Modalidades de ejercicio cardiovascular indoor: ¿cuál elegir?

Guillermo Peña

Juan R. Heredia

IICEFS

La modalidad de ejercicio cardiovascular (carrera, ciclismo, natación, remo, patinaje, esquí de fondo, etc.), y por tanto la elección del medio o dispositivo utilizado para ello (cinta rodante, bicicleta, remo-ergómetro, elíptica, patines, etc.), es un componente fundamental de cualquier programa de entrenamiento cardiorrespiratorio para la mejora de la salud. Esta decisión podrá venir condicionada por distintas razones, y una de ellas -que despierta especial interés entre los usuarios- es el gasto energético de cada una de las modalidades y su comparativa. Lo cierto es que cada modalidad de ejercicio puede tener repercusiones distintas sobre el volumen de la musculatura involucrada y el tipo de demanda osteo-articular y cardiorrespiratoria solicitada, como veremos a lo largo de esta entrada. En el presente blog abordaremos la cuestión desde una perspectiva fundamental de eficacia (gasto energético, activación muscular, etc.), y no desde aquella más relacionada con la seguridad (anteriormente tratada en otra ocasión: ver aquí).

En principio, podríamos asumir que las modalidades de ejercicio que involucren mayor número de grupos musculares supondrán una mayor demanda energética e impacto metabólico, aunque esto no deba confundirnos a pensar que a priori haya unas modalidades “superiores” a otras, sino más apropiadas según sean las características, necesidades, gustos y objetivos del sujeto. Algunas de estas cuestiones serán abordadas en profundidad en el Curso on-line de Instructor de Sala de Fitness.

Algunos estudios han podido investigar comparativamente el gasto energético agudo entre distintas modalidades de ejercicio aeróbico, realizadas a la misma intensidad percibida, y en distintas poblaciones. Por ejemplo, el estudio de Hagerman et al. (1988) fue casi el primero en investigar estas cuestiones utilizando distintos ergómetros. En este caso se comparó el gasto energético entre el remo-ergómetro y la bicicleta estática, estudiando las respuestas metabólicas y cardiorrespiratorias. Los resultados indicaron que el gasto energético del remo-ergómetro fue significativamente mayor que en ciclo-ergómetro a todos los niveles de producción de potencia establecidos.

Por su parte, Zeni et al. (1996) investigaron los gastos energéticos, a partir del consumo de oxígeno, producidos por 6 modalidades de ejercicio cardiorrespiratorio indoor (bicicleta estática, cinta rodante, remo-ergómetro, bicicleta estática con brazos, simulador de escalera, y simulador de esquí), utilizando para ello el esfuerzo percibido como indicador para establecer la intensidad (RPE: 11-13). Los resultados fueron que a la misma intensidad percibida el gasto energético varió significativamente entre las distintas modalidades, siendo la cinta rodante la de mayor gasto energético producido seguida del simulador de esquí, el remo-ergómetro, el simulador de escalera, y las modalidades de bicicleta en último lugar.

Moyna et al. (2001) compararon el gasto energético entre seis modalidades de ejercicio cardiovascular (cinta rodante, dos tipos de bicicleta estática, remo-ergómetro, simulador de esquí, y simulador de escalera) a tres niveles de intensidad percibida diferentes. En todos los casos las modalidades de bicicleta fueron las que menor gasto energético produjeron, mientras que la cinta rodante y el simulador de esquí fueron los dispositivos que mayor gasto calórico produjeron en ambos sexos a la misma intensidad (RPE).

Más recientemente, el estudio de Kim et al. (2008) pudo comprobar que adultos obesos que se ejercitaron a una intensidad auto-seleccionada correspondiente a un esfuerzo percibido moderado (RPE: 11-12) en distintas modalidades (elíptica con brazos, cinta, bicicleta estática, y bicicleta estática con brazos) obtuvieron el mayor gasto energético con la elíptica con brazos, mientras que el menor gasto energético se obtuvo con la bicicleta estática. Este estudio concluyó que los aparatos donde se tiene que soportar el peso corporal y se ejercitan las extremidades inferiores y superiores simultáneamente optimizan el gasto energético durante un ejercicio de intensidad moderada auto-seleccionada en este tipo de sujetos.

Por último, Brown et al. (2010) en un estudio en el que compararon el gasto energético, el consumo de oxígeno y la respuesta cardiaca entre la cinta rodante y la elíptica a una misma intensidad moderada auto-seleccionada (RPE: 12-13), no encontraron diferencias significativas de gasto energético y consumo de oxígeno total entre ambas modalidades de ejercicio en sujetos desentrenados, aunque la frecuencia cardiaca y el porcentaje de consumo máximo de oxígeno fuera mayor en la elíptica. Si esto último es cierto, es lógico inferir que las adaptaciones centrales esperadas a largo plazo por entrenar con una elíptica o una cinta rodante a la misma intensidad pudieran ser similares. Así, Egana et al. (2004) pudieron observar que las mejoras metabólicas y cardiorrespiratorias en mujeres activas tras 12 semanas de entrenamiento, a una intensidad y volumen equivalente, fueron similares independientemente de que la modalidad utilizada fuese cinta rodante, elíptica o simulador de escalera.

En resumen, estos estudios muestran que la respuesta o demanda cardiorrespiratoria y gasto energético producido corriendo sobre tapiz y ejercitándose sobre elíptica son similares a la misma intensidad percibida, y a su vez significativamente mayores que sobre otras modalidades habitualmente practicadas en los centros de fitness (i.e.: bicicleta estática). Sin embargo, la recuperación de la fatiga muscular del ejercicio en bicicleta podría ser más rápida que de la carrera, dado que apenas existen contracciones excéntricas (Jiménez et al., 2005).

A la hora de comparar la activación muscular entre distintas modalidades de ejercicio cardiovascular, y aunque existan pocos estudios que lo hayan hecho, disponemos de algunos datos interesantes.

Sozen (2010) pudo observar las diferencias entre la elíptica, la cinta rodante y la bicicleta estática en un grupo de jóvenes deportistas saludables. Para este propósito utilizó electromiografía de superficie (EMG) sobre numerosos grupos musculares de las extremidades inferiores y superiores. Como era de esperar, la musculatura de las extremidades superiores (pectoral mayor, trapecio, bíceps y tríceps braquial) fue más solicitada con la elíptica que con las otras dos modalidades. Por otro lado, se observó que el gastrocnemio y glúteo mayor de las extremidades inferiores fueron más activados en cinta, pero que el músculo recto femoral fue más activado con la elíptica que con la bicicleta, y que la activación del vasto lateral no mostró diferencias estadísticamente significativas.

Sobre estas mismas cuestiones, Burnfield et al. (2010) al comparar la actividad muscular durante la marcha (andar) y la elíptica hallaron mayor solicitación del glúteo mayor y vasto lateral con la segunda, probablemente por la mayor inclinación del tronco y flexión de cadera, pero una menor activación en la parte medial de los isquiosurales, gastrocnemios, soleos y tibiales anteriores, es decir, la musculatura del tobillo.

Moreside y McGill (2012) observaron mayor activación muscular electromiográfica de manera global en la elíptica que andando, con mayores diferencias en los grupos musculares de la espalda y extensores de cadera. Además, estos autores observaron que debido a la posición de ligera flexión de tronco que se adopta durante la realización de la elíptica existen ligeros cambios en activación de la musculatura abdominal, siendo el oblicuo interno y el dorsal ancho los que mayor activación tienen a velocidades altas y cuando existe agarre móvil o con manos libres (dicha activación ayuda para gestionar mejor la velocidad de la elíptica y estabilizar el tronco contra la torsión que genera). Asimismo, observaron mayores niveles de activación del glúteo medio cuando se realizaba el ejercicio en elíptica con manos libres y a una velocidad y amplitud de zancada mayores. Leteneur et al. (2009) también registraron una mayor activación del erector vertebral, asociado al ángulo de flexión y momento lumbar, y un incremento de la flexión raquídea y flexión de cadera durante el entrenamiento en elíptica que exige una mayor actividad de la musculatura extensora y abductora de cadera (es por ello también que se mostrara mayor actividad del músculo glúteo mayor y medio).

Otra cuestión es la concerniente a las fuerzas de impacto contra el suelo que supone la cinta rodante versus la elíptica, así como las posibles implicaciones cinemáticas entre ambas modalidades(ya tratadas en otra ocasión por nuestro grupo: entrada). Las características de las elípticas permiten realizar el ejercicio reduciendo la carga (fuerzas de reacción y verticales) de los impactos recibidos por el sistema osteo-articular durante su ejecución en comparación con la carrera (Porcari et al., 1998; Lu et al. 2007). Este fenómeno se debe a que el movimiento esencial de la elíptica es una combinación entre el movimiento cíclico de la bicicleta y el movimiento lineal del escalador, generando un movimiento conocido como patrón elíptico (Chulvi y Masiá, 2010), donde la masa corporal está constantemente apoyada sobre los pedales sin resultar ninguna “fase aérea” y por tanto de impacto contra el suelo. Esto supone menor estrés articular y fuerzas de reacción para las articulaciones hasta 2 veces menores que en la carrera (Lu et al., 2007; Burnfield et al., 2010). Este hecho, junto a que reproducen una respuesta cardiaca, un consumo de oxígeno máximo y submáximo, y un gasto calórico similar a los alcanzados en cinta a niveles equivalentes de esfuerzo percibido, hace que estos aparatos sean una buena alternativa a la carrera desde este punto de vista (Green et al., 2004; Dalleck et al., 2006; Brown et al., 2010). Además, algunos modelos incorporan al movimiento con las piernas el movimiento de los brazos, lo que colabora a poder incrementar la implicación muscular y el gasto calórico como hemos comentado anteriormente.

Por otro lado, algunos estudios han podido comprobar que las diferencias biomecánicas generadas por los cambios de inclinación de la rampa de las máquinas elípticas hacen que haya mayor similitud con caminar en la configuración de rampa baja pero mayores similitudes con el ciclismo en la configuración de rampa más alta (Knutzen et al., 2010). Del mismo modo,Damiano et al. (2011) vieron que la modalidad elíptica no sólo tenía mayor similitud cinemática a la marcha (andar) que la bicicleta, sino que también suponía mayores cargas verticales para las extremidades además de requerir de la coordinación de los brazos.

Conclusiones finales.

Si la modalidad de ejercicio en elíptica se utiliza para el entrenamiento y preparación de modalidades outdoor de resistencia como el correr, se debe considerar el trabajo mínimo realizado por los flexores plantares y estabilizadores del tobillo en su conjunto. Además, la fuerza flexora plantar está a menudo limitada en los mayores, y la prescripción del ejercicio debe abordar/complementar esta limitación de los dispositivos elípticos cuando se trabaja con este tipo de poblaciones (Knutzen et al., 2010). Sin dejar de reconocer las diversas limitaciones de los resultados vertidos por las distintas investigaciones realizadas con elípticas (diferencias entre modelos, en particular cuando se incluye la participación o no de los brazos, y diferencias en la inclinación de la rampa e inclinación del tronco, entre otras), los datos en conjunto invitan a sugerir la elección de la elíptica como dispositivo de entrenamiento cardiovascular en sujetos con limitaciones ortopédicas, principalmente de los miembros inferiores, o en personas que requieran entrenamiento de bajo impacto articular, como puede ser entre los obesos y los afectados de osteoartritis de rodilla donde deban evitarse las cargas compresivas sobre las articulaciones del miembro inferior (Chulvi y Masiá, 2010). Sin embargo, y en contrapartida, aquellos sujetos que puedan verse favorecidos por la inclusión del impacto articular para tratar de incrementar la tasa de remineralización ósea (↑densidad mineral ósea), y no presenten una contraindicación para ello, deberán incluir la cinta rodante como modalidad cardiovascular principal.

Pero más allá de las virtudes, ventajas o desventajas de cada modalidad, la selección del medio de entrenamiento cardiovascular dependerá siempre de distintos condicionantes que sólo el técnico podrá valorar para cada caso particular. Los condicionantes principales deberán ser: el historial médico de lesiones, enfermedades o limitaciones osteo-articulares, el historial/experiencia previa de entrenamiento, el estilo de vida (Actividades de la Vida Diaria y Laboral), y el nivel de aptitud física actual. Otros condicionantes importantes serán los gustos y preferencias personales de cada sujeto por unas u otras modalidades de ejercicio, la competencia motriz necesaria para poder realizar con seguridad y eficacia cada una de las mismas, y evidentemente, los medios o equipamientos disponibles para ello. Una vez más, los recursos disponibles para el entrenamiento no son mejores o peores entre sí per se, sino más o menos apropiados según el objetivo perseguido y las características de los sujetos.

Por último, si no existen razones para utilizar o descartar una modalidad concreta de ejercicio cardiovascular, la combinación de distintas modalidades durante la misma sesión de entrenamiento o a lo largo de un periodo de tiempo será una decisión inteligente para evitar el aburrimiento/monotonía y resultar más agradable y entretenido, todo lo cual puede redundar en mejorar la adherencia y cumplimiento del programa de entrenamiento.

Referencias.

1.Brown, GA, Cook, CM, Krueger, RD, and Heelan, KA. Comparison of energy expenditure on a treadmill vs. an elliptical device at a self-selected exercise intensity. J Strength Cond Res, 2010; 24(6): 1643–1649.

2.Burnfield JM, Shu Y, Buster T, Taylor A. Similarity of joint kinematics and muscle demands between elliptical training and walking. Implications for practice. Phys Ther. 2010;90 (2):1-17.

3.Chulvi-Medrano, I y Masiá Tortosa, L. Entrenamiento cardiovascular utilizando máquinas elípticas. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte, 2012;12 (45):170-178.

4.Dalleck LC, Kravitz L. Relationship Between %Heart Rate Reserve and %VO2 Reserve during Eliptica Crosstrainer Exercise. Journal of Sports Science and Medecine. 2006;5: 662-671.

5.Diane L. Damiano, PhD PT, Tracy Norman, BS, Christopher J. Stanley, MS, and Hyung-Soon Park. Comparison of elliptical training, stationary cycling, treadmill walking and overground walking. Gait Posture. 2011;34(2): 260–264.

6.Egana M, Donne B. Physiological changes following a 12 week gym based stair-climbing, elliptical trainer and treadmill running program in females. J Sports Med Phys Fitness, 2004;44: 141-146.

7.Green, JM, Crews, TR, Pritchett, RC, Mathfield, C, and Hall, L. Heart rate and ratings of perceived exertion during treadmill and elliptical exercise training. Percept Mot Skills. 2004; 98: 340–348.

8.Hagerman FC, Lawrence RA, Mansfield MC. A comparison of energy expenditure during rowing and cycling ergometry. Med Sci Sports Exerc. 1988;20(5):479-88.

9.Jiménez, A. (Coord.) (2005): Entrenamiento Personal. Bases, fundamentos y aplicaciones. INDE. Barcelona.

10.Kim J-K, Nho H, Whaley MH. Inter-modal comparison of acute energy expenditure during perceptually based exercise in obese adults. J Nutr Sci Vitaminol. 2008;54: 39-45.

11.Knutzen, Kathleen M. McLaughlin, Wren L. Lawson, Andrew J. Row, Brandi S. and Martin, LeaAnn Tyson. Influence of Ramp Position on Joint Biomechanics During Elliptical Trainer Exercise. The Open Sports Sciences Journal, 2010;3:165-177.

12.Leteneur, S, Gillet, C, Sadeghi, H, Allard, P, Barbier, F. Effect of trunk inclination on lower limb joint and lumbar moments in able men during the stance phase of gait. Clin. Biomech. 2009; 24:190–195.

13.Lu TW, Chien HL, Chen HL. Joint loading in the lower extremities during elliptical exercise. Med Sci Sports Exerc. 2007; 39(9):1651–1658.

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15.Moreside JM, McGill, SW. How do elliptical machines differ from walking? A study of torso motion and muscle activity. Clin Biomech. 2012;27:738-743.

16.Porcari JP, Zedaker JM, Naser L, Miller M. Evaluation of an elliptical exerciser in comparison to treadmill walking and running, stationary cycling, and stepping. Med Sci Sports Exerc. 1998; 30(5):S168.

17.Sozen H. Comparison of muscle activation during elliptical trainer, treadmill and bike exercise. Biol. Sport 2010;27:203-206.

18.Zeni, AI, Hoffman, MD, and Clifford, PS. Energy expenditure with indoor exercise machines. JAMA, 1996;275: 1424–1427.