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Introducción
Estudios nacionales e internacionales referencian el uso de marcadores bioquímicos como indicadores necesarios en el entrenamiento deportivo, cuyos principios están basados en lo biológico, pedagógico y afectivo emocional.1 Estos principios permiten determinar la respuesta metabólica del organismo ante las cargas de entrenamiento,2,3 dentro de estos indicadores están las enzimas musculares por su relación directa con el ejercicio físico.
Los cambios enzimáticos de creatinfosfoquinasa(CPK) y lactodeshidrogenasa(LDH) se han analizados en estudios metabólicos, hormonales, hematológicos, proteicos y enzimáticos en suero.4,5,6,7,8,9,10,11) La CPK es una enzima que se encuentra en concentraciones elevadas en el tejido muscular tanto esquelético como cardíaco y en menor concentración en otros tejidos.12 Monitorearla permite identificar la recuperación muscular adecuada y patologías musculares subclínicas. Por su parte, la LDH es una enzima que se encuentra en el citoplasma de la mayoría de las células del cuerpo humano, tiene función reguladora y es responsable de catalizar la reacción que convierte el piruvato a lactato; al igual que la CPK, se asocia con lesiones musculares.13 Su monitoreo es importante en el estudio de la respuesta muscular al entrenamiento y podría aportar indicaciones sobre la adaptación muscular al trabajo físico.14,15,16,17,18,19,20,21,22,23
El rendimiento atlético se relaciona con las adaptaciones al ejercicio intenso y continuo por lo que puede generar cambios en las concentraciones séricas,6 de ahí que la CPK sea una enzima específica utilizada como indicador de la intensidad del entrenamiento, marcador de diagnóstico de sobreentrenamiento, de estrés físico y a la vez permita observar la capacidad del cuerpo para restaurar sus niveles normales.12,13
Otro aspecto analizado fue la influencia del entrenamiento anaeróbico láctico en la capacidad aeróbica. La relación cuantitativa entre la potencia durante un ejercicio y el aumento del consumo de oxígeno representa funcionalmente la máxima cantidad captada de la circulación sanguínea y utilizada por los tejidos activos durante un periodo específico (VO2máx).24,25)
Se demostró que el entrenamiento a intervalos produce mejoras en VO2máx ligeramente mayor que los que se informan típicamente con el entrenamiento continuo.13 En relación con el rendimiento deportivo la capacidad aerobia es un componente crucial de la aptitud física de los atletas y el VO2máx es un criterio tradicionalmente aceptado para medir esa capacidad.15
Esta investigación evidenció que en la planificación del entrenamiento no se ha incorporado la relación entre la carga de ejercicio con los cambios bioquímicos y fisiológicos debido al escaso conocimiento de la mayoría de los entrenadores de la región. Por consiguiente, es necesario contar con valores de referencia de marcadores en contexto para diagnosticar niveles de condición física y determinar umbrales aeróbicos-anaeróbicos que permitan planificar y ajustar las cargas de entrenamiento. En la práctica debe utilizarse una combinación de los marcadores bioquímicos para identificar los mecanismos potenciales que contribuyen a la fatiga.16,17
Conocer la concentración de CPK y LDH en el plasma sanguíneo contribuye a reconocer en el deportista la adaptación biológica en términos de parámetros bioquímicos. Dentro del metabolismo muscular la CPK suele aumentar después del ejercicio y se utiliza para interpretar la liberación fisiológica de CK en el músculo.5) Los niveles de LDH en suero se ven afectados por varios factores, uno de ellos es la actividad enzimática después del ejercicio.18) Gran parte de las investigaciones tienen un solo registro de medición; la novedad en este estudio es el seguimiento en el tiempo, con toma de muestras en un laboratorio especializado, para hacer una comparación longitudinal. Este monitoreo permitió realizar el análisis de los cambios enzimáticos de CPK y LDH durante el entrenamiento anaeróbico láctico y su influencia en la capacidad aeróbica en atletas de medio fondo entre 14 y 18 años del Departamento del Cauca.
Métodos
Se realizó un estudio cuantitativo, de alcance descriptivo-comparativo, con diseño experimental de corte longitudinal.19,20) Se trabajó con una muestra de 20 corredores de medio fondo del municipio de Totoró, Cauca, adscritos al Club Deportivo de Atletismo Maratón-Liga Caucana de Atletismo. Fueron asociados por parejas21 con equivalencia de masa muscular y se organizaron aleatoriamente en dos grupos: experimental y de control. Se establecieron planes de entrenamiento anaeróbico láctico y aeróbico durante 4 semanas en un microciclo de preparación específica. El grupo experimental realizó un entrenamiento anaeróbico láctico y el grupo control un entrenamiento aeróbico, también se verificó el efecto de los entrenamientos sobre el VO2 máx estimado.
Las hipótesis manejadas en el estudio fueron las siguientes:
Hay cambios enzimáticos en la CPK y la LDH durante los entrenamientos anaeróbico láctico y aeróbico.
No hay cambios enzimáticos en la CPK y la LDH durante los entrenamientos anaeróbico láctico y aeróbico.
El entrenamiento anaeróbico láctico tiene influencia en la capacidad aeróbica.
El entrenamiento anaeróbico láctico no tiene influencia en la capacidad aeróbica.
Criterios de inclusión
Ser nacido en el departamento del Cauca,
ser corredor de medio fondo con un promedio de dos años de experiencia deportiva,
rango etario de 14 a 18 años,
sexo masculino,
consentimiento informado de los padres y el deportista.
Criterios de exclusión
No desean participar de la investigación,
no tener registro en ninguno de los Clubes afiliados a la Liga,
que estén registrados, pero no estén entrenando.
Criterios de eliminación
Para asignar los grupos se utilizó la fórmula de Poortmans que determina indirectamente la masa muscular a partir de las dimensiones antropométricas, pliegues cutáneos (pierna, muslo y brazo), perímetros y diámetros. (26,27
Se tomaron las primeras muestras sanguíneas que fueron enviadas al laboratorio para conocer el valor inicial de las enzimas; posteriormente se inició la aplicación del test de Tokmakidis en 800 m planos y después se tomó la segunda muestra sanguínea. Este autor refiere un conjunto de ecuaciones de regresión de mínimos cuadrados que relacionan el VO2máx con las prestaciones de funcionamiento en distancias comprendidas entre 600 y 42,195 m; las cuales están compuestas por las regresiones lineales de creación del VO2máx (MET), puntos de rendimiento y velocidad media de la carrera (KMH) para varias distancias. Todo ello permite predecir el VO2máx y la resistencia sin conocimientos especiales y equipamiento.28
Los métodos utilizados para la predicción de VO2máx son intercambiables, aparecen en el ANOVA y en la presentación gráfica de los resultados; a partir de ellos se obtuvo un elevado coeficiente de correlación (r=0,916) y un bajo porcentaje de error estándar de estimación (SEE=4,6 %) que confirman la validez de estos enfoques para predecir VO2máx y resistencia; por tanto, adoptan un carácter multipropósito y superan la limitación de una sola prueba al utilizar una observación para una aplicación.28
El test se realizó bajo las mismas condiciones locativas, horarias-climáticas y con ecuaciones de regresión de mínimos cuadrados para la distancia de 800 m planos.
Durante la prueba cada atleta debía recorrer una distancia de 800 m en el menor tiempo posible en una pista reglamentaria de atletismo. Al finalizar se registró el tiempo efectuado por cada uno. En la ecuación, el resultado en minutos fue pasado a segundos y se obtuvo la velocidad en m/seg; luego se pasó la velocidad a km/h y se multiplicó el anterior resultado por la constante de MET (3,5) y se despejó la ecuación en (ml/kg/min).29
A esta prueba no se presentaron dos atletas de los grupos de control y experimental respectivamente. Se aplicaron los planes de intervención que repitieron un microciclo durante cuatro semanas: dos días por semana se tomaron muestras sanguíneas para observar los cambios de las enzimas CPK y LDH durante el entrenamiento. El microciclo terminó con la realización del test de Tokmakidis para hacer análisis comparativos. Se eliminó un tercer atleta perteneciente al grupo de control debido a que no se presentó a una de las prácticas.
El análisis de las muestras sanguíneas se realizó por el laboratorio clínico especializado "Martha Cecilia Perdomo"30 certificado con Icontec ISO 9001:2015. Los instrumentos utilizados fueron elementos de protección personal, alcohol, torundas de algodón, tubos al vacío, agujas múltiples, lancetas, gradillas, guardián, marcador, curas pospunción, tensiómetro, zebra-stikers y marcador. Se realizaron tablas Excel con los resultados del plasma sanguíneo mediante procedimiento estándar.
Se usó el modelo estadístico ANOVA para la identificación de grupos, así como comparaciones entre ellos de forma puntual y a través del tiempo. La caracterización se realizó utilizando estadísticas descriptivas en las variables antropométricas, VO2máx, CPK y LDH iniciales, las comparaciones se realizaron tanto intergrupo como intragrupo.
Para la comparación intergrupal se utilizaron pruebas T al inicio de la intervención, con las variables antropométricas VO2máx, CPK, LDH y al final de la intervención con la variable VO2máx. Para hacer la comparación intragrupo, se utilizó la prueba T para grupos pareados en la variable VO2máx.
Las comparaciones de grupos a través del tiempo se realizaron con un diseño de medidas repetidas Split-Plot o también Análisis de perfiles, que se completó con las pruebas de suposición de Huynh-Feldt y la prueba de esfericidad de Mauchly en las variables CPK y LDH. Los datos se procesaron en el programa estadístico SPSS versión 23.
En cuanto a los aspectos éticos de la investigación, los datos de los deportistas fueron confidenciales. Ellos y sus padres firmaron el consentimiento informado y autorizaron voluntariamente la toma de muestras sanguíneas. Se aplicaron los protocolos y códigos éticos establecidos para la investigación en seres humanos recogidos por la Declaración de Helsinki y la Resolución 8430 de 1993 de Colombia.31,32
Esta investigación fue aprobada por la Resolución 651 del 13 septiembre de 2018, emitida por el Concejo de la Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación de la Universidad del Cauca. El proyecto tuvo un director de investigación y dos pares evaluadores en el área del entrenamiento y fisiología. El proceso culminó con la sustentación y respectiva aprobación. Además el laboratorio también garantizó las condiciones de calidad éticas requeridas para el estudio.
Resultados
Se aplicaron pruebas de comparación de promedios para grupos independientes en las variables LDH y CPK, con el objetivo de analizarlas en dos tiempos específicos: inicial y final; observando que no hubo diferencias estadísticamente significativas entre ellos antes de la intervención (sig. LDH= 0,755; sig. CPK=0,309), al final, no se presentó diferencia significativa en LDH (sig.=0,161), pero si se observó en CPK en varianza (sig.=0,022) del orden del 97,8 %; que en promedio (sig.=0,088) representó los niveles alcanzados del 91,2 %.
Tabla1- Estadísticasdescriptivas de LDH y CPK inicial y final por grupo
| Grupo | Inicial | Final | |||||
| Media | DE | EE | Media | DE | EE | ||
| 336,00 | 25,03 | 8,34 | 331,33 | 22,83 | 7,61 | ||
| 330,25 | 47,41 | 16,76 | 310,13 | 35,80 | 12,66 | ||
| 147,11 | 55,42 | 18,47 | 202,42 | 31,50 | 10,50 | ||
| 201,53 | 143,81 | 50,84 | 260,87 | 81,11 | 28,68 | ||
DE: desviación estándar; EE: error estándar.
En la toma 1 y 9, para la variable LDH y CPK, el grupo experimental tuvo una media superior; sin embargo, no existe una diferencia significativa con el grupo control. En cuanto a la CPK el grupo experimental tiene un valor inferior, sin que esto represente contrastes entre los grupos (tabla 1).
Para la variable del VO2máx se aplicaron pruebas T para contrastar los estados inicial y final en cada grupo y se encontraron diferencias significativas intragrupos (sig. Control= 0,002; sig. Exp.=0.000).
Tabla 2 Prueba de muestras relacionadas VO2máx
| Grupo | Inicial | Final | |||||
| Media | DE | EE | Media | DE | EE | ||
| 336,00 | 25,03 | 8,34 | 331,33 | 22,83 | 7,61 | ||
| 330,25 | 47,41 | 16,76 | 310,13 | 35,80 | 12,66 | ||
| 147,11 | 55,42 | 18,47 | 202,42 | 31,50 | 10,50 | ||
| 201,53 | 143,81 | 50,84 | 260,87 | 81,11 | 28,68 | ||
DE: desviación estándar; EE: error estándar.
Para el análisis de LDH y CPK se desarrollaron seis sesiones intermedias. Se tomaron estadísticas descriptivas por grupo y total, lo que permitió observar la evolución durante el proceso. La desviación típica de LDH con respecto a la media del grupo experimental se mantuvo por debajo del promedio y permitió observar un mejor registro durante la intervención; a diferencia del grupo control que, con respecto a la media, se mantuvo por encima del promedio lo cual generó mayor dispersión en los datos (fig. 1).
La desviación típica de CPK respecto a la media y su promedio tuvieron una elevación proporcional a la duración e intensidad del trabajo, con mayor grado de dispersión para el grupo de control respecto al grupo experimental. De lo anterior se concluye que, aunque no hay significación estadística, sí se obtiene un mejor control de la enzima durante el proceso de entrenamiento para el grupo experimental (fig. 2).
Discusión
La creatinquinasa sérica y la lactodeshidrogenasa indican el grado de adaptación metabólica al entrenamiento físico de los músculos esqueléticos.5 Los datos estadísticos muestran que el grupo experimental obtuvo valores más constantes por semana que el grupo de control que presentó significancias de manera esporádica. Para el grupo experimental, el 84,1 % de la variación se explica con la intervención realizada, pero en el grupo de control solo el 63,8 % es explicado.
Varios estudios sobre la enzima LDH tienen un rango mínimo de 214,50 U/L y como rango máximo 499,50 U/L.16 Esta investigación para el grupo experimental obtuvo un promedio inicial de 336 U/L y final 331 U/L; mientras que en el caso del grupo de control los valores fueron de 330 U/L inicial y 310 U/L final.
Igualmente se encontraron valores de normalidad en comparación con otros deportes y modalidades de la misma disciplina en diferentes pruebas que soportaron cargas afines. Por ello, podrían establecerse como límites de referencia los niveles de significancia estadística del 91,2 %, el límite superior de 260 U/L e inferior de 147 U/L de CPK para atletas de medio fondo de similares características a las del grupo de estudio; no obstante, para la LDH valores promedio de 321 U/L pueden ser un indicador de control regulado a partir del mismo tipo de ejercicios.
El monitoreo de LDH es importante en el estudio de la respuesta muscular al entrenamiento y podría aportar sobre la adaptación del músculo al trabajo físico. El monitoreo de CPK ayuda a identificar la recuperación muscular adecuada y patologías musculares subclínicas.5
Una de las limitaciones de los biomarcadores es la falta de valores de referencia en el análisis de CPK y LDH para deportistas y personas físicamente activas. Por tanto, es importante adaptar estos valores, siempre y cuando sea posible controlar regularmente a cada sujeto, con el fin de establecer una escala.9
Teniendo en cuenta que los estudios experimentales con corredores de medio fondo son escasos en el país y en especial en el departamento del Cauca, la teoría a contrastar se basó en investigaciones de otros deportes. Según varios autores, la enzima CPK en personas entrenadas es baja con un valor menor de 500 U/L, normal entre 500 y 2000 U/L y alta cuando se encuentra por encima de 2000 U/L. En este estudio, el valor promedio de la toma inicial de la CPK fue 147 U/L y el valor final fue 202 U/L para el grupo experimental. Los rangos del grupo de control tuvieron un valor inicial de 201 U/L y un valor final de 260 U/L.
No hubo diferencias significativas entre grupos con un intervalo de confianza del 95 %; sin embargo, se encontraron contrastes en varianza en un orden del 97,8 % (sig. 0,022) y en un nivel del 91,2 % (sig. 0,088). Este resultado demuestra que el comportamiento de la enzima para el grupo experimental y de control se mantuvo en los parámetros de coherencia,11 clasificados en niveles bajos; asimismo la varianza entre grupos favorece el comportamiento del grupo experimental si se amplía el margen de error al 0,088.
Otros deportes cuyas demandas energéticas de entrenamiento se asemejan a la investigación registran valores de normalidad. Por ejemplo, el estudio de la selección Cundinamarca de patinaje presenta valores promedio para CPK en la primera toma de 258 U/L y en la segunda de 555 U/L, los cuales son catalogados como rangos bajos y normales. Cabe resaltar que en la misma disciplina de atletismo, pero en distintas modalidades a las pruebas de medio fondo, se han realizado estudios enzimáticos cuyo objetivo fue orientado al uso de esfuerzos anaeróbicos lácticos. Para el sexo masculino, los resultados en U/L de la CPK y la LDH fueron de 329,8 - 393,00 y 253,33 - 472,88 respectivamente.16
La enzima CPK registró valores pico con rangos de normalidad en comparación con otras disciplinas deportivas y otras modalidades del atletismo. Los ejercicios responden al principio de entrenamiento de individualidad y a la Ley de schultz o del umbral, que indica que cada sujeto tiene distinto nivel de excitación ante los estímulos que recibe.33
Las adaptaciones de los atletas a las cargas de entrenamiento en el grupo experimental se hicieron evidentes, al mantenerse los marcadores enzimáticos en rangos normales con tendencia al descenso. No obstante, el método de entrenamiento aplicado (repeticiones medio), con un volumen de 6x300 m, generó picos altos en CPK sin alejarse de los valores de normalidad. Este método fue combinado con periodos de pausa y reposo para permitir equilibrar los procesos fisiológicos. Para muchos investigadores el aumento de CPK durante el entrenamiento depende de la intensidad y no del tipo de régimen.6
La influencia de los planes de entrenamiento en la capacidad aeróbica se analizó a partir del principio de especificidad. Este refiere que los efectos del ejercicio son específicos al sistema de energía, al grupo muscular y al tipo de movimiento articular.1 En esta investigación el VO2máx no tuvo diferencias significativas intergrupos; sin embargo, presentó divergencias intragrupos (sig. = 0,002 Control) y (sig.=0.000 Experimental) y quedó visible que no siempre se cumple el principio de especificidad. La afirmación anterior coincide con los criterios de Bacon y colaboradores14 que plantean que el entrenamiento por intervalos produce mejoras en VO2máx ligeramente mayores que las típicamente reportadas en el entrenamiento continuo.
En el desarrollo de la investigación hubo diversas limitaciones: la falta de equipos de laboratorio portátil, no se contó con fuentes de financiación pública o privada y la población que practicaba la modalidad era limitada. En cambio gozó de varias fortalezas, por ejemplo, los investigadores contaron con el apoyo de profesionales multidisciplinarios, se realizó un control estricto de las variables propuestas, las muestras fueron tomadas por un laboratorio especializado, se realizó un análisis estadístico riguroso y el control bioquímico permitió conocer los alcances de la planificación del entrenamiento planteado.
Se sugiere en próximas investigaciones con esta misma metodología, ampliar el periodo de intervención porque con más tiempo se hubiesen registrado valores estadísticamente significativos a nivel intergrupos. También se propone continuar con líneas de estudio vinculadas al control bioquímico del entrenamiento deportivo para facilitar la labor de los entrenadores durante la planificación y aplicación de las cargas.
Se rechaza la hipótesis de estudio, debido a que los cambios enzimáticos registrados en los deportistas fueron intrascendentes durante el seguimiento del entrenamiento anaeróbico láctico versus entrenamiento aeróbico. El entrenamiento anaeróbico láctico tuvo influencia en la capacidad aeróbica por lo que se acepta la hipótesis que sustenta esta información.
Se demostró que el principio de especificidad no siempre se cumple, un plan de entrenamiento anaeróbico láctico, con los métodos fraccionado y pliométrico, actuó sobre la capacidad aeróbica, por tanto, no es necesario realizar exclusivamente entrenamientos continuos para mejorar esta capacidad.
Los marcadores bioquímicos permitieron observar la respuesta metabólica del organismo, el comportamiento diferenciado y la adaptación durante la implementación del plan de entrenamiento por parte de los grupos de control y experimental.
