Lineamientos del ACSM sobre la Intensidad del Ejercicio para la Aptitud Cardiorrespiratoria: ¿Por qué se Utilizan Incorrectamente?

INTRODUCCION

La aptitud cardiorrespiratoria, determinada de manera característica a través del máximo consumo de oxígeno (VO₂ máx.), es una medición fundamental para los fisiólogos del ejercicio. El VO₂ máx. se refiere a la tasa más alta en la que el oxígeno puede ser tomado y consumido por el cuerpo durante el ejercicio intenso (1). Tradicionalmente, la magnitud de la aptitud cardiorrespiratoria de un individuo ha sido considerada como una característica de los atletas de resistencia y como un símbolo de salud general. El VO₂ máx. elevado ha sido considerado por mucho tiempo como un atributo esencial necesario para el éxito en los eventos relacionados a la resistencia. Un estudio de referencia realizado en la Universidad Estatal de Ball State en 1960 confirmó la importancia de la aptitud cardiorrespiratoria para el rendimiento de resistencia, con resultados que demuestran una fuerte correlación entre los valores del VO₂ máx. y los tiempos de carrera de 10 millas (~16 km) (2). Adicionalmente, hay estudios que demostraron de forma consistente una relación inversa entre los valores de VO₂ máx. y el riesgo de enfermedad cardiovascular y la mortalidad de cualquier origen (3-4). De hecho, Franklin sugirió recientemente que la aptitud cardiorrespiratoria debe emplearse como el marcador principal para la estratificación del riesgo y los aspectos relacionados a la salud (5).

Dada su relación con el incremento en el rendimiento atlético y la buena salud, los parámetros de un programa de ejercicio necesarios para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria han sido estudiados extensamente, y por lo tanto se han publicado recomendaciones bien definidas (6). El Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) actualmente recomienda 20-60 minutos de ejercicio aeróbico 3-5 días/semana a una intensidad de 64/70-94% de la frecuencia cardíaca máxima, y 40/50-85% de la frecuencia cardíaca de reserva (HRR) o consumo de oxígeno de reserva (VO₂R). La intensidad del ejercicio es posiblemente el componente más crítico del modelo de prescripción de ejercicio. Si no se logran alcanzar los valores umbral mínimos se puede producir falta del efecto de entrenamiento, mientras que si la intensidad es demasiado alta podría provocar un sobreentrenamiento e impactar negativamente en la adhesión al programa de ejercicio (5).

En un estudio clásico realizado hace 50 años, sobre las recomendaciones de prescripción de ejercicio, Karvonen y colegas (7) introdujeron el concepto de HRR (diferencia entre la frecuencia cardiaca máxima y la de reposo) y observaron que existía una intensidad umbral para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria. Históricamente, la prescripción de la intensidad del ejercicio a través del consumo de oxígeno (VO₂) se ha basado en un porcentaje fijo del VO₂ máx. (8). La relación entre % HRR y % VO₂ máx. ha sido informada de manera incoherente en la literatura. En el Pronunciamiento de 1978 Cantidad y Calidad de Ejercicio Recomendadas para Desarrollar y Mantener la Aptitud Cardiorrespiratoria en Adultos Saludables, el ACSM recomendo un umbral de entrenamiento mínimo correspondiente al 60 % HRR o 50 % VO₂ máx. (9).

El trabajo del Karvonen et al. (7), es la cita para esta recomendación, aunque en este estudio el VO₂ no se realmente midió. La versión revisada en 1990 del Pronunciamiento Cantidad y Calidad de Ejercicio Recomendadas para Desarrollar y Mantener la Aptitud Cardiorrespiratoria y Muscular en Adultos Saludables nuevamente cita el trabajo de Karvonen et al. (7), sin embargo en este informe el % VO₂ máx. es considerado equivalente al % HRR, y recomiendan un umbral de intensidad de 50% HRR o % VO₂ máx. para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria (10). En contraste con el Pronunciamiento de 1990, los resultados informados en varias publicaciones de 1980 y 1990 sugieren que hay diferencias entre el % HRR y el % VO₂ máx. (11-13). Estas inconsistencias llevaron a Swain y colaboradores (14-15) a plantear el problema a mediados de 1990 en el Instituto de Bienestar y Centro de Investigación de la Universidad de Old Dominion.

Swain y Leutholtz (14) observaron que en reposo un individuo estaría en 0% de HRR, pero en un valor finito por encima del 0% VO₂ máx. dependiendo del nivel de aptitud física del individuo. Se planteó la hipótesis que el % HRR sería más equivalente al % VO₂R (diferencia entre el máximo consumo de oxígeno y el consumo de oxígeno en reposo) que al % VO₂ máx., debido al hecho de que en condiciones de reposo un individuo estaría en 0 de % HRR y 0 % de VO₂R. Swain y Leutholtz (14) lograron confirmar esta hipótesis con datos que demostraron que el % HRR es equivalente al % VO₂R, y no al % VO₂ máx., durante ejercicios de ciclismo en varones y mujeres saludables y jóvenes. De manera similar, estos resultados fueron corroborados por Swain et al. (15) en un estudio realizado con ejercicios en cinta rodante en una población joven, saludable, aunque la regresión entre % HRR y % VO₂R fue estadísticamente diferente de la línea de identidad. En consecuencia, en el Pronunciamiento del ACSM de 1998; Cantidad y Calidad Recomendadas de Ejercicio para Desarrollar y Mantener la Aptitud Cardiorrespiratoria, Muscular, y la Flexibilidad en Adultos Saludables (16) y en las ediciones subsecuentes de las Recomendaciones para la Evaluación y Prescripción de Ejercicios del ACSM (6, 8), la prescripción de la intensidad de ejercicio que se realizaba según el VO₂ comenzó a expresase en función del porcentaje del VO₂R. A partir del trabajo pionero de Swain et al. (14-15), las investigaciones más recientes realizadas, tanto en poblaciones jóvenes y saludables (17-18), como en poblaciones mayores y enfermas (19-20) han demostrado de forma consistente que el % HRR se alinea más claramente con el % VO₂R, que con el % VO₂ máx..

En una reciente edición de la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise, Pintar et al. (21) informaron que los componentes de un programa de caminatas deben seguir las Recomendaciones para la Prescripción de Ejercicio del Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM). Estos autores continuaron afirmando que según los pronunciamientos del ACSM para la Evaluación y Prescripción del Ejercicio (8), la intensidad del ejercicio debe estar entre el 50 y 85% del máximo consumo de oxígeno (VO₂ máx.). De hecho, esta declaración es una mala interpretación del pronunciamiento sobre el ejercicio del ACSM mencionado anteriormente. La sexta edición de los Pronunciamientos del ACSM para la Evaluación y Prescripción del Ejercicio (8), junto con la edición más reciente (6), afirman que la intensidad del ejercicio debe estar entre 40 y 85% del consumo de oxígeno de reserva (VO₂R), y no del % VO₂ máx. Al leer ésta mala interpretación de las recomendaciones sobre la intensidad del ejercicio del ACSM realizada por Pintar et al. (21), nos planteamos el interrogante si el error era un hecho aislado, o por el contrario, si había una mala interpretación más generalizada de las recomendaciones mencionadas. Una breve revisión de la literatura reveló de hecho, la existencia de varios casos adicionales de mala interpretación de las recomendaciones del ACSM (22-24).

Adicionalmente, estudios sobre el entrenamiento aeróbico desde la publicación de los pronunciamientos del ACSM continúan prescribiendo la intensidad del ejercicio según el % VO₂ máx., y no en base al % VO₂R (22, 25). Además del cambio realizado, hace casi 10 años, en las recomendaciones del ACSM de prescribir el ejercicio en términos del % VO₂R y no del % VO₂ máx., parecería haber inconsistencias en la literatura respecto a la adecuada interpretación y aplicación de las recomendaciones vigentes. Dado que los pronunciamientos de prescripción del ejercicio del ACSM son las recomendaciones más reconocidas por los profesionales del ejercicio, claramente existe la necesidad de comprender correctamente la magnitud de este asunto. El propósito de este estudio consistió en cuantificar la mala aplicación e interpretación de las recomendaciones vigentes de intensidad del ejercicio del ACSM, basadas en la prescripción del ejercicio en términos del % VO₂ máx. en lugar de % HRR o % VO₂R. Un objetivo secundario fue establecer las metodologías de prescripción de intensidad de ejercicio aplicadas en todos los estudios de entrenamiento publicados en la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise desde enero de 2001 hasta enero de 2007 y clasificar los resultados en métodos recomendados por el ACSM (% HR máx., % HRR, % VO₂R, RPE) y métodos no recomendados por el ACSM (%VO₂ máx.).

METODOS

Se realizó una extensa revisión de la literatura utilizando la base de datos MEDLINE para identificar estudios de investigación realizados sobre los efectos del entrenamiento físico sobre la aptitud cardiorrespiratoria (VO₂ máx.) en adultos saludables desde enero de 2000 a enero de 2007. Debido a que las recomendaciones de intensidad del ejercicio cambiaron de % VO₂ máx. a % VO₂R en 1998 (16), nosotros postulamos que los estudios publicados entre 1998-1999 podrían haber sido diseñados previamente a los pronunciamientos. Sólo se incluyeron en el análisis aquellos estudios de por lo menos 10 semanas de duración, en los cuales la aptitud cardiorrespiratoria era uno de los principales aspectos de la salud valorados. Además otros autores (14-15,18) demostraron que la diferencia entre % HRR y % VO₂ máx. no es significativa a intensidades mayores al 75%, por lo tanto sólo se incluyeron aquellos estudios en los que la intensidad de los ejercicios de entrenamiento se encontraba por debajo (o parcialmente por debajo) del 75% HRR o VO₂ máx. por lo menos en un grupo de entrenamiento. Se emplearon los siguientes términos de búsqueda: ejercicio, entrenamiento, resistencia cardiovascular, aptitud física aeróbica, aptitud cardiorrespiratoria, máximo consumo de oxígeno, % VO₂ máx., % VO₂R, consumo de oxígeno de reserva, y frecuencia cardiaca de reserva. Por último, las referencias de los artículos de investigación obtenidos fueron revisadas para la búsqueda estudios adicionales.

Los objetivos de la revisión de la literatura fueron tres: 1) identificar estudios que han mal interpretado las recomendaciones vigentes acerca de la intensidad de ejercicio del ACSM; 2) identificar ejemplos donde las recomendaciones de intensidad de ejercicio del ACSM son aplicadas incorrectamente; y 3) identificar los métodos de prescripción de intensidad de ejercicio empleados en todos los estudios de entrenamiento publicados en la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise desde enero de 2000 hasta enero de 2007. Nosotros definimos “mala interpretación” cuando en una publicación se utilizan como referencias las recomendaciones vigentes de intensidad de ejercicio del ACSM (6, 8, 16), pero se fija incorrectamente la intensidad en términos del % VO₂ máx., y no en términos del % VO₂R que es lo correcto. Otra manera adicional para identificar fuentes de mala interpretación fue revisar los libros de texto más populares relacionados a la Fisiología del Ejercicio y a la Educación Física, utilizados en la formación de los estudiantes que aún no se gradúan en nuestra propia institución. La “mala aplicación” se definió como prescribir la intensidad de ejercicio como parte de la intervención en términos del % VO₂ máx.

Nosotros también consultamos la literatura para identificar estudios que establecieron correctamente la intensidad de ejercicio siguiendo las recomendaciones vigentes de intensidad de ejercicio del ACSM (% HRR o% VO₂R). La última etapa de nuestra revisión de la literatura fue buscar a mano en todos los volúmenes y ejemplares de la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise, publicados desde enero de 2000 hasta enero de 2007, todos los estudios de entrenamiento.

Dividimos la lista obtenida en dos grupos en base al método empleado para establecer la intensidad del entrenamiento: Método recomendado por el ACSM (% HR máx., % HRR, % VO₂R, RPE) y método no recomendado por el ACSM (%VO₂ máx.). VO₂ máx.

RESULTADOS

En la tabla 1 se presenta una lista de estudios (n=6) y libros de texto (n=2) en los cuales se interpretaron incorrectamente las recomendaciones vigentes del ACSM sobre la intensidad de ejercicio. En estos trabajos publicados, los autores hacen referencia a las recomendaciones vigentes citando ya sea el Pronunciamiento de 1998 (16) o la sexta edición de las Recomendaciones para la Evaluación y Prescripción del Ejercicio del ACSM (8), refiriéndose incorrectamente a las mismas en términos del % VO₂ máx.

Tabla 1. Trabajos de investigación (n=8) que realizaron una mala interpretación de las recomendaciones de intensidad de ejercicio del ACSM.

En la Tabla 2 se presentan estudios de entrenamiento (n=20) en los que en algunos casos se aplicaron en forma correcta las recomendaciones vigentes de intensidad de ejercicio del ACSM y en otros casos se aplicaron de manera incorrecta. Un análisis de la Tabla 2 revela que en sólo 5 de los 20 estudios (25%) se usó el % HRR o % VO₂R para establecer la intensidad del ejercicio. Los estudios restantes (75%) establecieron la intensidad del ejercicio en términos del % VO₂ máx. en lugar de % HRR o % VO₂R como lo recomienda el ACSM.

Tabla 2. Síntesis de trabajos de investigación que aplicaron correctamente (n=5) e incorrectamente (n=15) las recomendaciones de intensidad de ejercicio del ACSM.

La Figura 1 sintetiza cuales fueron los métodos de control de la intensidad del ejercicio usados en todos los estudios de entrenamiento (n=33) publicados entre enero de 2001 y enero de 2007 en la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise. Algunos estudios emplearon métodos de control de la intensidad de ejercicio recomendados por el ACSM y utilizaron: HR máx. (n=7), (47-53) y % HRR (n=7), (37, 54-59). Otros estudios no emplearon los métodos de control de la intensidad del ejercicio recomendados por el ACSM y utilizaron el % VO₂ máx. (n=19), (24, 32, 36, 41, 60-71). No se identificó ningún estudio que prescribiera la intensidad de ejercicio en términos del % VO₂R.

Figura 1. Estudios de entrenamiento con diferentes metodologías aplicadas para establecer la intensidad del ejercicio, publicados entre enero de 2001 y enero de 2007 en la revista científica Medicine and Science in Sports and Exercise.

DISCUSION

El principal resultado del presente estudio fue que en base a la revisión de muchos estudios de investigación, se comprobó que en la literatura, hay una importante mala aplicación e interpretación de las recomendaciones vigentes sobre intensidad del ejercicio del ACSM. A pesar de las modificaciones realizadas en las recomendaciones del ACSM para utilizar el % VO₂R en lugar del % VO₂ máx., las recomendaciones continúan siendo erróneamente interpretadas en la literatura (Tabla 1), así como también frecuentemente se sigue utilizando el % VO₂ máx. en la metodología de estudios de entrenamiento aeróbico (Tabla 2). Además, la mayoría de los estudios de intervención de ejercicios publicados en la revista científica del ACSM Medicine and Science in Sports and Exercise continúan utilizando un método desactualizado para prescribir la intensidad de ejercicio, en vez de los métodos vigentes aconsejados por las recomendaciones publicadas más recientemente (Figura 1).

Swain introdujo el concepto de VO₂R hace 10 años y postuló que el % HRR se alinearía más estrechamente con el nuevo término que con el % VO₂ máx. (14). Investigaciones subsiguientes realizadas por Swain et al. (14-15) y otros (17-20) probaron esta idea y, en consecuencia, el ACSM modificó sus recomendaciones de intensidad de ejercicio para que reflejaran la relación más estrecha entre % HRR y % VO₂R. Según Swain et al. (15) una de las mayores ventajas de prescribir la intensidad del ejercicio en base al % VO₂R, en vez del % VO₂ máx., es que provee una intensidad relativa equivalente en individuos que tienen diferentes niveles de aptitud física. Consideremos el siguiente ejemplo de dos individuos con valores de VO₂ máx. de 25 y 50 mL.kg^-1.min^-1, respectivamente. En condiciones de reposo, el individuo con 25 mL.kg^-1.min^-1 utiliza el 14 % del VO₂ máx., mientras que el individuo con 50 mL.kg^-1.min^-1 utiliza el 7 % de VO₂ máx. Si la intensidad del ejercicio que se prescribe se fija en 50 % VO₂ máx., el individuo de 25 mL.kg^-1.min^-1 aumenta en un 36%, en comparación con el individuo de 50 mL.kg^-1.min^-1 que aumenta en un 43%, en términos de % VO₂ máx. La diferencia en los ajustes relativos en la intensidad de entrenamiento en el ejemplo anterior puede producir efectos de entrenamiento desiguales entre los dos individuos.

Por el contrario, si se utilizara el método de % VO₂R, los dos individuos aumentarían por ajustes idénticos en la intensidad relativa (15). El uso continuo del % VO₂ máx. en algunos estudios de entrenamiento plantea el interrogante de si en estas investigaciones las intensidades del ejercicio están siendo realmente controlada o no en los sujetos (Tabla 2).

En 2002, Swain y Franklin (75) en un esfuerzo por identificar la mínima intensidad umbral exigida para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria en términos del % VO₂R, realizaron una revisión de los estudios de entrenamiento con ejercicio. Los autores concluyeron que los individuos con valores iniciales de VO₂ máx. menores de 40 mL.kg^-1.min^-1 pueden experimentar un efecto de entrenamiento a niveles de intensidad tan bajos como del 30% VO₂R, mientras que los individuos con valores iniciales de VO₂ máx. mayores del 40 mL.kg^-1.min^-1 podrían necesitar exceder un umbral de entrenamiento superior al 45% del VO₂R. Dada la importancia que tiene la aptitud cardiorrespiratoria en la salud general, estos resultados aportan información importante a los profesionales del ejercicio respecto a los requisitos mínimos de intensidad de entrenamiento que deben tener los programas de ejercicios de sus clientes. Sin embargo, los autores (75) advierten que una limitación del análisis fue la transformación de la intensidad de ejercicio de % VO₂ máx. a % VO₂R utilizando los valores medios de los grupos. Ellos aclararon además que sus resultados deberían ser considerados como preliminares hasta tanto sean confirmados o rechazados por estudios posteriores que establezcan la intensidad del ejercicio en función del % VO₂R. Según nuestras observaciones, esta recomendación tan importante no ha sido estudiada posteriormente por los investigadores. Pensamos que esto es desafortunado debido a la importancia que tiene conocer la relación dosis-respuesta entre la intensidad de ejercicio y la aptitud cardiorrespiratoria, junto con la determinación del umbral de entrenamiento mínimo necesario para que se produzcan cambios positivos en este aspecto tan crítico de la salud.

El uso continuo de una recomendación de ejercicio desactualizada (%VO₂ máx.) plantea un problema que atrapó la atención en nuestra área hace casi 30 años. En el Pronunciamiento de 1978 Cantidad y Calidad de Ejercicio Recomendada para Desarrollar y Mantener la Aptitud Física en Adultos Saludables (9), se observó que aunque se habían llevado a cabo muchas investigaciones relacionadas al entrenamiento y al cuerpo humano, la falta de estandarización en la metodología del entrenamiento dificultaba la interpretación. Comentarios similares también fueron publicados en los pronunciamientos de 1990 y 1998 (10-11). Si realmente es cierto que establecer la intensidad del ejercicio de acuerdo al % VO₂ máx. somete a los individuos con diferentes niveles de aptitud física a estímulos de entrenamiento diferentes, como lo afirman Swain y col. (15), entonces muchos interrogantes importantes no han sido completamente aclarados en las investigaciones.

Por ejemplo, las investigaciones que tengan como objetivo identificar la dosis mínima (kcal^-1.sem^-1) de ejercicio necesario para provocar cambios positivos en la aptitud cardiorrespiratoria deben controlar la intensidad del ejercicio (22). Si la intensidad del ejercicio se prescribe en función del % VO₂ máx. a una población con valores iniciales de VO₂ máx. heterogéneos, los individuos realizaran ajustes desiguales del VO₂ desde el reposo al ejercicio, y por lo tanto la intensidad del ejercicio se transformará en una variable que introduce confusión y en una considerable limitación del estudio. De manera similar, aquellas investigaciones realizadas para determinar cual es la contribución de los genes a la entrenabilidad de la aptitud cardiorrespiratoria deberían controlar la intensidad del ejercicio (70). Una vez más, la prescripción de ejercicio según el % VO₂ máx. provocará intensidades de entrenamiento diferentes en los individuos con valores iniciales de VO₂ máx. que no sean equivalentes, produciendo potencialmente diferentes efectos de entrenamiento.

Identificamos dos libros de texto para estudiantes en los que las recomendaciones de intensidad de ejercicio fueron mal interpretadas por los autores (28-29). Esta observación es particularmente desconcertante debido al hecho de que estos libros de texto son empleados como importantes recursos para los futuros profesionales en nuestro campo. Si las recomendaciones de intensidad del ejercicio vigentes no son presentadas correctamente en el ámbito académico, entonces es muy probable que en el futuro continúen siendo mal interpretadas y mal aplicadas. Además, el público en general recurre a los profesionales del ejercicio para ser guiado en sus búsquedas individuales de salud y aptitud física. Las inconsistencias dentro de la literatura y entre los profesionales del ejercicio acerca de las recomendaciones de intensidad de ejercicio apropiadas, pueden producir confusión en los clientes e impactar negativamente en la adhesión y efectividad de un programa de ejercicio. Finalmente, la mala interpretación de las recomendaciones de intensidad de ejercicio vigentes refleja una mala imagen de nuestra profesión.

Conclusión

Sobre la base de los resultados presentes, concluimos que hay una considerable mala interpretación y mala aplicación de las recomendaciones vigentes acerca intensidad del ejercicio del ACSM. A pesar del cambio en las recomendaciones del ACSM que sugieren utilizar el % VO₂R en lugar del % VO₂ máx., en la literatura las recomendaciones continúan siendo mal interpretadas (Tabla 1), y se sigue utilizando frecuentemente el % VO₂ máx. en la metodología de estudios de entrenamiento aeróbico (Tabla 2). Debido a que las recomendaciones de prescripción del ejercicio del ACSM son las recomendaciones más reconocidas por los profesionales del ejercicio, es responsabilidad de los autores y revisores que en las futuras publicaciones sean correctamente interpretadas e informadas. ¿Cuál es el aporte de la genética a la aptitud cardiorrespiratoria? ¿Cuál es la mínima intensidad umbral para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria? ¿Cuál es la relación dosis-respuesta entre la cantidad de ejercicio y la aptitud cardiorrespiratoria?. Estas y otras muy importantes preguntas, van a continuar sin ser completamente respondidas hasta que en las metodologías de los estudios se estandarice la intensidad del ejercicio. De acuerdo con las recomendaciones del ACSM y de otros autores (6, 8, 14-16, 75) nosotros recomendamos que los estudios futuros prescriban la intensidad del ejercicio utilizando el % HRR o % VO₂R, en lugar del % VO₂ máx., para asegurar que todos los sujetos estén realizando ejercicio en niveles de intensidad relativa similares. Adicionalmente, nosotros recomendamos que los profesionales del ejercicio se familiaricen con las recomendaciones vigentes de intensidad de ejercicio para la aptitud cardiorrespiratoria.

Dirección para Envío de Correspondencia

Dalleck LC, PhD., Department of Kinesiology, University of Wisconsin – Eau Claire, 105 Garfield Ave, PO Box 4004, Eau Claire, WI, USA, 54702. Tel.: (715) 836-3774; Fax: (715) 836-4074; correo electrónico: dalleclc@uwec.edu.