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Introducción
La medida de la presión inspiratoria y espiratoria máxima es una prueba relativamente sencilla que permite evaluar de forma global la fuerza de los músculos respiratorios. Se ha encontrado que la medida más frecuente es la de presión en boca, llevada a cabo con una boquilla conectada a un transductor que mide presión positiva y negativa. La presión inspiratoria máxima (PIM) es un índice representativo de la fuerza global de los músculos inspiratorios (diafragma e intercostales externos), además de ser un conjunto de variables en las relaciones de longitud-tensión, frecuencia de estimulación y velocidad de contracción que presentan dichos músculos. Por su parte, la presión espiratoria máxima (PEM) es representativa de la fuerza de los músculos espiratorios, principalmente abdominales e intercostales internos 1-3
La actividad física (AF) regular se asocia con valores de PIM y PEM mayores, en comparación con personas sedentarias, lo que se debe a las adaptaciones neuromusculares y metabólicas 4. Las mejoras que se presentan en la actividad regular según Sheel 5, posiblemente se pueden atribuir al aumento de la percepción en la respiración en el umbral de fatiga de la musculatura respiratoria y en la eficiencia ventilatoria, las cuales se generan al momento de realizar una rutina con carga moderada, altas actividades aeróbicas o fortalecimiento muscular 5. Estudios en individuos sanos que comparan activos y sedentarios han observado que los valores de fuerza muscular inspiratoria y espiratoria son significativamente mayores en los individuos activos 6-9.
Se puede considerar que el aumento de la fuerza muscular respiratoria (FMR) en personas activas depende del tipo de actividad o entrenamiento que lleven a cabo, ya que se ha descrito que la FMR puede aumentar, principalmente durante el trabajo de resistencia. Esto se debe a que en ciertos deportes o ejercicios específicos se genera la activación de los músculos abdominales, pues participan como estabilizadores. Este proceso se da a través de contracciones isométricas que mantienen la postura del cuerpo, mientras que los miembros superiores o inferiores se contraen concéntrica o excéntricamente para completar la acción requerida en la práctica de AF 10.
No obstante, la respiración en reposo también implica un trabajo activo sostenido de los músculos respiratorios, específicamente del diafragma, que cuenta con adaptaciones aeróbicas mayores a las de otros músculos esqueléticos. Lo anterior implica que los cambios durante la actividad se relacionen con una resistencia oxidativa superior y no con una mayor producción de fuerza, por lo tanto, se ha visto que el ejercicio mejora los niveles de enzimas oxidativas, pero que la optimización de la fuerza muscular respiratoria depende de si se emplean entrenamientos que favorezcan la actividad de las fibras tipo II o anaeróbicas del diafragma 3,11-13.
Teniendo en cuenta lo anterior, conocer los valores de la fuerza muscular respiratoria de sujetos activos y sedentarios de la población colombiana genera la necesidad de implementar programas de entrenamiento muscular respiratorio que contribuyan a mejorar el rendimiento físico y la función pulmonar 14-16. Así, el objetivo del presente estudio es describir los valores de FMR en sujetos activos y sedentarios de la Universidad Nacional de Colombia.
Materiales y métodos
Tipo de estudio
Estudio observacional de tipo descriptivo transversal que hace parte de una investigación global previa titulada: "Caracterización de las medidas de presión inspiratoria y espiratoria máxima en adultos jóvenes sanos de la ciudad de Bogotá, D.C." 1, realizada por el Grupo de Investigación Profundización en Kinesioterapia del Departamento del Movimiento Corporal Humano de la Universidad Nacional de Colombia.
Participantes
Un total de 134 estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia que participaron en el proyecto inicial se mantuvieron a lo largo del proceso; además, se consideraron solo aquellos que tuvieran 15 y 35 años e indicaran ser activos o sedentarios. Igualmente, se excluyeron los estudiantes que informaron consumo de tabaco y antecedentes de enfermedad cardiovascular, pulmonar, osteomuscular o neurológica. También se tuvo en cuenta si estuvieron fuera de la ciudad en el mes anterior al inicio del estudio, pues el desplazamiento a una altitud diferente a la de Bogotá puede influir en las adaptaciones respiratorias 1,17.
Procedimientos
Se invitó a participar a los estudiantes de la Universidad Nacional empleando estrategias como afiches, volantes e invitación directa. Quienes asistieron voluntariamente, y cumplieron con los criterios del estudio, firmaron el consentimiento informativo. Luego, se les interrogó sobre la realización de actividad física, el tipo de práctica y frecuencia y después se realizó la medición de las características antropométricas y de la FMR.
Las medidas antropométricas siguieron las Normas internacionales para la evaluación cineantropométrica (ISAK). Para la talla, se empleó un estadiómetro (20-205cm - precisión de 1mm), el peso corporal se midió con una báscula digital (Kenwell(R) - precisión de 100g) y el índice de masa corporal (IMC) fue determinado mediante la fórmula de Quetelet (18). Cada medida fue realizada en un lugar cómodo, con temperatura adecuada, con el sujeto descalzo, con la mínima ropa posible y generalmente entre las 10:00h y las 15:00h. Posterior a la comprobación de la exactitud de los instrumentos, las medidas fueron tomadas en dos oportunidades y se registró su media 19.
Las medidas de PIM y PEM se obtuvieron con un medidor Dwyer Series 477(r) (±300mmHg), siguiendo el protocolo previamente descrito por otros autores 1,3. El participante inició la prueba en posición sedente sin apoyo posterior, desde la cual se le indicó que exhalara de manera controlada la mayor cantidad de aire posible y así poder registrar la inspiración desde el volumen residual (VR). Inmediatamente se le indicó que ubicara la boquilla y la pinza nasal, mientras tomaba aire vigorosamente por la boca a través del circuito. Para la PEM, el participante tomaba controladamente la mayor cantidad de aire hasta llegar a la capacidad pulmonar total (CPT) y a continuación espiraba con vigor a través del medidor. Se realizaron tres mediciones para cada una, espaciadas por periodos de descanso de un minuto, el valor más alto de las tres mediciones fue el registrado.
Análisis estadístico
Los datos se registraron en una hoja de cálculo y fueron analizados con el software IBM SPSS Statistics, versión 20.0 para Windows. Se examinó la normalidad mediante el test de Kolmogorov-Smirnov, la heterogeneidad fue evaluada con la comparación de medias y el nivel de significancia se fijó en 0.05. Gracias a esto, se presentaron medidas de tendencia central, desviación estándar y proporcionales.
Resultados
Un total de 244 sujetos asistieron de manera voluntaria a la convocatoria de toma de medidas de fuerza muscular respiratoria PIM y PEM. Se excluyeron 81 participantes por haber estado fuera de Bogotá en el mes anterior al inicio de la medición (n=51) y por antecedentes de enfermedad (n=30) 1, por lo que solo quedaron 163 participantes a ser evaluados y de estos, se excluyeron 29 por antecedentes de tabaquismo, para una cifra final de 134 individuos. Los criterios de exclusión se presentan en la Figura 1, donde las características generales de edad, talla, peso e IMC se presentan como medias según el género para determinar el total de la muestra evaluada (Tabla 1).
Figura 1 Diagrama de flujo - Medidas de presión inspiratoria máxima y presión espiratoria máxima. Fuente: Elaboración prop
La proporción de participantes de género femenino correspondió al 35.82%, de las cuales 25% eran activas y el 75%, sedentarias. El 64.18% restante del total de sujetos evaluados correspondió al género masculino, de los cuales 38.37% eran activos y 61.63%, sedentarios. Todos los valores absolutos se recogieron y resumieron en la Tabla 2.
Las medidas de PIM y PEM analizadas, sin diferenciar activos de sedentarios, fueron mayores en el género masculino en comparación con el femenino (p<0.05). Además, se observó que dichas diferencias, en relación con el género (masculino/femenino), se mantienen cuando estos valores se analizan de acuerdo a la clasificación de actividad (Tabla 3-4). Por otra parte, no se presentaron diferencias estadísticamente significativas en los valores promedios de PIM y PEM de activos en comparación con los sedentarios. La media y desviación estándar de las medidas de presión de ambos grupos según el género y el total se presentan en la Tabla 4.
Tabla 3 Comparación de medidas depresión inspiratoria máxima y presión espiratoria máxima de acuerdo al género.
*Nivel de significancia <0.001. Fuente: Elaboración propia.
Tabla 4 Comparación de medidas de presión inspiratoria máxima y presión espiratoria máxima en activos y sedentarios.
Fuente: Elaboración propia.
En la representación gráfica se observa una tendencia similar en los valores de PIM y PEM de las mujeres activas, mientras que en las sedentarias la tendencia de PEM es hacia valores mayores en comparación con el PIM. A su vez, en hombres activos la tendencia de PIM para algunos es mayor a la de PEM, mientras que para otros se comporta de manera opuesta; sin embargo, en los sedentarios, la PEM tiende a ser mayor. Cabe resaltar que los grupos de sedentarios son mayores en número, lo que genera que algunas de las medidas tengan promedios más altos (Tabla 2 y Figura 2).
Figura 2 Tendencia de las medidas de presión inspiratoria máxima y presión espiratoria máxima en activos y sedentarios. a) Mujeres activas; b) Mujeres sedentarias; c) Hombres activos; d) Hombres sedentarios. Fuente: Elaboración propia.
Es importante observar en la Figura 2 que las medidas de PIM y PEM, tanto en hombres activos como en mujeres activas, presentan valores altos en la muestra, determinando algunos valores representativos en cada uno de los grupos. Sin embargo, es necesario realizar nuevos estudios investigativos con una evaluación más específica del nivel de AF, teniendo en cuenta el tipo de actividad, la intensidad, el volumen y la frecuencia.
Discusión
En el presente estudio se presentaron diferencias entre los valores de PIM y PEM según el género y se observó que en promedio ambos valores son mayores en los hombres (p<0.001). Tales resultados coinciden con lo reportado por Black & Hyatt 2, Hernández et al.20, Chen & Kuo 21, Leech et al.22, Ratnovsky et al.3 e inclusive con estudios más recientes como los de Steier et al.23. Por lo tanto, es posible asumir que esas diferencias radican principalmente en el patrón respiratorio, siendo en mujeres de predominio costal superior y en los hombres de tipo mixto, costal alto y diafragmático 24. Además, según lo reportado, dichas diferencias se deben también a la biomecánica, de la cual depende la producción de fuerza en el sistema muscular respiratorio, en donde la longitud y la velocidad de contracción determinan la producción de fuerza y, a su vez, el volumen pulmonar diferencial de hombres y mujeres, este último determinado por el patrón respiratorio. Así, se da lugar a mayores cambios de longitud y, en ese sentido, a más producción de fuerza en los hombres 3.
Estudios previos han descrito que aquellos sujetos que son activos pueden generar mayor FMR. Freitas et al.25 encontraron una correlación lineal positiva y moderada entre el nivel de AF y la fuerza muscular respiratoria 20,26. En concordancia con lo anterior, Watsford et al.27, en una revisión sistemática describen que en el 45%, es decir, en cuatro de los estudios revisados, se concluye que la FMR es mayor en sujetos activos 28. Sin embargo, en el número restante de estudios no se observaron dichas diferencias y esto se explica por la heterogeneidad metodológica de los estudios comparados, en donde hay diferentes tipos de actividad o deporte que varían en intensidad, volumen y frecuencia 6,29-31.
En esta investigación no se observaron diferencias significativas en los valores de PIM y PEM de activos/sedentarios, solo se identificó que en hombres activos la PIM es mayor, aunque no tiene una significancia estadística. Estos resultados se pueden asociar principalmente a: las diferencias en el número de sujetos de cada grupo, pues el grupo de activos correspondió solo al 33.58% del total de la muestra evaluada; el tipo de actividad o deporte que resultó variable y terminó identificandose con 11 prácticas deportivas en magnitudes absolutas de participación de uno a ocho sujetos por deporte, y la clasificación de activo o sedentario, que dependió de la información global suministrada por cada estudiante y no de la estratificación del nivel de AF mediante un instrumento de medición específica.
Conclusión
En conclusión, los trabajos que han investigado la FMR según el nivel de AF han descrito que los valores de PIM y PEM de sujetos activos son significativamente mayores en comparación con los sedentarios. Sin embargo, otros autores no han encontrado dichas diferencias. Lo anterior supone que una de las principales dificultades es la heterogeneidad de la práctica de AF que realizan los individuos incluidos en este tipo de análisis. Por lo tanto, lo ideal sería determinar los valores de FMR en actividades o deportes específicos y con muestras representativas para cada uno de estos.
Limitaciones
Una limitación importante fue la forma en que se determinó si los sujetos eran activos o sedentarios. Debido a que se tuvo en cuenta únicamente la información brindada por cada participante y no se aplicó ningún instrumento para la clasificación del nivel de AF. Por otro lado, el pequeño tamaño muestral de sujetos activos, en especial para el género femenino, afectó la comparación de los valores de PIM y PEM con los sedentarios. A pesar de estas limitaciones, se espera que este trabajo brinde información que permita establecer estrategias que contribuyan a mejorar el rendimiento físico o la función pulmonar de sujetos activos o sedentarios.
