EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO DE FUERZA SOBRE PARÁMETROS CARDIORRESPORATORIOS

Orquín Castrillón, F.J.¹;Torres Luque, G.² y Ponce de León, F.³

¹ Universidad Católica San Antonio de Murcia. forquin@pdi.ucam.edu

² Departamento de expresión musical, plástica y corporal. Universidad de Jaén; gtluque@ujaen.es

³ Instructor de salas de Musculación. Buenos Aires, Argentina.

Clasificación UNESCO: 2411

Recibido6 de febrero de 2009

Aceptado26 de mayo de 2009

Orquín Castrillón, F.J.; Torres Luque, G. y Ponce de León, F. (2009). Parámetros del entrenamiento de fuerza sobre parámetros cardiorrespiratorios. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte vol. 9 (35) pp. 299-311

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue conocer las adaptaciones en fuerza máxima, en consumo máximo de oxígeno (VO_2max)y en la frecuencia cardiaca (FC) submáxima de un entrenamiento en circuito intermitente con sobrecargas. Se seleccionaron 8 jóvenes varones expertos en musculación. Se realizó una valoración inicial, de 10 tests de 1RM y un test Course Navette. Posteriormente, un programa de entrenamiento de 8 semanas de duración, 3 veces por semana, utilizando un circuito intermitente con sobrecargas, y por último, se realizó una valoración final idéntica a la inicial. Los resultados mostraron adaptaciones en fuerza máxima (3,61- 21,31%), en VO_2max (10,4%) y en la FC submáxima (11,50%). Atendiendo a los resultados, el entrenamiento en circuito intermitente produce adaptaciones en fuerza máxima, en VO_2max y en frecuencia cardiaca submáxima en sujetos expertos en el entrenamiento con sobrecargas.

PALABRAS CLAVES: Entrenamiento de Fuerza, Entrenamiento en Circuito, Ejercicio Intermitente.

ABSTRACT

The aims of this study were to know the adjustments on maximum strength, maximum consumption oxygen and submaximum heart rate of a training in intermittent circuit with overload of 8 weeks of duration. Eight young males expert in the training of strength were selected. Before the beginning of the study the subjects signed a report of assent. There was realized an initial valuation consisted of tests of 1RM and course navette test. There was carried out an experimental program of 3 days for week for 8 weeks, using training in intermittent circuit with overload and a final valuation. The results showed adjustments on strength maximum (3,61-21,31%), maximum consumption oxygen (10,4%) and submaximum heart rate (11,50%). Attending to the results, the training in intermittent circuit produces adjustments on strength maximum, on maximum consumption oxygen and on submaximum heart rate frequency in subjects expert in the training with overload.

KEY WORDS: Strength Training, Circuit Weight Training, Intermittent exercise.

INTRODUCCIÓN

El entrenamiento con sobrecargas es un método eficaz para conseguir mejoras en fuerza máxima y potencia (utilizando cargas elevadas y bajas repeticiones) (Tous, 1999; Christopher et al., 2001) y/o en fuerza resistencia realizando un gran número de repeticiones con cargas moderadas-bajas (Halton et al., 1999; Torres et al., 2001; Warburton et al., 2001a; Kaikkonen et al., 2000; Harber et al., 2004; Gotshalk et al., 2004).

Además, el entrenamiento con sobrecargas también ofrece adaptaciones muy interesantes sobre la composición corporal, incrementando el tamaño de la sección transversal de las fibras musculares (hipertrofia muscular) (Ahtiainen et al., 2005; Brandenburg y Docherty, 2006; Folland and Williams, 2007) produciendo un aumento de la calidad del hueso, haciéndolo más resistente (Warburton et al., 2001b), y disminuyendo los niveles de masa grasa corporal (Ahtiainen et al., 2005).

También, el entrenamiento de la fuerza está asociado con modificaciones en el miocardio, que implican cambios positivos en la frecuencia cardiaca (FC) y respuesta del corazón (Jiménez, 2006).

Los datos referentes a las adaptaciones cardiovasculares producidas mediante un programa con sobrecargas ofrecen cierta controversia. Aunque el entrenamiento característico de la fuerza tiene mínimos efectos sobre el consumo máximo de oxígeno (VO_2máx) puede ser posible que los atletas mas fuertes sean más eficientes en sus movimientos, ya que realizan menos esfuerzo para una tarea dada, lo que deriva en una mejora de las capacidades de resistencia (Carlock et al., 2005). Pero también existen evidencias científicas que demuestran que determinados métodos de entrenamiento con sobrecargas ofrecen mejoras sobre este criterio, como es el caso del entrenamiento en circuito o Circuit Weight-Training, que según la bibliografía revisada produce aumentos en el VO_2máx entre 4-12% (Garbutt et al., 1994; Gettman et al., 1982; Kaikkonen et al., 2000; Mosher et al., 1994).

Este tipo de método de entrenamiento tiene efectos muy positivos cuando es realizado por personas sedentaria o prácticamente inactivas, procurándoles beneficiosas adaptaciones en fuerza máxima y VO_2máx. Tal vez, estas adaptaciones se deban al bajo nivel de partida de los sujetos experimentales ya que las intensidades utilizadas (20-50% RM) son inferiores a las recomendadas por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (50% RM) (ACSM, 1998). Esto explica que el rango de mejora en determinadas capacidades sea tan amplio, como por ejemplo la fuerza, que según Harber et al. (2004) tiene incrementos entre el 7 y el 32%. Cargas cercanas al 50% del RM producen mejoras en la fuerza máxima en personas desentrenadas, sin embargo, sujetos que ya tienen cierto nivel de práctica en el entrenamiento con sobrecarga necesitan de intensidades superiores al 60% de 1RM para obtener adaptaciones significativas (Hass et al., 2004).

Por otro lado, si se pretenden obtener mejoras en el sistema cardiovascular mediante el entrenamiento con sobrecargas, la bibliografía recomienda la utilización de intensidades comprendidas entre el 40-60% de 1RM, ya que producen mayores aumentos de la respuesta de la frecuencia cardiaca que con intensidades cercanas a 1 RM (Jimenez, 2006).

El objetivo de este estudio es conocer las posibles adaptaciones en la frecuencia cardiaca submáxima y en VO_2máx tras un entrenamiento en circuito intermitente con sobrecargas de 8 semanas de duración en sujetos experimentados en el entrenamiento con sobrecargas.

MATERIAL Y MÉTODO

 

Muestra

La muestra estuvo formada por 8 varones sanos (79,7 + 7 Kg. de peso, 1,73 + 0,02 m de altura y 18,06 + 3,6 % de grasa corporal, evaluado por medio de pliegues cutáneos) cuyas características se pueden contemplar en la tabla 1. Todos los sujetos fueron informados acerca de los procedimientos, riesgos y beneficios del estudio, y firmaron un informe de consentimiento previo al comienzo del mismo. Los sujetos debían cumplir con los siguientes requisitos: ser varón joven (20-30 años), no presentar ningún tipo de patología o lesión incompatible con los entrenamientos, tener una experiencia previa en entrenamientos con sobrecarga de al menos 3 sesiones/semana durante los últimos 2 años y poseer un consumo máximo de oxígeno igual o superior a 42 ml·kg^-1·min^-1. Además, los sujetos presentaban una fuerza máxima (expresada en 1RM) de más del 100% de su peso corporal en el ejercicio de press de banca y de más del 130% en el ejercicio de prensa de piernas, así como una experiencia en el entrenamiento con sobrecargas superior a 12 meses, es por esto que se consideró a la muestra como expertos en el entrenamiento de musculación (Ostrowski et al., 1997, citado en Carpinelli et al., 2004).

I.M.C.: índice de masa corporal

Por otro lado, los criterios o factores de exclusión del estudio fueron: consumir cualquier tipo de suplementación (proteínas, cretina, L-Carnitina, hidratos de carbono, aminoácidos,…) o sustancias dopantes relacionadas con el rendimiento físico (esteroides, hormonas,…), realizar otra actividad física que pudiese influir en los resultados del estudio, no respetar las pautas de entrenamiento dictadas en el estudio y no realizar dos o más sesiones de entrenamiento.

Tanto los criterios de inclusión como de exclusión fueron evaluados previamente al estudio en un total de 20 sujetos, quedando la muestra definitiva compuesta por 8 sujetos.

Procedimiento

Los sujetos experimentales realizaron una valoración inicial, un programa de entrenamiento de 8 semanas de duración y una valoración final.

La evaluación inicial se realizó durante la semana previa al comienzo del estudio, donde se realizó un test de aproximación de una repetición máxima (RM) de cada uno de los ejercicios de musculación que posteriormente se realizaron en el entrenamiento experimental. El primer día de valoración se realizó un test de RM para 5 de los 10 ejercicios que conformaban la valoración inicial (press banca plano, press banca inclinado, press banca declinado, jalón frontal, remo máquina). Para ello, los sujetos realizaron un pequeño calentamiento de ejercicio cardiovascular de 5 minutos de duración, más un calentamiento específico del grupo muscular en concreto. Debían formalizar 3 series de calentamiento previas al test máximo. La primera serie constaba de 12 repeticiones con una carga baja (que podían movilizar con facilidad al menos 20 veces). Tras un descanso de 2 minutos, una segunda serie con una carga mayor (con la que podrían realizar 12-14 repeticiones) para 8 repeticiones. Y pasados 3 minutos, una tercera serie con una carga elevada (con la que pudiesen desplazar al menos 6 veces) para 4 repeticiones. Tras ello, y pasados otros 3 minutos de recuperación, se realizó el test de RM con una carga que el sujeto no pudiese desplazar más de 4 veces.

Dos días más tarde, pasadas 48 horas de recuperación, se realizó otro test de RM de los 5 ejercicios restantes (prensa inclinada, sentadilla multipower, curl de bíceps “z”, extensiones de polea alta, remo vertical), para los que se respetaron los mismos protocolos de actuación.

Para la estimación, de forma indirecta, del VO_2máx se llevó a cabo una prueba de esfuerzo incremental de Course Navette (Leger, 1989). Este test, se realizó 72 horas después de la realización del segundo test de RM. A lo largo de toda la prueba, los sujetos portaron un pulsómetro telemétrico Polar 610, que registró y almacenó la frecuencia cardiaca cada 5 segundos. Además, se registraron las frecuencias cardíacas de los sujetos en los minutos 4, 6 y 9 del test y los minutos 1, 2 y 3 de recuperación tras la finalización del test.

Protocolo de Entrenamiento:

Los sujetos realizaron un protocolo de entrenamiento de fuerza usando el método “Circuito Intermitente con Sobrecargas” a lo largo de 8 semanas, en las que se tuvieron que ejercitar 3 veces por semanas, en días alternos (48 horas de recuperación). Este método “Híbrido” se puede definir como la unión del entrenamiento en circuito o Circuit Weight-Training creado por Morgan y Adamson en 1952 (Colado, 1996; Tous, 1999) y el entrenamiento intermitente creado por Astrand sobre la década de los 60 (Argemi, 2003).

El entrenamiento consistía en realizar cuatro ejercicios de trabajo global (press de banca, dominadas, arrancada, sentadilas), lo que conformaba una vuelta. En cada ejercicio se realizaban 3 repeticiones (lo que conllevaba una duración aproximada de 8 segundos), tras una micropausa de 10 segundos, seguían con el siguiente ejercicio. Por tanto, se dio un ratio de 1:1,2 (8´´ de trabajo muscular y 10´´ recuperación). Las cargas fueron estimadas sobre el 62% de 1RM de cada sujeto y según se desarrolló el programa de entrenamiento, evolucionaron hasta el 72% RM. El volumen de entrenamiento comenzó en 24 series o vueltas y aumentó hasta llegar a un máximo de 36 series o vueltas. La duración del entrenamiento fue de 30 minutos en su inicio y evolucionó hasta el final del programa a 42 minutos de duración. Además, la planificación del entrenamiento llevada a cabo, permitió que la sesión 1 y la 24 tuviesen misma duración y mismas características en intensidad y volumen. Ambas sesiones poseían una estructura idéntica, con lo que se pudieron comparar para conocer la adaptación al entrenamiento tras las 8 semanas de programa.

En todas las sesiones de entrenamiento se mantuvo el control de la frecuencia cardiaca por medio de un pulsómetro Polar S610, el cual registro y almacenó la frecuencia cardiaca cada 5 segundos.

Una vez finalizado el periodo de entrenamiento, se procedió a la valoración final que consistió en la estimación de 1 RM y la determinación del VO_2max siguiendo los mismos protocolos que en la valoración inicial del estudio.

Para el análisis de los datos se utilizó el paquete informático SPSS versión 14.0. Se realizó una prueba no paramétrica de Wilcoxon para 2 variables relacionadas con el fin de conocer diferencias significativas entre los resultados del pre y post test de cada una de las variables objeto de estudio y se mantuvo como valor significativo p<0,05.

RESULTADOS

En la tabla 2 se muestran los resultados medios obtenidos en el pre y postest relacionados con el cálculo de 1RM de los diferentes ejercicios, así como la mejora producida y su significación estadística.

*: p<0,05; NS: cambio no significativo (p>0,05)

En la tabla 3 aparecen los resultados referentes a la determinación indirecta del consumo máximo de oxígeno, así como la evolución de la frecuencia cardiaca en la prueba de Course Navette.

 

*: p<0,05; Lat· min ^-1: Latidos en un minuto; +: Aumento; -: Disminución; FC: frecuencia cardiaca; Rec: recuperación.

En la tabla 4 se describen las diferencias encontradas en la frecuencia cardiaca de entrenamiento de la sesión 1 y la sesión 24, además de su evolución, mejora y significación estadística, mientras que en la figura 1 se muestra la evolución de la frecuencia cardiaca media de los sujetos durante la sesión 1 y la sesión 24.

Tabla 4: Comparación Frecuencia cardiaca media de entrenamiento sesión 1 y 24 (sesiones de similares características en cuanto a la carga de entrenamiento)
	Sesión 1 lat·min-1	Sesión 24 lat·min-1	Mejora:  %	Mejora lat·min-1	Significación
Frecuencia Cardiaca media de Entrenamiento	167,73+9,32	149,58+6,61	11,50	19,8±8,37	***

***: cambio muy significativo p<0,0001

Figura 1: Comparación de la evolución media de la FC de entrenamiento entre la sesión 1 y la 24 (de similares características) de todos los sujetos experimentales. Mejora del 11,50%. Disminución de 19,8+8,37 lat·min^-1

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos muestran como 8 semanas de entrenamiento de la fuerza utilizando un método de entrenamiento en circuito intermitente con sobrecargas tienen un efecto eficaz frente a la fuerza máxima (RM), el consumo máximo de oxígeno (VO_2máx) y la frecuencia cardiaca submáxima de 8 sujetos entrenados en fuerza. Estos datos se pueden relacionar con las mejoras obtenidas en programas de entrenamiento de la fuerza de características similares, como el método en circuito con sobrecargas (Circuit Weight-Training), o el método intermitente para la mejora del VO_2máx, observando como con protocolos de duración similares obtuvieron mejoras semejantes (Garbutt et al., 1994; Kaikkonen et al., 2000; Morgan et al., 1995; Tabata et al., 1997).

Si se compara las mejoras obtenidas en VO_2máx (10,4%) tras las 8 semanas de duración del estudio, se observa que son similares a las adaptaciones al entrenamiento en circuito descritas por Kaikkonen et al., (2000) cuyo estudio presenta unas mejoras del 11% en VO_2máx tras un programa de entrenamiento en circuito de 12 semanas. También, con el mismo entrenamiento y muestra, Mosher et al., (Mosher et al., 1994) que tras 10 semanas obtienen una mejora de 3-4% en el VO_2máx. Sin embargo, un entrenamiento en circuito de 8 semanas de duración (mismo tiempo que el presente estudio) realizado por Garbutt (1994), tan sólo mejora en un 4%. Todos estos estudios mantuvieron unas intensidades medias entre el 20 y el 50% de 1RM. Por tanto se observa que, estudios que han utilizado entrenamientos en circuito con sujetos sedentarios obtienen mejoras en el VO_2máx. inferiores o similares a las obtenidas por este estudio. La gran diferencia está en las muestras utilizadas. Mientras que los estudios revisados han utilizado a poblaciones sedentarias o inactivas, el presente estudio realizó un programa de entrenamiento de 8 semanas de duración con sujetos expertos en el entrenamiento con sobrecargas consiguiendo mejoras patentes.

Por otro lado, las adaptaciones obtenidas a nivel de VO_2máx pueden ser comparadas con estudios de duración similar que utilizaron métodos de entrenamiento para la mejora de la capacidad aeróbica. Como es el caso de Tabata et al. (1997) quién obtiene un aumento del 13% en el VO_2máx tras 7 semanas realizando un entrenamiento en cinta rodante utilizando el método intermitente para la mejora del VO_2máx, con un ratio de esfuerzo y recuperación de 20 y 10 segundos respectivamente.

Cabe destacar el estudio de McDougall et al., (1998) que investigaron los efectos del ejercicio intermitente sobre el VO_2máx, realizando un entrenamiento en bicicleta ergométrica 3 veces por semana, con un trabajo de 10 series de 30 segundos de esfuerzo a una intensidad de 110% VO_2máx. Tras 7 semanas, el VO_2máx  de los sujetos se incrementó en un 9%.

En otro estudio donde se compararon 2 métodos de entrenamiento de la mejora de la capacidad aeróbica mediante ejercicios de carrera, obtuvo un incremento del 12 % del VO_2máx tras 8 semanas de programa con universitarios estudiantes de educación física (Torres et al., 2001).

Por tanto, se observa que las mejoras obtenidas en VO_2máx (10,4%) tras 8 semanas de entrenamiento en circuito intermitente con sobrecargas son similares a las obtenidas por otros métodos de mejora del VO_2máx y de carácter aeróbico y superiores a las producidas por los entrenamientos en circuito con sobrecargas (Circuit Weight-Training).

Estas adaptaciones son debidas al gran volumen de trabajo al que se somete el organismo. Los ejercicios realizados requieren de una gran participación del sistema cardiovascular, ya sea por involucrar a grandes grupos musculares o, por necesitar de otros músculos para mantener estable al sujeto. Esto sumado a una intensidad moderada-alta (62-72% RM) y un corto periodo de recuperación (10 segundos) hacen que el VO₂ durante el esfuerzo se presume, sea elevado.

A nivel cardiovascular se obtienen interesantes adaptaciones tras las 8 semanas de entrenamiento. Como se muestra en la tabla 2, la frecuencia cardiaca submáxima fue evaluada en los minutos 4, 6 y 9 del test de Course Navette y en los minutos 1, 2 y 3 de recuperación tras el test, obteniéndose una FC menor tras el periodo de entrenamiento para una misma carga de trabajo. Se obtuvieron unas disminuciones de 10,8- 8,2 y 7,4 lat·min^-1 en los minutos 4, 6 y 9 respectivamente, que si bien son inferiores a las obtenidas por Torres et al., (2001) tras 8 semanas de entrenamiento con protocolos de desarrollo de la capacidad aeróbica, donde se obtuvieron unas disminuciones entre 22 y 17,2 lat·min^-1 para el minuto 4 del test y entre 17,6 y 11,4 lat·min^-1 para el minuto 9, que si que indican, que se produjeron adaptaciones cardiovasculares significativas en cuanto a este parámetro. De esta forma, se observa un incremento del VO_2max y por lo tanto, una respuesta cardiaca más eficaz, una bradicardia ante la misma intensidad de ejercicio probablemente causada por la actividad incrementada de los nervios parasimpáticos respecto al corazón (Wilmore y Costill, 2004). La frecuencia cardiaca después de la prueba, progresiva y máxima también ofrece un ligero descenso, lo que concuerda con otros estudios, de la eficacia cardiaca ante esfuerzos de estas características después de entrenamientos de la capacidad aeróbica (Di Bello, 1987; Cousteau, 1989, Torres et al., 2001) poniendo de manifiesto que también es posible esta adaptación con programas de entrenamiento como el llevado a cabo en este estudio.

A su vez, esta adaptación se ve corroborada por las mejoras en cuanto a la FC de entrenamiento, ya que comparando la sesión 1 y la sesión 24, que tenía características totalmente similares, se observa un descenso del valor de la FC de un 11,50%.

Se ha podido observar como la FC de entrenamiento fue constante a lo largo de las diferentes semanas a pesar de ir incrementando la carga, dando información de una progresión de la carga de entrenamiento acertada, así como de una adaptación cardiorrespiratoria tras 8 semanas de entrenamiento.

Otro motivo por el cual se puede explicar las mejoras encontradas en el test de Course Navette es quelos incrementos en la fuerza están frecuentemente acompañados por incrementos en la potencia y en la tasa de desarrollo de la fuerza (Aagaard et al., 2002), y es posible que esta adaptación pueda incrementar la resistencia por medio de la reducción de la fuerza relativa aplicada a cargas relativas similares (lo que mantiene un mayor flujo sanguíneo) (Osteras et al., 2002).

Además el entrenamiento de la fuerza ha mostrado reducir la cantidad de músculos activados para una determinada carga (Ploutz et al., 1994) y por lo tanto, podría haber una menor demanda metabólica para una misma producción de fuerza (Carlock et al., 2005). Es lógico pensar que la resistencia depende tanto de los mecanismos aeróbicos como de los anaeróbicos por lo que la mejora de la capacidad anaeróbica como resultado del entrenamiento de la fuerza puede también contribuir a la mejora de la resistencia (Paavolainen et al., 1999).

CONCLUSIONES

El entrenamiento en circuito intermitente con sobrecargas tras 8 semanas de duración ofrece adaptaciones a nivel de fuerza máxima y parámetros cardiocvasculares.

Las mejoras de fuerza máxima están entre el 3 y 21% según grupo muscular, siendo las mejoras mas acentuadas en miembros inferiores.

Las mejoras en cuando al consumo máximo de oxígeno se centraron en torno al 10%, y la FC submáxima en torno al 3 – 6% de un esfuerzo progresivo y máximo. A su vez, la evolución de la FC a lo largo de las sesiones de entrenamiento comparando la primera y la última de similares características, muestra una mejora del 11,50%.

Por lo tanto, el entrenamiento en circuito intermitente es un método alternativo y eficaz para producir mejoras en la capacidad aeróbica a través de ejercicios con sobrecargas.

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