Investigando las respuestas cardiorrespiratorias al ciclo del agua

Como pueden atestiguar las personas que han tratado de correr mientras estaban sumergidas en el agua -ya sea que estuvieran usando el movimiento en la piscina como una forma de entrenamiento cruzado o simplemente persiguiendo a sus hijos por el extremo poco profundo de la piscina del pueblo- es difícil moverse bajo el agua. Ahora, imagina hacerlo en una bicicleta.

El ciclismo acuático, que es una oferta de entrenamiento grupal relativamente nueva, es esencialmente una clase de ciclismo de grupo bajo techo que se realiza mientras se está inmerso en el agua, típicamente hasta el proceso xifoide, o la punta inferior del esternón. El ciclismo en el agua proporciona un entorno de bajo impacto y la resistencia que ofrece el agua permite altos niveles de gasto de energía con poca tensión musculoesquelética en las articulaciones y los tejidos blandos.

Pero ¿proporciona el ciclismo acuático un estímulo de entrenamiento adecuado para obtener beneficios para la salud y la forma física, y cómo se compara con una clase tradicional de ciclismo en tierra? Para averiguarlo, la ACE solicitó la ayuda del Dr. John P. Porcari y su equipo de investigación del Departamento de Ejercicio y Ciencia del Deporte de la Universidad de Wisconsin-La Crosse, para completar dos estudios.

Estudio #1 Respuestas cardiorrespiratorias durante una clase de ciclismo acuático

Por Kathryn Johnson, MS, John P. Porcari, PhD, McKenzie Snustead, MS, Scott Doberstein, MS, Kari Emineth, MS, y Carl Foster, PhD.

El propósito del estudio 1 fue determinar la intensidad relativa del ejercicio y el gasto de energía durante una clase de ciclismo acuático y si el ciclismo acuático cumple con las pautas de programación de ejercicios del Colegio Americano de Medicina Deportiva (ACSM, 2018).

El equipo de investigación reclutó a 16 voluntarios aparentemente sanos con edades comprendidas entre los 19 y los 24 años. Ninguno de los sujetos tenía problemas musculoesqueléticos o cardiovasculares que se hubieran exacerbado al sumergirse en el agua o que les hubieran impedido hacer ejercicio a diversas intensidades (cuadro 1).

Los sujetos practicaron el ciclismo y la realización de diversos ejercicios utilizando la bicicleta profesional Hydrorider para familiarizarse con el ciclismo acuático hasta que el equipo de investigación los consideró competentes. Antes del entrenamiento, la altura del asiento se ajustaba para cada sujeto de manera que se sumergiera en el proceso xifoide. Cada sujeto se sentó en silencio en la bicicleta en el agua durante 10 minutos para determinar la frecuencia cardíaca en reposo (RHR).

Respuestas cardiorrespiratorias al ciclo del agua

Respuestas cardiorrespiratorias al ciclo del agua

A continuación, los sujetos completaron un entrenamiento siguiendo un DVD pregrabado de una clase de ciclismo acuático reproducido en una pantalla de ordenador situada en el borde de la cubierta de la piscina. La clase duró 50 minutos, incluyendo un calentamiento de cinco minutos y un enfriamiento de cinco minutos. Los 40 minutos de entrenamiento consistían en lo siguiente:

  • Intervalo 1-10 minutos: Similar a un patrón de entrenamiento de intervalo de alta intensidad de un minuto de ejercicio a alta intensidad seguido de un minuto de recuperación activa
  • Recuperación – 2 minutos: Ciclismo contra la resistencia a la luz
  • Ejercicio de brazo – 6 minutos: Varios golpes y movimientos de brazo en el agua realizados simultáneamente con un cómodo ritmo de pedaleo base de 70 rotaciones por minuto (rpm)
  • Recuperación – 2 minutos: Ciclismo contra la resistencia a la luz
  • Intervalo 2-10 minutos: Igual que el Intervalo 1
  • Entrenamiento de piernas – 10 minutos: Mezcla de pedaleo de alta intensidad y ejercicios de piernas realizados sin los pies asegurados en los pedales

Durante el entrenamiento se tocaba música alegre, similar a la que se toca en una típica clase de ciclismo terrestre, y se animaba a los sujetos periódicamente, especialmente durante las partes más difíciles del entrenamiento. La frecuencia cardíaca (HR) y la absorción de oxígeno (VO2) se midieron continuamente y se evaluaron las calificaciones del esfuerzo percibido (RPE) al final de cada sección del entrenamiento utilizando la escala de 6 a 20. El gasto energético se calculó a partir de los datos del VO2 suponiendo una constante de 5 kcal por litro de oxígeno consumido; el porcentaje de reserva de frecuencia cardíaca (HRR) se calculó utilizando la RHR del sujeto que se determinó en el agua. El porcentaje de reserva de captación de oxígeno (VO2R) también se calculó utilizando un VO2 en reposo de 3,5 mL/kg/min para todos los participantes.

Los resultados

El promedio de HR durante la clase fue de 115 ± 13,7 pulsaciones por minuto (bpm) y el promedio de %HRR fue de 49 ± 9,8%. El promedio de VO2 fue de 20,3 ± 3,15 mL/kg/min, mientras que el promedio %VO2R fue de 47 ± 5,3%. El gasto medio de energía fue de 7,3 ± 1,3 kcal/min, o 363 ± 65,5 kcal/sesión. Finalmente, el promedio de RPE para la sesión completa fue de 11,0 ± 0,79, o 12,2 ± 0,95 para la porción de entrenamiento solamente, excluyendo el calentamiento y el enfriamiento.

NetSportG te ayuda a practicar tu deporte favorito con tu entrenador personal

Estudio #2: Una comparación de las respuestas cardiorrespiratorias del ciclismo acuático vs. Terrestre

Por los autores McKenzie Snustead, MS, John P. Porcari, PhD, Kathryn Johnson, MS, Scott Doberstein, MS, Kari Emineth, MS, y Carl Foster, PhD.

El propósito del Estudio 2 fue comparar el HR y VO2 submáximo y máximo entre los ejercicios terrestres y acuáticos, así como su impacto en las intensidades relativas calculadas.

Para este estudio, el equipo de investigación reclutó a 16 estudiantes universitarios sanos de entre 19 y 24 años. Ninguno de los participantes tenía contraindicaciones cardiovasculares u ortopédicas para hacer ejercicio.

Cada sujeto completó dos pruebas de ejercicio máximo como parte de este estudio, una en tierra y otra en el agua. Para la prueba en tierra, los participantes primero se sentaron tranquilamente en la bicicleta durante 10 minutos para obtener RHR. Para los hombres, la prueba comenzó con 20 vatios y aumentó de 20 a 25 vatios cada minuto hasta que los sujetos alcanzaron la fatiga volitiva. Para las mujeres, la prueba comenzó con 15 vatios y aumentó entre 15 y 20 vatios por minuto.

Antes del texto basado en el agua, los sujetos completaron una sesión de práctica para acostumbrarse a andar en una bicicleta Hydrorider Professional Bike mientras se sumergían en el proceso xifoide. La RHR se obtuvo después de que los sujetos se sentaron tranquilamente en la bicicleta mientras estaban en el agua durante 10 minutos. La prueba comenzó a 50 rpm y se incrementó en 3 rpm por minuto hasta que el sujeto alcanzó la fatiga volitiva. La prueba piloto encontró que este protocolo dio como resultado un marco de tiempo similar al de la prueba en tierra.

En el ciclismo acuático, la resistencia se incrementa alargando la pala del volante. El Hydrorider tiene tres ajustes de resistencia y el ajuste más duro se utilizó para todos los sujetos.

En ambas pruebas, el VO2 se midió continuamente y la HR se midió cada minuto. Las calificaciones del esfuerzo percibido se registraron cada minuto usando la escala de 6 a 20.

Los resultados

No hubo ninguna diferencia estadísticamente significativa en la duración media de las pruebas terrestres y acuáticas (13:48 ± 1,47 min vs. 14:00 ± 1,79 min). Para la prueba terrestre, la potencia máxima promedio de salida fue de 249,7 ± 39,05 vatios. Para la prueba en el agua, el promedio máximo de rpm fue de 89.0 ± 5.37.

Para comparar los resultados de las dos pruebas, se extrapolaron la HR y el VO2 a los niveles de RPE de 11, 13 y 15 utilizando ecuaciones individuales de regresión lineal derivadas de las respectivas pruebas máximas. Como puede verse, para estos valores absolutos (es decir, HR, HRmax, VO2 y VO2max), los valores fueron estadísticamente significativos en la tierra que en el agua. Durante ambas pruebas, la HR y el VO2 aumentaron de forma lineal a medida que aumentaba la intensidad del ejercicio y la RPE.

Donde las cosas se ponen interesantes es cuando miramos la intensidad relativa del ejercicio (%HRR y %VO2R) en cada nivel de RPE. No hubo diferencias estadísticamente significativas en %HRR o %VO2R en niveles de RPE de 11, 13 o 15 entre el ejercicio en tierra y en agua.

Intensidad de ejercicio absoluta vs. relativa
Gasto cardíaco = Ritmo cardíaco x Volumen de la apoplejía

Esta ecuación es el centro de cualquier discusión sobre el ejercicio cardiorrespiratorio. Para realizar cualquier cantidad de trabajo se requiere un cierto gasto cardíaco, que es el producto de la frecuencia cardíaca (el número de latidos por minuto) y el volumen de la apoplejía (la cantidad de sangre bombeada desde el ventrículo izquierdo con cada contracción). En otras palabras, el gasto cardíaco es la cantidad de sangre bombeada por el corazón por minuto.

El aumento de la presión hidrostática que se experimenta cuando se sumerge en el agua aleja la sangre de las extremidades y hacia el centro, aumentando así el retorno venoso y el volumen del derrame cerebral. Este mayor volumen de apoplejía significa que el corazón no tiene que latir tan rápido para producir el mismo gasto cardíaco. En pocas palabras, más sangre por latido significa que se necesitan menos latidos por minuto para bombear la misma cantidad de sangre a los músculos que trabajan.

Así que, sí, el HR y el VO2, que son valores absolutos, son más altos durante los ciclos terrestres, pero los valores relativos son casi los mismos que durante los ejercicios acuáticos. Esto se debe a que los valores máximos (HRmax y VO2max) son menores en el agua que en la tierra. En este estudio, el HRmax fue en promedio 15 bpm más bajo y el VO2max fue en promedio 12% más bajo. Esto significa que, aunque la HR y el VO2 eran considerablemente más altos en la tierra, cuando se realizaron los cálculos utilizando porcentajes de los valores máximos, se comprobó que los participantes trabajaban con igual intensidad en ambos entornos. Como explica el Dr. Porcari,

«Es el porcentaje del máximo, no el valor absoluto, lo que es importante cuando se habla de los beneficios cardiorrespiratorios».

El propósito del Estudio 1

Fue determinar la intensidad relativa del ejercicio y el gasto de energía durante una clase de ciclismo acuático y determinar si el ciclismo acuático cumple con las pautas de la ACSM para la programación de ejercicios. El estudio encontró que los sujetos se ejercitaban a un promedio de 49% de HRR y 47% de VO2R, lo cual está dentro de las pautas del ACSM para mejorar la condición física cardiorrespiratoria (es decir, 40 a 89% de HRR o VO2R, respectivamente). Estos promedios reflejan el ejercicio de intensidad moderada, aunque los sujetos realizaron ejercicios de intensidad vigorosa durante partes del entrenamiento. Esta variación es típica de las clases de ciclismo, ya sea en tierra o en el agua.

Las pautas del ACSM también recomiendan ejercitarse entre 12 y 17 en la escala de 6 a 20 RPE para obtener beneficios cardiorespiratorios. La intensidad general de la clase de ciclismo acuático fue de 11,0, que se clasifica como ejercicio «bastante ligero», aunque si se considera únicamente la parte de la clase que dura 40 minutos de entrenamiento (eliminando el calentamiento y el enfriamiento), el RPE fue de 12,2, que cae en el extremo inferior del rango recomendado y se clasificaría como ejercicio «ligero-moderado».

Por último, los sujetos gastaron un promedio de 363 kcal durante la clase de 50 minutos. Esto indica que el ciclismo acuático podría utilizarse como un entrenamiento eficaz para el control del peso.

Ciclismo acuático

Ciclismo acuático

El propósito del estudio 2

Fue comparar la respuesta cardiorrespiratoria submáxima y máxima al ejercicio de ciclismo realizado en tierra y en el agua y determinar el impacto potencial en la programación de ejercicios. Mientras que los valores absolutos de HR y VO2 fueron más bajos en el agua comparados con esas mismas variables en tierra, fueron desviados de forma lineal hasta el esfuerzo máximo. Por lo tanto, no hubo diferencias en la intensidad relativa del ejercicio en ningún nivel de RPE.

En conjunto, estos dos estudios revelan que el ciclismo acuático, aunque menos intenso que el terrestre, es un ejercicio de intensidad moderada que quema suficientes calorías para impulsar la pérdida de peso. Es importante señalar que estos resultados se obtienen con un menor impacto en las articulaciones, lo que significa que el aqua cycling es una gran opción para las personas que anteriormente eran físicamente inactivas o tenían sobrepeso, obesidad o problemas ortopédicos, así como para los adultos mayores.

Hacemos Referencia al Colegio Americano de Medicina Deportiva (2018). ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription (10ª ed.).

INTERESANTE, ¿a que sí?

🙂

NetSportG la aplicación para entrenadores