Efectos del ejercicio físico sobre el rendimiento en vigilancia

Resumen

En las últimas dos décadas han surgido numerosas investigaciones que han mostrado los efectos beneficiosos de la actividad física para la salud (Biddle, Fox & Boutcher, 2003; Lee & Skerritt, 2001). Lejos de creer que la actividad física tan sólo prevenía trastornos físicos [e.g., enfermedades cardiovasculares (Haskell et al., 2007)], la literatura científica argumenta que también previene trastornos mentales [e.g., depresión y reducción del estrés (Dunn et al., 2001) o ansiedad (Paluska & Schwenk, 2000)]. Además, entidades de relevancia mundial tales como la Organización Mundial de la Salud (OMS), el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) o la Asociación Americana del Corazón (AHA), relacionan positivamente la actividad física con la salud general y consideran a la actividad física como algo esencial e indispensable para preservar la salud. Tal y como argumentábamos anteriormente, algunos investigadores han estudiado el efecto del ejercicio físico en la prevención de enfermedades crónicas y trastornos mentales, pero otros investigadores han dado un paso más y han buscado la relación existente entre la actividad física y la influencia significativa sobre mecanismos cognitivos de alto nivel (McMorris, Tomporowski & Audiffren, 2009) tales como el control cognitivo, memoria, atención espacial o vigilancia. No obstante, hasta donde llega nuestro conocimiento no existen estudios previos que hayan investigado el rendimiento en atención sostenida o vigilancia durante el ejercicio físico puntual. De hecho, de forma general la presente tesis doctoral tiene una perspectiva bastante ambiciosa y pretende investigar los efectos de un esfuerzo puntual a diferentes intensidades sobre tareas de vigilancia y atención sostenida (Experimentos 1-4). Además, también se pretende valorar los efectos de un programa de entrenamiento regular en vigilancia o atención sostenida y en el control inhibitorio (Experimento 5). Los Experimentos 1-4 se plantearon como una primera aproximación empírica al estudio de la vigilancia o atención sostenida durante el ejercicio físico puntual, teniendo en cuenta la intensidad del ejercicio como un moderador crucial. Para ello, diseñamos cuatro experimentos para abordar esta cuestión. En el Experimento 1, los participantes completaron la tarea psicomotora de vigilancia (TVP) durante 20’ en dos condiciones: de esfuerzo-bajo (20’ a una intensidad baja) y de esfuerzo incremental (20’ pedaleando al 40%, 60%, 80%, y 100% del umbral ventilatorio anaeróbico -UVA-), manteniéndose 5 minutos en cada una de las intensidades. En el Experimento 2, se disoció el efecto de la intensidad del tiempo en tarea. Los participantes realizaron la TVP en cuatro sesiones: 5’ al 40% del UVA, 5’ al 60% del UVA, 5’ al 80% del UVA y 5’ al 100% del UVA. En el Experimento 3, evaluamos nuevamente utilizando la TVP aunque en esta ocasión con una versión de 45’en una condición de esfuerzo ligero-moderado al 75% del UVA y se comparó con una condición de esfuerzo-bajo (control). El siguiente paso en el desarrollo de la presente tesis doctoral fue profundizar acerca de los resultados obtenidos en los Experimentos 1-3. Los resultados de estos experimentos nos condujeron a preguntarnos sobre qué pasaría si investigáramos el efecto del ejercicio físico puntual a intensidad ligera-moderada en una tarea de atención sostenida tipo “oddball”. Cambiando el tipo de tarea, modificábamos el tipo de demandas que requería la TVP, incrementando las demandas perceptuales. Para comprobar esta cuestión, diseñamos el Experimento 4, donde un grupo de mujeres jóvenes universitarias realizó una tarea de discriminación perceptiva tipo “oddball” (con una probabilidad de aparición del objetivo de .1) mientras pedaleaban en un cicloergómetro bajo dos condiciones experimentales diferenciadas en la intensidad del esfuerzo: esfuerzo-bajo y esfuerzo ligero-moderado. El orden de presentación de las dos condiciones fue contrabalanceada a través de las participantes. Los resultados del Experimento 4 mostraron que el esfuerzo ligero-moderado mostró una tendencia a mejorar el tiempo de reacción (TR) a lo largo de toda la tarea si bien no se encontraron diferencias significativas en exactitud para los ensayos en los que aparecía el estímulo objetivo ni en la exactitud a los estímulos no objetivos. Los resultados de los Experimentos 1-4 sugieren que el esfuerzo ligero-moderado mejora la velocidad de respuesta en tareas con demandas de atención sostenida con independencia de la relevancia del estímulo objetivo. Dadas las demandas de atención sostenida tanto de la PVT como de la oddball, estos resultados nos lleva a pensar que la realización de un esfuerzo ligero-moderado mejora la función ejecutiva, replicando resultados previos, más allá del posible efecto de activación/arousal general sobre funcionamiento sensoriomotor. Nuestro siguiente paso fue el de profundizar acerca de los efectos provocados por el ejercicio físico realizado de forma regular sobre el funcionamiento cognitivo. Mientras que en los anteriores Experimentos 1-4, hicimos referencia a los efectos del ejercicio físico puntual sobre el funcionamiento cognitivo (vigilancia y percepción), en el Experimento 5 exploramos los efectos de la práctica regular de actividad física sobre la vigilancia y el control inhibitorio. El Experimento 5 tiene como objetivo principal analizar los efectos de un programa de entrenamiento físico de diez semanas de duración (3 sesiones de una hora por semana) en las características antropométricas [Índice de Masa Corporal (IMC)], capacidades fisiológicas (UVA, potencia máxima y potencia relativa) y el rendimiento en vigilancia y el control inhibitorio en una población de 32 mujeres jóvenes sanas. Con la intención de valorar la intervención, realizamos dos mediciones (pre-post). En ellas, se recogieron datos de las características antropométricos y datos de las capacidades fisiológicas. Además, se completaron dos tareas cognitivas para evaluar el rendimiento en vigilancia o atención sostenida y para evaluar el control inhibitorio: 1) tarea de atención sostenida a la respuesta (SART) y 2) tarea de TR simple. Crucialmente, la intervención del Experimento 5 demostró su eficacia a nivel físico ya que mejoraron significativamente las características antropométricas y los parámetros fisiológicos de las participantes. Sin embargo, no se encontraron resultados estadísticamente significativos en las tareas comportamentales. Por tanto, los resultados no fueron coincidentes con la mayor parte investigaciones encontradas en la literatura sobre ejercicio físico regular a intensidades aeróbicas moderadas y efectos positivos sobre las funciones cognitivas. Los resultados se discuten en el marco de la literatura sobre esta temática, teniendo en cuenta además las limitaciones propias de este estudio exploratorio. En resumen, la presente tesis doctoral que tiene como objetivo principal estudiar los efectos del ejercicio físico puntual sobre el funcionamiento cognitivo (vigilancia y percepción), sugieren que el esfuerzo ligero-moderado aumenta la activación general y mejora la velocidad de respuesta en tareas de atención sostenida con independencia de la relevancia del estímulo objetivo. Además, no replicamos el resultado de investigaciones previas que demostraron el efecto de un entrenamiento físico en el rendimiento cognitivo.