Respuestas musculares agudas y crónicas del tren inferior al entrenamiento iso-inercial

Abstract

El objetivo de esta tesis doctoral es el de identificar y caracterizar las respuestas agudas y crónicas del tren inferior ante sesiones de entrenamiento iso-inercial utilizando el ejercicio de media sentadilla. El documento está compuesto por cuatro estudios consecutivos.

El Estudio 1 valora la validez de un codificador de fricción contra una medida criterio para proporcionar valores de fuerza, velocidad y potencia en el dispositivo de entrenamiento iso-inercial. Los resultados sugieren que el codificador de fricción proporciona medidas válidas de velocidad, fuerza y potencia. Este dispositivo es una solución para el control de sesiones de entrenamiento que permite proporcionar retroalimentación en vivo a los atletas día a día.

El estudio 2 investiga los efectos agudos de una sesión de entrenamiento iso- inercial en diferentes indicadores de rendimiento, incluyendo sprint y salto, y la capacidad de generación de fuerza isométrica. La respuesta entre los participantes fue muy heterogénea, y algunos participantes mostraron signos de daño muscular moderado, que afectaron el rendimiento funcional hasta 72 horas después del ejercicio. Estos resultados destacan la necesidad de pruebas específicas para evaluar la disponibilidad y la recuperación tras las sesiones.

El estudio 3 investiga los efectos crónicos de un programa estructurado de entrenamiento iso-inercial de 4 semanas sobre la función muscular y la hipertrofia (volumen total) medido por resonancia magnética. Los participantes mostraron grandes aumentos de volumen en el cuádriceps después de dos (+ 5.5%) y cuatro (+ 8.6%) semanas de entrenamiento. Estos resultados se acompañaron de aumentos en la fuerza (≈ 30% en cuatro semanas) y la potencia (≈ 50% en cuatro semanas) en la media sentadilla. También se observaron aumentos en la fuerza en el ejercicio de extensión de rodilla (+ 28%) después de cuatro semanas, pero no se observaron cambios en el ejercicio de flexión de rodilla. Este estudio reporta del inicio más temprano de hipertrofia de músculo completo documentado hasta la fecha (5 sesiones / 14 días).

Finalmente, el Estudio 4 investiga el efecto protector conferido por las sesiones de entrenamiento iso-inercial contra el daño muscular causado por el ejercicio intenso. Los parámetros evaluados incluyen: fuerza isométrica, altura de salto vertical, dolor muscular y marcadores bioquímicos sanguíneos de daño muscular (p. Ej., Creatina quinasa, creatina quinasa mitocondrial sarcomérica, creatina quinasa isoforma MB, aspartato aminotransferasa, alanina aminotransferasa, titina y troponina cardíaca I). A pesar de realizar cargas de trabajo mucho más altas después del período de entrenamiento (+ 38.9%, + 21.0% y + 65.3% de producción de fuerza concéntrica, velocidad y potencia, respectivamente), todos los marcadores de daño muscular se atenuaron y los procesos de recuperación fueron más rápidos (El índice de protección varió del 75.4% al 79.7% para los parámetros de función muscular, del 52.5% al 85.5% para los marcadores bioquímicos sanguíneos y fue del 48.0% para el dolor muscular).

In this doctoral thesis, I aim to identify and characterise the acute and chronic responses of the lower limbs to iso-inertial training sessions using the half-squat exercise. The document is composed of four consecutive studies.

Study 1 investigates the validity of a friction encoder against a criterion measure at providing force, velocity and power measures on the iso-inertial resistance training device. The results suggest that the friction encoder provides valid measures of velocity, force and power on flywheel exercise devices. Such a device is a solution for the control of training sessions which can provide athletes with live-augmented feedback on a day by day basis.

Study 2 investigates the acute effects of an iso-inertial training session on different indicators of performance. These indicators include sprint and jump performance, and isometric force generating capacity. The response of the participants was highly heterogeneous, with some showing signs of moderate muscle damage that affected functional performance until 72 hours post exercise. These results highlight the need for specific tests for assessing readiness and recovery after sessions.

Study 3 investigates the chronic effects of a structured 4-week iso-inertial training programme on muscle function and hypertrophy (total volume) measured by magnetic resonance imaging (MRI). Participants showed great increases in quadriceps volume after two (+ 5.5%) and four (+ 8.6%) weeks of training. These results were accompanied by increases in half-squat force (≈ 30% over four weeks) and power (≈ 50% over four weeks). Increases in strength were also seen in knee extensor exercise (+ 28%) after four weeks, but no changes were seen in knee flexor exercise. This study reports the earliest onset of whole-muscle hypertrophy documented to date (5 sessions / 14 days).

Finally, Study 4 investigates the protective effect conferred by iso-inertial training sessions against muscle damage from intense exercise. The parameters assessed include: isometric force, vertical jump height, muscle soreness, and blood biochemical markers of muscle damage (Creatine kinase, sarcomeric mitochondrial creatine kinase, creatine kinase MB isoform, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, titin, and cardiac troponin I). Despite performing much higher workloads after the training period (+38.9%, +21.0%, and +65.3% in production of concentric force, velocity, and power, respectively), all markers of muscle damage were attenuated, and the recovery processes were faster (the index of protection ranged from 75.4% to 79.7% for the muscle function parameters and from 52.5% to 85.5% for blood biochemical markers: and was 48.0% for muscle soreness).