Artículos de Revisión Bibliográfica
Recepción: 16 Septiembre 2020
Aprobación: 19 Octubre 2020
Resumen: Introducción: Cuando el deportista inicia una actividad deportiva, su organismo presenta un elevado aumento en su temperatura corporal, su Sistema Nervioso Autónomo (SNA), controla y regula de forma autónoma los latidos del corazón, la respiración y el sudor. Objetivo general: Evaluar la reacción del sistema nervioso autónomo, sobre el sistema cardiovascular de una forma no invasiva, en respuesta a un ejercicio físico. Metodología: Este artículo muestra las conclusiones y los protocolos de evaluación utilizados para controlar y evaluar el entrenamiento y la competición en deportistas de resistencia, mediante los métodos de dominio tiempo y dominio frecuencia. La búsqueda se realizó en las bases de datos Scielo, DialNet y el buscador de Google Académico, utilizando las palabras clave, variabilidad de la frecuencia cardíaca y deportes de resistencia; así mismo se efectuó la lectura del título de 506 estudios relacionados con las palabras clave, se descartaron 381 estudios y se realizó la lectura del resumen de 125, seleccionando 50 estudios para su respectivo análisis. Resultados: La evaluación de la variabilidad de la frecuencia cardíaca es indicador de los mecanismos de adaptación autónoma cardiovascular del corazón en los deportistas de resistencia. Conclusiones: Están directamente relacionadas con el volumen y la intensidad del ejercicio, a su vez, es un marcador del estado de salud y puede ayudar a diagnosticar rápidamente y con facilidad, los estados de fatiga, sobre-entrenamiento y agotamiento en los deportistas.
Palabras clave: variabilidad de la frecuencia cardíaca, deporte, resistencia, atleta, sistema cardiovascular.
Abstract: Introduction: When the sportsman or woman starts a sport activity, his or her organism presents a high increase in its body temperature, its Autonomous Nervous System (ANS), controls and regulates in an autonomous way the heartbeat, the breathing and the sweat. General objective: To evaluate the reaction of the autonomic nervous system, on the cardiovascular system in a non-invasive way, in response to a physical exercise. Methodology: This article shows the conclusions and evaluation protocols used to control and evaluate training and competition in endurance athletes, using time and frequency domain methods. The search was carried out in Scielo, DialNet and Google Academic databases, using the keywords, heart rate variability and endurance sports; likewise, the title of 506 studies related to the keywords was read, 381 studies were discarded and the abstract of 125 was read, selecting 50 studies for their respective analysis. Results: The evaluation of heart rate variability is an indicator of the mechanisms of autonomous cardiovascular adaptation of the heart in endurance athletes. Conclusions: They are directly related to the volume and intensity of the exercise, in turn, is a marker of health status and can help diagnose quickly and easily, the states of fatigue, over-training and exhaustion in athletes.
Keywords: heart rate variability, sport, resistance, athlete, Cardiovascular system.
INTRODUCCIÓN
El deporte es una actividad física practicada de forma individual y en equipo, como juego, hobby o competición en todo el mundo; cada disciplina deportiva se caracteriza por tener un tipo específico de objetivos, deportes de resistencia de larga, media y corta duración son algunos ejemplos. Cuando un deportista inicia una actividad deportiva, su organismo presenta un elevado aumento en su temperatura corporal, su (SNA) sistema nervioso autónomo, controla y regula de forma automática los latidos del corazón, la respiración y el sudor; los órganos son controlados por el sistema nervioso simpático y el parasimpático, en algunas ocasiones tienen efectos opuestos en el mismo órgano. “El sistema simpático aumenta la presión arterial, mientras que el parasimpático la disminuye, trabajan juntos para garantizar que el cuerpo responda adecuadamente a las diferentes situaciones” (Muñoz, 2013). Además, para determinar las variables fisiológicas de la respuesta al ejercicio, sobre el cuerpo en los deportistas, existen varios tipos de pruebas que valoran con precisión y sin alterar el rendimiento físico del deportista, por ejemplo, la variabilidad de la frecuencia cardíaca - heart rate variability (VCF o HRV). La variabilidad de la frecuencia cardíaca “es la variación en tiempo (milisegundos) entre latido y latido cardíaco, refleja la respuesta del sistema nervioso autónomo (SNA) sobre el sistema cardiovascular; la variabilidad de la frecuencia cardíaca se puede medir antes, durante y después del ejercicio por medio de monitores como el polar Rs800cx6, analizando mediante el software kubios HRV los resultados de las muestras obtenidas a través de los métodos de dominio, tiempo y frecuencia, utilizando el modelo matemático transformada rápida de Fourier (TRF) y modelo autorregresivo (AR)” (Porras & Bernal, 2019).
En cuanto al deporte, específicamente los deportes de resistencia, cabe aclarar que existen diferentes modalidades: “deportes de resistencia aeróbica y deportes de resistencia anaeróbica; algunos ejemplos son el atletismo, tenis, natación, fútbol, gimnasia artística, pesas libres, triatlón, ciclismo” (Enciclopedia de Ejemplos, 2019). Los deportes de resistencia son aquellos que permiten realizar un esfuerzo ya sea de baja, media o alta intensidad, durante un tiempo definido, determinando “la capacidad física de un deportista para resistir la fatiga en trabajos de prolongada duración” (Renato, 1991). Además, la resistencia, es una capacidad importante para el éxito de los deportistas. “La resistencia es la aptitud dominante en las carreras de fondo” (Bompa, 2016). Existen diferentes clases o subdivisiones de resistencia aplicada para cada deporte, ejemplo la resistencia de larga, media y corta duración; la resistencia de larga duración, según (Farrill, Almenares, Balón, & León, 2001) se aplica cuando se cubre una distancia en un tiempo mayor de 10 a 60 minutos y más, sin experimentar una significativa reducción de la marcha, suministrada por el volumen de oxígeno por unidad de tiempo (capacidad aeróbica). En cuanto a deportes de resistencia de larga duración, el ciclismo es un claro ejemplo; según (Pérez , J.; Gardey, A., 2017), el ciclismo es una actividad física en la que se utiliza una bicicleta para recorrer distancias al aire libre o en una pista cubierta, siendo un deporte individual como en equipo y de estrategia, que involucra el metabolismo aeróbico debido a las largas distancias que recorren los deportistas. Además, para mejorar y evaluar la resistencia en los deportistas de resistencia, existen diferentes pruebas, algunas se conocen como test (pruebas de valoración de la condición física); según (Pérez, 2008), los test “son utilizados para medir el estado físico del deportista, constituidos por una serie de mediciones preestablecidas que permiten conocer variables del entrenamiento, corrigiendo deficiencias en su planeación.
En el caso particular del ciclismo, uno de los test más utilizados según (Allen & Coggan, 2010) es el umbral funcional de potencia (FTP o UFP); este test determina el estado de forma física actual del ciclista, “el umbral de potencia funcional se define como la potencia máxima que puede desarrollar un ciclista durante un tiempo de veinte minutos” (Herrera, Casas, Caro, & Agudelo, 2017).
En cuanto a la variabilidad de la frecuencia cardíaca en ciclistas, existen varios estudios relacionados con el tema, ejemplo de ello fue el estudio realizado en Chile, publicado en el 2016, donde se evaluó la respuesta del balance simpático-parasimpático de la variabilidad de la frecuencia cardíaca durante una semana de entrenamiento aeróbico en ciclistas de ruta, edad 27.0 ± 1.9 años, estatura 170.0 ± 6.6 cm y un peso de 66.0 ± 4.3 kg., pertenecientes a un equipo de ciclismo de ruta y participantes de la categoría todo competidor del circuito nacional Chileno, evaluados durante seis días con un entrenamiento aeróbico (108.4 ± 49.5 km por día). Cada día se les midió el balance autonómico a través del cociente baja frecuencia/alta frecuencia, en reposo e inmediatamente posterior al entrenamiento. Los resultados fueron un aumento significativo en la respuesta del balance autonómico del cociente baja frecuencia/alta frecuencia posterior al entrenamiento. Así mismo, una disminución significativa de la potencia de la banda de alta frecuencia durante la recuperación, que puede implicar aumento de la actividad de la respuesta parasimpática. Estos cambios podrían ayudar al control y diseño de programas de entrenamiento de forma individualizada para el ciclismo de ruta, además de ser una herramienta barata y no invasiva (Soto, Pino, Álvarez, & Sepúlveda, 2016).
En relación con los procedimientos para evaluar la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC–HRV) en deportes de resistencia, se conocen los métodos de dominio tiempo y dominio frecuencia, unidades de medida tanto para uso clínico como para interpretación fisiológica, establecidos en 1996 por la Task Force (Heart rate variability, 1996). Cabe aclarar que estas medidas se toman de las ondas de un electrocardiograma (ECG) por medio de una serie de electrodos que se ubican en el pecho de los deportistas y que permiten medir la actividad eléctrica del corazón para registrar sus impulsos eléctricos y determinar su funcionamiento, (Wilmore & Costill, 2001). Así mismo, estas fluctuaciones están condicionadas por los procesos respiratorios (inspiración y espiración) y mediadas por el sistema simpático y parasimpático, igualmente la variabilidad de la frecuencia cardíaca es valorada por las mediciones del intervalo R-R. “El intervalo R-R es la distancia entre dos ondas R sucesivas en el ritmo sinusal, este intervalo debe ser constante. El intervalo R-R se mide desde el inicio de una onda R hasta el inicio de la onda R siguiente y su duración depende de la frecuencia cardíaca” (Intervalos y Segmentos del Electrocardiograma, 2020).
Con respecto a lo anteriormente mencionado, los métodos de dominio tiempo se basan en las diferentes variables que pueden ser obtenidas dependiendo de los intervalos R-R o desde la diferencia entre dichos intervalos; tomando las medidas de los intervalos se pueden obtener variables como el promedio R-R (ms), medida de los intervalos R-R. Este dato se obtiene dividiendo la sumatoria de todos los intervalos entre el total de intervalos, SDNN (ms) es la desviación estándar entre intervalos R-R; esta variable muestra la variación en cortos y largos periodos en cuanto a la variación en los intervalos R-R (HRV) (Ortiz & Romero, 2008). Por otro lado, los índices asociados con la actividad parasimpática en el método de dominio tiempo en cuanto a las variables derivadas de los intervalos R-R, se encuentra la variable RMSSD(ms) que es la raíz cuadrada del valor medio de las sumas de las diferencias al cuadrado de todos los intervalos; PNN50 (%) es el porcentaje del total de los intervalos RR consecutivos que discrepan en más de 50 milisegundos entre sí, STD RR es la desviación estándar de todos los intervalos R-R normal, reflejando la variabilidad (Tabla 1).
Por otra parte, las medidas que evalúan la actividad parasimpática en el método de dominio frecuencia utilizan los mismos datos arrojados por el (ECG), analizan la actividad parasimpática en el método de dominio frecuencia con altas frecuencias, expresadas en hercios HF - Alta frecuencia; la actividad parasimpática es un indicador de la recuperación o intensidad del entrenamiento, asociado a un buen rendimiento. Además, los índices que evalúan la actividad simpática en el método de dominio frecuencia son las bajas frecuencias LF-baja frecuencia, aunque este índice refleja también, la actividad simpática como simpática; así mismo, la relación de bajas y altas frecuencias (LF/HF) son indicativos de mala adaptación a las cargas de entrenamiento si su valor es elevado cuando se evalúa en reposo y recuperación, reflejando el equilibrio autonómico; más aún, las muy bajas frecuencias VLF varían de acuerdo con el protocolo utilizado durante la evaluación; se debe considerar realizar la evaluación en similares condiciones, antes, durante o en la recuperación del entrenamiento; en posición sentado, decúbito o de pie, la duración mínima de registro de los datos debe ser de 5 minutos (Porras & Bernal, 2019). (Tabla 2).
El objetivo de este artículo de revisión es analizar las conclusiones y los protocolos de evaluación, utilizados para controlar y evaluar el entrenamiento y la competición en deportistas de resistencia, mediante los métodos de dominio de tiempo y dominio de frecuencia. La búsqueda se realizó en las bases de datos: Scielo, DialNet y el buscador de Google Académico, utilizando las palabras clave: Variabilidad de la frecuencia cardíaca y deportes de resistencia.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los estudios de este artículo de revisión sobre la variabilidad de la frecuencia cardíaca VFC-HRV y su evaluación en deportes de resistencia, se realizaron en las bases de datos Scielo, DialNet y el buscador de Google Académico, utilizando las palabras clave: variabilidad de la frecuencia cardiaca - heart rate variability y deportes de resistencia; se realizó la lectura del título de 506 estudios relacionados con las palabras clave, se descartaron 381 estudios, una vez leído el título se realizó la lectura del resumen de 125, seleccionando 50 estudios para su respectivo análisis. Los criterios utilizados para escoger estos artículos fueron que los protocolos de la evaluación de la VFC fueran realizados por los métodos de dominio de tiempo y dominio de frecuencia y en atletas de deportes de resistencia, de: Nivel amateur y profesional.
RESULTADOS
La
La evaluación de la VFC-HRV en el índice unidades de dominio tiempo RMSSD Y STD – SDNN y dominio frecuencia VLF, LF, HF, LF/HF, en deportistas de resistencia, es indicadora de los mecanismos de adaptación autónoma cardiovascular del corazón en atletas; por consiguiente, los parámetros a largo plazo de dominio tiempo y dominio frecuencia de la variabilidad de la frecuencia cardíaca son más altos en deportistas, en comparación con las personas que no practican algún deporte. Además, los controles varían según la modalidad deportiva con respecto al papel del sistema autónomo en la adaptación deportiva (Kiss, y otros, 2016). Por otra parte, el análisis del dominio tiempo RMSSD de la frecuencia cardíaca se puede utilizar como una herramienta para planificar estratégicamente el esfuerzo de los deportistas que participan en competencias de un día o varias etapas como el ciclismo (Barrero, y otros, 2019).
Así mismo, las respuestas de la VFC son similares entre los ciclistas y los triatletas por su consumo máximo de oxígeno y sus frecuencias en reposo (Arslan & Aras, 2016), más aún la HRV está directamente relacionada con el volumen y la intensidad del ejercicio, ya que los atletas que mostraron el mayor esfuerzo físico acumulativo, presentaron una mayor disminución en la variabilidad de la frecuencia cardíaca (R Jurca, Church, Chicharro, Hoyos, & Lucía, 2003). El análisis de la VFC es un buen marcador del estado de salud y puede ayudar a diagnosticar rápidamente y con facilidad los estados de estrés y fatiga, sobre-entrenamiento y agotamiento en los deportistas de resistencia (Ortís, y otros, 2008); otro rasgo de los resultados de los estudios muestra que las carreras de fondo (ultra-maratón) conducen a un aumento en la actividad simpática y, por lo tanto, a un aumento en la frecuencia cardíaca y una disminución en la HRV, además pueden ser un parámetro adecuado para evaluar la recuperación completa después de una competencia (Christian, y otros, 2020).
En cuanto a las mediciones en tiempo y frecuencia de la VFC, cinco minutos en posición supina parecen ser una forma útil de monitorizar el estado de equilibrio parasimpático en los deportistas antes de abordar las secciones de entrenamiento o una competición (Nieto, Ruso, Pardo, & Naranjo, 2020).
DISCUSIÓN
En relación con las asociaciones de LF, HF, HF.nu y RMSSD fueron positivas. Las asociaciones con LF / HF fueron negativas para valores pequeños y positivas para valores mayores, mientras que las asociaciones con SDNN fueron positivas para valores pequeños y negativas para valores mayores (Aljoša, y otros, 2014). A su vez, (HF) está relacionado con la actividad vagal, además un incremento de los valores de los parámetros de la VFC se encuentra relacionado con la actividad simpática (LF) en los deportistas de resistencia, por otro lado, la medición de la frecuencia cardiaca ultrabaja, requiere más tiempo de grabación (Toufan, Kazemi, Akbarzadeh, Ataei, & Khalili, 2012). A su vez la recuperación incompleta del día a día y la fatiga en los deportes de resistencia, no es acumulativa ni aumenta con cada etapa, solo una semana es suficiente para restaurar la línea de base de los valores, planificando estratégicamente el esfuerzo (Barrero, y otros, 2019).
Por otra parte, es conveniente utilizar, tablas de clasificación que muestren los índices de baja y alta variabilidad, para su respectiva evaluación, en programas de entrenamiento para deportistas principiantes, en deportes como la natación (Scorcine, y otros, 2019). Además, cabe mencionar que las respuestas de la variabilidad de la frecuencia cardiaca en algunos deportes de resistencia son similares, y en otros pueden cambiar; en triatletas y ciclistas existe esta relación, sin embargo, los triatletas tienen un mayor consumo máximo de oxigeno que los ciclistas, y una frecuencia cardiaca en reposo más baja. (Arslan & Aras, 2016), hay que mencionar, además, que los ciclistas altamente entrenados, aumentan sus índices de variabilidad de frecuencia cardiaca, reflejando un mayor control vagal cardiaco. (Pluim, y otros, 1999). Así mismo los índices de modulación cardiovascular autónoma en ciclistas y en algunos otros deportes de resistencia, varían dependiendo la edad, ejemplo, maestros y jóvenes, en donde se presenta una mayor reactivación parasimpática posterior al ejercicio en comparación con los ciclistas jóvenes, indicando que el entrenamiento físico en edades más avanzadas tiene efectos significativos sobre la función autónoma. (Borges, Reaburn, Doering, Argus, & Driller, 2017).
En cuanto al estrés en la competición, se evidencia una alteración en los parámetros autónomos y hemodinámicos de los deportistas, además, se observa, un aumento en SDNN, lo que refleja un incremento en el control autónomo simpático, indicando una correlación entre la aptitud física con algunos parámetros autónomos (Silva, Silva, Cunha, & Foster, 2018).
CONCLUSIÓN
La evaluación de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), es un indicador de los mecanismos de adaptación autónoma cardiovascular del corazón en los deportistas de resistencia, además, está directamente relacionada con el volumen y la intensidad del ejercicio, para su respectiva planificación en los deportes de resistencia, a su vez, es un marcador del estado de salud y puede ayudar a diagnosticar rápidamente, de una manera no invasiva y con facilidad, los estados de fatiga, sobre-entrenamiento y agotamiento de los deportistas; en cuanto a la evaluación, en tiempo minutos en posición supina, parece ser una forma útil de monitorizar el estado de equilibrio parasimpático en los deportistas, antes y después de abordar alguna sección de entrenamiento o alguna competición. Además, es conveniente utilizar tablas de clasificación para cada deportista, mostrando sus índices de baja y alta variabilidad, para una mayor comprensión.
Con respecto a la medición de la variabilidad de la frecuencia cardiaca, cinco minutos al despertar, parecen ser una forma útil de monitorizar el estado de equilibrio parasimpático de los atletas, antes de abordar una sesión de entrenamiento o competición, por otra parte, al momento de iniciar la recuperación, después del ejercicio, sería un periodo igualmente útil para investigar la actividad autónoma, debido a que, se puede diferenciar diversos niveles de actividad autonómica.
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