Galdames-Maliqueo, Huerta-Ojeda, Chirosa-Ríos, Cáceres-Serrano, and Reyes-Amigo: Efecto de un método de Entrenamiento Intervalado de Alta Intensidad sobre el consumo máximo de oxígeno en escolares chilenos

Efecto de un método de Entrenamiento Intervalado de Alta Intensidad sobre el consumo máximo de oxígeno en escolares chilenos

Effect of a High-intensity Interval Training method on maximum oxygen consumption in Chilean schoolchildren

Resumen

Abstract


Introducción

Chile se vio sorprendido por los malos resultados obtenidos en el Estudio Nacional de Educación Física del año 2014. En dicha evaluación, además de evidenciarse resultados "no satisfactorios" en las pruebas de salto a pies juntos, abdominales cortos, flexión de tronco adelante y Test de Course Navette (t-CN), quedaron expuestos los altos índices de sobrepeso y obesidad en estudiantes de edad puberal. Esta medición reveló que el 68% de la población escolar (mujeres y hombres) presentan una condición "necesita mejorar" en su consumo máximo de oxígeno (VO2max)1.

El VO2max es considerado como un marcador de la condición física y la buena salud, independiente de la edad y el género2. En un estudio publicado el 2012, Mayorga-Vega et al.3, concluyeron que los niños y niñas de 10-12 años sin sobrepeso presentan mayores valores de VO2max que sus pares con sobrepeso u obesidad. Es un hecho que el VO2max refleja el funcionamiento del sistema cardiorrespiratorio, siendo este sistema uno de los componentes más estudiado por los profesionales de las ciencias del ejercicio en las últimas dos décadas4. Tanto es así, que Ramírez-Lechuga et al.5, debido a los bajos niveles de VO2max evaluados, sugirieron de forma urgente la puesta en marcha de programas de entrenamiento que mejoren la capacidad aeróbica de los adolescentes; más aún, con el fin de obtener mejores estándares de condición física, y con esto mejor salud y calidad de vida.

En el año 2010 la Organización Mundial de la Salud cambió la recomendación de actividad física en poblaciones de 5 a 17 años, sugirió una actividad física diaria de al menos 60 minutos con una intensidad de moderada a vigorosa6.

Varios estudios coinciden que la resistencia aeróbica es un indicador de salud1-3,7,8 y que altos Índices de Masa Corporal (IMC), junto a elevados porcentajes de grasa corporal se relacionan inversamente con la capacidad cardiorrespiratoria en escolares9. Sumado a lo anterior, se ha evidenciado que los mayores cambios funcionales que pueden favorecer al mejoramiento de la capacidad, se deben realizar en fase sensible de la resistencia (entre los 11 y los 15 años), ya que es en esta etapa donde se ve una mayor efectividad en la capacidad de entrenamiento aeróbico10.

La Velocidad Aeróbica Máxima (VAM), es un parámetro de intensidad que permite desarrollar la potencia aeróbica máxima. La VAM es un parámetro fisiológico importante, ya que implica conocer la velocidad porcentual de carrera a que está siendo sometido un sujeto11. Actualmente, se han aplicado métodos de entrenamiento utilizando estos parámetros12,13. Una prueba de campo indirecta que permite obtener la VAM es el t-CN4, si bien, el t-CN ha sido aplicado por Agencia de Calidad de la Educación para estimar el VO2max en escolares chilenos1, las cargas de trabajo basadas en la VAM obtenida a través de esta prueba de campo no han sido del todo empleadas en escolares. Por lo tanto, se desconoce si es posible mejorar el VO2max en poblaciones escolares de octavo año básico, aplicando un método de Entrenamiento Intervalado de Alta Intensidad, (HIIT por sigla en inglés) basado en la VAM obtenida a través del t-CN adicional a la clase de Educación Física.

El objetivo principal del estudio fue analizar el efecto de un método HIIT basado en la VAM obtenida a través del t-CN sobre el VO2max en escolares chilenos. Como objetivo secundario, se evaluó el tiempo máximo realizado en el t-CN por los escolares.

Materiales y métodos

Este estudio es de tipo cuasi experimental con pre test y post test, mientras que el protocolo aplicado fue un HIIT basado en la VAM4 obtenida a través del t-CN.

La muestra estuvo constituida por 32 adolescentes varones de octavo año básico del sistema escolar chileno. Esta muestra fue escogida de manera no probabilística. Una vez realizado el pre test, los sujetos fueron ordenados por rendimiento y asignados tanto al grupo experimental (GE) (16 casos) como al grupo control (GC) (16 casos) por conveniencia (impares al grupo experimental y pares al grupo control) (Tabla 1). Antes de comenzar la aplicación del tratamiento, tanto los padres como los adolescentes firmaron un consentimiento y asentimiento informado respectivamente.

Tabla 1. Características de la muestra (media ± DS)
Grupo experimental (n = 16)Grupo control (n = 16)
Edad (años) 13,1 ± 0,313,4 ± 0,5
Estatura (cm)166,6 ± 7,1161,9 ± 4,3
Peso (Kg)56,5 ± 7,956,0 ± 6,9
IMC (Kg/m2)20,3 ± 2,621,3 ± 2,6

[i] IMC (índice de masa corporal); DS (desviación standard)

Procedimientos

El peso y la estatura se midieron con la balanza y estadiómetro Health o Meter Professional(r), mientras que el control del tiempo máximo realizado en el t-CN se midió con un cronómetro manual Casio HS-70W(r). Para evaluar el VO2max antes y después de aplicado el HIIT, se aplicó el t-CN. Posteriormente, para cada sujeto se obtuvo la VAM4 y el VO2max14 a través del t-CN. Sin embargo, y pese a que en este estudio no se realizó una cuantificación de horas entrenamiento físico extras para ninguno de los grupos, se sugiere aplicar un cuestionario para el recuento de estas actividades durante el desarrollo de la intervención.

El HIIT aplicado tuvo una duración de 16 sesiones. Para la intervención con el GE, la aplicación del HIIT se realizó de la siguiente manera: se confeccionó un recorrido con un largo de 20 m. El recorrido consistió en desplazamientos lineales con cambios de dirección de 180 grados terminado los 20 m. En relación al número de cambios de dirección, estos iban en relación a la distancia que debía recorrer cada sujeto en los 10 s de estímulo. Por ejemplo: si un sujeto en 10 s debía recorrer 36 m, sólo tenía un cambio de dirección, pero si debía recorrer 44 m, debía realizar dos cambios de dirección (a los 20 m y a los 40 m). Una vez realizada la distancia por repetición en los 10 s, los sujetos caminaban hasta el punto de salida. Así completaban los 20 s de pausa, para luego realizar la siguiente repetición.

Las cargas aplicadas en el tratamiento experimental fueron individualizadas para cada participante del GE. Además, durante el desarrollo del protocolo hubo progresiones metodológicas relacionadas con la carga. Para determinar los protocolos y fórmulas para la velocidad aeróbica máxima y la estimación del consumo máximo de oxígeno en base al t-CN, se utilizaron las ecuaciones de García et al.4 y de Ruiz et al.14 respectivamente. El detalle del tratamiento experimental, y las progresiones de las cargas están reportadas en la Tabla 2 y en la Figura 1.

Tabla 2. Estructura del programa de Entrenamiento Intervalado de Alta Intensidad con base a la velocidad aeróbica máxima del Test de Course Navette
Microciclo 1 (2 sesiones)Microciclo 2 (2 sesiones)Microciclo 3 (2 sesiones)Microciclo 4 (2 sesiones)Microciclo 5 (2 sesiones)Microciclo 6 (2 sesiones)Microciclo 7 (2 sesiones)Microciclo 8 (2 sesiones)
Intensidad (VAM)100 %100 %105 %100 %105 %105 %110 %105 %
Series33333333
Repeticiones1012141112131411
Tiempo repetición (s)1010101010101010
Pausa (s)2020202020202020
Macropausa (min)22222222
Tiempo efectivo (min)5 min6 min7 min5 min 30 s6 min6 min 30 s7 min5 min 30 s
Tiempo total19 min22 min25 min20.5 min22 min23.5 min25 min20.5 min
Volumen (m)12301476180813531550167918941421

[i] VAM (velocidad aeróbica máxima); s (segundos); min (minutos); m (metros); % (porcentaje).

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Figura 1. Distribución de materiales y secuencia de recorrido de las series

Análisis estadístico

Los datos se analizaron de la siguiente manera y orden: las variables de VO2max y tiempo máximo en el t-CN, fueron sometidos a la prueba de normalidad Kolmogorov-Smirnov (K-S). Para comparar el comportamiento de las variables durante la aplicación del HIIT, se aplicó un ANOVA mixto. El tamaño del efecto (TE) para este análisis se calculó utilizando la prueba Eta Cuadrado Generalizado. Para el análisis Post hoc de ambas variables se utilizó la prueba t de Student. Él TE para este análisis se calculó utilizando la prueba d de Cohen. El análisis de datos se realizó con el software Graphpad Instat Versión 3.05(r).

Consideraciones éticas

El estudio es considerado como de riesgo mínimo de acuerdo a la Declaración de Helsinki. El estudio junto con el consentimiento y asentimiento informado fueron aprobados por el Comité de Investigación Humana de la Universidad de Granada, España.

Resultados

Aplicado un ANOVA Mixto, se evidenció una diferencia significativa en el VO2max para el GE (p < 0,0001; TE = 0,01). En el análisis Post hoc, una vez aplicada la prueba t, sólo el GE evidenció cambios significativos en el VO2max entre el pre test y post test (GE: p = 0,0001, TE = 0,379; Grupo Control (GC): p < 0,33, TE = 0,076). En relación al tiempo máximo realizado en el t-CN, el ANOVA Mixto mostró incrementos significativos en el GE entre el pre test y post test al ser comparado con el GC (p < 0,0001, TE = 0,01). En el análisis Post hoc sólo el GE presentó incrementos significativos (GE: p < 0,0001, TE = 0,080; GC: p = 0,31, TE = 0,375). Las progresiones están reportadas en la Tabla 3.

Tabla 3. VO2max y tiempos obtenidos en el t-CN para el GE y GC en pre test y post test
Análisis del VO2max a través de un ANOVA mixto
GE GC
Pre testPost testPre testPost testANOVA MixtaEta Cuadrado Generalizado
media ± DSmedia ± DSmedia ± DSmedia ± DS
VO2max. (ml·Kg-1·min-1)39,65 ± 5,9641,95 ± 6,1740,09 ± 6,3339,59 ± 6,83***0,01
Análisis del tiempo máximo en el t-CN a través de un ANOVA mixto
GE GC
Pre testPost testPre testPost testANOVA MixtaEta Cuadrado Generalizado
media ± DSmedia ± DSmedia ± DSmedia ± DS
Tiempo (s)299,1 ± 129,6350,0 ± 141,9313,3 ± 140,4301,5 ± 156,6***0,01

[i] VO2max (consumo máximo de oxígeno); t-CN (test de Course Navette); ml·Kg-1·min-1 (mililitros de oxígeno consumidos por kilogramo de peso corporal en cada minuto); s (segundos); GE (Grupo Experimental); GC (Grupo Control); DS (desviación estándar); *** p < 0.001.

Discusión

En relación al objetivo principal de la investigación, al término del Entrenamiento Intervalado de Alta Intensidad, el GE evidenció aumentos significativos en el consumo máximo de oxígeno estimado a través del t-CN. De manera paralela, el tiempo máximo de ejecución en t-CN mostró un incremento significativo al término de la intervención en el GE.

El HIIT empleado en la intervención del presente estudio, se basó en la VAM individual obtenida desde el t-CN4. Al igual que el presente estudio, existen otras investigaciones con protocolos con base a pruebas de campo15,16. Dentro de éstas, Marta et al.16, estudiaron las variaciones de VO2max posterior a un entrenamiento con el 75% de la VAM obtenida a través del t-CN. Es importante mencionar que estos investigadores usaron un método continuo y no un HIIT, por lo tanto, los resultados evidenciados en ese estudio son difíciles de comparar con los de esta investigación, más aún, los autores relacionaron los Estadios de Tanner (maduración biológica) con la influencia en la capacidad de entrenamiento de los sujetos, evidenciando que en los estadios I y II los sujetos mostraron cambios significativos en el VO2max (p < 0.01). En estudios similares, pero con adolescentes obesos con insulino resistencia, se reportó una reducción en el Índice de Masa Corporal y perímetro de cintura-cadera luego de dos meses de entrenamiento de resistencia (p < 0,001)17; desafortunadamente, en este estudio no se utilizó una VAM proveniente del t-CN para programar las cargas de entrenamiento ni el HIIT como método para desarrollar el VO2max.

Córdova et al.18, investigaron la relación entre el VO2max y los niveles de actividad física. Al término del estudio los investigadores comprobaron que los adolescentes insertos en deportes presentaron un VO2max significativamente más alto que sus pares sedentarios y activos (p < 0,001). Estos autores expusieron que un valor más elevado de VO2max en edades puberales estaría directamente relacionado con una mejor condición física en edades adultas, reduciendo así los factores de riesgo cardiovascular18. Sumado a lo anterior, Tomkinson et al.19, concluyeron que las causas de la disminución del rendimiento en las personas está ligado a la disminución de la actividad física en la comunidad, responsabilizando al avance de tecnologías que promueven el sedentarismo, además de la fácil disponibilidad de alimentos altos en calorías. Esto permite afirmar que un aumento del VO2max genera una mejora en el sistema cardiorrespiratorio, incrementando las capacidades aeróbicas de los alumnos y de forma directa la salud de la población.

Como se mencionó en párrafos anteriores, esta investigación se basó en un HIIT estructurado en la VAM obtenida del t-CN4. En relación a esto, planificar las sesiones de entrenamiento de forma individualizada, controlando variables como la intensidad, el volumen o la pausa con base a pruebas de campo, es fundamental para conseguir adaptaciones orgánicas y de condición física20,21, específicamente un incremento en el consumo máximo de oxígeno en escolares22. En un estudio realizado por Berthoin et al23, se determinó el efecto de dos programas de entrenamiento en base a la VAM obtenida del test de la Universidad de Montreal en estudiantes entre 14 a 17 años; el primer programa definido como entrenamiento moderado ocupó el 85% de la VAM, mientras que el segundo definido como entrenamiento intenso ocupó entre el 90 y el 120% de la VAM; los investigadores concluyeron que sólo el entrenamiento intenso generó cambios significativos en la VAM de hombres y mujeres (p < 0,001). Si bien el estudio de Berthoin et al23 es concluyente, estos investigadores no utilizaron el t-CN como parámetro de control y programación de cargas de entrenamiento, mientras que para este estudio fue fundamental el uso del t-CN, ya que este test es utilizado por la Agencia de Calidad de Educación para evaluar la condición física en escolares chilenos1.

Junto al estudio presentado por Marta et al16, existen otros que evaluaron y/o programaron las sesiones de entrenamiento basados en el t-CN. Así quedó demostrado en un estudio realizado por Reyes24, quien evaluó el VO2max antes y después de la aplicación de un programa de actividad física. Al término del estudio, el autor reportó cambios significativos en el VO2max (p < 0,05). Sin embargo, a diferencia de ese estudio, esta investigación usó muestras con un VO2max igual antes de la intervención, mientras que el programa quedó totalmente definido (Figura 1) (Tabla 2). Por lo anterior, cualquier tipo de modificación tanto en el VO2max como en el tiempo máximo realizado en el t-CN, fue atribuido a la aplicación del HIIT.

Conclusión

Al término de la aplicación del HIIT, el GE evidenció aumentos significativos en el VO2max. De igual manera, el tiempo máximo de ejecución en t-CN en el GE, mostró un incremento significativo al término de la intervención.

Limitaciones

Dadas las condiciones específicas de la población y el tamaño de la muestra, es aventurado hacer inferencias y extrapolaciones de los resultados para grupos etarios con similares características. Sin embargo, tanto los profesores de Educación Física como alumnos pudieron observar una mejor aplicabilidad del t-CN, ya que de esta prueba se desprendieron los programas individualizados de entrenamiento.

Conflicto de interés: Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

Referencias

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