La forma más precisa para evaluar la capacidad cardiorrespiratoria es a través de un test con medición directa del V̇O 2 máx., sin embargo, implica un alto costo económico y a su vez de tiempo para evaluar a gran cantidad de personas. Otra forma es predecirlo con ecuaciones en test de esfuerzo submáximo, y una alternativa viable es evaluar el V̇O 2 máx. en base a la no realización de ejercicio físico 1 . Algunos estudios han reportado este método considerando variables demográficas, de adiposidad corporal y el nivel de actividad física (AF) 2 para la predicción del V̇O 2 máx., inclusive esta metodología se ha utilizado en un estudio epidemiológico 3 y se ha considerado adecuado para investigaciones poblacionales 4 . La población universitaria es susceptible a cambios en sus hábitos de vida en los aspectos sociales, culturales y fisiológicos 5 , entre estos hábitos, pasan de una mayor a una menor práctica de AF desde la etapa escolar hacia la vida universitaria 6 , por lo que se hace pertinente evaluar el V̇O 2 máx. a través de métodos no invasivos, y, a la vez, promover investigaciones sobre esta metodología que puede ser precursora en el contexto chileno. A partir de aquello, el objetivo fue elaborar un modelo de predicción del V̇O 2 máx. en ausencia de test cardiopulmonar para estudiantes universitarios de ambos sexos.
Material y Método
Se invitó a 150 estudiantes y 15 rechazaron aproximadamente, 4 desistieron y finalmente participaron 131 estudiantes universitarios de ambos sexos de diversas carreras (excepto de Educación Física para evitar sesgos sobre la condición física). Los participantes firmaron un consentimiento por escrito (Comité de Ética Científico de la Universidad Católica del Maule, Talca, Chile [17/2018]). Para conocer algunos hábitos de vida de los estudiantes, se preguntó sobre consumo de medicamentos, alcohol, tabaco, y frecuencia de AF. Para los tres primeros la respuesta fue “si” o “no” y eventualmente el nombre/tipo de sustancia, salvo para el tabaco, reportadas en el último mes. Para la AF se preguntó la frecuencia semanal en el último mes 7 . También se midió la presión arterial sistólica, diastólica, y la frecuencia cardíaca (FC) de reposo (monitor OMRON modelo BP760 serie 7, Japón), la saturación de oxígeno (oxímetro Carewell modelo F1, China), el peso corporal y estatura en una báscula mecánica con estadímetro (DETECTO modelo 3P7044 capacidad 140 kg, EE.UU.). Posteriormente se determinó la capacidad cardiopulmonar con la prueba de Bruce en donde los participantes dieron su máximo esfuerzo hasta la fatiga física, vale decir, esta prueba fue de intensidad creciente en base a la velocidad e inclinación, para lo cual se utilizó una cinta rodante motorizada (3,3 kW) con capacidad máxima de 200 kg, modelo h/p/cosmos mercury® (Alemania). Para medir variables cardiopulmonares se utilizó un ergoespirómetro modelo MetaLyzer® 3B marca CORTEX (Alemania), las que fueron controladas respiración a respiración con el software MetaSoft®Studio. Para determinar el V̇O 2 máx. se debió alcanzar un índice de intercambio respiratorio (IR) ≥ 1,11 8 , 9 , una FC ≤ 10 p·min -1 o un ≤ 5% respecto a la máxima estimada según la edad (220-edad) 10 . Al finalizar el test se les preguntó a los estudiantes la percepción subjetiva del esfuerzo (PSE).
Para el análisis se eliminó 10 casos por no cumplir con la maximalidad del test (n = 121). Para determinar diferencias entre ambos sexos se aplicó la prueba t-Student para muestras independientes o el test U de Mann-Whitney, según distribución normal. Las variables independientes que se correlacionaron de manera significativa con el V̇O 2 máx. se incluyeron en una regresión multivariada. La validez de la ecuación se comprobó con los supuestos distribucionales de normalidad (corrección de Lilliefors), independencia (Durbin-Watson) y homocedasticidad (Breusch-Pagan), y finalmente se verificó la concordancia entre la medición del V̇O 2 máx. y la ecuación con el diagrama de Bland-Altman incluyendo rangos de confidencialidad de ± 1,96. Se utilizó el programa SPSS® versión 20 (IBM, EE.UU.) y se asumió una significación estadística con un p-valor < 0,05.
Resultados
Existieron diferencias en la antropometría básica, en algunos signos vitales y en la capacidad cardiopulmonar, que generalmente fueron mayores en los hombres ( Tabla 1 ). Entre los medicamentos más consumidos se encontró anticonceptivos como Anulette (8,1%), Poem y Tinelle (4,8% c/u) en las mujeres, como así en los hombres Enalapril, Eutirox, con prevalencia de 1,7% cada uno.
Total (n = 121) | Hombres (n = 59) | Mujeres (n = 62) | p-valor a | ||||
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Variables | Media | DE | Media | DE | Media | DE | |
Edad (años) | 21,8 | 2,1 | 22,1 | 2,5 | 21,5 | 1,5 | 0,166 b |
Peso (kg) | 66,4 | 11 | 72,3 | 9,2 | 60,7 | 9,6 | < 0,001 b |
Estatura (m) | 1,66 | 0,09 | 1,73 | 0,06 | 1,6 | 0,06 | < 0,001 b |
IMC (kg∙m -2 ) | 24 | 3,2 | 24,3 | 2,9 | 23,8 | 3,4 | 0,415 b |
PAS reposo (mmHg) | 117 | 14 | 124 | 12 | 109 | 12 | < 0,001 b |
PAD reposo (mmHg) | 72 | 10 | 72 | 9 | 71 | 10 | 0,486 b |
FC reposo (pm) | 76 | 12 | 72 | 10 | 80 | 12 | < 0,001 b |
Saturación O 2 reposo (%) | 98,5 | 2 | 98,7 | 0,7 | 98,3 | 2,6 | 0,622 c |
AF (días/semana) | 1,9 | 1,6 | 2,1 | 1,6 | 1,9 | 1,7 | 0,432 c |
VO 2 máx. (ml∙kg∙min -1 ) | 40,6 | 8,1 | 45,6 | 7,3 | 35,8 | 5,7 | < 0,001 b |
VO 2 máx. (L∙min -1 ) | 2,7 | 0,7 | 3,3 | 0,5 | 2,2 | 0,4 | < 0,001 b |
FC (p∙min -1 ) | 194 | 8 | 195 | 7 | 192 | 9 | 0,042 b |
FC (%) | 97,6 | 4,1 | 98,6 | 3,6 | 96,8 | 4,4 | 0,016 b |
IR | 1,18 | 0,05 | 1,2 | 0,05 | 1,17 | 0,06 | 0,004 c |
PSE | 16 | 2 | 16 | 2 | 16 | 2 | 0,945 c |
n | % | n | % | n | % | ||
Medicamentos (si) | 44 | 36,4 | 9 | 15,3 | 35 | 56,5 | |
Tabaco (si) | 16 | 13,2 | 8 | 13,6 | 8 | 12,9 | |
Alcohol (si) | 49 | 40,5 | 20 | 33,9 | 29 | 46,8 | |
AF (si) | 95 | 78,5 | 46 | 78 | 49 | 79 |
AF: actividad física; a diferencias entre hombres y mujeres; b t-Student; c U de Mann-Whitney; DE: desviación estándar; IMC: índice de masa corporal; IR: índice de intercambio respiratorio; FC: frecuencia cardíaca; PAS: presión arterial sistólica; PAD: presión arterial diastólica; PSE: percepción subjetiva del esfuerzo.
El mejor modelo que predijo el V̇O 2 máx. (ml·kg·min -1 ) fue: 63,172 + (sexo × 7,613) + (edad × -0,478) + (IMC × -0,728) + (PASr × 0,125) + (PADr × - 0,127) + (FCr × -0,094) + (tabaco × 3,139) + (AF × 1,465) (r = 0,803; p < 0,001).
Donde el sexo fue 0 para mujer y 1 para hombre, la edad en años con un decimal, la presión arterial de reposo en mmHg, FC de reposo en p·min -1 , consumo de tabaco fue 0 = “no” y 1 = “si”, y AF es la frecuencia de práctica semanal ( Tabla 2 ).
Coeficientes no estandarizados | 95% intervalo de confianza para B | |||||
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B | Error estándar | t | p-valor | Límite inferior | Límite superior | |
Constante | 63,172 | 6,581 | 9,599 | < 0,001 | 50,132 | 76,212 |
Sexo | 7,613 | 1,236 | 6,161 | < 0,001 | 5,165 | 10,061 |
Edad | -0,478 | 0,238 | -2,009 | 0,047 | -0,949 | -0,007 |
IMC | -0,728 | 0,157 | -4,626 | < 0,001 | -1,040 | -0,416 |
PAS | 0,125 | 0,052 | 2,410 | 0,018 | 0,022 | 0,227 |
PAD | -0,127 | 0,065 | -1,954 | 0,053 | -0,257 | 0,002 |
FC reposo | -0,094 | 0,045 | -2,114 | 0,037 | -0,183 | -0,006 |
Tabaco | 3,139 | 1,378 | 2,278 | 0,025 | 0,409 | 5,870 |
AF | 1,465 | 0,283 | 5,181 | < 0,001 | 0,905 | 2,025 |
IMC: índice de masa corporal; PAS: presión arterial sistólica; PAD: presión arterial diastólica; FC: frecuencia cardíaca; AF: actividad física.
La ecuación fue válida ya que se cumplió el supuesto de homocedasticidad (p = 0,056), de independencia (p = 0,476) y de normalidad (p = 0,247). El diagrama de Bland-Altman demostró que 7 pares (5,7%) del V̇O 2 máx. estuvieron fuera de los límites de acuerdo y que no hubo diferencias significativas entre la medición y la predicción del V̇O 2 máx. (p = 0,854) ( Figura 1 ) con un sesgo de -0,08 ml·kg·min -1 (95% IC [-0,95; 0,78]).
Discusión
El principal resultado de esta investigación es que la FC en reposo y los valores de presión arterial explican la variabilidad de la capacidad cardiopulmonar de los universitarios evaluados, y, a la vez, que el hábito tabáquico, es decir, fumar o no, también la condiciona.
Un aspecto innovador de este estudio es que se hace una extrapolación desde mediciones de carácter rutinario (FC, presión arterial, IMC, AF, etc.) hacia el V̇O 2 máx., variable importante considerando que el riesgo de morbi-mortalidad a causa de enfermedades crónicas tiene asociación con una baja capacidad cardiorrespiratoria 11 . También tiene un valor agregado cuando se trata de evaluar a una gran cantidad de personas en términos del tiempo utilizado y recursos materiales como un gimnasio o pista atlética, etc. Por tanto, la utilidad práctica radica en brindar una herramienta de fácil acceso e implementación para los profesionales de la AF y salud.
Los modelos predictivos que se han planteado para predecir el V̇O 2 máx. sin la realización de ejercicio físico o test cardiopulmonar, incluyen variables como el peso corporal, estatura 12 - 14 y edad 12 - 16 . También se ha incluido el porcentaje de grasa 15 , 17 , la AF 15 - 17 , AF de tiempo libre 17 y el IMC 15 , 16 , 18 . La ecuación planteada en nuestra investigación tiene variables que coinciden con las reportadas en la literatura como son la edad, sexo, AF, IMC, y que son las más utilizadas en los modelos predictivos en las últimas décadas, junto al tabaquismo, variables asociadas a adiposidad corporal y anatómicas 11 .
Otros estudios han incorporado la percepción de la habilidad funcional 16 , el ser activo físicamente o ser sedentario 12 , las horas de entrenamiento semanal, intensidad del entrenamiento vía PSE y años de práctica 13 , 14 . Así, esta investigación incorpora variables que responden a las características de los estudiantes universitarios, que son personas jóvenes aparentemente sanas, al considerar variables morfo-fisiológicas y de los hábitos de vida. Tal es la relevancia de los objetivos de los investigadores y del contexto, que inclusive se ha planteado que redes neuronales pueden predecir el V̇O 2 máx. 19 y que este se ha correlacionado significativamente con la función cognitiva y el volumen del hipocampo en adultos mayores 20 .
Respecto a variables demográficas de las personas que han sido evaluadas para elaborar los modelos predictivos, según Neto et al. 11 , en la mayoría de las investigaciones han participado mujeres y hombres, el rango etario ha sido entre 6 y 79 años, fluctuando la muestra entre 31 y cerca de las 1.400 personas. Sobre el tipo de población, algunos estudios de la última década han investigado en personas con patologías 17 , en estudiantes 18 y en personas de diversas características en base a datos provenientes de centros de salud 12 . La investigación que hemos realizado va en una línea similar en los aspectos demográficos descritos, en una muestra de la población específica como son los estudiantes universitarios, y aporta variables de predicción que son un aspecto metodológico novedoso (FC y presión arterial).
Una limitante del estudio es que el muestreo no se realizó de manera probabilística, pero a la vez esto se plantea como una proyección de la investigación para realizar un muestreo aleatorizado y así homogenizar los resultados a poblaciones de estudiantes universitarios en nuestro contexto.
Se concluye que la ecuación propuesta predice el V̇O 2 máx. en los universitarios de ambos sexos, basada en sus características corporales, fisiológicas y de hábitos de vida, por tanto, es aplicable solo en ellos, y su utilización debe tomarse con precaución. La aplicación de esta metodología puede recomendarse para evaluar a personas en condición clínica como una alternativa a los test de esfuerzo físico los cuales podrían ser contraproducentes, aunque el test cardiopulmonar ofrece variada información más allá del VO 2 ,respecto a funcionalidad general, cardíaca, etc.