EFECTOS AGUDOS DEL ENTRENAMIENTO CON RESTRICCIÓN …

EFECTOS AGUDOS DEL ENTRENAMIENTO CON RESTRICCIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEO SOBRE EL TENDÓN, LA RESPUESTA CARDIOVASCULAR Y LA RESPUESTA MUSCULAR

Moisés Picón Martínez

https://www.ua.es/

http://www.eltallerdigital.com/es/index.html

DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICA GENERAL Y DIDÁCTICAS ESPECÍFICAS

FACULTAD DE EDUCACIÓN

EFECTOS AGUDOS DEL ENTRENAMIENTO

CON RESTRICCIÓN DEL FLUJO

SANGUÍNEO SOBRE EL TENDÓN, LA

RESPUESTA CARDIOVASCULAR Y LA

RESPUESTA MUSCULAR

MOISÉS PICÓN MARTÍNEZ

Tesis presentada para aspirar al grado de

DOCTOR POR LA UNIVERSIDAD DE ALICANTE

MENCIÓN DE DOCTOR INTERNACIONAL

PROGRAMA DE DOCTORADO EN INVESTIGACIÓN EDUCATIVA

Dirigida por:

DR. JUAN MANUEL CORTELL TORMO

DR. IVÁN CHULVI MEDRANO

3

AGRADECIMIENTOS

La presente tesis doctoral supone haber completado un nuevo tramo en el

camino de mi vida; sin duda, uno de los más apasionantes y enriquecedores hasta el

momento. Así, llegados a este punto, se hace necesario agradecer a todas aquellas

personas que, directa o indirectamente, han contribuido en la conquista de este desafío.

En primer lugar, me gustaría dar las gracias a mis dos directores de tesis, el Dr.

Juan Manuel Cortell Tormo y el Dr. Iván Chulvi Medrano, quienes confiaron en mí

desde el primer momento y han sabido guiarme en este camino de aprendizaje. Sin

duda, dos referentes como docentes e investigadores.

Gracias también al Dr. Yasser Alakhdar por prestarme su laboratorio y

materiales para poder llevar a cabo todos los procedimientos experimentales de mi tesis,

además de contribuir en la recogida de los datos y en la revisión del trabajo. Ha sido un

placer poder trabajar contigo. En este sentido, mis agradecimientos también se

extienden a Daniel Alonso y otros compañeros que, de manera desinteresada, me han

ayudado en alguna de las partes de esta tesis doctoral.

Mención especial requieren mis padres y hermana, quienes nunca han dejado de

alentarme desde que me embarque en esta aventura. Sin duda, si ahora estoy aquí es

gracias a vosotros.

Gracias también a Paula, quien siempre se ha mostrado a mi lado, ayudándome y

entendiéndome en cada decisión que tomaba. Espero que, en poco tiempo, sea yo quien

te de fuerzas para tu tesis.

Enormemente agradecido a mis primos y amigos que han compartido conmigo

este reto y nunca han permitido que desista. Gracias por el apoyo incondicional, por los

consejos, la confianza y el cariño. En este sentido, me siento también en deuda con mi

gran amiga y pupila, Raquel Jovaní (la teacher), quien me motivó y ayudo

enormemente para que esta tesis pudiera optar al grado de Mención Internacional. Ya

sabes cuánto de culpa tienes en todo esto.

Obrigado ao Professor Valmor Tricoli por ter me dado, duas vezes, a

oportunidade de compartilhar conhecimentos e experiências com seu grupo de trabalho

no Laboratório de Adaptações ao Treinamento de Força da Universidade de São Paulo.

4

Foi uma experiência muito boa que me fez crescer como profissional, mas também

como pessoa. Além disso, também gostaria de agradecer ao Professor Gilberto

Laurentino e meu grão amigo Fabiano A. Pinheiro por vocês terem me ajudado tanto no

tempo que eu fiquei no laboratório. Aprendi muito de vocês e sempre estarei muito

grato pelos conselhos que me deram.

Muito obrigado também a minha família brasileira com quem tive a

oportunidade de viver e compartilhar oito meses incríveis. Obrigado por estar sempre ao

meu lado me encorajando e ajudando em tudo. São uma parte muito importante da

minha vida e vocês bem sabem.

Para terminar, también me gustaría agradecer a los todos los voluntarios que

participaron en la fase experimental de mi trabajo, quienes demostraron una gran

predisposición y curiosidad. Sin ellos nada de esto habría sido posible.

5

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Justificación de la tesis doctoral......................................................................................10

Resumen………………………………………………………………………………..13

Abstract………………………………………………………………………………...15

Thesis summary…………………………………………………………………….......17

1. Introducción………………………………………………………………………..55

1.1. El entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo (RFS)…………………….55

1.1.1. Origen del entrenamiento con RFS………………………………………....55

1.1.2. Metodología del entrenamiento con RFS…………………………………...56

1.1.3. Parámetros del entrenamiento con RFS sobre el trabajo de fuerza y el trabajo

cardiovascular……………………………………………………………………...62

1.1.4. Ventajas del entrenamiento con RFS……………………………………….65

1.1.5. Mecanismos fisiológicos del entrenamiento con RFS……………………...67

1.1.6. Efectos agudos derivados del entrenamiento con RFS……………………..70

1.1.7. Adaptaciones derivadas del entrenamiento con RFS……………………….73

1.1.8. Seguridad en el entrenamiento con RFS…………………………………....74

1.1.9. Contraindicaciones del entrenamiento con RFS…………………………....75

1.2. El entrenamiento de fuerza convencional………………………………………..77

1.2.1. Respuestas agudas sobre el tendón…………………………………………77

1.2.2. Respuestas agudas y adaptaciones del sistema cardiovascular……………..79

1.2.3. Respuestas musculares agudas…………………………………………...…80

2. Objetivos e hipótesis……………………………………………………………..... 84

2.1. Objetivo principal………………………………………………………………...84

2.2. Objetivos específicos……………………………………………………………..84

2.3. Hipótesis………………………………………………………………………….84

3. Material y métodos……………………………………………………………...… 86

3.1. Muestra………………………………………………………………………...…86

6

3.1.1. Reclutamiento……………………………………………………………….86

3.1.2. Criterios de inclusión………………………………………………………..86

3.1.3. Criterios de exclusión……………………………………………………….86

3.1.4. Participantes……………………………………………………………...…87

3.2. Material…………………………………………………………………………..88

3.3. Diseño experimental……………………………………………………………...93

4. Análisis estadístico……………………………………………………………...... 109

5. Resultados………………………………………………………………………...110

5.1. Respuestas tendinosas…………………………………………………………..110

5.1.1. Valores en el espesor del tendón de Aquiles…………………………….110

5.2. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas………………………………...113

5.2.1. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante el entrenamiento113

5.2.2. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas post-entrenamiento…….118

5.3. Respuestas musculares………………………………………………………….123

5.3.1. Valores en el espesor muscular del gastrocnemio medial……………….123

5.3.2. Valores en el espesor muscular del tibial anterior……………………….123

5.3.3. Valores absolutos del perímetro máximo de la pierna…………………...127

5.3.4. Valores absolutos de fuerza dinámica máxima…………………………..130

5.3.5. Valores porcentuales de la activación electromiográfica del gastrocnemio

medial durante la intervención………………………………………………….133

5.3.6. Valores porcentuales de la activación electromiográfica del tibial anterior

durante la intervención………………………………………………………….133

6. Discusión de los resultados……………………………………………………….137

6.1. Efectos agudos en el tendón…………………………………………………….137

6.2. Efectos agudos en las variables cardiovasculares y hemodinámicas…………...141

6.2.1. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante el entrenamiento.141

6.2.2. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas post-entrenamiento……..147

6.3. Efectos agudos en las variables musculares…………………………………….151

7

6.3.1. Respuestas musculares morfológicas…………………………………….151

6.3.2. Respuestas músculo-funcionales…………………………………………155

7. Conclusiones……………………………………………………………………...160

8. Limitaciones……………………………………………………………………....161

9. Aplicaciones prácticas…………………………………………………………...162

10. Referencias bibliográficas……………………………………………………...163

11. Anexos…………………………………………………………………………..195

11.1. Consentimiento informado…………………………………………………...195

11.2. Aprobación del comité de ética……………………………………………....197

11.3. Imágenes de la señal electromiográfica de los músculos GM y TA para cada una

de las condiciones de entrenamiento…………………………………………….....198

8

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1. Principales variables a controlar durante el ERFS…………………………...62

Tabla 2. Principales parámetros del ERFS orientado a la fuerza y al ejercicio

cardiovascular…………………………………………………………………………..65

Tabla 3. Grupos poblacionales beneficiados por el ERFS…………………………….66

Tabla 4. Efectos fisiológicos del ERFS………………………………………………..68

Tabla 5. Adaptaciones desencadenadas por el ERFS…………………………………73

Tabla 6. Características de la muestra…………………………………………………87

Tabla 7. Valores pre y post-entrenamiento del espesor del tendón de Aquiles………111

Tabla 8. Valores durante el entrenamiento de las variables cardiovasculares y

hemodinámicas………………………………………………………………………..114

Tabla 9. Valores post-entrenamiento de las variables cardiovasculares y

hemodinámicas………………………………………………………………………..119

Tabla 10. Valores pre y post-entrenamiento del espesor del gastrocnemio medial…..124

Tabla 11. Valores pre y post-entrenamiento del espesor del tibial anterior………….125

Tabla 12. Valores pre y post-entrenamiento en el perímetro máximo de la pierna…..128

Tabla 13. Valores pre y post-entrenamiento de fuerza dinámica máxima…………...131

Tabla 14. Valores durante la intervención de la actividad electromiográfica del

gastrocnemio medial……………………………………………………………….….134

Tabla 15. Valores durante la intervención de la actividad electromiográfica del tibial

anterior………………………………………………………………………………...135

9

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1. Protocolo de entrenamiento para el grupo AI……………………………...103

Figura 2. Protocolo de entrenamiento para el grupo BI……………………………...104

Figura 3. Protocolo de entrenamiento para el grupo BI-RFS………………………...105

Figura 4. Mediciones post-intervención……………………………………………...106

Figura 5. Mediciones post-24horas…………………………………………………..107

Figura 6. Diseño experimental de investigación……………………………………..108

Figura 7. Comparación del espesor del tendón de Aquiles…………………………..112

Figura 8. Comparación de la PAS durante el ejercicio……………………………....116

Figura 9. Comparación de la PAD durante el ejercicio………………………………116

Figura 10. Comparación de la FC durante el ejercicio……………………………….117

Figura 11. Comparación de la SpO2 durante el ejercicio…………………………….117

Figura 12. Comparación de la PAS post-ejercicio…………………………………...121

Figura 13. Comparación de la PAD post-ejercicio…………………………………..121

Figura 14. Comparación de la FC post-ejercicio……………………………………..122

Figura 15. Comparación de la SpO2 post-ejercicio…………………………………..122

Figura 16. Comparación del espesor del gemelo medial post-ejercicio……………...126

Figura 17. Comparación del espesor del tibial anterior post-ejercicio……………….126

Figura 18. Comparación del perímetro máximo de la pierna post-ejercicio…………129

Figura 19. Comparación del valor de fuerza dinámica máxima post-ejercicio………132

Figura 20. Comparación de los valores de activación electromiográfica del

gastrocnemio medial durante la intervención…………………………………………136

Figura 21. Comparación de los valores de activación electromiográfica del tibial

anterior durante la intervención……………………………………………………….136

10

JUSTIFICACIÓN DE LA TESIS DOCTORAL

En la vida, todas las personas nos topamos con momentos cruciales en los que

hay que tomar una decisión que afectará a nuestro devenir más próximo. En mi caso,

ese momento se dio justo antes de finalizar mi periplo universitario.

Siendo alumno del último curso del Grado en Ciencias de la Actividad Física y

el Deporte, previo a finalizar mis estudios, tuve que desarrollar - al igual que todo mis

compañeros - un trabajo final de grado (TFG). E aquí un punto de inflexión para mí y

mi futuro profesional.

Con el propósito de desarrollar un trabajo novedoso, interesante y de calidad, me

puse en manos del Dr. Juan Manuel Cortell. En esa época, Juan Manuel se encontraba

investigando sobre el entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo junto con el Dr.

Iván Chulvi. De la mano de ambos empecé a aprender nuevos conocimientos acerca de

esta novedosa metodología de entrenamiento, mientras por mi cuenta, me empapaba de

las revisiones más actuales sobre este tópico. Dada la situación anterior y mí afán por

descubrir nuevas incógnitas sobre el entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo,

decidí que mi TFG versaría sobre esta metodología.

El entrenamiento de fuerza con restricción del flujo sanguíneo o, como también

es conocido en nuestro país, entrenamiento con oclusión (o entrenamiento oclusivo)

desde que el Dr. Iván Chulvi me lo nombró por primera vez, me pareció un tema con un

gran potencial y sin evidencias firmes cuando éste lo relacionamos con otros parámetros

del rendimiento deportivo, hecho que propició el desarrollo de una investigación que

relacionará esta metodología de entrenamiento con el posible efecto de potenciación

post-activación.

En su momento, dicha investigación constituyó mi TFG y a posteriori, este

trabajo fue publicado en la revista nacional Archivos de Medicina del Deporte.

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., Rial, T., & Rodríguez, M. (2015). Efectos

inmediatos sobre la potenciación post-activación utilizando oclusión parcial

superimpuesta. Archivos de Medicina Del Deporte, 32(6), 368-373.

A partir de ese momento empecé a involucrarme con nuevos proyectos de

investigación relacionados con esta temática y llevados a cabo por parte de algunos

11

profesores del departamento de Didáctica General y Didácticas Específicas de la

Universidad de Alicante, lo que me permitió seguir aumentando mis contribuciones

científicas al respecto:

Artículos en revistas científicas:

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., Tortosa, J., Alakhdar, Y., Sanchís, J., &

Laurentino, G. (2018). Acute cardiovascular responses after a single bout of

blood flow restriction training. International Journal of Exercise Science, 11(2),

20-31.

- Picón, M., Chulvi, I., & Alonso, D. A. (2018). Uso del entrenamiento con

restricción del flujo sanguíneo en España: Un estudio transversal. Journal of

Sport and Health Research. Aceptado; pendiente de publicación.

Comunicaciones en Congresos nacionales e internacionales:

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., Alonso-Aubin, D. A., Rial, T., Fernández-

Sáez, J., & Alonso D. Acute cardiovascular responses to resistance training with

and without blood flow restriction. Annual Meeting ACSM. Minneapolis

(Minnesota, USA), 28-02 Mayo-Junio, 2018.

- Chulvi, I., Picón, M., Cortell, J. M., Alonso-Aubin, D. A., Rial, T., Fernández-

Sáez, J., & Alakhdar Y. Acute effects of resistance training with and without

blood flow restriction on muscle thickness. Annual Meeting ACSM. Minneapolis

(Minnesota, USA), 28-02 Mayo-Junio, 2018.

- Picón, M., Fernandes, R., Dias-Junior, G., Alves, A., Tricoli, V., & Laurentino,

G. Comparação da pressão de oclusão arterial em repouso entre segmentos

direito e esquerdo em indivíduos treinados em força. VII Congresso Brasileiro

de Metabolismo, Nutrição e Exercício. Londrina (Brasil), 16-19 Mayo, 2018.

- Dias-Junior, G., Fernandes, R., Picón, M., Alves, A., Magalhães, F., Tricoli, V.,

& Laurentino, G. Resposta cardiovascular e perceptual em protocolos de

treinamento de força associados à restrição do fluxo sanguíneo com o uso de

banda elástica. VII Congresso Brasileiro de Metabolismo, Nutrição e Exercício.

Londrina (Brasil), 16-19 Mayo, 2018.

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., Fernández, J., & Alonso, DA. Acute

changes in blood pressure after resistance training with and without blood flow

12

restriction. Interdisciplinary Physical Prevention & Rehabilitation (IPPR).

Granada (España), 22-24 Septiembre, 2017.

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., Alakhdar, Y., & Alonso, D. Respostas

agudas cardiovasculares após um treinamento com restrição de fluxo sangúineo.

I Simpósio de Pesquisa da Escola de Educação Física e Esporte – USP. São

Paulo (Brasil), 18 Noviembre, 2016.

- Picón, M., García, M., Sellés, S., Hernández, S., Cejuela, R., Chulvi, I., Cortell,

J. M., & Laurentino, G. Efeito de três semanas de ciclismo combinado con

restrição do fluxo sanguíneo sobre os tendões patelar e de aquiles.VI Congresso

Brasileiro de Metabolismo, Nutrição e Exercício. Londrina (Brasil), 09-12

Noviembre, 2016.

- Chulvi, I., Alakhdar, Y., Cortell, J. M., Rial, T., Picón, M., Masía, L., &

Tortosa, J. Effects of Ergogenic Nutritional Supplements in Blood Flow

Restricted Training. Anual Meeting ACSM. Massachusetts (Boston), 31-04

Mayo-Junio, 2016.

- Picón, M., Chulvi, I., Cortell, J. M., & Rial, T. Immediate effects of

postactivation potentiation protocol using blood flow restriction. 9th

International Conference on Strength Training. Abano Terme (Italia), 23-25

Octubre, 2014.

Habiendo desarrollado varios trabajos sobre el entrenamiento con restricción del

flujo sanguíneo y dado que se trata de un tema con un gran atractivo para mí (con el

cual me inicié en mis labores como investigador) decidí elaborar un diseño experimental

que respondiera varias incógnitas relacionadas con esta metodología. Así pues, la

presente tesis doctoral tiene por objeto de estudio la evaluación de los efectos agudos

del entrenamiento de fuerza con y sin restricción del flujo sanguíneo sobre variables

tendinosas, cardiovasculares y musculares.

Con el fin de contextualizar mi objeto de estudio, en primer lugar se van a

abordar algunos puntos de importancia capital sobre el entrenamiento con restricción

del flujo sanguíneo, partiendo de lo más general hacia lo más específico. Acto seguido,

serán abordados los efectos agudos del entrenamiento tradicional de la fuerza sobre los

parámetros específicos evaluados en este estudio. De este modo, es como se tratará de

situar al lector en el contexto donde se enmarca el presente proyecto de investigación.

13

RESUMEN

Introducción: En las últimas décadas, el entrenamiento de fuerza de baja

intensidad asociado a una restricción del flujo sanguíneo se ha presentado como una

alternativa eficaz frente al trabajo de alta intensidad. En este sentido, numerosos

estudios han encontrado resultados similares en las ganancias de fuerza e hipertrofia

muscular cuando se compararon ambas estrategias de entrenamiento. Sin embargo, en la

actualidad, todavía existe una carencia de investigaciones en torno a ciertas variables

que afectan a esta novedosa metodología de entrenamiento. Objetivos: Los objetivos de

la presente tesis doctoral son: a) Estudiar y comparar las respuestas en el espesor del

tendón de Aquiles tras una sesión de fuerza con y sin restricción del flujo sanguíneo; b)

Estudiar y comparar las respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante y después

de una sesión de fuerza con y sin restricción del flujo sanguíneo; c) Estudiar y comparar

las respuestas musculares morfológicas y funcionales tras una sesión de fuerza con y sin

restricción del flujo sanguíneo. Métodos: Un total de 53 sujetos físicamente activos

(hombres y mujeres) participaron en el estudio, quienes fueron divididos de manera

aleatoria en tres grupos: a) Entrenamiento de fuerza de alta intensidad (AI, n=15); b)

Entrenamiento de fuerza de baja intensidad (BI, n=14); c) Entrenamiento de fuerza de

baja intensidad combinado con restricción del flujo sanguíneo (BI-RFS, n=24). El grupo

AI entrenó con una intensidad equivalente al 75% 1RM mientras que los grupos BI y

BI-RFS lo hicieron con el 30% 1RM. Para el grupo BI-RFS se utilizó una presión de

restricción del 30% sobre la presión de restricción total evaluada individualmente. El

ejercicio escogido fue el de flexión plantar unilateral realizado en máquina. Las

variables agudas analizadas fueron: a) Presión Arterial (sistólica y diastólica); b)

Frecuencia Cardiaca; c) Saturación de oxigeno en sangre; d) Perímetro de la pierna; e)

Espesor del tendón de Aquiles; f) Espesor del gastrocnemio medial (GM); g) Espesor

del tibial anterior (TA); h) Actividad eléctrica del GM; i) Actividad eléctrica del TA; j)

Fuerza dinámica máxima de la flexión dorso-plantar. Se realizó un análisis de varianzas

con medidas repetidas de dos factores: grupo x tiempo. Para el análisis intragrupo se

utilizó la T de Student con muestras relacionadas. Resultados: Únicamente el grupo BI-

RFS fue capaz de promover una reducción aguda post-entrenamiento en el espesor del

tendón de Aquiles (Post-0min: p<0,001; Post-60min: p<0,001; Post-24h: p=0.002).

Todos los grupos promovieron una respuesta hipotensora post-ejercicio, siendo más

pronunciada para las condiciones AI (Post-30min y post-45min: p=0,001) y BI-RFS

14

(Post-45min y post-60min: p<0,001). El grupo BI-RFS promovió un mayor aumento

post-entrenamiento en el espesor del gastrocnemio medial (post-0min: p<0,001)

comparado con los otros dos grupos. Además, la condición con restricción del flujo

sanguíneo fue la única capaz de promover un aumento significativo en el espesor del

tibial anterior post-entrenamiento (post-0min: p<0,001). Todos los grupos de

entrenamiento favorecieron una alta activación electromiográfica para el GM y una

reducción en la co-activación del TA. Conclusiones: Los resultados obtenidos permiten

concluir: a) El entrenamiento de BI-RFS promueve respuestas agudas positivas en el

espesor del tendón de Aquiles; b) El entrenamiento de BI-RFS se presenta como una

alternativa segura y viable en términos de salud cardiovascular; c) El entrenamiento de

BI-RFS promueve aumentos similares en el espesor de los músculos cuando se compara

con el entrenamiento de alta intensidad.

Palabras clave: Entrenamiento de fuerza, oclusión parcial vascular, respuestas agudas,

espesor muscular.

15

ABSTRACT

Background: In the last decades, blood flow restriction associated with low-

load resistance training has been suggested to be as effective and alternative strategy to

high-load resistance training. In this sense, numerous studies have found similar gains

in strength and muscle mass when both training strategies were compared. However,

currently, there is still a lack of research on certain variables that affect this novel

training methodology. Purposes: The purposes of the present study was: a) To asses

and compare the acute responses in Achilles tendon thickness after a single session of

resistance training with and without blood flow restriction; b) To asses and compare the

acute cardiovascular and hemodynamic responses during and after a single session of

resistance training with and without blood flow restriction; c) To asses and compare the

morphological and functional muscular responses after a single session of resistance

training with and without blood flow restriction. Methods: A sample of 53 subjects

took part in this study, which were randomly allocated into three groups: a) High-

intensity resistance training (HI-RT, n=15); b) Low-intensity resistance training (LI-RT,

r=14); c) low-intensity resistance training with blood flow restriction (LI-BFRT, n=24).

HI-RT group used at an intensity equivalent to 75% 1RM, whilst LI-RT and LI-BFRT

groups trained with a load equivalent to 30% 1RM. For LI-BFRT group, a restrictive

pressure of 30% was used on the total restriction pressure evaluated individually. The

exercise performed was plantar flexion. The acute variables analyzed were: a) Blood

pressure (systolic and diastolic); b) Heart Rate; c) Blood Oxygen Saturation; d)

Perimeter of leg; e) Achilles tendon thickness; f) Thickness of medial gastrocnemius

(MG); g) Thickness of tibialis anterior (TA); h) Muscle activity of MG i) Muscle

activity of TA; j) Maximum dynamic strength of the dorsal-plantar flexion. We used

two-way analysis of variance (group x time) to analyze the significance of our values.

For the intra-group analysis, Student's T with related samples was used. Results: Only

LI-BFRT group promote acute post-exercise reduction in Achilles tendon thickness

(Post-0min: p<0,001; Post-60min: p<0,001; Post-24h: p=0.002). All groups promoted a

post-exercise hypotensive response, being more pronounced for HI-RT (Post-30min y

post-45min: p=0,001) and LI-BFRT group (Post-45min y post-60min: p<0,001). LI-

BFRT group promoted a greater post-exercise increase in the thickness of MG (post-

0min: p<0,001) when compared with other two groups. In addition, LI-BFRT group was

the only one that promoted a significant post-exercise increase in the thickness of

16

tibialis anterior (post-0min: p<0,001). All groups promoted a high electromyographic

activation for the GM and a reduction in the co-activation of the TA. Conclusions: The

results obtained allow us to conclude: a) LI-BFRT promotes positive acute responses in

Achilles tendon thickness; b) LI-BFRT is presented as a safe and viable alternative in

terms of cardiovascular health when compared to HI-RT or LI-RT; c) LI-BFRT

promotes similar increases in muscle thickness when compared to HI-RT.

Key-words: Resistance training, partial vascular occlusion, acute responses, muscle

thickness.

17

THESIS SUMMARY

1. INTRODUCTION

1.1. BLOOD FLOW RESTRICTION TRAINING

1.1.1. Origins of blood flow restriction training

The origins of blood flow restriction training (BFRT) date from 1966 and are

attributed to Yoshiaki Sato. In certain occasion, while in a seiza position (sitting on his

heels with deep knee flexion) [image 1 on Page 55], he perceived tingling sensations

and muscular congestion (swelling) in his legs. At that moment, Sato related this

sensation to the one after performing high-load resistance training, formulating a

hypothesis of a possible cause-effect relationship. From then, Yoshiaki Sato started to

carry out research on himself with the aim of improving the techniques and

methodologies associated to BFRT. Over the years, this methodology gained popularity

and, in 1997, Sato obtained his patent and this strategy acquired the name of Kaatsu

training (Sato, 2005).

1.1.2. Methodology of blood flow restriction training

BFRT involves application of a tourniquet (cuff) at the proximal portion of the

upper and/or lower limbs, with the aim of generating a partial blood flow restriction

(Fahs et al., 2014). Although BFRT can also be applied in absence of exercise, it is

commonly associated with low-intensities muscular efforts, whether through resistance

exercise or aerobic exercise for enhanced muscular development (Pope, Willardson &

Schoenfeld, 2013).

Characteristics of blood flow restriction training

Next are presented the different variables that should be considered when using

BFRT associated with resistance exercises following previously recommendations by

Scott et al., (2015).

18

A) Type and size of cuff

Along the years a wide variety of tools has been used to apply BFRT: a) Bike

inner tubes; b) Elastic wraps; c) Pneumatic cuffs [images 2, 3 and 4 on page 58].

Currently, pneumatic cuffs are the most used ones, as they allow to have a control

of the restrictive pressure. In addition, one of the most important factors to take into

account is the width of the cuff, since the wider the cuff is, the less inflation

pressure is needed to reach the total arterial occlusion pressure (TAOP) of the limb

(Laurentino et al., 2008; Loenneke et al., 2012a).

B) Restrictive pressure

Commonly, the restrictive pressure used lies within a range of 100 and 240

mmHg. However, currently, it is accepted that restrictive pressures should be high

enough to occlude venous return from the muscles, yet low enough to maintain

arterial inflow into the muscle in order to reduce the ischaemic effect (Loenneke et

al., 2014).

There are different strategies to establish the restrictive pressure: a) To apply

arbitrary pressures (Abe, Kearns, & Sato, 2006b; Kacin & Strazar, 2011); b) To

apply a restrictive pressure based on each person’s systolic or diastolic blood

pressure (Brandner, Kidgell, & Warmington, 2015; Clark et al., 2011); c) To use a

restrictive pressure based on the perimeter of the limb occluded (Loenneke et al.,

2013b; Loenneke et al., 2015b). However, such methodological procedures have

been thrown into question over the last years and, consequently, there is still no

common consensus on which is the best strategy to control the generated restriction

level. Among all this controversy, the strategy which seems to be most objective

and efficient consists on measuring the TAOP for each individual and applying a

restriction percentage based on this value (Laurentino et al., 2008).

C) Placement of cuff

The cuff should always be placed at the proximal end of the limb to be

occluded. The most common regions where the cuff is applied are the thighs and

arms [image 5 on page 60].

19

D) Training duration

The duration of blood flow restriction session is about 10 minutes. This may

fluctuate 4-5 minutes, depending on whether the restrictive pressure is maintained

or released during the inter-set rest periods.

E) Type of exercise

The chosen type of exercise will depend on the aim of the training or the

purpose of the research. The most used exercises which are associated to BFRT are

the following: a) Leg press; c) Elbow flexion; d) Walking; e) Cycling.

F) Exercise intensity

Blood flow restriction will always be associated to low-loads, this to say, to

those intensity around 20-30% of 1 maximum repetition (1RM) or maximum

voluntary contraction (MVC).

G) Rate of exercise

As a general rule, during low-intensity resistance training with blood flow

restriction (LI-BFR) a rate of 2 seconds will be used for the concentric actions and

2 other seconds for the eccentric ones.

Available evidence has demonstrated that LI-BFR results in strength gains and

hypertrophy similar to those obtained when high-intensities are used (70-75% 1RM)

(Abe et al., 2010; Laurentino et al., 2012; Takarada et al., 2000).

1.1.3. Parameters of blood flow restriction associated to resistance exercise

Since the present doctoral thesis focuses on using the blood flow restriction

training associated with resistance exercise, below are presented the most used LI-BFR

training protocols in scientific literature with their main characteristics (Abe et al.,

2005b; Loenneke et al., 2012b; Manini & Clark, 2009; Takarada et al., 2000b):

A) Training frequency: 2-3 sessions per week.

B) Training duration: 10-15 minutes.

20

C) Training protocol: 1 set of 30 repetitions + 3 sets of 15 repetitions or 4 sets of

15 repetitions or 3-5 sets until muscle failure.

D) Training intensity: Low-loads (20-30% of 1RM or MVC).

E) Rate: 2 seconds for each phase (concentric and eccentric).

F) Inter-set rest periods: from 30 to 60 seconds.

G) Restrictive pressure: Between 100 and 240 mmHg, according to criteria of the

researchers and the strategy used to generate blood flow restriction.

1.1.4. Advantages of blood flow restriction training

During the last decades, LI-BFR is presented as an alternative to high-intensity

resistance training (HI-RT) and, therefore, it may prove to be very interesting for those

population groups for whom high-loads may be contraindicated (Mattocks et al., 2018).

Scientific literature has been shown that LI-BFR can be applied from young to adults

and even elderly / frailty people. Furthermore, other population groups that can benefit

from this training methodology are: a) Athletes; b) Population with musculoskeletal

injuries; c) Population with cardiac disfunction; d) Hypertensive patients; e) Astronauts

(Hughes, Paton, Rosenblatt, Gissane, & Patterson, 2017).

In addition, other advantages of BFRT are: a) It can be applied in absence of

exercise or associated not only to resistance exercises, but also to aerobic ones; b)

Short-duration sessions; c) It avoids the great mechanical stress associated to HI-RT; d)

It also avoids large amounts of repetitions required when low-load resistance training is

performed until muscle failure; e) Only a small number of collateral effects of a minor

nature have been observed (Jessee et al., 2018).

1.1.5. Physiological mechanism of blood flow restriction training

Currently, it has been widely demonstrated that LI-BFR promotes physiologic

adaptations and it provides not only structural but also functional benefits, which are

very similar to those with HI-RT (Chulvi, 2011). Nevertheless, and despite this

evidence, the underlying mechanisms responsible for such effects are not entirely

defined.

21

Metabolic stress and mechanical tension are presented as two of the factors

responsible for the muscle hypertrophy reached after LI-BFR (Pearson & Hussain,

2015). Besides, other mechanisms which scientific literature highlights are the

following: a) Increase in the number of fast muscle fibres recruited to generate a certain

strength level (Loenneke, Wilson, & Wilson, 2010b); b) Increase of the protein

synthesis rate (Fry et al., 2010; Loenneke, Fahs, Wilson, & Bemben, 2011); c)

Significant increase in growth hormone levels, insulin-like growth factor and

noradrenaline (Abe et al., 2005b; Madarame, Sasaki, & Ishii, 2010b); d) Proliferations

of satellite cells (Nielsen et al., 2012; Wernbom et al., 2013); e) Angiogenesis (Larkin et

al., 2012; Taylor et al., 2016), etc. [for know more details about physiological

mechanisms to BFRT, please see Table 4 on page 68].

1.1.6. Acute responses derived from blood flow restriction training

The acute responses derived from BFRT are those transitory changes which

occur in human body immediately after short exposure to a training protocol (da

Nobrega, 2005). In this sense, the current scientific literature reveals that LI-BFR

promotes the following acute effects:

A) Difficulty in venous exchange at a muscular level. This triggers an increase of

the metabolic acidosis, an early emergence of peripheral fatigue and,

consequently, an immediate decrease in the maximum strength values (Cook,

Clark, & Ploutz-Snyder, 2007; Manini & Clark, 2009; Pope et al., 2013).

B) Heart rate increase during and after training (Figueroa & Vicil, 2011; Poton

& Polito, 2014).

C) Hypotensive response post-exercise (Araújo et al., 2014; Moriggi et al., 2015;

Neto et al., 2015).

D) Increase of muscle activation during isotonic, isometric and isokinetic

exercises (Pierce et al., 2006; Cook, Murphy, & LaBarbera, 2013).

E) Higher levels of post-exercise metabolic stress. This leads to an increase of

the protein synthesis and a subsequent effect of muscle swelling (de Freitas,

Neto, Zanchi, Lira, & Rossi, 2017). This acute muscle swelling is presented

as one of the main responsible for the subsequent muscular hypertrophy

(Loenneke et al., 2012c).

22

F) Reactive hyperaemia post-exercise which causes a greater delivery of

nutrients to the active muscles (Gundermann et al., 2012).

Although scientific literature has tried to elucidate the different acute responses

derived from LI-BFR, there are still many points to address and more research is

needed. Besides, when it comes to asses such responses, most of the studies have used

similar protocols (regarding exercises and restrictive pressures). For this reason, this

doctoral thesis focuses mainly on discovering three types of acute responses that are not

clear yet. For that purpose, an unusual exercise (ankle plantar flexion) was used as well

as a restrictive pressure different to the one used in most of the previous studies.

1.1.7. Adaptations derived from blood flow restriction training

Sale (1988), in his traditional adaptation model reported that the first changes

that occur after HI-RT are of neural nature and these are followed by structural

adaptations. On the contrary, Abe et al., (2005b) found that LI-BFR is capable of

producing muscle structural changes after only 5 days of training. The aforementioned

results suggest that LI-BFR presents an adaptation model opposite to that of the

conventional resistance exercise, favouring this way faster adaptations (Martín-

Hernández & Herrero, 2012).

The main adaptations achieved by LI-BFR are: a) Increase of the cross-sectional

area or muscle thickness (hypertrophy) (Abe et al., 2010a; Ellefsen et al., 2015; Martín-

Hernández, Marín, & Herrero, 2011); b) Increase of the isotonic muscular strength

(Sumide, Sakuraba, Sawaki, Ohmura, & Tamura, 2009; Takarada et al., 2004); c)

Increase of the isometric strength (Abe et al., 2006b; Moore et al., 2004; Takarada et al.,

2004).

1.1.8. Safety in blood flow restriction training

Despite the efficiency attributed to LI-BFR, its application continues to raise

concerns, especially around certain variables that affect directly this training strategy,

such as the restrictive pressure and the width of the cuff used.

23

Several studies have focussed on assessing different safety aspects related to this

training strategy (Loenneke et al., 2011b; Nakajima et al., 2006; Spranger, Krishnan,

Levy, O’Leary, & Smith, 2015). Thus, the main conclusions are the following: a) LI-

BFR may not seem to alter the concentration of coagulation markers to a greater extent

that HI-RT; b) LI-BFR does not imply a cardiovascular health risk; c) LI-BFR has

proved not to induce high levels of muscle damage when compared to those obtained

through HI-RT; d) LI-BFR does not cause nerve damage; e) LI-BFR can be applied on a

wide spectrum of population, from healthy to clinical population; f) The most common

side effects are numbness of the occluded limb and subcutaneous bleeding. However,

both effects are temporary.

Despite all the above mentioned, it is necessary to continue researching the

different safety aspects related to LI-BFR, specially when different cuffs, restrictive

pressures and/or exercises are used.

1.1.9. Contraindications of blood flow restriction training

LI-BFR must not be applied when the following conditions are met:

A) People with thrombosis, due to the fact that they are already suffering from

ischemia in their blood vessels, for which applying LI-BFR may complicate

this situation, even triggering to the point of stroke.

B) Pregnant women.

C) Pronounced varicose veins, as these derive from alterations in blood flow and

applying LI-BFR may worsen the situation.

1.2. CONVENTIONAL RESISTANCE TRAINING

Currently, a wide range of population used resistance training programmes to

improve their physical, performance and/or health status. For this reason, it proves to be

essential to know the acute responses and adaptations which the different programmes

cause on different muscles, structures and/or capabilities of the human body.

Commonly, the term conventional resistance training is used to refer to HI-RT.

This type of exercise is performed with a 1RM load close to 70-75%, promoting

24

different physiological mechanisms which will trigger different positive neuromuscular

responses (ACSM, 2009). Next, the acute responses that conventional resistance

training triggers on the dependent variables of our study are presented.

1.2.1. Acute responses on the tendon

It has been widely reported in scientific literature that the human tendon adapts

to mechanical loads and that a long-term programme it promotes morphological and

structural changes in these structures (Heinemeier & Kjaer, 2011; Ying et al., 2003). It

is also known that the tendon adopts a different behaviour depending on the type of

exercise (resistance or aerobic) to which it is subjected (Magnusson, Narici, Maganaris,

& Kjaer, 2008).

At a morphological level, resistance training has proved to cause significant

transitory decreases in Achilles tendon thickness after a single bout of exercise (Grigg,

Wearing, & Smeathers, 2009; Iwanuma et al., 2011; Wearing et al., 2014). This acute

reduction seems to be associated to dehydration of the tendon, as well as to a fluid

movement in the matrix of these structures, as a consequent result of the application of a

mechanic load. Such thickness reduction of Achilles tendon is presented as an adequate

physiological response, since the contrary would imply an overload risk (e. g.

tendinosis) (Cook & Purdam, 2009).

Several authors have pointed out that this post-exercise reduction of the tendon

thickness (about 14-18% when compared to pre-exercise values), is an immediate and

transitory acute effect. In this sense, it has been found that the average time for the

Achilles tendon to regain its initial thickness value is 6.5 ± 3.2 hours (Wearing et al.,

2014).

Although there seems to be consensus regarding the acute responses which the

resistance training causes on the tendon, more research is still needed, since the Achilles

tendon plays a crucial role in the function of the lower body and it proves to be essential

to carry out daily life activities. Therefore, knowing and understanding these aspects

may have important implications for the general quality of life of the population, for

athletes’ performance, as well as for the prevention and rehabilitation of injuries.

25

1.2.2. Acute cardiovascular and hemodynamic responses

Scientific literature has demonstrated that HI-RT promotes short and long-term

benefits on certain cardiovascular variables (Moraes-Miguel et al., 2012; Williams et

al., 2007). The main acute cardiovascular responses subsequent to HI-RT are: a)

Increase of systolic blood pressure (SBP) during exercise; b) Rise of the heart rate (HR)

during exercise; c) Increase of double product (DP) during exercise; d) Decrease of

blood pressure post-exercise which is known as “hypotensive response”.

Regarding the aforementioned aspects, it is important to add that a correct

manipulation of the training variables (volume, frequency, type of exercise, rest time,

rate of the exercise, etc …) becomes especially importance to achieve the highest

possible cardiovascular adaptations (ACSM, 2009). In the same way, each person’s

individual characteristics also play an important role on the post-exercise cardiovascular

responses (Atkinson, Cable, & George, 2005).

Knowing the cardiovascular responses subsequent to the training allows us to

have a control over the cardiovascular stress generated by each programme and,

consequently, it allows us to ensure that this strategy used is safe and efficient.

1.2.3. Acute muscle responses

The muscle responses to resistance exercise can be assessed at morphological

and functional level.

Morphological muscle responses

Several studies have observed an increase on the thickness of different muscles

after an acute session, as well as after a chronic period of HI-RT (Martín-Hernandez et

al., 2013a; Schoenfeld, Peterson, Ogborn, Contreras, & Sonmez, 2015). This increase

seems to be determined by greater need of oxygen and energy supply to the muscles and

also by a rise of the swelling reactions (Brentano & Martins, 2011; Morton, Kayani,

McArdle, & Drust, 2009). All of these may end causing a cell swelling effect on the

muscle and which is linked to an increase of the trained region circumference.

26

Muscle-functional responses

HI-RT has demonstrated to promote significant increases of the maximum

dynamic strength, which is attributed to a range of neural and morphological

adaptations (Peterson, Rhea, & Alvar, 2005; Folland & Williams, 2007). Furthermore,

there are several studies which point out to a close relation between strength and muscle

thickness, implying that the hypertrophy induced by HI-RT is essential to reach an

optimal adaptation at strength levels (Abe et al., 2000; Schoenfeld et al., 2015).

When referring to the early strength gains, that is to say, to the acute responses

subsequent to training, the neural effects seem to gain special prominence. In this sense,

increases on electromyographic activities, post-activation potentiation effects,

synchronization increases on motor units impulses and alterations in the contraction of

agonist, antagonist and synergist muscles have been described as the main mechanisms

responsible for the early increase of maximum strength (Behm, 1995). It has also been

suggested that such increases may be the result of the learning and familiarisation to the

test that have been taken. That is, through repetition of the tests, individuals learn to

apply strength in a more effective way and to make a real effort which will lead them to

obtain acute increases in muscle strength (Wilmore, Costill, & Kenney, 2008).

On the other hand, it is also important to know the muscle activation responses

reached during a specific exercise. In this sense, the superficial electromyography

(sEMG) allows us to discover the muscle behaviour when they are subjected to different

exercises, loads, performance angle and rates (da Silva & Gonçalves, 2003).

Scientific literature has shown that HI-RT induces an increase of

electromyographic amplitude of the muscles implied in a particular action (da Silva,

Brentano, Cadore, de Almeida, & Kruel, 2008; Ebben et al., 2009). This, at the same

time, leads to a greater recruitment of type II motor units during exercise, as well as to

an increase synchronization of the motor units firing frequency. Besides, it is important

to highlight that there seems to exist a close relation between a muscle activation and

the improvements of maximum strength values, as also of muscle hypertrophy effect

(Schoenfeld, 2010; Silveira et al., 2013).

Although there are several studies which compare the muscle activation levels in

the lower limbs using different training loads with and without blood flow restriction

27

(BFR), none of them did it using plantar flexion exercise. In addition, most of the

studies used restrictive pressures between 50 and 80% of TAOP and, therefore, new

research is needed in which a minor restrictive pressure is employed.

To conclude the theoretical framework, it is necessary to specify that, currently,

when analysing the art state of the topic of the present doctoral thesis, it can be observed

an important knowledge gap. Even though research is increasing over the last years,

only a few have assessed and compared the acute responses triggered by LI-BFR.

Moreover, there are even fewer which have applied a plantar flexion exercise to know

these responses. This justifies the need for the present research, whose intention is to

deal with the lack of research, providing innovative results when resistance training is

applied using a simple exercise included in our daily routine.

28

2. PURPOSES AND HYPOTHESIS

2.1. MAIN PURPOSE

To evaluate and compare the acute effects of resistance training with and without

blood flow restriction on tendon, cardiovascular and muscular variables.

2.2. SPECIFIC PURPOSES

1) To evaluate and compare the responses of Achilles tendon thickness after

resistance training with and without blood flow restriction.

2) To evaluate and compare the cardiovascular and hemodynamic responses during

and after resistance training with and without blood flow restriction.

3) To evaluate and compare the morphological muscle responses (muscle thickness

of medial gastrocnemius and tibialis anterior, as well as the maximum perimeter

of the leg) after resistance training with and without blood flow restriction.

4) To evaluate and compare the muscle-functional responses during

(electromyographic activity of medial gastrocnemius and tibialis anterior) and

after (value of maximum dynamic strength) resistance training with and without

blood flow restriction.

2.3. HYPOTHESIS

Regarding the specific purposes mentioned above, the research hypothesis of the

present study are the following:

1) Achilles tendon will not be affected in a negative way after LI-BFR session. In

addition, such thickness will not present significant differences related to the

responses derived from HI-RT.

2) LI-BFR will not affect in a negative way the cardiovascular responses when they

are compared with the responses derived from HI-RT (>75% 1RM). Besides,

both types of training will generate a post-exercise hypotensive response.

3) LI-BFR is capable to promote the same changes in muscle thickness than a HI-

RT session.

29

4) The three training protocols are capable to cause the same acute changes in 1RM

value, despite the difference in mechanical stress originated between high and

low-intensities.

5) LI-BFR may induce an electromyographic muscle activity different to the one

reached with HI-RT, due to the superimposition of the cuff on the leg.

30

3. MATERIAL AND METHODS

The following research is presented as an experimental and randomized study.

3.1. PARTICIPANTS

Fifty-three participants were recruited to participate in this study [for know

participant characteristics, please see Table 6 on page 87]. All of them had to meet the

following inclusion criteria: a) Healthy men and women aged 18-40 years; b) Physically

active people with at least one year experience in resistance training. In addition,

exclusion criteria included: a) Not meeting one of the inclusion criteria; b) Presenting

contraindications specific to BFRT; c) Having musculoskeletal injuries, cardiovascular

system illnesses or the impossibility to endure the experimental protocol.

The participants were randomized into three groups: a) High-intensity resistance

training (HI-RT) with n=15; b) Low-intensity resistance training (LI-RT) with n=14; c)

Low-intensity resistance training with blood flow restriction (LI-BFR) with n=24.

All the participants were properly informed in detail of the aim of the study, the

nature of it, and benefits and possible risks associated to our research, as well as the

possibility of abandoning of the study at any moment. The participants were invited to

ask any questions related to the protocol they were going to take part in, with the aim of

avoiding possible doubts during the application of training. Furthermore, to take part in

the research, the individuals provided a written and signed informed consent document

(Annex 1). This research project was approved by the Human Research Ethics

Committee of University of Alicante (Exp. UA-2016-09-18) and was conducted

according to Declaration of Helsinki (Annex 2).

3.2. MATERIAL

The material used to carry out the present study included:

A) Sphygmomanometer: Used to register blood pressure and pulse [image 6 on

page 88].

B) Pulseoximeter: Used to register blood oxygen saturation [image 7 on page 89].

31

C) Four-pole bioelectrical impedance: Used to register the participants' body

composition [image 8 on page 89].

D) Anthropometric tape measure: Used to register the maximum perimeter of the

leg. It was also used to measure the points where the measurement of the muscle

and tendon thickness was assessed [image 9 on page 90].

E) Ultrasound: Used to register the muscle and tendon thickness. It was also used to

register the flow of the posterior tibialis artery in the moment of evaluating the

TAOP for this area [image 10 on page 91].

F) Wireless surface electromyography: Used to register the electric activity of the

muscles involved in plantar flexion exercise [image 11 on page 91].

G) Pneumatic cuff: Used to generate vascular restriction typical of BFRT [image 12

on page 92].

H) Leg press: In which the unilateral plantar flexion exercise with the dominant leg

was performed [image 13 on page 92].

3.3. STUDY DESIGN

Prior to application of the protocol, the following steps were completed:

1. Request for approval of the study by the Ethics Committee of the University of

Alicante.

2. Phase of participants recruitment through information posters in the

Physiotherapy and Physical Education School at the University of Valencia and

Alicante.

3. Selection of the participants according to inclusion and exclusion criteria.

4. Presentation and explanation the purposes and procedures of the research.

Delivery of informed consent to the participants.

5. Familiarisation period for researches of the investigation.

6. Pilot study on three individuals who were not included in the final project.

7. Randomization of the participants in order to assign them to one of the three

experimental groups.

Completed the steps above, participants were called to visit the laboratory on

three separate occasions.

32

First experimental visit: Initial recording of variables:

A) SBP, diastolic blood pressure (DBP), HR, and blood oxygen saturation (SpO2)

[images 14 and 15 on page 94]. The register of such variables was carried out

after a 5-minute rest in which the participant was sitting comfortably on a chair.

The blood pressure was measured twice and it was registered as the average of

both obtained values.

B) Body composition. The individual stood on a scale barefoot and remained still

and upright until the body composition values were measured.

C) The maximum perimeter of the leg was measured following the guidelines of the

International Society for Advancement of Kinanthropometry [image 16 on page

95].

D) Thickness of medial gastrocnemius, tibialis anterior and Achilles tendon. These

measurements were taken by a physiotherapist specialized in musculoskeletal

ultrasounds and with more than ten years experience.

All the tests carried out for this research followed the standard measuring

protocols established by scientific literature. Ultrasound images were measured

using B-mode ultrasound with a frequency of 10MHz and all parameters were

measured using the automatic cursor of the ultrasound screen.

In order to measure the thickness of medial gastrocnemius, the participant laid

down in prone position on the stretcher with both legs in knee extension, so that

his or her ankle rests on a cylindrical wedge. The thickness of that muscle was

measured as the distance between both aponeurosis (the upper and the deepest),

placing a probe perpendicularly on that point [images 17 and 18 on page 96].

In order to measure the thickness of tibialis anterior, the participant was seated

on a stretcher with both legs in knee extension, so that the popliteal fossa

remains on the cylindrical wedge on which the legs were comfortably resting.

Being the subject in this position the probe was placed right under the tibial

tuberosity, parallel to the palpable edge of the tibia [images 19 and 20 on page

97].

33

In order to measure the thickness of Achilles tendon, the participant laid down in

prone position on the stretcher with both legs in knee extension and his or her

ankle placed out of the stretcher in 90-degree flexion. The probe was placed

around 5 cm from the base of the calcaneus taking into account that the thinnest

and most visible part of the tendon lies between 2 – 6 cm from the calcaneus

[images 21 and 22 on page 98].

E) The TAOP value was determined applying the cuff to the participant’s dominant

leg and Doppler ultrasound over the posterior tibial artery. The register of this

variable was carried out with the participant sitting on the stretcher and his or

her legs on the same wedge previously employed to measure the tibialis anterior

thickness. The cuff was progressively inflated until the signal of blood supply

from the branches of the popliteal artery disappeared. This restriction value was

considered as the TAOP and, from there, the restriction pressure for training was

estimated (Laurentino et al., 2008) [images 23 and 24 on page 99].

F) The maximum dynamic strength for the action of unilateral plantar flexion was

determined by the 1RM indirect test [images 25 and 26 on page 100]. For this

was used the Eppley’s formula that has been used in previously studies (Martín-

Hernández et al., 2013b):

1RM = Load (kg) x (1 + [0.033 x number of repetitions])

G) Maximum electromyography of medial gastrocnemius and tibialis anterior. In

order to place the electrodes, SENIAM (Surface Electromyography for the Non-

Invasive Assessment of Muscles) recommendations were followed [images 28

and 29 on page 101]. In order to register the maximum electric activity,

participants were asked to perform maximum plantar flexion for 4-6 seconds

[image 30 on page 102].

Second experimental visit: Application of training protocol and recording of variables

during and after training:

Once completed the first experimental visit, participants were asked to visit the

laboratory 48 hours later so that the corresponding training for plantar flexor muscles

could be applied.

34

Next, the training protocols followed by each of the experimental groups are

presented:

- Group 1: High-intensity resistance training using 75% of 1RM (HI-RT) (figure I).

Figure 1. Training protocol for HI-RT group.

Figure I. Training protocol for HI-RT group.

sEMG: surface electromyography; 1RM: One repetition maximum; SBP: Systolic Blood

Pressure; DBP: Diastolic Blood Pressure; HR: Heart Rate; SpO2: Blood Oxygen Saturation.

1º SET: 30 repetitions of plantar flexion exercise (with 30%

1RM) recording sEMG

Rest interval: 1 minute

Variables measured: SBP, DBP, HR and SpO2

2º SET: 8-10 repetitions of plantar flexion exercise (with

75% 1RM) recording sEMG









35

- Group 2: Low-intensity resistance training using 30% of 1RM (LI-RT) (figure II).

Figure II. Training protocol for LI-RT group.






1RM) recording sEMG






1RM) recording sEMG


1RM) recording sEMG


1RM) recording sEMG

36

- Group 3: Low-intensity resistance training associated with blood flow restriction (LI-

BFR). This group uses an intensity of 30% of 1RM and restrictive pressure of 30% of

the value of TAOP (figure III).

Figure III. Training protocol for LI-BFR group.



It is important to add that all groups performed a standardized warm-up before

starting the correspondent training protocol.

Once the training for each group finishes, the register of the following variables

was taken (figure IV):


1RM) recording sEMG




1RM) recording sEMG






1RM) recording sEMG


1RM) recording sEMG

37

INMEDIATELY AFTER EXERCISE (IAE)

- Systolic Blood Pressure

- Diastolic Blood Pressure

- Heart Rate

- Blood Oxygen Saturation

- Maximum perimeter of the leg

- Achilles tendon thickness

- Thickness of medial gastrocnemius

- Thickness of tibialis anterior

- Maximum dynamic strength of plantar flexion exercise

15 MINUTES AFTER TRAINING (Post-15min)



- Heart Rate


-




- Heart Rate


-




- Heart Rate


-

38

Figure IV. Post-exercise measurements.

Third experimental visit: Final register of variables (figure V):

Figure V. Measurements post-24 hours.

The measurements of the initial parameters for the three groups were the same

except the value of TAOP, which was only measured for the LI-BFR group. The

register of the post-intervention measurements was the same for the three groups.




- Heart Rate






- Maximum dynamic strength of plantar flexion exercise

24 HOURS AFTER TRAINING (Post-24h)



- Heart Rate






- Maximum dynamic Strength of plantar flexion exercise

39

4. STATISTICAL ANALYSIS

All data were analyzed using the SPSS version 17.0 software packages and

Microsoft Excel spreadsheet. A Shapiro-Wilk test was used to confirm normal

distribution and a Levene test to verify homogeneity of variance. A parametric two-way

(group x time) analysis of variance (ANOVA) with repeated measures was carried out.

Significant interactions between groups were analyzed using DMS post hoc tests. Paired

samples t-tests were used across time within each group. Effect size was calculated

using Hedges’ G and the data obtained were categorized as no effect (d<0.2), small

effect (d<0.5), medium effect (d<0.8), or large effect (d>0.8). All data are presented as

means and standard deviation (SD) with their respective confidence interval. Statistical

significance was set at p < 0.05.

40

5. RESULTS

The results of the present research are presented in three separated sections

according to the different dependent variables on the study.

5.1. RESPONSES ON THE TENDON

5.1.1. Values of Achilles tendon thickness

There were no significant differences from pre- to post-exercise values for HI-

RT and LI-RT groups (p<0.05). Achilles tendon thickness decreased significantly from

pre- to IAE (p<0.001), post-60min (p<0.001) and post-24h (p=0.002) for LI-BFR group.

The intergroup analysis revealed significant differences in pre- (p=0.060), IAE

(p=0.010) and post-60min values between all groups [table 7 on page 111 and figure 7

on page 112].

5.2. CARDIOVASCULAR AND HEMODYNAMIC RESPONSES

5.2.1. Cardiovascular and hemodynamic responses during exercise

There were no significant differences in SBP from pre- to during-exercise for

either group (p<0.05). However, intergroup analysis revealed significant statistical

difference in the first set between LI-BFR and LI-RT groups (p=0.03), as well as in the

first, third and fourth set between HI-RT and LI-RT (p=0.04, p=0.02, p=0.04,

respectively).

DBP decreased significantly from baseline to IAE for LI-RT group (p=0.03) and

from baseline to third set for LI-BFR (p=0.04). Intergroup analysis revealed significant

statistical difference IAE between all groups.

HR showed a significant increase during the four set of exercise for all groups

(p<0.05). Intergroup analysis and post- hoc test revealed no significant differences for

this variable.

There were significant differences in SpO2 from pre- to during-exercise only for

HI-RT group (p=0.01, p=0.004, p=0.002, p=0.02, respectively for each set). Intergroup

41

analysis revealed significant differences in the first set (p=0.02) and IAE (p=0.008)

between all groups, as well as in the third set for HI-RT (p=0.02) and LI-BFR (p=0.002)

when compared to LI [table 8 on pages 114-115 and figures 8-11 on pages 116-117].

5.2.2. Cardiovascular and hemodynamic responses after exercise

A significant reduction in SBP was observed at 15, 30, 45 and 60 minutes post-

exercise (p<0.05) for all groups. The most significance reductions in SBP were

observed post-30min and post-45min for HI-RT group (p=0.001 for both time points)

and post-15min, post-45min and post-60min for LI-BFR group. Intergroup analysis and

post- hoc test revealed no significant differences for this variable.

DBP decreased significantly for HI-RT group at 45 minutes post-exercise

(p=0.035) and post-45min and post-24h for LI-BFR group (p=0.05 and p=0.04,

respectively) compared with pre- values. Intergroup analysis and post- hoc test revealed

no significant differences for this variable.

HR showed a significative increase from pre- to post-30min in HI-RT group

(p=0.02) and from pre- to post-15min in LI-BFR (p=0.04). Intergroup analysis revealed

significant differences in post-30min value when comparing HI-RT and LI-BFR

(p>0.05).

SpO2 decreased significantly for HI-RT group when the pre- and 60min post-

exercise values were compared (p=0.03). Intergroup analysis revealed significant

differences in post-60min value for all groups. In addition, post- hoc test showed

significant differences in post-24h values when LI-RT and LI-BFRT groups were

compared (p=0.02) [table 9 on pages 119-120 and figures 12-15 on pages 121-122].

5.3. SKELETAL MUSCLE RESPONSES

5.3.1. Muscle thickness of medial gastrocnemius

Muscle thickness increased significantly from pre- to post-exercise (IAE, post-

60min and post-24h) for the LI-BFR group (p<0.05). The most significance increases

for this group were observed IAE and 60 minutes post-training (p<0.001 for both time

42

points). The HI-RT group only increased significantly from pre- to IAE (p=0.04), and

LI-RT group from pre- to IAE (p=0.04) and 60 minutes post-training (p=0.03).

Intergroup analysis revealed significant differences IAE (p=0.011) and 60 minutes post-

exercise (p=0.004) for all groups. In addition, post- hoc tests showed significant

differences in post-24h values when LI-RT and LI-BFR groups were compared

(p=0.037) [table 10 on page 124 and figure 16 on page 126].

5.3.2. Muscle thickness of tibialis anterior

Significant increase was observed from pre- to IAE and post-60min only for LI-

BFR group (p<0.001 for both time points). Intergroup analysis revealed significant

differences in all time points between all groups (p<0.05) [table 11 on page 125 and

figure 17 on page 126].

5.3.3. Maximum perimeter of the leg

Significant increases in maximum perimeter of the leg were observed from pre-

to post-exercise (IAE and post-60min) for all groups (p<0.05). Only the LI-RT group

showed a significant increase 24 hours post-exercise (p=0.04). Intergroup analysis and

post- hoc test revealed no significant differences for this variable (p>0.05) [table 12 on

page 128 and figure 18 on page 129].

5.3.4. Maximum dynamic strength

HI-RT showed significant increases in maximum dynamic strength from pre- to

60 minutes and 24 hours after exercise (p=0.01 and p=0.001, respectively). Significant

increases were observed from pre- to all time points (IAE, post-60min and post-24h) for

LI-RT group (p=0.02, p=0.002, p=0.003, respectively). The LI-BFR group only showed

significant differences from pre- to post-60min (p=0.007). Intergroup analysis revealed

significant differences in all time points between all groups (p<0.05) [table 13 on page

131 and figure 19 on page 132].

43

5.3.5. Percentages of electromyographic activation of the medial gastrocnemius

during exercise

There were no significant differences in muscle activity of medial gastrocnemius

between second, third and fourth sets for any group (p>0.05). Intergroup analysis and

post- hoc test revealed no significant differences for this variable for any time point

(p>0.05). However, a tendency towards reduction of the muscle activity for LI-BFR

group is observed when compared with other two groups [table 14 on page 134 and

figure 20 on page 136].

5.3.6. Percentages of electromyographic activation of the tibialis anterior during

exercise

There was significant difference for the LI-RT group when comparing the

second set with third set (p=0.006). HI-RT and LI-BFR groups showed no significant

differences for any sets registered (p>0.05). Intergroup analysis revealed no significant

differences for any groups at the different time points registered (p>0.05). However,

post- hoc test showed significant difference between HI-RT and LI-BFR during all sets

compared (p=0.031, p=0.024, p=0.024, p=0.018). In addition, a tendency towards

reduction of the muscle activity for LI-BFR group is also observed when compared with

HI-RT and LI-RT groups [table 15 on page 135 and figure 21 on page 136].

44

6. DISCUSSION

6.1. ACUTE EFFECTS ON THE TENDON

Opposed to our initial hypothesis, one of the main findings of our study was that

only the LI-BFR group promoted a post-training significant decrease of Achilles tendon

thickness (IAE and post-60min: p<0.001). This effect was attenuated 24 hours after the

session (p<0.05).

Several authors found an acute and transitory reduction of the Achilles tendon

thickness after resistance training (Grigg et al., 2009; Wearing et al., 2011; Wearing et

al., 2004; Wearing et al., 2008). This reduction has been associated to a visible loss of

water (Lanir, Salant & Fuox, 1998; Wellen et al., 2005), which reveals itself as an

important tendon adaptation marker. On the contrary, Fredberg, Bolvig, Lauridsen &

Stengaard-Pedersen (2007), when comparing the Achilles tendon thickness pre- and

post-acute exercise using a similar load to that employed in the study conducted by

Wearing et al., (2011), did not find significant differences. For their part, our results are

in line with those obtained by Fredberg et al., (2007), in which high and low-intensity

resistance training groups did not achieve any change of the Achilles tendon.

Available evidence has confirmed that mechanical and morphologic

characteristics of tendons are altered after acute exercise, and that these changes depend

on the type of exercise and the load that has been used (Obst, Barrett, & Newsham-

West, 2013). In this sense, Obst, Newsham-West, & Barrett (2015) suggest that the

disparity in the results related to the morphologic behaviour of human tendon may be

determined by the type of exercise, as well as by the mechanic load and the training

intensity chosen for each intervention. In addition, the different evaluated population

groups and the different methods used for the register of the tendon morphology may

also be factors that favour the above mentioned discrepancies.

On the other hand, with reference to the transitory effect on the post- exercise

reduction of Achilles tendon thickness, Wearing et al., (2014), found that approximately

6-7 hours after a resistance training session using loads between 175% and 250% of

body weight, the tendon recovered its initial values. However, our study reveals that 24

hours after blood flow restriction training the Achilles tendon still has not recovered

45

completely, although there is a tendency towards it. Ischemia condition may explain this

difference in the time-course of the tendon recovery. In any case, there is no research in

scientific literature which helps provide an explanation to this response.

With regard to the changes in the tendon thickness as a result of applying LI-

BFR training, little has been researched in scientific literature. Besides, added to the

lack of research, the differences in the experimental design and in the evaluated

variables by each of the different studies (Abe, Kearns, Manso-Filho, Sato, &

McKeever, 2006a; Kubo et al., 2006; Yow, Tennent, Dowd, Loenneke, & Owens, 2018)

hinder carrying out a comparison between the results of the previously mentioned

studies and ours.

All in all, the analysis of the state of the art illustrates the existence of a series of

morphologic limitations and wide knowledge gaps, while at the same time remarking

the lack of studies to examine these responses. Despite that, our findings provide a first

approximation, showing that a single bout of LI-BFR is capable of promoting positive

responses on the Achilles tendon thickness

6.2. ACUTE CARDIOVASCULAR AND HEMODYNAMIC RESPONSES

6.2.1. Acute cardiovascular and hemodynamic responses during training protocol

Our results show few changes in blood pressure during exercise rest intervals.

However, a significant increase in the heart rate was registered for all groups after all

the training sets. For its part, blood oxygen saturation showed a significant reduction

only for the HI-RT groups after the four sets of exercises.

When comparing the acute responses in blood pressure during and immediately

after HI-RT, LI-RT and LI-BFR, some studies found a greater significant increase for

HI-RT condition (Poton & Polito, 2014; Poton & Polito, 2015), while others did not

find significant differences between conditions (Fahs et al., 2012b; Figueroa & Vicil,

2011; Ozaki et al., 2013). Our results, as the latest studies presented, did not find

significant differences between groups in BP values.

46

With respect to HR, a single resistance training session with and without BFR

has demonstrated to promote increases as a compensatory response to different

physiological mechanisms subsequent to exercise (Mayo & Kravitz, 1999; Loenneke et

al., 2010a; Poton & Polito, 2014a; Vieira et al., 2013).

When acute responses in HR have been compared during low-load training

protocols with and without BFR, most studies have found a greater increase for the LI-

BFR group (Loenneke et al., 2010a; Takano et al., 2005; Vieira et al., 2013). This

increase could result from the restriction condition itself, due to an increase of vascular

resistance and, consequently, to a cardiac output. Furthermore, another justification

which is considered is that of the increase of exercise pressor reflex which, in turn,

contributes to increase autonomic cardiovascular resistance (Spranger et al., 2015). For

their part, our results show how LI-BFR group triggered a greater increase on HR only

after the 1st set when compared to LI-RT (p<0.001), although both conditions proved to

increase the HR significantly during the fourth sets of exercise (p<0,005).

When acute responses on HR caused by HI-RT, LI-RT and LI-BFR have been

compared, the results are controversial. Several studies show an immediate significant

increase of HR only for the HI-RT group (Brandner et al., 2015; Okuno, Evangelista,

Leicht, de Paula, & Nakamura, 2013; Poton & Polito, 2015; Rossow et al., 2011), others

for the LI-BFR condition (Hollander et al., 2010) and others do not find significant

differences between groups (Araujo et al., 2014; Loenneke et al., 2012d; Neto et al.,

2016b; Vilaça-Alves et al., 2016). For their part, our studies are in line with the

conducted by Figueroa & Vicil (2011) and Neto et al., (2016a) in which an intermittent

restriction was applied (releasing the restrictive pressure during rest intervals), which

promoted significant increases of HR similar for every evaluated groups.

Finally, our study also evaluated and compared the blood oxygen saturation

levels. Several studies found a significant decrease of post-training SpO2 value for the

LI-BFR group (Neto et al., 2016a; Tanimoto, Madarame, & Ishii, 2005). The authors of

these research studies allege that these decreases may be caused by a reduction of the

oxygen availability for muscle tissue consumption. In addition, the fact of not finding

SpO2 decrease for HI-RT group, was associated to a greater blood mobilisation and to

an increase of nitric oxide, which triggers a greater muscle oxygenation. Opposed to the

above mentioned, Bazgir et al., (2016), did not find differences in SpO2 when a group

47

that performed eccentric exercise with LI-BFR was compared to another in normal

conditions, both performed with the same intensity. For their part, Kacin & Strazar,

(2011) found that, when exercise is performed to muscle failure, when training volume

increases significantly, SpO2 levels in muscles decrease for all the evaluated groups. In

our case, the training volume and the low restrictive pressure used may also justify that

a reduction of SpO2 for the LI-BFR group did not take place. These findings proved to

be very positive since a hypoxemia may promote different unwanted alterations in the

trainees like respiratory insufficiency or decrease of brain performance.

6.2.2. Acute cardiovascular and hemodynamic responses after training protocol

The results of our study were consistent with the formulated hypothesis showing

a hypotensive response for the three training groups, being the LI-BFR group the one

which maintained this effect for a longer time (up to 24h post-exercise).

Several studies have suggested resistance training as a possible strategy for

cardiovascular prevention and rehabilitation and have found a decrease of BP after short

training periods (3-6 weeks) and even as an acute response to single bout of moderate-

high intensity resistance training (Bentes et al., 2015; Fisher, 2001; Gerage et al., 2015).

This effect has also been evaluated after applying LI-BFR, although results in this

regard appear to be more controversial.

Rossow et al., (2011) when comparing the possible hypotensive effect (post-

30min and post-60min) after resistance training with and without BFR, found only a

significant decrease of SBP for HI-RT group. For their part, Brandner et al., (2015),

Fahs et al., (2011), Vilaça-Alves et al., (2016), when comparing different resistance

training conditions with and without BFR, did not find a post-exercise hypotension

response for none of them, after applying exercises for the upper as well as for the lower

limbs. Opposed to the previous findings, Neto et al., (2015), when comparing three

training conditions, in which two exercises for the upper limbs (biceps curl and triceps

extension) and two for the lower limbs (leg flexion and leg extension) were performed

in normotensive individuals, found a significant hypotensive effect for all of them,

without significant difference between groups. These last findings are in line with the

obtained in our research, in which all training conditions promoted a post-exercise

48

hypotension effect, despite having used a 30% load on 1RM and an average restrictive

pressure around 50mmHg.

Therefore, although the post-exercise hypotension effect after low-intensity

resistance training with and without BFR has not been completely demonstrated, our

data reinforce the hypothesis that low-loads associated to BFR may result in a powerful

tool to favour a decrease of BP, in the same way in which it has been corroborated with

HI-RT. Moreover, this strategy could be used by a wide spectrum of population, since

mechanic tension is reduced compared to high-load exercise. However, it is important to

note that post-exercise hemodynamic responses may vary depending on how the

different training variables are manipulated (intensity, volume, training frequency, etc)

and on the muscle mass involved in each training (De Salle et al., 2010). Therefore, new

research is needed with the aim of clarifying which type of exercise is the safest and

most effective to generate positive acute responses and cardiovascular adaptations for

trainees.

Another of the evaluated variables in the present project is the behaviour of post-

exercise HR. Our results are in line with the obtained by Fahs et al., (2011), in which a

significant increase of post-exercise HR was found. These results may be explained by

an acute increase in the activity of the sympathetic nervous system during HI-RT and

LI-BFR conditions, which could be maintained until some hours after the session (Iida

et al., 2007).

With regard to post-training blood oxygen saturation levels, it is important to

remark that there is little evidence so far. In this sense, our major concern lies on

monitoring this variable to ensure that, independently of the applied training condition,

SpO2 values remain within the normal range.

Kacin & Strazar, (2011), showed that a higher training volume is associated to a

decrease of oxygen muscle levels. This reason may lead to explain the SpO2 decrease

for the HI-RT group in our study, which was maintained to 60minute post-exercise,

although other studies (Downs et al., 2014; Tanimoto et al., 2005) could not show the

same results. In addition, although some authors have found a decrease of SpO2 after

LI-BFR training, our results do not support this hypothesis. Perhaps the involved

muscle group and the restrictive pressure used in our study were not sufficient to

generate such decrease in post-exercise oxygen levels for LI-RT and LI-BFR groups,

49

which is very positive, as it means that SpO2 values have remained within the normal

range.

6.3. ACUTE SKELETAL MUSCLE RESPONSES

6.3.1. Morphological muscle responses

The results of our study were consistent with the formulated hypothesis, proving

that LI-BFR group promoted similar and even higher increases in the assessed muscle

thickness compared to HI-RT group. In addition, the leg perimeter increased to the same

extent for the three groups, which suggests that, for the assessed muscle group, even

low-load is capable of promoting an acute muscle swelling effect.

Several studies have found significant acute increases of the muscle thickness

after a single bout of LI-BFR (Fahs et al., 2015; Martín-Hernández et al., 2013b;

Yasuda et al., 2012; Yasuda et al., 2015). The same results were found in our study for

both assessed muscles. The physiological mechanisms which may explain these

responses are not completely clear, although it has been hypothesized that the acute

muscle swelling effect may be a result of an increase of the muscle protein synthesis

(Yasuda et al., 2012), as well as an accumulation of metabolites around the trained

muscle (for example: Lactato) (Sugaya, Yasuda; Suga: Okita & Abe, 2011).

Added to this, in line with our results, Fry et al., (2010) after comparing two low

intensity groups with and without BFR performing an extension leg exercise, found an

acute increase of the leg circumference for both groups and it was the LI-BFR condition

the one to achieve a significantly higher increase. The authors allege that this response

could be associated to a cell swelling effect, despite not being a direct measurement of

muscle swelling. Finally, our data show how the tibialis anterior muscle thickness

increased only for LI-BFR condition. Published studies in scientific literature have not

focused on revealing acute swelling responses in agonist and antagonist muscles

involved in a particular action but have commonly tried to describe the behaviour of the

main muscle implied in training. In spite of this, a possible explanation to such results

may be blood flow restriction itself generated on the leg. The fact of applying a

tourniquet on a muscular region (and not on a certain specific muscle) may have

favoured this muscle swelling effect for the tibialis anterior, as well as for the medial

50

gastrocnemius. In this sense and as it has been already mentioned, some studies have

observed systemic effects when BFR is used (Abe et al.; 2005b; Yasuda, Ogasawara,

Sakamaki, Bemben, & Abe, 201), which may favour that muscle swelling in tibialis

anterior. Furthermore, since the training was performed involving both movement

phases (concentric-eccentric), it is only logical to obtain such increases for both

muscles. However, new studies are needed with the aim of clarifying these responses, as

the fact of obtaining increases of the muscle mass region and not only of a muscle in

particular, may provide added-value to LI-BFR training, since similar and even superior

responses to the obtained with HI-RT may be achieved with a minor training volume.

6.3.2. Muscle-functional responses

The functional muscle responses to training include the acute changes that

occurred in the maximum dynamic strength values (1RM), as well as in the muscle

activity during the application of a resistance exercise.

With regard to 1RM value, our results are consistent with the formulated

hypothesis demonstrating that LI-BFR and HI-RT groups are capable of promoting

similar post-exercise increases in the maximum dynamic strength values. Added to this,

the analysis of our study also reflects an increase of this variable for the LI-RT group.

Numerous studies have suggested that such responses may be mainly associated to

neural mechanisms, which may help increase intra and intermuscular coordination

(Gabriel, Kamen, & Frost, 2006; Häkkien et al., 1998; Kamen, 1983; Moritani &

DeVries, 1979). Added to this, other authors also make reference to a possible learning

effect, as well as to a concomitant increase of the muscle thickness (Evans et al., 2010;

Scott et al., 2015; Wilmore et al.; 2008).

The second functional muscle response evaluated in our study was medial

gastrocnemius and tibialis anterior muscle activation during plantar flexion exercise. In

this sense, our results showed high muscle activation levels for the medial

gastrocnemius during the three applied conditions (HI-RT, LI-RT, LI-BFR), without

significant differences between them. In the case of the tibialis anterior, the LI-BFR

group showed a significantly minor activation compared to the HI-RT group.

51

When the muscle activation levels obtained during HI-RT and LI-BFR session

have been compared using exercise for lower limbs, studies have reported similar

muscle activity levels (Shinohara et al., 1998; Takarada et al., 2000b; Takarada et al.,

2002). Identical results were found in our study for the medial gastrocnemius, although

not for the tibialis anterior. In this sense, the minor tibialis anterior muscle activation for

LI-BFR group in comparison to HI-RT condition, may be explained by the application

of the cuff on the tibial nerve, which may inhibit the muscle capability to activate to a

high degree. In addition, Loenneke et al., (2015a), after comparing different BFR

pressures using a 30% load of 1RM, observed that BFR levels over 50% based on

TAOP do not seem to promote a significant increase of the muscle activation compared

to a lower pressure (40% based on the TAOP). Our studies are in line with those

published by Loenneke et al., (2015a), in which a relatively low blood flow restriction

(30% based on the TAOP) was sufficient to induce similar increases of medial

gastrocnemius muscle activation compared to the HI-RT training. Furthermore, these

results suggest that low loads (30% 1RM) associated to a 30% blood flood restriction

are capable of contributing to an acute muscle thickness increase, similar to that

achieved with high loads (70-80% 1RM), as it has already been reported in the present

study.

Finally, when comparing the activation levels for medial gastrocnemius and for

tibialis anterior of our study, it can be observed how both muscles responded in a

different way to the same stimulus (load and restrictive pressure). These data suggest

that the placement of the cuff or its proximity to the muscle may probably influence on

the subsequent muscle activation. Besides, the fact that the tibialis anterior acts as an

antagonist muscle in the plantar flexion action, as well as the application of the cuff on

the tibial nerve, may also explain that minor activation of one of these muscles

compared to the other.

52

7. CONCLUSIONS

1. A single session of LI-BFR induces an immediate and transitory decrease in

Achilles tendon thickness. This effect was attenuated 24 hours post-exercise.

These findings allow us to conclude that LI-BFR is presented as a training

strategy that promotes acute positive responses in Achilles tendon thickness.

2. The cardiovascular and hemodynamic responses observed during and after a

single session of LI-BFR are within the normal range when compared to those

triggered by HI-RT. Therefore, it can be concluded that LI-BFR is a safe and

viable alternative for the physically active population in terms of cardiovascular

health.

3. A single session of LI-BFR induces acute increases in muscle thickness in a

similar extent as HI-RT, so the effect of muscle swelling occurs without the

need for a high mechanical load. In addition, for calf muscles, a restrictive

pressure of 30% based on the TAOP proved to be sufficient to generate an acute

effect of hypertrophy.

4. An acute increase in maximum dynamic strength was observed independently of

the applied training condition. The neural mechanisms, together with a learning

effect and an increase in muscle thickness values are presented as the main

responsible factors for such improvements.

5. The three training conditions promotes high electromyographic activation for the

agonist muscle (medial gastrocnemius) involved during the plantar flexion

exercise, as well as a reduction in the co-activation of the antagonist muscle

(tibialis anterior).

53

8. LIMITATIONS

1. Added to the three groups included in our study, we could have included another

one that uses a higher restrictive pressure (i. e. 60-80% based on the TAOP).

This would have allowed us to gain knowledge about the influence of a higher

restrictive pressure on the magnitude of the responses assessed in our study.

2. The evaluation of different biomechanical Achilles tendon properties (stiffness,

elongation, stress, etc.) would have provided very relevant information that

would allow us to establish a relationship with the thickness responses of this

structure.

3. In order to achieve greater specificity in the blood oxygen saturation

measurement, NIRs technology could have been used directly on the muscle

involved in our exercise.

4. Conducting a familiarization period with the 1RM test during several sessions

could have helped to minimize the learning effect in this test.

5. Applying a set of pre-intervention reproducibility measurements for the different

variables evaluated in our study would provide greater reliability to our findings.

54

9. PRACTICAL APPLICATIONS

The results of our study allow us to conclude that LI-BFR, using a load of 30%

1RM and a restrictive pressure of 30% based on the TAOP, is presented as an

alternative strategy for that range of population whose aim to increase strength and

muscle mass acutely but do not want or cannot use high-intensity resistance training. In

addition, as it has been evidenced in the present study, there is no cardiovascular risk

associated to this methodology and the Achilles tendon’s behavior is not modified in a

negative way either.

Added to this, a point to remark in this study is the low restrictive pressure used

as well as the proposed exercise. This allows this strategy can be used by a large

population spectrum that requires a strengthening of calf muscles with low mechanical

loads (for example, elderly people or athletes rehabilitated from ankle sprain due to

excessive investment in early phases of functional recovery).

55

1. INTRODUCCIÓN

1.1. EL ENTRENAMIENTO CON RESTRICCIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEO

1.1.1. Origen del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

El entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo (ERFS) o, como también es

conocido, entrenamiento con oclusión parcial vascular, se dio a conocer ampliamente en

la década de los 80 en Japón (Sato, 2005), aunque su inventor, años anteriores, ya había

comenzado a investigar la manera de combinar el ejercicio contra resistencias y la

isquemia tisular.

Los orígenes del ERFS datan de 1966 y son atribuidos a Yoshiaki Sato, un joven

apasionado al entrenamiento de la fuerza y el culturismo. En una ocasión, mientras se

encontraba en postura seiza1, Sato percibió una sensación de congestión muscular en la

porción distal de sus piernas fruto de adoptar una posición mantenida (Sato, 2005). Sato

relacionó el entumecimiento de sus piernas tras adoptar la postura seiza con la sensación

de congestión muscular percibida tras la realización de un entrenamiento con altas

cargas de trabajo, hipotetizando una relación causa-efecto que lo motivó a corroborar su

hipótesis inicial.

Imagen 1. Postura seiza. Fuente: http://kohaido.blogspot.com.br

1 Sentado sobre sus talones, con las rodillas flexionadas y el tronco erguido. Postura típica de las

artes marciales.

56

A partir de ese momento, Yoshiaki Sato comenzó a investigar consigo mismo

con el objetivo de mejorar las técnicas y metodologías asociadas al ERFS (Sato, 2005).

Por su parte, a principios de los años 90, los profesores Kaijser L., Sundberg CJ. y sus

compañeros, también comenzaron a desarrollar trabajos sobre los efectos de entrenar

bajo condiciones de isquemia muscular (Kaijser et al., 1990).

Con el paso de los años, esta técnica, aumentó en popularidad, lo que, junto al

deseo de explotación comercial de un mecanismo que permitiese entrenar cómodamente

con restricción del flujo sanguíneo (RFS), llevó a Sato a patentar su propio método y

dispositivo de entrenamiento basado en la oclusión parcial vascular. En el año 1997, la

compañía “Sato Sports Plaza” aprobó su patente y esta técnica de entrenamiento pasó a

adquirir el nombre de Kaatsu Training (Sato, 2005). A raíz de ello, el ERFS empezó a

utilizarse, cada vez más, como un sistema de acondicionamiento físico y rehabilitación

aplicado por profesionales. Pocos años después, Sato obtuvo las patentes en Europa y

América, de forma que esta técnica se fue abriendo paso por todo el mundo.

Kaatsu es un término de origen japonés que significa presión. De ese modo, su

pionero justifica el principio básico de funcionamiento basado en la colocación de un

torniquete alrededor del segmento muscular con el objetivo de restringir de forma

parcial el flujo sanguíneo en el músculo. Dicha restricción parcial, combinada con

ejercicios de baja intensidad favorece adaptaciones positivas para el entrenando y por

tanto, parece ser una herramienta adecuada para aquellos segmentos de la población

cuyas condiciones no permitan entrenar con intensidades elevadas.

1.1.2. Metodología de entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

El ERFS o, como también es conocido por los autores occidentales, blood flow

restriction training (BFRT), consiste en la aplicación de un torniquete externo sobre la

parte más proximal de la extremidad, con el objetivo de generar una restricción parcial

del flujo sanguíneo, mientras se realiza un esfuerzo muscular de baja intensidad (Fahs et

al., 2014; Pope, Willardson & Schoenfeld, 2013; Sato, 2005; Scott, Loenneke, Slattery,

& Dascombe, 2015; Wernbom, Augustsson, & Raastad, 2008).

57

Características del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo:

A la hora de utilizar esta estrategia de entrenamiento, existen algunos puntos

cardinales que todo profesional (investigador o del campo práctico) debe conocer (tabla

1). Estos son los siguientes:

A) Tipo de manguito y dimensiones:

En sus inicios, Yoshiaki Sato utilizaba cámaras neumáticas de bicicleta

(imagen 2) como herramienta para generar isquemia local (Sato, 2005). No

obstante, en la actualidad existen dispositivos específicos (algunos cuya presión se

controla electrónicamente) a través de los cuales se puede aplicar oclusión parcial

vascular de un modo mucho más controlado y por ende, más seguro y eficaz.

En este sentido, existen principalmente dos dispositivos para llevar a cabo el

ERFS: a) Bandas elásticas (elastic wraps) (imagen 3); b) Manguito neumático

inflable (imagen 4) (Scott et al., 2015). No existe un criterio consensuado que avale

la utilización de un dispositivo frente al otro. No obstante, en la actualidad, los

manguitos neumáticos inflables son los más utilizados pues permiten un control de

la presión de restricción.

Uno de los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de aplicar el

ERFS es el ancho del manguito (Scott et al., 2015; Mattocks et al., 2018). Existe

consenso en relación a que cuanto más ancho sea el manguito, menor presión de

hinchado se requiere para llegar a la PRT en comparación con un manguito más

estrecho (Crenshaw, Hargens, Gershuni, & Rydevik, 1988; Karabulut, Abe, Sato, &

Bemben, 2010; Laurentino et al., 2008; Loenneke et al., 2012a; Loenneke et al.,

2013a). Por otro lado, el tipo de material del manguito (nylon o elástico) no parece

afectar a la presión de restricción entre dos puños de un tamaño similar (Loenneke

et al., 2013a; Loenneke et al., 2014).

Los investigadores han utilizado una gran variedad de anchuras de manguitos

tanto para miembros superiores como inferiores. No obstante, como norma general,

los manguitos estrechos (3-12 centímetros) se utilizan para aplicar restricción

vascular en brazos, mientras que los manguitos anchos (4,5-18,5 centímetros) se

reservan para las piernas (Fahs, Loenneke, Rossow, Thiebaud, & Bemben, 2012a).

58

Imagen 2. Cámara de bicicleta para generar restricción del flujo sanguíneo -sin control de la

presión-.

Imagen 3. Banda elástica estrecha y ancha para generar restricción del flujo sanguíneo -sin

control de la presión-.

Imagen 4. Manguitos inflables para generar restricción del flujo sanguíneo en miembros

superiores e inferiores -con control de la presión-.

59

B) Presión de hinchado del manguito:

El parámetro de oclusión se controla a partir del nivel de presión en

milímetros de mercurio (mmHg), empleando dicho valor para estimar la reducción

del flujo sanguíneo (Picón, Chulvi, Cortell, Rial, & Rodríguez, 2015).

Habitualmente, el rango de presión aplicado a los sujetos se encuentra entre 100-

240 mmHg (Loenneke, Wilson, Marín, Zourdos, & Bemben, 2012b), o lo que es lo

mismo entre el 50-80% del valor de presión de restricción total (PRT) (Laurentino

et al., 2008), aunque otros autores han empleado niveles de presión más bajos

(alrededor del 30% sobre la PRT) alegando que dicha restricción es suficiente para

generar un efecto de hipoxia en el músculo con sus consecuentes efectos músculo-

esqueléticos positivos en los entrenandos (Sundberg, 1994).

En la literatura científica, los estudios han utilizado diferentes propuestas a la

hora de establecer la presión de hinchado del manguito. Entre ellas se destacan: a)

Aplicar restricciones arbitrarias (Abe, Kearns, & Sato, 2006b; Kacin & Strazar,

2011; Takarada et al., 2000a; Yasuda, Loenneke, Thiebaud, & Abe, 2012); b)

Aplicar una presión de restricción a partir de la presión arterial sistólica (PAS) de

cada individuo (Brandner, Kidgell, & Warmington, 2015; Clark et al., 2011); c)

Aplicar una presión de hinchado a partir de la presión arterial diastólica (PAD) de

cada individuo (Downs et al., 2014); d) aplicar una presión de restricción basada en

el perímetro del miembro a ocluir (Loenneke et al., 2013b; Loenneke et al., 2015b).

No obstante, tales procedimientos metodológicos continúan siendo cuestionados en

los últimos años debido a que existen multitud de factores que afectan al flujo

sanguíneo como son, por ejemplo, el ancho de la banda, el perímetro del miembro

ocluido o el dispositivo empleado (Jessee et al., 2018; Loenneke et al., 2012a; Shaw

& Murray, 1982; Wernbom, Augustsson, & Raastad, 2008). Por esta razón, todavía

no existe un consenso generalizado sobre cuál es el rango de presión de restricción

óptimo aunque lo que sí parece estar claro es la necesidad de aplicar una presión de

restricción individual para cada persona y cada miembro a ocluir, donde se evalúe

la presión de restricción total y, a partir de ésta, se estime el porcentaje con el que

se desea entrenar (Laurentino et al., 2008). Además, recientemente se ha sugerido

que la PRT debería ser valorada cada día que el individuo acude a entrenar, puesto

que tal valor puede diferir de un día para otro (Ingram et al., 2017). Añadido a ello,

datos de nuestro laboratorio han dilucidado la importancia de conocer la PRT para

60

ambos segmentos corporales (derecho vs. izquierdo) puesto que han sido

observadas diferencias significativas entre la PRT del brazo derecho e izquierdo.

C) Ubicación del manguito:

La ubicación del manguito siempre será en la parte más proximal de la zona

que se desee ocluir (Loenneke & Pujol, 2009). Teniendo en cuenta que la RFS

siempre será aplicada sobre las extremidades, las posibles zonas a ocluir son las

siguientes: a) Muslo; b) Pierna; c) Brazo; d) Antebrazo. De entre todas esas zonas,

las más comunes a ocluir son los muslos y los brazos.

Imagen 5. Ubicación del oclusímetro. Fuente:

http://i.picasion.com/pic83/66777db81fc4de91f31c58f5a8669fe7.gif

D) Tiempo de restricción:

El tiempo de restricción parcial del flujo sanguíneo se encuentra

estrechamente relacionado con la duración del protocolo diseñado para cada estudio

o caso clínico.

Generalmente, un protocolo de ERFS asociado a ejercicios de fuerza se

compone de una serie inicial de 30 repeticiones seguida de 3 series de 15

repeticiones (Abe et al., 2005a; Yasuda, Fujita, Ogasawara, Sato, & Abe, 2010b;

Mattocks et al., 2018) con un descanso entre series de 60 segundos. Sin embargo,

otros autores prefieren aplicar 3 series al fallo (Goldfarb et al., 2008; Takarada et

al., 2000a; Wernbom, Paulsen, Nilsen, Hisdal, & Raastad, 2012) descansando el

mismo tiempo entre una y otra serie. En ambos casos, el tiempo de oclusión se

encontrará alrededor de los 10-15 minutos por sesión. Este tiempo podrá fluctuar en

4-5 minutos, dependiendo si la presión del manguito se mantiene durante los

descansos o no. En ambos casos, se han observado respuestas y adaptaciones

positivas (Fitschen et al., 2014; Neto et al., 2016b; Yasuda, Loenneke, Ogasawara,

61

& Abe, 2013) aunque Brandner et al., (2015) indican que el ejercicio con RFS

continua parece ser un método de entrenamiento más adecuado para obtener

mayores ganancias de fuerza e hipertrofia cuando es comparado con el ejercicio con

RFS intermitente. No obstante, la sensación de dolor es menor cuando la presión de

restricción se retira durante los descansos (RFS intermitente), por lo que para cierto

tipo de población, ésta estrategia será más adecuada (Fitschen et al., 2014).

E) Tipo de ejercicio

El tipo de ejercicio escogido para la aplicación del programa con oclusión

parcial vascular variará en función del objetivo de entrenamiento o el fin de la

investigación. A modo de ejemplo, se podrían contemplar los siguientes: a)

Extensión de piernas; b) Flexión de piernas; c) Press de piernas; d) Press de pecho;

e) Flexión de codo; f) Andar en tapiz rodante; g) Pedalear en bicicleta; etc.

F) Intensidad del ejercicio

Los mayores beneficios de la RFS asociada al entrenamiento de fuerza se

obtienen utilizando cargas entre el 20 y el 30% de una repetición máxima (1RM)

(Abe et al., 2005a; Abe et al., 2005b; Loenneke & Pujol, 2009; Madarame et al.,

2008; Manini & Clark, 2009; Yasuda et al., 2010b). Dicha intensidad de ejercicio

supone un estimulo metabólico similar al solicitado cuando se lleva a cabo un

entrenamiento tradicional de fuerza (75-80% de 1RM) (Scott et al., 2015).

G) Cadencia del ejercicio

Como norma general, la cadencia empleada durante la ejecución del ejercicio

de fuerza combinado con RFS es de 2 segundos para la acción concéntrica y 2

segundos para la acción excéntrica (2:2) (Manini & Clark, 2009).

La evidencia disponible muestra que los resultados que se obtienen mediante

este método de entrenamiento son comparables a las ganancias de fuerza e hipertrofia

observadas con métodos de entrenamiento convencionales, particularmente con el

entrenamiento de fuerza de alta intensidad (Abe et al., 2012; Ellefsen et al., 2015;

Karabulut et al., 2010; Laurentino et al., 2012; Scott et al., 2015; Takarada et al.,

2000b). Con respecto al ejercicio cardiovascular, la literatura científica todavía no ha

conseguido dilucidar con evidencia suficiente las ventajas de entrenar de esta forma

62

frente a la tradicional. No obstante, investigaciones recientes muestran mejoras tanto a

nivel cardiovascular como de masa muscular y fuerza tras aplicar un entrenamiento

aeróbico combinado con RFS (Abe et al., 2010a; Abe et al., 2006b; Abe et al., 2010b;

Kim et al., 2016; Sundberg, 1994; Taylor, Ingham, & Ferguson, 2016).

Tabla 1. Principales variables a controlar durante el ERFS.

Metodología del ERFS

Variable Aspectos más destacados

Presión de hinchado

No existe un valor universal de presión de hinchado del

manguito sino que éste debería ser individual para cada persona.

Un valor de restricción entre el 50-80% sobre la PRT individual

parece ser aquel con el que se obtienen los mayores beneficios.

Tipo de manguito y

dimensiones

Desde sus inicios, han sido empleadas diferentes herramientas

para generar la isquemia tisular (torniquete, manguito inflable,

banda elástica, etc.).

Uno de los factores más importantes a la hora de aplicar la RFS

es el ancho de la banda.

Ubicación del

manguito

El manguito siempre se colocará sobre la parte más proximal de

la zona que se desee ocluir.

Tiempo de oclusión El tiempo total de oclusión se encuentra alrededor de los 10-15

min.

Tipo de ejercicio Principalmente, ejercicios propios para el trabajo de las

extremidades.

Intensidad del

ejercicio

El ERFS se combina con ejercicios de baja intensidad (20-30%

de 1RM).

Cadencia del

ejercicio

La cadencia empleada durante un entrenamiento con RFS será

de 2:2.

ERFS: Entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo; PRT: Presión de restricción total;

RFS: Restricción del flujo sanguíneo; min: Minutos; 1RM: 1 repetición máxima.

1.1.3. Parámetros del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo sobre el

trabajo de fuerza y el trabajo cardiovascular

Según muestra la literatura científica, el ERFS puede asociarse tanto a

entrenamientos orientados a la mejora de la fuerza como también para los que tienen por

objeto el entrenamiento cardiovascular, e incluso en condiciones pasivas (Loenneke et

al., 2012b; Mattocks et al., 2018). No obstante, debido a que la esencia de esta

63

metodología exige la superimposición de un torniquete durante el ejercicio, es necesario

conocer las características y los parámetros particulares para garantizar una metodología

de entrenamiento segura y eficaz (tabla 2).

A continuación se presentan las características más importantes del

entrenamiento de fuerza y aeróbico asociado a la RFS.

Características del entrenamiento de fuerza combinado con RFS

La mayor parte de los estudios sobre entrenamiento de fuerza combinado con

RFS emplean un protocolo común en torno a gran parte de sus variables. Dicho

protocolo consta de los siguientes parámetros (Abe et al., 2005b; Loenneke et al.,

2012b; Manini & Clark, 2009; Takarada et al., 2000b; Takarada, Sato, & Ishii, 2002;

Takarada, Tsuruta, & Ishii, 2004):

A) Frecuencia de entrenamiento: 2-3 sesiones por semana.

B) Tiempo total de la sesión: 10-15 minutos.

C) Entrenamiento: 1 serie de 30 repeticiones seguida de 3 series de 15

repeticiones, 4 series de 15 repeticiones o 3-5 series al fallo.

D) Carga de trabajo: Baja, encontrándose alrededor del 20-30% del valor de

1RM. Con esta carga el sujeto va a ser capaz de realizar alrededor de 60-100

repeticiones.

E) Velocidad de ejecución: 2 segundos para la fase concéntrica y 2 segundos

para la fase excéntrica (2:2).

F) Descanso entre series: Duración de 30 a 60 segundos.

G) Presión de hinchado del manguito: Se encuentra entre los 100 y 240 mmHg,

según el criterio de los investigadores y la estrategia utilizada para generar la

RFS (presión arbitraria, presión basada en la PAS, presión basada en el

perímetro del miembro a ocluir, etc.). En función del autor al que se haga

referencia, se mantendrá la presión del manguito durante los descansos o será

retirada inmediatamente tras finalizar cada serie.

64

Características del entrenamiento cardiovascular combinado con RFS

Aunque en menor proporción que el ejercicio contra resistencias, el ERFS

también ha sido asociado a ejercicios de índole cardiovascular y en los últimos años se

está ampliando la investigación al respecto.

En ese contexto destacan algunos estudios que han aplicado el ERFS mientras se

andaba en cinta (Abe et al., 2006b; Abe et al., 2010b; Iida et al., 2011; Ozaki, Miyachi,

Nakajima, & Abe, 2011a; Ozaki et al., 2011b; Stauton, May, Brandner, & Warmington,

2015) y otros en combinación con ejercicio en bicicleta (Abe et al., 2010a; Kim,

Loenneke, Thiebaud, Abe, & Bemben, 2015; Smiles et al., 2017; Sundberg, 1994) tanto

en población sana como en atletas. Los parámetros empleados por los autores de estos

estudios son los siguientes:

A) Frecuencia de entrenamiento: 3-5 sesiones por semana durante 3-10 semanas.

B) Tiempo total de la sesión e intensidad: 15-25 minutos a una intensidad

alrededor del 40-45% de la frecuencia cardiaca (FC) de reserva o del

consumo máximo de oxígeno (VO2max).

C) Entrenamiento: 15-20 minutos de forma continua o 3 x 5 minutos a ritmo

mantenido con descanso de 1 minuto pasivo.

D) Presión de hinchado del manguito: Varía entre los estudios, pero no suele ser

superior a los 220 mmHg. Además, en la mayoría de los casos se lleva a cabo

un incremento progresivo de la RFS desde la primera semana de

entrenamiento hasta la última (de 140/160 mmHg hasta 200/220 mmHg).

No obstante, a pesar de la existencia de algunos estudios que han evaluado los

efectos de aplicar isquemia tisular asociado al entrenamiento cardiovascular, todavía

son escasas las evidencias al respecto por lo que se precisa de un mayor número de

investigaciones.

65

Tabla 2. Principales parámetros del ERFS orientado a la fuerza y al ejercicio cardiovascular.

Parámetros del ERFS

Sobre el

trabajo de

fuerza

Frecuencia 2-3 sesiones / semana

Tiempo de la sesión 10-15 minutos totales

Entrenamiento 1 x 30rep. + 3 x 15rep. o 3 x fallo muscular

Carga de trabajo 20-30% 1RM

Cadencia 2:2

Descanso entre series 30-60 segundos


del manguito

100-240 mmHg.

Parámetro con mayor controversia

Sobre el

trabajo

cardiovascular

Frecuencia 3-5 sesiones / semana durante 3-10

semanas

Tiempo de la sesión 15-20 minutos en total

Carga de trabajo 40-45% sobre la FC de reserva o VO2max


del manguito

<220 mmHg

ERFS: Entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo; Rep: Repeticiones; 1RM: 1 repetición

máxima; mmHg: Milímetros de mercurio; FC: Frecuencia cardiaca; VO2max: Consumo

máximo de oxígeno.

1.1.4. Ventajas del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

A lo largo del tiempo, el ERFS se ha aplicado como una alternativa de

entrenamiento al ejercicio de alta intensidad. Consecuencia de ello, investigaciones

pasadas y recientes demuestran que el ERFS se puede aplicar a personas con un amplio

rango de edad, desde jóvenes a adultos y hasta ancianos (Abe et al., 2005b; Mattocks et

al., 2018). Además, este tipo de entrenamiento también ha sido implementado con

diferentes poblaciones con requerimientos especiales (Hughes, Paton, Rosenblatt,

Gissane, & Patterson, 2017).

En la tabla que se presenta a continuación (tabla 3) se detallan los distintos

grupos poblacionales que pueden verse beneficiados con el ERFS, según los estudios

existentes hasta el momento.

66

Tabla 3. Grupos poblaciones beneficiados por el ERFS.

Grupo poblacional Referencias

Individuos sanos (Brandner et al., 2015; Counts et al., 2016; Lowery et

al., 2014)

Atletas (Abe et al., 2005a; Takarada et al., 2002; Yamanaka,

Farley, & Caputo, 2012)

Población con lesiones músculo-

esqueléticas

(Bryk et al., 2016; Giles, Webster, McClelland, & Cook,

2017; Hylden, Burns, Stinner, & Owens, 2011; Kubota,

Sakuraba, Koh, Ogura, & Tamura, 2011; Lejkowski &

Pajaczkowski, 2011; Ohta et al., 2003; Segal, Davis, &

Mykesky, 2015a; Segal, Williams, Davis, Wallace, &

Mikesky, 2015b; Takarada, Takazawa, & Ishii, 2000c)

Población con disfunción cardíaca (Khan, Sane, Wannenburg, & Sonntag, 2002; Takano et

al., 2005a)

Población con hipertensión (Araújo et al., 2014; Neto et al., 2015; Pinto, Karabulut,

Poton, & Polito, 2018; Pinto & Polito, 2016)

Adultos mayores (Abe et al., 2010b; Clarkson, Conway, & Warmington,

2017; Fry et al., 2010; Karabulut et al., 2010; Libardi et

al., 2015; Ozaki et al., 2011b; Patterson & Ferguson,

2011; Vechin et al., 2015; Yokonawa, Hongo, Urayama,

Nishimura, & Kai, 2008)

Astronautas (Hackney, Everett, Scott, & Ploutz-Snyder, 2012; Iida et

al., 2007; Loenneke & Pujol, 2010)

Además, entre las ventajas que aporta el ERFS cabe destacar las siguientes: a)

Puede aplicarse en ausencia de ejercicio o asociado tanto a ejercicios de fuerza como a

ejercicios de índole cardiovascular; b) La duración de la sesión de entrenamiento no

precisa una gran duración. Una dosis media de 5 a 30 minutos, con una frecuencia de

entre 1 y 3 días a la semana resulta suficiente; c) Evita el gran estrés mecánico asociado

al entrenamiento tradicional de la fuerza; d) Evita altos volúmenes, requeridos cuando

se realiza un entrenamiento de fuerza de baja intensidad hasta el fallo muscular; e) Sólo

se han observado un pequeño número de efectos colaterales de carácter leve (Jessee et

al., 2018).

67

1.1.5. Mecanismos fisiológicos del entrenamiento con restricción del flujo

sanguíneo

En la actualidad, se encuentra ampliamente demostrado que la combinación de

RFS y ejercicios de fuerza de baja intensidad (20-30% 1RM) induce adaptaciones

fisiológicas y aporta beneficios tanto estructurales como funcionales muy similares a los

conseguidos mediante el entrenamiento tradicional de la fuerza (>75% 1RM) (Chulvi,

2011). No obstante, a pesar de dicha evidencia, los mecanismos subyacentes

responsables de tales efectos no están del todo definidos.

Pearson & Hussain (2015), en una revisión reciente, destacan que el estrés

metabólico y la tensión mecánica se presentan como los dos factores responsables del

efecto de hipertrofia muscular alcanzado a través del ERFS. Dichos autores afirman que

ambos factores se postulan como desencadenantes de otra serie de mecanismos

fisiológicos –principalmente procesos de señalización celular- que llevarían al

crecimiento muscular.

Además, las investigaciones desarrolladas hasta el momento apuntan también a

estos otros factores como mecanismos favorecedores del efecto de hipertrofia muscular:

a) Aumento del número de fibras rápidas reclutadas para generar un determinado nivel

de fuerza muscular (Loenneke, Wilson, & Wilson, 2010b; Moritani, Sherman, Shibata,

Matsumoto, & Shinohara, 1992; Wernbom et al., 2008); b) Incremento de la tasa de

síntesis proteica como resultado de la activación de moléculas y señalizaciones en el

interior de las células musculares (Drummond et al., 2008; Fry et al., 2010; Loenneke,

Fahs, Wilson, & Bemben, 2011; Loenneke & Pujol, 2009; Loenneke et al., 2010b); c)

Aumento significativo de los niveles de hormona del crecimiento (GH) (Madarame,

Sasaki, & Ishii, 2010b; Takarada et al., 2000a), factor de crecimiento derivado de la

insulina (IGF-1) (Abe et al., 2005b; Fujita et al., 2007) y noradrenalina (NA) como

resultado de la acumulación de productos metabólicos (Chulvi, 2011; Loenneke &

Pujol, 2009; Moritani et al., 1992; Takano et al., 2005b) y de la activación de factores

miógenos (Drummond et al., 2008; Fry et al., 2010; Fujita et al., 2007).

Los mecanismos fisiológicos descritos en el párrafo anterior derivan en un

conjunto de efectos agudos positivos subsiguientes al ERFS. A su vez, su repetición

sistemática se traduce en una adaptación crónica en los valores de fuerza e hipertrofia

muscular (Lowery et al., 2014).

68

En la tabla que se presenta a continuación se detallan los posibles mecanismos

fisiológicos subyacentes al ERFS y sus correspondientes efectos que darían explicación

a las respuestas y/o adaptaciones derivadas de este tipo de entrenamiento (tabla 4).

Tabla 4. Efectos fisiológicos del ERFS. Tabla extraía y ampliada de Loenneke & Pujol (2009).

Mecanismos fisiológicos

subyacentes

Efecto

(↑↓↔)

Referencias

Mecanismos que producen hipertrofia muscular

Lactato

↑

(Gentil, Oliveira, & Bottaro,

2006; Reeves et al., 2006; Takano

et al., 2005a; Takarada et al.,

2000a; Takarada et al., 2000b)

Hormona del crecimiento (GH)

↑

(Abe et al., 2006b; Fujita et al.,

2007; Madarame et al., 2008;

Manini et al., 2012; Pierce, Clark,

Ploutz-Snyder, & Kanaley, 2006;

Reeves et al., 2006; Takano et al.,

2005a; Takarada et al., 2000a;

Takarada et al., 2004)

Factor de crecimiento derivado de la

insulina (IGF-1)

↑ (Takano et al., 2005a)

Reclutamiento de fibras de umbral

más alto

↑

(Cook et al., 2013; Moritani,

Sherman, Shibata, Matsumoto, &

Shinohara, 1992; Suga et al.,

2009; Yasuda et al., 2009)

Especies reactivas del oxígeno y

nitrógeno así como sus variantes

(óxido nítrico y proteínas de choque

térmico, entre otras)

↑ (Kaijser et al., 1990; Kawada &

Ishii, 2005; Loenneke et al.,

2011a; Reeves et al., 2006)

Proliferación de células satélite ↑ (Nielsen et al., 2012; Wernbom et

al., 2013)

Proteína Ribosomal S6 quinasa 1

(S6K1)

↑ (Fry et al., 2010; Fujita et al.,

2007)

Ribosomal protein S6 phosphorylation

(rpS6)


2007)

Mammalian target of rapamycin

complex 1 (mTORC1)


2007)

MAPK-mediated anabolic signaling ↑ (Fry et al., 2010; Fujita et al.,

2007)

Norepirefrina (NE) ↑ (Takarada et al., 2000a)

69

Noradrenalina (NA) ↑ (Iida et al., 2007; Madarame et al.,

2008)

Muscle-specific ring finger 1

(MuRF1)

↑ (Drummond et al., 2008)

Myogenic differentiation 1 (MyoD) ↑ (Drummond et al., 2008)

Cyclin-dependent kinase inhibitor 1A

(p21)

↑ (Drummond et al., 2008)

Eukaryotic translation elongation

factor 2 (eEF2)

↑ (Fujita et al., 2007)

Miostatina (GDF-8) ↓ (Drummond et al., 2008;

Laurentino et al., 2012)

Interleucina 6 (IL-6) ↑ (Fry et al., 2010; Fujita et al.,

2007; Patterson, Leggate, Nimmo,

& Ferguson, 2013)

Angiogenesis ↑ (Gustafsson et al., 2005; Larkin et

al., 2012; Taylor et al., 2016)

Marcadores de daño muscular

Creatinquinasa ↔ (Takarada et al., 2000a)

Lipid peroxide ↔ (Takarada et al., 2000a)

Mioglobina ↔ (Abe et al., 2006b)

Valores de fuerza y actividad muscular

1 repetición máxima ↑ (Abe et al., 2006b; Madarame et

al., 2008; Moore et al., 2004)

Fuerza isométrica

↑

(Abe et al., 2006b; Moore et al.,

2004; Shinohara, Kouzaki,

Yoshihisa, & Fukanaga, 1998;

Takarada et al., 2002; Takarada et

al., 2004)

Fuerza isocinética

↑

(Burgomaster et al., 2003;

Sumide, Sakuraba, Sawaki,

Ohmura, & Tamura, 2009;

Takarada et al., 2002; Takarada et

al., 2000b; Takarada et al., 2004)

Torque isométrico ↑ (Madarame et al., 2008; Moore et

al., 2004; Shinohara et al., 1998)

Torque isocinético ↑ (Takano et al., 2005a; Takarada et

al., 2000b; Takarada et al., 2004)

Resistencia muscular ↑ (Kaijser et al., 1990; Sumide et

al., 2009; Takarada et al., 2002)

Potenciación post-activación ↔ (Moore et al., 2004; Picón et al.,

2015)

Actividad electromiográfica (EMG) ↑ (Moore et al., 2004; Takarada et

al., 2000a; Takarada et al., 2000b)

70

Área de la sección transversal (AST)

↑

(Abe et al., 2006b; Madarame et

al., 2008; Takarada et al., 2002;

Takarada et al., 2000b; Takarada

et al., 2004)

↑: Aumento/incremento; ↓ Descenso/reducción; ↔: Sin cambios.

Aunque se ha avanzado bastante en la investigación sobre los mecanismos

fisiológicos subyacentes asociados al ERFS, todavía se precisa de una mayor

investigación al respecto.

Conocidos los posibles mecanismos fisiológicos del ERFS, a continuación, se

expondrán los efectos agudos y adaptaciones de este tipo de entrenamiento.

1.1.6. Efectos agudos derivados del entrenamiento con restricción del flujo

sanguíneo

Los efectos agudos derivados del entrenamiento son aquellos cambios

transitorios que acontecen en nuestro organismo inmediatamente después de la

exposición corta a un protocolo de entrenamiento (da Nobrega, 2005).

Así, los estudios sobre esta metodología han demostrado que, tras la aplicación

de una sesión aguda de ERFS asociado a entrenamiento de fuerza, los cambios

producidos en el organismo del entrenando son los siguientes:

A) Dificultad en el intercambio venoso a nivel muscular lo que desencadena un

aumento de la acidosis metabólica, una aparición precoz de la fatiga

periférica y, consecuentemente, una reducción inmediata en los valores de

fuerza máxima (Cook et al., 2007 2007; Manini & Clark, 2009; Murthy,

Hargens, Lehman, & Rempel, 2001; Pope et al., 2013; Wernbom,

Augustsson, & Thomeé, 2006).

B) Aumento de la FC durante y post-entrenamiento (Figueroa & Vicil, 2011;

Hollander et al., 2010; Iida et al., 2007; Loenneke, Kearney, Thrower,

Collins, & Pujol, 2010a; Poton & Polito, 2014; Takano et al., 2005a; Vieira,

Chiappa, Umpierre, Stein, & Ribeiro, 2013).

71

C) Respuesta hipotensora post-ejercicio (Araújo et al., 2014; Figueroa & Vicil,

2011; Iida et al., 2007; Maior, Simao, Martins, Salles, & Willardson, 2015;

Moriggi et al., 2015; Neto et al., 2015; Takano et al., 2005a).

D) Incremento de la activación muscular durante ejercicios isotónicos,

isométricos e isocinéticos (Pierce et al., 2006; Takarada et al., 2000b;

Takarada et al., 2002; Cook et al., 2013) desencadenando un aumento en el

reclutamiento de unidades motores de contracción rápida (Moritani et al.,

1992; Yasuda et al., 2009).

E) Mayores niveles de estrés metabólico post-ejercicio como resultado del

ambiente de hipoxia en el músculo. Ello estimula las vías anabólicas

intracelulares y convierte la energía mecánica en señales químicas,

promoviendo así la síntesis de proteína frente a la degradación (de Freitas,

Neto, Zanchi, Lira, & Rossi, 2017), lo que llevaría a favorecer un efecto de

hinchazón muscular.

F) Hiperemia reactiva post-ejercicio que lleva a una mayor entrega de nutrientes

a los músculos activos (Gundermann et al., 2012).

G) En un trabajo se encontró un efecto de potenciación post-activación (PAP)

para los miembros superiores tras la aplicación de un ERFS (Moore et al.,

2004), mientras que otro estudio no observo dicho efecto sobre el salto

vertical (Picón et al., 2015).

H) Mejoras significativas en el rendimiento de ejercicios aeróbicos y anaeróbicos

tras una sesión de pre-acondicionamiento isquémico (Salvador et al., 2016).

A pesar de que la literatura científica ha tratado de dilucidar los diferentes

efectos agudos subsiguientes al ERFS, todavía existen muchos puntos a abordar.

Además, a la hora de evaluar tales respuestas, la mayoría de los estudios han empleado

protocolos similares (en cuanto a ejercicios y presiones de restricción). Por estos

motivos, el presente trabajo se centra fundamentalmente en descubrir tres tipos de

respuestas agudas que todavía no están claras. Para ello se utilizó un ejercicio poco

común y una presión de restricción diferente a la utilizada por la mayoría de los estudios

previos.

72

Cell Swelling como consecuencia de la aplicación del entrenamiento con restricción

del flujo sanguíneo

Uno de los efectos agudos más relevantes y novedosos desencadenado tras un

ERFS es el conocido como cell swelling o hinchazón muscular.

El entrenamiento con cargas combinado con RFS ha demostrado estimular una

inflamación muscular aguda (cell swelling o muscle swelling) similar al entrenamiento

convencional, hecho que desencadena un efecto subsiguiente y transitorio de hipertrofia

en el músculo (Fahs et al., 2015; Lowery et al., 2014; Yasuda, Fukumura, Iida, &

Nakajima, 2015).

Son varias las hipótesis que explican cómo el ERFS puede inducir cell swelling.

Loenneke, Fahs, Rossow, Abe, & Bemben (2012c) sugieren que el hinchazón celular

ocurre como consecuencia de la acumulación de sangre y metabolitos en el músculo,

hecho que estimula una elevada síntesis proteica y una disminución de la proteólisis

(Fahs et al., 2015; Fry et al., 2010). Al mismo tiempo, Yasuda, Loenneke, Thiebaud, &

Abe (2012) y Loenneke et al., (2012c) informaron que dicho hinchazón muscular

también podría deberse a un cambio de fluido desde el plasma a los músculos. Sin

embargo, estudios posteriores (Yasuda et al., 2015) observaron que el hinchazón

muscular se mantuvo 60 minutos post-ejercicio mientras que el volumen de plasma y la

concentración de lactato en sangre volvía a los valores basales 15 minutos post-

ejercicio, lo que hace plantearse la veracidad de la hipótesis anterior.

Otras investigaciones indican que la RFS se traduce en un aumento del dióxido

de carbono venoso como consecuencia de una ligera disminución en el pH intracelular

(Yasuda et al., 2010a), hecho que guarda una estrecha relación con el cambio en el

volumen celular (Hoffmann, Lambert, & Pedersen, 2009). Por su parte, Goto, Ishii,

Kizuka, & Takamatsu (2005) han demostrado que el entrenamiento con RFS aumenta el

estrés metabólico, propiciando un incremento en las hormonas del crecimiento,

epinefrina y norepinefrina, lo que se traduce en un hinchazón celular transitorio en el

músculo.

No obstante, a pesar de que no están totalmente definidos los mecanismos

desencadenantes del cell swelling, lo cierto es que éste fenómeno parece contribuir

73

significativamente a los beneficios anabólicos agudos del entrenamiento con RFS (Fahs

et al., 2015; Loenneke et al., 2012c).

1.1.7. Adaptaciones derivadas del entrenamiento con restricción del flujo

sanguíneo

Sale (1988), en su tradicional modelo de adaptación, reseña que los primeros

cambios que se producen tras la aplicación de un entrenamiento contra resistencias de

alta intensidad son de carácter neural y que a estos le suceden las adaptaciones

estructurales. Por contra, Abe et al. (2005b), describió que el entrenamiento con RFS

combinado con ejercicios de baja intensidad producía cambios estructurales en el

músculo tras sólo 5 días de entrenamiento. Dichos resultados sugieren que el ERFS

presenta un modelo de adaptación inverso al del ejercicio tradicional (Martín-Hernández

& Herrero, 2012), favoreciendo con ello, adaptaciones más rápidas.

La exposición prolongada al ERFS favorece adaptaciones positivas tanto

funcionales como estructurales. Dichas adaptaciones se presentan, de manera

secuencial, en la tabla 5.

Tabla 5. Adaptaciones desencadenadas por el ERFS.

Adaptación Referencias

Incremento del área de sección

transversal o del espesor del

músculo ocluido (hipertrofia

muscular)

(Abe et al., 2010a; Abe et al., 2006b; Abe et al.,

2005b; Ellefsen et al., 2015; Farup, de Paoli,

Bjerg, Riis, & Ringgard, 2015; Loenneke & Pujol,

2009; Lowery et al., 2014; Martín-Hernández,

Marín, & Herrero, 2011; Takarada et al., 2002;

Takarada et al., 2000b; Takarada et al., 2004;

Yasuda et al., 2010b)

Aumento de la fuerza muscular

isotónica

(Abe et al., 2005b; Burgomaster et al., 2003;

Sumide, Sakuraba, Sawaki, Ohmura, & Tamura,

2009; Takarada et al., 2002; Takarada et al.,

2000b; Takarada et al., 2004)

Aumento de la fuerza muscular

isométrica

(Abe et al., 2006b; Moore et al., 2004; Shinohara,

Kouzaki, Yoshihisa, & Fukanaga, 1998; Takarada

et al., 2002; Takarada et al., 2004)

74

Además, es importante destacar que algunos estudios han constatado que el

ejercicio con RFS también puede tener un efecto positivo sobre el miembro no ocluido

y la musculatura del tronco (Abe et al., 2005b; Yasuda, Ogasawara, Sakamaki, Bemben,

& Abe, 2011), lo que supondría admitir la posibilidad de obtener efectos sistémicos, lo

que aporta solidez a las hipótesis hormonales y de factores miógenos. No obstante, se

precisa un mayor número de investigaciones al respecto para corroborar esta hipótesis.

1.1.8. Seguridad en el entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

Pese a la eficacia que se le atribuye al ERFS (Loenneke et al., 2010a; Loenneke

& Pujol, 2009; Manini & Clark, 2009; Wernbom et al., 2008), su aplicación sigue

suscitando cierta preocupación, sobre todo en torno a ciertas variables que afectan de

manera directa a esta estrategia de entrenamiento, como son la presión de restricción y

el ancho del manguito empleado.

Loenneke et al., (2011b), en su revisión sobre los aspectos de seguridad en el

entrenamiento con RFS, investiga cuatro cuestiones que podrían comprometer la

seguridad al aplicar esta estrategia: a) Respuestas a nivel cardiovascular y de liberación

de coágulos; b) Estrés oxidativo subsiguiente al ERFS; c) Daño muscular; d) Velocidad

de la conducción nerviosa.

Los resultados de dicha revisión expresan: a) El ERFS no parece alterar la

concentración de marcadores de coagulación en mayor medida que el entrenamiento de

fuerza convencional (Clark et al., 2011; Fry et al., 2010); b) El ERFS no parece suponer

un riesgo de salud cardiovascular (Martín-Hernández et al., 2011); c) El ERFS no ha

demostrado producir niveles altos de daño muscular (Loenneke et al., 2011b; Wilson,

Lowery, Joy, Loenneke, & Naimo, 2013); d) La conducción nerviosa no se ve alterada

cuando se utiliza el entrenamiento con RFS por lo que esta estrategia no estaría

provocando daño nervioso alguno (Clark et al., 2011; Loenneke et al., 2011b).

Por su parte, Nakajima et al., (2006), tras administrar una encuesta a 105

profesionales que aplicaban el ERFS, donde se evaluaba el uso y la seguridad de dicha

metodología, concluyen: a) El ERFS se aplica a un amplio rango de población, desde

jóvenes con una edad inferior a 20 años hasta personas mayores (>80 años); b) El ERFS

se aplica a un gran espectro de población incluidas aquellas personas con diferentes

75

alteraciones y/o patologías (enfermedades cerebro-vasculares, enfermedades

ortopédicas, obesidad, enfermedades cardiacas, neuromusculares, respiratorias, diabetes

y hipertensión); c) El ERFS puede combinarse con diferentes tipos de ejercicios

(entrenamiento con cargas y entrenamiento cardiovascular en bicicleta o tapiz rodante);

d) En la mayoría de los casos, los sujetos entrenaban con RFS a razón de 1-3

veces/semana con una duración de entrenamiento de 5-30 minutos para cada día; e) El

80% de la población evaluada estaba satisfecha con los resultados del ERFS y sólo un

porcentaje muy pequeño encontró efectos secundarios; f) El efecto secundario más

común fue la hemorragia subcutánea, observada en un 13,1% de los casos,

principalmente en brazos y piernas. Sin embargo, dicha hemorragia tiene un efecto

pasajero y desaparece al poco tiempo; f) Un 1,29% de los casos presentó

entumecimiento del miembro ocluido probablemente debido a la compresión de los

nervios periféricos de las extremidades. No obstante, dicho entumecimiento también era

temporal y desaparecía de manera casi inmediata tras el deshinchado del manguito.

Tanta es la preocupación que suscita la seguridad en el ERFS que,

recientemente, se está evaluando la posible activación del reflejo presor y sus posibles

riesgos a nivel cardiovascular que este tipo de metodología podría suponer sobre el

entrenando. En este sentido, Spranger, Krishnan, Levy, O'Leary, & Smith (2015)

sostienen que es importante tener una mayor evidencia sobre parámetros como la

duración óptima y la presión de hinchado del manguito, aspectos que cobran una mayor

relevancia cuando la RFS se aplica a segmentos poblacionales con diferentes patologías

o en pre-adolescentes.

Por ende, se necesita profundizar en el análisis de estas y otras cuestiones que

garanticen la seguridad del ERFS en cualquier rango de población.

1.1.9. Contraindicaciones del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

No se deberá aplicar un programa de ERFS cuando se presenten las siguientes

condiciones:

A) Personas con trombosis. La propia persona con trombosis ya está sufriendo

una isquemia en sus vasos (debido a la obstrucción provocada por un coágulo

76

de sangre) por lo que aplicar RFS puede complicar dicha situación, llegando a

desencadenar, incluso, una embolia.

B) Mujeres embarazadas. Cualquier acontecimiento que pueda agravar la

situación de la mujer embarazada debe ser evitado, por lo que no existe

necesidad alguna de aplicar un ERFS con ese grupo poblacional.

C) Varices exageradas. Las propias varices vienen desencadenadas por

alteraciones en el flujo sanguíneo, por lo que aplicar un ERFS podría agravar

esta situación llegando a provocar una trombosis.

D) Otros factores relacionados con la historia clínica del paciente.

77

1.2. EL ENTRENAMIENTO DE FUERZA CONVENCIONAL

Actualmente, un gran espectro de la población lleva a cabo un programa de

entrenamiento de fuerza, bien sea orientado a la resistencia muscular, fuerza máxima,

fuerza potencia, o hipertrofia, para mejorar su estado físico, de rendimiento y/o de

salud. Por esa razón, resulta fundamental conocer las respuestas agudas y adaptaciones

que los diferentes programas de entrenamiento de la fuerza desencadenan sobre los

diferentes músculos, estructuras y/o capacidades de nuestro organismo.

Comúnmente, cuando se habla de entrenamiento de fuerza convencional se está

haciendo referencia al entrenamiento de alta intensidad. Este tipo de ejercicio se realiza

con una carga próxima al 70-75% de 1RM promoviendo así distintos mecanismos

fisiológicos que desencadenarán diferentes respuestas neuromusculares positivas

(ACSM, 2009). A continuación, se presentan las respuestas agudas que el

entrenamiento de fuerza convencional desencadena sobre las variables dependientes de

nuestro estudio.

1.2.1. Respuestas agudas sobre el tendón

Existe un amplio consenso en relación a que el tendón humano se adapta a las

cargas mecánicas (Heinemeier & Kjaer, 2011; Onambele-Pearson & Pearson, 2012) y

que un programa de entrenamiento prolongado promueve cambios en el espesor de los

tendones (Ying et al., 2003). Sin embargo, también se han encontrado evidencias en la

literatura científica respecto a que el tendón adopta un comportamiento diferente según

el tipo de ejercicio (aeróbico o de fuerza) al que se le somete (Magnusson, Narici,

Maganaris, & Kjaer, 2008). En este sentido, varios estudios han demostrado que

diferentes protocolos de entrenamiento inducen distintos cambios en las propiedades del

tendón humano (Kubo et al., 2007a; Kubo et al., 2009). Además, existen indicios de que

la respuesta tendinosa al entrenamiento es diferente en función del género (Onambele-

Pearson & Pearson, 2012) así como de la edad (Grosset, Breen, Stewart, Burgess, &

Onambele, 2014) y de las características antropométricas de la población evaluada

(Wearing et al., 2014).

Existen dos comportamientos del tendón humano donde la literatura científica ha

puesto su foco de atención. Por un lado, la rigidez (stiffness), que parece guardar una

78

estrecha relación con la tensión mecánica aplicada durante el entrenamiento y, por otro

lado, el espesor (thickness), que parece modificarse como consecuencia de la aplicación

de un entrenamiento o de un programa.

En el presente apartado nos centraremos en los cambios a nivel morfológico que

el entrenamiento de fuerza promueve sobre los tendones pues varios estudios han

mostrado adaptaciones tendinosas positivas tanto en personas sanas como en sujetos con

alguna lesión en estas estructuras (Brumitt & Cuddeford, 2015).

Varios estudios han encontrado reducciones transitorias significativas en el

espesor del tendón de Aquiles tras una sesión de entrenamiento de fuerza (Grigg,

Wearing, & Smeathers, 2009; Iwanuma et al., 2011; Wearing, Grigg, & Hooper, 2011;

Wearing et al., 2014; Wearing, Smeathers, Urry, & Hooper, 2008). Esta reducción

aguda parece estar asociada a una deshidratación del tendón como consecuencia de la

aplicación de una carga mecánica, presentándose ello como una respuesta fisiológica

adecuada, puesto que lo contrario implicaría un riesgo de sobrecarga (Cook & Purdam,

2009; Lanir, 1987). Además, dicha reducción en el espesor del tendón también ha sido

atribuida al movimiento de fluidos asociados en la matriz del tendón (Wearing et al.,

2014). En este sentido, hallazgos encontrados en modelos animales han demostrado, de

una manera clara, que la disminución en el espesor del tendón de Aquiles post-

entrenamiento se debe a una reducción del líquido intra-tendinoso así como a un menor

número de glicosaminoglicanos en el medio intercelular (Han et al., 2000; Wellen,

Helmer, Grigg, & Sotak, 2005).

Dicha reducción post-ejercicio en el espesor del tendón (en torno al 14-18%

cuando se compara con los valores pre-ejercicio) es un efecto agudo inmediato y

transitorio. En este sentido, Wearing et al. (2014), encontraron que el tiempo promedio

para que el tendón de Aquiles recupere su valor de espesor inicial es de 6,5 ± 3,2 horas

y que por tanto, 24 horas post-ejercicio, el tendón se encuentra totalmente recuperado de

la carga impuesta tras la sesión de ejercicio físico. Parece ser que una hiperemia reactiva

pudiera desencadenar, de forma aislada o asociada a otros mecanismos fisiológicos, una

inhibición de fluido en el tendón, lo que favorecerá la recuperación de las dimensiones

iniciales pasado un tiempo. No obstante, son necesarias más investigaciones al respecto

para esclarecer el comportamiento del tendón así como los mecanismos fisiológicos que

desencadenan dichas respuestas tras la aplicación de un entrenamiento de fuerza

79

convencional puesto que el tendón de Aquiles juega un papel crítico en las funciones del

tren inferior y resulta crucial para llevar a cabo actividades de la vida diaria. Así pues,

conocer y entender ello puede tener implicaciones importantes para la calidad de vida

de la población general, el rendimiento de los atletas así como para la prevención y

rehabilitación de lesiones.

1.2.2. Respuestas agudas y adaptaciones del sistema cardiovascular

La literatura científica ha demostrado que el entrenamiento de fuerza mediante

cargas altas de trabajo promueve beneficios en ciertas variables cardiovasculares tanto

en individuos sanos como en hipertensos (Moraes-Miguel et al., 2012; Williams et al.,

2007).

Fisher (2001) y Cardoso et al., (2010), entre otros autores, describieron

diferentes respuestas agudas en las variables cardiovasculares tras una única sesión de

ejercicio contra resistencias. Estas respuestas son las siguientes:

A) Aumento de la PAS durante el ejercicio. En esta línea, en un estudio reciente,

Gjovaag, Hjelmeland, Oygard, Vikne, & Mirtaheri (2016) encontraron que la

PAS, durante el ejercicio, aumentó en mayor medida para aquel grupo cuyo

volumen de entrenamiento había sido mayor.

B) Aumento de la FC durante el ejercicio (Gallo et al., 1989; MacDougall et al.,

1992; Wiecek et al., 1990).

C) Aumento del doble producto (DP) durante el ejercicio (Gallo et al., 1989;

MacDougall et al., 1992; Wiecek et al., 1990).

D) Disminución de la presión arterial (PA) posterior al ejercicio, lo que se

conoce como “respuesta hipotensora” (Cardoso et al., 2010; Gerage et al.,

2015; McCartney, 1999; Moriggi et al., 2015; Pescatello et al., 2004).

Por su parte, los efectos crónicos del entrenamiento contra resistencias sobre las

variables cardiovasculares no son del todo claros y todavía existe muy poca evidencia al

respecto.

Algunos estudios han observado una respuesta hipotensora en los sujetos

evaluados como adaptación al entrenamiento con cargas (Cornelissen & Fagard, 2005;

80

Costa, Gerage, Gonçalves, Pina, & Polito, 2010; Kelley & Kelley, 2000; Moraes et al.,

2012a; Mota et al., 2013). Por otro lado, Gerage et al., (2015) observaron que tras 12

semanas de entrenamiento contra resistencias, no se dio una disminución de la PA, a

pesar de haber encontrado un efecto agudo positivo tras una única sesión de

entrenamiento.

Por su parte, los resultados de un estudio reciente con pacientes mayores

hipertensos indican que las respuestas agudas en la PA después de una sola sesión de

entrenamiento con altas cargas se asocian con cambios crónicos en ésta variable después

de un programa de entrenamiento (Moreira, Cucato, Terra, & Ritti-Dias, 2016). Sin

embargo, se requieren nuevos estudios con el objetivo de esclarecer la posible

correlación entre efectos agudos y crónicos en las variables cardiovasculares.

A todo lo anterior es importante añadir que las características individuales de

cada persona también juegan un rol importante en las respuestas cardiovasculares post-

ejercicio (Atkinson, Cable, & George, 2005). Del mismo modo, la manipulación

correcta de las variables del entrenamiento (volumen, frecuencia, tipo de ejercicio,

duración de los descansos, cadencia del ejercicio, etc.) cobra una especial importancia

para conseguir las mayores adaptaciones cardiovasculares posibles (Kraemer, Noble,

Clark, & Culver, 1987; ACSM, 2009). Por esta razón, y porque alude a aspectos de

seguridad, resulta de capital importancia conocer las distintas respuestas

cardiovasculares promovidas por diferentes tipos de entrenamiento de fuerza como es el

caso del ERFS.

1.2.3. Respuestas musculares agudas

Las respuestas musculares al ejercicio se pueden valorar a nivel morfológico y/o

a nivel funcional.

Respuestas musculares morfológicas

Varios estudios han encontrado un aumento en el espesor de diferentes músculos

tras una sesión aguda (Csapo, Alegre, & Baron, 2011; Kubo, Kanehisa, Kawakami, &

Fukunaga, 2001b; Martín-Hernandez et al., 2013a) así como tras un periodo crónico de

81

entrenamiento contra resistencias (Hubal et al., 2005; Scanlon et al., 2014; Schoenfeld,

Peterson, Ogborn, Contreras, & Sonmez, 2015). Dicho aumento en el espesor del

músculo puede venir dado por un incremento de la perfusión vascular debido,

principalmente, a una mayor necesidad de suministro de oxígeno y energía a los

músculos así como por un incremento de las reacciones inflamatorias (Brancaccio,

Limongelli, d’Aponte, Narici, & Maffulli, 2008; Brentano & Martins, 2011; Morton,

Kayani, McArdle, & Drust, 2009). De hecho, se ha podido comprobar que algunos

marcadores de inflamación aguda, como es el caso de los leucocitos y la IL-6, se elevan

inmediatamente post-ejercicio (Chatzinikolaou et al., 2010) provocando un efecto de

cell swelling en el músculo, que se corresponde con un aumento de la circunferencia de

la región entrenada.

Además, es interesante apuntar que el tiempo necesario para obtener un aumento

crónico en el espesor muscular es diferente para los músculos de los miembros

superiores e inferiores (Abe, DeHoyos, Pollock, & Garzarella, 2000). En este sentido, se

ha observado una respuesta hipertrófica mayor en las extremidades superiores respecto

a las extremidades inferiores dada una misma intensidad de trabajo (Cureton, Collins,

Hill, & McElhannon, 1988; Willmore, 1974).

Respuestas musculo-funcionales

Es bien sabido que el entrenamiento de fuerza de alta intensidad promueve

aumentos significativos en la fuerza dinámica máxima (medidos a través del test de

1RM) (Peterson, Rhea, & Alvar, 2004; Peterson, Rhea, & Alvar, 2005; Rhea, Alvar,

Burkett, & Ball, 2003) lo que se atribuye a una gama de adaptaciones neurales y

morfológicas (Folland & Williams, 2007). No obstante, es necesario destacar que la

manipulación de las diferentes variables que afectan al programa de entrenamiento

(intensidad, volumen, tiempo de recuperación entre ejercicios, etc.) influyen sobre el

posterior efecto de fuerza alcanzado (González, 2016). Por otro lado, son varios los

estudios que indican una estrecha relación entre la fuerza y el espesor del músculo (Abe

et al., 2000; Farthing & Chilibeck, 2003; Maughan, Watson, & Weir, 1983) entendiendo

que la hipertrofia inducida por el entrenamiento es esencial para alcanzar una óptima

adaptación en los niveles de fuerza (Schoenfeld et al., 2015).

82

Estudios previos han demostrado la necesidad de aplicar cargas superiores al 75-

80% de 1RM para favorecer aumentos importantes en la fuerza muscular (ACSM, 2009;

McDonagh & Davies, 1984). Dichas cargas permitirían reclutar una gran cantidad de

unidades motoras de umbral más alto y ello llevaría a desencadenar mayores

incrementos en los niveles de fuerza dinámica máxima tras un periodo de entrenamiento

(Kraemer & Ratamess, 2004). Por el contrario, otros autores defienden que el trabajo

con cargas bajas (≈30% 1RM) realizado hasta el fallo muscular puede constituir una

estrategia efectiva para el incremento de la fuerza muscular comparable con el

entrenamiento de fuerza de alta intensidad (Burd, Mitchell, Churchward-Venne, &

Phillips, 2012), aunque esta afirmación no se encuentra del todo consolidada.

Cuando se hace referencia a las ganancias tempranas en la fuerza, es decir, a las

respuestas agudas subsiguientes al entrenamiento, los efectos neurales parecen cobrar

un gran protagonismo. En este sentido, incrementos en la actividad electromiográfica,

efectos de potenciación post-activación, aumentos en la sincronización de los impulsos

de las unidades motoras y alteraciones en la co-contracción de los músculos agonistas,

antagonistas y sinergistas han sido descritos como los principales mecanismos

responsables en el aumento temprano de fuerza máxima (Behm, 1995). Añadido a lo

anterior, también ha sido sugerido que tales aumentos podrían ser el resultado de la

familiarización o el aprendizaje (learning effect) con los tests realizados, esto es, con la

repetición de las pruebas o tests, los entrenandos aprenden a aplicar la fuerza de manera

más efectiva y a realizar un verdadero esfuerzo de carácter máximo, lo que les llevaría a

obtener unos incrementos agudos en la fuerza muscular (Wilmore, Costill, & Kenney,

2008).

Por otro lado, también es importante conocer las respuestas de activación

muscular alcanzadas durante la realización de un ejercicio concreto. En este sentido, la

electromiografía de superficie nos permite descubrir el comportamiento de los músculos

cuando éstos son sometidos a diferentes ejercicios, cargas, ángulos de ejecución y

velocidades (da Silva & Gonçalves, 2003).

La literatura científica ha dejado patente que un entrenamiento con altas cargas

induce un incremento en la amplitud de la señal electromiográfica de los músculos

implicados en una determinada acción (da Silva, Brentano, Cadore, de Almeida, &

Kruel, 2008; Ebben et al., 2009; Rabita, Pérot, & Lensel-Corbeil, 2000; Signorile et al.,

83

1994), resultando en un mayor reclutamiento de unidades motoras de umbral más alto

así como en un aumento en la frecuencia de disparo de las mismas (Potvin, 1997).

Además, es importante destacar que parece existir una estrecha relación entre la

activación muscular y las mejoras en los niveles de fuerza máxima así como sobre el

efecto de hipertrofia muscular (Schoenfeld, 2010; Silveira et al., 2013).

Por otro lado, cuando se ha evaluado la activación muscular comparando

ejercicios para miembros inferiores con altas y bajas cargas (70-80% 1RM vs. 30-50%

1RM), los estudios han encontrado que la baja carga no fue suficiente para inducir una

activación muscular máxima comparada con el ejercicio de alta intensidad (Akima &

Saito, 2013; Jenkins et al., 2015; Schoenfeld, Contreras, Willardson, Fontana, &

Tiryaki-Sonmez, 2014). Sin embargo, cuando los ejercicios se han realizado hasta el

fallo muscular, cualquier tipo de carga (baja, moderada o alta) ha demostrado ser

suficiente para provocar una sobrecarga muscular y, consecuentemente, un aumento en

los niveles de activación muscular (Cook et al., 2013).

A pesar de existir varios estudios que comparan los niveles de activación

muscular en miembros inferiores utilizando diferentes cargas de entrenamiento con y

sin RFS (Akima & Saito, 2013; Cook et al., 2013; Jenkins et al., 2015; Schoenfeld,

Contreras, Willardson, Fontana, & Tiryaki-Sonmez, 2014; Wernbom et al., 2009),

ninguno de ellos lo hizo empleando el ejercicio de flexión plantar. Además, la mayoría

de los estudios utilizan presiones de restricción entre el 50 y 80% de la PRT, por lo que

se precisan nuevas investigaciones donde se utilice una presión de restricción menor.

Para concluir el marco teórico es necesario puntualizar que, actualmente, al

realizar un análisis del estado del arte de la temática de la presente tesis doctoral se

puede observar una brecha de conocimiento importante. A pesar de que su investigación

está aumentando en los últimos años, son pocos los estudios que han evaluado y

comparado las respuestas agudas desencadenadas por un entrenamiento de fuerza con y

sin restricción del flujo sanguíneo. Además, aún son más escasos aquellos que han

aplicado un entrenamiento de flexión plantar para conocer dichas respuestas. Esto

justifica la necesidad de la presente investigación a través de la cual se pretende hacer

frente a esta ausencia de investigaciones, aportando novedosos resultados cuando se

aplica un entrenamiento de fuerza utilizando un ejercicio sencillo y que está presente en

nuestra rutina habitual.

84

2. OBJETIVOS E HIPÓTESIS

2.1. OBJETIVO PRINCIPAL

Evaluar y comparar los efectos agudos del entrenamiento de fuerza con y sin

restricción de flujo sanguíneo sobre variables tendinosas, cardiovasculares y

musculares.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Los objetivos específicos del presente estudio fueron:

1. Evaluar y comparar las respuestas en el espesor del tendón de Aquiles tras la

aplicación de un entrenamiento de fuerza con y sin restricción del flujo

sanguíneo.

2. Evaluar y comparar las respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante y

tras la aplicación de un entrenamiento de fuerza con y sin restricción del flujo

sanguíneo.

3. Evaluar y comparar las respuestas musculares morfológicas (espesor muscular

del gastrocnemio medial y tibial anterior, así como el perímetro máximo de la

pierna) tras la aplicación de un entrenamiento de fuerza con y sin restricción del

flujo sanguíneo.

4. Evaluar y comparar las respuestas musculares funcionales durante (valor de

fuerza dinámica máxima) y al finalizar (actividad electromiográfica del

gastrocnemio medial y tibial anterior) un entrenamiento de fuerza con y sin

restricción del flujo sanguíneo.

2.3. HIPÓTESIS

En relación a los objetivos planteados con anterioridad, las hipótesis de

investigación del presente trabajo son las siguientes:

1. El espesor del tendón de Aquiles no se verá afectado de manera negativa

(incrementando su volumen) tras una sesión de entrenamiento de fuerza con

restricción del flujo sanguíneo. Además, dicho espesor no presentará diferencias

85

significativas respecto a las respuestas desencadenadas por un entrenamiento de

fuerza de alta intensidad.

2. La aplicación de una sesión de fuerza con restricción del flujo sanguíneo

provocará unos cambios hemodinámicos similares a los obtenidos por un

entrenamiento de fuerza tradicional (>75% 1RM). Además, ambos tipos de

entrenamiento generarán una respuesta hipotensora post-ejercicio.

3. Una sesión de entrenamiento de fuerza de baja intensidad asociada a la

restricción del flujo sanguíneo será capaz de promover los mismos cambios en el

espesor muscular que una sesión de entrenamiento de fuerza tradicional.

4. Los tres protocolos de entrenamiento serán capaces de promover los mismos

cambios agudos en los niveles de 1RM a pesar de la diferencia de estrés

mecánico originado entre los entrenamientos de alta y baja carga.

5. La restricción del flujo sanguíneo provocará una actividad muscular eléctrica

diferente a la alcanzada con un entrenamiento tradicional de la fuerza debido a la

restricción parcial del flujo sanguíneo generada sobre la región del tríceps sural.

86

3. MATERIAL Y MÉTODOS

La siguiente investigación se presenta como un estudio experimental

randomizado, a través del cual se pretenden conocer los efectos agudos del ERFS sobre

el tendón de Aquiles, las respuestas cardiovasculares y las respuestas musculares.

3.1. MUESTRA

3.1.1. Reclutamiento

Tras obtener la aprobación por parte del Comité Ético de la Universidad de

Alicante (UA-2016-09-18), el estudio fue publicitado a través de carteles y mensajes de

difusión en redes sociales con el fin de reclutar personas voluntarias dispuestas a

participar en la presente investigación.

3.1.2. Criterios de inclusión

A) Hombres y mujeres jóvenes sanos con una edad comprendida entre 18-40

años.

B) Población físicamente activa con un mínimo de experiencia de un año en el

entrenamiento de fuerza.

3.1.3. Criterios de exclusión

A) No cumplir algunos de los criterios de inclusión.

B) Poseer las contraindicaciones propias del ERFS:

- Prótesis en la zona que se desee ocluir

- Afecciones cardiovasculares

- Embarazo

- Trombosis

- Varices exageradas en la zona a ocluir

- Hipertensión no controlada

C) Presentar lesiones músculo-esqueléticas, enfermedades del sistema

cardiovascular o la imposibilidad de mantener el protocolo experimental.

87

3.1.4. Participantes

Tomando como punto de inicio los criterios de inclusión y exclusión

anteriormente expuestos, el presente estudio lo completaron 53 participantes. Éstos

fueron distribuidos de manera aleatoria en tres grupos: 1) Entrenamiento de fuerza de

alta intensidad (75%1RM) con n=15 (AI); b) Entrenamiento de fuerza de baja

intensidad (30%1RM) con n=14 (BI); c) Entrenamiento de fuerza de baja intensidad

combinado con RFS al 30% sobre la PRT para cada sujeto, con n=24 (BI-RFS). En

todos los grupos, la muestra estaba compuesta tanto por hombres como por mujeres,

todos ellos con un año mínimo de experiencia en el entrenamiento de la fuerza (AI = 10

hombres y 5 mujeres; BI = 8 hombres y 6 mujeres; BI-RFS = 16 hombres y 8 mujeres).

Las características físicas de los participantes se recogen en la tabla 6.

Tabla 6. Características de la muestra.

Variables Grupos

AI (n=15) BI (n=14) BI-RFS (n=24)

Edad (años) 26,9 ± 8,5 27,8 ± 8,7 24,4 ± 3,9

Altura (cm) 180,0 ± 11,0 175,0 ± 11,0 178,0 ± 11,0

Peso (kg) 73,4 ± 12,0 70,5 ± 16,2 72,7 ± 13,0

IMC (kg·m-2

) 23,9 ± 3,0 23,8 ± 3,7 22,8 ± 2,7

Experiencia de

entrenamiento (años) 6,9 ± 3,3 5,8 ± 1,8 6,8 ± 3,4

Valor de PRT - - 158,8 ± 66,0

Valor de RFS utilizado - - 47,6 ± 19,8

Los valores están expresados como la media ± desviación estándar (SD). IMC: Índice de masa

corporal. PRT: Presión de restricción total. RFS: Restricción de flujo sanguíneo. AI: Grupo de

alta intensidad; BI: Grupo de baja intensidad; BI-RFS: Grupo de baja intensidad con restricción

del flujo sanguíneo.

Todos los sujetos fueron informados con detalle del objeto del estudio,

naturaleza, detalles prácticos y posibles riesgos asociados a nuestro trabajo, así como de

la posibilidad de renunciar a participar en el mismo en cualquier momento. Los

participantes fueron invitados a realizar cualquier pregunta al respecto del protocolo del

que iban a formar parte con el objetivo de evitar posibles dudas durante la aplicación del

88

entrenamiento. Además, para participar en la investigación, los sujetos dieron su

consentimiento por escrito mediante la firma del consentimiento informado (Anexo 1).

Este proyecto de investigación fue aprobado por el Comité Ético en

investigación humana de la Universidad de Alicante (UA-2016-09-18), al amparo de las

directrices éticas dictadas en la declaración de Helsinki de la Asociación Médica

Mundial para investigación con seres humanos (Anexo 2).

3.2. MATERIAL

El material utilizado para llevar a cabo el presente estudio fue el siguiente:

A) Tensiómetro: Utilizado para el registro de la presión arterial y las pulsaciones. El

modelo de tensiómetro que se utilizó (imagen 6) se caracterizaba por combinar

dos técnicas de medición profesional: a) Método Korotkoff (medición

auscultatoria); b) Método oscilométrico, lo que le convierte en una herramienta

muy fiable incluso en el caso de diferentes tipos de arritmias cardiacas e

hipertensión.

Marca: Tensoval Duo Control Hartmann

Modelo: 162204

Fabricante: OMROM

Imagen 6. Tensiómetro “Tensoval duo control. Hartmann”.

89

B) Pulsioxímetro: Utilizado para registrar la saturación de oxígeno en sangre, de

manera indirecta, de los participantes del estudio (imagen 7). La precisión de

dicho aparato es del 70-100%, o lo que es lo mismo: ±2%.

Marca: Contec

Modelo: CMS50D

Imagen 7. Pulsioxímetro “Contec”.

C) Impedancia bioelectrica tetrapolar: Utilizada para el registro de la composición

corporal de los participantes (imagen 8). Entre las características más

significativas de este dispositivo destacan: a) Permite el cálculo de la

composición corporal de manera regional; b) Emplea un sistema de pesaje de

célula de carga de un solo punto de la plataforma de la báscula lo que garantiza

una absoluta precisión (0,1kg) y longevidad; c) Imprime un completo análisis de

la composición corporal en menos de 30 segundos; d) Tiene una capacidad

máxima de 200kg.

Marca: Body Composition Analyzer

Modelo: BC-418 MA

Imagen 8. Máquina de impedancia bioelectrica tetrapolar.

90

D) Cinta métrica antropométrica: Utilizada para registrar el perímetro máximo de la

pierna. Ésta también se ha empleado para medir las distancias sobre las cuales se

realizaba el análisis del espesor de los músculos y el tendón de Aquiles.

Dicha cinta está fabricada de metal de acero flexible con una extensión de 2

metros, una anchura inferior a 7 milímetros y una precisión de 1 mm (imagen 9).

Marca: Lufkin

Modelo: W606PM

Imagen 9. Cinta métrica antropométrica.

E) Ecógrafo: El ecógrafo se empleo haciendo uso de dos de sus funciones

principales. Por un lado, en su función músculo-esquelética se llevó a cabo el

registro del espesor pre y post intervención de los músculos gastrocnemio

medial y tibial anterior. Por otro lado, en su función doppler, el ecógrafo fue

empleado para registrar el flujo de la arteria tibial posterior en el momento de

valorar la PTR para esta región. Las principales características de este

dispositivo son: a) Monitor LCD de 17 pulgadas con inclinación de 30º; b)

Análisis ininterrumpido de 1,5 horas con batería recargable; c) Doble puerto

para conectar transductores (imagen 10).

El transductor empleado en nuestro estudio fue lineal, con una frecuencia central

de 10 MHz.

Marca: Mindray

Modelo: Z6

91

Imagen 10. Ecógrafo.

F) Electromiógrafo inalámbrico: Utilizado para registrar la actividad eléctrica de

los músculos implicados en la acción de flexión plantar. Dicho dispositivo

cuenta con 6 canales electromiográficos y una transmisión de datos Wireless

(imagen 11). La velocidad de muestreo se fijó en 1000Hz por canal. La señal

EMG fue filtrada (bajo paso = 500Hz, alto paso = 10Hz) y amplificada. El filtro

del sistema se utilizó para eliminar los posibles ruidos de interferencia y, a

posteriori, se calculó el Root Mean Squared (RMS). Todos los datos se

almacenaron y procesaron en el software BTS EMG- Analyzer, 1.6.13.0.

Marca: BTS freemg

Modelo: 100 RT

Imagen 11. Electromiógrafo inalámbrico.

G) Compresímetro de alta precisión: Utilizado para generar la restricción vascular

propia del ERFS (imagen 12). El torniquete neumático Riester dispone de un

92

manómetro para medir la presión de restricción ejercida (con una escala de

aluminio de fácil lectura) así como 2 tamaños distintos de brazaletes.

Las dimensiones del manguito empleado en nuestra investigación son 57 cm de

largo y 9cm de ancho.

Marca: Riester Komprimeter

Imagen 12. Compresímetro neumático.

H) Prensa de piernas: En ella se llevó a cabo el ejercicio de flexión plantar

monopodal con la pierna dominante (imagen 13).

La prensa TYH Fitness (España) permite la regulación del respaldo y de

longitud de piernas. Además, sus pesas están calibradas para asegurar la

exactitud de la carga indicada y cuenta con una amplia superficie de apoyo.

Marca: TYH Fitness

Imagen 13. Prensa de piernas.

93

3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL

La presente investigación se llevó a cabo en el laboratorio de fisioterapia de la

Facultad de Fisioterapia y Ciencias de la Actividad Física y del Deporte de la

Universidad de Valencia.

Durante todas las sesiones, el investigador principal estuvo presente para

garantizar la estandarización de los procedimientos.

Previo a la aplicación del propio protocolo se completaron los siguientes pasos:

1. Solicitud de aprobación del estudio por parte del Comité Ético de la Universidad

de Alicante.

2. Fase de reclutamiento: Publicitación del estudio de investigación en las

Universidades de Fisioterapia y Educación Física de la Universidad de Valencia

y Alicante.

3. Selección de la muestra en base a los criterios de inclusión y exclusión.

4. Presentación y explicación de los motivos y procedimientos de la investigación.

Administración del consentimiento informado a los participantes.

5. Periodo de familiarización por parte de los investigadores participantes de la

investigación.

6. Estudio piloto sobre 3 sujetos que no fueron incluidos en el trabajo final.

7. Randomización de los participantes para asignarnos a uno de los tres grupos

experimentales de nuestra investigación.

Primera visita experimental: Registro inicial de las variables:

A. Presión arterial, pulsaciones y pulsioximetría. El registro de dichas variables se

llevó a cabo tras 5 minutos en reposo donde el sujeto se encontraba sentado

cómodamente en una silla con la espalda apoyada sobre el respaldo y las piernas

descruzadas. Para llevar a cabo la medición, se le pidió al sujeto que colocase el

brazo izquierdo en decúbito supino sobre una camilla, tal y como se puede

observar en las imágenes 14 y 15. La presión arterial fue medida por duplicado,

realizándose una tercera medida en caso de obtener una diferencia mayor de

5mmHg entre los dos primeros registros. La presión arterial queda descrita como

94

la media de los dos valores obtenidos. En caso de llevar a cabo una tercera

medida, se usó la media de los dos valores más cercanos.

Imagen 14. Medición de la presión arterial y pulsaciones.

Imagen 15. Medición de la saturación de oxígeno en sangre.

B. Composición corporal. El sujeto subía a la báscula de biompedancia descalzo y

se mantenía parado, con el tronco erguido, hasta que los valores eran registrados.

La máquina se limpiaba tras la medición de cada sujeto.

C. El perímetro máximo de la pierna fue tomado siguiendo las directrices que

marca la International Society for the Advancement of kinanthropometry (ISAK).

Esta medición fue realizada por un profesional con certificación ISAK Nivel 1

(imagen 16).

95

Imagen 16 Medición del perímetro máximo de la pierna.

D. Espesor del gastrocnemio medial (GM), del tibial anterior (TA) y del tendón de

Aquiles. Dichas mediciones fueron realizadas por un fisioterapeuta

especializado en ecografía musculo-esquelética con más de 10 años de

experiencia.

Las imágenes ecográficas constituyen uno de los métodos más utilizados para

evaluar la arquitectura in vivo de los músculos y tendones (Alegre, 2004),

habiendo sido constatada una aceptable validez y reproducibilidad al respecto

(Bleakney & Maffulli, 2002; Pretorius & Keating, 2008). Todos los exámenes

llevados a cabo para esta investigación siguieron los protocolos estándares de

medición que marca la literatura científica. Las imágenes ecográficas fueron

realizadas utilizando un transductor de matriz lineal con una frecuencia de

10MHz y todos los parámetros fueron medidos utilizando el cursor automático y

táctil de la pantalla del ecógrafo.

Para la medición del espesor del GM, el sujeto se tumbó en posición decúbito

prono sobre la camilla, con ambas piernas en extensión de rodilla, de manera

que su articulación tibioastragalina quedara apoyada sobre una cuña de forma

cilíndrica. El espesor de este músculo se midió como la distancia entre las dos

aponeurosis (la superior y la más profunda) colocando la sonda perpendicular en

96

dicho punto (Kaya et al., 2013; Kuyumcu et al., 2016) (imagen 17). Una vez

localizado tal punto, se realizaba una captura de la imagen para poder realizar

las mediciones pertinentes utilizando el software del propio ecógrafo (imagen

18).

Imagen 17. Medición del espesor del gastrocnemio medial.

Imagen 18. Pantalla del ecógrafo registrando el espesor del gastrocnemio medial.

Para la medición del espesor del TA, el sujeto se sentó en la camilla con ambas

piernas extendidas de forma que el hueco poplíteo quedase sobre una cuña

cilíndrica donde las piernas descansaban cómodamente. Con el sujeto en esta

posición, la sonda fue colocada justo debajo de la tuberosidad tibial, paralela al

97

borde palpable de la tibia (Hodges, Pengel, Herbert, & Gandevia, 2003; Ruiz-

Muñoz & Cuesta-Vargas, 2014; Ruiz-Muñoz, González-Sánchez, & Cuesta-

Vargas, 2015) (imagen 19). Colocada la sonda y localizado el músculo, se

realizaba una captura de la imagen para poder realizar las mediciones pertinentes

utilizando el software del propio ecógrafo (imagen 20).

Imagen 19. Medición del espesor del tibial anterior.

Imagen 20. Pantalla del ecógrafo registrando el espesor del tibial anterior.

98

Para la medición del espesor del tendón de Aquiles, el sujeto se tumbó en

posición decúbito prono sobre la camilla con ambas piernas en extensión

completa de rodilla y el tobillo con flexión de 90º quedando fuera de la camilla

(Grigg et al., 2009; Kuyumcu et al., 2016; Wearing et al., 2014). Para el registro

del espesor de dicha estructura, la sonda fue situada a 5 cm, aproximadamente,

de la base del calcáneo teniendo en cuenta que la parte más delgada y visible del

tendón se encuentra entre 2 – 6 cm del calcáneo (Cobos, Vega, Anguita, &

Martín, 2011; Grigg et al., 2009) (imagen 21). De igual modo que para los

músculos, una vez colocada la sonda en la ubicación establecida, se realizaba

una captura de la imagen para poder realizar las mediciones pertinentes

utilizando el software del propio ecógrafo (imagen 22).

Imagen 21. Medición del espesor del tendón de Aquiles.

Imagen 22. Pantalla del ecógrafo registrando el espesor del tendón de Aquiles.

99

E. Valor de oclusión máxima. El nivel de presión total de restricción fue

determinado aplicando el manguito de restricción y el ultrasonido en su función

Doppler vascular (8Mhz). El registro de esta variable se llevó a cabo con el

sujeto sentado en la camilla y con las piernas sobre la misma cuña empleada con

anterioridad. En esa situación se les instrumentó con el manguito, el cual fue

hinchado hasta ver desaparecer la señal de suministro de sangre de las ramas de

la arteria poplítea (imagen 23 y 24). Este valor de presión en mmHg fue

considerado el 100% de presión vascular y a partir de ahí se estimó la presión de

hinchado para el entrenamiento (Laurentino et al., 2008).

Imagen 23. Toma del valor de presión total de restricción.

Imagen 24. Pantalla del ecógrafo registrando el flujo de la arteria tibial posterior.

100

F. Fuerza máxima para la acción de flexión plantar unilateral en prensa. Tras un

calentamiento estandarizado de 5 minutos en bicicleta y 20 repeticiones de

flexión plantar unilateral con el propio peso corporal, el sujeto llevó a cabo el

protocolo de 1RM. Para ello, el sujeto fue instruido para realizar entre 1 y 10

repeticiones con el peso impuesto para después, determinar, de manera indirecta,

su fuerza máxima para la acción de flexión plantar (Imagen 25 y 26).

La fórmula empleada para la determinación del valor de 1RM fue la siguiente:

1RM = Carga (kg) x (1 + [0.033 x número de repeticiones]).

Dicha fórmula ya ha sido empleada en otras investigaciones (Martín-Hernández

et al., 2013b).

Imagen 25. Posición inicial para el test de fuerza máxima.

Imagen 26. Posición final para el test de fuerza máxima.

101

G. Electromiografía máxima del gastrocnemio medial y del tibial anterior

realizando la acción de flexión plantar en prensa.

Para la medición electromiográfica se dieron los siguientes pasos:

- Preparación de la piel: Para conseguir una correcta adhesión de los

electrodos, se procedió a eliminar el vello de la zona seleccionada y a

limpiar la piel con alcohol y una toalla textil.

- Selección y colocación de electrodos: Para el registro de la actividad

eléctrica de los músculos implicados en la acción de flexión plantar se

emplearon electrodos de superficie FOAM 37x41 (imagen 27).

Imagen 27. Electrodo empleado para el registro de la EMG.

La colocación de los electrodos se llevó a cabo siguiendo las

recomendaciones del SENIAM (Surface Electrmyography for the Non-

Invasive Assessment of Muscles). En las imágenes 28 y 29 se observa el

lugar de colocación de los electrodos para el gastrocnemio medial y el

tibial anterior.

Imagen 28 y 29. Colocación de los electrodos para el gastrocnemio medial y el tibial

anterior. Imagen extraída y modificada de “The ABC of EMG” (Konrad, 2006).

102

- Protocolo para el registro de la EMG máxima: Una vez colocados los

electrodos se procedió a realizar la prueba de validez de la señal EMG.

Verificadas todas las conexiones de señal, se dio comienzo al protocolo de

EMG máxima. Para ello, se pidió al sujeto realizar una flexión plantar

máxima durante 4-6 segundos (imagen 30).

Los valores de activación muscular presentados en los resultados se

muestran como porcentajes a partir de la máxima contracción voluntaria

obtenida en el test máximo de EMG.

Imagen 30. Registro de la EMG máxima para el gastrocnemio medial.

Segunda visita experimental: Aplicación del protocolo de entrenamiento y registro de

las variables durante y después de aplicar el entrenamiento.

Completada la primera visita, 48 horas después, los participantes debían acudir

al laboratorio para realizar el entrenamiento correspondiente para los músculos flexores

plantares.

El procedimiento de dicho entrenamiento fue el siguiente:

- Calentamiento en bicicleta durante 5 minutos.

- 1 serie de flexión plantar monopodal de 20 repeticiones con el propio peso

corporal.

- Instrumentación de EMG en Tibial Anterior.

- Instrumentación de EMG en Gastrocnemio Medial.

103

- Instrumentación de oclusímetro (sólo para el grupo que entrenó bajo esta

condición).

- Instrumentación de tensiómetro.

- Instrumentación de pulsioxímetro.

Una vez instrumentado el sujeto, se procedió a iniciar el entrenamiento correspondiente.

Grupo 1: Entrenamiento tradicional de fuerza aplicando el 75% de 1RM para la acción

de flexión plantar (AI) (figura 1).

Figura 1. Protocolo de entrenamiento para el grupo AI.

EMG: Electromiografía; 1RM: 1 repetición máxima; PAS: Presión Arterial Sistólica; PAD:

Presión Arterial Diastólica; FC: Frecuencia Cardíaca; SpO2: Saturación de Oxígeno en Sangre.

1º SERIE: 30 repeticiones de la acción de flexión plantar

(con 30% 1RM) con registro de EMG

Intervalo de descanso: 1 minuto

Registro de variables: PAS, PAD, FC y SpO2

2º SERIE: 8-10 repeticiones de la acción de flexión plantar










104

Grupo 2: Entrenamiento de fuerza de baja intensidad aplicando el 30% de 1RM para la

acción de flexión plantar (BI) (figura 2).

Figura 2. Protocolo de entrenamiento para el grupo BI.

















105

Grupo 3: Entrenamiento de fuerza de baja intensidad aplicando el 30% de 1RM para la

acción de flexión plantar y el 30% de la restricción vascular sobre la PRT individual

(BI-RFS) (figura 3).

Figura 3. Protocolo de entrenamiento para el grupo BI-RFS.

















106

Finalizado el entrenamiento para cada uno de los grupos, se procedió al registro de las

siguientes variables (figura 4):

INMEDIATAMENTE DESPUÉS DEL ENTRENAMIENTO (Post-0min)

- Presión Arterial Sistólica

- Presión Arterial Diastólica

- Frecuencia Cardíaca

- Saturación de Oxígeno en Sangre

- Perímetro máximo del gemelo

- Espesor del tendón de Aquiles

- Espesor del gastrocnemio medial

- Espesor del tibial anterior

- Fuerza dinámica máxima de la acción de flexión plantar

15 MINUTOS DESPUÉS DEL ENTRENAMIENTO (Post-15min)















107

Figura 4. Mediciones post-intervención.

Tercera visita experimental: Registro final de las variables (figura 5).

Figura 5. Mediciones post-24horas.

Las mediciones de los parámetros iniciales para los tres grupos fueron las

mismas a excepción del valor de presión de restricción total que, en este caso, solo se

midió para el grupo que entrenó bajo la condición de restricción del flujo sanguíneo. El

registro de las mediciones post-intervención fue el mismo para los tres grupos.

A modo de resumen, a continuación se presenta un esquema (figura 6) con la

secuencia del diseño experimental seguido en nuestra investigación:











24 HORAS DESPUÉS DEL ENTRENAMIENTO (Post-24h)










108

Figura 6. Diseño experimental de investigación.

FASE PRE-

EXPERIMENTAL

1º VISITA

EXPERIMENTAL

1. Aprobación del Comité de Ética

2. Reclutamiento de la muestra

3. Selección de la muestra

4. Explicación de los motivos y procedimientos

de la investigación

5. Familiarización por parte de los investigadores

6. Estudio piloto

7. Randomización de los participantes

1. Registro inicial de los variables dependientes de

nuestra investigación

2º VISITA

EXPERIMENTAL

1. Aplicación del protocolo de entrenamiento y

registro de las variables dependientes de nuestra

investigación durante y después de la sesión

3º VISITA

EXPERIMENTAL

1. Registro final de los variables dependientes de

nuestra investigación

7 días

48 h.

24 h.

109

4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

El análisis estadístico de la presente tesis fue realizado utilizando el paquete

estadístico SPSS 17.0 con licencia de la Universidad de Alicante, tras realizar un

volcado de datos desde una hoja de cálculo Microsoft Excel.

Los resultados obtenidos tras el análisis son presentados de acuerdo con la

estadística descriptiva realizada (media ± desviación estándar) y sus intervalos de

confianza (95%).

La normalidad de las variables se contrastó mediante el test Shapiro-Wilk,

mientras que la homogeneidad de las varianzas fue contrastada mediante el Test de

Levene.

Para analizar el efecto de los grupos y los tiempos sobre la intervención se

realizó un análisis de la varianza (ANOVA) con medidas repetidas de dos factores:

Grupo (AI, BI y BI-RFS) y tiempo (pre-intervención, durante y post-intervención). Para

analizar comparaciones múltiples entre los grupos se realizó el test post hoc DMS. El

análisis de la varianza se realizó mediante un ANOVA de un factor.

Para detectar diferencias estadísticamente significativas entre las mediciones de

la intervención respecto a la medición pre se realizó el test de la T de Student para

muestras relacionadas. Además, para medir el tamaño del efecto de la intervención se

aplicó el estadístico G de Hedges. Los tamaños de efecto se interpretaron de la siguiente

manera: d <0,2 = efecto nulo, d <0,5 = efecto pequeño, d <0,8 = efecto medio y d> 0,8

= efectos grandes.

El nivel de significación se fijó en un alfa de p < 0,05.

110

5. RESULTADOS

Los resultados de la presente investigación se van a presentar distribuidos en 3

bloques bien diferenciados, tratando de dar respuesta por separado a cada una de las

variables analizadas. Así pues, en primer lugar se presentarán las respuestas tendinosas,

a continuación vendrán descritas las respuestas cardiovasculares y, por último, las

respuestas a nivel muscular. Dentro de estos bloques se detallaran diferentes sub-

categorías.

5.1.RESPUESTAS TENDINOSAS

5.1.1. Valores del espesor del tendón de Aquiles

En la tabla 7 se presentan los cambios post-entrenamiento en el espesor del

tendón de Aquiles para los grupos AI, BI y BI-RFS. Además, el tamaño del efecto para

cada grupo queda reflejado en la figura 7. No se encontraron diferencias significativas

entre el valor pre y los valores post-entrenamiento para los grupos AI (Post-4ºserie:

p=0,9; Post-60min: p=0,4; Post-24h: p=0,7) y BI (Post-4ºserie: p=0,3; Post-60min:

p=0,5; Post-24h: p=0,1). Sin embargo, el grupo BI-RFS sí demostró obtener diferencias

significativas tras la 4º serie de ejercicio (p<0,001), post-60min (p<0,001) y post-24h

(p=0,002) cuando estas mediciones fueron comparadas con el valor obtenido antes de

comenzar la intervención. El análisis intergrupo desveló diferencias significativas para

los momentos pre (p=0,060), post-4ºserie (p=0,010) y post-60min (p=0,040) entre todos

los grupos, pero no para la medición post-24h (p=0,227).

111

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0,0

5).

112

Figura 7. Comparación del espesor del tendón de Aquiles antes y después de la intervención

tomando como referencia el valor pre. Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante la G de

Hedges.

* Diferencias significativas tomando como referencia el valor pre (p<0,05).

** Diferencias significativas tomando como referencia el valor pre (p≤0,001).

1,546

**

1,297 **

0,858 *

0,017

0,122

0,065

0,172

0,067

0,317

113

5.2. RESPUESTAS CARDIOVASCULARES Y HEMODINÁMICAS

5.2.1. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante el entrenamiento

En la tabla 8 se presentan los cambios durante el entrenamiento en los valores de

PAS, PAD, FC y SpO2 para los grupos AI, BI y BI-RFS. A su vez, el tamaño del efecto

para cada variable analizada queda reflejado en las figuras 8-11. No se encontraron

diferencias significativas entre el valor de PAS basal (pre) y las cuatro series de

ejercicio para ninguno de los grupos (AI: 1º serie: p=0,8; 2º serie: p=0,9; 3º serie: p=0,1;

4º serie: p=0,1 / BI: 1º serie: p=0,2; 2º serie: p=0,6; 3º serie: p=0,3; 4º serie: p=0,9 / BI-

RFS: 1º serie: p=0,4; 2º serie: p=0,2; 3º serie: p=0,9; 4º serie: p=0,8). Sin embargo, sí se

obtuvieron diferencias significativas intergrupo durante la 1º serie del grupo BI-RFS

cuando se compara con el grupo BI (p=0,03), así como para la 1º, 3º y 4º del grupo AI

cuando se compara con el grupo BI (p=0,04, p=0,02, p=0,04, respectivamente).

Con respecto a la PAD, se observó una reducción significativa durante la 4º serie

para el grupo BI (p=0,03) y durante la 3º serie para el grupo BI-RFS (p=0,04) con

respecto al valor pre. Además, el análisis intergrupo desveló diferencias significativas

entre todos los grupos durante la 4º serie del ejercicio (p=0,03).

El análisis de la FC desveló un aumento significativo en los valores de dicha

variable a lo largo de todas las series y para todos los grupos. En el caso del grupo AI, el

incremento significativo más pronunciado se dio tras la 4º serie (p<0,001), mientras que

para el grupo BI-RFS, éste se dio finalizada la 1º serie (p<0,001). No se hallaron

diferencias significativas intergrupo ni al realizar la comparación con el test post hoc

(p>0,05).

Se encontraron diferencias significativas entre el valor pre de SpO2 y los valores

de las cuatro series de ejercicio únicamente para el grupo AI (p=0,01, p=0,004, p=0,002,

p=0,02, respectivamente para cada serie). Para el resto de grupos, no fueron obtenidas

diferencias significativas. Al realizar el análisis intergrupo se encontraron diferencias

significativas entre todos los grupos durante la 1º y la última serie del ejercicio (p=0,02,

p=0,008, respectivamente). Además, también se hallaron diferencias significativas

durante la 3º serie para el grupo AI y BI-RFS cuando éstos se comparan con el grupo BI

(p=0,02, p=0,002, respectivamente).

114

Tab

la 8

. V

alore

s d

ura

nte

el

entr

enam

iento

de

las

var

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14

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%)

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%)

Med

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) I

C (

95

%)

Pre

126,1

(11,7

) 119,6

– 1

32,6

1

19,2

(12,0

) 111,9

– 1

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123.6

(15,7

) 1

17,0

– 1

30,2

1º

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e 126,7

(13,5

) †

1

19,2

– 1

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1

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) 101,6

– 1

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) †

119,0

– 1

32,5

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mm

Hg)

2º

seri

e 126,3

(9,2

) 121,1

– 1

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1

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(11,7

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– 1

25,0

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) 1

14,3

– 1

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3º

seri

e 130,3

(12,3

) †

1

23,5

– 1

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1

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(14,8

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– 1

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1

16,1

– 1

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4º

seri

e 130,9

(10,6

) †

125,0

– 1

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– 1

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– 1

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Pre

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– 7

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1º

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e 77,1

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3,1

– 8

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7

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– 8

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– 8

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mm

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– 8

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– 7

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3º

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e 74,0

(11,6

) 6

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– 8

0,5

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(9,7

)

65,1

– 7

6,9

70,8

(8,8

) *

67,1

– 7

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4º

seri

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(15,6

) *

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– 9

1,0

7

1,7

(9,3

)

66,1

– 7

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1º

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) *

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) *

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– 7

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3º

seri

e 75,8

(8,7

) *

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– 8

0,6

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) *

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4º

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) *

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) *

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– 8

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115

Pre

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– 9

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%)

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0,0

5).

116

Figura 8. Comparación de la PAS durante el ejercicio para cada grupo tomando como

referencia el valor pre. Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante la G de Hedges.

Figura 9. Comparación de la PAD durante el ejercicio para cada grupo tomando como



0,060

0,197

0,357

*

0,275

0,060

0,259

0,435

*

0,040

0,089

0,337

0,462

0,403

0,047

0,019

0,356

0,431

0,349

0,104

0,256

0,030

0,013

0,135

0,192

0,019

117

Figura 10. Comparación de la FC durante el ejercicio para cada grupo tomando como




Figura 11. Comparación de la SpO2 durante el ejercicio para cada grupo tomando como



0,541 **

0,371

*

0,386

*

0,511

*

0,921

*

0,879

*

0,618

*

1,072

**

0,740

*

0,552 *

0,466

*

0,614 *

0,295

0,218

0,185

0,404

0,199

0,556

0,717

0,385

0,754

*

0,932

*

1,097 *

0,951

*

118

5.2.2. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas post-entrenamiento

En la tabla 9 se presentan los cambios post-entrenamiento en los valores de PAS,

PAD, FC y SpO2 de los grupos AI, BI y BI-RFS. Además, el tamaño del efecto para

cada variable queda reflejado en las figuras 12-15. Diferencias significativas fueron

encontradas entre el valor de PAS basal (pre) y los valores post-ejercicio para todos los

grupos (p<0,05). Las reducciones más significativas se dieron post-30min y post-45min

para el grupo AI (p=0,001 para ambas mediciones) y post-15min, post-45min y post-

60min para el grupo BI-RFS (p=0,001, p<0,001, p<0,001, respectivamente). No fueron

observadas diferencias significativas intergrupo para ninguna de las mediciones post-

entrenamiento (Post-15min: p=0,3; Post-30min: p=0,7; Post-45min: p=0,9; Post-60min:

p=0,4; Post-24h: p=0,6).

El análisis de la PAD desveló una reducción significativa en el valor post-45min

comparado con el valor pre en el grupo AI (p=0,035) así como en los valores post-

45min y post-24h para el grupo BI-RFS (p=0,05, p=0,04, respectivamente). El grupo

BI, no promovió diferencias significativas entre los valores pre y post-entrenamiento

(Post-15min: p=0,5; Post-30min: p=0,4; Post-45min: p=0,6; Post-60min: p=0,1; Post-

24h: p=0,1). El análisis intergrupo tampoco desveló diferencias significativas para

ninguna de las mediciones post-entrenamiento (Post-15min: p=0,8; Post-30min: p=0,2;

Post-45min: p=0,4; Post-60min: p=0,4; Post-24h: p=0,6).

Se encontró un aumento significativo en el valor de la FC post-30min para el

grupo AI (p=0,02) así como en el valor post-15min para el grupo BI-RFS (p=0,04)

cuando fueron comparados con el valor pre. El análisis intergrupo desveló diferencias

significativas en el valor post-30min del grupo BI-RFS cuando éste se compara con el

grupo AI (p=0,03).

El análisis de la SpO2 desveló una reducción significativa en el valor post-60min

del grupo AI cuando éste se comparó con el valor pre (p=0,03). El resto de grupos no

mostraran diferencias significativas de pre para post (p>0,05). En análisis intergrupo

desveló diferencias significativas entre los tres grupos en el valor post-60min (p<0,001).

Por otro lado, también fueron halladas diferencias significativas en el valor post-24h

para el grupo BI-RFS cuando éste se compara con el grupo BI (p=0,02).

119

Tab

la 9

. V

alore

s p

ost

-en

tren

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de

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) I

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126,1

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) 1

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– 1

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1

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(12,0

) 1

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(15,7

)

117,0

– 1

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Post

-15m

in

120,2

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)* 1

14,1

– 1

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1

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)*

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– 1

20,1

115,0

(15,9

)**

108,3

– 1

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mm

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Post

-30m

in

112,3

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1

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– 1

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1

11,8

(13,7

)*

103,6

– 1

20,1

115,3

(14,4

)*

109,3

– 1

21,4

Post

-45m

in

113,1

(10,2

)**

1

07,4

– 1

18,7

1

12,8

(12,9

)*

105,0

– 1

20,6

114,4

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)**

107,4

– 1

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Post

-60m

in

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(13,0

)* 1

11,6

– 1

26,1

1

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)*

103,2

– 1

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)**

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– 1

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Post

-24h

120,2

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) 1

14,3

– 1

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) 1

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– 1

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)*

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– 1

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-15m

in

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-30m

in

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)

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– 7

4,3

Post

-45m

in

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)*

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-60m

in

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-24h

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– 7

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6

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– 6

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Post

-60m

in

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) 6

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58,0

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-24h

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– 7

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– 7

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Pre

99,0

(1,1

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9

9,2

(0,8

)

9

8,7

– 9

9,7

98,0

(0,8

)

97,6

– 9

8,3

SpO

2 (

%)

Post

-60m

in

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(1,2

)* ¶

9

7,7

– 9

9,0

9

9,5

(0,7

)

9

9,0

– 1

00,0

97,6

(0,8

)

97,3

– 9

8,0

Post

-24h

98,5

(1,1

) 9

7,8

– 9

9,1

9

8,9

(1,1

)

98,2

– 9

9,6

98,0

(0,8

) ‡

97,6

– 9

8,4

Los

val

ore

s so

n e

xpre

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com

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ción e

stán

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ción d

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0,0

5).

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enci

as s

ign

ific

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and

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a el

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0,0

01).

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enci

as s

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as a

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po A

I (p

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5).

‡ D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as a

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con g

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<0,0

5).

¶ D

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enci

as s

ign

ific

ativ

as a

l co

mp

arar

to

dos

los

gru

pos

(p<

0,0

5).

121

Figura 12. Comparación de la PAS post-ejercicio para cada grupo tomando como referencia el

valor pre. Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante la G de Hedges.



Figura 13. Comparación de la PAD post-ejercicio para cada grupo tomando como referencia el



0,546 **

0,551 *

0,569

**

0,684

** 0,529 *

0,518

* 1,063

**

1,185 **

0,581

*

0,526

0,557 * 0,567

*

0,511

* 0,511

*

0,138

0,180 0,386

0,467 *

0,310

0,474

* 0,206

0,075

0,480

*

0,187

0,438

0,186 0,203

0,138

0,394

0,347

122

Figura 14. Comparación de la FC post-ejercicio para cada grupo tomando como referencia el



Figura 15. Comparación de la SpO2 post-ejercicio para cada grupo tomando como referencia el



0,219 *

0,032

0,185

0,190

0,010

0,376

0,521 *

0,045 0,193

0,094 0,183

0,253

0,038

0,161

0,316

0,392

0,048

0,505

*

0,402

0,382

0,300

123

5.3. RESPUESTAS MUSCULARES

5.3.1. Valores en el espesor muscular del gastrocnemio medial


gastrocnemio medial para los grupos AI, BI y BI-RFS. Además, en la figura 16 se

presenta el tamaño del efecto calculado a partir de la H de Hedges. Diferencias

significativas fueron encontradas entre el valor pre y los valores post-entrenamiento

para el grupo BI-RFS, obteniéndose los mayores incrementos después de la última seria

de ejercicio (Post-4ºserie) y post-60min (p<0,001 para ambos casos). 24 horas después

de la intervención también se obtuvo una diferencia significativa con respecto al valor

pre aunque no tan pronunciada como la registrada en las anteriores mediciones

(p=0,04). El grupo AI sólo desencadenó un aumento significativo en el espesor del

gastrocnemio medial después de la 4º serie de ejercicio (p=0,04). En las mediciones

post-60min y post-24h no se hallaron diferencias significativas (p=0,1 para ambos

casos). Diferencias significativas fueron encontradas post-4ºserie (p=0,04) y post-60min

(p=0,03) para el grupo BI. El análisis intergrupo desveló diferencias significativas en

los valores post-4ºserie (p=0,011) y post-60min (p=0,004) entre todos los grupos. Por

otro lado, también se obtuvo diferencias significativas en el valor post-24h para el grupo

BI-RFS cuando éste se compara con el grupo BI (p=0,037).

5.3.2. Valores en el espesor muscular del tibial anterior


tibial anterior para los grupos AI, BI y BI-RFS. Además, en la figura 17 se presenta el

tamaño del efecto para cada uno de los grupos. El análisis intragrupo desveló

diferencias significativas en el espesor del tibial anterior únicamente para el grupo BI-

RFS en las mediciones realizadas post-4ºserie de ejercicio y post-60min (p<0,001 para

ambos casos). Los grupos AI y BI no mostraron diferencias significativas en ningún

valor post-entrenamiento (AI: Post-4ºserie: p=0,7; Post-60min: p=0,8; Post-24h: p=0,4 /

BI: Post-4ºserie p=0,4; Post-60min: p=0,9; Post-24h: p=0,3). Diferencias significativas

intergrupo fueron halladas en todos las mediciones post-entrenamiento. No obstante, las

mayores diferencias entre todos los grupos se obtuvieron tras la medición post-24h

(p<0,001).

124

Tab

la 1

0. V

alore

s pre

y p

ost

-en

tren

amie

nto

del

esp

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(cm

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%)

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95

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0,3

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1,9

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0,2

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1

,53 –

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1

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0,2

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1,7

9 –

2,0

3

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-4ºs

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2,0

3 (

0,3

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¶

1,8

9 –

2,1

6

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7)*

1,6

7 –

1,9

6

2

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0,2

3)*

*

1,9

9 –

2,2

1

Post

-60m

in

1,9

6 (

0,3

2)

¶

1

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2,1

0

1,8

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0,2

3)*

1,6

9 –

1,9

8

2

,14 (

0,2

3)*

*

2,0

3 –

2,2

4

Post

-24h

1,9

5 (

0,3

5)

1

,81 –

2,1

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0,1

9)

1

,63 –

1,9

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0,2

7)*

‡

1,8

8 –

2,1

1

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0,0

5).

** D

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as s

ign

ific

ativ

as t

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and

o c

om

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enci

a el

val

or

pre

(p≤

0,0

01).

‡ D

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enci

as s

ign

ific

ativ

as

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rupo B

I (p

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5).

¶ D

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enci

as s

ign

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ativ

as a

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mp

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los

gru

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(p<

0,0

5).

125

T

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la 1

1. V

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s pre

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ost

-en

tren

amie

nto

del

esp

esor

del

tib

ial

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(cm

).

Gru

pos

A

I (n

=15

)

B

I (n

=14

)

B

I-R

FS

(n=

24)

M

edia

(D

S)

I

C (

95

%)

M

edia

(D

S)

IC (

95

%)

Med

ia (

DS

)

IC (

95

%)

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0,2

9)

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2,7

7

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3 (

0,2

5)

2

,28 –

2,5

8

1

,89 (

0,3

6)

1,7

4 –

2,0

4

Post

-4ºs

erie

2,6

3 (

0,2

4)

‡

2

,49 –

2,7

7

2,4

5 (

0,2

6)

2

,29 –

2,6

1

2

,15 (

0,4

9)*

*

1,9

5 –

2,3

6

Post

-60m

in

2,6

2 (

0,2

7)

‡

2

,47 –

2,7

7

2,4

3 (

0,2

8)

2

,26 –

2,6

1

2

,20 (

0,4

8)*

*

2,0

0 –

2,4

0

Post

-24h

2,6

5 (

0,2

3)

¶

2

,53 –

2,7

8

2,4

6 (

0,3

0)

2

,28 –

2,6

4

2

,02 (

0,4

2)

1,8

4 –

2,1

9

Los

val

ore

s so

n e

xpre

sad

os

com

o l

a m

edia

± d

esvia

ción e

stán

dar

(D

S).

IC

: In

terv

alo d

e co

nfi

anza

.

** D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as t

om

and

o c

om

o r

efer

enci

a el

val

or

pre

(p≤

0,0

01).

‡ D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as a

l co

mp

arar

todos

los

gru

pos

(p<

0,0

5).

¶ D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as a

l co

mp

arar

to

dos

los

gru

pos

(p<

0,0

01).

126

Figura 16. Comparación del espesor del gastrocnemio medial post-ejercicio para cada grupo


Hedges.



Figura 17. Comparación del espesor del tibial anterior post-ejercicio para cada grupo tomando

como referencia el valor pre. Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante la G de Hedges.


0,782

**

0,926

**

0,331

*

0,561 *

0,370

0,334

0,441

*

0,549 *

0,402

0,604 **

0,721 **

0,314

0,078

0,043

0,158

0,069

0,012

0,116

127

5.3.3. Valores absolutos del perímetro máximo de la pierna

En la tabla 12 se presentan los cambios post-entrenamiento en el perímetro

máximo de la pierna para los grupos AI, BI y BI-RFS. Así mismo, en la figura 18 se

presenta el tamaño del efecto para estos mismos grupos. Diferencias significativas

fueron observadas para los grupos AI y BI-RFS en las mediciones realizadas tras la 4º

serie de ejercicio (p<0,001, para ambos grupos) y post-60min (p=0,002 para el grupo AI

y p=0,003 para el grupo BI-RFS). El grupo BI desveló diferencias significativas en

todas las mediciones post-entrenamiento (Post-4ºserie: p<0,001; Post-60min: p=0,04;

Post-24h: p=0,04) cuando éstas se compararon con la medición pre. No fueron halladas

diferencias significativas intergrupo (Pre: p=0,42; Post-4ºserie: p=0,36; Post-60min:

p=0,42; Post-24h: p=0,41) ni al realizar la comparación con el test post hoc (p>0,05).

128

Tab

la 1

2. V

alore

s pre

y p

ost

-en

tren

amie

nto

en e

l per

ímet

ro m

áxim

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pie

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(cm

).

Gru

pos

A

I (n

=15

)

B

I (n

=14

)

B

I-R

FS

(n=

24)

M

edia

(D

S)

IC (

95

%)

M

edia

(D

S)

I

C (

95

%)

Med

ia (

DS

)

IC (

95

%)

Pre

37,9

5 (

3,3

7)

36,4

6 –

39,4

4

37,3

8 (

3,0

1)

35,7

8 –

38,9

8

36,7

3 (

2,4

4)

35,5

4 –

37,9

0

Post

-4ºs

erie

38,7

2 (

3,4

5)*

*

3

7,2

2 –

40,2

1

37,8

5 (

2,9

2)*

*

36,2

4 –

39,4

5

37,3

6 (

2,4

4)*

*

36,1

8 –

38,5

4

Post

-60m

in

38,3

8 (

3,4

7)*

3

6,8

9 –

39,8

6

37,5

4 (

2,9

0)*

3

5,9

4 –

39,1

2

37,1

4 (

2,3

7)*

35,9

7 –

38,3

1

Post

-24h

38,0

3 (

3,3

5)

36,5

3 –

39,5

3

37,5

4 (

3,0

0)*

3

5,9

2 –

39,1

4

36,7

8 (

2,5

0)

35,5

9 –

37,9

6

Los

val

ore

s so

n e

xpre

sad

os

com

o l

a m

edia

± d

esvia

ción e

stán

dar

(D

S).

IC

: In

terv

alo d

e co

nfi

anza

.

* D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as t

om

and

o c

om

o r

efer

enci

a el

val

or

pre

(p<

0,0

5).

** D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as t

om

and

o c

om

o r

efer

enci

a el

val

or

pre

(p≤

0,0

01).

129

Figura 18. Comparación del perímetro máximo de la pierna (cm) post-ejercicio para cada grupo


Hedges.


** Diferencias significativas tomando como referencia el valor pre (p<0,001).

0,261

**

0,173

*

0,024

0,225

**

0,125 *

0,024

0,156 **

0,052 *

0,051 *

130

5.3.4. Valores absolutos de fuerza dinámica máxima (1RM)

En la tabla 13 se presentan los cambios post-entrenamiento en los valores

absolutos de fuerza dinámica máxima (1RM) para los grupos AI, BI y BI-RFS. Por su

parte, en la figura 19 se presenta el tamaño del efecto calculado a partir de la H de

Hedges. Se encontraron diferencias significativas entre el valor pre y los valores post-

60min (p=0,01) y post-24h (p=0,001) para el grupo AI, pero no para el valor post-

4ºserie (p=0,2). El grupo BI también mostró obtener diferencias significativas en todas

las mediciones post-intervención (Post-4ºserie: p=0,02; Post-60min: p=0,002; Post-24h:

p=0,003). En el caso del grupo BI-RFS, sólo se observó una diferencia significativa

post-60min (p=0,007) cuando se comparó con el valor pre (Post-4ºserie: p=0,9; Post-

24h: p=0,1). El análisis intergrupo desveló diferencias significativas en todas las

mediciones post intervención (Pre: p=0,01; Post-4ºserie: p=0,001; Post-60min: p=0,002;

Post-24h: p=0,001).

131

Tab

la 1

3. V

alore

s pre

y p

ost

-en

tren

amie

nto

de

fuer

za d

inám

ica

máx

ima

(kg).

Gru

pos

A

I (n

=15

)

B

I (n

=14

)

B

I-R

FS

(n=

24)

M

edia

(D

S)

IC

(95

%)

M

edia

(D

S)

I

C (

95

%)

Med

ia (

DS

)

IC (

95

%)

Pre

166,7

(51,1

) ¶

1

48,1

– 1

85,2

158,6

(35,1

) 1

38,7

– 1

78,5

1

33,2

(22,1

)

118,5

– 1

47,8

Post

-4ºs

erie

174,4

(37,8

) ¶

1

57,8

– 1

90,9

161,4

(36,4

)*

143,6

– 1

79,1

1

33,4

(24,5

)

120,3

– 1

46,5

Post

-60m

in

181,4

(41,2

)* ¶ 1

64,0

– 1

98,7

163,6

(35,3

)*

144,9

– 1

82,2

1

40,1

(26,6

)*

126,3

– 1

53,8

Post

-24h

185,6

(47,9

)**

¶ 1

67,0

– 2

04,2

165,0

(35,7

)*

145,0

– 1

85,0

1

38,4

(26,0

)

123,6

– 1

53,0

Los

val

ore

s so

n e

xpre

sad

os

com

o l

a m

edia

± d

esvia

ción e

stán

dar

(D

S).

IC

: In

terv

alo d

e co

nfi

anza

.

* D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as t

om

and

o c

om

o r

efer

enci

a el

val

or

pre

(p<

0,0

5).

** D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as t

om

and

o c

om

o r

efer

enci

a el

val

or

pre

(p≤

0,0

01).

¶ D

ifer

enci

as s

ign

ific

ativ

as a

l co

mp

arar

to

dos

los

gru

pos

(p<

0,0

5).

132

Figura 19. Comparación del valor de fuerza dinámica máxima (1RM) post-ejercicio para cada

grupo tomando como referencia el valor pre. Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante

la G de Hedges.


** Diferencias significativas tomando como referencia el valor pre (p<0,001).

0,010

0,282

*

0,214

0,171

0,317 *

0,382 **

0,077

*

0,142 *

0,180 *

133

5.3.5. Valores porcentuales (%) de la activación electromiográfica del

gastrocnemio medial durante la intervención

En la tabla 14 se presentan los porcentajes de actividad electromiográfica del

gastrocnemio medial para las cuatro series que formaron el protocolo de nuestra

investigación. Además, en la figura 20 se presenta el tamaño del efecto para cada grupo

tomando como referencia la segunda serie de entrenamiento. El análisis intragrupo no

desveló diferencias significativas para ningún grupo cuando los valores de la 3º y 4º

serie se compararon con los valores de la 2º serie de ejercicio (AI: 3º serie: p=0,9; 4º

serie: p=0,9 / BI: 3º serie: p=0,9; 4º serie: p=0,5 / BI-RFS: 3º serie: p=0,3; 4º serie:

p=0,8). No se encontraron diferencias significativas intergrupo (1º serie: p=0,23; 2º

serie: p=0,35; 3º serie: p=0,28; 4º serie: p=0,41) ni al realizar la comparación con el test

post hoc (p>0,05), aunque en la tabla se observa una clara tendencia del grupo BI-RFS

hacia la reducción en la activación electromiográfica del gastrocnemio medial

comparado con los grupos AI (2º serie: ∆-11%; 3º serie: ∆-13%; 4º serie: ∆-10%) y BI

(2º serie: ∆-10%; 3º serie: ∆-13%; 4º serie: ∆-7%).

5.3.6. Valores porcentuales (%) de la activación electromiográfica del tibial

anterior durante la intervención

En la tabla 15 se presentan los porcentajes de actividad electromiográfica del

tibial anterior para las cuatro series que formaron el protocolo de nuestra investigación.

Además, en la figura 21 se presenta el tamaño del efecto para cada grupo. Únicamente

se encontraron diferencias significativas para el grupo BI durante la 3º serie (p=0,006)

cuando ésta se comparo con el valor registrado en la serie anterior. Los grupos AI y BI-

RFS no mostraron diferencias significativas intragrupo para ninguna de las series (AI:

3º serie: p=0,9; 4º serie: p=0,9 / BI-RFS: 3º serie: p=0,6; 4º serie: p=0,6). No se

encontraron diferencias significativas intergrupo (1º serie: p=0,093; 2º serie: p=0,075;

3º serie: p=0,074; 4º serie: p=0,060) pero sí cuando se comparó el grupo AI con el

grupo BI-RFS a lo largo de todas las series (1º serie: p=0,031; 2º serie: p=0,024; 3º

serie: p=0,024; 4º serie: p=0,018). De igual manera que sucede con la activación del

gastrocnemio medial, para el tibial anterior, en el caso del grupo BI-RFS, también se

observa una tendencia decreciente que denota una menor activación muscular cuando se

compara con los otros dos grupos de nuestra intervención.

134

Tab

la 1

4. V

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1º

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2,2

(23,1

)

78,2

– 1

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82,6

(24,1

)

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– 9

2,7

2º

seri

e 92,2

(19,0

)

8

1,6

– 1

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(14,9

)

82,3

– 1

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83,0

(25,9

)

72,0

– 9

3,8

3º

seri

e 91,4

(20,3

) 80,1

– 1

02,6

9

1,2

(23,2

)

77,1

– 1

05,2

80,7

(25,4

)

70,0

– 9

1,4

4º

seri

e 92,3

(22,2

) 80,0

– 1

04,6

8

9,4

(17,2

)

79,0

– 9

9,8

83,4

(22,2

)

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– 9

2,7

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135

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95

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e 33,0

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2,2

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(19,2

) 1

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– 3

5,6

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(13,7

) †

14,8

– 2

6,3

2º

seri

e 33,2

(18,5

)

2

2,9

– 4

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) 1

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– 3

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(15,0

) †

14,1

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3º

seri

e 33,3

(19,1

) 22,6

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)*

1

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4º

seri

e 33,2

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) 22,8

– 4

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)

15,3

– 3

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1,2

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) †

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5).

136

Figura 20. Comparación de los valores de activación electromiográfica del gastrocnemio

medial durante la intervención tomando como referencia el valor de la 2º serie de ejercicio.

Tamaño del efecto respecto al valor pre mediante la G de Hedges.

Figura 21. Comparación de los valores de activación electromiográfica del tibial anterior

durante la intervención tomando como referencia el valor de la 2º serie de ejercicio. Tamaño del

efecto respecto al valor pre mediante la G de Hedges.

* Diferencias significativas tomando como referencia el valor de la 2º serie (p<0,05).

0,088

0,018

0,037

0,007

0,008

0,118

0,058

0,055

0,005

0,003

0,098

*

0,004

137

6. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

El presente estudio evaluó y comparó los efectos agudos del entrenamiento con

y sin restricción del flujo sanguíneo sobre el tendón, variables cardiovasculares y

variables musculares. Así pues, a continuación se presenta la discusión separada en tres

bloques bien diferenciados.

6.1. EFECTOS AGUDOS EN EL TENDÓN

En contraposición a nuestra hipótesis inicial, uno de los principales hallazgos de

nuestro estudio fue que únicamente la condición BI-RFS provocó una reducción

significativa en el espesor del tendón de Aquiles post-entrenamiento (Post-4º serie y

post-60min: p<0,001) cuyo efecto se atenuó 24 horas después de la sesión (p<0,05).

Es bien sabido que la carga mecánica es crucial para la remodelación de los

tendones (Kjaer, 2004). La actividad metabólica, las respuestas circulatorias y el

recambio de colágeno que suceden a un ejercicio agudo con cargas son factores muy

importantes para estas estructuras (Kjaer, 2004), y afectarán a sus propiedades

mecánicas y de visco-elasticidad, disminuyendo su estrés y haciéndolas más resistentes

a las cargas (Wearing et al., 2013). Además, se sabe que la carga e intensidad del

entrenamiento (incluyendo los periodos de recuperación entre series) juegan un papel

importante en la adaptación de los tendones (Kjaer, 2004) aunque todavía no se conoce

con certeza qué tipo de ejercicio y/o carga promueve las mayores respuestas en los

tendones sanos ni cuáles son los mecanismos subyacentes asociados a éstas.

Comúnmente, un tendón más grueso se ha asociado con un mayor riesgo de

tendinopatias (Weinreb et al., 2014). En este sentido, actividades como la carrera a pie o

los saltos, donde el impacto sobre las articulaciones y los tendones es muy elevado, han

demostrado desencadenar un efecto de hipertrofia en el tendón de Aquiles, lo que acaba

favoreciendo una mayor incidencia de lesiones en estas estructuras. Además, otros

factores como la obesidad y el propio proceso degenerativo guardan una influencia

directa sobre dicho riesgo de lesión (Abate, Oliva, Schiavone, & Salini, 2012). En

contraposición a lo anteriormente mencionado, el entrenamiento con cargas ha

138

demostrado promover adaptaciones positivas en las estructuras de los tendones

humanos tras un largo periodo de entrenamiento (Wang, Guo, & Li, 2012).

Existen pocos trabajos en la literatura científica que evalúen y expliquen los

cambios agudos en el espesor del tendón de Aquiles tras un entrenamiento de fuerza.

Además, gran parte de los trabajos existentes tienen por objetivo constatar la eficacia

del entrenamiento de fuerza como una herramienta para la rehabilitación de

tendinopatías (principalmente, a través de ejercicios con un alto componente

excéntrico), por lo que resulta complicado articular una discusión en torno a nuestros

hallazgos.

Varios autores encontraron una reducción aguda y transitoria en el espesor del

tendón de Aquiles tras un entrenamiento de fuerza, habiendo registrado dichos cambios

a través de ultrasonografía (Grigg et al., 2009; Wearing et al., 2011; Wearing et al.,

2014; Wearing et al., 2008). Dicha reducción en el grosor del tendón ha sido asociada a

una pérdida visible de agua (Lanir, Salant, & Fuox, 1988; Wellen et al., 2005) como

consecuencia de la alineación de las fibras de colágeno que suceden a un ejercicio con

cargas (Wearing et al., 2008), presentándose como un marcador importante de

adaptación del tendón.

En contraposición, Fredberg, Bolvig, Lauridsen, & Stengaard-Pedersen (2007),

al comparar el espesor del tendón de Aquiles antes y después de un ejercicio agudo

aplicando una carga similar a la utilizada en el estudio de Wearing et al., (2011), no

encontraron diferencias significativas. Por su parte, nuestros resultados están en línea de

los obtenidos por Fredberg et al., (2007), donde los grupos de entrenamiento de fuerza

de alta y baja intensidad no consiguieron lograr ningún cambio en el espesor del tendón

de Aquiles.

La evidencia disponible ha constatado que las propiedades mecánicas y

morfológicas de los tendones se ven alteradas tras un ejercicio agudo, y que dichos

cambios son dependientes del tipo de ejercicio y de la carga empleada (Obst, Barrett, &

Newsham-West, 2013). En este sentido, Obst, Newsham-West, & Barrett (2015)

sugieren que la disparidad de resultados al respecto del comportamiento morfológico

del tendón humano podrían venir dados por el tipo de ejercicio, así como por la carga

mecánica y la intensidad de entrenamiento escogida para cada intervención. Además,

las diferentes poblaciones evaluadas y los distintos métodos utilizados para el registro

139

de la morfología del tendón, también pueden ser otros factores que favorezcan dichas

discrepancias.

Por otro lado, en alusión al efecto transitorio sobre la reducción del espesor del

tendón de Aquiles post-ejercicio, Wearing et al. (2014), encontraron que

aproximadamente 6-7 horas después de una sesión de fuerza utilizando cargas entre el

175 y 250% del peso corporal, el tendón recuperaba sus valores iniciales. Sin embargo,

nuestros resultados ponen de manifiesto que, pasadas 24 horas del entrenamiento con

restricción del flujo sanguíneo, el tendón de Aquiles todavía no se ha recuperado por

completo aunque existe una tendencia a ello. La condición de isquemia podría explicar

dicha diferencia en el time-course del tendón, aunque, actualmente, no existen

investigaciones en la literatura científica que ayuden a proporcionar una explicación

ante tal respuesta.

Con respecto a los cambios en el grosor del tendón como consecuencia de la

aplicación de un ERFS, poco ha sido investigado en la literatura. Esta metodología de

entrenamiento ha demostrado inducir ganancias en la masa muscular y la fuerza lo que

podría asociarse con una disminución de la carga sobre los tejidos blandos, como es el

caso de los tendones (Yow, Tennent, Dowd, Loenneke, & Owens, 2018). Sin embargo,

únicamente tres estudios evaluaron el comportamiento del tendón tras un programa de

entrenamiento con restricción de flujo sanguíneo. Dos de ellos (Abe, Kearns, Manso-

Filho, Sato, & McKeever, 2006a; Kubo et al., 2006) fueron realizados evaluando

tendones sanos mientras que el tercero (Yow et al., 2018) fue aplicado con 2 pacientes

que presentaban una ruptura en el tendón de Aquiles, donde el entrenamiento con RFS

se utilizó como una estrategia de rehabilitación. Añadido a la escasez de

investigaciones, las diferencias en el diseño experimental y en las variables evaluadas

por cada uno de los trabajos dificultan llevar a cabo una comparación entre los

resultados de dichos estudios y los nuestros.

Por un lado Abe et al., (2006a) evaluaron el espesor del tendón flexor digital

superficial y profundo de 12 yeguas tras un programa de 2 semanas (12 sesiones)

andando sobre una cinta con y sin restricción del flujo sanguíneo. Estos autores no

encontraron cambios en el espesor del tendón equino para ninguno de los dos grupos

(p>0,05) tras las 2 semanas de entrenamiento, alegando que la duración del estudio no

fue suficiente para obtener dichos cambios. Por otro lado, Kubo et al. (2006),

140

investigaron la rigidez (stiffness) del tendón patelar y del complejo tendón-aponeurosis

tras un programa de entrenamiento de 12 semanas (36 sesiones) de extensión de piernas

en máquina, donde cada pierna representaba una condición (AI: 80% de 1RM; BI-RFS:

20% de 1RM y una presión de restricción que fue incrementada gradualmente durante

las primeras 4 semanas). Estos autores encontraron un incremento significativo en la

rigidez del complejo tendón-aponeurosis únicamente para el grupo de alta intensidad

(Pre: 45,6 ± 19,1 N/mm vs. Post: 59,3 ± 23,0 N/mm), lo que les llevó a apuntar que el

estrés mecánico fue el factor clave que propició los cambios en las propiedades

mecánicas del tendón. Por su parte, la rigidez del tendón patelar no experimentó ningún

cambio para ninguno de los dos grupos. Además de lo anterior, estos autores también

evaluaron el AST del tendón patelar sin encontrar cambios post-intervención para

ninguno de los dos grupos (AI: 78,1 ± 19,3 cm2

vs. 77,6 ± 19,3 cm2; BI-RFS: 78,9 ±

18,7 cm2

vs. 78,4 ± 19,2 cm2).

El tercer estudio mencionado anteriormente fue el desarrollado por Yow et al.,

(2018) el cual supone un intento por avanzar en el campo de la rehabilitación de

lesiones tratando de maximizar las ganancias de fuerza, en etapas más tempranas de lo

habitual, a través de la implementación de cargas bajas en combinación con RFS. Así

pues, los autores del presente trabajo observaron que tras 5 semanas (para el paciente 1)

y 6 semanas (para el paciente 2) de intervención con RFS los valores de fuerza, torque

máximo y potencia aumentaron significativamente para ambos pacientes, lo que les

permitió lograr un nivel funcional mayor e incluso retomar la práctica de sus respectivos

deportes. Dichos resultados sugieren que la utilización de cargas bajas con RFS influye

sobre el tejido lesionado en detrimento de las prácticas habituales de movilización

temprana y antes de que puedan incluirse cargas fisiológicas superiores (70-75% 1RM).

A pesar de los hallazgos de este estudio, nuevas investigaciones son necesarias para

comprobar la efectividad de este método de entrenamiento en pacientes con lesiones

tendinosas.

En definitiva, el análisis del estado del arte al respecto de las respuestas agudas

en el tendón humano tras una sesión de entrenamiento de fuerza deja patente la

existencia de una serie de limitaciones metodológicas y grandes lagunas de

conocimiento, destacando la falta de estudios que examinen tales respuestas.

141

Nuestros resultados permiten concluir que una sesión de fuerza con cargas bajas

asociada a una restricción del flujo sanguíneo promueve un cambio positivo en el

espesor del tendón de Aquiles. Sin embargo, futuras investigaciones son necesarias con

el fin de evaluar las respuestas agudas subsiguientes a distintos tipos de ejercicios de

fuerza sobre los tendones humanos.

6.2. EFECTOS AGUDOS EN LAS VARIABLES CARDIOVASCULARES Y

HEMODINÁMICAS

A continuación se presenta la discusión de los resultados para las respuestas

agudas cardiovasculares y hemodinámicas, diferenciando entre las mediciones durante

la intervención y después de la sesión de entrenamiento.

6.2.1. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas durante el entrenamiento

Una vez analizados nuestros resultados se puede observar que los valores de PA

durante los intervalos de ejercicio muestran escasas modificaciones para las tres

condiciones evaluadas. Sin embargo, sí fue registrado un aumento significativo en la FC

para todos los grupos después de todas las series de entrenamiento. Para esta variable,

los mayores aumentos se encontraron tras la 4º serie de ejercicio para el grupo AI y tras

la 1º serie para el grupo BI-RFS. Por su parte, la saturación de oxígeno en sangre sólo

mostró una reducción significativa para el grupo AI tras las 4 series de ejercicio.

La literatura científica ha puesto de manifiesto que una sesión de fuerza de

carácter moderada-vigorosa desencadena un aumento significativo en la PA como

consecuencia de un incremento del gasto cardiaco y del reflejo presor (Gallo et al.,

1989; MacDougall et al., 1992; Wiecek et al., 1990). Adicionalmente, diversos estudios

han demostrado que el comportamiento de la PA durante el ejercicio guarda una

estrecha relación con la carga empleada y, consecuentemente, con el volumen de

entrenamiento (Wiecek et al., 1990; Wilborn, Greenwood, Wyatt, & Bowden, 2004).

Sin embargo, los efectos del entrenamiento de baja intensidad con RFS sobre las

variables cardiovasculares se encuentran todavía en constante debate.

142

Varios trabajos evaluaron los efectos en la PA comparando un protocolo de BI

con y sin RFR (20-40% 1RM), en personas adultas y mayores sanas, encontrando un

mayor incremento significativo para el grupo que entrenó en condiciones de isquemia

(Poton & Polito, 2014; Takano et al., 2005a; Vieira et al., 2013). Idénticos resultados

fueron hallados cuando se compararon los efectos en la PA durante un protocolo de

intensidad moderada sin RFS (50% 1RM) y otro de BI-RFS en mujeres hipertensas

(Araújo et al., 2014). Dichos hallazgos podrían acontecer porque la RFS disminuye

significativamente el suministro de sangre al tejido muscular dando como resultado una

gran acumulación de metabolitos que desencadenaría un aumento en la PA a través del

sistema metaborreflejo muscular (Rowell, 1997). En contraposición a lo anterior, Kacin

& Strazar, (2011) revelaron un mayor incremento en la PA para el grupo BI en

detrimento de la condición BI-RFS. Esta discrepancia de resultados puede venir dada

porque, en el caso del último estudio mencionado, fue aplicado un entrenamiento hasta

el fallo muscular utilizando una carga del 15% sobre la contracción voluntaria máxima

(CVM), mientras que el resto de estudios utilizaron protocolos de entrenamiento cuyo

volumen de entrenamiento era menor. Por su parte, nuestro análisis no muestra un

aumento significativo en la PAS para ninguno de los tres grupos evaluados, mientras

que sí fue observado un aumento significativo en la PAD para el grupo BI tras la última

serie y una disminución para el grupo BI-RFS después de la 3º serie de ejercicio. Al

respecto de estos últimos hallazgos, es importante destacar que, aunque significativos,

tales cambios no pueden considerarse como un signo clínico de mala adaptación al

esfuerzo pues tales variaciones en la PAD estuvieron alrededor de 5mmHg, bien sea por

encima o por debajo de los valores medios.

Al comparar las respuestas agudas en la PA durante e inmediatamente después

de los protocolo AI, BI y BI-RFS, algunos estudios reportaron un incremento

significativo mayor para el protocolo convencional de fuerza (AI) (Poton & Polito,

2014; Poton & Polito, 2015) mientras que otros no encontraron diferencias

significativas entre condiciones (Fahs et al., 2012b; Figueroa & Vicil, 2011; Ozaki et

al., 2013). Nuestros resultados muestran que la PAS no aumentó de manera significativa

durante el entrenamiento para ninguno de los 3 grupos, mientras que la PAD sufrió

pequeñas modificaciones para los grupos BI y BI-RFS. Dichos hallazgos, junto con los

obtenidos en los estudios anteriormente mencionados, podrían atribuirse a la liberación

de la presión de oclusión durante los intervalos (Neto et al., 2016c). Además, la

143

cantidad de masa muscular envuelta en nuestro ejercicio (tríceps sural) así como la baja

presión de RFS utilizada (30% sobre la presión de restricción total individual) también

podría explicar que no acontecieran cambios significativos en los valores de PA.

Otra de las variables evaluadas en nuestro estudio fue la FC. Es bien sabido que

modifica su comportamiento durante un entrenamiento de intensidad moderada-alta con

el propósito de ajustarse a la demanda física requerida garantizando con ello la correcta

perfusión tisular (Assunçao, Daltro, Simao, Polito, & Monteiro, 2007; Fleck, 1988;

Maior et al., 2014). Además, la magnitud de la carga y la duración del entrenamiento se

constituyen como factores responsables de dichos cambios hemodinámicos (Poton &

Polito, 2015). En este sentido, una sesión de ejercicio contra resistencias ha demostrado

promover una reducción en el suministro de oxígeno a los músculos activos, un

aumento de la estimulación simpática, un incremento en las catecolaminas plasmáticas y

una disminución en el impulso parasimpático, llevando a causar un aumento de la FC

como respuesta compensatoria a lo anterior (Mayo & Kravitz, 1999). Esas mismas

respuestas también han sido observadas tras una sesión de ejercicio contra resistencias

combinado con RFS (Loenneke et al., 2010a; Poton & Polito, 2014a; Vieira et al.,

2013).

Varios estudios han comparado las respuestas agudas en dicha variable durante

diferentes protocolos de entrenamiento de fuerza de baja intensidad con y sin RFS. En

este contexto, Takano et al., (2005a), tras una sesión de entrenamiento realizando el

ejercicio de extensión de pierna -con una carga del 20% 1RM- con y sin RFS,

encontraron un mayor incremento de la FC para el grupo que entrenó en condiciones de

isquemia. Los mismos resultados fueron observados por Vieira et al., (2013) para el

ejercicio de flexión de codo -con una carga del 30% 1RM-, así como por Loenneke et

al., (2010a) durante las 4 series del ejercicio de extensión bilateral de pierna -con una

carga del 30% 1RM- donde la restricción del flujo sanguíneo era generada usando

practical cuffs (knee wraps). A raíz de estos resultados, los autores de los trabajos

anteriormente mencionados concluyeron que dicho mayor incremento en la FC para el

grupo de entrenamiento con RFS podría venir dado por la propia condición de oclusión,

debido a un aumento en la resistencia vascular y, consecuentemente, a una poscarga

cardiaca. Además, dichos estudios indicaron que estos cambios pueden ocurrir incluso

cuando el entrenamiento se realiza utilizando diferentes partes del cuerpo siempre que el

volumen total de ejercicios sea similar. Otra justificación planteada para tales resultados

144

es el aumento del reflejo presor que, a su vez, contribuye a aumentar la resistencia

cardiovascular autonómica (Spranger et al., 2015). Por su parte, nuestros resultados

muestran como el grupo BI-RFS sólo desencadenó un mayor aumento de la FC después

de la 1º serie de ejercicio en comparación con el grupo BI (p<0,001), aunque ambas

condiciones mostraron aumentar significativamente la FC a lo largo de las 4 series de

ejercicio (p<0,05).

Cuando han sido comparadas las respuestas agudas en la FC durante e

inmediatamente después de un entrenamiento de fuerza de alta intensidad con otros dos

protocolos de baja carga con y sin RFS, los resultados se muestran controvertidos.

Okuno, Evangelista, Leicht, de Paula, & Nakamura, (2013), tras realizar una

sesión de ejercicio en prensa de pierna, observaron un aumento significativo inmediato

(tras la 4º serie de ejercicio) en la FC sólo para el grupo AI (80% 1RM), en

comparación con los grupos de baja intensidad con y sin RFS (40% 1RM). Estos

mismos resultados fueron observados por otros 4 estudios (Brandner et al., 2015; Fahs

et al., 2011; Poton & Polito, 2015; Rossow et al., 2011). De forma similar, Poton, &

Polito (2016), encontraron que el grupo AI (80% 1RM) provocó un mayor aumento en

la FC después de la 1º y 2º serie del ejercicio de extensión de pierna unilateral en

comparación con el grupo BI-RFS (20% 1RM), mientras que este último grupo obtuvo

unos valores más altos para la FC tras la 3º serie de ejercicio en comparación el grupo

BI (20% 1RM). Estos autores sugieren que dicho comportamiento de la FC puede venir

dado por la magnitud de la carga ya que el volumen total de entrenamiento fue mayor

para el grupo AI en detrimento de los grupos de BI con y sin RFS. En contraposición a

lo anterior, Hollander et al. (2010), encontraron mayores incrementos en la FC tras la

última serie de los ejercicios de curl de bíceps y extensión de pantorrilla para la

condición BI-RFS (30% 1RM) en comparación con el grupo de AI (70% 1RM) y BI sin

oclusión.

Añadido a lo anterior, varios estudios encontraron un aumento significativo en la

FC tras la última serie de ejercicio para todos los grupos evaluados (AI, BI, BI-RFS)

utilizando diferentes ejercicios monoarticulares tanto para el tren inferior como superior

(Araujo et al., 2014; Figueroa & Vicil, 2011; Loenneke et al., 2012d; Neto et al., 2016a;

Neto et al., 2016b; Vilaça-Alves et al., 2016). Los autores de dichos trabajos justifican

que este incremento en la FC podría venir dado por el aumento de la resistencia

145

periférica de los vasos sanguíneos independientemente de si el ejercicio es realizado en

condiciones de restricción o no. Además, en los estudios de Figueroa & Vicil, (2011) y

Neto et al., (2016a), el hecho de que se aplicara una RFS intermitente (liberando la

presión durante los intervalos) también podría explicar dichos hallazgos, poniendo de

manifiesto que un entrenamiento con RFS intermitente sería una alternativa más segura

que no provocaría un aumento exacerbado de las respuestas hemodinámicas. Esta

misma razón junto a la baja presión aplicada en nuestro estudio (30% sobre la presión

de RFS total individual) podría explicar nuestros resultados, donde se obtuvo un

aumento significativo de la FC para los 3 grupos de entrenamiento evaluados.

Las respuestas cardiovasculares agudas también fueron comparadas usando 2

manguitos de tamaños diferentes (ancho vs. estrecho) para el ejercicio de extensión de

pierna (Rossow et al., 2012a). Estos autores encontraron que un manguito más ancho

(13,5cm de ancho) ocasiona un mayor aumento en la FC y la PA en comparación con un

manguito estrecho (5cm de ancho), lo que además se traduce en un mayor esfuerzo

percibido y dolor muscular. Estos cambios podrían explicarse por la mayor compresión

ejercida sobre los vasos sanguíneos cuando es utilizado un manguito más ancho.

Además, otro estudio también desvelo un mayor incremento en la FC y PA cuando se

aplicó un entrenamiento de flexión de brazo unilateral con RFS intermitente (130% de

RFS sobre la PAS) frente a uno continuo (80% de RFS sobre la PAS) (Brandner et al.,

2015). Los autores justifican dichos resultados indicando que una RFS más alta pero

llevada a cabo de manera intermitente provoca un mayor trabajo del miocardio en

comparación con una presión de restricción más baja y mantenida.

Por último, nuestro trabajo también evaluó y comparó los niveles de oxigenación

muscular durante e inmediatamente después de una sesión de entrenamiento de fuerza

con y sin RFS a través de un oxímetro de pulso. Es bien sabido que una única sesión de

fuerza de intensidad moderada-alta favorece un estado de anoxia inmediato y transitorio

en las células musculares (Tamaki, Uchiyama, Tamura, & Nakano, 1994). Además, la

cinética de la oxigenación muscular varía en función del protocolo de entrenamiento así

como de la duración de la recuperación entre series y del músculo involucrado durante

el ejercicio (Bastida-Castillo, Gómez-Carmona, & Ortega, 2016) por lo que resulta de

capital importancia controlar este parámetro para asegurarnos de que sus valores

durante el entrenamiento se encuentran dentro de los rangos normales (95-100% de

SpO2).

146

Pocos estudios evaluaron y compararon los efectos agudos del entrenamiento de

fuerza con o sin RFS sobre la saturación de oxígeno en sangre. Además, gran parte de

ellos utilizaron la tecnología NIRs (espectroscopia de infrarrojo cercano) para realizar

dicho registro, lo que podría explicar algunas diferencias sobre nuestros resultados.

Neto et al. (2016a), al comparar la SpO2 antes e inmediatamente después de 3

protocolos de entrenamiento (AI, BI y BI-RFS) en que se realizaron 4 ejercicios contra

resistencias de manera consecutiva (curl de bíceps, extensión de tríceps, extensión de

pierna y flexión de pierna) encontraron una reducción significativa en dicha valor para

los grupos BI (∆ = -0,92%) y BI-RFR (∆ = -1,13%). Resultados similares fueron

obtenidos por Tanimoto, Madarame, & Ishii, (2005) donde el grupo LI-BFR logró las

mayores reducciones en la SpO2 cuando fue comparado con un grupo de intensidad

moderada (50% 1RM) y otro con alta carga (80% 1RM), ambos sin RFS, y a pesar de

que en este estudio sólo se realizó el ejercicio de extensión de pierna como parte del

entrenamiento. Los autores de los estudios anteriormente mencionados alegan que tales

reducciones pueden deberse a una reducción en la disponibilidad de oxígeno para el

consumo en el tejido muscular. Además, el hecho de no encontrar una reducción de la

SpO2 para el grupo AI fue relacionado con una mayor movilización de sangre y un

aumento en la producción de óxido nítrico, lo que desencadena una mayor oxigenación

hacia los músculos.

En contraposición a lo anterior, Bazgir et al., (2016) no encontraron diferencias

en la SpO2 cuando se comparó un grupo de ejercicio excéntrico con RFS y otro en

condiciones normales, ambos realizados con una intensidad del 30% sobre la MCV. Por

su parte, Kacin & Strazar, (2011) encontraron que, cuando el ejercicio se realiza hasta el

fallo muscular, donde el volumen de entrenamiento aumenta considerablemente, los

niveles de oxigenación en el músculo disminuyen para todos los grupos evaluados. En

nuestro caso, la baja presión de RFS utilizada también podría justificar que no se

produjera una reducción en la SpO2 para el grupo que entrenó en condiciones de

isquemia. Esto resulta muy positivo pues una hipoxemia podría provocar en los

entrenandos diferentes efectos no deseados como insuficiencia respiratoria o

disminución del rendimiento cerebral.

En definitiva, tras el análisis de los resultados obtenidos en nuestro estudio

parece evidente que el entrenamiento con RFS puede ser una alternativa eficaz al

147

entrenamiento de convencional de fuerza para mantener unas respuestas

cardiovasculares estables y no perjudiciales durante e inmediatamente después de una

sesión. A pesar de ello, se necesitan nuevos estudios que valoren y comparen las

respuestas hemodinámicas agudas tras diferentes tipos de entrenamiento con y sin RFS

utilizando utilicen diferentes presiones de oclusión y distintos tamaños de manguito.

6.2.2. Respuestas cardiovasculares y hemodinámicas post-entrenamiento

Los resultados de nuestro estudio fueron consistentes con la hipótesis planteada

mostrando un efecto hipotensor para los 3 grupos de entrenamiento evaluados, siendo el

grupo de BI-RFS el que consiguió mantener dicho efecto durante más tiempo (hasta 24h

post-ejercicio).

Varios estudios han propuesto el entrenamiento de fuerza como una posible

estrategia para la prevención y rehabilitación cardiovascular, encontrando una reducción

en la PA tras breves periodos de entrenamiento (3-6 semanas) e incluso como respuesta

aguda a una única sesión de fuerza de intensidad moderada-alta tanto en personas sanas

como hipertensas (Bentes et al., 2015; Fisher, 2001; Gerage et al., 2015; Polito, Simão,

Senna, & Farinatti, 2003; Queiroz, Gagliardi, Forjaz, & Rezk, 2009; Rossow et al.,

2010). Dicha reducción en la PA se conoce como “hipotensión post-ejercicio” y viene

causada por una reducción del gasto cardiaco, que no llega a ser compensada por el

aumento en la resistencia vascular periférica (Kenney & Seals, 1993). Tal efecto

también ha sido evaluado tras la aplicación de un entrenamiento de fuerza de baja carga

con RFS aunque los resultados al respecto se muestran controvertidos.

El estudio de Rossow et al., (2011) fue uno de los primeros en evaluar y

comparar el posible efecto hipotensor (post-30min y post-60min) tras una sesión de

fuerza con y sin RFS (AI -70% 1RM-, BI y BI-RFS -20% 1RM-) donde se realizaban 3

ejercicios para miembros inferiores (prensa de piernas, flexión de piernas, extensión de

piernas, respectivamente). Los hallazgos de este estudio muestran un efecto hipotensor

post-60min únicamente para el grupo AI (121±2 vs. 114±3 mmHg). Al respeto, los

autores alegan que, posiblemente, la carga utilizada para los grupos de BI no fuera

suficiente para alcanzar un umbral de intensidad mínimo -a pesar de haber aplicado una

presión de restricción de 200 mmHg-, sugiriendo que la acumulación de metabolitos

148

sólo se produce a intensidades superiores. Por su parte, Brandner et al., (2015), Fahs et

al., (2011) Vilaça-Alves et al., (2016) cuando compararon diferentes condiciones de

entrenamiento de fuerza con y sin RFS, no encontraron un efecto de hipotensión post-

ejercicio para ninguna de ellas, habiendo utilizado tanto ejercicios para el tren superior

como para el tren inferior. El mayor volumen de entrenamiento para el grupo AI del

estudio de Rossow et al., (2011) así como los diferentes grupos musculares

involucrados en cada intervención podrían explicar las diferencias de resultados entre

los estudios mencionados.

En contraposición a los hallazgos anteriores, Neto et al. (2015), al comparar 3

condiciones de entrenamiento (AI -80% 1RM-, BI y BI-RFS -20% 1RM-) donde se

realizaban 2 ejercicios para miembros superiores (curl de bíceps y extensión de tríceps)

y 2 para inferiores (flexión y extensión de piernas) en individuos normotensos,

encontraron un efecto hipotensor significativo para todas ellas, sin diferencias

significativas inter-grupo. De la misma manera, Maior et al. (2015), tras aplicar una

sesión del ejercicio curl de bíceps, encontraron que ambos grupos evaluados (AI -80%

1RM- y BI-RFS -40% 1RM) registraron una respuesta hipotensora post-ejercicio,

siendo el grupo de RFS quien promovió una mayor reducción tanto en la PAS como en

la PAD. Resultados idénticos fueron hallados por Moriggi et al., (2015) tras aplicar una

sesión de fuerza con y sin RFS compuesta por cuatro ejercicios para el tren superior,

donde se empleo una presión de restricción del 50% sobre la PAS. Los resultados

anteriormente mostrados están en línea con los obtenidos en nuestra investigación,

donde todas las condiciones de entrenamiento promovieron un efecto de hipotensión

post-ejercicio, a pesar de haber aplicado una carga del 30% sobre 1RM y una presión de

restricción media alrededor de 50 mmHg. Tales efectos para los 3 grupos evaluados

podrían explicarse por un aumento en los niveles de metabolitos (aun con baja carga) así

como por un incremento en la síntesis de óxido nítrico post-ejercicio que favorecería

cambios positivos en el endotelio y, consecuentemente, un efecto hipotensor (Anderson

& Wozniak, 2004; Rossow et al., 2012a; Suga et al., 2012). Además, también ha sido

sugerido que el entrenamiento de baja intensidad con RFS podría causar un mayor

estrés contra las paredes de los vasos sanguíneos cuando la restricción del flujo es

liberada, lo que llevaría a promover un efecto de vasodilatación y, consecuentemente,

una reducción en la PA tras el ejercicio (Kawada & Ishii, 2005).

149

Por tanto, aunque el efecto de hipotensión post-ejercicio tras una sesión de

fuerza de BI con y sin RFS no se muestra completamente evidenciado, nuestros datos

refuerzan la hipótesis de que las cargas bajas podrían suponer una potente herramienta

para favorecer una reducción de la PA, del mismo modo que ha sido corroborado con el

ejercicio de AI. Además, esta estrategia podría ser utilizada por un amplio espectro de

población debido a que la tensión mecánica se ve reducida comparado con un

entrenamiento con altas cargas. A pesar de ello, es importante apuntar que las respuestas

hemodinámicas post-ejercicio pueden variar en función de cómo se manipulen las

diferentes variables del entrenamiento (intensidad, volumen, frecuencia de

entrenamiento, etc.) y de la masa muscular involucrada en cada entrenamiento (De

Salles et al., 2010) por lo que nuevas investigaciones son necesarias con el objetivo de

esclarecer que tipo de entrenamiento es el más seguro y efectivo para generar respuestas

y adaptaciones cardiovasculares positivas para los entrenandos.

Otra de las variables evaluadas en el presente trabajo es el comportamiento de la

FC post-entrenamiento. Pocos trabajos se han preocupado en describir dicha respuesta a

pesar de que su evaluación y conocimiento podría ayudar a entender mejor la magnitud

de otras respuestas hemodinámicas más complejas (por ejemplo: El volumen sistólico,

el gasto cardiaco, la resistencia vascular sistémica, etc.) desencadenadas como

consecuencia de una sesión de entrenamiento de fuerza.

Vilaça-Alves et al. (2016), al comparar cuatro grupos de entrenamiento (AI y

BI-RFS con ejercicios para miembros superiores y AI y BI-RFS con ejercicios para

miembros inferiores), encontraron un ligero aumento en la FC post-15min para todos

los grupos en comparación con la medición pre- (en mayor proporción para las

condiciones que entrenaron miembros inferiores en detrimento de las superiores) sin

llegar a registrar diferencias significativas para ninguno de los grupos. En

contraposición a estos hallazgos, Okuno et al. (2013), tras comparar tres condiciones

(AI, BI y BI-RFS) utilizando el ejercicio de prensa de piernas, encontró un aumento

significativo en la FC post-ejercicio para todos los grupos. Estos autores observaron que

la FC se mantenía elevada hasta 30min post-sesión para los grupos BI y BI-RFS y hasta

5h post-sesión para el grupo AI. Además, este último grupo presentó un aumento

significativo más pronunciado en comparación con el grupo BI para todos los

momentos evaluados (post-10min, post-20min, post-30min, post-1h, post-5h y post-

24h). Por su parte, Fahs et al., (2011), al comparar tres grupos de entrenamiento (AI, BI,

150

BI-RFS) que realizaron 4 ejercicios para el tren inferior, encontraron un aumento

significativo en la FC post-15min para los 3 grupos (p<0.05) que fue mantenido hasta

45min post-ejercicio para las condiciones AI y BI-RFS. Los resultados de nuestro

estudio son muy similares a los obtenidos por este último trabajo ya que el grupo AI

experimentó un incremento de la FC post-15 y post-30min -con diferencias

significativas sólo para el último momento- mientras que el grupo BI-RFS lo

desencadenó pasados 15 minutos de la intervención. Tales resultados podrían explicarse

por un aumento pronunciado en la actividad del sistema nervioso simpático durante el

ejercicio de AI y BI-RFS que se mantendría hasta pasadas algunas horas de la sesión

(Iida et al., 2007). Además, la reactivación del sistema nervioso parasimpático tras una

sesión de ejercicio parece estar influenciada por la magnitud de la carga de

entrenamiento así como por el volumen total de la sesión (Seiler, Haugen, & Kuffel,

2007). Esto podría explicar que las condiciones AI y BI-RFS presenten valores de FC

post-ejercicio más elevados y mantenidos durante un mayor tiempo en comparación con

la condición BI.

En cuanto a los niveles de oxigenación post-entrenamiento es importante anotar

que existe poca evidencia hasta el momento. En este sentido, nuestra mayor

preocupación recae en monitorizar dicha variable para asegurarnos que,

independientemente de la condición de entrenamiento aplicada, los valores de SpO2 se

mantienen dentro de los rangos normales.

Kacin & Strazar, (2011) mostraron que un mayor volumen de entrenamiento se

asocia con una disminución en los niveles de oxigenación en el músculo. Esta razón

podría llevar a explicar la reducción en la SpO2 para el grupo AI de nuestro estudio, la

cual se mantuvo hasta 60 minutos post-ejercicio, aunque otros estudios (Downs et al.,

2014; Tanimoto et al., 2005) no lograron mostrar los mismos resultados. Además, a

pesar de que varios trabajos han mostrado una reducción en el suministro de oxigeno

intramuscular tras una sesión de fuerza con RFS así como un posterior aumento de la

reperfusión sanguínea (Takarada et al., 2000b; Tanimoto et al, 2005), que podría

traducirse en una disminución de la SpO2, nuestros resultados no apoyan esta hipótesis.

Tal vez, el grupo muscular involucrado y la presión de restricción utilizada en nuestro

estudio no fueron suficientes para generar tal reducción en los niveles de oxigenación

post-entrenamiento para los grupos BI y BI-RFS. A lo anterior podría añadirse el hecho

de liberar la RFS durante los intervalos, lo que provocaría un aumento en la

151

disponibilidad de oxigeno para la siguiente serie de ejercicio por parte de los músculos

involucrados en la acción de flexión plantar.

A la vista queda la importante laguna de conocimiento existente al respecto de

las respuestas post-ejercicio sobre la SpO2. Además, las diferentes metodologías

utilizadas para el registro de dicha variable (tecnología NIRs frente al oxímetro de

pulso) dificultan articular una discusión bien fundamentada. Por tanto, nuevas

investigaciones son necesarias con el objetivo de esclarecer las respuestas

hemodinámicas post-ejercicio, y específicamente sobre los niveles de SpO2, tras la

aplicación de un entrenamiento de fuerza con y sin RFS.

6.3. EFECTOS AGUDOS EN LAS VARIABLES MUSCULARES

A continuación se presenta la discusión de los resultados para las variables

musculares, dividida en dos bloques bien diferenciados. Por un lado se hará referencia a

las respuestas musculares morfológicas y, por otro, a las respuestas musculares de

carácter funcional.

6.3.1. Respuestas musculares morfológicas

Los resultados de nuestro estudio fueron consistentes con la hipótesis planteada,

demostrando que el grupo que entrenó con cargas bajas y en condiciones de isquemia

(BI-RFS) obtuvo incrementos similares e incluso superiores en el espesor de los

músculos evaluados comparado con el grupo AI, manteniéndose elevados dichos

valores durante las mediciones post-ejercicio. Además, el perímetro de la pierna

aumentó en la misma medida para los tres grupos, lo que deja entrever que, para el

grupo muscular evaluado, incluso la baja carga es capaz de promover un efecto agudo

de hinchazón muscular.

Las respuestas agudas y adaptaciones morfológicas subsiguientes al

entrenamiento de fuerza, comúnmente, han constituido un foco de atención primaria

para los investigadores de nuestro ámbito. En este sentido, es bien sabido que el

músculo esquelético se ajusta en función de la actividad contráctil a la que es sometido

y que tales respuestas son específicas del tipo de entrenamiento realizado (de Freitas et

152

al., 2017). Tradicionalmente, organizaciones internacionales han recomendado el

entrenamiento de fuerza de alta intensidad (70-75% 1RM) para alcanzar adaptaciones

neuromusculares en los entrenandos (ACSM, 2009). No obstante, más recientemente, se

ha sugerido que la combinación de bajas cargas con RFS podría constituir una

alternativa eficaz en pro de alcanzar respuestas musculares similares a las obtenidas con

un entrenamiento de fuerza de alta intensidad (Abe et al., 2005b; Karabulut et al., 2010;

Takarada et al., 2004).

Varios estudios han evaluado los efectos crónicos sobre el tamaño muscular

comparando un grupo de BI-RFS y otro de AI, habiendo registrado aumentos

significativos similares para ambas condiciones. Dichos incrementos han sido

observados a través del AST del músculo (Madarame et al., 2008; Takada et al., 2012;

Takarada et al., 2002; Vechin et al., 2015) así como del espesor muscular (Lowery et

al., 2014; Martín-Hernandez et al., 2013b). A pesar de que las adaptaciones obtenidas en

la masa muscular con un entrenamiento de fuerza de BI-RFS parecen ser evidentes, los

efectos agudos todavía siguen suscitando ciertas dudas por lo que la investigación al

respecto sigue creciendo.

Varios estudios han encontrado aumentos agudos significativos en el espesor

muscular tras una única sesión de entrenamiento de BI-RFS (Fahs et al., 2015; Martín-

Hernandez et al., 2013b; Yasuda et al., 2012; Yasuda et al., 2015). Estos mismos

resultados fueron hallados en nuestro estudio para los dos músculos evaluados. Los

mecanismos fisiológicos que podrían explicar tales respuestas no están del todo claros,

aunque se ha hipotetizado que el efecto agudo de hinchazón muscular podría venir dado

por un incremento en la síntesis de proteínas musculares (Yasuda et al., 2012), así como

por una acumulación de metabolitos alrededor del músculo entrenado (por ejemplo:

Lactato) (Sugaya, Yasuda, Suga, Okita, & Abe, 2011). Además, una pérdida de

volumen plasmático así como un incremento en la presión intramuscular debido al

cambio de fluido en las células musculares también se han postulado como posibles

hipótesis al efecto de hinchazón muscular agudo (Abe et al., 2012; Takarada et al.,

2000b). Todas esas respuestas agudas son asociadas con una mayor adaptación

hipertrófica del músculo esquelético tras un periodo de entrenamiento prolongado

(Yasuda et al., 2012) aunque se precisa de nuevas investigaciones que lo corroboren.

153

Además, nuestros resultados desvelaron que el aumento en el espesor muscular

del GM y el TA tras un entrenamiento de BI-RFS fue mantenido hasta 24 horas y 60

minutos post-ejercicio, respectivamente para cada músculo. El fenómeno que podría

explicar tal resultado sería el movimiento de fluido hacia las células musculares ya que

si el hinchazón inicial viniese dado por la acumulación venosa provocada por la RFS, el

valor de espesor muscular habría regresado a su nivel basal una vez concluido el

entrenamiento (Martín-Hernandez et al., 2013b).

Hasta la fecha, los estudios publicados en la literatura científica han empleado

diferentes cargas (20-40 %1RM) y un amplio abanico de presiones de RFS (desde 50

hasta 250 mmHg) para evaluar los cambios en el espesor muscular subsiguiente a un

entrenamiento de BI-RFS. Sin embargo, pocos estudios han tratado de desvelar que

porcentaje de carga y presión de RFS relativa podrían desencadenar las mayores

respuestas musculares agudas. En este sentido, Loenneke et al. (2017), cuando aplicaron

un entrenamiento de extensión bilateral de rodillas realizado hasta el fallo, utilizando

diferentes cargas (20 y 30% 1RM) y presiones de RFS (40, 50 y 60% sobre la presión

total de restricción individual), encontraron un efecto de hinchazón muscular similar

para todos los grupos. Estos resultados llevaron a los autores a concluir que, en el caso

de los miembros inferiores, el efecto de hinchazón no aumenta en mayor medida cuando

se usa una carga o una presión de restricción mayor. Además, esto llevó a los autores a

sugerir que el músculo esquelético podría hincharse en una cantidad finita

independientemente de la manipulación de la carga y presión de restricción así como del

volumen de entrenamiento alcanzado. Los resultados del artículo mencionado refuerzan

nuestros datos, donde una presión de restricción relativamente baja (30% sobre la

presión total de restricción individual) fue capaz de promover un efecto de hinchazón

muscular en la pantorrilla.

Por su parte, Matthew et al. (2018), evaluaron las respuestas musculares agudas

para el tren superior (a través del ejercicio de flexión de codo realizado hasta el fallo)

utilizando una carga del 30% de 1RM y comparando diferentes presiones de restricción

(0, 10, 20, 30 50 y 90% sobre la presión total de restricción individual). Estos autores

encontraron un incremento en el espesor muscular para todas las condiciones sin

diferencias significativas entre ellas. Tales resultados ponen de manifiesto que, incluso

un entrenamiento de BI sin RFS, es capaz de promover un efecto de hinchazón

muscular cuando es realizado hasta el fallo muscular. Estos mismos resultados también

154

fueron observados por Farup et al., (2015) y Yasuda et al., (2015). Resultados similares

fueron encontrados en nuestro estudio, donde el grupo de BI sin RFS, también logró

incrementos en el espesor muscular del GM y en el perímetro de la pierna, a pesar de

haber realizado un entrenamiento compuesto por 1 serie de 30 repeticiones y 3 series de

15 repeticiones. Tal vez, el grupo muscular involucrado en nuestro estudio podría

explicar tales resultados al tratarse de un músculo que, rara vez, es sometido a un

entrenamiento de fuerza de alta intensidad. Además, las características de la muestra

(población físicamente activa) también podrían haber influenciado sobre estos

resultados pues una población más “débil” podría alcanzar de forma más prematura el

umbral mínimo necesario para obtener un efecto agudo de hinchazón muscular.

Añadido a lo anterior, en línea con nuestros resultados, Fry et al. (2010), al

comparar dos grupos de BI con y sin RFS realizando el ejercicio de extensión de pierna,

encontraron un incremento agudo en la circunferencia de la pierna para ambos grupos,

siendo la condición BI-RFS quien consiguió un incremento significativamente mayor.

Los autores alegan que dicha respuesta, a pesar de no ser una medida directa de

hinchazón muscular, podría asociarse a un efecto de cell swelling inducido por un

aumento en la señalización de la proteína mTORC1.

Por último, nuestros datos muestran como el espesor del músculo TA sólo

aumentó para la condición BI-RFS. Los estudios publicados en la literatura científica no

se han centrado en desvelar las respuestas agudas de hinchazón en los músculos

agonistas y antagonistas de una determinada acción sino que, comúnmente, han tratado

de describir el comportamiento del músculo principal implicado durante el

entrenamiento. A pesar de ello, una posible explicación ante tales resultados podría ser

la propia restricción del flujo generada sobre la pierna. El hecho de aplicar un torniquete

sobre una región (y no sobre un músculo en concreto) podría haber favorecido ese

efecto de hinchazón muscular para el TA del mismo modo que para el GM. En ese

sentido, y como ya ha sido apuntado anteriormente, algunos estudios han observado

efectos sistémicos cuando se utiliza la RFS (Abe et al., 2005b; Yasuda, Ogasawara,

Sakamaki, Bemben, & Abe, 2011), lo que podría favorecer ese hinchazón muscular en

el tibial anterior. Además, puesto que el entrenamiento fue realizado implicando ambas

fases de movimiento (concéntrica-excéntrica), lo lógico sería obtener tales aumentos

para ambos músculos. Sin embargo, nuevos estudios son necesarios con el objetivo de

esclarecer estas respuestas ya que, obtener aumentos en la masa muscular de una región

155

y no de un único músculo en concreto, podría aportar un valor añadido al entrenamiento

de BI-RFS puesto que con un menor volumen de entrenamiento se podrían alcanzar

respuestas similares e incluso superiores que las obtenidas con el entrenamiento de

fuerza de alta intensidad.

Para cerrar este apartado es necesario apuntar que puesto que las respuestas

agudas en el espesor del músculo esquelético tras un entrenamiento de BI-RFS no

parecen ser dependientes de la carga empleada y de la presión de restricción aplicado

(Loenneke et al., 2017; Matthew et al., 2018), los autores del presente trabajo sugieren

emplear valores leves-moderados de presión de restricción (30-50% sobre la presión

total de restricción individual) ya que niveles más altos podrían favorecer respuestas

cardiovasculares adversas y un mayor dolor e incomodidad en los entrenandos. Además,

el estudio del estado del arte ha dejado patente la carencia de estudios que comparen los

efectos agudos de hinchazón muscular entre un grupo de entrenamiento de fuerza de AI

y otro de BI-RFS.

6.3.2. Respuestas músculo-funcionales

Las respuestas músculo-funcionales al entrenamiento incluyen los cambios

agudos acontecidos en los valores de fuerza dinámica máxima (evaluada mediante el

test de 1RM) así como en la activación muscular (medida a través de electromiografía

de superficie - EMG) durante la aplicación de un ejercicio contra-resistencias.

Con respecto al valor de 1RM, nuestros resultados son consistentes con la

hipótesis planteada demostrando que los grupos BI-RFS y AI son capaces de promover

aumentos similares post-ejercicio en los valores de fuerza dinámica máxima. Añadido a

ello, el análisis de nuestros datos también refleja un incremento en esta variable para el

grupo que entrenó con baja intensidad.

Tradicionalmente, el protocolo más utilizado para alcanzar aumentos de la

fuerza muscular incluye altas intensidades (≥85% 1RM) con un bajo volumen (2-6

series de 5-6 repeticiones como máximo) y un amplio periodo de recuperación (3-5

minutos) (ACSM, 2009). Al respecto, numerosos estudios han encontrado incrementos

en los valores de fuerza dinámica máxima tras un periodo de entrenamiento de fuerza

convencional de 6 a 12 semanas con diferentes tipos de poblaciones (Campos et al.,

156

2002; Holm et al., 2008; Mangine et al., 2015; Mitchell et al., 2012; Schoenfeld et al.,

2015). No obstante, la estrategia anteriormente mencionada parece no ser la única capaz

de promover adaptaciones en los niveles de fuerza muscular. En este sentido, un

programa de entrenamiento de BI-RFS también ha demostrado ser efectivo cuando se

han evaluado diferentes grupos poblacionales y grupos musculares, incluido utilizando

el ejercicio de flexión plantar (Evans, Vance, & Brown, 2010; Fujita, Brechue, Kurita,

Sato, & Abe, 2008; Karabulut, Bemben, Sherk, Anderson, Abe, & Bemben, 2011;

Madarame et al., 2008; Martín-Hernández et al., 2013a; Sumide et al., 2009). En

cualquier caso, la literatura científica sugiere que la duración del programa así como la

experiencia de los entrenandos son variables importantes que guardan una estrecha

relación con la magnitud de la adaptación (de Freitas et al., 2017).

Con respecto a los aumentos agudos en los niveles de fuerza dinámica máxima

tras una única sesión de ejercicios contra-resistencias con o sin RFS, numerosos

estudios han sugerido que tales respuestas podrían asociarse principalmente a

mecanismos neurales, los cuales ayudarían a incrementar la coordinación intra e

intermuscular (Gabriel, Kamen, & Frost, 2006; Häkkinen et al., 1998; Kamen, 1983;

Moritani & deVries, 1979). Añadido a ello, otros autores también hacen referencia a un

posible efecto de aprendizaje, así como un aumento concomitante en el grosor del

músculo (Evans et al., 2010; Scott et al., 2015; Wilmore et al., 2008).

Los resultados de nuestro estudio muestran un aumento en los valores de 1RM

post-60 minutos para las 3 condiciones de entrenamientos evaluadas. Al respecto, el

análisis de la literatura científica nos lleva a sugerir que tales respuestas se encuentran

asociadas a mecanismos neurales, entre los que cabría destacar alternaciones en la co-

activación de los músculos agonistas-antagonistas, un aumento en la amplitud y

eficiencia de la activación muscular, cambios en los receptores sensoriales (órganos

tendinosos de Golgi y husos musculares) y un incremento en el reclutamiento y

sincronización de unidades motoras así como en la frecuencia de disparos de las mismas

(Gabriel et al., 2006). Todo ello, junto con otros mecanismos asociados podrían ayudar

a mejorar la técnica de ejecución del ejercicio y consecuentemente, el valor de fuerza

máxima (Moritani & DeVries, 1979; Moritani, 1993).

A pesar de que los mecanismos neurales parecen jugar un rol importante en las

ganancias de fuerza, sobre todo durante las primeras etapas de entrenamiento, un

157

aumento agudo en la masa muscular (cell swelling) también ha sido propuesto como

mecanismo responsable del aumento temprano de la fuerza máxima (Evans et al., 2010).

En este sentido, Scott et al., (2015) apuntan que los incrementos en la fuerza muscular

tras un ejercicio con RFS podrían guardar una estrecha relación con los incrementos

alcanzados en el tamaño del músculo, en detrimento de las adaptaciones neurales.

Por otro lado, cuando se han comparado ejercicios realizados de manera bilateral

y unilateral, la primera forma ha demostrado asociarse con menores incrementos en la

actividad EMG de los músculos así como en los valores de fuerza (Gabriel et al., 2006).

Estos resultados también podrían explicar nuestros hallazgos, donde el ejercicio de

flexión plantar fue realizado de manera unilateral.

Sin embargo, aunque las mejoras en los niveles de 1RM han quedado

evidenciadas en el presente trabajo, el origen de las mismas no está claro, presentándose

como posibles mecanismos responsables las respuestas neurales, el efecto de

aprendizaje y/o el efecto de hinchazón muscular observado tras la sesión de

entrenamiento para las 3 condiciones evaluadas. Añadido a ello, el hecho de estimar el

valor de 1RM a partir de una fórmula, además de no realizar varias sesiones de

familiarización con el test de 1RM puede haber influenciado sobre el valor real de

fuerza dinámica máxima, por lo que ello debería considerarse como una limitación del

estudio.

La segunda respuesta músculo-funcional evaluada en nuestro estudio fue la

activación muscular del GM y TA durante la acción de flexión plantar. En este sentido,

nuestros resultados mostraron niveles altos de activación muscular para el GM durante

las 3 condiciones aplicadas, sin diferencias significativas entre ellas. En el caso del TA,

el grupo BI-RFS mostró una activación significativamente menor comparado con el

grupo AI.

La literatura científica ha dejado evidenciado un aumento en la activación

muscular durante un entrenamiento de baja carga con RFS (Cook et al., 2013; Fahs et

al., 2015; Takarada et al., 2002; Wernbom, Järrebring, Andreasson, & Augustsson,

2009; Yasuda et al., 2009) siendo sugerido tal efecto como uno de los mecanismos

responsables por el aumento de la masa muscular obtenido cuando se utiliza esta

estrategia (Moritani et al., 1992; Sundberg, 1994; Takarada et al., 2000b). Además, ha

sido hipotetizado que tales aumentos logrados durante un entrenamiento de BI-RFS

158

podrían venir dados por una sobrecarga metabólica, lo que ocasiona un agotamiento de

la fosfocreatina y una reducción en el pH intramuscular que, a su vez, acabaría

desencadenando un mayor reclutamiento de fibras de umbral más alto, es decir, fibras

de tipo II en detrimento de las de tipo I (Counts et al., 2016; Loenneke et al., 2015a;

Suga et al., 2012; Yasuda et al., 2010).

Cuando han sido comparados los niveles de activación muscular obtenidos

durante un entrenamiento de AI y otro de BI-RFS utilizando ejercicios para miembros

inferiores, los estudios han informado niveles de actividad muscular similares

(Shinohara et al., 1998; Takarada et al., 2000b; Takarada et al., 2002). Resultados

idénticos fueron hallados en nuestro estudio para el músculo GM, aunque no para el

TA. En este sentido, la menor activación del músculo TA para el grupo BI-RFS en

comparación con la condición AI podría explicarse por la superimposición del manguito

sobre el nervio tibial lo que podría inhibir la capacidad del músculo para activarse en un

alto grado.

Por otro lado, es bien sabido que la activación muscular aumenta cuando el

ejercicio (con y sin RFS) se realiza hasta el agotamiento (Potvin, 1997). En esta línea,

Wernbom et al. (2009), tras comparar una condición de BI con otra de BI-RFS, en el

ejercicio de extensión de pierna realizado hasta el fallo muscular, encontraron altos

niveles de activación para ambas condiciones en los músculos vasto medial y vasto

lateral. Tales hallazgos sugieren que el entrenamiento de BI, por sí sólo, también es

capaz de promover una alta activación de los músculos implicados cuando el ejercicio

se realiza hasta el fallo. En nuestro estudio, donde se utilizó un protocolo de 4 series (1

x 30 repeticiones + 3 x 15 repeticiones) el grupo de BI también fue capaz de obtener

una activación muscular del GM similar a los otros dos grupos e incluso un poco más

alta en comparación con el grupo BI-RFS para el músculo TA. Estos resultados nos

hacen pensar que posiblemente, aun con carga baja, los individuos de nuestro estudio se

encontraron cerca de realizar un ejercicio hasta el fallo muscular, lo que originó una

sobrecarga muscular y, consecuentemente, un efecto agudo de hinchazón, como ya se

ha comentado.

Por otro lado, Henneman, Somjen, & Carpenter (1965) informaron que la

activación muscular es proporcional a la intensidad del ejercicio. En esta línea,

recientemente, Loenneke et al., (2015a) encontraron una mayor activación muscular

159

cuando el ejercicio de extensión de pierna con y sin RFS fue realizado utilizando una

carga del 30% 1RM frente al 20% 1RM.

Añadido a lo anterior, recientes estudios también han tratado de comparar los

niveles de activación muscular utilizando diferentes presiones de restricción. En este

sentido, Yasuda et al., (2009) y Fatela, Reis, Mendonça, Avela, & Mil-Homens (2016)

encontraron que diferentes presiones relativas de RFS tienen un efecto sobre la

magnitud de activación muscular. Además, Loenneke et al., (2015a), cuando

compararon distintas presiones de RFS utilizando una carga del 30% de 1RM,

observaron que niveles de RFS superiores al 50% sobre la PRT no parecen provocar un

aumento significativo en la activación muscular comparado con una presión más baja

(40% sobre la PRT). Nuestros resultados se encuentran en línea de los publicados por

Loenneke et al., (2015a) donde un nivel de restricción relativamente bajo (30% sobre la

presión total individual de RFS) fue suficiente para inducir aumentos similares en la

activación muscular del GM comparado con el entrenamiento de AI. Además, tales

resultados sugieren que bajas cargas (30% 1RM) asociadas a una presión de RFS del

30% son capaces de contribuir a un aumento agudo del espesor muscular similar al

alcanzado con cargas altas (70-80% 1RM), como ya ha sido reportado en este mismo

trabajo.

Por último, al comparar los niveles de activación para el GM y el TA de nuestro

estudio, se puede observar como ambos músculos respondieron de manera diferente

ante un mismo estímulo (carga y presión de oclusión). Estos datos sugieren que la

colocación del manguito o la proximidad de éste con respecto al vientre muscular,

probablemente puedan influenciar sobre la activación muscular subsiguiente. Además,

el hecho de que el TA actúe como músculo antagonista en la acción de flexión plantar

así como la superimposición del manguito sobre el nervio tibial también podrían

explicar esa menor activación de un músculo comparado con el otro.

160

7. CONCLUSIONES

El análisis e interpretación de los resultados obtenidos en el presente proyecto

permiten extraer las siguientes conclusiones:

A) Una única sesión de ERFS desencadena una reducción aguda y transitoria en

el espesor del tendón de Aquiles cuyo efecto se atenuó 24 horas post-

entrenamiento. Tales hallazgos permiten concluir que el ERFS se presenta

como una estrategia de entrenamiento que promueve respuestas agudas

positivas en el grosor del tendón de Aquiles.

B) Las respuestas cardiovasculares y hemodinámicas ocasionadas por el ERFS

durante e inmediatamente después del ejercicio se encuentran dentro del

rango normal cuando se comparan con las desencadenadas por el

entrenamiento convencional de fuerza. Por lo tanto, se puede concluir que el

entrenamiento de fuerza de baja intensidad con RFS es una alternativa segura

y viable para la población físicamente activa en términos de salud

cardiovascular.

C) El aumento en el espesor muscular tras una sesión de ERFS es equiparable al

alcanzado tras una sesión de fuerza de alta intensidad, por lo que el efecto de

hinchazón muscular ocurre sin necesidad de una carga mecánica elevada.

Además, en el caso de los músculos del tríceps sural, un valor de restricción

del 30% sobre la PRT es suficiente para generar tal efecto agudo de

hipertrofia.

D) La fuerza dinámica máxima experimenta mejoras agudas post-entrenamiento

independientemente de la condición aplicada. Los mecanismos neurales,

junto con un efecto de aprendizaje y un aumento en el valor del espesor

muscular se presentan como los principales responsables de tales

incrementos.

E) Las tres condiciones de entrenamiento desencadenan una alta activación

electromiográfica para el músculo agonista implicado durante la acción de

flexión plantar, así como una reducción en la co-activación del músculo

antagonista.

161

8. LIMITACIONES

A) Además de los tres grupos incluidos en nuestro estudio, se podría haber

incluido otro más en el que se aplicara una RFS mayor (60%-80% sobre la

PRT). Ello permitiría conocer la influencia de una presión de restricción

mayor sobre la magnitud de las respuestas evaluadas en nuestro estudio.

B) La evaluación de diferentes propiedades del tendón de Aquiles (por ejemplo:

stiffness, alargamiento, estrés, etc.) habría proporcionado una información

muy relevante e interesante que nos habría permitido establecer una relación

con los valores de espesor de esta estructura.

C) Con el objetivo de buscar una mayor especificidad en la evaluación de los

niveles de oxigenación, podría haberse utilizado la tecnología NIRs

directamente sobre los músculos involucrados en nuestro ejercicio.

D) Llevar a cabo una familiarización de varias sesiones con el test de 1RM

podría haber ayudado a reducir al máximo el efecto de aprendizaje en dicha

prueba.

E) Llevar a cabo un conjunto de medidas de reproducibilidad pre-intervención

para los diferentes parámetros evaluados aportaría una mayor rigurosidad a

nuestros hallazgos.

162

9. APLICACIONES PRÁCTICAS

Dados los resultados de nuestra investigación se puede inferir que el

entrenamiento con RFS, utilizando una carga de 30% 1RM y una presión de restricción

del 30% sobre la PRT, se presenta como una estrategia alternativa para aquellas

personas que tienen por objeto aumentar la fuerza y la masa muscular de forma aguda y

no quieren o pueden utilizar el entrenamiento convencional de alta intensidad. Además,

como ha sido evidenciado en el presente trabajo, no existe riesgo cardiovascular

asociado a esta metodología y el tendón de Aquiles tampoco ve modificado su

comportamiento de manera negativa.

Añadido a lo anterior, un punto a destacar del presente estudio es la baja presión

de restricción aplicada así como el ejercicio propuesto, lo que hace que esta estrategia

pueda ser utilizada por un amplio espectro poblacional que requiera de un

fortalecimiento de la musculatura flexo-plantar de la articulación tibio-astragalina con

cargas mecánicas bajas (por ejemplo, personas de edad avanzada o deportistas

rehabilitados de un esguince tibioastragalino por excesiva inversión en fases iniciales de

la recuperación funcional).

163

10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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195

11. ANEXOS

11.1. CONSENTIMIENTO INFORMADO

Consentimiento informado para el estudio de los efectos agudos del entrenamiento con

restricción del flujo sanguíneo.

1.- Identificación y descripción del procedimiento

Estudio sobre los “Efectos agudos del entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

sobre el tendón, la respuesta cardiovascular y la respuesta muscular”.

El procedimiento que se le propone consistirá en la realización de una sesión aguda de

entrenamiento neuromuscular unilateral de flexión plantar para la articulación tibioastragalina.

Existen tres condiciones de entrenamiento: a) grupo de alta intensidad (AI); b) grupo de baja

intensidad (BI); c) grupo de baja intensidad asociado a restricción del flujo sanguíneo (BI-RFS).

Tras un calentamiento protocolizado de 5 minutos y una serie de flexiones plantares de 20

repeticiones con el propio peso corporal, se instrumentará al sujeto con electromiografía (EMG)

en el tibial anterior y gemelo medial, tensiómetro, pulsioxímetro y manguito de RFS (en caso

del grupo BI-RFS) para proceder a realizar el entrenamiento.

2.- Objetivo

Los objetivos que se establecen para esta investigación son: a) Describir el comportamiento de

las variables cardiovasculares durante y después de un entrenamiento con RFS; b) Describir el

comportamiento del tendón de Aquiles tras una sesión de fuerza con RFS; c) Describir la

respuesta muscular agonista y antagonista durante una sesión con RFS; d) Comparar las

respuestas cardiovasculares, respuesta muscular y respuesta tendinosa acontecidas tras

diferentes protocolos de entrenamiento de fuerza con y sin RFS; e) Monitorizar el

comportamiento de los parámetros cardiovasculares, respuesta del tendón de Aquiles y de

fuerza muscular tras la sesión de entrenamiento.

3.- Beneficios esperados

Los beneficios esperados de nuestro trabajo serían un incremento de la fuerza y del tamaño

muscular para el gemelo y tibial anterior. Los sujetos, en todo momento serán debidamente

informados de las repercusiones que nuestro protocolo vaya a generar sobre el rendimiento

neuromuscular en el caso de que lo hubiera.

4.- Consecuencias previsibles de su realización

Es posible que los estudios realizados sobre sus muestras aporten información relevante para su

salud musculo-esquelética de los músculos de la pantorrilla. Tiene derecho tanto a ser

informado como a que no se le informe de sus datos.

196

5.- Consecuencias previsibles de su no realización y derecho de revocación del consentimiento

La decisión de no realizarse el presente estudio es totalmente voluntaria, pudiendo negarse e

incluso pudiendo revocar su consentimiento en cualquier momento, sin tener que dar ninguna

explicación y sin que ello tenga ninguna repercusión de ningún tipo.

6.- Protección de datos personales y confidencialidad

Los datos resultantes de la realización de su sesión de entrenamiento se almacenarán en el

archivo de la unidad.

Ha de saber que la información sobre sus datos personales y de salud serán incorporados y

tratados en una base de datos informatizada cumpliendo con las garantías que establece la Ley

de Protección de Datos de Carácter Personal y la legislación sanitaria aplicable.

Los datos de carácter personal se conservarán durante un periodo mínimo de 5 años, tras los

cuales podrá solicitar su cancelación. Para solicitar la cancelación deberá hacerlo por escrito y

dirigirse a los profesionales del centro que le propuso la colaboración. En caso de que usted no

solicitara dicha cancelación, los datos se mantendrán indefinidamente.

Declaración del paciente:

D/Dña......................................................................................de.................años de edad, con

domicilio en....................................................................................................................... y

DNI......................................

DECLARO Que el/la Dr./Dra..........................................................................., me ha explicado

el procedimiento a seguir para el estudio de los efectos agudos del entrenamiento oclusivo.

Manifiesto que estoy satisfecho/a con la información recibida, que se me ha informado

verbalmente de los protocolos a los que voy a ser sometido, que he podido hacer las preguntas

que he estimado conveniente, a las que se ha respondido adecuadamente, y que comprendo el

alcance del protocolo.

En Valencia a............de............................................................de 20..........

Fdo:

197

11.2. APROBACIÓN COMITÉ DE ÉTICA

198

11.3. IMÁGENES DE LA SEÑAL ELECTROMIOGRÁFICA DE LOS

MÚSCULOS GM Y TA PARA CADA UNA DE LAS CONDICIONES DE

ENTRENAMIENTO.

A modo de ejemplo de visualización, en este anexo quedan adjuntas las

imágenes de la señal EMG registradas por parte de un sujeto participante en cada

condición.

11.3.1. Grupo de entrenamiento de alta intensidad (AI)

Imagen 31. Señal EMG máxima del GM.

Imagen 32. Señal EMG máxima del TA.

199

Imagen 33. Señal EMG del GM durante la 1º serie de entrenamiento.

Imagen 34. Señal EMG del TA durante la 1º serie de entrenamiento.


200




201



11.3.2. Grupo de entrenamiento de baja intensidad (BI)


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11.3.3. Grupo de entrenamiento de baja intensidad con restricción del flujo

sanguíneo (BI-RFS)




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EFECTOS AGUDOS DEL ENTRENAMIENTO CON RESTRICCIÓN …

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