su traducción al rendimiento en dúo.3,8,14).

La medición directa y continua del VO₂ bajo el agua durante rutinas AS complejas es técnicamente inviable. En consecuencia, la retroextrapolación (20) es un procedimiento establecido en la fisiología del ejercicio acuático y ya se ha aplicado en AS y contextos relacionados (1,8,21). Trabajos anteriores han estimado el pico de VO₂ durante rutinas simuladas, reportando valores de aproximadamente 40 a 50 ml·min.−1kg−1comparable a las pruebas de ciclismo incrementales e indicativo de una carga aeróbica sustancial en condiciones ecológicamente válidas (8). Sobre la base de este enfoque establecido, el presente estudio estima el VO₂ en momentos críticos que flanquean las apneas más largas dentro de un protocolo de rutina basado en segmentación que bloquea las estimaciones en fases discretas de apnea para caracterizar la dinámica del VO₂ alrededor de las apneas y aclarar sus posibles implicaciones para la sincronización y ejecución del dúo.

Otros estudios han evaluado el VO₂ pico en nadadores artísticos utilizando protocolos no específicos, como natación, ciclismo o pruebas en cinta rodante (1719,22,23), que normalmente reportan valores entre 43 y 51 ml·min ⁻ ¹·kg ⁻ ¹. En particular, Yamamura et al. (18) utilizaron un protocolo de crol y aún observaron asociaciones positivas con los puntajes de la competencia, lo que subraya que las pruebas no específicas de un deporte pueden, no obstante, capturar aspectos de la aptitud aeróbica. Roby y cols. (22), utilizando una prueba de natación atada, encontró diferencias limitadas en el VO₂ máximo entre nadadores artísticos e individuos no entrenados, lo que sugiere una contribución limitada de la capacidad aeróbica en ese contexto. Por el contrario, Poole et al. (17) y Viana et al. (19) informaron correlaciones significativas entre el VO₂ máximo, a menudo evaluado mediante cicloergómetros, y el rendimiento en rutinas en solitario. Además, Chatard et al. (23) relacionaron el VO₂ máximo con las puntuaciones de rutinas técnicas y observaron disminuciones en la capacidad aeróbica después de cinco semanas de entrenamiento técnico únicamente. En conjunto, estos hallazgos ofrecen evidencia mixta sobre el papel de la aptitud aeróbica en la natación artística y señalan las limitaciones de las pruebas no específicas, destacando la necesidad de protocolos ecológicamente válidos y específicos del deporte que resuelvan los efectos metabólicos agudos de las fases de apnea y sus consecuencias en el rendimiento en rutinas de dúo, con estimaciones de VO₂ utilizadas para contextualizar la participación del sistema aeróbico.

Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo analizar las respuestas fisiológicas, el consumo de oxígeno, la frecuencia cardíaca y la concentración de lactato en sangre, durante la ejecución de una rutina de dúo libre en nadadores artísticos de élite. Con este fin, la rutina se segmentó experimentalmente para aislar y evaluar el impacto fisiológico específico de los dos períodos de apnea más largos dentro de la coreografía.

Presumimos que (H1) la frecuencia cardíaca, el consumo de oxígeno y el lactato en sangre aumentarían a medida que la rutina avanzara a través de las fases, y (H2) estos indicadores fisiológicos diferirían entre las mediciones previas y posteriores a la apnea alrededor de las dos apneas más largas.

Materiales y métodos

Diseño

Se implementó un diseño cuasiexperimental controlado para evaluar las respuestas fisiológicas durante la ejecución completa y segmentada de rutinas de dúo libre en nadadores artísticos de élite. La metodología mantuvo la validez ecológica e incorporó un diseño de medidas repetidas, lo que permitió el análisis de las respuestas fisiológicas durante las fases clave de la rutina, particularmente aquellas que involucran las dos apneas más largas.

Participantes

En el estudio participaron dieciséis nadadores artísticos de élite (ocho dúos), incluidos cinco medallistas del Campeonato Mundial. Las características de los nadadores se presentan en Tabla 1. Todos los participantes tenían más de 7 años de experiencia competitiva y entrenaron más de 30 horas por semana. La recolección de datos se realizó entre el 22 de mayo y el 11 de julio de 2011. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes antes de su inclusión en el estudio, con consentimiento adicional de los tutores legales en los casos en que los participantes fueran menores de 18 años. El estudio se realizó de acuerdo con los principios de la Declaración de Helsinki y cumplió con los estándares éticos actuales para la investigación en el deporte y las ciencias del ejercicio (24). El protocolo recibió la aprobación ética del Comité Ético de Investigación Clínica del Deporte de Cataluña (referencia: 2607-LA).

uña del pulgar
Tabla 1. Características descriptivas de los nadadores artísticos participantes.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0333791.t001

El tamaño de la muestra (n = 16) es consistente con estudios previos, que han utilizado muestras similares o más pequeñas para el análisis de variables fisiológicas y relacionadas con el rendimiento en esta disciplina (4,7,8,18,19,21). La limitada disponibilidad de deportistas de alto nivel y la necesidad de homogeneidad muestral justifican la muestra seleccionada, potenciando la validez ecológica del estudio. A pesar de la pequeña muestra de élite, los análisis post hoc confirmaron que el poder estadístico era suficiente (≥ 91%) para detectar efectos medianos a grandes en variables fisiológicas clave.

Protocolo

Todas las sesiones de pruebas se realizaron en tres piscinas diferentes afiliadas a la Real Federación Española de Natación: CAR Sant Cugat, Residencia Joaquín Blume (Esplugues de Llobregat, Barcelona) y Centro de Natación M-86 (Madrid). La temperatura del agua fue constante en todos los sitios de prueba, oscilando entre 26 °C y 27 °C. Los atletas fueron evaluados en sus parejas habituales, siguiendo la misma estructura de rutina utilizada en la competición. Las pruebas se realizaron durante la fase preparatoria de los Juegos Olímpicos y del Campeonato Mundial Junior, garantizando la validez ecológica de las condiciones de rendimiento. Todas las rutinas fueron memorizadas y ejecutadas por ambos nadadores a su ritmo habitual de competición, con el tiempo y la intensidad inherentemente guiados por la música que las acompañaba. La música se reprodujo a través del sistema de altavoces. Además, el entrenador de la selección nacional supervisó todas las actuaciones para garantizar que cada ejecución cumpliera con los requisitos requeridos…

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