Tres Minutos de Ejercicio Intermitente Extremo ('All-Out') por Semana Aumenta la Capacidad Oxidativa del Músculo Esquelético y Mejora la Salud Cardiometabólica

Three Minutes of All-Out Intermittent Exercise per Week Increases Skeletal Muscle Oxidative Capacity and Improves Cardiometabolic Health

Jenna B. Gillen, Michael E. Percival, Lauren E. Skelly, Brian J. Martin, Rachel B. Tan, Mark A. Tarnopolsky y Martin J. Gibala

Department of Kinesiology, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada

Artículo publicado en el journal Revista de Educación Física, Volumen 3 del año 2023.

Publicado 28 de septiembre de 2023

Resumen

Investigamos si un protocolo de entrenamiento que involucraba 3 minutos de ejercicio intermitente intenso por semana — dentro de un compromiso total de tiempo de entrenamiento de 30 minutos incluyendo precalentamiento y vuelta a la calma — podría aumentar la capacidad oxidativa del músculo esquelético y marcadores del estado de salud. Hombres y mujeres con sobrepeso/obesos pero por lo demás sanos (n = 7 de cada sexo; edad = 29±9 años; BMI = 29.8±2.7 kg/m2) realizaron 18 sesiones de entrenamiento durante 6 semanas en un cicloergómetro. Cada sesión empezaba con un precalentamiento de 2 minutos a 50 W, seguidos por sprints 3×20 segundos “all-out” contra un 5.0% de la masa corporal (potencia media: ∼450–500 W) entremezclados con 2 minutos de recuperación a 50 W, seguidos por una vuelta a la calma de 3 minutos por debajo de 50 W. El consumo pico de oxígeno aumentó un 12% después del entrenamiento (32.6±4.5 vs 29.1±4.2 ml/kg/min) y la presión arterial media de reposo disminuyó un 7% (78±10 vs 83±10 mmHg), sin diferencias entre los grupos (ambos p <0.01, efectos principales por el tiempo). Las muestras de biopsia del músculo esquelético obtenidas antes y 72 hs después del entrenamiento revelaron una mayor actividad máxima de la citrato sintetasa y del contenido de proteína de la citocromo oxidasa 4 (p <0.01, efecto principal), mientras la actividad máxima de la β-hidroxi acil CoA deshidrogenasa sólo aumentó en los hombres (p <0.05). El monitoreo continuo de glucosa medido bajo condiciones dietéticas estándar antes y 48-72 hs después del entrenamiento reveló menor concentración de la glucosa sanguínea promedio en 24hs en los hombres luego del entrenamiento (5.4±0.6 vs 5.9±0.5 mmol/L, p <0.05), pero no en las mujeres (5.5±0.4 vs 5.5±0.6 mmol/L). Esto fue asociado con un mayor aumento en el contenido de proteína del GLUT4 en hombres comparado a las mujeres (138% vs 23%, p <0.05). El entrenamiento intervalado de corta duración usando un protocolo de 10 minutos que involucró sólo 1 minuto de ejercicio duro, 3x/semana, estimuló cambios fisiológicos vinculados a la salud mejorada en adultos con sobrepeso. A pesar del pequeño tamaño de la muestra, las potenciales adaptaciones específicas del sexo fueron evidentes lo que exige una investigación más extensa.

Palabras clave: ejercicio intermitente total, capacidad oxidativa, musculo esquelético, sobrepeso, obesidad, salud

Abstract

We investigated whether a training protocol that involved 3 min of intense intermittent exercise per week — within a total training time commitment of 30 min including warm up and cool down — could increase skeletal muscle oxidative capacity and markers of health status. Overweight/obese but otherwise healthy men and women (n = 7 each; age  = 29±9 y; BMI  = 29.8±2.7 kg/m2) performed 18 training sessions over 6 wk on a cycle ergometer. Each session began with a 2 min warm-up at 50 W, followed by 3×20 s “all-out” sprints against 5.0% body mass (mean power output: ∼450–500 W) interspersed with 2 min of recovery at 50 W, followed by a 3 min cool-down at 50 W. Peak oxygen uptake increased by 12% after training (32.6±4.5 vs. 29.1±4.2 ml/kg/min) and resting mean arterial pressure decreased by 7% (78±10 vs. 83±10 mmHg), with no difference between groups (both p<0.01, main effects for time). Skeletal muscle biopsy samples obtained before and 72 h after training revealed increased maximal activity of citrate synthase and protein content of cytochrome oxidase 4 (p<0.01, main effect), while the maximal activity of β-hydroxy acyl CoA dehydrogenase increased in men only (p<0.05). Continuous glucose monitoring measured under standard dietary conditions before and 48–72 h following training revealed lower 24 h average blood glucose concentration in men following training (5.4±0.6 vs. 5.9±0.5 mmol/L, p<0.05), but not women (5.5±0.4 vs. 5.5±0.6 mmol/L). This was associated with a greater increase in GLUT4 protein content in men compared to women (138% vs. 23%, p<0.05). Short-term interval training using a 10 min protocol that involved only 1 min of hard exercise, 3x/wk, stimulated physiological changes linked to improved health in overweight adults. Despite the small sample size, potential sex-specific adaptations were apparent that warrant further investigation.

Keywords: total intermittent exercise, oxidative capacity, skeletal muscle, overweight, obesity, health

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