Monitoreo de la Intensidad de los Ejercicios con Sobrecarga Realizados en el Agua con Dispositivos que Incrementan la Fuerza de Arrastre: Una Actualización

En los últimos años la ejercitación acuática ha incrementado su popularidad pero principalmente se ha utilizado para la rehabilitación y el entrenamiento aeróbico general. Ha sido difícil controlar la intensidad de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua, lo cual ha limitado su práctica. Estudios de investigación recientes han desarrollado métodos para controlar y monitorear los niveles de intensidad durante la práctica de ejercicios con sobrecarga realizados en el agua, lo cual puede incrementar su utilización tanto en las poblaciones generales como en las deportivas.

INTRODUCCION

Las respuestas y efectos fisiológicos de la práctica de ejercicios aeróbicos en un medio acuático son muy conocidos, así como también los métodos de aplicación. Sin embargo, no ocurre lo mismo con la práctica de ejercicios con sobrecarga realizados en el agua, en especial con respecto al control de la intensidad del ejercicio y la progresión de un régimen de entrenamiento para asegurar un estímulo adecuado que estimule la adaptación. Asimismo, se requieren más investigaciones para determinar todos los efectos físicos que resultan de este tipo de actividad realizada por sujetos que practican ejercicio en forma recreacional.

Las pautas más recientes asociadas con el entrenamiento con sobrecarga que se han publicado en los últimos 10 años incluyen declaraciones de posición realizadas por organizaciones muy respetadas y relacionadas al ejercicio y la salud, aunque no abordan de manera adecuada las sugerencias para el entrenamiento básico de los ejercicios con sobrecarga que se realizan en el agua tanto para sujetos que se ejercitan en forma recreacional como para atletas, aunque en la actualidad existe un cumulo mayor de investigaciones sorbe el tema. Por tanto, para incrementar el conocimiento y la práctica de estos métodos de entrenamiento tanto dentro de la comunidad científica como entre los practicantes, el propósito de esta revisión es resumir los estudios que han examinado los aspectos específicos sobre el control de la intensidad durante la práctica de ejercicios con sobrecarga realizados en el agua y su utilidad y la progresión de los programas de entrenamiento con sobrecarga en el agua.

Las directrices para llevar a cabo un programa de entrenamiento con sobrecarga en el agua son similares a las del entrenamiento de la fuerza en general (21, 30, 34). Por definición, la fuerza es la habilidad neuromuscular de superar u oponer la sobrecarga externa por medio de la producción de tensión muscular. Esta sobrecarga externa podría producirse en el entrenamiento, por ejemplo, con peso, bandas elásticas, dispositivos de aire, o incluso con movimientos en el agua. Sin tener en cuenta el material utilizado, para obtener mejoras en el rendimiento físico o la salud, es necesario producir tensión muscular para estimular los grupos musculares involucrados de manera que estos logren la adaptación. Sin embargo, esta tensión muscular debe alcanzar un umbral mínimo para crear el suficiente estrés fisiológico para producir las adaptaciones deseadas.

En general no se ha considerado al medio acuático para un entrenamiento óptimo, es posible que se deba a la falta de disponibilidad de piscinas a nivel general para este tipo de uso y a la percepción de que los ejercicios realizados en el agua pueden no producir una intensidad de entrenamiento similar a la que se obtiene con los mismos ejercicios con sobrecarga realizados en tierra firme. Sin embargo, en estudios recientes se ha comenzado a investigar si esto es cierto, y en el presente trabajo se presentarán sus hallazgos.

EJERCICIOS CON SOBRECARGA REALIZADOS EN EL AGUA CON DISPOSITIVOS QUE INCREMENTAN LA FUERZA DE ARRASTRE

Los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua son movimientos que se realizan con la inmersión tanto del cuerpo como del dispositivo de entrenamiento con el propósito de enfatizar algunas de las propiedades físicas específicas del agua (flotabilidad y fuerza de arrastre) y estimular adaptaciones positivas a nivel neuromuscular (34). Hay 2 tipos de dispositivos acuáticos principales: de flotación y superficie. La utilización de dispositivos de flotación genera tensión muscular (fuerza) cuando se mueven en contra de la fuerza de flotación (flotabilidad) (34).

Estos dispositivos son limitados para un uso general ya que es necesario tener una gran variedad de dispositivos de flotación para los diferentes niveles de fuerza de los diferentes grupos musculares del mismo individuo y para los diferentes niveles de aptitud muscular de todos los practicantes. Esto representa un problema importante puesto que es probable que un centro acuático no tenga los suficientes recursos financieros para estos dispositivos de entrenamiento. Además, hay algunos movimientos que son difíciles de realizar en una posición cómoda. Por tanto, se recomienda que se utilicen otros dispositivos acuáticos de superficie para la ejercitación y el entrenamiento (9). La utilización de dispositivos de superficie genera tensión muscular cuando el movimiento es en contra del agua. Por lo tanto, la fuerza de arrastre es la responsable de la resistencia resultante durante la utilización del dispositivo de superficie y se puede definir como la fuerza de resistencia opuesta a la dirección de movimiento de un objeto, que puede ocurrir delante o detrás del objeto que se mueve (29, 28). La magnitud de la fuerza de arrastre depende principalmente del área de superficie y de la forma del dispositivo pero también se determina por la velocidad del movimiento (cadencia) tal es así que un incremento en la velocidad del movimiento aumenta de manera exponencial la fuerza de arrastre (24, 29, 28).

Durante cierto tiempo los ejercicios con sobrecarga acuáticos se han utilizado en programas de rehabilitación muscular debido a sus beneficios intrínsicos, que incluyen la mejora del rango de movimiento, la circulación y la capacidad propioceptiva (9, 12, 37, 38). También existe evidencia presentada en algunos estudios que sugiere que los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua son eficaces para estimular las adaptaciones neurales y estructurales del sistema muscular (11, 31, 35, 40). Sin embargo la falta de un criterio metodológico que controle la práctica objetiva de los ejercicios ha resultado en que estos ejercicios no sean muy utilizados en el marco de la aptitud física (26, 30). Además, la mayoría de los hallazgos de investigación están relacionados principalmente con el entrenamiento por parte de individuos que realizaron un programa de rehabilitación o que tenían muy pocos antecedentes en el entrenamiento de la fuerza (1, 6, 35, 36, 40, 41, 43), y los resultados no se aplican con tanta facilidad a la población de individuos que se ejercitan en forma recreacional o a la población deportiva como parte de un régimen de entrenamiento de la fuerza regular. En términos generales, cuando se compara con el entrenamiento con sobrecarga en tierra firme, hay una carencia de criterios objetivos para el control y la progresión de la intensidad de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua. Además, hay otros factores, tales como la estabilidad del cuerpo en el agua, que incrementan la complejidad de la prescripción de estos ejercicios (14, 26, 30).

En general, las limitaciones en la práctica de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua incluyen la necesidad de comprender las propiedades específicas del agua y el manejo de esas propiedades, y las directrices para diseñar un programa de entrenamiento con sobrecarga. No comprender estas variables de manera adecuada, puede llevar a un mal uso de este tipo de ejercicios y a recomendaciones de entrenamiento inadecuadas. Por ejemplo, se ha sugerido que se puede utilizar un entrenamiento de nado solo para mejorar la fuerza, pero existen estudios que demuestran que el máximo nivel de activación muscular al nadar a máxima velocidad es sólo de alrededor del 35% de la fuerza máxima voluntaria contráctil (5, 7, 8), que es menor que el umbral mínimo de activación conocido para estimular las adaptaciones musculares de la población en general (44). Si bien el entrenamiento de nado sin duda es beneficioso para provocar mejoras cardiorrespiratorias y puede mejorar la fuerza de un individuo débil o que se encuentre en rehabilitación, no es suficiente para mejorar la fuerza en un individuo que se ejercita en forma recreacional.

Recientemente, en los programas de entrenamiento acuático en posición vertical con frecuencia se han incluido ejercicios con sobrecarga realizados en el agua pero no ha logrado cuantificar la intensidad y el volumen de los ejercicios, la progresión del ejercicio, ni la variabilidad de los ejercicios, lo cual debe tenerse en cuenta a la hora de realizar programas de entrenamiento a largo plazo (24, 26). Si bien hay casos en los que se ha recomendado realizar los ejercicios con sobrecarga a máxima velocidad (35, 39), esta indicación sigue siendo inapropiada dado que la misma es demasiado imprecisa como para realizar una adecuada prescripción de ejercicios dado el hecho que se omite la cantidad de repeticiones (reps), los períodos de recuperación y otros aspectos específicos (9, 26). Por tanto, hay pocos estudios de investigación y aplicaciones específicas que combinen de manera objetiva todos los criterios adecuados para la prescripción de este tipo de ejercicios (31, 40, 41).

En comparación con las investigaciones y aplicaciones prácticas de los ejercicios con sobrecarga en tierra firme, los cuales son muy específicos en relación con las variables del diseño del programa, las sugerencias para un programa de ejercicios con sobrecarga realizados en el agua son muy generales. Esto puede resultar en programas que no sean seguros o que puedan no estimular las respuestas fisiológicas adecuadas para el entrenamiento. La falta de una metodología específica ha limitado el incremento del conocimiento y la aplicación de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua porque es difícil reproducir estudios con metodologías imprecisas, por lo que se ha visto restringido el desarrollo de programas de entrenamiento con sobrecarga realizados en el agua.

CRITERIOS PARA CONTROLAR LA INTENSIDAD CON DISPOSITIVOS QUE INCREMENTAN LA FUERZA DE ARRASTRE

Al utilizar los criterios fundamentales que figuran debajo, y que se basan en los hallazgos de investigaciones recientes [Tabla 1; (40,41)], es posible hacer recomendaciones objetivas para el diseño de programas que incluyan ejercicios con sobrecarga realizados en el agua con dispositivos que incrementen la fuerza de arrastre (DIDF):

1. El entrenamiento de fuerza en el agua debe realizarse con DIDF. Por tanto es necesario tener un control combinado de: (a) el ritmo del movimiento o cadencia, (b) el tamaño del DIDF, (c) la longitud de la extremidad que se utiliza durante el ejercicio, (d) la posición hidrodinámica del segmento en movimiento y el dispositivo utilizado, y (e) la percepción del esfuerzo con la cantidad de repeticiones predeterminada. La percepción del esfuerzo es la valoración determinada previamente del esfuerzo que se percibe en los músculos activos utilizando la Escala de Ejercicios con Sobrecarga OMNI para los músculos activos (OMNI-RES AM) (17, 18, 23,32).

Tabla 1. Resúmenes de estudios recientes que respaldan las recomendaciones metodológicas.

2. Los practicantes deben realizar los movimientos con DIDF a un ritmo que se pueda identificar mediante una cadencia de pulsos por minuto. Este ritmo debe predeterminarse en función del número deseado de repeticiones para el nivel de esfuerzo deseado. Este ritmo se puede marcar utilizando dispositivos que emiten sonido o destellos de luz y muestran la cadencia correcta (variaciones de un metrónomo). Se sabe que la resistencia que provee el agua siempre es la misma cuando los movimientos se realizan al mismo ritmo y el movimiento se lleva a cabo de la misma manera. Si se incrementa el ritmo del movimiento, la resistencia del agua también aumenta de manera cuadrática.
3. Si las repeticiones prescritas y la percepción del esfuerzo no pueden llevarse a cabo con un DIDF específico y al ritmo de movimiento deseado, se puede utilizar un DIDF más grande. El tamaño del DIDF sólo debería incrementarse hasta la medida necesaria para mantener el ritmo de movimiento prescrito y alcanzar la cantidad de repeticiones y el nivel de esfuerzo deseados. Con la mejora de los niveles de aptitud muscular de los individuos, se puede incrementar el tamaño del dispositivo de manera progresiva para mantener la cadencia de movimiento y la cantidad de repeticiones deseadas. Si se mantiene el ritmo del movimiento pero se incrementa el tamaño del dispositivo, entonces es necesario que el ejercitante genere más fuerza muscular para mantener este ritmo; de esta manera, se incrementa la intensidad del ejercicio.
4. Otra opción para incrementar la intensidad del ejercicio sin aumentar el tamaño del DIDF es incrementar el ritmo del movimiento. Esta solución evita, de manera temporaria, la necesidad de cambiar el DIDF a un tamaño más grande cuando los ejercitantes mejoran su aptitud muscular, ya que en algunas situaciones no se dispone de un dispositivo más grande. Esta opción es atractiva como una manera más económica de incrementar la intensidad del ejercicio porque no es necesario tener una variedad de DIDF. No obstante, se llegará a una instancia en la sea necesario incrementar el tamaño del dispositivo porque la velocidad de movimiento requerida (para mantener la intensidad) con un dispositivo determinado excederá la habilidad de la extremidad para completar de manera mecánica el rango de movimiento con la suficiente rapidez, la cual no se debe a una falta de fuerza.

Estas pautas son similares a aquellas que se utilizan en el entrenamiento con sobrecarga en tierra firme, que a menudo recomiendan un ritmo de movimiento constante y el ajuste del peso utilizado para alcanzar una cantidad predeterminada de repeticiones, a menudo cerca de o ante una pérdida muscular, para un determinado objetivo de entrenamiento, como la hipertrofia, la fuerza, la resistencia muscular, o la potencia (17).

Como ejemplo práctico, se recomienda tomar en cuenta los siguientes pasos para determinar la intensidad de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua y sus posibles efectos durante una sesión de entrenamiento de la fuerza realizado en el agua:

1. Determinar el rango de repeticiones deseado en base a la historia de entrenamiento y los objetivos de los sujetos. Al igual que con el entrenamiento con sobrecarga terrestre, las repeticiones bajas (4-6) se concentrarían más en el desarrollo de la fuerza, mientras que las repeticiones intermedias (6, 7, 9, 13, 14, 10, 11) se concentrarían más en hacer hincapié en los sistemas metabólico y hormonal (resultando potencialmente en algún tipo de hipertrofia) y las repeticiones más altas (11, 12, 17, 15) se concentrarían más en la resistencia muscular local (22). Deberían utilizarse series y períodos de recuperación similares a los del entrenamiento con sobrecarga terrestre.
2. Determinar el nivel de esfuerzo deseado utilizando la escala OMNI-RES AM, cuyo rango va de 0 a 10, o de muy fácil a muy difícil (32). Con algunos ejercicios o en determinados días, es posible que se desee realizar las series en diferentes niveles de percepción de esfuerzo (3). Por ejemplo, al comienzo de un programa o cuando se realiza un ejercicio nuevo, un nivel más apropiado podría ser 4-5 (algo fácil). Luego de realizar los ejercicios por varias sesiones, se podría incrementar el nivel a 6-7 (algo difícil), y con levantadores más avanzados, el nivel podría alcanzar un 8-9 (difícil). Las variaciones en el nivel de esfuerzo percibido podrían fomentar la variación en el diseño de los programas de entrenamiento (42). Si se puede alcanzar el valor de la Escala de Ejercicios con Sobrecarga OMNI (OMNI-RES) pero no se llega a la cantidad de repeticiones que se tienen como objetivo, o lo opuesto, se debe interrumpir la serie de ejercicio y realizar las modificaciones necesarias.
3. Una vez que se haya determinado el nivel de esfuerzo percibido y la cantidad de repeticiones que se tienen como objetivo, se debe seleccionar el DIDF apropiado. Es probable que este proceso incluya algún tipo de ensayo y error, tanto en la selección del DIDF como en la determinación de la cadencia, pero esto resulta más fácil cuando el ejercitante progresa a lo largo del programa de entrenamiento. La cadencia debería ser la máxima posible, la cual aún le permite al levantador completar la cantidad de repeticiones que se tienen como objetivo con el dispositivo elegido y al valor de OMNI-RES deseado sin que se retrase el ritmo. El ritmo del movimiento se puede obtener mediante un dispositivo que emite sonidos o destellos de luz, y las cadencias por lo general van entre 44 y 64 pulsos (o golpes) por minuto (dependiendo del ejercicio) cuando, por ejemplo, se desean realizar 10 repeticiones en un nivel de esfuerzo clasificado como “un tanto difícil”.

La Tabla 1 muestra un resumen de los últimos estudios que ha realizado nuestro grupo de investigación para confirmar la validez de la metodología que se presenta en este artículo con el fin de controlar la intensidad durante la práctica de ejercicios con sobrecarga realizados en el agua.

Otros factores relacionados con el entrenamiento con sobrecarga acuático incluyen la falta de acciones musculares excéntricas y la dificultad de mantener el control de la postura en un medio donde existen fuerzas de flotación. La mayoría de los ejercicios comunes con sobrecarga terrestre tienen acciones musculares tanto concéntricas como excéntricas (2), pero en los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua con DIDF existe una mayor participación de la acción muscular concéntrica (28,30). Aunque este aspecto pone en duda la efectividad de los programas de entrenamiento de la fuerza que enfatizan la utilización de la acciones musculares concéntricas para mejorar la fuerza y la masa muscular, uno de los primeros estudios realizados sobre el entrenamiento con sobrecarga terrestre reveló que entrenar de manera exclusiva con acciones musculares concéntricas isocinéticas era efectivo para mejorar la fuerza y la masa muscular (20). Debido a que los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua se llevan a cabo a una velocidad controlada, deberían mostrar una efectividad similar.

Se han llevado a cabo diversos estudios que han comparado directamente los dos tipos de acciones musculares y han podido confirmar que el entrenamiento con sobrecarga realizado solamente con acciones musculares concéntricas puede causar adaptaciones que son similares en términos de fuerza y masa muscular a aquellos que se obtienen con un entrenamiento que sólo utiliza acciones musculares excéntricas (4, 19, 25, 33). Sin embargo, existen estudios científicos que advierten que podría haber una susceptibilidad mayor a sufrir una disfunción excéntrica y una lesión cuando se prioriza un entrenamiento únicamente concéntrico (27), pero este aspecto en particular aún no se ha estudiado en las investigaciones que utilizaron ejercicios realizados en el agua con DIDF. Al igual que con los ejercicios en el agua en general, existen muchas investigaciones que han comparado programas terrestres (con acciones musculares concéntricas y excéntricas) con programas acuáticos (con acciones musculares concéntricas), y han quedado demostradas la efectividad y la seguridad del entrenamiento acuático (6, 16, 31, 35, 40, 41).

La dificultad de mantener la postura corporal incrementa la necesidad de estabilización del tronco durante la práctica de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua (13,10). Cuando se instruye a los individuos para que se coloquen en la posición más estable posible con el fin de contrarrestar algunas de las fuerzas que se generan al mover el dispositivo de superficie en el agua, parte de esta inestabilidad se atenúa. Por último, la aplicación de esta información en principio abordó el entorno de entrenamiento en el que hay 1 solo ejercitante con 1 entrenador. En realidad los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua son igualmente apropiados para utilizar en el marco de una clase. Por esto, la cadencia tendría que ser la misma para todos, y lo único que puede variar entre los participantes es el tamaño del DIDF, que puede que no sea óptimo para las adaptaciones fisiológicas máximas para cada persona (9, 40).

CONCLUSIONES

El entrenamiento con sobrecarga en un medio acuático tiene mayores desafíos con respecto al control de la intensidad del ejercicio. Esto ha limitado su uso para la población en general y los atletas. Han surgido dudas respecto de cómo se puede mantener la intensidad en el marco de una sesión y entre sesiones o cómo incrementar o reducir de mejor manera la intensidad, dependiendo de las necesidades específicas y los objetivos de entrenamiento de un individuo. Las investigaciones más sólidas que utilizaron DIDF han combinado la utilización de algún tipo de control estandarizado de la velocidad o el número de repeticiones con los criterios subjetivos de los ejercitantes.

Se ha demostrado que la intensidad del ejercicio se puede controlar con la cuantificación del ritmo del movimiento junto con la percepción del esfuerzo del movimiento (OMNI-RES AM) adaptada a la cantidad de repeticiones que se tienen como objetivo (15). Con esta combinación, es posible controlar la intensidad aplicada en cada serie, cada ejercicio y cada sesión. Además es posible que esta metodología se pueda aplicar a técnicas de entrenamiento más avanzado para aquellos individuos que deseen mayores resultados o un nivel más elevado de aptitud muscular. Esto es muy beneficioso para el profesional del ejercicio porque es un método objetivo de monitoreo de la intensidad de los ejercicios con sobrecarga realizados en el agua.