Introducción
Recientemente en la mayoría de las intervenciones de entrenamiento de alta intensidad se habían enfocado en correr o andar en bicicleta como estímulos de ejercicio, no obstante, se ha empezado a evaluar el entrenamiento funcional de alta intensidad (HIFT) (Greenlee et al., 2017), el cual se caracteriza por realizar altos volúmenes e intensidades en sus entrenamientos (Teixeira et al., 2020) y por ejecutarse bajo un ejercicio multimodal de forma continua o a intervalos y, a veces, se completa en un circuito (Klika & Jordan 2013; Miller et al., 2014), por lo que están diseñados para abordar múltiples dominios del fitness (Haddock et al., 2016).
Esto con el fin de mejorar la funcionalidad metabólica, el volumen máximo de oxígeno y poder optimizar el entrenamiento por medio de una mayor capacidad cardiovascular (Gómez P. y Sánchez G., 2019).
De esta manera el controlar el gasto energético durante la actividad física, es fundamental para lograr optimizar el rendimiento de los sujetos que están activos físicamente, siendo los equivalentes metabólicos un parámetro importante y totalmente proporcional a la intensidad del esfuerzo físico, es decir a mayores intensidades mayor gasto energético (Viana M. B. y Gomez P. J. 2012).
Por otro lado, el CrossFit® actualmente es considerado el modo de entrenamiento funcional de alta intensidad de mayor crecimiento (Claudino et al., 2018), por esto mismo se han desarrollado estudios para evaluar a mayor profundidad este tipo de entrenamiento desde una perspectiva fisiológica (Bellar et al., 2015), entre estas se destacan aquellas que han relacionado parámetros fisiológicos con el rendimiento en sus entrenamientos del día (WOD) (Bellar et al., 2015; Butcher et al., 2015; Bustos-Viviescas et al., 2019; Dexheimer et al., 2019; Tibana et al., 2017).
Del mismo modo, un estudio reciente identificó que aquellos ejercicios realizados con balón medicinal que tuviesen mayor cantidad de masa muscular implicada generaban un estímulo cardiometabólico (Faigenbaum et al., 2018), no obstante, son escasas las investigaciones que analicen los equivalentes metabólicos y gasto energético en sujetos físicamente activos durante una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad.
Por consiguiente, el propósito de este estudio fue analizar los equivalentes metabólicos y gasto energético en una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad en sujetos físicamente activos.
Metodología
Este estudio es un resultado secundario del proyecto “Análisis de la condición física a través de la musculación y el fitness en universitarios físicamente activos”.
Tipo de estudio
Descriptivo de enfoque cuantitativo con una muestra a conveniencia.
Participantes
Participaron 14 hombres (edad 23,21±2,26 años; masa corporal 70,52±10,61 kg; talla 1,75±0,06 m) y siete mujeres (edad 23,60±1,67 años; masa corporal 57,76±10,38
Para los criterios de exclusión se consideraron: a) presencia de cualquier enfermedad cardiovascular o metabólica que pueda afectar el rendimiento de la prueba, b) presencia de cualquier enfermedad o lesión que pueda incidir en la fuerza muscular o malestar o dolor en la valoración, o c) una experiencia no mayor a tres meses, con respecto al HIFT/CrossFit®.
Cabe resaltar que, estos participantes eran estudiantes activos de la Universidad de Pamplona (Extensión Villa del Rosario), en este caso, del programa de pregrado en educación física, recreación y deportes.
Entrenamiento del día
El WOD Karen resulta en un entrenamiento bastante intenso en el nivel cardiometabólico (Bustos-Viviescas et al., 2019), este entrenamiento del día consiste en ejecutar 150 lanzamientos de balón medicinal a pared en la menor cantidad de tiempo posible, para esta sesión de entrenamiento los hombres utilizaron un balón de 20 libras y realizaban los lanzamientos a una altura de 3 metros (10 pies), mientras que las mujeres empleaban un balón de 14 libras y lanzaban a una altura de 2,75 metros (9 pies).
La frecuencia cardiaca fue evaluada de forma fragmentada o parcial en cinco momentos de la sesión (30 rep, 60 rep, 90 rep, 120 rep, 150 rep) por medio de pulsómetros Polar H7, por lo que se promediaron los cinco registros de cada participante para establecer la frecuencia cardiaca media de toda la sesión.
Cabe resaltar que el Polar H7, es un mecanismo de alta precisión y confiabilidad, con el cual se controla el ritmo cardiaco durante la actividad física, al realizar contacto directo con unos sensores ubicados sobre la piel, específicamente en el pecho, esta información es compartida con dispositivos con bluetooth, a su vez, es resistente al agua, para luego realizar el respectivo análisis e interpretación de los datos registrados por cada sujeto (Frecuencia de muestreo: 1 s; Precisión del monitor de frecuencia cardíaca: ± 1 % o 1 p. p. m.; Rango de medición de frecuencia cardíaca: 15-240 p. p. m.).
Equivalentes metabólicos
En primer lugar, se utilizaron los datos de cuantificación de la intensidad de la sesión (frecuencia cardiaca promedio, %FC máx.) para calcular los equivalentes metabólicos (METS), de esta forma conocer el gasto calórico durante el esfuerzo.
Para determinar la intensidad de la sesión con respecto a la frecuencia cardiaca máxima (%FC máx.) se utilizó la frecuencia cardiaca máxima obtenida previamente en el test de VO2 máx. (Léger y Lambert, 1982), por otro lado, se empleó la siguiente ecuación para convertir los datos de frecuencia cardiaca relativa a consumo de oxígeno relativo (%VO2 máx.) (Swain, 1994):
%FCmáx = 0,64 x %VO2máx + 37
Posteriormente, los datos de %VO2máx fueron convertidos a valores relativos y se dividieron por 3,5 ml.kg.min para obtener los METS.
Gasto energético de la sesión
Para la predicción del gasto energético durante la sesión se empleó la ecuación desarrollada por Keytel et al., (2005) la cual es un coeficiente de correlación entre el gasto energético medido y el estimado (r = 0,913):
Gasto energético (kJ.min-1) = -59,3954 + genero x (-36,3781 + 0,271 x edad + 0,394 x masa corporal (kg) + 0,404 x VO2máx + 0,634 x frecuencia cardiaca) + (1 - sexo) x (0,274 x edad + 0,103 x masa corporal (kg) + 0,380 x VO2máx + 0,450 x frecuencia cardiaca) Donde: El sexo uno para los hombres y cero para las mujeres.
Análisis de datos
La tabulación y análisis estadístico se llevó a cabo en el paquete estadístico PSPP (Licencia libre) con un 95 % de confianza y un p-valor de 0,05, en este software se realizó una estadística descriptiva de las pruebas y datos de la sesión de entrenamiento.
Normas éticas
El presente estudio está planteado con fundamento en los parámetros que han sido determinados para el desarrollo de investigaciones con seres humanos de acuerdo con la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial (2013). Así mismo, se contempla los estándares éticos establecidos para investigaciones orientadas a las Ciencias del Deporte y del Ejercicio planteado por Harriss et al., (2017). Por otra parte, también se consideró la Resolución n.° 008430 de 1993, emitida por Ministerio de Salud y Protección Social de Colombia, Artículo 11, mediante la cual es posible clasificar el presente estudio en un riesgo mayor que el mínimo. Sumado a lo anterior, este estudio cuenta con aval del comité de ética e impacto ambiental de la universidad de Pamplona, por medio del Acta n.° 002 del 4 de marzo de 2019.
Resultados
En la Tabla 1 se observan los datos obtenidos en la prueba de campo incremental, teniendo en cuenta las variables controladas como es la frecuencia cardiaca y la estimación del Volumen Máximo de Oxígeno, identificado una FCmáx. de 195,00±7,23 p. p. m. y un VO2máx. de 52,08±3,58 ml/ kg/min. en hombres, mientras que las mujeres presentaron una FC máx. de 191,60±4,93 p. p. m. y un VO2máx. de 48,48±3,82 ml. kg. min.
Tabla 1 Frecuencia cardiaca máxima y consumo máximo de oxigeno relativa en sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad
Participantes (n = 19) | FCmáx (ppm) | VO2máx (ml.kg.min) | |
---|---|---|---|
Hombres (n = 14) | Promedio | 195,00 | 52,08 |
Desv. Est. | 7,23 | 3,58 | |
Mujeres (n = 5) | Promedio | 191,6 | 48,48 |
Desv. Est. | 4,93 | 3,82 |
La Tabla 2 posibilita evidenciar la frecuencia cardiaca promedio de los cinco registros,durante la sesión de alta intensidad controlada y su valor relativo con respecto a la frecuencia cardiaca máxima, encontrada, de forma estimada, con la ecuación predictiva, evidenciando que la intensidad relativa de la sesión fue de 92,69±2,93 % FC máx., en hombres y 93,31±3,40 % FC máx., en mujeres.
Tabla 2 Frecuencia cardiaca media e intensidad relativa en sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad
Participantes (n = 19) | FC WOD (p. p. m) | %FC máx | |
---|---|---|---|
Hombres (n = 14) | Promedio | 180,71 | 92,69 |
Desv. Est. | 8,09 | 2,93 | |
Mujeres (n = 5) | Promedio | 178,76 | 93,31 |
Desv. Est. | 7,4 | 3,4 |
Por otro lado, en la Tabla 3 se evidencia el consumo máximo de oxigeno relativo y absoluto durante el desarrollo de la sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad, en cuanto al VO2 durante el WOD Karen se puede observar que en hombres fue de 45,34±4,14 ml. kg. min y en mujeres 42,60±3,27 ml kg min, esto se traduce en un VO2 de 87,02±4,57 %VO2 máx. y 87,98±5,31 %VO2 máx., respectivamente.
Tabla 3 Porcentaje de VO2máx y VO2 relativo en sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad
Participantes (n = 19) | %VO2 máx. | VO2 Relativo (ml/kg/min) | |
---|---|---|---|
Hombres (n = 14) | Promedio | 87,02 | 45,34 |
Desv. Est. | 4,57 | 4,14 | |
Mujeres (n = 5) | Promedio | 87,98 | 42,60 |
Desv. Est. | 5,31 | 3,27 |
Seguidamente, en la Tabla 4 se presentan los equivalentes metabólicos y gasto energético obtenidos en la sesión, en hombres se presento un valor más elevado en el gasto energético y METS con respecto a las mujeres (12,96±1,18 METS vs 12,17±0,93 METS; 73,92±7,54 kJ.min-1 vs 51,89±3,15 kJ.min-1.
Discusión
El propósito de este estudio fue analizar los equivalentes metabólicos y gasto energético en una sesión, la cual tuvo una duración de 15 o 20 minutos de entrenamiento funcional de alta intensidad en sujetos físicamente activos.
En ese sentido, una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad pone en evidencia valores submaximales a maximales en sujetos físicamente activos, tal como se observó en los datos obtenidos en la prueba de campo incremental de la frecuencia cardiaca máxima y consumo máximo de oxígeno, así como la frecuencia cardiaca promedio de los registros con su valor relativo respecto de la frecuencia cardiaca máxima. Esto confirmado en las Tablas 1, 2 y 3 de los resultados. El resultado evidenciado se fortalece con el aporte positivo evidenciado en estudios como el realizado por Browne et al., (2020), quienes demostraron que el entrenamiento HIFT proporciona resultados eficientes en el tiempo para deportistas y no deportistas, del mismo modo, genera importante beneficios para la salud con este tipo de entrenamiento.
Así mismo sumado a lo anterior el entrenamiento funcional de alta intensidad en adultos jóvenes, propuesto por Willis et al., (2019) evidencia que, con el cumplimiento de las recomendaciones del ejercicio se demostró mejoras en la condición física de los participantes del estudio. Para ello, en este caso, se les realizó la evaluación del gasto energético a 20 adultos con igual número de hombres y mujeres, el formato de la sesión realizada fue HIFT la cual incluyó fase de calentamiento (~5 min), fase central (~35 min) y vuelta a la calma (~5 min). En estas sesiones, a los participantes les fue evaluado el consumo de oxígeno mediante (COSMED, L/min y ml/kg/min), la frecuencia cardíaca con (Polar RS400) y la actividad física mediante (ActiGraph GT3X+), datos que se recopilaron en intervalos de 15 segundos. Con esos datos se calcularon las kcal promedio por minuto, los METS, las kcal totales por sesión y el porcentaje de frecuencia cardíaca máxima (FC máx.).
Sumado a lo anterior estudios como el planteado por Santos et al., (2021), coinciden con los resultados de un entrenamiento funcional de alta intensidad dado que, en su estudio, el programa permitió demostrar el aumento de las tasas metabólicas en los participantes de la investigación a partir del cumplimiento del objetivo que estuvo orientado a medir el gasto energético en reposo (REE) de los participantes de CrossFit® mediante calorimetría indirecta (IC) y verificación de la ecuación predictiva más adecuada para estimar REE. Mediante la participación de practicantes de CrossFit® (18-59 años) que se sometieron a las mediciones de peso, altura, circunferencia de la cintura e índice de la masa corporal (IMC). Como resultado el estudio permitió identificar la diferencia entre hombres y mujeres; promedio de REE medido, 1583,2±404,4 kcal/d; y REE predecido, 1455,5±230,9 a 1711,3±285,5 kcal/d para reconocer el REE la mayor precisión se logró mediante la ecuación de Harris-Benedict para mujeres y la ecuación de la OMS para hombres, esto debido a que entre los hombres fue posible evidenciar como mejores ecuaciones predictivas las de la OMS, por encima de Cunningham, HarrisBenedict y Mifflin-St. Jeor. En el caso de las mujeres se demostró que la mejor ecuación predictiva fue Harris-Benedict, por encima las propuestas por la OMS y Cunningham.
Otros estudios como el de Evangelista et al., (2021), plantearon el uso de la electromioestimulación de cuerpo completo (WB-EMS), el cual, a diferencia de un entrenamiento funcional de alta intensidad, no demostró la misma efectividad, si bien, este puede ser reconocido como un método eficaz que permite un estímulo significativo en la fuerza muscular, lo cual repercute en su desempeño deportivo, al parecer, WBEMS se había considerado un posible potenciador que incide en el gasto de energía, lo cual aún sigue sin estar claro. Ahora bien, el objetivo del estudio estuvo enfocado en la evaluación del gasto energético de WB-EMS y su asociación con un entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT) de todo el cuerpo, con una población participante de 14 hombres durante 2 jornadas de ejercicio aleatorias: HIIT (ejercicios fundamentados en cargas de peso corporal total sin WB-EMS) y HIIT+WB-EMS relacionado con (ejercicios de cargas de peso corporal total que se encuentran asociados con WB-EMS). En este caso, en ambos estilos de ejercicio, los participantes realizaron HIIT de cuerpo entero con un protocolo de 3 minutos de calentamiento, seguidos de ejercicios con una estimulación de 30 segundos propuestos en 2 bloques, para ser realizados por series de 3, para cada ejercicio, con una recuperación de 15 segundos entre las series y 3 minutos en el intermedio de los bloques, en los cuales incluyeron ejercicios como saltos de tijera, sentadillas y estocadas, burpees y spider plank. En el resultado se encontraron diferencias importantes en el VO2 máx absoluto y en el VO2 relativo con una concentración de lactato y gasto energético en rangos esperados.
Como complemento a lo ya mencionado el estudio realizado por Kösemen et al., (2024), demostró que el entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) mejora, de manera positiva, el rendimiento físico, para el caso de este estudio se demostró su efectividad en deportistas adolescentes, con los cuales se evaluó el impacto del HIIT en su función miocárdica, en ese estudio se centró, de forma específica, la función del ventrículo izquierdo (VI), mediante ecocardiografía convencional y análisis de tensión específica de capa (LSS), en una población de 19 atletas adolescentes hombres con una edad media de 16,83 ± 1,29 años) que estaban vinculados en clubes de fútbol. Estos atletas adolescentes participaron en un programa HIIT centrado en correr durante 8 semanas. Finalizando el programa HIIT, se realizó prueba de ejercicio en trotadora con un mejoramiento significativo en la duración de la prueba, lo cual, además, demostró que con la implementación del entrenamiento interválico de alta intensidad se llevó a una mejora del LSS circunferencial en el VI, indicando así, que sí fue posible una adaptación fisiológica sumado a una mejor eficiencia del miocardio.
Se pudo concluir que los datos obtenidos permiten observar que con el uso de WB-EMS asociado a HIIT se genera una demanda metabólica ligeramente superior a la del control. Sin embargo, las diferencias absolutas no permiten indicar la superioridad de WB-EMS; por tanto, entre sus recomendaciones para ensayos en el futuro están el hecho de determinar los efectos que puede alcanzar el programa, planteado a largo plazo. De esta manera, al comparar con la presente investigación, se observó que los valores son superiores en relación con el estudio llevado a cabo por (Evangelista et al., 2021), pero se da, también, como conclusión, que los esfuerzos físicos de alta intensidad demandan una gran participación energética para suplir sus necesidades durante la actividad, lo cual conlleva a aumentar no solamente la frecuencia cardiaca, sino el VO2 máx. durante la sesión, lo cual se evidencia en la presente investigación.
De igual manera, cabe resaltar, que el CrossFit®, es un esfuerzo físico que no solamente comprende la fuerza, sino que se entrena paralelamente la resistencia, lo que en la literatura se conoce como trabajo concurrente, esto conlleva a que los gastos energéticos sean superiores para una alta demanda, manifestado por Schlegel (2020), en un artículo de revisión sistemática, ya que en la presente investigación se desarrolló una sesión de alta intensidad y corta duración, se observó, precisamente, esta gran demanda energética para poder llevar a cabo el esfuerzo físico con éxito, controlado a través de la frecuencia cardiaca, el volumen de oxígeno y la tasa metabólica posesfuerzo.
Pese a la escasa literatura relacionada al CrossFit®, un estudio descriptivo llevado a cabo con 62 deportistas, 31 hombres y 31 mujeres por Gogojewicz et al., (2020) donde se controló la ingesta calórica con base en las variables determinadas en la composición corporal, donde los hombres tenían un porcentaje graso de 13,7 % y las mujeres de 20,3 %, para ello se recomendó la ingesta calórica de 2300 Kcal y 1700 Kcal, respectivamente, esto controlado durante 3 días y desarrollando sus sesiones de entrenamiento de forma regular, donde concluyen que parece justificado educar a atletas y entrenadores sobre hábitos nutricionales y requerimientos individuales de energía y nutrientes, ya que, para esta modalidad deportiva, es de gran demanda energética para su desarrollo, al comparar con nuestra investigación, pese a que solo se controla una sesión de alta intensidad, observamos que los valores del consumo calórico diario están por debajo de esta investigación, donde los resultados encontrados durante la sesión son de gran demanda energética, por lo tanto, seguramente se requiere una mayor intervención con más sesiones, para conocer si el requerimiento calórico debe ser superior, pero, dando a conocer que son esfuerzos cortos e intensos que dan un gran consumo energético.
Los aportes anteriores sumados al estudio realizado por Yan & Chen (2022) en el cual se reconoció el entrenamiento de Tabata como uno de los métodos de entrenamiento intermitente de alta intensidad, energéticamente más eficaz, permite reconocerlo como una alternativa importante en la promoción de la salud. Para ello, es necesario el monitoreo efectivo del gasto de energía durante el ejercicio, como base importante para que se ajusten las actividades físicas de los deportistas y así sea posible alcanzar los objetivos de ejercicio. Este estudio se basó en la aceleración y la frecuencia cardíaca para construir una regresión lineal y un modelo de predicción de red neuronal de propagación inversa del gasto de energía de Tabata. En el estudio se contó con 45 participantes (Edad media: 21,04±2,39 años) se asignaron aleatoriamente al conjunto de datos de modelado y validación en una proporción de 3:1. Cada participante usó, simultáneamente, 4 acelerómetros (mano dominante, mano no dominante, cadera derecha, tobillo derecho), una banda de frecuencia cardíaca y un sistema de medición metabólica para completar la prueba de ejercicio Tabata. Después de obtener los datos de la prueba, la correlación de las variables se calculó y se pasó al algoritmo de red neuronal de regresión lineal y retropropagación para predecir el gasto de energía durante el ejercicio y el período de intervalo. El grupo de validación se ingresó al modelo para obtener el valor predicho y se probó el efecto de predicción. La prueba de Bland-Alterman mostró que 2 modelos caían dentro del intervalo de consistencia. El error porcentual absoluto medio de la red neuronal de retropropagación fue del 12,6 % y la regresión lineal fue del 14,7 %. Por lo cual, es posible concluir que el presente estudio permitió evidenciar los equivalentes metabólicos y gasto energético en una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad en sujetos físicamente activos, si bien, es limitado el acceso a estudios de este tipo, se pudo evidenciar que los equivalentes metabólicos y gasto energético en una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad, en sujetos físicamente activos, en una sesión de entrenamiento funcional de alta intensidad, presenta valores submaximales a maximales como resultado del planteamiento metodológico del entrenamiento.
Conclusión
Teniendo en cuenta el objetivo principal de la investigación, podemos concluir que para los esfuerzos de alta intensidad en sesiones de corta de duración, se requiere una gran demanda energética para suplir estas necesidades, las cuales van relacionadas no solamente a la condición física del sujeto, su estado de salud y alimentación, para poder cumplir con la exigencia, logrando, de esta manera, describir unas condiciones específicas al momento de realizar este tipo de actividad con sujetos sanos y físicamente activos.