PREDICCIÓN DEL CONSUMO DE OXÍGENO MÁXIMO ESTABLECIDO EN AUSENCIA DE UN ESFUERZO FÍSICO

ACTIVIDAD DE LABORATORIO
EXPERIMENTO 3

Prof. Edgar Lopategui Corsino
MA, Fisiología del Ejercicio
* elopateg@gmail.com; elopategui@intermetro.edu; saludmedpr@gmail.com

INTRODUCCIÓN: TRASFONDO TEÓRICO DEL EXPERIMENTO

La determinación del consumo de oxígeno máximo (VO₂máx) provee información vital respecto al nivel de la aptitud cardiorrespiratoria del individuo evaluado. También, representa una variable clave para la predicción de la tolerancia aeróbica de un ejercicio o deporte, es decir el nivel de rendimiento de tipo cardiorrespiratorio o aeróbico. En este laboratorio se emplean ecuaciones de regresión, para varones y féminas, orientadas a estimar el VO₂máx sin la necesidad de que los sujetos se sometan a una prueba de ejercicio. Las ecuaciones en este laboratorio utilizan variables demográficas (e.g., edad, talla [estatura]) y descriptivas asociadas a los hábitos de ejercicio, como lo son la duración del ejercicio, intensidad del ejercicio y años de entrenamiento. Típicamente, los errores asociados con estas ecuaciones (± 10 a 15%) son aproximadamente los mismos de aquellos estimados del VO₂máx basados en pruebas de ejercicios o de esfuerzos (Jones et al., 1985; Malek et al., 2004; Malek et al., 2005). Sin embargo, la precisión de estas ecuaciones se encuentran influenciadas por el nivel de aptitud física del sujeto. Dado lo anterior, en este laboratorios se utilizán ecuaciones de regresión especializadas para individuos no entrenados y aquellos entrenados aeróbicamente.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE ESTE EXPERIMENTO

El el VO₂máx representa un valor de importancia en determinar la aptitud aeróbica de un individuo, sea perteneciente a la población general o al gremio de los deportistas.

TERMINOLOGÍA Y ABREVIACIONES

R = Coeficiente de Correlación Múltiple: Valor numérico que indica cuan bien una variable dependiente puede ser estimado de una combinación de variables independientes (un número entre -1 y 1).

Ecuaciones de Regresión = Métodos estadísticos que se desarrollan y utilizan para relacionar dos o más variables.

SEE = Standard Error of Estimate (error estándar del estimado); una medida de la precisión que poseen las predicciones realizadas mediante el uso de una ecuación de regresión.

VO₂máx = Tasa del consumo de oxígeno máximo.

FÓRMULAS

Ecuaciones de Regresión para la Predicción del Consumo de Oxígeno Máximo:

Varones No Entrenados:

VO₂máx (L • min^-1) = (0.046 x talla en cm) - (0.021 x edad en años) - 4.31

Mujeres No Entrenadas:

VO₂máx (L • min-¹) = (0.046 x talla en cm) - (0.021 x edad en años) - 4.93

Varones Entrenados Aeróbicamente:

VO₂máx (L • min^-1) = (27.387 x MC en kg) + (26.634 x talla en cm) - (27.572 x edad en años) + (26.161 x duración del entrenamiento físco en horas por semana) + (114.904 x intensidad del entrenamiento físco utilizando la Escala de Borg) + (506.752 x logaritmo natural de años de entrenamiento - 4609.791

PROPÓSITO

El propósito de este laboratorio e proveer un expreriencia cuantitativa de cómo estimar la capacidadaeróbica de la poblacióngeneral ode atletas que entrenn aeróbicamente.

EQUIPO Y MATERIALES

1. Calculadora
2. Lápiz
3. Papel

PROCEDIMIENTO

Los estudiantes deben de registrar la información de abajo en la Hoja para la Colección de los Datos Individuales localizada al final de esta actividad práctica.

1. Determine su talla (o estatura) en centímetros (cm), su masa corporal (MC o peso del cuerpo) en kilogramos (kg) y su edad en años.

2. Refiérase a la Escala de Borg para la Percepción del Esfuerzo conducente a estimar la intensidad de entrenamiento físico típico empleando el siguiente enunciado (Malek et al., 2004; Malek et al., 2005): "Indicado, en general, la intensidad a la cual se realiza tu régimen de ejercicio." Durante un ejercicio, o sesión de entrenamiento físico-deportivo, el competidor puede establecer la percepción del esfuerzo, es decir, cuán fuerte o agotador se siente esta actividad de entrenamiento físico. La percepción de tal esfuerzo se siente como un nivel de tensión o fatiga a nivel de los músculos esqueléticos, una sensación de respiración agitada (o incomodidad al respirar) o molestia en el pecho. Todo trabajo físico requiere algún tipo de esfuerzo, aún cuando sea mínimo. Por ejemplo, esto ocurre al moverse despacio o caminar lento. La escala para la percepción del efuerzo se puede acceder mediante el siguiente hipervínculo: http://saludmed.com/labs/borgscale.pdf

3. Establezca la duración del entrenamiento físico-deportivo empleando la pregunta que sigue (Malek et al., 2004; Malek et al., 2005). "¿Cuántas horas por semana tu entrenas."

4. Registre la cantidad de años que se ha entrenado empleando la siguiente pregunta (Malek et al., 2004; Malek et al., 2005).: "Por cuanto tiempo te has entrenado consistentemente, siempre que la ausencia de entrenar no haya sido mayor de un mes."

5. Determine el logaritmo natural (LN) con respecto a los años de entrenamiento. Para esto, establezca los años de entrenamiento del sujeto y luego estime su "LN," o función logarítmica natural. Para esto, emplee una calculadora. También, puedes hacer una búsqueda en el web escribiendo en el motor de búsqueda" ¿Cuál es el logaritmo natural de ______?" En este llena blanco, inserte los años de entrenamiento.

6. Determine el VO2máx en L • min-1 o mL • min-1.

7. Calcule el VO2máx en mL • kg-1 • min-1 empleando la ecuación que se revela abajo.

8. Identifique categoría/clasificación o nivel de aptitud aeróbica. Emplee las normas descritas en la Tabla 1 a la Tabla 4 que se describe en el siguiente hipervínculo: http://saludmed.com/labs/tabsclasfaerobic.pdf

CÁLCULOS

En este segmento del experimento se exhiben las ecuaciones requeridas para las estimaciones predictivas. También se presenta un ejemplo.

ECUACIONES

Varones No Entrenados (Jones et al., 1985):

VO2máx (L • min-1) = (0.046 x talla en cm) - (0.021 x edad en años) - 4.31
R (coeficiente de correlación múltiple) = 0.87
SEE = 0.458 L • min-1

Mujeres No Entrenadas (Jones et al., 1985):

VO2máx (L • min-1) = (0.046 x talla en cm) - (0.021 x edad en años) - 4.93
R (coeficiente de correlación múltiple) = 0.87
SEE = 0.458 L • min-1

Varones Entrenados Aeróbicamente* (Malek et al., 2005):

VO2máx (L • min-1) = (27.387 x MC en kg) + (26.634 x talla en cm) - (27.572 x edad en años) + (26.161 x duración del entrenamiento físco en horas por semana) + (114.904 x intensidad del entrenamiento físco utilizando la Escala de Borg) + (506.752 x logaritmo natural de años de entrenamiento - 4609.791
R (coeficiente de correlación múltiple) = 0.82
SEE = 378 L • min-1

Mujeres Entrenadas Aeróbicamente* (Malek et al., 2004):

VO2máx (L • min-1) = (18.528 x MC en kg) + (11.993 x talla en cm) - (17.197 x edad en años) + (23.522 x duración del entrenamiento físco en horas por semana) + (62.118 x intensidad del entrenamiento físco utiliando la Escala de Borg) + (278.262 x el logaritmo natural de años de entrenamiento) - 1375.878
R (coeficiente de correlación múltiple) = 0.83
SEE = 247 L • min-1

*Se define a un individuo "entrenado aeróbicamente" como aquel que ha participado en ejercicios aeróbicos continuos por tres o más sesiones por semana duranter un mínimo de1 hora por sesión, por lo menos los pasados 18 meses (Malek et al., 2004; Malek et al., 2005).

RESULTADOS

EJEMPLO DE CÁLCULOS EMPLEANDO LAS ECUACIONES DE ARRIBA

Varon Entrenado Aeróbicamente*:

DADO:

Talla = 180 cm
MC = 80 kg
Edad = 25 años
Intensidad del entrenamiento = 15
Duración del entrenamiento = 6 h • sem-1
Años de entrenamiento = 8: logaritmo natural de 8 = 2.08

CONOCIDO:

VO2máx (L • min-1) = (27.387 x MC en kg) + (26.634 x talla en cm) - (27.572 x edad en años) + (26.161 x duración del entrenamiento físco en horas por semana) + (114.904 x intensidad del entrenamiento físco utilizando la Escala de Borg) + (506.752 x logaritmo natural de años de entrenamiento - 4609.791

SOLUCIÓN:

Basado en la ecuación de regresión de arriba, tenemos que:

27.387 x 80 = 2190.96
más 26,634 x 180 = 6985.08
menos 27.572 x 25 = 6295.78
más 26.161 x 6 = 6452.75
más 114.904 x 15 = 8176.31
más 506.752 x 2.08 = 9230.35
menos 4609.791 = VO2máx (mL • min-1) = 4620.56 mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = 4620.56/80 = 57.76 mL • kg-1 • min-1

La clasificación/categoria de la aptitud aeróbica según las tablas es:

Tabla 1 = Alto
Tabla 2 = Superior
Tabla 3 = Muy Alto
Tabla 4 = Alto

Mujer No Entrenada:

DADO:

Talla = 166 cm
MC = 59 kg
Edad = 22 años

CONOCIDO:

VO2máx (L • min-1) = (0.046 x talla en cm) - (0.021 x edad en años) - 4.93

SOLUCIÓN:

Basado en la ecuación de regresión de arriba, tenemos que:

0.046 x 166 = 7.64
menos 0.021 x 22 = 7.18
menos 4.93 = VO2máx (L • min-1) = 2.25 L • min-1
VO2máx (mL • min-1) = 2.25 x 1000 = 2250 mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = 2250 / 59 = 38.14 mL • kg-1 • min-1

La clasificación/categoria de la aptitud aeróbica según las tablas es:

Tabla 1 = Sobre el Promedio
Tabla 2 = Excelente
Tabla 3 = Promedio
Tabla 4 = Bueno

HOJA PARA LA COLECCIÓN DE LOS DATOS

Talla = _____ cm, intensidad del entrenamiento (de la escala de Borg) = ____, años de entrenamiento = _____
MC = ______ kg, duración del entrenamiento = _____ hr • sem-1, logaritmo natural de años de entrenamiento = _____

ECUACIONES:

Varón No Entrenado:

0.046 x talla = ______________
menos 0.021 x edad = _________
menos 4.31 = VO2máx (L • min-1) = ____________________________ L • min-1
VO2máx (mL • min-1) = _________________ x 1000 = ____________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________________ / MC = ________________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

Mujer No Entrenada:

0.046 x talla = ______________
menos 0.021 x edad = _________
menos 4.93 = VO2máx (L • min-1) = ____________________________ L • min-1
VO2máx (mL • min-1) = _________________ x 1000 = ____________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________________ / MC = ________________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

Varón Entrenado Aeróbicamente:

27.387 x MC = ______________
más 26.634 x talla = ______________
menos 27.572 x edad = _____________
más 26.161 x duración del entrenamiento = _______________
más 114.904 x intensidad del entrenamiento = ____________
más 506.752 x logaritmo natural de años de entrenamiento = _________________
menos 4609.791 = VO2máx (mL • min-1) = ____________________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________________ / MC = ________________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

Mujer Entrenada Aeróbicamente:

18.528 x MC = ______________
más 11.993 x talla = ______________
menos 17.197 x edad = _____________
más 23.522 x duración del entrenamiento = _______________
más 62.118 x intensidad del entrenamiento = ____________
más 278.262 x logaritmo natural de años de entrenamiento = _________________
menos 1375.878 = VO2máx (mL • min-1) = ____________________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________________ / MC = ________________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

ACTIVIDADES ADICIONALES

OTROS ESTUDIOS DE CASO:

1. Dado los datos que siguen: (a) calcula VO2máx en L • min-1, mL • min-1 y mL • kg-1 • min-1; (b) determina la clasificación de la aptitud aeróbica del individuo basado en las tablas (1 a la 4)

Varón No Entrenado:

Talla = 175 cm
MC = 78 kg
Edad = 30 años

VO2máx (L • min-1) = _________________ L • min-1
VO2máx (mL • min-1) = ________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

2. Dado los siguientes datos: (a) calcula VO2máx en mL • min-11 y mL • kg-1 • min-1; (b) determina la clasificación de la aptitud aeróbica del individuo basado en las tablas (1 a la 4)

Mujer Entrenada Aeróbicamente:

Talla = 169 cm
MC = 65 kg
Edad = 27 años
Intensidad del Entrenamiento = 14
Duración del Entrenamiento = 9 hr • sem-1
Años deEntrenamiento = 6

VO2máx (mL • min-1) = ________________ mL • min-1
VO2máx (mL • kg-1 • min-1) = _________ mL • kg-1 • min-1

Categoría de la aptitud aeróbica:

Table 1 = _______________
Table 2 = _______________
Tabla 3 = _______________
Tabla 4 = _______________

INTERPRETACIÓN: PREGUNTAS DE DISCUSIÓN

1. ¿Cuáles son los ejemplo de los errores más comunes que pueden ocurrir durante la administración de este laboratorio

2. Identifique las posibles fuentes de error en este laboratorio

3. Evalúa el grado práctico que posee este laboratorio se se emplear en el campo de trabajo

4. Investigue el valor de la confiabilidad y la validez de este laboratorio mediante los recursos académicos que se encuentran en el web, artículos de revistas arbitradas profesionales y otras fuentes confiables.

REFERENCIAS

Investigaciones Científicas Originales:

Jones, N. L., Makrides, L., Hitchcock, C., Chypchar, T., & McCartney, N. (1985). Normal standards for an incremental progressive cycle ergometer test. American Review of Respiratory Disease,131(5), 700–708. doi:10.1164/arrd.1985.131.5.700

Malek, M. H., Housh, T. J., Berger, D. E., Coburn, J. W., & Beck, T. W. (2004). A new non-exercise based VO2max equation for aerobically trained females. Medicine and Science in Sports and Exercise, 36(10), 1804–1810. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/8134537_A_new_nonexercise-based_VO2max_equation_for_aerobically_trained_females

Malek, M. H., Housh, T. J., Berger, D. E., Coburn, J. W., & Beck, T. W. (2005). A new non-exercise based VO2max prediction equation for aerobically trained men. The Journal of Strength and Conditioning Research, 19(3), 559–565. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/278234941_A_new_non-exercise-based_Vo2_max_prediction_equation_for_aerobically_trained_men

Libros de Experimentos para la Implementación de Laboratorios Prácticos en los Cursos de Fisiología del Ejercicio:

Housh, T. J., Cramer, J. T., Weir, J. P., Beck, T. W., & Johnson, G. O. (2016). Laboratory manual for exercise physiology, exercise testing, and physical fitness (pp. 58-63). New York, NY Routledge, an imprint of the Taylor & Francis Group, an informa business..

Libros:

De

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