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Vol. 2. Núm. 3.
Páginas 87-92 (Septiembre 2009)
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Recuperación de la frecuencia cardiaca y ventilación, y su relación con la lactacidemia, tras una prueba de esfuerzo en jóvenes deportistas
Heart rate and ventilatory recovery and their relationship with the lactate concentration after an incremental test in young sportsmen
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F.J.. Calderóna, P.J.. Benitoa, J.. Butragueñoa, V.. Díaza, A.B.. Peinadoa, M.. Álvareza, A.G.. Zapicob, M.J.. Castilloc
a Facultad de Ciencias de la Educaci??n F??sica y del Deporte (INEF). Universidad Polit??cnica de Madrid. Madrid. Espa??a.
b Facultad de Educaci??n. Universidad Complutense de Madrid. Madrid. Espa??a.
c Facultad de Medicina. Universidad de Granada. Granada. Espa??a.
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Tabla 1. Valores descriptivos de la muestra (n = 32)
Tabla 2. Recuperación en función de la reserva ventilatoria, cardiaca y láctica utilizando las fórmulas descritas en el apartado de métodos
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Introducción y objetivos. Las enfermedades cardiovasculares constituyen la primera causa de muerte y de hospitalización en España. El objetivo de este estudio fue analizar la evolución de diferentes indicadores de recuperación (frecuencia cardiaca, ventilación y concentración de lactato) en los 20 minutos posteriores a un protocolo de ejercicio de carácter incremental, utilizando una ecuación que mida la recuperación de manera porcentual con respecto a la capacidad funcional individual. Métodos. Treinta y dos sujetos jóvenes deportistas realizaron una prueba máxima de carácter incremental en cicloergómetro. Se registraron las variables desde el calentamiento hasta la finalización de la prueba y durante los 20 minutos post-ejercicio. Se utilizó un análisis de la varianza (ANOVA) de medidas repetidas con dos factores intrasujeto. Resultados. A los cinco minutos de recuperación la ventilación se encontraba al 85,1 (± 4,6) % de su reserva máxima, mientras que el corazón había recuperado el 65,7 (± 6,1) % de la reserva cardiaca y la concentración láctica llegaba a valores del 15,4 (± 12,9) % de la reserva láctica. Pasados 20 minutos, los sujetos mostraron una recuperación ventilatoria cercana al 100%, mientras que los valores de frecuencia cardiaca y sobre todo la concentración de lactato quedaban alejados de los valores de la línea de reposo. Conclusiones. Existe una disociación en los patrones de recuperación post-esfuerzo en los primeros 20 minutos de una prueba de esfuerzo máxima. Sin embargo, son necesarios más estudios en poblaciones patológicas para comprobar la utilidad de esta ecuación como pronóstico en pacientes cardiovasculares.
Palabras clave:
Frecuencia cardiaca
Ventilación
Ejercicio
Factores de riesgo
Pronóstico
Introduction and objectives. Cardiovascular diseases constitute the first cause of death and hospitalization in Spain. This study aimed to analyze the evolution of various recovery indicators (heart rate, ventilation and lactate concentration) during the 20 minutes following an incremental exercise protocol, using an equation that measures recovery by percentage in regards to the individual functional capacity. Methods. Thirty-two young sportsmen performed an incremental test until exhaustion on a cycloergometer. The variables were recorded from the warm-up period until completing the test for 20 minutes post-exercise. A two-way repeated measures analysis of the variance (ANOVA) was used. Results. At five minutes of recovery, ventilation was at 85.1 (± 4.6) % of its maximum reserve, while the heart had regained 65.7 (± 6.1) % of the cardiac reserve and the lactate concentration reached values of 15.4% (± 12.9) % of the lactic reserve. After 20 minutes, subjects showed a ventilatory recovery close to 100%, while the heart rate values and, above all, lactate concentration, remained distant from the at rest line values. Conclusion. There is dissociation in the post-exercise recovery patterns after the first 20 minutes of a maximum exercise test. However more studies in the unhealthy population are needed to verify the usefulness of this equation for evaluating patient outcomes in cardiac rehabilitation.
Keywords:
Heart rate
Ventilation
Exercise
Risk factor
Prognosis
Texto completo

Introducción

En el diagnóstico precoz de cardiopatía isquémica, la prueba de esfuerzo con registro electrocardiográfico es cada vez más utilizada1-3.

Diversas investigaciones han revisado la relación entre la recuperación cardiorrespiratoria post-esfuerzo, las patologías cardiorrespiratorias y/o el riesgo de padecer enfermedad coronaria4-15 como herramienta predictiva7,16-21. No obstante, las pruebas de esfuerzo, tal y como son habitualmente interpretadas en cardiología, no aportan índices que permitan evaluar la recuperación con respecto a la reserva cardiaca individual, ya que con los pacientes las pruebas no suelen ser máximas (al menos desde el punto de vista metabólico) y no existen unos valores de referencia con los que compararlos. Estos índices sí son habitualmente utilizados en sujetos deportistas que se someten a pruebas de esfuerzo para conocer y mejorar su estado de forma. Los datos obtenidos en estos sujetos22-25 podrían servir de referencia para pruebas con finalidad de diagnóstico y control de enfermedad cardiológica.

La relación en la forma de recuperación y la actividad deportiva ha sido mostrada en numerosas ocasiones26-29, sin embargo, la relación entre una mayor (más rápida) recuperación y un mejor estado de forma no sólo se da en deportistas, sino que también puede tener aplicación práctica en pacientes con riesgo cardiovascular17,19.

La recuperación de la frecuencia cardiaca después de un esfuerzo incremental presenta un patrón bifásico, con una caída inicial rápida a la que sigue una posterior caída lenta. Básicamente, la caída rápida inicial no es dependiente del tipo de esfuerzo, dado que en esa caída influye más la sensibilidad del barorreflejo24. Por el contrario, la fase de caída lenta sí depende en mayor medida del tipo de ejercicio23,24.

Por otra parte, las investigaciones realizadas sobre la recuperación cardiaca post-esfuerzo han sido fundamentalmente estudiadas en relación al consumo de oxígeno post-ejercicio (VO2)30-38; sin embargo, no conocemos estudios previos en los que se hayan comparado, de manera porcentual, la respuesta cardíaca, ventilatoria y láctica desde el punto de vista de la propia reserva de la variable.

Así, el objetivo de este estudio fue analizar la evolución de los diferentes indicadores de recuperación (frecuencia cardiaca durante la recuperación [Fc], ventilación durante la recuperación [VE] y concentración de lactato durante la recuperación [Lh]) en los 20 minutos posteriores a un protocolo de ejercicio de carácter incremental.

Métodos

Sujetos

Se seleccionó, de entre los asistentes habituales a las pruebas ergométricas del Laboratorio de Fisiología del Esfuerzo, a 32 varones jóvenes deportistas (ciclistas y triatletas) en los que se exigía como criterio de inclusión tener menos de 30 años, haber practicado este deporte al menos dos años de manera continuada y estar federados en el mencionado deporte. Además, los deportistas aceptaron participar en el estudio tras ser informados de la naturaleza del mismo. Los datos descriptivos de la muestra se pueden observar en la tabla 1. Previamente a su inclusión firmaron un consentimiento informado según las pautas éticas de la declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial, para la investigación con los seres humanos39.

Protocolo experimental

El protocolo de ejercicio consistía en una prueba máxima de carácter incremental (5 W 12 s-1) realizada en cicloergómetro Jaeger ER800® (Erich Jaeger, Alemania) de freno electromagnético. La prueba estuvo precedida por 15 minutos de reposo, tumbados boca arriba, durante la que se establecía la línea de base del VO2 y producción de CO2 (VCO2). Tras la prueba los sujetos eran monitorizados durante 20 minutos para evaluar la recuperación. En los dos minutos iniciales de la recuperación los sujetos se mantenían ligeramente activos pedaleando a baja intensidad (50 W) y otros 18 minutos de recuperación pasiva, sobre el cicloergómetro, durante la cual mantuvieron una posición convencional, caracterizada por una inclinación del tronco de 75 grados y las manos apoyadas en el manillar. El análisis de gases expirados se llevó a cabo con el analizador Jaeger Oxycon Pro (Erich Jaeger, Viasys Healthcare, Alemania), y la frecuencia cardiaca se monitorizó con un cardiotacómetro marca Polar 810 (Polar Electro, Finlandia). Para el análisis de lactato se utilizó el analizador YSI 1500® Sport (Yellow Springs Instruments Co., Yellow Springs, Ohio, USA). Todas las pruebas se realizaron en un intervalo de tiempo inferior a dos semanas.

La prueba fue considerada máxima cuando se observaba un aplanamiento del VO2 a pesar de un aumento de la carga, se alcanzaba un cociente respiratorio superior a 1,1 y se alcanzaba o superaba la frecuencia cardiaca máxima teórica40.

Mediante la punción en el pulpejo del dedo se extrajeron muestras de sangre capilar para análisis de lactato en reposo y durante los minutos 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 y 20 correspondientes a la fase de recuperación. Se considera reserva láctica el concepto de máxima producción de lactato en cualquier momento de la prueba menos el valor de reposo (Lhmáx - Lhreposo).

Para el análisis de la recuperación cardiaca (ecuación 1) y ventilatoria (ecuación 2) se utilizaron las ecuaciones presentadas previamente en los trabajos de Calderón et al23 y Benito41.

Ecuación 1:

Donde IRFc es el índice de recuperación de la frecuencia cardiaca, Fcmáx alcanzada es la frecuencia cardiaca máxima alcanzada durante la prueba, Fc1'2'3'4'5'10'15'20' es la frecuencia cardiaca post-ejercicio en cada minuto de medida y Fcreposo es la frecuencia cardiaca de reposo.

Ecuación 2:

En la que IRVE es el índice de recuperación ventilatoria, VE máx alcanzada es la ventilación máxima alcanzada durante la prueba, la VE máx es la ventilación máxima, el VE1'2'3'4'5'10'15'20' es la ventilación post-ejercicio en cada minuto de medida, y VE reposo es la ventilación de reposo del sujeto.

Debido a que estas ecuaciones son las únicas de las existentes en la literatura que comparan los datos de recuperación con la reserva de la misma variable, aplicamos el concepto a la recuperación láctica (ecuación 3).

Ecuación 3:

Siendo IRLh el índice de recuperación láctica, Lhmáx, la máxima concentración de lactato alcanzada en la prueba, Lhx, los minutos donde se toma la muestra de lactato después de terminar la prueba, y Lhreposo el nivel de lactato en reposo previo a la prueba.

Análisis estadístico

El análisis de normalidad se realizó a través de la prueba Kolmogorov-Smirnov. Un análisis de la varianza (ANOVA) de medidas repetidas con dos factores intrasujeto (minutos 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20 y IRFc, IRVE, IRLh) se utilizó para establecer las diferencias entre los minutos y el tipo de recuperación. Se usó la prueba de la Traza de Pillai (TP) para indicar la asociación entre los factores "tipo de recuperación" y "momento". Como análisis post hoc se utilizó la prueba de Bonferroni.

Un tamaño de 32 sujetos permitió superar el 80% de la potencia estadística necesaria para un nivel de significación de α < 0,05.

Resultados

En la tabla 2 se muestra la media y la desviación típica de la ventilación, la frecuencia cardiaca y la lactacidemia durante la recuperación, aplicando las fórmulas antes expuestas (ecuaciones 1, 2 y 3). Tal y como se puede ver, existen diferencias significativas en la recuperación de las diferentes variables estudiadas.

A los 5 minutos de recuperación, la ventilación se encontraba al 85,1 (± 4,6) % de su reserva máxima (VE máx - VE reposo), mientras que el corazón había recuperado el 65,7 (± 6,1) % de la reserva cardiaca (Fcmáx - Fcreposo) y la concentración láctica llegaba a valores del 15,4 (± 12,9) % de la reserva láctica (Lhmáx - Lhreposo). Pasados 20 minutos, los sujetos mostraron una recuperación ventilatoria cercana al 100%, mientras que los valores de frecuencia cardiaca (73,3%), y sobre todo la concentración de lactato (57,6%), quedan todavía alejados de los valores de la línea de reposo.

En la figura 1 podemos ver gráficamente la evolución de las diferentes recuperaciones durante los 20 minutos post-ejercicio, comprobando cómo la Fc y el Lh quedan alejados respecto a la ventilación y necesitan mayor tiempo de recuperación para llegar a los valores de base.

Fig. 1. Diferencias entre cada medición a partir del ANOVA de medidas repetidas. 1: existen diferencias con el momento anterior. 2: diferencias significativas con el momento anterior y posterior. p < 0,01.

El valor obtenido en el ANOVA para medidas repetidas en la prueba de la TP indica una fuerte asociación entre los factores "tipo de recuperación" y "momento", con un valor de TP (16,174) = 1,492, con p < 0,001, lo que queda reflejado en la interacción del factor intersujeto e intrasujeto de la tabla 2 y figura 1, respectivamente.

La figura 2 (A, B y C) muestra la relación entre el VO2 post-ejercicio, VCO2 y el cociente respiratorio, destacando cómo a pesar de que los dos primeros descienden, solo el VCO2 llega a los niveles de reposo en los 20 minutos de recuperación, mientras que el VO2 tardará mucho más tiempo; consecuentemente el cociente respiratorio disminuye por debajo de los valores de reposo.

Fig. 2. Evolución de las diferentes variables analizadas a lo largo de la medición de la recuperación. A, B y C: VO2 post-ejercicio, VCO2 y el cociente respiratorio (RER) durante los 20 minutos post-ejercicio. D: la frecuencia cardiaca en los 20 minutos posteriores a una prueba incremental máxima no regresa a la situación de reposo. E: concentración de lactato en sangre capilar en la recuperación. F: ventilación durante los 20 minutos post-ejercicio.

La figura 2 (D) también muestra cómo la frecuencia cardiaca sigue unos parámetros similares a los de la ventilación, destacando que después de 20 minutos de recuperación la Fc se encuentra todavía un promedio de 40 latidos por encima de los valores de reposo.

La respuesta de la concentración de lactato a los 20 minutos de recuperación muestra aún una concentración media de 6,4 (± 1,2) mmol·l-1, lo que está claramente por encima de los niveles de reposo (fig. 2 E y F).

Discusión

Los resultados obtenidos en el presente estudio ponen de manifiesto que se produce una disociación entre la recuperación de los factores ventilatorios frente a los cardiacos y lácticos, los cuales permanecen aumentados una vez finalizados los 20 minutos de recuperación.

Existen estudios que comparan la relación entre el porcentaje de la reserva cardiaca y la reserva de VO242,43, pero no hemos encontrado datos previos sobre la comparación de la recuperación de estas tres variables en pacientes. Sin embargo, Calderón et al23 analizaron la recuperación en los minutos 1 a 4 durante una prueba de esfuerzo similar a la nuestra, concordando con los resultados del presente trabajo.

Diferentes estudios científicos proponen la utilización de la recuperación cardiaca después de una prueba de esfuerzo como un potente indicador de enfermedad cardiovascular7,9,20,21,44. Por consiguiente, la utilización de la ecuación 1 podría ayudarnos a estudiar la evolución de la recuperación cardiaca, de manera lineal y porcentual, en un periodo de tiempo determinado.

Los resultados científicos relacionados con el estudio del VO2 post-ejercicio evidencian una similitud con los presentados en nuestro estudio30,34-37, comprobando cómo pasados 20 minutos de recuperación el VO2 post-ejercicio no llega a los límites basales34,36,37, aunque otros autores muestran una recuperación total cerca de los 15 minutos post-ejercicio35; esto podría ser explicado por la estrecha relación que existe entre la intensidad, la duración del ejercicio y la manifestación del VO2 post-ejercicio30,35.

En la tabla 2 se muestra cómo al finalizar la prueba los sujetos presentan un valor de recuperación láctica del 15,3 ± 12,9%, que va disminuyendo progresivamente hasta el minuto 2 de post-ejercicio, y de nuevo comienza a ascender, finalizando en el 57,6 ± 10% al final de los 20 minutos de recuperación. La concentración máxima de lactato no se alcanza justo al finalizar la prueba incremental; se comprueba cómo en los primeros minutos la recuperación láctica disminuye hasta un punto en el que empieza a aumentar de nuevo, aproximadamente en el minuto 2 de post-ejercicio. Esto puede ser debido a que el lactato tarda en difundir desde la fibra muscular hacia el líquido intersticial entre 2 a 5 minutos27. Este valor puede ayudar a interpretar el tiempo de difusión de este metabolito hacia el torrente sanguíneo27.

Se observó que los valores de recuperación láctica no llegaron a la línea de base, lo que puede ser debido a una recuperación incompleta de este parámetro, que explicaría que los ritmos de recuperación de los diferentes sistemas no son sincrónicos. Algunas investigaciones han mostrado una relación entre el aumento de la deuda de oxígeno y una recuperación láctica incompleta27,29,34.

En cuanto a la recuperación ventilatoria, no existen precedentes de la utilización de esta forma de observar la vuelta a la calma, en la que se puede comprobar cómo se obtienen al final de los 20 minutos unos valores prácticamente basales en concordancia con informes previos45. Sin embargo, otras investigaciones muestran que en la recuperación ventilatoria se produce un aplanamiento del volumen corriente mientras permanece elevada la frecuencia ventilatoria46.

Desde el punto de vista de la aplicación más directa, comprobamos que existe un heterocronismo en las vías de recuperación y por consiguiente en la manifestación de cada uno de los sistemas estudiados. Por lo tanto, en la evaluación posterior a una prueba de esfuerzo se debería tener en cuenta el desarrollo de los diferentes parámetros y la evolución de los mismos a lo largo del tiempo. Según los datos obtenidos, parece evidente que una recuperación de 20 minutos post-ejercicio es tiempo suficiente para la recuperación ventilatoria, pero no es así desde el punto de vista láctico y cardiaco, que deberán esperar más tiempo para obtener unos valores basales.

En nuestro estudio sobre las diferentes variables de recuperación tras una prueba de esfuerzo en jóvenes deportistas hubo varias limitaciones. En primer lugar, se llevó a cabo con una población exenta de patologías, con lo que los datos obtenidos en sujetos jóvenes deportistas son difícilmente extrapolables a sujetos que presentan algún tipo de riesgo cardiaco. Sin embargo, no existen precedentes en la utilización de esta ecuación para personas que sufren algún tipo de patología cardíaca, y podría ser interesante introducir este tipo de ecuaciones que nos permitan valorar el progreso y la evolución de diferentes parámetros relacionados con la salud. De hecho, algunos autores afirman que la recuperación de la frecuencia cardiaca podría estar asociada con la mejora de la recuperación funcional6,7. Por lo tanto, la utilización de estas fórmulas podría permitirnos conocer el porcentaje recuperado de las variables analizadas con respecto a su propia reserva, ofreciendo al profesional un dato más significativo que el de la propia variable en litros, frecuencia cardiaca o milimoles. Aunque estos resultados deberían ser tomados con cautela, puesto que no conocemos un patrón de contraste válido de la recuperación, y por tanto las ecuaciones no han sido validadas previamente.

Como futuras líneas de investigación, sugerimos realizar un estudio epidemiológico y ampliar a otras y más numerosas muestras las ecuaciones aportadas por Calderón et al23, para comprobar si la recuperación de las diferentes variables puede ser utilizada como un marcador de riesgo cardiaco.

Conclusión

En conclusión, el presente trabajo muestra que unas recuperaciones ventilatoria y cardiaca no son indicadoras de una recuperación bioquímica completa tras 20 minutos de reposo, y que los patrones de recuperación post-esfuerzo en los primeros 20 minutos de una prueba de esfuerzo máxima, en un grupo de deportistas jóvenes, son heterogéneos y asincrónicos respecto a los niveles ventilatorios, cardiacos y metabólicos.


Correspondencia:

J. Butragueño Revenga.

Facultad de Ciencias de la Educación Física y del Deporte (INEF).

Universidad Politécnica de Madrid.

C/ Martín Fierro, s/n.

28040 Madrid. España.

Correo electrónico: javierbutra@hotmail.com

Historia del artículo:

Recibido el 3 de mayo de 2009

Aceptado el 24 de julio de 2009

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