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  1. 1. Página 2 de 85 Índice Carta del Autor Objetivos de la Asignatura Programa de la Asignatura Palabras claves Bibliografía Unidad 1 Contenidos de la Unidad 1 Actividades propuestas Participación en foros Unidad 2 Contenidos de la Unidad 2 Actividades propuestas Participación en foros Unidad 3 Contenidos de la Unidad 3 Actividades propuestas Participación en foros Glosario pág. 3 pág. 4 pág. 5 pág. 6 pág. 7 pág. 33 pág. 33 pág. 52 pág. 52 pág. 53 pág. 53 pág. 67 pág. 67 pág. 68 pág. 68 pág. 82 pág. 82 pág. 82
  2. 2. Página 3 de 85 Estimado alumno, Mi nombre es Sebastián Del Rosso, soy Licenciado en Educación Física por la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Nacional de Catamarca y soy el docente responsable de la selección y organización de los contenidos de esta asignatura, así como también de tutorizar este proceso. Mi área de especialización es la Fisiología del Ejercicio y el Entrenamiento, particularmente las adaptaciones estructurales y funcionales al entrenamiento con sobrecarga en niños, adolescentes y adultos así como también en el último año he desarrollado proyectos relacionados con la cinética del consumo de oxígeno y la variabilidad de la frecuencia cardíaca para deportes de prestación intermitente. Tengo el agrado de darle la bienvenida a la asignatura “Entrenamiento de las Capacidades Condicionales en Niños y Adolescentes”, que hoy iniciamos. Compartiremos tiempos y espacios de formación, intercambio y crecimiento en el área del entrenamiento de capacidades condicionales. Luego de haber estudiado la fisiología del crecimiento y la maduración, abordaremos el área del entrenamiento teniendo en cuenta los efectos del crecimiento y la maduración sobre el rendimiento en diferentes capacidades condicionales tales como la fuerza, la resistencia y la velocidad. En esta asignatura nos proponemos profundizar en aquellas cuestiones relacionadas con los principios básicos del entrenamiento y las adaptaciones fisiológicas, para que, a partir de esta base, usted pueda elaborar programas de entrenamiento para niños y adolescentes en la búsqueda, no solo de mejorar el rendimiento físico, sino de establecer hábitos de actividad física saludable. Le deseo en mi nombre y en el de la universidad CAECE y G-SE, que nuestro trabajo y todos los recursos puestos a su disposición sean de su agrado y posibiliten el logro de sus expectativas al elegir este proceso. Lic. Sebastián del Rosso Autor del Material Principal G-SE. Asignatura Nº 2: Desarrollo de capacidades condicionales en niños y adolescentes. Carta del Autor
  3. 3. Página 4 de 85 Objetivos de la Asignatura • Comprender los principios relacionados con la entrenabilidad de las diferentes capacidades condicionales en niños y adolescentes. • Establecer las adaptaciones fisiológicas que se producen con el entrenamiento de la resistencia, la fuerza y la velocidad en niños y adolescentes. • Identificar los cambios en los procesos de producción de energía vinculados con el crecimiento y la maduración. • Reconocer los efectos del ritmo y la secuencia de los cambios producidos tanto a nivel somático como a nivel fisiológico durante la pubertad y su relación con las adaptaciones fisiológicas generadas ante diferentes tipos de entrenamientos.
  4. 4. Página 5 de 85 Programa de la Asignatura Asignatura 1: Desarrollo de capacidades condicionales en niños y adolescentes Docente Titular Sebastián del Rosso Unidad 1: La resistencia en niños y adolescentes. 1.1 Entrenabilidad de la resistencia en niños. 1.2 Adaptaciones asociadas con el crecimiento en el rendimiento aeróbico. 1.3 Respuestas del sistema cardiovascular al ejercicio de resistencia en relación con la maduración y el crecimiento. 1.4 Respuestas metabólicas al ejercicio de resistencia en niños. 1.5 El desarrollo del consumo máximo de oxígeno (VO2máx). 1.6 Respuesta ventilatoria y control de la ventilación durante el ejercicio de resistencia en niños. 1.7 Entrenabilidad de la resistencia en niños. Unidad 2: Rendimiento anaeróbico y de velocidad en niños y adolescentes. 2.1 Producción de energía aeróbica versus anaeróbica en niños. 2.2 Determinantes del rendimiento de alta intensidad. 2.3 Determinantes del rendimiento anaeróbico en relación con el crecimiento. 2.4 Consideraciones generales y pautas metodológicas para el entrenamiento. 2.5 La velocidad ¿capacidad condicional o motora? 2.6 La velocidad desde el punto de vista coordinativo: velocidad de movimiento, velocidad de desplazamiento. 2.7 La velocidad desde el punto de vista metabólico: desarrollo de la capacidad anaeróbica en niños. 2.8 La velocidad desde el punto de vista perceptual: velocidad de reacción, velocidad de anticipación y velocidad de toma de decisión. 2.9 Pautas metodológicas para el entrenamiento de la velocidad en niños. Unidad 3: Entrenamiento de la fuerza en niños y adolescentes. 3.1 Entrenamiento con sobrecarga en niños: ¿es seguro? 3.2 Entrenamiento con sobrecarga en relación con el crecimiento y la maduración. 3.3 Adaptaciones al entrenamiento con sobrecarga en niños y
  5. 5. Página 6 de 85 adolescentes. 3.4 Adaptación funcional de la estructura esquelética al estrés del ejercicio. 3.5 ¿Entrenamiento pliométrico en niños? 3.6 Pautas metodológicas para el entrenamiento con sobrecarga en niños. Palabras claves Crecimiento, maduración, desarrollo, somático, pico de crecimiento en altura (P.H.V.), estados madurativos, variables antropométricas, variables fisiológicas, edad cronológica y biológica.
  6. 6. Página 7 de 85 Bibliografía Recordatorio Este curso de posgrado cuenta con bibliografía obligatoria y bibliografía complementaria en cada asignatura, publicada en el Campus Virtual de GSE, en la sección denominada “Material de Estudio”. En esta página encontrará, en la columna derecha, la siguiente estructura: • Bibliografía Obligatoria o Material Principal Es el material de estudio más importante de cada asignatura. Presenta el desarrollo total de los contenidos y las actividades. o Material Básico Textos, documentos, artículos, publicaciones de trabajos de investigación que explican conceptos, procedimientos, etc. abordados en el Material Principal. • Bibliografía Complementaria o Material de Especialización Diversas publicaciones que facilitan profundizar o ampliar temáticas abordadas en el Material Principal. o Material Compartido por Equipo Docente Son materiales que se comparten durante la marcha del curso y generalmente bajo demanda de los alumnos. Bibliografía de lectura obligatoria Material Principal Del Rosso, S. (2011). Desarrollo de capacidades condicionales en niños y adolescentes. Córdoba: Material principal G-SE. Curso de posgrado de Entrenamiento infanto-juvenil. Material Básico Naclerio, F. (2007). Entrenamiento de la fuerza y potencia en niños y jóvenes. G-SE Premium. 18/04/07. g-se.com/a/740. Bibliografía de lectura complementaria
  7. 7. Página 8 de 85 Bar-Or, O. (2006). Entrenabilidad de los niños prepúberes. G-SE Standard. 20/10/2006. g- se.com/a/664. Faigenbaum, A.D. (2006). Entrenamiento pliométrico para niños: Hechos y falacias. G-SE Standard. 11/08/2006. g-se.com/a/365. Faigenbaum, A.D., Loud, R.L., O’Connell, J., et al. (2003). Efectos de diferentes protocolos de entrenamiento con sobrecarga sobre la fuerza del tren superior y el desarrollo de la resistencia en niños. G-SE Premium. 17/02/2003. g-se.com/a/120. Faigenbaum, A.D., Milliken, L.A., Westcott, W.L. (2003). Evaluación de la fuerza máxima en niños sanos. G-SE Premium. 05/05/2003. g-se.com/a/145. Faigenbaum, A.D., Telvin, W., Ratamess, N.A., et al. (2008). Efectos de un programa de entrenamiento pliométrico y con sobrecarga a corto plazo sobre el rendimiento físico en niños de 12 a 15 años de edad. G-SE Standard. 07/01/2008. g-se.com/a/851. Faigenbaum, A.D., Westcott, L.W., Long, C., (2003). Relación entre repeticiones máximas y porcentajes seleccionados a partir de una repetición máxima en niños sanos. G-SE Premium. 03/01/2003. g-se.com/a/63. Falk, B., Tenenbaum, G. (2003). La efectividad del entrenamiento de la fuerza en niños. Un meta-análisis. G-SE Premium. 01/01/2003. g-se.com/a/65. Flanagan, S.P., McKelvy, A., Lauer, M. (2004). Efectos de dos modos diferentes de entrenamiento de la fuerza sobre el rendimiento motor en niños. G-SE Premium. 03/03/20004. g-se.com/a/252. Léger, L.A., Mercier, D., Gadoury, C. (2009). Test de ir y volver de 20 metros con etapas múltiples para valorar la aptitud física aeróbica. G-SE Premium. 01/06/2009. g- se.com/a/1056. Lemura, L.M., Carlonas, R., Andreacci, J., Von Duvillard, S.P. (2003). Puede el entrenamiento físico mejorar la poetncia aeróbica máxima (VO2máx) en niños: Una revisión meta-analítica. G-SE Premium. 24/03/2003. g-se.com/a/133. Roberts, W.O. (2011). ¿Pueden los niños y adolescentes correr maratones? G-SE Premium. 14/03/2011. g-se.com/a/1288. Volpe, S.L., Merritt, A., Rife, F.N., et al. (2005). Cambios fisiológicos en niños de sexto grado que entrenaron para caminar la maratón de Boston. G-SE Standard. 28/11/2005. g- se.com/aq/523.
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  32. 32. Página 33 de 85 UNIDAD 1: LA RESISTENCIA EN NIÑOS Y ADOLESCENTES Contenidos de la Unidad 1.1 Entrenabilidad de la resistencia en niños y adolescentes. 1.2 Adaptaciones asociadas con el crecimiento en el rendimiento aeróbico. 1.3 Respuestas del sistema cardiovascular al ejercicio de resistencia en relación con la maduración y el crecimiento. 1.4 Respuestas metabólicas al ejercicio de resistencia en niños. 1.5 El desarrollo del consumo máximo de oxígeno (VO2máx). 1.6 Respuesta ventilatoria y control de la ventilación durante el ejercicio de resistencia en niños.
  33. 33. Página 34 de 85 En el estudio de esta unidad y a los efectos de facilitar el logro de los objetivos de aprendizajes propuestos, complemente los contenidos desarrollados en este Material Principal con la lectura del Material Básico recomendado como Bibliografía de lectura obligatoria. Asimismo resuelva las actividades propuestas al final de la unidad, revise regularmente el Glosario e incorpore la terminología específica de los diferentes temas. Participe en el Foro, en la Conferencia Virtual (CV) y en las Sesiones de Consulta en Vivo (SCV), ya que todas constituyen instancias diseñadas para enriquecer y promover su aprendizaje mediante la interacción con sus pares y con su tutor, así como facilitar los distintos momentos de evaluación. INTRODUCCIÓN El entrenamiento con niños es y ha sido, uno de los aspectos más descuidados de las Ciencias del Ejercicio Físico y el Deporte, existiendo un gran vacío no solo en el estudio de la adaptación, sino también en las etapas pre y post adolescentes (Prat en Hahn, 1988). Esto, unido a las deficiencias en la formación de quienes mayoritariamente dirigen la formación físico- deportiva hacen que, tal y como refleja el Profesor J.A. Prat (en Hahn, 1988) -…muchos creen valido transplantar simplemente los métodos, las cargas, los volúmenes y las intensidades que se aplican en el adulto al niño, disminuyendo en algo su contenido. Pero no debe ser así. Hay que aplicar cargas (ejercicios) que consigan una sobrecompensación progresiva que no afecte negativamente al proceso de maduración del niño ¿En qué circunstancias psico-biológicas se encuentra el joven? El entrenamiento en niños y jóvenes es posible y recomendable, siempre que se ajuste a las posibilidades y limitaciones de cada edad y sexo. El respeto al principio de adaptación a la edad y la individualidad son absolutamente necesario para ello. Ello implica tener en cuenta las posibilidades biológicas, talento, motivación y disposición por parte del niño para lograr resultados óptimos (Cerani, 1993 en Navarro, 1998). Cualquier programa de entrenamiento bien organizado y planificado debe atender al estado biológico individual y a su integración en el proceso de entrenamiento (con distintos fines: rendimiento – talentos deportivos, recreación-salud, etc) a largo plazo. Con ello nos referimos a que el niño, no es un adulto en “miniatura” (no se le pueden por tanto plantear estímulos de la profundidad y magnitud que al adulto) y además, debemos atender a que el niño podrá ser o no un “futuro deportista de alto nivel”, pero será (con total seguridad) un individuo que deberá abordar labores profesionales, sociales, familiares, etc., con mayor o menor implicación psico-física. 1.1 ENTRENABILIDAD DE LA RESISTENCIA EN NIÑOS Y ADOLESCENTES La aptitud aeróbica o capacidad de resistencia puede definirse como la capacidad para transportar oxígeno hacia los músculos activos y utilizarlo para generar energía durante el ejercicio. Por lo tanto, la aptitud aeróbica depende de los componentes pulmonares, cardiovasculares y hematológicos del transporte de oxígeno y de los mecanismos oxidativos de la musculatura activa (Armstrong et al., 2008). El consumo máximo de oxígeno (VO2máx), la mayor tasa a la cual un individuo puede consumir oxígeno durante el ejercicio, limita la capacidad para realizar ejercicios aeróbicos y está bien establecido que es uno de los mejores indicadores de la aptitud aeróbica en adultos (ACSM, 1995, Astrand and Rodahl, 1986). El criterio convencional utilizado para determinar el alcance del VO2máx durante un test progresivo de ejercicio es la nivelación o la meseta en el VO2 a pesar del incremento de la intensidad de ejercicio (Howley et al., 1995, Shephard, 1984). Sin embargo, tanto las bases teóricas (Noakes, 1988, Noakes, 1997) como las bases metodológicas (Myers et al., 1990, Myers et al., 1989) de la meseta en el consumo de oxígeno han sido desafiadas por lo que la validez de este modelo tradicional es actualmente tema de un vivo debate (Bassett and Howley, 1997, Noakes, 1998). Astrand (1952) fue el primero en documentar que solo una minoría de los niños y adolescentes terminaban un test progresivo de ejercicio hasta el agotamiento con una nivelación del VO2 (Astrand, 1952a), y subsiguientes estudios han confirmado que la meseta en el VO2 no es un pre-requisito para realizar una
  34. 34. Página 35 de 85 válida determinación de la aptitud aeróbica en niños y adolescentes (Armstrong et al., 1996, Rowland, 1993). Por esta razón, se ha reconocido ampliamente que el término apropiado para utilizar en niños y adolescentes es el consumo de oxígeno pico (VO2pico), es decir el mayor valor de VO2 medido durante un test de ejercicio hasta el agotamiento y no utilizar el término VO2máx ya que implica la existencia de una meseta en el VO2 (Armstrong and Davies, 1981, Armstrong and Welsman, 1994) El VO2pico limita la capacidad de los niños para realizar ejercicios aeróbicos pero no describe completamente todos los aspectos de la aptitud aeróbica (Armstrong et al., 2008) ya que la intensidad y duración de ejercicio requerida para inducir el VO2pico raramente es experimentada por los niños (Armstrong and Welsman, 2006, Riddoch and Boreham, 1995). Es importante señalar que la mayor parte de la actividad física habitual de los niños es submáxima y de corta duración. En estas circunstancias, es la cinética transitoria del VO2 lo que mejor valor la respuesta integrada del sistema de transporte de oxígeno y los requerimientos metabólicos de los músculos activos (Armstrong et al., 1990). La constante de tiempo de la respuesta cinética del VO2 de los niños no se relaciona con el VO2máx (Armstrong et al., 2008) y además, el VO2máx no es ni la mejor medida de la capacidad para realizar ejercicios submáximos en estado estable ni la forma más sensible de monitorear las mejoras en la aptitud aeróbica con el entrenamiento. La acumulación de lactato en sangre es un importante indicador de la capacidad de ejercicio aeróbico submáximo y una forma de detectar mejoras en la capacidad oxidativa muscular con el entrenamiento en ausencias de cambios en el VO2máx. Sin embargo, el VO2máx es la medida más ampliamente documentada de la aptitud aeróbica en niños y adolescentes y por lo tanto las discusiones en este manuscrito se centrarán en esta variable. 1.2 ADAPTACIONES ASOCIADAS CON EL CRECIMIENTO EN EL RENDIMIENTO AERÓBICO Para examinar las adaptaciones al entrenamiento aeróbico en niños pueden tomarse dos aproximaciones dependiendo de la respuesta que se busque. En los estudios de tipo transversal, se valoran fisiológicamente a un grupo de niños entrenados y se los compara con grupos de niños desentrenados (grupo control), aunque también se puede realizar un perfil del grupo de niños que se está investigando. Por otra parte, en los estudios longitudinales, los sujetos son examinados antes y después de su participación en un programa de entrenamiento. Existe un gran cuerpo de estudios de investigación que han utilizado un diseño transversal para examinar el VO2máx en niños entrenados. La mayoría, aunque no todos los estudios han examinado niños que entrenaban para eventos de resistencia. Los estudios llevados a cabo por Rowland et al (1994) y Mayers y Gutin (1979) indicaron que el VO2máx por unidad de masa corporal en un grupo d corredores (8-13 años) era en promedio un 20% y 23%, respectivamente, mayor en comparación con sujetos de control de edad y tamaño similar (Mayers and Gutin, 1979, Rowland et al., 1994). Van Huss et al (1986, 1988) examinaron a un grupo de corredores varones y mujeres de elite (8-15 años) y compararon el VO2máx de estos con los de sujetos de control apareados por edad y sexo (Van Huss et al., 1988, Van Huss et al., 1986). En uno de los estudios, el VO2máx promedió un valor de 63.3 y 60.2 mL·kg-1 ·min-1 para los varones y mujeres corredores respectivamente; mientras que los respectivos valores para los sujetos de control fue de 54.5 y 49.4 mL·kg-1 ·min-1 para los varones y mujeres, siendo la diferencia entre los grupos estadísticamente significativa (Van Huss et al., 1986). En su otro estudio, Van Huss et al (1988) también observaron valores de VO2máx significativamente mayores para los corredores varones (65.9 mL·kg- 1 ·min-1 ) y mujeres (59.9 mL·kg-1 ·min-1 ) versus los varones (56.7 mL·kg-1 ·min-1 ) y mujeres (45.2 mL·kg- 1 ·min-1 ) de control. En un estudio llevado a cabo por Sundberg y Elovainio (1982) en donde evaluaron a corredores de 12 años de edad observaron que estos tenían una aptitud aeróbica superior en comparación con los sujetos de control (59.3 vs 51.1 mL·kg-1 ·min-1 ) (Sundberg and Elovainio, 1982) aunque el VO2máx expresado en términos absolutos (L·min-1 ) no fue diferente entre los grupos. Existe un gran número de estudios que han medido el VO2máx en niños y adolescentes corredores sin utiliza un grupo de control para la comparación. A pesar de esta limitación, estos estudios claramente demuestran que los valores promedios de VO2máx son mucho mayores de lo que se esperaría para una edad y sexo determinados (Armstrong and Welsman, 1994). Por ejemplo, estudios que evaluaron corredores de entre 9-
  35. 35. Página 36 de 85 14 años de edad han reportado valores de VO2máx de 60-64 mL·kg-1 ·min-1 (Eisenmann et al., 2001a, Sundberg and Elovainio, 1982, Unnithan et al., 1995). En un grupo de 16 corredores de medio fondo con una edad promedio de 13.8 años el VO2máx fue de 61.8 mL·kg-1 ·min-1 . Los participantes de este estudio entrenaban una hora por día, seis días a la semana por al menos un año. Los estudios que evaluaron mujeres corredoras de entre 9-14 años observaron valores del VO2máx en el rando de los 51-58 mL·kg-1 ·min-1 (Eisenmann et al., 2001a, Eisenmann et al., 2001b, Wells et al., 1973, Wolfe et al., 1986). En niños y niñas de 15-18 años diversos estudios que han incluido corredores varones reportaron valores de VO2máx de aproximadamente 65 mL·kg-1 ·min-1 (Ali Almarwaey et al., 2003, Cole et al., 2006, Cunningham, 1990a, Eisenmann et al., 2001a, Eisenmann and Wickel, 2007, Eisenmann et al., 2001b, Fernhall et al., 1996, Kumagai et al., 1982, Saltin et al., 1995, Sundberg and Elovainio, 1982). Para las mujeres de este rango de edad, el valor promedio de VO2máx obtenido en diversos estudios se encuentra en el rango de 51-66 mL·kg-1 ·min-1 (Ali Almarwaey et al., 2003, Burke and Brush, 1979, Butts, 1982, Cunningham, 1990a, Cunningham, 1990b, Eisenmann et al., 2001a, Eisenmann and Wickel, 2007, Eisenmann et al., 2001b, Fernhall et al., 1996). Los participantes involucrados en estos estudios entrenaban a diferentes niveles, pero todos competían en eventos de distancia. Los mecanismos subyacentes a las adaptaciones inducidas por el entrenamiento aeróbico en el VO2máx están bien establecidas en adultos; sin embargo, mucho menos se sabe acerca de los mecanismos que contribuyen al incremento en el VO2máx en niños y adolescentes entrenados aeróbicamente (Tolfrey, 2008). En uno de los primeros estudios, Raven et al (1973) establecieron que los corredores tenían mayores valores de volumen latido (SV) y de gasto cardíaco (Q) durante ejercicios máximos (Raven et al., 1972). Más recientemente, se ha reportado que el SV durante la realización de ejercicios máximos era mayor en niños entrenados que en niños desentrenados (Rowland et al., 2002, Unnithan et al., 1997). Cuando el SV y el Q son ajustados por el área de superficie corporal parece haber acuerdo en que los niños entrenados tienen mayores medidas en comparación con los niños de control (Nottin et al., 2002a, Rowland et al., 1998, Rowland et al., 2002, Rowland et al., 2000b, Unnithan et al., 1997). Como resultado, probablemente haya una mejora en el flujo sanguíneo y el transporte de oxígeno hacia los músculos de los niños entrenados, y esto podría explicar los mayores valores de VO2máx, dado que la diferencia aerterio-venosa de oxígeno (a-vO2) durante el ejercicio máximo es similar (Nottin et al., 2002a, Rowland et al., 2000b) o menor (Raven et al., 1972) en los niños entrenados comparados con los niños desentrenados. Por lo tanto, los mayores valores de VO2máx en niños entrenados parecen estar relacionado con la mejora de la función cardíaca. Si el incremento en las dimensiones cardíacas da cuenta de las adaptaciones en la función cardíaca es menos claro (Tolfrey, 2008). Varios estudios no han hallado diferencias en las mediciones del tamaño del ventrículo izquierdo y de la maza ventricular izquierda (Rowland et al., 2000b, Rowland et al., 1994, Telford et al., 1988). Gutin et al (1988) también observaron similitudes en las dimensiones cardíacas y en el grosor de las paredes cardíacas en tres grupos de niños (atletas de elite, niños entrenados y niños desentrenados) (Gutin et al., 1988). Sin embargo, cuando los valores fueron ajustados por la masa corporal y la edad, los corredores de elite tenían mayores dimensiones ventriculares. Al parecer, las mediciones del grosor de la pared ventricular no parecen verse afectadas por el entrenamiento durante la niñez, asimismo, la fracción de acortamiento y la fracción de eyección en reposo son similares entre niños entrenados y desentrenados (Gutin et al., 1988, Obert et al., 1998, Rowland et al., 2000b, Rowland et al., 1994, Telford et al., 1988). La inconsistencia entre los estudios probablemente se deba a la variedad de factores que pueden influenciar las mediciones tales como la frecuencia, intensidad y duración del entrenamiento, los años de entrenamiento, el estatus de maduración, la sensibilidad de las técnicas de medición y el factor de corrección por el tamaño corporal. Las adaptaciones inducidas por el entrenamiento aeróbico a nivel submáximo de ejercicio también han sido estudiadas, pero no al mismo nivel que las respuestas al ejercicio máximo. Varios estudios han mostrado que la frecuencia cardíaca (FC) a un determinado nivel submáximo de ejercicio es menor en niños entrenados aeróbicamente vs niños desentrenados (Mayers and Gutin, 1979, Rowland et al., 1998, Van Huss et al., 1988, Van Huss et al., 1986). Recíprocamente, la reducción en la FC es un incremento en el volumen latido y en el gasto cardíaco. Se ha observado que el umbral ventilatorio se produjo a un mayor VO2máx (mL·kg-1 ·min-1 ) y a un mayor
  36. 36. Página 37 de 85 porcentaje del VO2máx en corredores de elite con una edad promedio de 11.1 años en comparación con corredores menos entrenados y con sujetos de control (Gutin et al., 1988). En adición a estas adaptaciones, se ha observado una mayor economía de carrera y que la concentración de lactato a un determinado nivel de ejercicio submáximo es menor en niños entrenados que en niños desentrenados (Van Huss et al., 1988, Van Huss et al., 1986). Esta última adaptación es consistente con el incremento inducido por el entrenamiento en la capacidad oxidativa (Hawley, 2002, Holloszy and Coyle, 1984). En base a esta información, parece que el VO2máx en niños y adolescentes entrenados en la resistencia es superior al VO2máx de niños y adolescentes desentrenados de edad similar y del mismo sexo, cuando se realizan comparaciones directas. Además, los estudios que no han utilizado un grupo de control indican que el VO2máx de niños desentrenados excede el valor que se esperaría para la edad y el sexo, y el VO2máx parece ser mayor en los niños y adolescentes entrenados que en las mujeres entrenadas de edad similar. La información además sugiere que el entrenamiento aeróbico incrementa el volumen latido máximo y el gasto cardíaco máximo; quizás como resultado de la expansión del ventrículo izquierdo. Con respecto al ejercicio submáximo, parece ser que el entrenamiento aeróbico reduce la frecuencia cardíaca e incrementa el volumen latido. También se ha observado que la economía de carrera es mayor en los niños entrenados, que el umbral ventilatorio es mayor y que la concentración de lactato es menor, lo cual podría deberse a un incremento en la capacidad oxidativa. En relación con los estudios longitudinales, la limitada evidencia hasta la fecha sugiere que la mayor parte, sino todo, el incremento en el VO2máx puede atribuirse a los incrementos en el gasto cardíaco máximo (Qmáx) y en el volumen latido máximo (SVmáx). Estas adaptaciones puede deberse a cambios morfológicos y funcionales en el miocardio (Tolfrey, 2008). De hecho, los datos del estudio de Eriksson y Koch (1973) demuestran un incremento en el SV a pesar de que una mayor presión sanguínea sugeriría un incremento en la contractilidad cardíaca (Eriksson and Koch, 1973). Sin embargo, otras mediciones de la contractilidad cardíaca, tal como la fracción de acortamiento o la fracción de eyección en reposo, han mostrado no verse afectadas por el entrenamiento aeróbico (Geenen et al., 1982, George et al., 2005, Obert et al., 2001, Obert et al., 2003). El incremento en la función cardíaca también puede producirse por cambios morfológicos del miocardio. En un estudio llevado a cabo por Ekblom (1969) se observó un mayor incremento en el volumen cardíaco luego de 26 meses de entrenamiento en el grupo de sujetos que entrenaron aeróbicamente en comparación con el grupo control (Ekblom, 1969). Los estudios que han utilizado técnicas ecocardiográficas han reportado resultados mixtos. Por ejemplo, algunos estudios han reportado un incremento en el diámetro diastólico final del ventrículo izquierdo (Obert et al., 2001, Obert et al., 2003), mientras que otros estudios no han observado este cambio (Geenen et al., 1982, George et al., 2005, Ricci et al., 1982). Similarmente, hay inconsistencias respecto del grosor de la pared y de la masa del ventrículo izquierdo (Geenen et al., 1982, George et al., 2005, Obert et al., 2001, Obert et al., 2003, Ricci et al., 1982). Dadas las variaciones entre los estudios con respecto a la naturaleza del entrenamiento y la efectividad para incrementar el VO2máx, el nivel de maduración de los sujetos, la aplicación de un factor de corrección, la utilización de grupos de control y la sensibilidad de las técnicas utilizadas para valorar los cambios en el tamaño cardíaco, las conclusiones acerca del efecto del entrenamiento aeróbico y las adaptaciones cardíacas en niños y adolescentes deben ser tomadas con el debido cuidado. Los investigadores también han examinado los efectos de una variedad de respuestas fisiológicas medidas durante ejercicio submáximo. Específicamente, a nivel submáximo de ejercicio se han observado adaptaciones con respeto a la FC, el SV y el Q; y las respuestas cardiorrespiratorias al umbral ventilatorio, y respuestas metabólicas. En niños y adolescentes, existe substancial evidencia de que la FC a un nivel de ejercicio submáximo se reduce con el entrenamiento aeróbico (Gatch and Byrd, 1979, Mandigout et al., 2001, Massicotte and Macnab, 1974, Obert et al., 2003, Rowland and Boyajian, 1995, Shasby and Hagerman, 1975, Stewart and Gutin, 1976). Además, se ha observado que la reducción de la FC durante ejercicios submáximos se produce concomitantemente con el incremento del SV, manteniendo valores similares de Q y de la diferencia arterio-venosa de O2. La reducción en la FC submáxima a un determinado nivel de ejercicio parece ser independiente de los cambios en el VO2máx. En este sentido, existen estudios que no han podido observar reducciones en la FC submáxima a pesar de observar incrementos significativos en el VO2máx (Baquet et al., 2002, Rowland et al., 1991).
  37. 37. Página 38 de 85 Esto no es sorprendente debido a que el incremento en el VO2máx implica numerosas variables fisiológicas que son parte de la secuencia del transporte de oxígeno. Por otra parte, la FC se encuentra principalmente bajo el control del sistema nervioso autónomo. Por lo tanto, los cambios en la FC probablemente puedan ser atribuidos a la alteración inducida por el entrenamiento en el equilibrio entre la estimulación de los sistemas simpático y parasimpático (Tolfrey, 2008). Los estudios que han valorado los cambios en el umbral ventilatorio que se producen con el entrenamiento aeróbico han reportado incrementos en el VO2 al umbral ventilatorio y en el porcentaje del VO2máx al umbral ventilatorio. Mahon y Vaccaro (1982) y McManus et al (2005) reportaron incrementos significativos en estas mediciones en los niños entrenados pero no en los niños de control (Mahon and Vaccaro, 1989). Interesantemente, en el estudio de McManus et al, se observó un incremento significativo en el umbral ventilatorio solo en el grupo que realizó entrenamientos intervalados, pero no en el grupo de niños que entrenó en forma continua (McManus et al., 2005). Otros estudios también reportaron incrementos apreciables en el VO2 al umbral ventilatorio (6-8 mL·kg-1 ·min-1 ) (Becker and Vaccaro, 1983, Haffor and Kirk, 1988). Es interesante destacar, que en todos estos estudios, el porcentaje de incremento en el VO2 al umbral ventilatorio fue marcadamente mayor que el porcentaje de cambio en el VO2máx; sugiriendo que el umbral ventilatorio puede ser más sensible al entrenamiento aeróbico que el VO2máx en niños y adolescentes (Tolfrey, 2008). Las adaptaciones metabólicas al entrenamiento aeróbico han sido examinadas en niños y adolescentes pero solo en muy pocos estudios (en comparación con las adaptaciones descritas previamente). Diversos estudios han examinado los cambios en la concentración de lactato sanguíneo a un nivel submáximo de ejercicio (Ekblom, 1969, Eriksson et al., 1973, Eriksson and Koch, 1973, Massicotte and Macnab, 1974, Plank et al., 2005) o examinado los cambios fisiológicos en respuesta a una concentración fija de lactato (Danis et al., 2003, Rotstein et al., 1986). Massocptte y Manab (1974) observaron una reducción en la concentración de lactato en sangre durante la realización de ciclismo a 450 kpm·min-1 (74 W) pero solo en el grupo que realizó entrenamiento aeróbico. Eriksson et al (1973) también reportaron una reducción en la concentración de lactato en sangre a una carga submáxima de trabajo en niños de 11 años luego de 6 semanas de entrenamiento. Plank et al (2005) reportaron que hubo una tendencia (p>0.05) hacia una menor concentración de lactato en sangre con diferentes intensidades de carrera luego del entrenamiento. Las adaptaciones en la respuesta del lactato en sangre resultantes del entrenamiento aeróbico se creen que son el resultado del incremento en la capacidad oxidativa muscular. Hay que señalar que debido a las cuestiones éticas respecto de las evaluaciones en niños y adolescentes, es muy poca la información que puede obtenerse en esta población. En resumen, los estudios longitudinales acerca de las respuestas al entrenamiento aeróbico en niños y adolescentes presentan diversos desafíos metodológicos para los investigadores. Existen muy pocos estudios en niños menores de 8 años y mayores de 13, ya que la mayor parte de los estudios han incluido niños de entre 8-13 años. La mayoría de estos estudios, aunque no todos, indican que el VO2máx puede incrementarse a través del entrenamiento de la resistencia. El incremento en el VO2máx parece atribuirse a incrementos en el Qmáx y en el SVmáx; sin embargo podrían existir factores cardíacos y extra- cardíacos que podrán explicar este incremento y que no son del todo claros. Las adaptaciones al ejercicio submáximo incluyen la reducción de la frecuencia cardíaca y el incremento del SV, el incremento en el umbral ventilatorio, la mejora en la economía de carrera y la reducción de la concentración de lactato sanguíneo; pero debe tenerse en cuenta que estos resultados se basan solo en algunos estudios, y los resultados deben tomarse con cierta precaución. 1.3 RESPUESTAS DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO DE RESISTENCIA EN RELACIÓN CON LA MADURACIÓN Y EL CRECIMIENTO Durante ejercicios progresivos hasta el agotamiento, el aumento de la frecuencia cardíaca es relativamente linear hasta que se alcanzan altas intensidades de ejercicio (75% del VO2pico) donde los valores muestran una pequeña declinación. Como en los adultos, este aplanamiento de la curva frecuencia cardíaca-carga se observa en casi todos los niños. La explicación de esta declinación de la frecuencia cardíaca con altas cargas de ejercicio no es clara (Rowland, 2008). La frecuencia cardíaca pico durante
  38. 38. Página 39 de 85 ejercicios progresivos en niños depende de la modalidad de evaluación (cicloergómetro, cinta ergométrica) y del tipo de ejercicio (carrera, caminata). Durante tests de carrera en cinta ergométrica, la frecuencia cardíaca pico se espera que sea, en promedio, de aproximadamente 200 latidos·min-1 ; pero 5 latidos·min-1 menor con la caminata (Cumming et al., 1978, Cumming and Langford, 1985, Riopel et al., 1979, Sheehan et al., 1987). Los tests en cicloergómetro inducen menores valores de la frecuencia cardíaca pico que los tests de carrera en cicloergómetro, con valores picos de 190-195 latidos·min-1 (Washington et al., 1988). Aparentemente, en los niños, no existen diferencias en la frecuencia cardíaca pico en jóvenes que estén relacionadas con el sexo o el nivel de aptitud aeróbica. La mayoría de los estudios transversales y longitudinales indican que la FCpico durante un test progresivo se mantiene estable a lo largo de los años pediátricos, al menos hasta finales de la adolescencia (Cumming et al., 1978, Washington et al., 1988). Esto significa que las ecuaciones utilizadas para estimar la FC máxima en adultos (tal como 220-edad) no son aplicables a los niños. En relación con el volumen latido, las consideraciones sobre este deben realizarse en base al ajuste del mismo por el tamaño corporal, ya que el volumen de sangre expulsado por latido está estrechamente relacionado con el tamaño ventricular y, por extensión con el crecimiento somático. Los limitados datos en este sentido sugieren que expresar el volumen latido y el gasto cardíaco en relación con el área de superficie corporal es una forma adecuada para “normalizar” los valores y realizar comparaciones interindividuales (Rowland, 2008). Se ha reportado que el incremento en el Q y en el SV es directamente proporcional a los cambios en el área de sección cruzada de niños y niñas (durante la realización de ejercicios submáximos) (Armstrong and Welsman, 2002). Figura 1. Índice del volumen latido en reposo, durante ejercicio submáximo y al momento del agotamiento, durante una prueba de ejercicio progresivo en niños y adultos. Durante ejercicios en posición erguida, el SV se incrementa inicialmente un 30-40% por encima de los valores pre ejercicio, pero luego de alcanzar cierta intensidad (> 50% del VO2pico), el SV se estabiliza y se mantiene esencialmente estable hasta el punto del agotamiento (Figura 1). Este patrón ha sido consistentemente observado en niños con métodos de ecocardiografía Doppler (Nottin et al., 2002b, Rowland et al., 2000a, Rowland et al., 1997, Rowland et al., 1999, Rowland and Whatley Blum, 2000), bioimpedancia torácica (Pianosi, 2004), re-inspiración de dióxido de carbono (Bar-Or et al., 1971), dilución de tinta (Eriksson and Koch, 1973) y respiración de acetileno (Cyran et al., 1988); y no se han observado diferencias respecto de los adultos (Nottin et al., 2002b, Rowland et al., 1997). El índice de volumen latido (recuerde que es el volumen latido normalizado por el área de superficie corporal) en niños durante ejercicio de ciclismo es de aproximadamente 50-60 mL·m-2 , y los valores son mayores en los niños que en las niñas (lo cual podría ser parcialmente explicado por variaciones en la composición corporal). No se han hallado diferencias en los valores picos del índice de volumen latido entre niños pre-púberes y adultos jóvenes (20-30 años) hombres y mujeres. Los limitados datos sugieren que los valores del índice de volumen latido en individuos saludables no entrenados se mantiene estable desde los 10 años hasta al menos lo primeros años de la adultez (Rowland, 2008). En niños y adultos, el incremento en el gasto cardíaco (Q) está vinculado con las demandas metabólicas
  39. 39. Página 40 de 85 (VO2) de los músculos activos. En adultos, la pendiente de la relación entre Q y VO2, o el factor de ejercicio, es de aproximadamente 6.0 (se observa un incremento en Q de 6 L·min-1 por cada incremento de 1 L·min-1 en el VO2) (Epstein et al., 1967). En niños se han reportado hallazgos similares. En cinco estudios en los que se utilizaron una variedad de técnicas de medición, el factor de ejercicio en sujetos saludables estuvo en el rango de 5.7 a 7.1 (Bar-Or et al., 1971, Edmunds et al., 1982, Godfrey et al., 1971, Marx et al., 1987, Vinet et al., 2003). Si se grafican los datos del gasto cardíaco absoluto versus el consumo de oxígeno (datos obtenidos durante un test progresivo), los valores de Q/VO2 para los niños se agrupan en el extremo inferior del rango normal para los adultos (Bar-Or, 1983, Rowland et al., 1997). Si bien esto ha sido considerado como evidencia de una respuesta cardíaca “hipocinética” en los niños, no existe evidencia de que las variables circulatorias, una vez ajustadas al tamaño corporal, sean diferentes (tanto cuantitativa como cualitativamente) a la de los adultos. El índice del gasto cardíaco pico (el gasto cardíaco ajustado por el área de superficie corporal) en niños es de aproximadamente 10-10 L·min-1 ·m-2 . El índice del gasto cardíaco pico es aproximadamente un 10% en las niñas que en los niños, y se ha sugerido que estas diferencias están relacionadas con diferencias sexuales en la composición corporal. En resumen, las características cualitativas y cuantitativas de las respuestas cardiovasculares a un test de ejercicio progresivo son similares entre los niños y los adultos. Cuando se realiza el ajuste apropiado por el tamaño corporal, los cambios en los volúmenes cardíacos no son diferentes entre los niños y los adultos, y los patrones del SV y de los índices de la función ventricular sistólica y diastólica no tienen relación con la maduración. Los pocos datos con los que se cuenta hasta el momento sugieren que tanto el metabolismo como la eficiencia del miocardio no están influenciados por la maduración biológica. Los datos de ejercicio obtenidos en niños son similares a los observados en adultos, lo que sugiere que factores periféricos (dilatación arteriolar, bombeo provocado por los músculos esqueléticos) actuarían como potenciadores de las respuestas circulatorias al ejercicio dinámico. 1.4 RESPUESTAS METABÓLICAS AL EJERCICIO DE RESISTENCIA EN NIÑOS En relación con el metabolismo muscular, Eriksson y Saltin (1974) recolectaron biopsias de la parte lateral del cuádriceps femoral den niños de 11.6 años (n = 8), 12.6 años (n = 9), 13.5 años (n = 8) y 15.5 años (n = 8), y analizaron las muestras para determinar las concentraciones de trifosfato de adenosina (ATP), PCr, glucógeno y lactato en reposo e inmediatamente luego de ejercicio submáximos y ejercicios al VO2pico en un cicloergómetro. Estos autores reportaron que en reposo, las concentraciones de ATP eran de aproximadamente 5 mmol·kg-1 peso húmedo de músculo, lo cual ni cambió con la edad y fueron similares a los valores reportados para los adultos. La concentración de ATP se mantuvo esencialmente inalterada luego de 6 min de ejercicio submáximo, pero se observó una leve reducción luego del ejercicio máximo (Eriksson and Saltin, 1974). La concentración de PCr en los niños de 11 fue de 15 mmol·kg-1 peso húmedo, pero a los 15 años fue un 63% mayor, valor comparable al reportado en adultos en otros estudios. La concentración de PCr se redujo gradualmente luego de las sesiones de ejercicio de intensidad crecimiento alcanzando valores de 5 mmol·kg-1 luego del ejercicio máximo. En un estudio previo, Eriksson et al (1973) entrenaron a niños de 11.5 años por 4 meses y observaron que luego del entrenamiento las reservas de ATP y PCr se habían incrementado significativamente (Eriksson et al., 1973). En los niños de 11 años, la concentración de glucógeno en reposo fue de 54 mmol·kg-1 y se incrementó con la edad hasta alcanzar 87 mmol·kg-1 en los niños de 15 años. Con el ejercicio se observó una gradual reducción en las reservas de glucógeno en todos los grupos, pero la reducción fue tres veces mayor en los niños mayores comparados con los niños de menor edad, lo que sugiere un incremento en la actividad glucolítica con la edad. En relación con esto, Eriksson et al (1971) observaron que, en niños de 13 años, durante ejercicios de baja intensidad, la concentración de lactato se mantenía baja, pero a intensidades por encima del 60% del VO2pico se producía un incremento más rápido en la concentración de lactato (Eriksson et al., 1971). En su posterior estudio llevado a cabo con niños de 11 a 15 años, se observó que la concentración muscular de lactato se incrementó con el incremento de la intensidad relativa de ejercicio, y que la concentración de lactato

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