Impacto del uso de un sillín de bicicleta inestable en la eficiencia energética y la actividad muscular en una prueba de ejercicio submáximo en sujetos sanos

Abstract

La actividad física permite mantener la salud de la población, prevenir y tratar enfermedades a través de efectos que ocurren durante y posterior al ejercicio. Uno de los componentes de la condición física es la capacidad cardiorrespiratoria, que posibilita la utilización del oxígeno durante la ejecución de una tarea específica, permitiendo usar el mayor tiempo posible las reservas energéticas de quien está realizando el ejercicio. Otro componente importante de la condición física es la estabilidad del cuerpo humano, permitiendo desarrollar de forma óptima la vida diaria y actividades deportivas. Una de las formas de entrenar la estabilidad es a través de ejercicios en superficies inestables, que se han vuelto cada vez más populares, tanto para la rehabilitación como para el entrenamiento de resistencia. Estudios indican que se produce un aumento en el consumo de oxígeno y la actividad muscular en ejercicios realizados sobre bases inestables si se le compara con ejercicios en bases estables, por lo que se postula a la siguiente hipótesis: El prototipo de sillín inestable en cicloergómetro genera un mayor gasto energético global y una mayor actividad en los músculos estabilizadores de tronco que el sillín común de bicicleta a una carga constante. El objetivo de esta tesis de magíster es comparar los resultados de gasto energético, actividad muscular y variabilidad del ritmo cardíaco mientras se pedalea en un cicloergómetro estático a una carga submáxima constante, al utilizar un sillín convencional de bicicleta versus un prototipo de sillín inestable. Las evaluaciones de la presente investigación tuvieron lugar en el Laboratorio de Fisiología del Ejercicio del Departamento de Kinesiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Proyecto n°190-2019 aprobado por el Comité de ética de investigación en seres humanos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Los sujetos pasaron de forma aleatoria a la condición estable o inestable en cicloergómetro a una carga submáxima constante, donde se realizó la toma de datos de las variables de consumo de oxígeno, ventilación minuto, equivalentes ventilatorios de oxígeno y anhídrido carbónico, amplitud de la actividad y frecuencia de descarga neuromuscular y variabilidad del ritmo cardíaco en reposo antes del ejercicio, durante la condición inicial con un tipo de sillín seleccionado aleatoriamente, reposo entre condiciones y finalmente con el otro tipo de sillín de acuerdo a lo seleccionado en la opción inicial. Al comparar la condición estable con la inestable se obtuvieron los siguientes resultados; al utilizar la condición inestable en el análisis de gases se genera un aumento significativo en el consumo de oxígeno y en el área bajo la curva de la ventilación minuto. En las variables de la variabilidad del ritmo cardíaco, al utilizar la condición inestable se obtiene un aumento significativo en la frecuencia cardíaca. Al utilizar la condición inestable y compararla con la condición estable en el ciclo completo de pedaleo se produce un aumento significativo en el porcentaje de actividad eléctrica neuromuscular respecto al reposo, para los músculos recto abdominal dominante, erector espinal dominante, erector espinal no dominante y vasto lateral no dominante. Se concluye que el uso del sillín inestable genera un aumento del gasto energético por lo que se podría considerar la utilización del sillín inestable como una herramienta útil para la elaboración de futuros planes de entrenamientos orientados a aumentar el gasto energético, en el menor tiempo posible a una intensidad submáxima. Futuras investigaciones podrían aportar con diferentes análisis biomecánicos. Como también, con la variación de diferentes intensidades de pedaleo.

Physical activity allows to maintain the health of the population, prevent and treat diseases through effects that occur during and after exercise. One of the components of the physical fitness is cardiorespiratory capacity, which allows the use of oxygen during the execution of a specific task, allowing the energy reserves of the person performing the exercise to be used as long as possible. Another important component of the physical fitness is body stability, allowing to optimally develop daily life and sports activities. One of the ways to train stability is through exercises on unstable surfaces, which have become increasingly popular, both for rehabilitation and for physical training. The objective of this master's thesis is to compare the results of energy expenditure, muscle activity and heart rate variability while pedaling in a cycloergometer at a constant submaximal load, when using a conventional bicycle saddle versus an unstable saddle prototype. Studies indicate that there is an increase in oxygen consumption and muscle activity in exercises performed on unstable bases if compared to exercises on stable bases, so it is postulated to the following hypothesis: The unstable saddle prototype in cycloergometer generates greater global energy expenditure and greater activity in the trunk stabilizing muscles than the common bicycle saddle at a constant load. The assessments of this research took place in the Exercise Physiology Laboratory of the Department of Kinesiology of the Faculty of Medicine of the University of Chile. Project No. 190-2019 approved by the Research Ethics Committee in human beings of the Faculty of Medicine of the University of Chile. The subjects randomized to the stable or unstable condition on a cycle ergometer at a constant submaximal load, where data were taken on the variables of oxygen consumption, minute ventilation, ventilatory equivalents of oxygen and carbon dioxide, amplitude of activity. and neuromuscular shock frequency and heart rate variability at rest before exercise, during the initial condition with one type of saddle selected at random, rest between conditions and finally with the other type of saddle according to what was selected in the initial option. When comparing the stable condition with the unstable one, the following results were obtained; using the unstable condition in gas analysis generates a significant increase in oxygen consumption and in the area under the minute ventilation curve. In the variables of heart rate variability, when using the unstable condition, a significant increase in heart rate is obtained. When using the unstable condition and comparing it with the stable condition in the complete pedaling cycle, there is a significant increase in the percentage of neuromuscular electrical activity with respect to rest, for the dominant rectus abdominis, dominant spinal erector, nondominant spinal erector and non-dominant lateral. It is concluded that the use of the unstable saddle generates an increase in energy expenditure, therefore, the use of the unstable saddle could be considered as a useful tool for preparing future training plans aimed at increasing energy expenditure, in the shortest possible time to submaximal intensity. Future research could contribute with different biomechanical analyzes. As also, with the variation of different pedaling intensities.