Efecto del trabajo de fuerza controlado con dinamometría electromecánica funcional sobre el gasto energético

Abstract

Introducción: El trabajo de fuerza controlado con dinamometría electromecánica funcional es clave para evaluar y mejorar el rendimiento físico y la rehabilitación, permitiendo una evaluación precisa de la fuerza para desarrollar programas de entrenamiento efectivos y personalizados. Sin embargo, existen lagunas en la literatura científica sobre su uso en distintos contextos de entrenamiento. El gasto energético es esencial para comprender las demandas metabólicas del ejercicio y su impacto en la salud y el rendimiento. Evaluar el gasto energético durante diversos protocolos de entrenamiento optimiza la prescripción de ejercicios. Además, las diferencias biológicas y fisiológicas entre hombres y mujeres en sus respuestas al entrenamiento de fuerza requieren una investigación detallada para diseñar programas más adecuados y efectivos. Objetivo: el principal objetivo de esta tesis fue determinar el efecto del entrenamiento de fuerza controlado con dinamometría electromecánica funcional sobre el gasto energético, evaluar la fiabilidad de los métodos de medición utilizados, así como investigar las diferencias en las respuestas fisiológicas entre hombres y mujeres durante el entrenamiento de sentadillas. Método: La investigación se estructuró en cinco estudios específicos, los cuatro últimos orientados a la evaluación de diferentes variables durante dos protocolos diferentes de entrenamiento de sentadillas (30 repeticiones al 50 % de 1RM y 12 repeticiones al 75 % de 1RM). El estudio 1 consistió en una revisión sistemática y meta- análisis sobre la fiabilidad test-retest de la calorimetría indirecta y la acelerometría para medir el GE durante el ejercicio físico. El estudio 2 evaluó a 28 participantes para determinar la fiabilidad test-retest del dinamómetro electromecánico funcional. El estudio 3 comparó el gasto energético durante el entrenamiento de sentadillas entre hombres y mujeres, analizando cómo el índice de masa corporal influía en el gasto energético en ambos sexos utilizando dos protocolos de sentadillas. El estudio 4 analizó en 13 hombres y 16 mujeres el gasto energético, volumen de oxígeno, frecuencia cardíaca y velocidad de ejecución durante el entrenamiento de sentadillas. Por último, el estudio 5 evaluó la producción de lactato en relación con los niveles de actividad física durante el entrenamiento de sentadillas, investigando cómo varía la misma según el nivel de actividad física previo y las diferencias entre hombres y mujeres. Resultados: La calorimetría indirecta demostró ser más fiable que la acelerometría para medir el gasto energético, especialmente en sujetos sanos. La dinamometría electromecánica funcional mostró alta fiabilidad en la medición de variables durante el ejercicio de sentadillas. Los hombres tuvieron un mayor gasto energético que las mujeres durante y después del entrenamiento, influenciado por el índice de masa corporal. Además, se observaron diferencias significativas en el gasto energético, volumen de oxígeno, frecuencia cardíaca y velocidad según la intensidad del ejercicio. La producción de lactato también varió significativamente según el nivel de actividad física previo, con diferencias destacadas entre hombres y mujeres. Conclusión: La tesis demuestra que la dinamometría electromecánica funcional es una herramienta fiable para medir el gasto energético y variables fisiológicas durante el entrenamiento de fuerza. Se identificaron diferencias significativas entre hombres y mujeres, resaltando la necesidad de programas de entrenamiento personalizados. Estos hallazgos mejoran la comprensión del impacto del entrenamiento en el gasto energético y ofrecen una base sólida para optimizar la prescripción de ejercicios, mejorando el rendimiento deportivo y la salud general.

Introduction: Force training controlled with functional electromechanical dynamometry is key to evaluating and improving physical performance and rehabilitation, allowing for precise strength assessment to develop effective and personalized training programs. However, there are gaps in the scientific literature regarding its use in different training contexts. Energy expenditure is essential for understanding the metabolic demands of exercise and its impact on health and performance. Evaluating energy expenditure during various training protocols optimizes exercise prescription. Additionally, biological and physiological differences between men and women in their responses to strength training require detailed investigation to design more suitable and effective programs. Objective: The main objective of this thesis was to determine the effect of strength training controlled with functional electromechanical dynamometry on energy expenditure, assess the reliability of the measurement methods used, and investigate the differences in physiological responses between men and women during squat training. Method: The research was structured into five specific studies, the last four focusing on evaluating different variables during two different squat training protocols (30 repetitions at 50 % of 1RM and 12 repetitions at 75 % of 1RM). Study 1 consisted of a systematic review and meta-analysis on the test-retest reliability of indirect calorimetry and accelerometry to measure energy expenditure during physical exercise. Study 2 evaluated 28 participants to determine the test-retest reliability of the functional electromechanical dynamometer. Study 3 compared energy expenditure during squat training between men and women, analyzing how body mass index influenced energy expenditure in both sexes using two squat protocols. Study 4 analyzed energy expenditure, oxygen volume, heart rate, and speed during squat training in 13 men and 16 women. Finally, Study 5 evaluated lactate production in relation to physical activity levels during squat training, investigating how lactate production varied according to previous physical activity levels and differences between men and women. Results: Indirect calorimetry proved to be more reliable than accelerometry for measuring energy expenditure, especially in healthy subjects. Functional electromechanical dynamometry showed high reliability in measuring variables during squat exercise. Men had higher energy expenditure than women during and after training, influenced by body mass index. Additionally, significant differences were observed in energy expenditure, oxygen volume, heart rate, and speed according to exercise intensity. Lactate production also varied significantly according to previous physical activity levels, with notable differences between men and women. Conclusion: The thesis demonstrates that functional electromechanical dynamometry is a reliable tool for measuring energy expenditure and physiological variables during strength training. Significant differences between men and women were identified, highlighting the need for personalized training programs. These findings improve the understanding of the impact of training on energy expenditure and provide a solid basis for optimizing exercise prescription, enhancing sports performance and general health.