Aportaciones al estudio de la oxigenación muscular durante el ejercicio físico mediante espectrometría de infrarrojo cercano

Abstract

Objetivos Determinar la influencia del género, de los factores antropométricos y ergoespirométricos en la oxigenación muscular de cuádriceps y gemelos obtenida mediante NIRS en jóvenes adultos. Además, analizar las diferencias de SmO2 de los músculos cuádriceps e isquiosurales, en varias fases de una prueba de esfuerzo máximo según el sexo. Así como analizar los valores de SmO2 obtenidos en varias fases durante una prueba de esfuerzo máximo, en un grupo de atletas recreativos mayores de 45 años que practican Marcha Nórdica. Metodología Se ha dividido la metodología en tres bloques. Cada bloque corresponde a un objetivo, en el que se ha descrito a una población diferente y un método propio. Para el primer y segundo bloque, la muestra se compuso de estudiantes de la Universidad de Murcia y para el tercero, un grupo de atletas adultos recreativos. Se ha detallado una metodología común a estos tres bloques, disponiendo a los sujetos, según el estudio, varios dispositivos Humon Hex® en los músculos gemelos, cuádriceps e isquiosurales, para recoger la saturación muscular de oxígeno (SmO2) durante una prueba de esfuerzo. En cada estudio se realizó un protocolo específico. Por un lado, el primer y segundo objetivo ejecutaron una prueba de esfuerzo en un tapiz rodante (modelo run7411) con un protocolo continuo y progresivo en rampa. De cara al tercer objetivo se efectuó un protocolo en rampa de Bruce modificado. Igualmente, se monitorizó de manera continua el registro electrocardiográfico con un electrocardiógrafo Cardioline® y se midió el consumo máximo de oxígeno (VO2 max (Metalyzer 3B)). Además, se recogieron datos correspondientes a la valoración antropométrica y composición corporal para relacionarlos con los valores de SmO2. Resultados - La SmO2 presenta una relación negativa con el porcentaje graso, es decir, a mayor porcentaje de grasa, menor SmO2 y este es mayor en las mujeres. - En el momento del esfuerzo máximo, existen diferencias significativas entre hombres y mujeres en la SmO2 del músculo isquiosural (p<0,05). Además, Las correlaciones entre valores de SmO2 y variables antropométricas muestran que el pliegue del muslo se correlaciona de forma negativa con las saturaciones de ambos músculos en el momento del máximo esfuerzo, así mismo el contorno del muslo también lo hace con la SmO2 de los isquiosurales. - El valor de la SmO2 presenta una relación negativa con la frecuencia cardiaca (FC) y VO2, disminuyendo durante el ejercicio. Conclusiones - La evaluación de la SmO2 de los sujetos en el primer estudio está influenciada tanto por la ubicación del dispositivo como la masa grasa y con mayores diferencias entre varones y mujeres en los gemelos. - Se muestra una relación inversa con la grasa del sujeto y la SmO2. Además, esta última es diferente en los isquiosurales para hombres y mujeres en el momento de esfuerzo máximo. - La evolución de la SmO2 es opuesta a la de la FC y a la del VO2, disminuyendo durante el ejercicio y aumentando en la recuperación.

Objectives To determine the influence of gender, anthropometric and ergo-spirometric factors on muscle oxygenation of quadriceps and twins obtained by NIRS in young adults. In addition, to analyze the differences in SmO2 of quadriceps and hamstrings muscles, in several phases of a maximum effort test according to sex. As well as to analyze the SmO2 values obtained in several phases during a maximum effort test, in a group of recreational athletes over 45 years old who practice Nordic Walking. Methodology The methodology has been divided into three blocks. Each block corresponds to an objective, in which a different population and its own method have been described. For the first and second blocks, the sample was composed of students from the University of Murcia and for the third, adult recreational athletes. A common methodology to these three blocks has been detailed, placing the subjects, according to the study, with various Humon Hex® devices in the twin, quadriceps and hamstrings muscles, to collect muscular oxygen saturation (SmO2) during a stress test. A specific protocol was used in each study. The first and second objectives executed a stress test on a treadmill (model run7411) with a continuous and progressive ramp protocol. Meanwhile, objective three performed a modified Bruce ramp protocol. Likewise, the electrocardiographic recording was continuously monitored with a Cardioline® electrocardiograph and the maximum oxygen consumption (VO2 max (Metalyzer 3B)) was measured. In addition, data corresponding to anthropometric assessment and body composition were collected and related to SmO2 values. Results - SmO2 has a negative relationship with the fat percentage, that is, the higher the percentage of fat, the lower the SmO2 and this is higher in women. - At the time of maximum effort, there are significant differences between men and women in the SmO2 of the ischiosural muscle (p<0.05). In addition, the correlations between SmO2 values and anthropometric variables show that the thigh crease is negatively correlated with the saturations of both muscles at the moment of maximum effort, likewise the thigh contour also correlates with the SmO2 of the ischiosurals. - The SmO2 value presents a negative relationship with the heart rate and oxygen consumption, decreasing during exercise. Conclusions - The SmO2 assessment of the subjects in the first study is influenced by both the location of the device and the fat mass and with greater differences between males and females in the twins. - An inverse relationship with the subject's fat and SmO2 is shown. In addition, the latter is different in the ischiosurals for men and women at the time of maximum effort. - The evolution of SmO2 is opposite to that of heart rate and oxygen consumption, decreasing during exercise and increasing in recovery.