Artículo de revisión
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Recepción: 30 Enero 2018
Aprobación: 19 Diciembre 2018
Publicación: 15 Marzo 2019
DOI: https://doi.org/10.21676/2389783X.2750
Resumen: La variabilidad de la frecuencia cardiaca es un método no invasivo para evaluar la respuesta del sistema nervioso autónomo sobre el sistema cardiovascular; evalúa la capacidad de recuperación del sistema cardiovascular como respuesta al ejercicio físico. El análisis de los índices de la variabilidad de la frecuencia cardiaca refleja la respuesta autonómica cardiovascular a las diferentes cargas de entrenamiento. Esta revisión temática muestra las conclusiones y los protocolos de evaluación utilizados para controlar y evaluar el entrenamiento en atletas. La variabilidad de la frecuencia cardiaca fue analizada por los métodos de dominio tiempo y frecuencia. La búsqueda se realizó en las bases de datos de SCOPUS, PubMed y el motor de búsqueda Google Académico, utilizando las palabras clave “heart rate variability”, “athletes” y “cardiac autonomic modulations”. Los artículos seleccionados tuvieron como población objeto de estudio atletas de nivel competitivo de diferentes deportes. En conclusión, La evaluación de la variabilidad de la frecuencia cardiaca permite determinar la adaptación o inadaptación a las cargas de entrenamiento, programar el volumen y la intensidad adecuada de la carga de entrenamiento, supervisar el rendimiento a lo largo de los periodos de entrenamiento y monitorear el estado de forma deportiva durante los campeonatos en todos los deportes.
Palabras clave: atleta, ejercicio, sistema nervioso autónomo, sistema cardiovascular.
Abstract: The heart rate variability is a non-invasive method to evaluate the response of the autonomic nervous system on the cardiovascular system; it assesses the recovery capacity of the cardiovascular system in response to physical exercise. The analysis of heart rate variability indices reflects the autonomic response to the different training loads. This thematic review shows the conclusions and evaluation protocols used to control and evaluate athletic training. The heart rate variability was analyzed by the time and frequency domain methods. The search was made in the databases of SCOPUS, PubMed and the Google Scholar search engine, using the keywords "heart rate variability", "athletes" and "cardiac autonomic modulations". The selected articles had as their target population athletes of competitive level of different sports. In conclusion, the evaluation of heart rate variability allows to determine the adaptation or non-adaptation to the training loads, to programme the appropriate volume and intensity of the training load, to supervise the performance throughout the training periods and monitor the performance sports during the championships.
Keywords: Athlete, Autonomic Nervous System, Exercise, Cardiovascular System.
INTRODUCCIÓN
La variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC) es la variación en tiempo (milisegundos) entre latido y latido cardiaco; refleja la respuesta del sistema nervioso autónomo (SNA) sobre el sistema cardiovascular. Por ejemplo, cuando de hace ejercicio aumentan los latidos cardiacos por minuto, esto es debido a la acción de la noradrenalina liberada por la estimulación de los nervios simpáticos que inervan de forma abundante el corazón y los vasos sanguíneos. Así mismo, cuando termina el ejercicio, los latidos cardiacos por minuto disminuyen, esto es debido a la acción de la acetilcolina liberada por los nervios parasimpáticos que inervan sobre todo las aurículas del corazón. Esta es la forma como interactúan los nervios simpáticos y parasimpáticos del SNA para controlar y regular el sistema cardiovascular, interacción que ocurre durante todo el día, haciendo que el tiempo transcurrido entre latido y latido cardiaco varíe constantemente, variación que se conoce como VFC. Por tanto, la VFC refleja las respuestas y adaptaciones del SNA1-5.
La VFC se puede medir antes, durante y después del entrenamiento, o durante competiciones deportivas, gracias a la facilidad de los monitores cardiacos para ser ajustados al cuerpo de los atletas. Uno de estos monitores es Polar RS800cx. (o posteriores versiones), el cual mide el tiempo entre latidos cardiacos; estos tiempos (milisegundos) se analizan mediante el software “Kubios HRV” (entre otros). Este software muestra los resultados por los métodos de dominio tiempo y frecuencia utilizando los modelos matemáticos de la transformada rápida de Fourier (TRF) y modelo autorregresivo (AR).
Los métodos más conocidos y difundidos hasta ahora para analizar la VFC son los métodos de dominio tiempo y dominio frecuencia, cuyos parámetros e índices y unidades de medida tanto para uso clínico como para interpretación fisiológica fueron establecidos en 1996 por la Task Force5,7.
Los índices asociados con actividad parasimpática en el método de dominio tiempo son: Raíz cuadrada del valor medio de las sumas de las diferencias al cuadrado de todos los intervalos RR (RMSSD), porcentaje del total de los intervalos RR consecutivos que discrepan en más de 50 milisegundos entre sí (pNN50) y desviación estándar de todos los intervalos R-R normales (STD RR), este último refleja la variabilidad total. (Tabla 1).
Índices y unidades de medida dominio tiempo de la VFC
* ms=milisegundos. * R-R= intervalo entre R y R del complejo QRS de un electrocardiograma
El índice que evalúa la actividad parasimpática en el método de dominio frecuencia son las altas frecuencias expresada en hercios (HF por sus siglas en inglés)3. La actividad parasimpática es un indicador de la recuperación o intensidad del entrenamiento, asociado a un buen rendimiento atlético. (Tabla 2).
Índices y unidades de medida dominio frecuencia de la VFC
* Peak: Pico. *Power: potencia. *ms2: milisegundos al cuadrado. *%: porcentaje. *Hz: Hercios. *n.u: Unidades normalizadas.
Los índices que evalúan actividad simpática en el método de dominio frecuencia son las bajas frecuencias (LF por sus siglas en inglés), aunque este índice refleja tanto la actividad simpática como parasimpática.
La relación de bajas y altas frecuencias (LF/HF por sus siglas en inglés) es un indicativo de mala adaptación a las cargas de entrenamiento si su valor es elevado, cuando se evalúa en reposo y recuperación, reflejando el equilibrio autonómico..
Las muy bajas frecuencias (VLF por sus siglas en inglés) no están asociadas a la respuesta autonómica cardiovascular10. Los índices o parámetros de dominio frecuencia se muestran en la Tabla 2.
Los resultados de la VFC pueden variar de acuerdo con el protocolo utilizado para la evaluación, por consiguiente se debe considerar realizar la evaluación en similares condiciones, ya sea antes, durante o en la recuperación del entrenamiento, las horas del día, si es en posición sentado, decúbito supino o de pie. La duración mínima de registro de los datos debe ser 5 minutos.
Los estudios realizados sobre la VFC respecto al entrenamiento en atletas han permitido responder positivamente las dos preguntas planteadas en el 2003 por Aubert ., las cuales eran dos: primera, ¿puede la variabilidad de la frecuencia cardiaca ser usada para prescribir un óptimo entrenamiento? y segunda ¿pueden los parámetros de la VFC ser usados como factor predictivo de altos logros deportivos?. Así pues, la VFC se está convirtiendo en una herramienta cada vez más utilizada en todos los deportes para evaluación, control y predicción de logros deportivos.
Los 17 estudios descritos en la Tabla 3 brindan información relevante a los atletas, entrenadores y en general a la comunidad de ciencias del deporte, respecto al protocolo de análisis de la VFC, al periodo de entrenamiento, la duración, el volumen e intensidad del entrenamiento en que se realizó la evaluación, a la posición del cuerpo en el momento de la evaluación de la VFC y la conclusión a la que llegaron los autores en cada deporte especifico, indicando los cambios en los índices de la VFC.
Estudios relacionados VFC y evaluación del entrenamiento deportivo
Continuación
* En la columna deporte, el número que aparece hace referencia a la cantidad de atletas que hicieron parte del estudio. *ECG: Electrocardiograma. *vs: versus. *Km: kilómetros. *↑: indica mayor o incremento. *↓: indica menor, disminuyó o disminución.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los estudios de esta revisión temática sobre la VFC asociada a la evaluación en el entrenamiento deportivo se realizaron en las bases de datos de SCOPUS y PubMed, además se utilizó el motor de búsqueda Google Académico, utilizando las palabras clave “heart rate variability”, “athletes” y “cardiac autonomic modulations”. Se realizó la lectura del título a 730 estudios relacionados con las palabras clave, de los cuales se descartaron 487 una vez leído el título. Se realizó la lectura del resumen a 243 estudios y se seleccionaron 51 estudios. Los criterios de inclusión fueron: Uno, que la población objeto de estudio fueran atletas de nivel competitivo. Dos, que los protocolos de evaluación estuvieran asociados a la evaluación del entrenamiento deportivo. Tres, que el análisis de la VFC fuera realizado por los métodos de dominio tiempo y frecuencia.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los índices de dominio tiempo con mayor aplicabilidad en la evaluación del entrenamiento deportivo son: STD RR, RMSSD y pNN50. El índice STD RR o SDNN es un indicador de la variabilidad total y sus valores se incrementan producto de los programas de entrenamiento28; estos valores varían de acuerdo con la intensidad, duración y protocolo de evaluación realizada. Los atletas, por tanto, presentan una mayor VFC que los sedentarios, este incremento en la VFC se observa en los atletas principalmente al evaluarlo en reposo y en la recuperación, una vez terminado el ejercicio. Una mayor VFC refleja un adecuado funcionamiento de las vías simpáticas y parasimpáticas sobre el sistema cardiovascular, indicativo de un buen estado de salud.
Los índices RMSSD y pNN50 son indicativos de control vagal cardiaco29,30, se ha demostrado que estos índices se modifican al llevar a cabo un programa de ejercicio de al menos dos semanas de duración31,32, pero los cambios importantes se producen en los atletas entrenados bajo programas de resistencia de larga duración, como ciclismo, atletismo y triatlón33,34. Consecuentemente, la actividad vagal está aumentado en los atletas versus los no atletas35, independientemente de si es un deporte individual o de conjunto28. Varios estudios han demostrado que al monitorear continuamente estos índices (RMSSD, pNN50) dentro de los programas de entrenamiento, brindan información sobre cuatro aspectos: 1) Reducciones significativas de RMSSD, sugieren inhibición parasimpática y activación simpática, esto puede ser un marcador útil para ajustar las cargas de entrenamiento, ya que pueden sugerir sobreentrenamiento o poca adaptación al respectivo trabajo físico18. 2) Se puede utilizar (RMSSD, pNN50) como indicador de la intensidad de trabajo en los diferentes periodos de entrenamiento, dependiendo de los objetivos propuestos36. 3) Al observar la reactivación parasimpática (RMSSD, pNN50) en los 15 primeros minutos después de un esfuerzo supramáximo también brinda información sobre la adaptación o inadaptación al entrenamiento16,27. Y 4) Puede brindar información respecto a la mejora del rendimiento al realizar análisis periódicos en posición decúbito supino20,37.
Los índices de dominio frecuencia con aplicabilidad en el entrenamiento son: HF, LF y LF/HF. Dentro de los cuales el índice HF es de gran interés, ya que las oscilaciones de alta frecuencia se generan debido a la excitación vagal30,38 y estas HF se incrementan principalmente por el entrenamiento de resistencia. Se ha demostrado que al desarrollar programas de entrenamiento de 6, 8 y 16 semanas de duración las HF se incrementa significativamente39-42, por lo que la modulación vagal es mayor en los atletas comparados con los no atletas11,43,44, esto ha sugerido un aumento del tono vagal, pudiéndose observar en los atletas entrenados en resistencia en posición decúbito supino comparado con los no atletas12,28. Este parámetro, al ser evaluado dentro de los programas de entrenamiento, brinda información importante sobre dos aspectos, ya que permite hacer los ajustes respectivos debido a: 1) un HF aumentado o que no presente una disminución significativa durante los periodos de entrenamiento es un indicador de adaptación individual al entrenamiento, lo cual contribuye para supervisar el entrenamiento21,25; 2) un HF aumentado es un indicador de un buen rendimiento en atletas20.
El índice LF es un parámetro de actividad simpática y durante el ejercicio progresivo se produce un aumento significativo13,45. Los atletas presentan valores más bajos de LF en los primeros 15 minutos de recuperación en posición decúbito supino en comparación con los no atletas28,33. Al monitorear LF en los programas de entrenamiento, brinda información importante sobre dos aspectos: 1) después de un ejercicio de muy alta intensidad o ejercicios supramáximos como una maratón (42 km), las LF continúan aumentado al menos durante 15 minutos después de terminada la competición o el entrenamiento intensivo16, pudiendo persistir por 24 horas o más dependiendo de la competición o intensidad del entrenamiento14,21, por lo que es útil para supervisar la adaptación al entrenamiento. No obstante, la utilización de este índice es controvertida debido a que refleja tanto la actividad simpática como parasimpatica46.
La relación LF/HF es un indicador de actividad simpática y muestra el equilibrio simpático-vagal., este balance autonómico se altera de acuerdo con la intensidad del ejercicio y puede perdurar por hasta 24 horas o más una vez finalizado el entrenamiento o competencia14,47-49. Lo que sugiere que este índice (LF/HF) es adecuado para supervisar la inadaptación al entrenamiento15, pues mantener un equilibrio simpático-vagal durante los diferentes periodos de entrenamiento permite dosificar, replantear o continuar con las cargas de entrenamiento planeadas en los diferentes deportes13,35,49-51.
Finalmente, el índice VLF no refleja la respuesta del sistema nervioso autónomo, y de acuerdo con de DeBoer10 las frecuencias menores de 0,05 Hercios (VLF) muestran las influencias hormonales, vasomotoras y termorreguladoras y también la influencia del sistema renina-angiotensina-aldosterona. Las VLF podrían reflejar al menos en parte la actividad hormonal (catecolaminas) durante el entrenamiento52. La VFC es una herramienta útil y no invasiva que brinda información a los profesionales de ciencias del deporte a la hora de programar y supervisar el entrenamiento en sus atletas.
CONCLUSIÓN
La evaluación de la VFC permite determinar la adaptación o inadaptación a las cargas de entrenamiento, programar el volumen y la intensidad adecuada de la carga de entrenamiento, supervisar el rendimiento a lo largo de los periodos de entrenamiento, detectar estados de sobreentrenamiento y monitorear el estado de forma deportiva durante los campeonatos en todos los deportes. Los protocolos de evaluación para el registro de los datos se pueden realizar antes, durante y en la recuperación del entrenamiento o competición. La evaluación antes y en la recuperación se puede hacer en la posición de pie, sentado pero preferiblemente decúbito supino.
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Declaración de intereses
Información adicional
Título corto: Variabilidad de la frecuencia cardiaca
Para citar este artículo: Porras-Alvarez J, Bernal-Calderón MO. Variabilidad de la frecuencia cardiaca: evaluación del entrenamiento deportivo. Revisión de tema. Duazary. 2019 mayo; 16(2): xx-xx. Doi: https://doi.org/10.21676/2389783X.2750
