Gasto Energético durante un Ejercicio de Fuerza de Única serie vs Múltiple serie

Gasto Energético durante un Ejercicio de Fuerza de Única serie vs Múltiple serie

Una conocida variable aguda de un programa para afectar la respuesta metabólica aguda al ejercicio de fuerza es el volumen. En particular, el número de series por ejercicio es una variable de interés que ha recibido mucha atención en la literatura. Estudios han demostrado que los programas con múltiples series producen aumentos superiores en la fuerza muscular (Ratamess, 2001) e hipertrofia (Krieger, 2010,) principalmente durante períodos de entrenamiento de largo plazo. En suma, los programas con múltiples series producen una respuesta hormonal aguda mayor al ejercicio de fuerza y aumenta la respuesta metabólica a dicho ejercicio. Como resultado, muchas organizaciones de la salud y del fitness como la National Strength and Conditioning Association y el American College of Sports Medicine han recomendado programas con múltiples series para las mejoras a largo plazo en el fitness muscular.

Una forma de comprobar esto es cuantificar el gasto energético (GE) de un protocolo de ejercicio de fuerza de única serie vs múltiples series. Un estudio reciente de Ratamess (2015) se llevó a cabo con esa finalidad y además, como propósito secundario, investigaron las diferencias sexuales potenciales en el GE total, GE neto, y la tasa de GE.

Para tal fin, 24 sujetos (12 hombres y 12 mujeres) con una edad promedio de 21.4±1.3 años se ofrecieron a participar en el presente estudio (ver Tabla 1 para las características de los sujetos). Todos los sujetos eran entrenados recreativamente en fuerza con un mínimo de 1 año de experiencia de entrenamiento de la fuerza y estaban acostumbrados a los ejercicios seleccionados en el presente estudio. Los sujetos fueron sometidos a una sesión de familiarización antes de la evaluación con los procedimientos del estudio.

Tabla 1.

Durante ese tiempo, se midieron la altura y la masa corporal fue medida usando una escala electrónica. El porcentaje de grasa corporal fue determinado vía pesaje hidroestático. La masa grasa fue calculada como la masa corporal (en kg) x el % de la grasa corporal. La masa magra corporal (LBM) fue calculada usando la siguiente ecuación: LBM (kg) = masa corporal kg) - masa grasa (kg). Una Encuesta de Aptitud Física (PAR-Q) fue usado para excluir los sujetos con problemas cardiovasculares o musculoesqueléticos conocidos.

La Evaluación de la fuerza

La fuerza máxima para una repetición se evaluó antes de las sesiones experimentales usando un protocolo progresivo estándar. Los ejercicios evaluados eran el press de banco, press militar, curls de bíceps, y tirón de polea alta y empuje de tríceps en máquina de fuerza EXM-4000S (Body-Solid Inc., Broadview, IL). Se evaluaron todas las 1MRs para cada ejercicio en la misma sesión en la sucesión mencionada. Para cada ejercicio, 1-2 series de precalentamiento de 10 repeticiones se realizaron usando 70-80% de la 1MR percibida aproximadamente. Como consecuencia, se realizaron 3-5 pruebas máximas para determinar la 1MR con 3-5 minutos de descanso entre las pruebas. Un rango completo de movimiento y una técnica apropiada se requirió para cada prueba exitosa de 1RM. La valoración de la fuerza de 1MR posibilitó el cálculo de las cargas protocolares (70% de 1MR).

La medición del Gasto energético

Todos los sujetos se reportaron al laboratorio después de un ayuno de 12 horaa en dos ocasiones separadas por al menos 48 horas. Los sujetos se abstuvieron del consumo de cafeína durante al menos 12 horas y del ejercicio durante al menos 24 horas antes de cada sesión de prueba. Al llegar, cada sujeto fue animado a beber el agua ad libitum para pre-hidratarse. Después de la calibración del equipo, cada sujeto se conectó al sistema Cosmed K4b2 (Roma, Italia). La unidad fue atada al pecho de cada sujeto. Los sujetos se sentaban quietamente durante 15 minutos mientras los datos metabólicos de pre-ejercicio eran reunidos durante los últimos 5 minutos. El sistema K4b2 Cosmed se ha demostrado que es un sistema metabólico fiable cuando es usado durante el ejercicio y se ha usado para una investigación similar.

El sistema portátil K4b2 Cosmed.

Protocolos del Ejercicio de fuerza

Después de las medidas de referencia, cada sujeto realizó un precalentamiento de 5 minutos consiste en un pedaleo en una bicicleta estacionaria Lifecycle 9100 (Schiller Park, IL) a una carga de trabajo de 40W seguida por unos estiramientos livianos. Luego, los sujetos realizaron una serie de precalentamiento inicial de 10 repeticiones con un peso auto-seleccionado. El orden de la prueba se aleatorizó de tal forma que la mitad de los sujetos empezaba con el protocolo de Unica serie (US) mientras que la otra mitad empezó con el protocolo de Múltiples series (MS). El protocolo US consistió en realizar 1 serie por ejercicio con el 70% de 1RM para 10 repeticiones a una cadencia estándar (1" a 2" la fase concéntrica, 2" la fase excéntrica). El protocolo MS consistió en realizar 3 series de cada ejercicio para 10 repeticiones con la misma carga y cadencia. La secuencia de ejercicio utilizó una estrategia de masa muscular grande a pequeña e incluía el press de banco, tirón de polea alta, press militar, empuje del tríceps, y curls de bíceps. Los intervalos de pausa entre las series para el protocolo MS eran de 2 minutos mientras que se utilizaron intervalos de pausa de 3 minutos entre los ejercicios para ambos protocolos. El volumen de carga por ejercicio fue calculado vía la ecuación: Volumen de carga = series × repeticiones × carga (kg). La carga del volumen total se sumaba colectivamente para todos los ejercicios. Se presentan las cargas protocolares en la Tabla 2.

Tabla 2. Cargas (kg) usadas para cada ejercicio presentadas por sexo y datos combinados.

Resultados

Es decir, los tiempos de protocolo totales fueron aproximadamente 23 y 47 minutos para los protocolos US y MS, respectivamente (contando entrada en calor), mientras el tiempo de ejecución real fue de 2.5 y 7.5 minutos, respectivamente.

Las diferencias significativas (p <0.001) se observó entre los protocolos de US y de MS para el GE bruto, neto, y relativo donde los valores obtenidos durante MS fueron mayores que los de US (Tabla 3). Sin embargo, el GE bruto, neto, y relativo por minuto no fueron significativamente diferentes entre los protocolos.

Gasto Energético para los protocolos de US y de MS.

Tabla 3.

* P ≤0.05 entre los protocolos de US y de MS.

Las diferencias sexuales (p <0.001) se observaron en el GE bruto y en el GE neto totales, y en el GE bruto y neto por minuto donde los valores en los hombres fue significativamente mayor que en las mujeres para ambos protocolos (Tabla 4). También se observaron diferencias sexuales significativas cuando se expresaron los datos del GE respecto a la LBM.

Diferencia sexual en el Gasto Energético para los protocolos de US y de MS.

Tabla 4.

* P≤0.05 entre los sexos.

El VO2 relativo, VCO2, el coeficiente de intercambio respiratorio (RER), la ventilación por minuto (VE), VE/VO2, la frecuencia cardíaca (FC), y la tasa respiratoria (RR) fueron significativamente superiores en MS que en US (Tabla 5).

Tabla 5.

* P ≤0.05 entre los protocolos de US y de MS.

Estos datos indican que la diferencia clave entre los protocolos es el volumen y la duración del ejercicio de fuerza. Es interesante observar que, el GE no aumentó en proporción al incremento en el volumen de carga. Los tiempos de protocolo totales fueron aproximadamente 23 y 47 minutos para los protocolos US y MS, respectivamente, mientras el tiempo de ejecución real fue de 2.5 y 7.5 minutos, respectivamente.

La elevación en el GE fue ligeramente más del doble mientras que el volumen de carga fue 3 veces superior en el protocolo MS. Esto puede explicarse por los intervalos de pausa más largos vistos entre las series y el ejercicio durante el protocolo MS. Otros estudios han demostrado que cuando hay un protocolo entero, los intervalos de pausa cortos aumentan la tasa del GE mientras que los intervalos de pausa largos disminuyen la tasa de GE.

En conclusión, el hallazgo saliente del presente estudio indica que el volumen significativamente afecta las respuestas metabólicas y cardiovasculares al ejercicio de fuerza.

El protocolo de tren superior de MS con 5 ejercicios utilizado en el presente estudio produjo más del doble del GE bruto y neto que el protocolo US, así como un mayor RER, VE, VO2 relativo, VE/VO2, y FC. Sin embargo, la tasa de GE no fue afectada por el volumen del ejercicio de fuerza. Además, las comparaciones del sexo demostraron que los hombres tuvieron un GE absoluto y relativo significativamente superior que las mujeres y estas diferencias permanecieron presentes cuando el GE fue expresado respecto a la LBM. Estos resultados tienen implicaciones directas con respecto a la prescripción del ejercicio de fuerza donde un mayor gasto energético es una meta para potencialmente aumentar las reducciones de peso/grasa corporal. Se necesitan estudios más extensos que investiguen el GE de otros protocolos de ejercicio de fuerza y de protocolos mixtos que combinen modalidades diferentes de entrenamiento.

También exponemos un breve trabajo como enexo, que puede ser considerado un estudio adicional al antes comentado pero del grupo de estudio de B.C. Scott…


Este proyecto de investigación analizó el costo total de energía usando 5 ejercicios diferentes; sentadilla, press de banco inclinado, peso muerto, elevación de talones, y encogimientos de hombros. El gasto energético del total tomó en cuenta el lactato sanguíneo (anaeróbico) y los costos energéticos de consumo de oxígeno del ejercicio y de la recuperación (aeróbico). Al comparar estos 2 componentes, así como los ejercicios, los sujetos realizaron 2 veces un protocolo de 30 segundos de levantamiento en días separados. Este estudio de investigación comparó las diferencias sexuales entre el trabajo total para todos los levantamientos y los costos energéticos totales. Ellos suponen que habría diferencias con las mujeres que tienen un costo energético inferior para cada ejercicio, quizás debido a una masa de tren inferior.

Los métodos

Este estudio consistió en sujetos varones y mujeres entre 18 y 30 años de edad. Los sujetos fueron en 3 ocasiones separadas al laboratorio. La primera visita fue una revisión global de los protocolos y registros (historia de salud, peso levantado, altura y peso corporal). La 2d visita empezó el procedimiento de evaluación del ejercicio. Después de obtenerse el lactato sanguíneo de reposo, los sujetos eran conectados al dispositivo metabólico para que el consumo de oxígeno sea medido. De acuerdo al ejercicio, ocurría un período de descanso sentado o parado de 5 minutos. Los sujetos comenzaban levantando su peso del ejercicio seleccionado al ritmo de 3 segundos por repetición durante 30 segundos de ejercicio. Después de que el sujeto completaba la serie inmediatamente se sentaban. Después de 2 minutos de pausa, el lactato sanguíneo máximo era obtenido y registrado mientras los sujetos continuaban descansando hasta que su consumo de oxígeno cayera por debajo de los niveles de reposo estando de pie. Las pruebas fueron promediadas, y luego los valores fueron calculados y comparados entre los hombres y las mujeres.

RESULTADOS

Los datos absolutos muestran diferencias significativas entre el trabajo total y los costos energéticos en hombres y mujeres. Esto podría atribuirse a la cantidad mayor de trabajo realizado por los hombres, comparado a las mujeres. Mirando los datos en una perspectiva relativa, no hubo ninguna diferencia importante entre los costos de energía aeróbica y anaeróbica entre hombres y mujeres. Este punto de vista es más preciso basado en la creación de un estándar igual a través de comparaciones porcentuales.

Ellos concluyen que no hay ninguna diferencia notable en la magnitud de los costos de energía aeróbica y anaeróbica entre hombres y mujeres.


Esta temática formará parte de la Webinar 'Costo Energético durante Sesiones de Entrenamiento de la Fuerza' en la semana próxima.


Bibliografía

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Krieger, JW. Single vs. multiple sets of resistance exercise for muscle hypertrophy: a meta-analysis. J Strength Cond Res 24: 1150-1159, 2010.

Marx, JO, Ratamess, NA, Nindl, BC, et al. The effects of single-set vs. periodized multiple-set resistance training on muscular performance and hormonal concentrations in women. Med Sci Sports Exerc. 2001; 33: 635-643.

Mookerjee S., Welikonich M.J., Ratamess N.A. Comparison of Energy Expenditure during Single vs. Multiple-Set Resistance Exercise. J Strength Cond Res. 2015 Oct 6. [Epub ahead of print]

Ratamess, NA, Falvo, MJ, Mangine, GT, Hoffman, JR, Faigenbaum, AD, Kang, J. The effect of rest interval length on metabolic responses to the bench press exercise. Eur J Appl Physiol 100: 1-17, 2007.

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