Asociación entre la relación fuerza-velocidad y el tamaño muscular y efectos de diferentes configuraciones de la serie en el entrenamiento de fuerza en condiciones de restricción vs no restricción de flujo sanguíneo
- Autores: Pedro Jesús Cornejo Daza
- Directores de la Tesis: Juan Antonio León-Prados (dir. tes.), Fernando Pareja Blanco (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Pablo de Olavide ( España ) en 2024
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Alejandro Ortega Becerra (presid.), Beatriz Bachero Mena (secret.), Luís Filipe Moutinho Leitao (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte por la Universidad Pablo de Olavide
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- Resumen
ESTUDIO 1: El tamaño del músculo vasto lateral se asocia de manera diferente con las diferentes regiones de las relaciones fuerza-velocidad (F-V, `force-velocity`) y carga-velocidad (L-V, `load-velocity`) en la sentadilla (SQ, `squat`), la producción de fuerza por unidad de tiempo (RFD, `rate of force development`) y el rendimiento físico en hombres jóvenes Resumen Objetivo: Este estudio evaluó la asociación del tamaño muscular con las relaciones F-V y L-V, RFD y la fuerza isométrica máxima (MIF, `maximal isometric force`) en el ejercicio de SQ, y el rendimiento del salto vertical a través de la altura del salto con contramovimiento (CMJ, `countermovement jump`).
Metodología: Cuarenta y nueve hombres jóvenes (22.7 ± 3.3 años) entrenados en fuerza participaron en el estudio. El área de sección transversal anatómica (ACSA, `anatomical cross sectional area`) del músculo vasto lateral (VLA, `vastus lateralis`) se midió usando el modo de campo de visión extendido en un dispositivo de ultrasonido en tres longitudes de fémur diferentes (40% [distal], 57.5% [medial] y 75% [proximal]), y el volumen muscular se estimó considerando los puntos de inserción muscular del VLA previamente publicados y validados en este estudio.
Resultados: Se observaron asociaciones significativas entre todas las medidas de tamaño muscular (excepto ACSA distal) y i) fuerzas y cargas producidas a velocidades que oscilan entre 0 y 1.5 m·s-1 (r=0.36`0.74, p<0.05), ii) velocidades alcanzadas ante fuerzas y cargas que oscilan entre 750-2000 N y 75-200 kg, respectivamente (r=0.31-0.69, p<0.05), y iii) RFD a 200 y 400 ms (r=0.35-0.64, p< 0.05). El ACSA proximal y distal y el volumen muscular se asociaron significativamente con la altura del CMJ (r = 0.32-0.51, p<0.05).
Conclusiones: El tamaño del músculo VLA exhibió una mayor influencia en el rendimiento ante fuerzas o cargas más altas y velocidades más bajas, y ante fases tardías de acciones musculares explosivas. Además, la ACSA proximal y el volumen muscular mostraron la mayor correlación con el rendimiento en salto vertical.
ESTUDIO 2: Evolución de la recuperación ante diferentes umbrales de pérdida de velocidad y configuraciones cluster durante el entrenamiento de sentadilla completa.
Resumen Objetivo: Analizar la evolución de la recuperación de cuatro protocolos de ejercicios de fuerza que difieren en la pérdida de velocidad (VL, `velocity loss`) dentro de la serie y la influencia de diferentes configuraciones en la serie (tradicional vs. cluster).
Metodología: Quince hombres entrenados en fuerza realizaron un diseño de investigación cruzado aleatorio con cuatro protocolos que consistían en 3 series de 70% de una repetición máxima en el ejercicio de sentadilla (SQ, `squat`), que diferían en la VL incurrida durante la serie: 1) 20% (70-20), 2) 30% (70-30), 3) 40% (70-40) y 4) 20% de VL utilizando una metodología cluster (70-CLU, 10 s de descanso entre cada repetición). La velocidad de movimiento contra la carga que se desplazó a una velocidad de 1 m·s`1 en las mediciones iniciales (V1-load) en SQ, la altura del salto con contramovimiento (CMJ, `countermovement jump`), y el tiempo de carrera en 20 m (T20) fueron evaluados en intervalos de tiempo específicos durante un período de 48 horas: Pre, Post, 6 h-Post, 24 h-Post y 48 h-Post ejercicio.
Resultados: El protocolo 70-20 completó menos repeticiones totales que los otros protocolos (p=0.001), pero no se observaron diferencias significativas entre 70-CLU, 70-30 y 70-40 en las repeticiones totales realizadas. El protocolo 70-30 disminuyó significativamente el T20 a las 6 h posteriores, el CMJ a las 48 h posteriores y la carga V1-load a las 6 h posteriores (p<0.05). El protocolo 70-40 afectó significativamente al T20 a las 6 h posteriores, y al CMJ y V1-load a las 24 h posteriores (p<0.05). No se observaron reducciones de rendimiento significativas para 70-20 y 70-CLU a las 6 h-Post, 24 h-Post y 48 h-Post.
Conclusiones: Los protocolos con mayor VL dieron como resultado una fatiga más pronunciada y una tasa de recuperación más lenta. Además, las series cluster (70-CLU) dieron como resultado un volumen más alto que los protocolos con un nivel similar de fatiga (70-20) y una recuperación más rápida que los protocolos con un volumen de repeticiones similar (70-30 y 70-40).
ESTUDIO 3: Respuestas agudas a diferentes velocidades de ejecución durante el entrenamiento de sentadilla con y sin restricción del flujo sanguíneo Resumen Objetivo: El propósito de este estudio fue comparar las respuestas mecánicas, metabólicas, neuromusculares y mecánicas musculares agudas a diferentes velocidades de ejecución [máxima (MaxV, `maximum velocity`) frente a mitad de la máxima (HalfV, `half-maximum velocity`)] bajo distintas condiciones de flujo sanguíneo [libre (FF, `free flow`) versus restringido (BFR, `blood flow restriction`)] en sentadilla completa (SQ, `squat`).
Metodología: Veinte hombres entrenados en fuerza realizaron cuatro protocolos que diferían en la velocidad a la que se levantaban las cargas (MaxV vs. HalfV) y en la condición del flujo sanguíneo (FF vs. BFR). La intensidad relativa, el volumen y el tiempo de descanso se igualaron (3 x 8 con 60% de una repetición máxima, recuperación entre series: 2 minutos). Para cada repetición se registraron los valores medios propulsivos de fuerza (MPF, `mean propulsive force`), velocidad (MPV, `mean propulsive velocity`) y potencia (MPP, `mean propulsive power`) y electromiografía (EMG, `electromyography`). Se realizó una batería de pruebas antes y después del ejercicio: tensiomiografía (TMG, `tensiomyography`), lactato sanguíneo, salto con contramovimiento (CMJ, `countermovement jump`), contracción isométrica voluntaria máxima (MVIC, `maximal voluntary isometric contraction`) en 90º SQ y el test de fuerza dinámica (V1-load) en SQio.
Resultados: Los protocolos MaxV mostraron valores de MPF, MPV, MPP y amplitud EMG significativamente mayores durante el ejercicio que los protocolos HalfV. Los protocolos FF alcanzaron mayores valores de MPF y MPP durante el ejercicio en comparación con BFR. Los protocolos BFR indujeron un mayor lactato en sangre después del ejercicio, junto con mayores deterioros en el rendimiento mecánico después del ejercicio.
Conclusiones: Los protocolos MaxV provocaron un rendimiento superior y una mayor activación muscular durante el ejercicio. Los protocolos BFR dieron como resultado una menor producción de fuerza y potencia durante el ejercicio y exhibieron mayores deterioros en el rendimiento y un mayor estrés metabólico después del ejercicio.
ESTUDIO 4: Efectos de la velocidad de ejecución en el entrenamiento de sentadilla con y sin restricción del flujo sanguíneo Resumen Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo comparar los efectos de cuatro programas de entrenamiento de fuerza en el ejercicio de sentadilla completa (SQ, `squat`) que diferían en la velocidad de ejecución (máxima frente al 50% de la velocidad voluntaria máxima) y en la condición de flujo sanguíneo [libre (FF, `free flow`) frente a restringido (BFR, `blood flow restriction`)] sobre el rendimiento en el salto, la fuerza muscular, el rendimiento neuromuscular y la hipertrofia muscular.
Metodología: Cuarenta y seis hombres entrenados en fuerza fueron asignados aleatoriamente a cuatro protocolos que diferían en la velocidad de ejecución (MaxV frente a. HalfV) y en la condición de flujo sanguíneo [FF frente a BFR (50% de la presión de oclusión arterial)]. Los sujetos siguieron un programa de entrenamiento de fuerza durante 8 semanas (dos sesiones por semana) utilizando el ejercicio de SQ, con una intensidad relativa similar (55%-65% de la repetición máxima,), número de series (3), repeticiones (6 a 10) y tiempo de descanso (2 minutos). Antes y después del programa de entrenamiento se realizaron las siguientes pruebas: 1) área y volumen muscular del vasto lateral (VLA), 2) salto vertical con contramovimiento (CMJ, `countermovement jump`), 3) máxima contracción isométrica (MVIC, `maximal voluntary isometric contraction`) en SQ donde se midió la fuerza isométrica máxima (MIF, `maximal isometric force`), la tasa de producción de fuerza por unidad de tiempo (RFD, `rate of force development`) y, 4) test de cargas progresivas en SQ, y 5) test de fatiga.
Resultados: Los protocolos MaxV alcanzaron mayor velocidad media propulsiva (MPV, `mean propulsive velocity`) durante el ejercicio en comparación con HalfV (interacción VEL, p<0.001). Los protocolos BFR mostraron una menor MPV que los protocolos de FF durante la sesión de entrenamiento (interacción BFR, p=0.02). Después del programa de entrenamiento, los protocolos HalfV-BFR y MaxV-FF dieron como resultado aumentos en el CMJ (interacción BFR x VEL x tiempo, p=0.05). Además, se observó una interacción VEL x tiempo (p=0.03) en la amplitud de la señal de electromiografía (RMS-EMG, `root mean square electromyography`) ante cargas ligeras (cargas absolutas que se movieron a más de 1 m·s-1 en el pre-entrenamiento, AV>1), en el que el protocolo HalfV-BFR aumentó de manera significativa tras el programa de entrenamiento. En cambio, los protocolos MaxV-BFR y HalfV-FF indujeron una mayor hipertrofia muscular en el área de sección transversal anatómica al 40% (ACSA40) de la longitud del fémur (interacción BFR x VEL x tiempo, p=0.04). Además, MaxV-BFR fue el protocolo que mayores tamaños del efecto mostró en el volumen muscular.
Conclusión: La combinación de la velocidad voluntaria máxima en la condición FF y la mitad de la velocidad voluntaria máxima en la condición BFR resultó en aumentos en el rendimiento del CMJ. Además, HalfV-BFR incrementó la activación muscular ante cargas bajas. Sin embargo, la velocidad voluntaria máxima en la condición BFR y la mitad de la velocidad voluntaria máxima en la condición FF demostraron una mayor hipertrofia en el ACSA distal, aunque las mayores ganancias en el volumen muscular se obtuvieron de la combinación de velocidad máxima y metodología BFR.
ESTUDIO 5: Respuestas agudas al entrenamiento de sentadilla tradicional y cluster con y sin restricción del flujo sanguíneo Resumen Objetivo: Comparar las respuestas agudas a diferentes configuraciones en la serie (cluster frente a tradicional) bajo distintas condiciones de flujo sanguíneo [libre (FF, `free flow`) frente a restringido (BFR, `blood flow restriction`)] en sentadilla completa (SQ, `squat`).
Metodología: Veinte hombres entrenados en fuerza realizaron cuatro protocolos que diferían en la configuración de la serie [TRA (tradicional): repeticiones continuas; frente a CLU (cluster): 30 s de descanso cada 2 repeticiones] y en la condición del flujo sanguíneo [FF frente a BFR (50% de presión de oclusión arterial máxima)]. Se equipararon la intensidad relativa (60% de una repetición máxima), el volumen (3 series de 8 repeticiones) y el tiempo de descanso entre series (2 minutos). Durante cada repetición se registraron los parámetros de fuerza (MPF, `mean propulsive force`), velocidad (MPV, `mean propulsive velocity`) y potencia (MPP, `mean propulsive power`) media propulsiva y la señal de electromiografía (EMG, `electromyography`). Se realizó una batería de pruebas antes y después de los protocolos de ejercicio: tensiomiografía (TMG, `tensiomyography`), lactato sanguíneo, salto con contramovimiento (CMJ), contracción isométrica voluntaria máxima (MVIC, `maximal voluntary isometric contraction`) en 90º SQ y el test de fuerza dinámica (V1-load) en SQ.
Resultados: Los protocolos CLU permitieron un mejor mantenimiento de la MPF, MPV, MPP y de la frecuencia mediana (MDF, `median frequency`) de EMG durante el ejercicio en comparación con TRA (interacción clu-tiempo, p<0.05). Los protocolos TRA experimentaron mayores deterioros después del ejercicio en las variables derivadas de TMG y EMG (interacción clu-tiempo p<0.05) y el rendimiento de SQ y CMJ (interacción clu-tiempo, p=0.08 y p<0.05, respectivamente), así como mayores concentraciones de lactato en sangre (interacción clu-tiempo, p<0.001) que CLU. Además, BFR mostró disminuciones en las variables TMG (interacción bfr-tiempo, p<0.01), y BFR-CLU resultó en la mayor reducción en el tiempo de contracción tras una estimulación eléctrica (p<0.001).
Conclusiones: Las series cluster redujeron la fatiga durante y después de la sesión de entrenamiento y el BFR exacerbó las deficiencias en las propiedades mecánicas musculares. Sin embargo, la combinación de ambos podría mejorar la velocidad de contracción muscular después del ejercicio.
ESTUDIO 6: Efectos del entrenamiento de sentadilla tradicional y cluster con y sin restricción del flujo sanguíneo Resumen Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo comparar los efectos de cuatro programas de entrenamiento de fuerza en el ejercicio de sentadilla completa (SQ) que diferían en la configuración de la serie (CLU frente a TRA) y en el flujo sanguíneo [libre (FF, `free flow`) frente a restricción de flujo (BFR, `blood flow restriction`)] sobre el rendimiento en el salto, la fuerza muscular, las adaptaciones neuromusculares e hipertrofia muscular.
Metodología: Cuarenta y dos hombres entrenados en fuerza fueron asignados aleatoriamente a cuatro protocolos que diferían en la configuración de la serie (TRA: sin descanso entre repeticiones, frente a CLU: 30 s de descanso cada 2 repeticiones) y en la condición del flujo sanguíneo [FF frente a BFR (50% de la presión de oclusión arterial)]. Los sujetos siguieron un programa de entrenamiento de fuerza durante 8 semanas (dos sesiones por semana) utilizando el ejercicio de SQ, igualando la intensidad relativa (55%`65% de una repetición máxima, 1RM), número de series (3), repeticiones por serie (6 a 10) y tiempo de descanso (2 minutos). Antes y después del programa de fuerza, se realizaron las siguientes pruebas: 1) volumetría muscular del vasto lateral (VLA), 2) salto vertical, 3) máxima contracción isométrica voluntaria (MVIC, `maximal voluntary isometric contraction`) en SQ, 4) prueba de carga progresiva en SQ, y 5) test de fatiga.
Resultados: Los protocolos CLU resultaron en mayor velocidad media propulsiva (MPV, `mean propulsive velocity`) y menor pérdida de velocidad (VL, `velocity loss`) durante el entrenamiento en comparación con TRA (interacción clu-tiempo, p`0.05). En cambio, los protocolos BFR provocaron una mayor VL durante el entrenamiento (interacción bfr-tiempo, p=0.02), especialmente el protocolo BFR-TRA. Después del programa de entrenamiento, los protocolos BFR-TRA y FF-CLU aumentaron en mayor medida la MPV frente a todas las cargas y las cargas ligeras (AV y AV<1) y la 1RM que FF-TRA y BFR-CLU (interacción bfr-clu-tiempo, todas p=0.02). Los protocolos TRA mostraron mayores aumentos en la MIF que los protocolos CLU (interacción clu-tiempo, p=0.03). Los protocolos BFR no mostraron una mejora en el rendimiento del salto a diferencia de los protocolos FF (p<0.01). Los protocolos TRA provocaron mayor hipertrofia en la porción distal del VLA que los protocolos CLU (interacción clu-tiempo, p=0.04), y BFR-TRA produjo los mayores tamaños del efecto en todas las medidas de hipertrofia muscular.
Conclusiones: El entrenamiento tradicional en condiciones de BFR y la metodología cluster en condiciones FF resultaron en mayores aumentos en las variables de rendimiento en SQ. Además, los protocolos tradicionales resultaron en mayores mejoras en la fuerza isométrica y mayor hipertrofia en la región distal del VLA. El uso de la metodología BFR impidió una mejora en el rendimiento de salto.
