Durante años hemos encontrado multitud de estudios que versan sobre la posibilidad de hacer entrenamientos que ayudan a utilizar la grasa una vez terminado el ejercicio, en base a la estimulación del efecto de exceso de consumo de oxigeno post ejercicio, más conocido como EPOC. Así que, el objetivo de esta revisión es presentar algunos de los principales estudios sobre el tema, y los principales factores que lo determinan.
¿Qué es el exceso de consumo de oxígeno post-ejercicio o EPOC?
Este término se refiereal consumo de oxigeno que se produce una vez acabado el ejercicio y hasta llegar a nuestro consumo de oxígeno basal pre-ejercicio. En otras palabras, cuanto oxígeno se ha absorbido, transportado y utilizado, desde el momento en que el ejercicio ha acabado hasta que se vuelve a tener niveles basales de consumo de oxigeno. El mecanismo fisiológico de este incremento del metabolismo post-ejercicio se debe a la necesidad de recuperar los almacenes tisulares de oxígeno, la re-síntesis de fosfágenos (ATP y PC), aclarado de ácido láctico, el incremento de la ventilación, circulación sanguínea, y temperatura corporal; hasta que se consigan niveles basales (Borsheim y Bahr, 2003). Las investigaciones han encontrado que la magnitud (cuanto se eleva el consumo de oxígeno) y la duración (duración del consumo de oxígeno elevado) del EPOC depende directamente de la intensidad y duración del ejercicio. Esta recuperación a niveles basales puede llevarle al organismo desde 15 minutos hasta 48 horas. Otros factores que influyen en el EPOC es el género y el nivel de entrenamiento (Chantal y Kravitz).
Intensidad de ejercicio y EPOC
La intensidad en un ejercicio aeróbico parece ser lo que mayor impacto tiene sobre el EPOC. La magnitud y la duración del EPOC es directamente proporcional a la intensidad del ejercicio. Por ello, cuanto mayor sea la intensidad a la que entrenamos, mayor será el EPOC, y por consiguiente incrementaremos el consumo calórico después del ejercicio. Bahr y Sejersted (1991) investigaron el efecto sobre el EPOC de diferentes intensidades de entrenamiento. Los sujetos entrenaron al 29%, al 50% y al 75% del VO2máx durante 80 minutos, y posteriormente se registro el incremento de EPOC post-ejercicio en cada intensidad. Encontraron que el mayor EPOC se conseguía con la mayor intensidad (75% del VO2máx.), llegando a provocar un consumo calórico de 150,5 Kcal (nota: No todos los estudios aportan el consumo calórico, pero en base a algunos de ellos podemos entender que por cada litro de oxígeno consumido aproximadamente se queman 5 Kcals). Además, siguiendo con la alta intensidad de ejercicio, podemos decir que la duración del EPOC también fue mayor cuando se comparan altas intensidades respecto a las bajas (10,5 horas vs. 3,3 horas). Phelian (1997) investigaron los efectos de ejercicios de baja intensidad (50% VO2Máx.) y alta intensidad (75% Vo2Máx.) sobre la repuesta del EPOC. Y encontraron que el de alta intensidad provocaba EPOC que llegaban hasta los 9 litros y 45 Kcal por minuto, respecto a los 4,8 litros y 24 Kcal por minuto de la baja intensidad. Smith and McNaughton (1993) probaron que tanto en hombres como en mujeres, el EPOC aumentaba significativamente tras ejercicios de alta intensidad. Los sujetos realizaban ejercicio al 40%, 50% y 70% del VO2máx. durante 30 minutos. A la máxima intensidad (70%) el EPOC fue de 28,1 litros (140,5 Kcal) para los hombres, y de 24,3 Litros (121,5 Kcal) para la mujeres.
Son varios los estudios que han investigado los efectos de la alta intensidad, y de la larga duración sobre la respuesta del EPOC. Maehbum (1986) reporta un EPOC de 26 litros (130 Kcal) después de haber realizado 80 minutos de pedaleo al 70% Vo2máx en 8 hombres y mujeres. También encuentran que el VO2 se mantiene elevado una media del 5% durante las siguientes 24 horas del ejercicio. Similar a estos resultados, Withers et al. (1991) investiga los efectos de la alta intensidad y larga duración en tapiz rodante, al 70% de VO2máx.durante 160 minutos. El EPOC en 8 hombres entrenados alcanzo una media de 32,4 litros (162 Kcal). Gore y Withers (1990) encuentran valores de EPOC ligeramente menores después de 80 minutos de carrera al 70% del VO2Máx. en 9 hombres (14,6 litros, 73 Kcal). Sedlock (1992) reporta una media muy baja de EPOC (3,1 litros) tras 30 minutos de pedaleo al 60-65% del VO2Máx. En un estudio similar (Sedlock et al , 1989) la media de EPOC tras 20 minutos de ejercicio al 75% del VO2máx. fue sólo de 6,2 litros. Estos resultados indican que puede haber diferencias en la repuesta del EPOC entre sujetos.
Al comienzo de una sesión de ejercicio, parte de la energía sigue la vía de los mecanismos anaeróbicos. Esta contribución anaeróbica al coste energético total del ejercicio se le denomina déficit de oxígeno.
Después del ejercicio, el consumo de oxigeno se mantienen por encima de los niveles previos al ejercicio durante un periodo de tiempo, que varía según la intensidad y duración del ejercicio. El consumo de oxigeno pos ejercicio se denomina deuda de oxigeno o consumo excesivo de oxigeno pos ejercicio (CEOP)
CEOP: es el consumo de oxigeno por encima de los valores en reposo que se emplea para restablecer el cuerpo previo al ejercicio, y la elevación del índice metabólico por encima de los niveles en reposo, que lógicamente ocurre tras el ejercicio durante el periodo de recuperación. Los investigadores han observado una relación mínima a moderada entre el déficit de oxígeno y el CEOP. El fenómeno puede estar influenciado por la intensidad del ejercicio (principalmente), la duración del ejercicio, la modalidad del ejercicio (continuo v/s intermitente – aeróbico v/s anaeróbico – tren superior v/s tren inferior), el estado de entrenamiento del sujeto y/o el género del sujeto. El exceso de consumo de oxígeno post ejercicio presentaría un componente interindividual importante, por lo que no todos los sujetos responderían de la misma manera frente al ejercicio. Se debe considerar su valor, en el largo plazo, con respecto al control y manejo del peso corporal.
Terminada una sesión de ejercicio, el metabolismo corporal (con su correspondiente gasto energético) no retorna inmediatamente a su nivel de reposo. Luego de un esfuerzo físico ligero y de corta duración, la recuperación procede rápidamente y desapercibida. Por otro lado, después del ejercicio de alta intensidad, como correr 800 metros a máxima velocidad, se requerirá de considerable tiempo para que el metabolismo corporal retorne a sus niveles de reposo. La variación de la recuperación después de ejercicio ligero, moderado o de alta intensidad, se debe a procesos metabólicos y fisiológicos específicos, presentes durante el ejercicio y/o después de este (McArdle, W., 2002).
Suele presentar un componente rápido y uno prolongado (McArdle, W., 2002). El componente rápido está representado por un ritmo rápido de descenso en el nivel de consumo de oxígeno luego de finalizar el ejercicio (Bangsbo, J., et al., 1990) y tradicionalmente se ha asociado a un reabastecimiento de las reservas de oxígeno (hemoglobina y mioglobina) y a la resíntesis de fosfágenos (ATP-PC) (Borsheim, E., Bahr, R., 2003; Hargreaves, M., 1995; McArdle, W., 2002). Por otro lado, el componente lento (o prolongado) está representado por un ritmo lento de descenso en el nivel de consumo de oxígeno luego de finalizar el ejercicio (el componente lento podría manifestarse hasta por 24 horas – Gore, C.J., Withers, R.T., 1990; Quinn, T.J., et al., 1994) y estaría asociado a diversos mecanismos fisiológicos responsables por este incrementado metabolismo (entiéndase metabolismo como el conjunto de todas las reacciones químicas del cuerpo que liberan energía y que se puede medir mediante el consumo de oxígeno): remoción-oxidación de lactato por el metabolismo energético, resíntesis de lactato a glucógeno (Ciclo de Cori), ventilación incrementada, ritmo cardíaco incrementado, circulación incrementada, efecto termogénico debido a temperatura corporal incrementada, efecto termogénico debido a valores de catecolaminas por sobre los niveles previos al ejercicio, ritmo de ciclaje triglicérido/ácido graso incrementado y cambio en la fuente de sustrato energético desde los carbohidratos hacia los lípidos (Borsheim, E., Bahr, R., 2003; Hargreaves, M., 1995; McArdle, W., 2002).
Se ha señalado que la magnitud y duración del CEOP es dependiente de la intensidad (Bahr, R., Sejersted, O.M., 1991) y de la duración del ejercicio, así como de su modalidad (continuo v/s intermitente – aeróbico v/s anaeróbico – tren superior v/s tren inferior). Para que el cuerpo pueda retornar a su estado metabólico previo al ejercicio, pueden transcurrir unos cuantos minutos o varias horas (incluso hasta 48 horas). Otros factores que influyen sobre el CEOP son el estado de entrenamiento y el género del sujeto. Debe considerarse que varias diferencias metodológicas (actividad realizada por los sujetos durante el periodo post esfuerzo (sentado, acostado, parado); periodo de recolección de gases post ejercicio (10 minutos, 90 minutos, 24 horas, tiempo requerido hasta lograr retornar VO2 a valores de reposo); instrumentos de medición empleados (calorimetría indirecta de circuito abierto – espirometría portable o técnica de la bolsa) y sus características de calibración, confiabilidad y validez; condiciones de los sujetos al momento de presentarse en el laboratorio (tiempo transcurrido desde la última comida, desde la última sesión de ejercicio de alta intensidad, desde la última ingestión de alcohol y/o cafeína)
La intensidad con la cual se ejecute una sesión de ejercicio, sería la variable que, individualmente, tendría el mayor impacto sobre el CEOP. A medida que la intensidad de ejercicio es mayor, la magnitud y la duración del CEOP se incrementan. Por tanto, mientras mayor la intensidad, mayor el CEOP y mayor el gasto calórico posterior al ejercicio. Los estudios previamente señalados indicarían que el CEOP podría contribuir de manera significativa al gasto energético total después de realizar ejercicio de elevada intensidad, pero parece que esto variaría en cierta medida entre diferentes sujetos, elCEOP podría tener cierto valor, en el largo plazo, para el control del peso corporal.
En resumen, los datos claramente señalan a la intensidad del ejercicio como un factor clave que determinaría la magnitud y duración del CEOP luego de realizar ejercicio. Por tanto, cuando se desarrollen prescripciones de ejercicio cardiorrespiratorio con la finalidad de manejar posibles alteraciones de peso corporal graso, la influencia de la intensidad del ejercicio sobre el CEOP, y su potencial contribución al gasto energético total, debería ser tomada en consideración, aunque aún se requieren de más investigación en este sentido, pues no existe evidencia sobre el efecto del CEOP en la modificación del peso corporal en el largo plazo.
Finalmente, la relación entre intensidad del ejercicio y magnitud de CEOP presentaría una relación de tipo más bien curvilínea (Borsheim, E., Bahr, R. 2003). Se debe considerar que se requiere una intensidad umbral para inducir un CEOP significativo (Bahr, R., Sejersted, O.M., 1991). Por esto, frente a intensidades bajas, el CEOP sería relativamente bajo, pero, una vez alcanzado este umbral, mientras mayor es la intensidad (sobre todo después del 50-55% del VO2máx), el CEOP se incrementaría de manera exponencial, lo cual podría deberse a que mientras mayor es la intensidad del esfuerzo, mayor es a alteración (exponencial) de las variables (Borsheim, E., et al., 1998; McArdle, W., 2002). Por tanto, los datos sugieren que el CEOP es influenciado de manera variada por la intensidad del ECS (ejercicio con carga)
Por último, resaltar que los sujetos con elevado nivel de aptitud aeróbica, suelen presentar una respuesta de CEOP más baja vs sujetos no entrenados. Pero se debe señalar que en condiciones normales de entrenamiento los sujetos entrenados suelen alcanzar valores de intensidad y duración de entrenamiento muy elevadas (más elevadas que las utilizadas en condiciones experimentales, y que resultarían muy difíciles de alcanzar por personas no entrenadas), por lo que se esperaría que, a pesar de que los sujetos entrenados parecen poseer una velocidad de recuperación de CEOPsuperior, la magnitud de su consumo en exceso de oxígeno, podría ser todavía bastante prominente, aun así es posible que los sujetos entrenados vs los sujetos no entrenados, alcancen un mayor porcentaje de su consumo de oxígeno total neto durante la fase de ejercicio vs la fase de recuperación, indicando una relativamente menor importancia del gasto energético post ejercicio en sujetos entrenados vs no entrenados.
Cualquier tipo de ejercicio genera un EPOC posterior, pero hoy sabemos que los entrenamientos HIIT son la mejor forma de maximizar este efecto (estudio), que puede durar más de 36 horas tras el entreno (estudio). Es la intensidad la variable principal que determina el volumen del EPOC posterior.
Es decir, hasta 36-40h después de una actividad intensa y relativamente corta puedes estar haciendo trabajar tu sistema aeróbico, quemando principalmente grasa.
Si analizamos el HIIT veremos cómo es capaz de generar una reacción hormonal en cadena que acaba provocando el tan cuestionado entorno hormonal favorable del que llevo hablando un año. Para empezar, nadie puede cuestionar que un entrenamiento de estas características provoca una acumulación de lactato cercanas al umbral de tolerancia de sus practicantes. Estas acumulaciones de lactato estimulan la secreción de hormonas catecolaminas, lo que a su vez estimula la secreción de testosterona y esta la GH,IGF-1 y, lo que no es menos importante, la generación de células satélites tan importantes en la regeneración de las estructuras dañadas por el entrenamiento.
Al final, gracias a sistemas de la naturaleza del HIIT, acabamos provocando el entorno hormonal ideal, no solo para el incremento de la masa muscular, sino también para la regeneración de los tejidos dañados en cualquier entrenamiento que someta al sistema neuromuscular a un alto nivel de estrés.
En resumen, estos datos aclaran que la intensidad del ejercicio es el factor principal en determinar la magnitud y la duración del EPOC tras ejercicio aeróbico. Por ello cuando prescribimos programas de entrenamiento cardiovascular con objetivos de mantenimiento o perdida de peso, debemos tener en cuenta la intensidad del ejercicio para que la activación del EPOC contribuya de manera significativa al gasto calórico.
Referencias
1.Borsheim, E. and Bahr, R. 2003. Effect of exercise intensity, duration and mode on post-exercise oxygen consumption. Sports Medicine, 33(14) 1037-1060.
2.Bahr, R. and Sejersted, O.M. 1991. Effect of intensity of exercise on excess post-exercise oxygen consumption. Metabolism, 40(8), 836-841.
3.Bahr, R., Ingnes, I., Vaage, O., Sejersted, O.M., and Newsholme, E.A. 1987. Effect of duration of exercise on excess post-exercise oxygen consumption. Journal of Applied Physiology, 62(2), 485-490.
4.Chantal A. Vella, Ph.D. & Len Kravitz, Ph.D ; Exercise After-Burn: Research Update.
5.Gore, C.J. and Withers, R.T. 1990. The effect of exercise intensity and duration on the oxygen deficit and excess post-exercise oxygen consumption. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 60(3), 169-174.
6.Maehlum, S., Grandmontagne, M., Newsholme, E.A., and Sejersted, O.M. 1986. Magnitude and duration of excess post exercise oxygen consumption in healthy young subjects. Metabolism, 35(5), 425-429.
7.Phelian, J.F, Reinke, E., Harris, M.A. and Melby, C.L. 1997. Post-exercise energy expenditure and substrate oxidation in young women resulting from exercise bouts of different intensity. Journal of the American College of Nutrition, 16(2), 140-146.
8.Sedlock, D.A. 1992. Post-exercise energy expenditure after cycle ergometer and treadmill exercise. Journal of Applied Sport Science Research, 6(1), 19-23.
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10.Smith, J. and McNaughton, L. 1993. The effects of intensity of exercise on excess post-exercise oxygen consumption and energy expenditure in moderately trained men and women. European Journal of Applied Physiology, 67, 420-425.
11.Withers, R.T., Gore, C.J., Mackay, M.H., and Berry, M.N. 1991. Some aspects of metabolism following a 35 km road run. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 63(6), 436-443.
