1 / 1

Introducción

    Gaeser y Brooks denominaron "excesivo consumo de oxígeno post-ejercicio (excessive post-exercise oxygen consumption, abreviado EPOC) al aumento del consumo de oxígeno por encima de sus niveles basales que acontece después del ejercicio^1,2. El EPOC es un factor a tener en cuenta a la hora de cuantificar el gasto calórico total de cualquier actividad física, ya que se debe considerar como parte del gasto calórico que la propia actividad provoca y que puede llegar a mantener elevada la tasa metabólica durante horas después de cesar la actividad^3-6. Por ello es importante cuantificar el EPOC en aquellos programas de actividad física encaminados al control y pérdida de peso.

    Si bien el gasto calórico derivado del EPOC es menor que el de la actividad física en sí^3,7-10, no es menos cierto que la magnitud y duración del fenómeno del EPOC son mayores cuanto más intensa es la actividad en cuestión^8,11-13. Esta elevación se debe principalmente a los siguientes factores; resíntesis de fosfocreatina (PC) en el músculo, aclaramiento de lactato, reestablecimiento de los almacenes de oxígeno sanguíneo y muscular, aumento de la temperatura, elevación de la frecuencia cardiaca y respiratoria y aumento de actividad hormonal^8,14. Además debemos tener en cuenta que la actividad física intensa produce adaptaciones a nivel central y periférico que no se pueden conseguir con intensidades submáximas y que tiene notables beneficios para la salud, como pueden ser el aumento del consumo de oxígeno, el flujo sanguíneo muscular o el volumen sistólico^15-17. En este sentido, parece que fragmentando un ejercicio de larga duración en dos o más partes iguales y que sumen exactamente el mismo gasto calórico total durante la actividad, la suma de cada EPOC es mayor que el que se obtiene después de una sola sesión^{5, 18-21}. Así, en aquellos programas dirigidos al control y pérdida de peso se podrían realizar sesiones fraccionadas con el objeto de aumentar el gasto calórico total (al aumentar el EPOC). Otra ventaja del fraccionamiento sería la de reducir el riesgo de lesión articular por sobrecarga que conllevan lesiones seguidas de mayor duración en personas con sobrepeso.

    Otros autores sugieren que los trabajos a intensidades supramáximas (105% del VO₂max) producen un EPOC de mayor duración que los trabajos a intensidades moderadas (70-75% VO₂max)^22-24. Gore y Withers encontraron una relación lineal positiva entre la intensidad del ejercicio y la duración del EPOC (con una duración de 9 h) en el caso de trabajos de intensidad supramáxima⁸. En cuanto a las posibles diferencias entre sujetos entrenados y no entrenados, Sedlock no halló variaciones en la magnitud y duración del EPOC en función del grado de entrenamiento²⁵. Sin embargo otros autores aseguran que si existen diferencias, siendo los entrenados más rápidos en alcanzar lo valores de reposo^26-29.

    El objetivo de este estudio fue comparar el gasto calórico total (gasto en actividad ± EPOC) de un grupo de 10 sujetos (no atletas) realizando 1) un ejercicio de carrera continua de 30 minutos de duración a una intensidad correspondiente al 70% de su frecuencia máxima (FCmáx) y 2) un ejercicio de carrera a intervalos de 30 minutos de duración total, a razón de 15 series consecutivas de un minuto de trabajo al 95% de la FCmáx, seguido de un minuto de descanso pasivo, realizado en bipedestación.

Material y métodos

Sujetos

    Diez estudiantes de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte (edad: 23 ± 2.8 años; peso: 70 ± 8.8 kg; altura: 175.7 ± 5.2 cm) participaron en el estudio. Los 10 sujetos fueron escogidos de forma aleatoria de una muestra de 24 estudiantes de la citada licenciatura y firmaron por escrito su consentimiento a participar en este estudio de cuyas características habían sido adecuadamente informados.

Protocolo de estudio

    Antes de comenzar la investigación se determinó la FCmáx de cada uno de los sujetos a partir de la fórmula de Tanaka et al. (FCmáx = 208 - (0.7 x edad)³⁰, para conocer los valores de FC correspondientes al 70 y 95% de la FCmáx de cada sujeto.

    Una vez obtenidos estos datos cada sujeto corrió sobre un tapiz rodante (PowerJog, serie J) a diferentes velocidades de carrera con el objeto de hallar la velocidad a la que alcanzaban el 70% y el 95% de su FCmáx, respectivamente. Una vez establecidas estas velocidades dividimos a los sujetos en dos grupos de cinco para proceder a realizar las pruebas con medición de consumo de oxígeno (VO₂), como se detalla más abajo.

    Las pruebas del estudio para medición de la EPOC tras carrera continua o a intervalos se realizaron en el citado tapiz rodante. Todos los sujetos realizaron ambas pruebas en días consecutivos (cinco sujetos realizarán primero la carrera continua al 70% de su FCmáx, y los otros cinco la carrera a intervalos). La FC de cada sujeto se registró continuamente (intervalos de 5 s) durante el ejercicio con un telémetro o pulsómetro (Polar S610, Polar Electro OY; Finlandia). Los gases espirados fueron analizados de un modo continuo (breath-by-breath o 'respiración a respiración') durante el ejercicio y la recuperación (para medición de EPOC) con un analizador de gases estándar (Medgraphics CPX Breeze 6.1. St Paul. MN, USA) (figura 1).

    Inmediatamente finalizado el ejercicio los sujetos se sentaron en una silla hasta que sus valores de VO₂ alcanzaron los valores de reposo (3.5 mL/kg/min) durante al menos 30 s. (figura 2).

    El EPOC se midió como el consumo de oxígeno (VO₂) desde el comienzo de la recuperación hasta que se alcanzaron los citados valores de reposo. El volumen de O₂ total (L) consumido durante el ejercicio y el periodo de EPOC se obtuvieron multiplicando el VO₂ acumulado en ambos periodos por el tiempo total (30 minutos de ejercicio ± tiempo del EPOC). El gasto calórico se halló multiplicando el volumen de O₂ total consumido (L) por 5 (al otorgar un equivalente calórico de 5.0 kcal a cada L de O₂ consumido).

Análisis estadístico

    Para comparar el gasto calórico (kcal) con una prueba no paramétrica de medidas repetidas (test de Wilcoxon) entre el ejercicio interválico y el ejercicio continuo: 1) durante el ejercicio en sí, 2) en el EPOC, y 3) en la suma de 1) y 2) (gasto calórico total). Para el análisis de datos estadísticos se utilizó el software SPSS 11.5 (SPSS Inc., Chicago, IL., USA).

Resultados

    Consumo calórico total. El consumo calórico total fue significativamente mayor (P = 0.037) en el ejercicio interválico (398.5 ± 98.5 kcal) que en el ejercicio continuo (343.2 ± 75.3 kcal.) (Tabla 1).

    Consumo calórico en ejercicio. El consumo calórico en ejercicio fue significativamente mayor (P = 0.021) en el ejercicio interválico (315.7 ± 53.1 kcal) que en el ejercicio continuo (289.7 ± 60 kcal) (Tabla 1).

    Consumo calórico en la recuperación. El consumo calórico en la recuperación fue mayor (P = 0.014) en el ejercicio interválico (85 ± 66.8 Kcal) que en el ejercicio continuo (43.5 ± 26.8 Kcal) (Tabla 1).

    Frecuencia cardiaca media total. La frecuencia cardiaca media total fue significativamente mayor (P = 0.05) en el ejercicio interválico (149.7 ± 7 lpm) que en el ejercicio continuo (133 ± 4 lpm) (Tabla 1).

    Frecuencia cardiaca media en ejercicio. La frecuencia cardiaca media en ejercicio fue significativamente mayor (P = 0.05) en el ejercicio interválico (162.2 ± 4.1 lpm) que en el ejercicio continuo (137.2 ± 2.6 lpm) (Tabla 1).

    Frecuencia cardiaca media en recuperación. La frecuencia cardiaca media en la recuperación fue significativamente mayor (P = 0.037) en el ejercicio interválico (111.4 ± 11.5 lpm) que en el ejercicio continuo (100 ± 7.3 lpm) (Tabla 1).

    Tiempos de recuperación. El tiempo de recuperación fue significativamente mayor (P = 0.013) en el ejercicio interválico (1032 ± 468 s.) que en el ejercicio continuo (552 ± 324 s.) (Tabla 1).

    Ventilación media total. La ventilación media total fue significativamente mayor (P = 0.007) en el ejercicio interválico (52.7 ± 8.6 L/min.) que en el ejercicio continuo (42 ± 9 L/min.) (Tabla 2).

    Ventilación media durante el ejercicio. La ventilación media en ejercicio fue significativamente mayor (P = 0.05) en el ejercicio interválico (64.6 ± 11.3 L/min.) que en el ejercicio continuo (45.4 ± 8.6 L/min.) (Tabla 2).

    Ventilación media durante la recuperación. La ventilación en la recuperación fue mayor (P = 0.507) en el ejercicio interválico (19.5 ± 3.6 L/min.) que en el ejercicio continuo (19.2 ± 9.8 L/min.) (Tabla 2).

Discusión

    En este estudio hemos comparado el gasto calórico total (ejercicio ± recuperación) de un ejercicio continuo de baja intensidad (70% FCmax) con el de un ejercicio interválico de alta intensidad (95% FCmax). Los resultados mostraron como el ejercicio interválico producía un gasto calórico total significativamente mayor que el ejercicio continuo, lo que nos indica que los beneficios que el ejercicio aporta desde el punto de vista de la salud serían mayores con el ejercicio interválico teniendo en cuenta el principio citado por Hardman, a saber: "la energía total consumida en un ejercicio es el principal determinante de su influencia sobre la salud"¹⁸. Hardman muestra el mayor incremento del VO₂ producido por el ejercicio interválico en comparación con el ejercicio continuo, lo que se traduce en mayores beneficios para la salud de los sujetos¹⁸. No obstante la mayor parte de la energía que nuestros sujetos consumieron correspondía al ejercicio en sí: 79 y 84% de la energía total fue consumida durante el ejercicio interválico y continuo, respectivamente, frente al 21 y el 16% del gasto post-ejercicio interválico y continuo, respectivamente. Estos resultados concuerdan con los datos recogidos por otros autores^3,7-9,29. Por otro lado, debemos tener en cuenta que el ejercicio interválico sólo producirá los mencionados beneficios cuando se realiza a intensidades altas ("periodos cortos de ejercicio de alta intensidad producen beneficios en la salud cuando éstos provocan un alto consumo de energía"¹⁸).

    Nuestros resultados muestran también que el ejercicio interválico (95% FCmax) produce mayores aumentos en el tiempo de recuperación que el ejercicio continuo (70% FCmax) como ya expusieron Gore y Withers⁸, Bahr¹ y Sedlock²⁵. No obstante, nuestros resultados muestran unas diferencias algo menores que estos estudios, pues encontramos recuperaciones de 30 min, en contraposición a recuperaciones más largas (por ejemplo, de hasta 9 h en un estudio en atletas ejercitándose a altísimas intensidades (20min al 105% VO₂max)³¹).

    El mayor consumo de oxígeno en la recuperación tras el ejercicio interválico se debe a incrementos en distintas variables. Tradicionalmente se pensaba que la deuda de oxígeno dependía sobre todo de dos factores distintos: 1) la deuda láctica de oxígeno atribuible a la oxidación del lactato producido en el ejercicio (para restablecer los depósitos de glucógeno hepático a partir del lactato (Ciclo de Cori) y para aclarar el lactato restante a través del ciclo del ácido pirúvico), y 2) la deuda aláctica de oxígeno que no se relaciona con la acumulación de lactato en ejercicio, sino con el restablecimiento de la valores intramusculares de ATP y fosfo-creatina (PCr) y en menor medida con el restablecimiento de los depósitos de oxígeno en la mioglobina muscular y en la hemoglobina sanguínea²⁶. Hoy día vemos que el lactato pierde bastante importancia en la duración del EPOC y sabemos que la resíntesis de lactato a glucógeno representa un pequeño porcentaje del EPOC ya que este mecanismo se realiza durante el ejercicio, sobre todo en deportistas entrenados. Además el reestablecimiento de los almacenes de glucógeno se debe en su mayor parte a la dieta y no al lactato. En la actualidad la temperatura corporal alcanza el mayor protagonismo en la duración y magnitud del EPOC ya que mantiene aumentado el metabolismo (como ocurre en estados febriles).Este aumento en la temperatura se debe a la liberación de calor durante la producción de ATP (19Kamisky). La diferencia del aumento de temperatura en ambos tratamientos debe ser, por tanto, un factor a tener en cuenta, basándonos en que la temperatura corporal aumenta conforme aumenta la intensidad del ejercicio²⁶ alcanzando niveles de 39º C a intensidades superiores al 75% del VO₂max (que serían más bajas que la intensidad elegida para nuestro ejercicio interválico) y niveles de 38º C a intensidades del 50% VO₂max (es decir, a intensidades cercanas a las de nuestro ejercicio continuo). El 10% de la magnitud del EPOC es atribuible al retorno a los pulmones de volúmenes de sangre de los tejidos activos durante el ejercicio, y un 2-5% del EPOC es atribuible al restablecimiento de los niveles basales oxígeno sanguíneo y muscular. La ventilación contribuye en un 10%. También debemos tener en cuenta la redistribución del calcio, el potasio y el sodio o el aumento de la frecuencia cardiaca, de la actividad hormonal (epinefrina, norepinefrina y tiroxina) y de los glucocorticoides. Por ejemplo, Uusitalo encontró diferencias entre los niveles post-ejercicio de cortisol, catecolaminas y testosterona, siendo mayores en ejercicio máximo que en ejercicio submáximo y que en reposo²⁹.

    La frecuencia cardiaca fue también significativamente mayor en el ejercicio interválico que en el continuo tanto en el total (149.7 ± 7 lpm vs. 133 ± 4 lpm) como durante el ejercicio (162.2 ± 4.1 lpm vs. 137.2 ± 2.6 lpm) y la recuperación (111.4 ± 11.5 lpm vs. 100 ± 7.3 lpm). Estos datos concuerdan con los obtenidos por Laforgia³¹. De todos modos, todavía no está completamente aclarada la contribución relativa de la frecuencia cardiaca en el gasto calórico post-ejercicio, dado que es una variables que muestra importantes variaciones individuales²⁶.

    Los valores de ventilación también resultaron significativamente mayores en el caso del ejercicio interválico (52.7 ± 8.6 L/min vs.42 ± 9 L/min), lo que concuerda con los datos obtenidos en cuanto a consumo energético y frecuencia cardiaca. El poder de tamponamiento de la ventilación dobla en importancia a los efectos químicos de tamponamiento buffer de la sangre, de ahí la importancia del aumento de la ventilación en el ejercicio interválico (95% FCmax), donde se producen mayores descensos del pH en comparación con el ejercicio continuo (70% FCmax). Aumentando la ventilación en reposo se consigue aumentar en 0.23 unidades la alcalinidad, pasando el pH de 7.40 a 7.63 y viceversa²⁶. Este aumento de la ventilación en el ejercicio interválico (95% FCmax) con el objeto en parte de disminuir el pH muscular provoca, a su vez, un aumento en el VO₂, ya que los músculos respiratorios son responsables del 10% del VO₂ total^21,32.

    En conclusión, en este estudio se demuestra que el gasto calórico total es mayor en un ejercicio interválico de alta intensidad que en un ejercicio continuo de baja intensidad para tiempos de trabajo iguales. Además el gasto calórico en el ejercicio interválico es mayor tanto durante el ejercicio como durante la recuperación, siendo mucho más importante el gasto que se produce durante el ejercicio que el que se produce durante la recuperación.

Referencias

1. Bahr R, Ingnes I, Vaage O, Sejersted OM, Newsholme EA. Effect of duration of exercise on excess postexercise O₂ consumption. J Appl Physiol 1987;62:485-90.

2. Gaesser G.A., Brooks G.A. Metabolics basis of excess post-exercise oxygen consumption. Med Sci Sports Exercise 1984;16: 29-43.

3. Schuenke MD, Mikat RP, McBride JM. Effect of an acute period of resistance exercise on excess post-exercise oxygen consumption: implications for body mass management. Eur J Appl Physiol 2002;86:411-7.

4. ACSM. Manual de consulta para el control y prescripción de ejercicio. Ed Paidotribo. 2000 Barcelona.

5. Binzen CA, Swan PD, Manore MM. Postexercise oxygen consumption and substrate use after resistance exercise in women. Med Sci Sports Exerc 2001;33:932-8.

6. González-Alonso J, Quistorff B, Krustrup P, Saltin B. Heat production in human skeletal muscle at the onset of intense dynamic exercise. J Physiol. 2000; 524:603-15.

7. Almuzaini KS, Potteiger JA, Green SB. Effects of split exercise sessions on excess postexercise oxygen consumption and resting metabolic rate. Can J Appl Physiol 1998; 23: 433-43.

8. Gore CJ, Withers RT. Effect of exercise intensity and duration on postexercise metabolism. J Appl Physiol 1990 Jun;68(6):2362-8.

9. Maresh CM, Abraham A, De Souza MJ, Deschenes MR,Kraemer WJ, Armstrong LE, Maguire MS, Gabaree CL, Hoffman JR. Oxygen consumption following exercise of moderate intensity and duration. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1992;65:421-6.

10. Borsheim E, Bahr R. Effect of exercise intensity, duration and mode on post-exercise oxygen consumption. Sports Med 2003;33: 1037-60.

11. Friedlander AL, Casazza GA, Horning MA. Effects of exercise intensity and training on lipid metabolism in young women. Am J Physiol 1998;275: E853-E863.

12. Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Rosenblatt J, Wolfe RR. Substrate metabolism during different exercise intensities in endurance-trained women. J Appl Physiol 2000; 88: 1707-1714.

13. Thornton MK, Potteiger JA. Effects of resistance exercise bouts of different intensities but equal work on EPOC. Med Sci Sports Exerc 2002 ;34:715-22.

14. Gerardo J, Córdova A, González J. Nutrición del deportista. Ed Gymnos. 2000 Madrid.

15. Covertino V.a. Blood volume: its adaptation to endurance training. Med Sci Sports Excerc. 1991; 23. 1338-1348.

16. Guesbeck NR, Hickey MS, MacDonald KG, Pories WJ, Harper I, Ravussin E, Dohm GL, Houmard JA. Substrate utilization during exercise in formerly morbidly obese women. J Appl Physiol 2001;90 :100712.

17. Weltman A, Weltman J, Rutt R, Seip R, Levine S, Snead D, Kaiser D, Rogol A. Percentages of maximal heart rate reserve, and VO₂peak for determining endurance training intensity in sedentary women. Int J Spots Med 1989; 10: 212-6.

18. Hardman AE. Issues of fractionization of exercise (short vs long bouts) Med Sci Sports Exercise 2001; 33: S421-S427

19. Kaminsky LA, Padjen S, LaHam-Saeger J. Effect of split sessions on excess post-exercise oxygen consumption. Br J Sports Med 1990; 24: 95-8.

20. Horowitz JF, Klein S. Oxidation of nonplasma fatty acids during exercise is increased in women with abdominal obesity. J Appl Physiol 2000; 89: 2276-2282.

21. Yoshida T, Chida M, Ichioka M, Makiguchi K, Eguchi J, Udo M. Relatinoship between ventilation and arterial potassium concentration during incremental exercise and recovery. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1990; 61:193-6.

22. Melanson EL, Sharp TA, Seagle HM, Horton TJ, Donahoo WT, Grunwald GK, Hamilton JT, Hill JO. Effect of exercise intensity on 24-h energy expenditure and nutrient oxidation. J Appl Physiol 2002, 92:1045-52.

23. Horton TJ, Pagliassotti MJ, Hobbs K, Hill JO. Fuel metabolism in men and women during and after long-duration exercise. J Appl Physiol 1998; 85: 1823-1832.

24. Phillips SM, Green HJ, Tarnopolsky MA. Effects of training duration on substrate turnover and oxidation during exercise. J Appl Physiol 1996; 81: 2182-2191.

25. Sedlock D.A. Fitness level and postexercise energy expenditure. J Sports Med. Phys Fitness 1994; 34: 336-342.

26. McArdle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise physiology energy, nutrition, and human performance, 5ª Edición. Ed Lippincott Williams and Wilkins. 2001. Philadelphia, USA.

27. Pritzlaff CJ, Wideman L, Blumer J, Jensen M, Abbott RD, Gaesser GA, Veldhuis JD, Welman A. Catecholamine release, growth hormone secretion, and energy expenditure during exercise vs. recovery in men. J Appl Physiol 2000; 89: 937-946.

28. Haltom RW, Kraemer RR, Sloan RA, Hebert EP, Frank K, Tryniecki JL. Circuit weight training and its effects on excess postexercise oxygen consumption. Med Sci Sports Exerc 1999; 31:1613-8.

29. Uusitalo AL, Huttunen P, Hanin Y, Uusitalo AJ. Hormonal responses to endurance training and overtraining in female athletes. Clin J Sport Med. 1998; 8:178-86.

30. Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart-rate revisited. J Am Coll Cardiol 2001 37: 153-156.

31. LaForgia J, Withers R.T, Shipp N.J, Gore CJ. Comparison of energy expenditure elevations after submaximal and supramaximal running. J Appl Physiol 1997;82: 661-666.

32. Williams JS, Wongsathikum J, Boon SM, Acevedo EO. Inspiratory muscle training fails to improve endurance capacity in athletes. Med Sci Sports Exerc 2002; 34: 1194-8.

	Web EFDeportes.com
revista digital · Año 12 · N° 115 | Buenos Aires, Diciembre 2007   © 1997-2007 Derechos reservados