Study of the local oxygen saturation in cycling and differences between sexes

• Autores: Carlos Sendra Pérez
• Directores de la Tesis: José Ignacio Priego Quesada (dir. tes.), Rosario Salvador Palmer (codir. tes.), Alberto Encarnación Martínez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Maite Pellicer Chenoll (presid.), Marina Gil Calvo (secret.), Fernando Diefenthaeler (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Fisiología por la Universitat de València (Estudi General)
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Fisiología humana
      • Fisiología del movimiento
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: webges.uv.es (pdf)
• Resumen

  • El desarrollo de la tecnología de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) no invasiva ha revolucionado la capacidad de realizar mediciones de oxigenación muscular fuera del contexto de laboratorio. En este ámbito, los dispositivos portátiles que utilizan esta tecnología emplean la saturación de oxígeno muscular como una variable clave para evaluar la disponibilidad de oxígeno en los músculos. En este sentido, el objetivo general del documento de tesis fue determinar la confiabilidad de la tecnología NIRS portátil para detectar umbrales de oxigenación muscular y analizar los factores que pueden influir en esta detección, explorando los perfiles de oxigenación muscular durante una prueba incremental de ciclismo. El objetivo principal se dividió en cuatro objetivos específicos: (1) Evaluar la confiabilidad en la determinación de la intensidad del ejercicio correspondiente al umbral de oxigenación muscular; (2) Analizar los efectos de los factores simetría y sexo en la respuesta de la oxigenación muscular; (3) Determinar los umbrales de oxigenación muscular; y (4) Examinar los perfiles de oxigenación muscular. Para abordar estos objetivos, se llevó a cabo una revisión sistemática y un estudio experimental. La revisión sistemática abarcó 15 estudios con un total de 344 participantes, mientras que el estudio experimental incluyó a 26 ciclistas y triatletas (15 hombres y 11 mujeres). Durante el estudio experimental, se registró la saturación de oxígeno muscular con sensores portátiles Moxy Monitor en el vasto lateral, el tibial anterior, el gastrocnemio medial de ambas extremidades, y el bíceps femoral y tríceps braquial del lado preferido. Las mediciones se realizaron durante una prueba incremental y una de intensidad constante en un cicloergómetro. Asimismo, se registraron otras variables, como la concentración de lactato en sangre, la electromiografía superficial, los pliegues cutáneos y la potencia.

    Las conclusiones más relevantes del presente documento de tesis fueron que los sensores portátiles de oxigenación muscular mostraron una confiabilidad de moderada a buena para la determinación del segundo umbral. Los perfiles de saturación de oxígeno muscular en ciclistas y triatletas competitivos presentaron respuestas simétricas en ambos lados, preferido y no preferido, aunque se observaron reducciones en ciertas intensidades. Las mujeres, en comparación con los hombres, mostraron menor desaturación muscular en todos los músculos analizados, una diferencia que se acentuó a medida que aumentaba la demanda metabólica. Esto sugiere que los hombres tienen una mayor dependencia de la extracción de oxígeno para intensidades relativas de ejercicio más altas. El documento de tesis mostró que los pliegues cutáneos afectan las mediciones de saturación de oxígeno muscular, lo que resalta la importancia de considerar el sexo al interpretar estos datos. Ningún método matemático logró determinar de manera consistente el primer umbral de oxigenación muscular. Sin embargo, el método Exp-Dmax mostró buenos resultados para identificar el segundo umbral, siendo el vasto lateral el músculo con el mejor coeficiente de correlación intraclase. Es importante destacar que aunque el segundo umbral de oxigenación muscular se puede determinar durante una prueba incremental de ciclismo en diferentes músculos, el análisis de los perfiles de saturación de oxígeno muscular para cada músculo puede agregar valor a la interpretación de los resultados. Por último, se compararon las señales de oxigenación y activación muscular mostrando que los músculos generadores de potencia y estabilizadores responden de manera opuesta en la saturación de oxígeno muscular y en la activación muscular (root mean square, RMS) durante la prueba de ciclismo incremental. El incremento de la activación muscular refleja un aumento de la tasa metabólica, lo que requiere una mayor extracción de oxígeno para satisfacer las demandas periféricas. Esta adaptación aguda genera una concordancia inversa moderada, dependiendo del papel del músculo. Sin embargo, el gastrocnemio medial mantuvo una activación estable sin una disminución significativa de la de saturación de oxígeno muscular.