Un Protocolo Máximo de Natación Atracada rápidamente incrementado para la Evaluación Cardiorrespiratoria de los Nadadores

Summary

A diferencia de la medición durante la natación libre, que presenta desafíos y limitaciones inherentes, la determinación de parámetros importantes de la función cardiorrespiratoria para los nadadores se puede hacer utilizando una adición más factible y fácil de administrar la natación atada protocolo de incremento rápido con intercambio de gas y recopilación de datos ventilatorios.

Abstract

Las pruebas de ejercicio incremental es el medio estándar para evaluar la capacidad cardiorrespiratoria de los atletas de resistencia. Mientras que la tasa máxima de consumo de oxígeno se utiliza típicamente como la medida del criterio en este sentido, dos puntos de interrupción metabólicos que reflejan los cambios en la dinámica de la producción/consumo de lactato a medida que aumenta la tasa de trabajo son quizás más relevantes para los atletas de resistencia desde un punto de vista funcional. La economía del ejercicio, que representa la tasa de consumo de oxígeno en relación con el rendimiento del trabajo submáximo, también es un parámetro importante a medir para la evaluación de los atletas de resistencia. Las pruebas incrementales de rampa que comprenden un aumento gradual pero rápido en la tasa de trabajo hasta que se alcanza el límite de tolerancia al ejercicio son útiles para determinar estos parámetros. Este tipo de prueba se realiza típicamente en un ergometro de ciclo o cinta de correr porque hay una necesidad de precisión con respecto a la incrementación de la tasa de trabajo. Sin embargo, los atletas deben ser probados mientras realizan el modo de ejercicio requerido para su deporte. En consecuencia, los nadadores se evalúan típicamente durante las pruebas incrementales de natación libre donde tal precisión es difícil de lograr. Recientemente hemos sugerido que la natación estacionaria contra una carga que se incrementa progresivamente (natación atada incremental) puede servir como un “ergometro de natación” al permitir una precisión suficiente para acomodar un patrón de carga gradual pero rápido que revela los puntos de interrupción metabólicos y la economía del ejercicio antes mencionados. Sin embargo, queda por determinar el grado en que la tasa máxima de consumo de oxígeno alcanzada durante dicho protocolo se aproxima a la velocidad máxima que se mide durante la natación libre. En el presente artículo, explicamos cómo este protocolo de natación atada rápidamente incrementado se puede emplear para evaluar la capacidad cardiorrespiratoria de un nadador. Específicamente, explicamos cómo la evaluación de un nadador competitivo de corta distancia utilizando este protocolo reveló que su tasa de acumulación de oxígeno era de 30,3 y 34,8 ml min^-1kg^-1BM en su umbral de intercambio de gas y punto de compensación respiratoria, respectivamente.

Introduction

Una prueba de ejercicio que implica un aumento incremental de la tasa de trabajo (WR) de baja a máxima (es decir, prueba de ejercicio incremental; INC) proporciona el método estándar de oro de evaluación cardiorrespiratoria para los atletas de resistencia. Además de la WR más alta que el atleta puede alcanzar_(picoWR), INC también permite la determinación de la tasa más alta a la que el individuo puede consumir oxígeno (O₂) para esa forma de ejercicio (V-O_2peak) si el intercambio de gas y los datos ventilatorios se recopilan durante la prueba¹. El_2pico de la v-O representa la medida del criterio de la aptitud cardiorrespiratoria. Además, el análisis del intercambio de gases y los datos ventilatorios recopilados a medida que se incrementa la WR proporciona una forma no invasiva de identificar el punto en el que la concentración de lactato sanguíneo (sangre [lactato]) aumenta por encima del valor basal (umbral de lactato) y el punto en el que comienza a acumularse a un ritmo acelerado (punto de giro de lactato)². Estos puntos de interrupción metabólicos se estiman determinando el umbral de intercambio de gas (GET) y el punto de compensación respiratoria (RCP), respectivamente³. Es importante destacar que el GET proporciona una estimación robusta del punto en el que la sangre [lactato] aumenta inicialmente, mientras que la “hiperventilación” que caracteriza a la PCR es un fenómeno más complejo que puede iniciarse mediante una aportación aferente distinta de la quimiorecepción per se. Por consiguiente, las conclusiones basadas en la identificación del PCR deben formularse con cautela.

Cuando el ejercicio se mantiene a una velocidad constante de trabajo (CWR), hay perfiles de respuesta fisiológica marcadamente diferentes basados en el “dominio de intensidad de ejercicio” dentro del cual la WR cae^4,5. Concretamente, el logro de un “estado estable” de la sangre y de la sangre [lactato] es rápido en el dominio moderado, retrasado en el dominio pesado e inalcanzable en el dominio severo^4,5. Está bien establecido que la velocidad a la que Se puede consumir O₂ en GET durante INC (V-O_2GET)sirve como la tasa metabólica que separa el dominio moderado de pesado durante CWR^3,6. Aunque controvertidas, varias observaciones recientes indican una equivalencia similar entre la velocidad a la que se puede consumir O₂ en RCP (V-O_2RCP)y la separación pesada/severa^7,8,9,10. Por lo tanto, la identificación de los regímenes de formación específicos del dominio para los atletas de resistencia a través de la tasa metabólica con la salvedad de que alinear una tasa metabólica con una tasa de trabajo específica es más complejo que simplemente hacerlo de acuerdo con la relación de la tasa de trabajo de V-O₂derivada de la prueba incremental^8,11.

Cuando se exploró inicialmente el concepto de pruebas para determinar el V-O_2max, los investigadores tuvieron a los sujetos realizar peleas de pista corriendo hasta el límite de tolerancia al ejercicio (T_lim) a velocidades crecientes en días separados^1. A continuación se realizaron investigaciones que confirmaron que también se puede determinar la campaña de V-O_2max a partir de peleas similares realizadas a T_lim el mismo día con períodos de descanso intercalados¹². Finalmente, se demostró que un protocolo continuo con WR aumentó de manera incremental en intervalos de tiempo específicos (por ejemplo, cada 3 min) reveló el mismo V-O_2peak que las pruebas discontinuas¹³. En consecuencia, estas “pruebas de ejercicio calificadas” se convirtieron en el estándar para determinar esta medida de criterio de aptitud cardiorrespiratoria. Sin embargo, en 1981, Whipp y sus colegas publicaron investigaciones que indicaron que, a los efectos de la medición_2max de V-O, INC también podría realizarse íntegramente en estado no estable; es decir, con WR aumentando continuamente como una “función suave del tiempo” (RAMP-INC)¹⁴. A diferencia de INC con etapas extendidas y aumentos de WR relativamente grandes por etapa, el aumento gradual durante RAMP-INC garantiza que la “región de amortiguación isopónica” que separa GET y RCP se definirá claramente¹⁵. Además, al igual que INC con etapas, RAMP-INC se puede utilizar para evaluar la “economía de ejercicio” (es decir, el V-O₂ requerido por una ESCRITURA dada); sin embargo, a diferencia de INC con etapas, en este caso, es la inversa de la “eficiencia delta” (es decir, la pendiente de la relación V-O_2-WR)que se utiliza para este propósito¹¹ teniendo en cuenta el hecho de que debido a las complejidades de la respuesta de VO₂ a las tasas de trabajo en todo el espectro de intensidad, este parámetro no será una característica inmutable de INC per se (por ejemplo, RAMP-INC iniciado a partir de diferentes tasas de trabajo basales o caracterizado por diferentes pendientes de ejercicio ^{o CWR) 16}.

Para las pruebas generales de fitness, INC se realiza generalmente en un ergometro de pierna o cinta de correr porque estas modalidades están más disponibles y ciclismo de piernas y caminar / correr son familiares para la persona promedio. Además, la administración de RAMP-INC requiere la capacidad de aumentar WR continuamente en pequeños incrementos (por ejemplo, 1 W cada 2 s); por lo tanto, un ergometer (normalmente ciclismo de piernas) es el más adecuado para este tipo de pruebas. Sin embargo, la evaluación de los atletas es más compleja porque los atletas deben ser probados mientras realizan el modo específico de ejercicio requerido para su deporte. Para los ciclistas y personas que participan en deportes que implican correr, esto no es problemático debido a la accesibilidad y aplicabilidad de las máquinas de prueba antes mencionadas. Por el contrario, las pruebas ecológicamente válidas con intercambio de gas y recopilación de datos ventilatorios y la incremento gradual de WR requerida para RAMP-INC son más difíciles al evaluar a los atletas acuáticos.

Antes de la llegada de los sistemas automatizados de recolección, la evaluación del intercambio de gas de los nadadores se realizaba a menudo utilizando la colección Douglas-bag después de un baño máximo^{de 17.} Una vez desarrollados los sistemas automatizados, se llevó a cabo una colección “en tiempo real”, pero no en condiciones de “natación real” (por ejemplo, mientras los nadadores nadaron en un flujo que controlaba la WR)¹⁷. Desafortunadamente, el método primero tiene limitaciones inherentes debido a las suposiciones de “extrapolación hacia atrás”, mientras que el segundo plantea preocupaciones con respecto al grado en que la natación flume cambia la técnica¹⁷. El estado actual de la técnica implica el uso de sistemas portátiles de recolección de aliento a aliento que se mueven con el nadador junto a la piscina durante la natación libre^17. Si bien este tipo de medición mejora la validez ecológica, la incremento gradual de la WR es un desafío. De hecho, INC durante la natación libre normalmente implica intervalos de distancia establecida (por ejemplo, 200 m) a velocidades progresivamente crecientes^14,15. Esto significa que una prueba consta de etapas largas con grandes incrementos de WR desiguales. Por lo tanto, no es de extrañar que sólo un único punto de interrupción metabólico (típicamente llamado el “umbral anaeróbico”) sea reportado por los investigadores que emplean esta prueba^18,19. En lugar de ello, hemos demostrado recientemente que tanto el V-O_2GET como el V-O_2RCP se pueden determinar a partir de los datos recopilados mientras los nadadores realizaban natación estacionaria en una piscina contra una carga que se incrementó gradualmente y rápidamente (es decir, la natación amarcada incremental)²⁰. Mientras que el patrón de respiración único que está presente durante la natación podría hacer que los puntos de interrupción antes mencionados sean más difíciles de identificar en comparación con los modos típicos de evaluación (observación personal), creemos que este método de prueba podría ser adecuado como un “ergometro de natación” que se puede utilizar para la evaluación cardiorrespiratoria de los nadadores de una manera similar a cómo se utiliza un ciclo estacionario para los ciclistas. De hecho, hemos demostrado que la economía de la carga de la v-O_2GET,la V-O_2RCP y la economía de ejercicio (como se indica en la pendiente de carga de V-O₂₎se pueden determinar a partir del protocolo de natación amarcada rápidamente incrementado que se describe a continuación²⁰.

Protocol

Los participantes en el estudio del que se extrajeron los datos del sujeto representativo que se presentaron a continuación se extrajeron20 (n.o 11) estaban obligados a dar su consentimiento fundamentado por escrito antes de iniciar las pruebas después de que se hubieran explicado los procedimientos experimentales, los riesgos asociados y los posibles beneficios de la participación. La primera visita comprendía una sesión de familiarización durante la cual se introdujo a los nadador…

Representative Results

Los datos presentados en la Tabla 1 y representados en las Figuras 1-4 representan los perfiles de respuesta observados para un nadador masculino (edad, 24 años). En el momento de la recopilación de datos, el nadador había estado entrenando para la natación competitiva durante 7 años. Su especialidad fue eventos de estilo libre de corta distancia (es decir, 50 m y 100 m). La carga inicial e…

Discussion

Un desafío de ejercicio que implica soportar un aumento incremental de WR hasta que se alcanza t_lim es un protocolo de prueba estándar para la evaluación de los atletas de resistencia. Cuando una prueba de este tipo se realiza con una incremento gradual, perorápida, es particularmente útil porque, además de los datos de intercambio de gas y ventilación recogidos durante la prueba, se pueden utilizar para distinguir la región delimitada por GET y RCP donde hay acidosis, pero se mantiene la pr…

Materials

3-L syringe	Hans Rudolph		Calibration device
Aquatrainer	COSMED		Snorkel system/gas-exchange measurement
K4b2	COSMED		Portable CPET unit/gas-exchange measurement
N200PRO	Cefise		Software program for analysis of force signal
Pacer 2 Swim	Kulzer TEC		Swimming velocity management/underwater LED line
Tether-system	Own design		Pulley-Rope system/loading management
Tether attachment	CEFISE		Bracket for attachment to swimmer