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Elementos básicos de control fisiológico del alumno
de Educación Física. Vo2 máx, capacidad vital y aeróbica

   
* Doctor en Educación Física
Master en Psicología de la actividad física y el deporte.
** Catedrática de E.U. de Didáctica de la
Educación Física de la Universidad de Jaén.
Directora del Departamento de Didáctica
de la expresión musical, plástica y corporal.
Facultad de Humanidades y
Ciencias de la Educación
 
 
Emilio J. Martínez López*
María Luisa Zagalaz Sánchez**

emilio2000@paidotribo.com
(España)
 

 

 

 

 
Resumen
    En el campo de la Educación Física son múltiples las variables que se deben manejar. Cualquier otra área de conocimiento tiene mucho más concretada su acción educativa, y desde luego, poco tiene en cuenta la estructura física y de salud del individuo.
    Aunque todavía no totalmente reconocido, partimos de un cometido de mayor complejidad, no solamente encauzar un programa repleto de objetivos y contenidos asequibles para unos e insalvables para otros, hilando durante todo el proceso un plan de evaluación lo más objetivo y adaptable a las características somáticas de los individuos; sino que durante el camino y a cada momento, hemos de priorizar y garantizar la salud e integridad física de nuestros alumnos.
    El objeto de este artículo es facilitar algunos aspectos y consideraciones fisiológicas, que aún no siendo evaluables, son indispensables para la información y prevención de riesgos para la salud.
    Palabras clave: Capacidad vital. Capacidad aeróbica. Pulsaciones. Dieta. Educación Física. Nutrición. Vo2máx.
 

 
http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 9 - N° 62 - Julio de 2003

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Introducción

    En el alumno adolescente la duración e intensidad del ejercicio puede afectar en gran medida a los órganos locomotores, tanto desde el punto de vista morfológico como bioquímico.

    Las prácticas de entrenamiento producen efectos a nivel muscular, aumentando la fuerza contráctil del músculo, la circulación periférica se ve aumentada favoreciendo el riego sanguíneo y el sistema nervioso central permite de forma más favorable la coordinación general.

    La capacidad contráctil de las fibras de cada sujeto y su mayor rendimiento están supeditados en gran medida a los caracteres genéticos, pues cada individuo nace con un cierto número fijo de fibras musculares y una tipología que, según el caso, intervendrá en mayor o menor medida en la capacidad motriz.

    Toda actividad física demanda oxigeno. Cuando el oxigeno consumido durante el ejercicio es menor o igual al torrente circulatorio se dice que el trabajo es aeróbico; existe por tanto un equilibrio entre el aporte y el consumo de oxigeno.

    En el entrenamiento de un músculo se debe tener presente el objetivo del entrenamiento. Debemos tener en cuenta, que en función de la duración del esfuerzo intervienen diferentes procesos fisiológicos para aportar energía. Los esfuerzos breves dependen prioritariamente de procesos anaeróbicos. En los esfuerzos prolongados los procesos aeróbicos desempeñan un papel fundamental.

    Hay que tener en cuenta que el corazón del niño va aumentando de tamaño de forma paralela al del resto de sus dimensiones corporales, en especial respecto al peso. Existe un crecimiento acelerado desde el nacimiento hasta la pubertad, durante la cual el desarrollo es menor. Caso de que no exista entrenamiento físico intenso el volumen del corazón permanece ya invariable a partir de los 14 años en las niñas y de los 16 en los varones.

    Por su menor volumen el corazón del niño, antes de la pubertad, presenta valores muy inferiores respeto del volumen de sangre que es capaz de expulsar en cada latido. Por ello, para mantener niveles adecuados de gasto cardíaco -volumen minuto cardíaco- (VMC) conforme a las necesidades, tanto en condiciones de reposo como durante la actividad física, la frecuencia cardíaca (FC) es muy elevada, tanto más cuanto menor es la edad y especialmente en las niñas. Por estas características particulares la respuesta cardiovascular en el niño y el adolescente presenta aspectos diferenciales destacables respecto del adulto.

    Por el contrario el comportamiento aeróbico del adolescente es comparable al del adulto, y aunque en ocasiones se ha creído erróneamente que la capacidad del adolescente para realizar trabajo "continuado o de duración" es superior a la del adulto ocurre que, frente a un trabajo de potencia relativa similar, el niño prima sus posibilidades aeróbicas (por su menor capacidad anaeróbica), aunque ello no significa que las posibilidades aeróbicas de las que dispone puedan en términos relativos ni absolutos, ser superiores a las del adulto.

    A medida que el alumno se acerca a la pubertad (11 a 16 años), estas diferencias van haciéndose menos importantes de forma que en el transcurso de la misma, el comportamiento metabólico frente al ejercicio es muy similar al del adulto joven.

Máximo de O2 (vo2 máx.)

    El consumo máximo de O2 es la mayor cantidad de oxígeno que un individuo puede utilizar durante un trabajo físico y respirando aire atmosférico.

    De una forma sencilla, el VO2 (consumo de oxígeno) es igual al volumen de oxígeno inspirado por minuto menos el volumen de oxigeno expirado por minuto.

VO2 = VI O2 - V E O2

    De forma generalizada se considera que el nivel esencial de VO2 máx. determinará el límite del potencial de desarrollo y que la intensidad y duración del ejercicio interviene en el grado de desarrollo. No obstante siendo muy importante el VO2 máx. Bullard, citado por Alvarez del Villar, afirma que "no existe una correlación exacta entre este y el rendimiento. A menudo el VO2 de un deportista puede ser alto y, sin embargo sus rendimientos mediocres, señalando las influencias de otros factores menos objetivables". Esto es debido a que el VO2 máx. de un individuo está asociado a una acumulación de ácido láctico; en este sentido el mayor o menor rendimiento puede verse afectado por el umbral anaerobio del individuo, de forma que durante una carrera un sujeto con menor VO2 máx. puede tener un mayor rendimiento que otro, simplemente porque dispone de un mayor umbral anaeróbico.

    Debemos saber que sobre todo en pruebas de resistencia, el rendimiento de un alumno no está solamente relacionado con un buen VO2 máx. ya que paralelamente cada uno puede, utilizando un determinado VO2 máx. , acumular una mayor o menor cantidad de ácido láctico.

    Como referencia tras el control del alumno sobre el aumento medio del VO2 máx., según Fox, en individuos, después de entrenar de 8 a 16 semanas el VO2 máx. varía entre el 5 y el 15% con cambios individuales que llegan hasta el 20 o 25%. Así un hombre entrenado que presenta un valor medio de VO2 máx.. de 50 mil/kg de peso y por minuto, puede esperar que entrenamiento acreciente su VO2 máx.. hasta alrededor de 60 mil/kg. x min. y una mujer que comience con el valor medio, es decir 40 ml/kg x min. puede esperar un aumento de hasta 48 mil/kg. x min.

    Ruiz Pérez (1987) en su estudio sobre el desarrollo motor consigue una recopilación de autores, nombrados a continuación, que apoyan el trabajo de larga duración de resistencia cardiovascular en estas etapas. <> (Mandel,1984; Karpovich,1979; Corbin, 1980; Astrand,1977). Existen otros autores como Dien que indican que las prácticas de larga duración, en edades tempranas deben estar reducidas a 9 - 10 min. para a partir de la pubertad ir aumentando progresivamente.

    Sí es cierto que casi todos los autores coinciden en que la existencia de algún perjuicio más bien viene dado siempre por la intensidad que por la duración del ejercicio.

Estimación del consumo máximo de oxigeno (VO2 máx.) del alumno

    La determinación del VO2máx ha sido estudiada desde muchos puntos de vista. Debido a la dificultad instrumental que implica su correcta medición han proliferado autores con el ánimo de predecir y estimar, de la forma más correcta, el VO2 máx. del individuo.

    Podemos aproximar el consumo máximo de oxigeno (VO2 máx.) de cada alumno atendiendo a la ecuación de Howald, basada en el test de Cooper (carrera continua durante 12 minutos).

    Tras finalizar la prueba debemos multiplicar la distancia métrica obtenida por 0,02 y restar al resultado 5,4. La cifra obtenida corresponde a los mililitros de consumo de oxígeno (VO2 máx ), que multiplicaremos por los kilogramos de peso del sujeto y por el número de minutos corridos.

Ejemplo: Un alumno que consiga recorrer una distancia, al acabar la prueba, de 2.800 m. Obtendrá una puntuación de 39.468. dado que:

(2.800 m. X 0.02) - 5.4 = 50.6

    Si multiplicamos este resultado por 65 kg. de peso del alumno y por 12 min. de duración de la prueba, obtendremos la siguiente puntuación:

50.6 x 65 kg. x 12min. = 39.468

    Si consultamos el valor resultante en la tabla de la fig. nº 2, y teniendo en cuenta que el sexo del corredor es masculino observamos que, al resultado de 39.468, le corresponden 26 puntos. Además podemos observar cifras diferenciadas por sexo con una valoración en puntos de cero a cien. Si bien estos valores no son adaptables según edades, al profesor le pueden servir como aproximación para realizar una estimación comparativa sobre el consumo máximo de O2 de cada alumno.

Nota: Los diversos autores que han puesto en práctica esta ecuación, le asignan un coeficiente de validez de entre: r = 0,24 y 0,94



Fig. nº2 - Tabla de puntuación asociada a valores de VO2 máx. en ml/kg/min, tras la ejecución del test de Cooper (12 min.).(Datos de J. M. Ballesteros: "Valoración de la Condición Física por medio de test". (1996).

El Consumo Máximo de oxigeno (VO2 máx.) en el niño

    Es importante tener en cuenta que el niño presenta, especialmente a edades tempranas, valores de VO2 máx. relativamente inferiores a los del adulto. Existen diversas interpretaciones, por un lado un menor contenido relativo de hemoglobina circulante por la sangre (aproximadamente sólo el 80% de la circulante en el adulto), que supone una menor capacidad de fijación y de transporte por la sangre del O2 . También es posible que influya la edad del individuo, de hecho, al analizar valores de VO2 máx. en niños de edades distintas pero de idéntico peso corporal y dimensiones, se obtienen valores superiores en los grupos de mayor edad.

    Ruiz Pérez analiza los perjuicios que la inactividad puede provocar en organismos infantiles, y apunta valores de VO2 máx. que no difieren en gran medida de los anteriormente vistos, anotando que: <2 máx. puede llegar hasta 60 mil/min./kg., mientras que la media ( X ) no sobrepasa los 45 mil/min./kg>>.

Valoración de la Capacidad Aeróbica

    La Capacidad Aeróbica viene a expresar la suficiencia del corazón y del sistema vascular para transportar oxígeno a los músculos que trabajan, permitiendo las actividades que implican a grandes masas musculares durante un periodo prolongado de tiempo.

    La capacidad aeróbica está directamente relacionada con el VO2 máx del individuo. Además es importante diferenciar su valoración en términos absolutos que representa el total de oxigeno consumido en el cuerpo por minuto, (nº de litros por minuto), y en términos relativos que representa el consumo de oxígeno requerido para mover un kilogramo de peso corporal por minuto (mililitros por minuto y por kilogramos de peso del individuo).

Ejemplo:

    Si dos individuos tienen el mismo VO2 máx. que corresponde a 4 litros por minuto, pero uno de ellos pesa 60 kg. y el otro 70 kg., tenemos que deducir que el primero dispondrá de una mayor capacidad aeróbica, ya que contará con el mayor consumo de oxigeno relativo de 66 ml. x kg. x min. frente a 57 ml. x kg. x min. del segundo.

    En la figura nº 3, se aprecia una escala cualitativa sobre la capacidad aeróbica de individuos jóvenes.

Fig. Nº 3. Cuadro de nivel de capacidad aeróbica para valores de VO2 máx.
expresados en ml.kg.min. Fuente: García Manso y col. (1996).

Capacidad Vital (CV )

    La Capacidad Vital es la cantidad máxima de aire que puede espirarse forzadamente desde los pulmones después de una inspiración máxima.

    Aunque existen medios más o menos complejos para realizar la medición de las capacidades pulmonares, si bien se necesita algún material y mucho tiempo, sobre todo, cuando se trata de precisar esta medida en muchos alumnos.

    G. Fisher y col (1996) realizan un estudio sobre la predicción de volúmenes y capacidades pulmonares, uno de los cuales se basa en la investigación de Baldwin, que intenta pronosticar la capacidad vital de un individuo a partir de ecuaciones de regresión.

    A continuación se presenta una predicción de la Capacidad vital según la ecuación de Baldwin.

Hombres:

CV (ml) = [27,63 - (0,112 x edad)] x estatura (cm)

Mujeres:

Cv (ml) = [21,78 - (0,101 x edad)] x estatura (cm)

El resultado final se expresa en ml.

Ejemplo de pronóstico de Capacidad Vital para un alumno de 16 años, sexo masculino y una altura de 1,65 cm:

CV (ml) = [27,63 - (0,112 x 16)] x 165 = 25,508 x 165 = 4.208,8 ml.

Control de la Frecuencia Cardiaca (fc)

    Un aspecto a destacar que siempre se cuestiona el profesional de educación física es determinar el nivel adecuado de intensidad en las clases y entrenamientos. No existe una forma ideal de determinar que intensidad se adapta mejor a cada uno de nuestros alumnos pero se ha demostrado que en programas de resistencia, un punto de partida y que es aplicable a la mayor parte de los deportistas consiste en trabajar a un nivel suficiente para elevar la frecuencia cardiaca a un valor situado entre el 85 y el 90% del nivel máximo. Teniendo esto en cuenta, un alumno de 16 años con una frecuencia cardiaca máxima de 200 latidos/min., podría ejercitarse a 170 pulsaciones/minuto, que se obtiene como resultante de trabajar a un 85% del su nivel máximo.

0,85 X 200 = 170 p/m

    Para actividades que impliquen "sprint" o velocidad en tiempos de corta duración, la frecuencia cardiaca máxima durante la actividad puede superar, a estas edades, las 180 - 190 p/m.

    Existen otras ecuaciones para determinar la frecuencia cardiaca máxima de un sujeto. Está muy extendido el procedimiento siguiente:

  • Frecuencia cardíaca máxima = 220 - edad

    El resultado de aplicar la anterior ecuación expresaría que la frecuencia cardiaca máxima de un individuo de 20 años de edad sería de 200 pulsaciones por minuto.

220 - 16 = 200 p/m

    Aunque es bueno conocer algunas de estas aproximaciones, debemos saber que la anterior ecuación no es rigurosamente aplicable a las edades inferiores a 20 años, ya que en la adolescencia es comúnmente superable las 200 pulsaciones/minuto.

    Según Astrand una ayuda para determinar si la carga de trabajo de resistencia ha sido máxima o casi máxima es empleando la Frecuencia Cardiaca durante el trabajo, esta no debe diferir en más de 10 lat./min. de la Frecuencia Cardiaca máxima del individuo.

    Todo profesor debe diferenciar al alumno entrenado y no entrenado. En alumnos no entrenados un ejercicio que requiera un consumo de oxígeno que no supere el 50% de su máximo, y repetido de dos a tres medias horas por semana, aumentará gradualmente el consumo de oxigeno, o posteriormente un entrenamiento a un nivel del 80% del VO2 máx. puede inducir a un buen efecto.

  • ¿Cómo tomar la frecuencia cardiaca?

    Es importante que el profesor instruya a sus alumnos en cómo y cuando tomar su pulso. Este se puede averiguar colocando la palma de la mano directamente sobre el corazón o palpando la arteria radial (en la muñeca) o la arteria temporal (frente al oído). No es recomendable tomar el pulso en la arteria carótida (cuello), pues la presión producida por la palpación puede originar una reducción considerable de la frecuencia cardíaca y ocasionalmente anormalidades cardíacas.

  • Frecuencia Cardiaca durante el ejercicio

    No es posible tomar de una forma manual el pulso durante el ejercicio, pero, si obtenemos una lectura inmediata tras la ejecución del ejercicio en intervalos de 6 a 10 segundos, podemos obtener un indicador razonable de lo que era la frecuencia cardiaca durante el ejercicio (siempre teniendo en cuenta que se multipliquen los latidos en el caso de 6 seg. por diez y en el caso de 10 seg. por seis para convertir la frecuencia cardiaca en latidos/min).

    Por otra parte, desde hace mucho tiempo se ha establecido que los individuos que poseen una considerable resistencia suelen tener un ritmo cardiaco lento en reposo. El entrenamiento habitual permitirá al alumno lograr un cierto volumen cardiaco en reposo, del mismo modo que durante el trabajo, con una frecuencia cardiaca lenta y un gran volumen sistólico, lo cual mejora la economía del músculo cardiaco en lo referente al requerimiento de energía y de oxigeno.

  • Frecuencia Cardiaca en reposo

    Registrar la frecuencia cardíaca en reposo del alumno es tan importante como su comprobación durante el ejercicio y la recuperación, ya que estos suministran un medio de evaluar a la vez el programa de entrenamiento y el proceso durante todo el curso.

    Para realizar el control de pulsaciones en reposo, el alumno debe de contar el número de latidos que siente en 15 seg. y multiplicar esa cifra por cuatro, para obtener una estimación precisa de la frecuencia cardiaca en latidos/min.

    Después de un período de entrenamiento la frecuencia cardiaca de reposo (específicamente, tomada antes de levantarse de la cama por la mañana) debería de disminuir durante la temporada; si esto no ocurre o si el pulso aumenta de forma repentina desde un nivel anterior bajo, podemos pensar en la existencia de un problema médico o emocional del alumno.

    En todo caso, debemos prestar especial atención al alumno con una frecuencia cardiaca poco común para determinar la causa.


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