Sistema nervioso y termografía: cómo medir la adaptación al entrenamiento

Sistema nervioso y termografía: cómo medir la adaptación al entrenamiento

05/17/2022 By : Ismael Fernández, Alejandro del Estal y Víctor Escamilla Home

En un estudio reciente, Sillero y colaboradores (2022) han querido investigar la relación del sistema nervioso con la temperatura de la piel por medio de la termografía y el sistema Omegawave, después de un entrenamiento de fuerza. Han descubierto una relación significativa entre un mayor aumento de temperatura en aquellos con un sistema simpático menos activo antes de la prueba, lo que podría utilizarse para la valoración indirecta del sistema nervioso.

La relación de la temperatura de la piel con el sistema nervioso es un hecho constatado en la regulación fisiológica de los sistemas corporales. Desde el eje hipotálamo-hipofisario-tiroideo (principalmente desde el principal integrador de la termorregulación, el área preóptica del hipotálamo) se controlan las respuestas térmicas a los agentes externos detectados por los termorreceptores, corpúsculos de Ruffini, que detectan el calor, y corpúsculos de Krause, que detectan el frío. 

Cuando el equilibrio térmico se rompe, el cerebro a través del sistema nervioso simpático pone en marcha una serie de mecanismos para devolver al cuerpo a su estado de homeostasis. Por ejemplo, ante un aumento de la temperatura corporal existe una vasodilatación producida por el sistema colinérgico que aumenta el flujo periférico de la sangre y permite disipar el calor por medio de la transpiración.

Mecanismo del sistema nervioso termorregulación

La termorregulación refleja produce dos grandes fenómenos: la respuesta termorreguladora al frío y la respuesta termorreguladora al calor:

  • La respuesta termorreguladora al frío es una combinación integrada de respuestas automáticas que incluyen la termogénesis simpática en el tejido adiposo pardo, la termogénesis por escalofrío en el músculo esquelético, el incremento en la producción de dióxido de carbono espirado por aumento de la actividad metabólica y, por último, la taquicardia.
  • La respuesta termorreguladora al calor por su parte incluye vasodilatación cutánea, taquipnea y sudoración.

El sistema nervioso tiene diversas estrategias para recuperarse ante un evento que desencadena una respuesta termorreguladora de forma externa. Pero internamente todavía no se conocen las estrategias que el cuerpo escoge para resolver un aumento o disminución de la temperatura por un agente endógeno, como puede ser el ejercicio.

La temperatura y el sistema nervioso después de un entrenamiento de fuerza

En una reciente investigación del grupo de investigación del Doctor Sillero et al (2022) quisieron analizar cómo afecta el entrenamiento de fuerza en la respuesta de la temperatura de la piel medida con termografía y en la activación del sistema nervioso autónomo por medio del dispositivo Omegawave.

Para ello, los investigadores realizaron una evaluación pre-entrenamiento donde analizaron el esfuerzo percibido en reposo mediante la escala RPE, la temperatura de la piel con dos imágenes termográficas para el protocolo anterior y posterior siguiendo el consenso TISEM y la activación del sistema nervioso autónomo por medio de las diferentes variables que aportaba el sistema Omegawave.

Después, los sujetos realizaron el entrenamiento que consistió en tres ejercicios: sentadilla en la máquina de Panatta “power squat”, extensión de rodilla en máquina y flexión de rodilla en máquina, todos los ejercicios se realizaron al 70% de la repetición máxima, para completar un total de 4 series de 10 repeticiones. Inmediatamente después se volvieron a registrar las variables de la primera evaluación. 

Tras 20 minutos de recuperación, se procedió con la última evaluación de las variables descritas anteriormente. El esfuerzo percibido (RPE) inmediatamente después del entrenamiento marcó un valor de 6.75 ± 1.18 de media para todos los participantes y el tiempo del entrenamiento fue de 30 minutos en total.

sistema nervioso metodología

Los resultados del estudio mostraron una relación significativa

La temperatura de la piel mostró un aumento significativo de aquellas zonas que se ejercitaron en mayor medida. Los autores señalaron que los valores de la temperatura de la piel antes del ejercicio pueden ser un predictor del aumento total que va a sufrir el área ejercitada con una correspondencia en el modelo matemático de r2= 63,7% para el muslo anterior y de r2= 64,4% para el muslo posterior. Como se veía en anteriores entradas del blog, la temperatura para ejercicios analíticos aumenta en el área ejercitada como consecuencia entre otras cosas por la disipación de la energía en forma de calor y el aumento de la fatiga.

Del mismo modo, para la activación del sistema autónomo, las variables que se tuvieron en cuenta fueron las derivadas del potencial de corriente continua, que establecía una escala de 0 a 1 (cuanto más cerca del 0, menor activación y cuanto más cerca del 1, mayor activación) para los sistemas simpático y parasimpático.

Los valores del sistema simpático tienen una relación inversa muy significativa con los valores del sistema parasimpático, como era de esperar. Por ello, los autores dividieron a los participantes en dos grupos para buscar la influencia del sistema nervioso en la variación de la temperatura de la piel después del ejercicio. Los grupos se establecieron según si se encontraban por encima o por debajo de la de los niveles de activación del sistema simpático en el análisis inicial (el punto de corte se estableció en 0,53 que correspondía a la mediana de la activación del simpático). De esta manera, los sujetos se dividieron en los que tenían una baja activación (≤0.53; n = 10) y los que tenían una alta activación (>0.54; n = 10). 

Los autores encontraron que, independientemente de la variabilidad de la respuesta interpersonal al ejercicio, el grupo con un sistema simpático menos activo aumentaba más la temperatura de las regiones ejercitadas (+ 0,29 ºC) después del entrenamiento que el que tenía una mayor activación de base. 

Lo que podría demostrar que los sujetos con menor activación podrían estar en una condición vascular diferente antes de empezar el ejercicio y que los efectos de la activación serían mayores para este grupo. 

sistema nervioso resultados

Las investigaciones de Kingsley et al (2008) demostraron que la isquemia muscular posterior al ejercicio aumenta la modulación simpática vascular a través de la activación barorrefleja inducida por los metabolitos locales en el músculo ejercitado, y la presión arterial elevada reactiva la sensibilidad barorrefleja y la modulación parasimpática cardíaca durante esta condición. Esto, relacionado con la investigación de Sillero y colaboradores (2022) nos demuestra que 20 minutos no son suficientes para alcanzar los niveles pre-ejercicio y estar completamente recuperados.

Al igual que ocurría con la temperatura, los valores de activación del sistema nervioso simpático son un indicador predictivo independiente del incremento total de la temperatura en las zonas ejercitadas.

Conclusiones

La temperatura de la piel medida con termografía se podría usar para estimar el nivel de participación de los grupos musculares ante un ejercicio. Con la consideración de que el tiempo entre el final del ejercicio y la toma de la imagen se tiene que tener en cuenta para interpretar los datos con precisión.

El nivel inicial de activación del sistema simpático podría influir en la respuesta al ejercicio de fuerza. Como el atleta se encuentra previo al ejercicio (si se ha recuperado y/o los diferentes niveles de activación) podrían conducir a diferentes respuestas térmicas de la piel. Registrar el nivel de activación simpática antes del ejercicio podría ser interesante para predecir la respuesta del deportista al entrenamiento de fuerza.Valores menores de activación predisponen a tener mayor respuesta de temperatura y mejor adaptación.

Además, el nivel de activación simpática afecta de manera inversa a la respuesta térmica de la piel, siendo un predictor significativo de la variación total de la temperatura de la piel sólo en las áreas musculares ejercitadas.

sistema nervioso aplicaciones

Como reflexión al estudio desde el departamento de I+D+i de ThermoHuman, entendemos que los atletas que previamente vienen con una activación menor del sistema simpático (entendiendo que están en una situación de ventaja por estar más recuperados y preparados para la actividad) tendrán una mayor respuesta térmica al entrenamiento de fuerza y, por tanto, una mayor adaptación al entrenamiento y una mejor predisposición a tolerar la carga de entrenamiento.


REFERENCIAS

Sillero-Quintana M, Jones-Rando J, Refoyo I, Marins JCB, Seixas A. Effects of Resistance Training on Skin Temperature and Its Relationship with Central Nervous System (CNS) Activation. Healthcare (Basel). 2022 Jan 21;10(2):207. doi: 10.3390/healthcare10020207. PMID: 35206822; PMCID: PMC8871941.

Kingsley, J.D.; Figueroa, A. Acute and training effects of resistance exercise on heart rate variability. Clin. Physiol. Funct. Imaging
2016, 36, 179–187.

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CDTI ThermoHuman ha recibido financiación del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), con la participación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (ERDF), para la creación de una nueva herramienta basada en termografía para la prevención y predicción de artritis reumatoide. Ver detalle del proyecto.