Estudio de caso – determinación de la duración post-ejercicio para una medición de bioimpedancia

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(El idioma original de este artículo es francés, las gráficas se muestran de capturas reales en el idioma original)
Fecha de medición: 24/09/2022
SexoHombre
Edad28 ans
Talla176 cm
Peso79 kg
Actividad físicaAlta – Deporte: Ciclismo 6-10h/semana

Contexto: El ejercicio implica numerosas modificaciones fisiológicas transitorias (aumento de la frecuencia cardíaca, de la temperatura corporal, etc.) que crean un estrés para el organismo, necesario para las adaptaciones fisiológicas relacionadas con el entrenamiento¹². Sin embargo, estos cambios fisiológicos provocados por el ejercicio pueden llevar a una interpretación incorrecta de la composición corporal. De hecho, se ha demostrado que los aumentos de la temperatura y del flujo sanguíneo cutáneos provocan una disminución de las resistencias medidas de 20 Ω³, lo que puede dar lugar a interpretaciones erróneas de la composición corporal por parte de los algoritmos. Durante este estudio, los valores regresaron a los valores basales 1 hora después de realizar este ejercicio; sin embargo, el ejercicio realizado fue moderado y es posible que un ejercicio de mayor intensidad provoque cambios fisiológicos más duraderos en el tiempo.

En este estudio de caso, nos enfocaremos en las mediciones obtenidas por el Biody XpertZM II después del ejercicio y determinaremos el momento en que es posible obtener una medición confiable para evaluar los efectos del ejercicio sobre la composición corporal, particularmente en el estado de hidratación.

Aquí, un hombre de 28 años, ciclista recreativo, realizó un ejercicio de 1,5 horas alrededor del umbral anaeróbico (UA, 75-80% de VO2max) en un entrenador en casa con las siguientes características:

  • 20 minutos 30 segundos de calentamiento
  • 6 bloques de 2 minutos 30 segundos (2 minutos al 85% UA; 30 segundos al 105% UA) con 2 minutos de recuperación al 55% UA
  • 4 minutos de recuperación activa del 55% al 25% del UA

La intensidad percibida (RPE) fue de 9/10.

Se realizaron cuatro mediciones: antes del esfuerzo y tres después del ejercicio, a los 30, 45 minutos y 1 hora. Durante el ejercicio, el sujeto bebió 750 mL de agua que contenía una pequeña cantidad de sal de mesa gruesa.

Características del sujeto

En primer lugar, podemos observar que el sujeto presenta un IMC ligeramente superior al rango asociado con un IMC normal. El ratio de impedancia es bajo y el ángulo de fase es relativamente alto, y estos valores son coherentes con el estado de entrenamiento del sujeto.

Si nos fijamos en el resumen, vemos que el sujeto presenta una masa muscular y ósea mayor que el valor de referencia, lo que explica el valor del IMC. La hidratación es normal a pesar de ser ligeramente más baja que el valor de referencia, pero esto no es problemático si consideramos el equilibrio hídrico.

Los índices confirman las observaciones anteriores con respecto a la masa muscular, la masa ósea y la masa grasa. El análisis de los índices muestra que la carga muscular y la carga total son adecuadas para la práctica deportiva del sujeto.

Metabolismo y masa grasa

El metabolismo basal es ligeramente más alto que el valor calculado, lo cual se explica por la mayor masa muscular. El gasto energético del sujeto se encuentra en el extremo superior del gasto energético normal, pero considerando 1) su nivel de actividad física y 2) el deporte que practica, que se caracteriza por un alto gasto energético durante el ejercicio, sigue siendo coherente tanto para los días de entrenamiento como para la recuperación.

En términos de masa grasa, podemos observar que está ligeramente elevada, situándose en el extremo superior del rango de referencia. Considerando la importancia de la relación peso-potencia en la práctica del ciclismo, la pérdida de masa grasa sería una de las primeras estrategias a implementar para mejorar el rendimiento de este deportista.

Masa muscular y masa ósea

Como se observó en el resumen, la masa muscular esquelética, la masa ósea y la masa muscular esquelética apendicular son más altas que el valor de referencia. La diferencia con respecto a la referencia podría considerarse pequeña en comparación con otros atletas, pero sigue siendo coherente con la práctica de un deporte de resistencia, que requiere 1) una masa muscular suficiente para desarrollar altos niveles de potencia y 2) una masa muscular controlada (por lo tanto, hipertrofia) que permita una relación peso-potencia que facilite mantener una alta producción de potencia durante esfuerzos de larga duración.

Análisis celular

El análisis celular muestra una alta masa celular total asociada con una buena hidratación intracelular. Además, se puede observar que esta masa celular contiene una cantidad significativa de proteína (+1,71 kg), lo cual es coherente con las masas musculares observadas anteriormente.

Hidratación

En primer lugar, si observamos la hidratación total, podemos ver un ligero déficit en el momento de la medición; sin embargo, el equilibrio hídrico se mantiene con un pequeño excedente de agua a nivel extracelular.

El ligero déficit se mantiene dentro de la masa sin grasa, pero de manera interesante, vemos que el equilibrio hídrico es completamente diferente del equilibrio hídrico total, manteniéndose la hidratación intracelular.

Así, a pesar del ligero déficit, la hidratación intracelular se mantiene dentro de la masa sin grasa, lo que sugiere que el desequilibrio intra/extracelular observado en la hidratación total podría estar presente dentro de la masa grasa.

Análisis post-ejercicio

Aquí nos centraremos exclusivamente en la masa total, la masa de agua total, la masa grasa, la masa sin grasa y el equilibrio hídrico, que son los parámetros que pueden ser más modificados por un ejercicio agudo.

En la figura siguiente, podemos observar la modificación de 4 de estos parámetros antes y después del esfuerzo. Cabe recordar que, más allá de los 750 mL de agua bebidos durante el ejercicio, el sujeto no bebió ni comió entre el final del esfuerzo y la última medición. Podemos observar que, después del ejercicio, el sujeto pierde 1,3-1,4 kg de peso corporal. La siguiente pregunta es conocer las causas de esta pérdida de peso.

A 30 minutos después del final del ejercicio, disminuyen dos parámetros: el agua total (-0,93 L) y la masa grasa (-0,45 kg). Aquí surge una primera pregunta: ¿es correcta la interpretación de los datos 30 minutos después del ejercicio? Para el agua, podemos decir que sí, dado el ejercicio realizado. Para la masa grasa, dado que el ejercicio fue aeróbico, que utiliza los lípidos para producir la energía necesaria para el ejercicio, esta disminución parece plausible. Sin embargo, la degradación de un gramo de lípidos produce 9 kcal, por lo que esto significaría que se habrían consumido 4050 kcal durante este esfuerzo. En general, se considera que para este tipo de esfuerzo, el consumo calórico se encuentra alrededor de 1200-1500 kcal, y a estas intensidades, la mayoría de la energía consumida proviene de los carbohidratos. Así, parece poco probable que se hayan consumido 450 g de lípidos durante el ejercicio. En conclusión, la medida tomada 30 minutos después del esfuerzo no es confiable.

A 45 minutos después del final del ejercicio, observamos esta vez una pérdida de 550 mL de agua y 1 kg de masa grasa. Considerando la pérdida de agua y el hecho de que la medida anterior no era confiable, esta pérdida de 550 mL parece plausible. Sin embargo, si aplicamos el mismo razonamiento que antes a la masa grasa, esto significaría que el sujeto consumió 9000 kcal en 1,5 horas, lo cual es 1,5 veces más que un ciclista profesional durante una etapa del Tour de Francia. Por lo tanto, la medida tampoco es confiable para observar los cambios inducidos por el esfuerzo.

Finalmente, 1 hora después de detener el ejercicio, observamos una pérdida de agua de 1,6 L y una ganancia de 200 gramos de masa grasa para una pérdida total de peso de 1,4 kg y una masa seca libre de grasa sin cambios. Dado los valores observados, parece que la medición es precisa y que los datos obtenidos pueden ser utilizados.

Volviendo a la fisiología del ejercicio, tres eventos que ocurren durante este ejercicio pueden modificar directamente los parámetros obtenidos: pérdida de agua por sudoración, consumo de lípidos, que puede disminuir la masa grasa, y consumo de glucógeno, que disminuiría la masa seca libre de grasa.

El consumo de carbohidratos y lípidos durante el ejercicio puede estimarse a partir del gasto energético y la contribución relativa de cada una de estas dos fuentes a la producción de energía. No conocemos el gasto energético exacto de este esfuerzo, pero según los datos de la literatura, podemos estimar el gasto calórico del sujeto en 1500 kcal durante este ejercicio. A esta intensidad de ejercicio, correspondiente aproximadamente al 75-80% del máximo, también podemos considerar que estamos cerca del punto de cruce metabólico, que corresponde al momento en que el 50% de la energía proviene de los carbohidratos y el 50% proviene de los lípidos.

Asumiendo esta hipótesis para este caso, 750 kcal provendrían de los carbohidratos y 750 kcal provendrían de los lípidos. En ese momento, 750/4 = 187,5 g de carbohidratos habrían sido consumidos y 750/9 = 83,3 g de lípidos habrían sido consumidos.

Por lo tanto, la pérdida de peso observada está relacionada con la pérdida de agua por sudoración. La pérdida de agua está ligeramente sobreestimada, lo cual se explica por la modificación de la distribución de electrolitos (sodio, potasio) entre los compartimentos intra- y extracelulares. Esta ligera sobreestimación también es responsable de la ganancia de 200 g de masa grasa, dado que el cálculo de la masa grasa es Masa Grasa = Masa Total – Masa Libre de Grasa.

Cuando observamos el equilibrio hídrico, podemos ver que se mantiene 1 hora después de la deshidratación inducida por el ejercicio en el caso de nuestro deportista. El equilibrio hídrico se mantiene en el caso de este deportista, pero esto no es necesariamente el caso de todos los sujetos, por lo que es un parámetro a verificar después del ejercicio.

Conclusión

Este estudio de caso muestra que es posible obtener datos confiables con el Biody XpertZM II una hora después del ejercicio de alta intensidad. No es posible determinar cambios en la masa grasa y/o masa muscular, pero permite medir de manera bastante precisa la pérdida de agua inducida por el ejercicio y los cambios en el equilibrio hídrico.

En este caso, la medición por bioimpedancia es una herramienta relevante para aconsejar a los individuos sobre su rehidratación post-ejercicio y facilitar su recuperación, así como para desarrollar estrategias de rehidratación y recuperación optimizadas en el contexto del seguimiento de atletas de alto nivel. También puede permitir un seguimiento de la rehidratación de estos sujetos tras entrenamientos de alta intensidad y/o competiciones.

Referencias

  1. Camera DM, Smiles WJ, Hawley JA. Exercise-induced skeletal muscle signaling pathways and human athletic performance. Free Radic Biol Med. sept 2016;98:131‑43.
  2. Lavie CJ, Arena R, Swift DL, Johannsen NM, Sui X, Lee DC, et al. Exercise and the cardiovascular system: clinical science and cardiovascular outcomes. Circ Res. 3 juill 2015;117(2):207‑19.
  3. Liang MT, Norris S. Effects of skin blood flow and temperature on bioelectric impedance after exercise. Med Sci Sports Exerc. nov 1993;25(11):1231‑9.
  4. Evans GH, James LJ, Shirreffs SM, Maughan RJ. Optimizing the restoration and maintenance of fluid balance after exercise-induced dehydration. J Appl Physiol Bethesda Md 1985. 1 avr 2017;122(4):945‑51.

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