Vol. 87, Issue 3, 1141-1147, September 1999
Desarrollo de la fuerza muscular respecto al nivel de entrenamiento y testosterona en jóvenes jugadores masculinos de fútbol 1
1
2
L. Hansen , J. Bangsbo , J. Twisk , y K. Klausen
1
Traducción: Ricardo Luis Scarfó (PUEF-UNLP)
1
Department of Human Physiology, Institute of Exercise and Sport Sciences, University of Copenhagen, DK-2100 Copenhagen, 2 Denmark; and Institute for Research in Extramural Medicine, Vrije Universiteit, 1081 Amsterdam, The Netherlands
ABSTRACT Development of muscle strength in relation to training level and testosterone in young male soccer players; L. Hansen, J. Bangsbo, J. Twisk, and K. Klausen; J. Appl. Physiol.Vol. 87, Issue 3, 1141-1147, September 1999. Isometric and functional strength of ninety-eight 11-yr-old male soccer players at an elite (E) and nonelite (NE) level were determined (3-4 times) through a 2-yr period, and the changes were related to growth and maturation. The initial isometric strength for extension with dominant leg [1,502 ± 35 (E) vs. 1,309 ± 39 (NE) N], extension with nondominant leg (1,438 ± 37 vs. 1,267 ± 45 N), extension with both legs (2,113 ± 76 vs. 1,915 ± 72 N), back muscles (487 ± 11 vs. 414 ± 10 N), abdominal muscles (320 ± 9 vs. 294 ± 8 N), and handgrip (304 ± 10 vs. 259 ± 8 N) increased by 15-40% during the period. Broad jump increased (P < 0.05) by 15 (E) and 10% (NE). The E players had higher (P < 0.05) initial isometric strength and broad jump performance compared with NE players, and differences were maintained throughout the period (multiple ANOVA for repeated measures) also when adjustment was made for age, dimensions, testosterone, and insulin-like growth factor I (generalized estimating equations analyses). The development of strength for both E and NE players together was significantly (P < 0.001) related to changes in serum testosterone concentrations. The present data indicate that testosterone is important for development of strength in young boys and that, independent of serum testosterone concentration, E players have developed greater muscle strength compared with NE players. elite and nonelite players; age; dimensions
INTRODUCCIÓN EN LOS ADULTOS, el conocimiento sustancial está presente sobre factores que determinan la fuerza muscular y su cambio con el entrenamiento (por ejemplo las Ref. 13, 15), pero menos información está disponible sobre el desarrollo de la fuerza muscular en los niños. Rochcongar y col. (22) encontraron que jugadores de fútbol de élite franceses jóvenes tenían mayor fuerza isocinética de las piernas comparado con los estudiantes de la escuela secundaria, indicando que el entrenamiento del fútbol tiene un efecto sobre el desarrollo de la fuerza muscular. En contraste, Maffulli y col. (18) encontraron que los chicos atléticos (incluso jugadores de fútbol) hasta la edad de 15 años tenían similar la fuerza isométrica del cuádriceps a los chicos no atléticos, y después de esta edad, la fuerza del grupo atlético era significativamente superior comparada a la del grupo no atlético. El último hallazgo puede indicar que las respuestas del entrenamiento son afectadas por la maduración. La fuerza muscular aumenta más o menos linealmente con la edad a partir de la primera infancia en los chicos. La fuerza es conocida de estar relacionada al área transversal fisiológica del músculo y de allí, según un análisis dimensional, relacionada al segundo impulso de la altura corporal. Se esperaría entonces que el área transversal aumente, con el cuadrado del aumento en la dimensión lineal, durante el crecimiento. Algunos estudios han mostrado que el desarrollo de la fuerza en los chicos mejora más de lo que puede explicarse por el aumento en la altura cuadrada (1, 8), indicando que factores distintos a los cambios cuantitativos, juegan un rol en el desarrollo de la fuerza. Así, la marcada aceleración de la fuerza muscular durante la pubertad observada en los chicos posiblemente se relaciona a los niveles elevados de hormonas andrógenas circulantes en los adolescentes. En un estudio transversal de chicos atléticos de 11
a 13 años de edad, Mero y col. (20) encontraron que el área de la fibra muscular se correlacionaba bien con la testosterona sérica. La maduración de la respuesta metabólica al ejercicio podría relacionarse a los cambios hormonales [aumentos en testosterona, estradiol, hormona de crecimiento, y factor I de crecimiento como la insulina (IGF-I)] que ocurre durante la pubertad (9, 19). En base a una diferencia en el aumento en la fuerza entre los chicos y las chicas, Parker y col. (21) indicaron que la testosterona puede estimular el crecimiento del músculo. El efecto promover el crecimiento de la hormona de crecimiento es mediado por las somatomedinas, particularmente el IGF-I (16). Sin embargo, ningún estudio longitudinal ha medido los cambios en las concentraciones sanguíneas de hormonas y las ha relacionado a los cambios en el tamaño del músculo y a la fuerza de niños y adolescentes (23). Como fue indicado por Rochcongar y col. (22), los entrenamientos de fútbol a un nivel de élite podrían aumentar la fuerza de las piernas, pero también es posible que los chicos seleccionados para un nivel de élite sean más fuerte debido a los mayores niveles de hormonas circulantes. El propósito de esta investigación fue estudiar el desarrollo en la fuerza de chicos que juegan al fútbol en un nivel de élite y en un no de élite, y para examinar la asociación entre el desarrollo en la fuerza y en la concentración de testosterona. Se dirigieron ambas preguntas con corrección para la edad, las dimensiones del tamaño corporal, e el IGF-I.
MÉTODOS Sujetos. Ciento diez jugadores jóvenes de fútbol masculino de siete clubes exitosos en el área de Copenagüe, en el nivel más alto en su categoría de edad, se reclutaron como sujetos. Todos los participantes y sus padres dieron su consentimiento informado, y el estudio fue aceptado por el Comité de Ética de Copenhagüe, Dinamarca (KF 01-132/95). Los clubes que tenían cuatro equipos al menos en las mismas categorías de edad (para asegurar las diferencias entre jugadores de élite y de no élite), fueron seleccionados. Los chicos fueron incluidos en el estudio en la edad de 10-12 años según la edad de selección en los niveles de competición. Una mitad de los chicos se reclutó del mejor equipo al que ellos fueron seleccionados por el técnico (jugadores élite), y la otra mitad se reclutó del equipo del nivel más bajo (jugadores no élite) del mismo club. Se tomaron mediciones tres veces en intervalos de 0.5 años para todos los chicos, y además, 28 de los sujetos (16 élite, 12 no élite) también se estudiaron una cuarta vez. Se excluyeron ocho chicos del estudio porque ellos no eran miembros del mismo equipo durante el estudio entero, dos porque ellos no quisieron participar después de la primera prueba y dos porque ellos se trasladaron a otra parte del país. Así, 98 sujetos fueron incluidos con 48 chicos en el grupo de élite y 50 chicos en el grupo de no élite. Durante el estudio algunos chicos pararon de jugar al fútbol y se excluyeron entonces de las pruebas subsecuentes. Así, se evaluaron 87 chicos tres veces, y también se evaluaron 28 de éstos una cuarta vez. Los jugadores incluidos en el estudio habían participado en el fútbol organizado durante 6.3 años (élite) y 4.4 años (no élite), con una diferencia significante (1.9 años; P<0.05) entre los grupos. Como se demuestra en la Tabla 1, los jugadores de élite estaban jugando al fútbol durante más horas por semana, y en general, eran físicamente más activos comparado con los jugadores no élite. La actividad de tiempo libre registrada consistía principalmente de fútbol con amigos, pero también el patinaje sobre ruedas y el juego de alta actividad así como la participación en otros deportes organizados. Tabla 1. Cantidad de tiempo con el entrenamiento de fútbol organizado (incluso las competiciones) y con la actividad física en el tiempo libre (ocio), incluso la participación en otros deportes. Ronda del Test 1 Organizado *
2 Ocio *
Organizado *
3 Ocio *
Organizado *
4 Ocio
Organizado *
Ocio
Elite
6.1
11.7 (19)
6.2
10.7 (16)
6.5
11.9 (19)
7.4
11.4 (9)
No Elite
5.1
6.4 (26)
5.2
7.0 (20)
4.8
10.6 (9)
5
10.2 (10)
Los valores se dan en horas/semana con % en paréntesis. * Significativamente diferente de los jugadores no élite, P <0.05.
La edad de los sujetos fue determinada a 0.01 años más próximo. La altura estando de pie y la altura sentado fueron medidas por un estadiómetro a 0.1 cm más próximo, y el peso corporal se midió a 0.1 kg más próximo usando una balanza de resorte. El índice de masa corporal (BMI) fue calculado como el peso corporal (kg) dividido por la altura (m) al cuadrado. Los pliegues cutáneos bicipital, tricipital, subescapular y suprailíaco, fueron medidos con un calibre Harpenden, y la suma de estos cuatro pliegues cutáneos fue calculada. Las fases del desarrollo puberal se registraron por un experimento pediátrico endocrinológico en base a la valoración de las características sexuales secundarias usando el criterio de Tanner (25) y del volumen testicular estimado de las mediciones del tamaño de los testículos usando un orquidómetro de Prader (29). Las muestras de sangre fueron tomadas de una vena antecubital entre las 16:00 h y las 17:30 h y se centrifugaron. Se guardó el suero a -20°C y después se analizó para los niveles de testosterona y IGF-I. La sensibilidad del ensayo para el IGF-I fue de 0.041 µg/l (12), y la sensibilidad para la testosterona fue de 0.23 nmol/l. Los valores menores que los de la sensibilidad del ensayo fueron asignados el valor de sensibilidad del ensayo. Medidas de Fuerza. Los sujetos fueron todos familiarizados con los procedimientos de la evaluación así como también con los investigadores antes de la prueba. Todos los sujetos tuvieron un período de precalentamiento estandarizado, incluyendo 5 minutos de pedaleo en una bicicleta Monarck, antes de las mediciones de fuerza. Todos los sujetos empezaron con el salto de longitud, seguido por las mediciones de fuerza isométrica. El salto de longitud se realizó como un despegue y caída con dos pies. El despegue era desde atrás de una línea en el suelo, y la caída estaba en un felpudo de 2 cm de espesor sobre el cual los sujetos caían con sus pies. La distancia desde el despegue hasta el punto en donde el talón más cercano tocaba el felpudo era medida, y el mejor de tres pruebas registradas se usó como la marca del rendimiento (cm). La fuerza isométrica voluntaria máxima [contracción voluntaria máxima (MVC)] de los extensores de la pierna fue medido usando un dinamómetro medidor de tensión en una posición sentada estandarizada con el apoyo de la espalda (4). Para medir la MVC de los músculos del tronco en una posición en pie, un dinamómetro medidor de tensión se conectó a un marco puesto alrededor del tronco 20 cm debajo de los hombros por el uso de dos sujeciones (4). La fuerza de aprensión fue medida con un dinamómetro de mano en los sujetos mientras estaban sentados, y fue para el brazo dominante sólo. Los chicos eran todos alentados por los investigadores a realizar un esfuerzo máximo, y el mejor de tres esfuerzos se aceptó como máximo. Se evaluaron el régimen de entrenamiento e intensidad de competición para un subgrupo de los sujetos originales (n = 30, 10 equipos). La intensidad de competición se evaluó de las mediciones de la frecuencia cardíaca por un monitor de frecuencia cardíaca (Polar) tanto durante la competición como mientras los sujetos corrían en una cinta ergométrica con las mediciones simultáneas del consumo de oxígeno. Los jugadores de élite tenían el consumo de oxígeno relativo más alto en competición comparado con el grupo de no élite (79.4 ± 5.3 vs. 67.3 ± 10%; P <0.05). Para los jugadores de élite y de no élite, el 27 vs. el 7% del entrenamiento consistía de entrenamiento de aptitud física ("fitness") (carrera de sprint, etc.), el 61 vs. el 39% eran de entrenamiento técnico, y el 12 vs. el 54% eran juego. Ningún entrenamiento con pesas suplementario fue usado. Estadísticas. Para evaluar la relación longitudinal entre la fuerza y la habilidad en fútbol (élite o no élite), dos análisis se llevaron a cabo. 1) En el primer análisis, se analizaron las diferencias en el desarrollo longitudinal de las medidas de fuerza entre los jugadores del fútbol de élite y de no élite con múltiple ANOVA (MANOVA) para las medidas repetidas (SPSS; Ref. 24). 2) En el segundo análisis, la relación longitudinal entre la fuerza y la habilidad en fútbol (élite o no élite) se analizó con ecuaciones de estimación generalizada (GEEs) (30), una técnica longitudinal de regresión lineal que se describe extensivamente en otra parte (26, 27). Las ventajas de usar este método son que se usan todos los datos longitudinales disponibles para estimar los coeficientes de la regresión, y que el método es conveniente para diseños con intervalos de tiempo desigualmente espaciados. Además, permite una corrección tanto para covariantes dependientes del tiempo y covariantes independientes del tiempo, y el método tiene en cuenta que las observaciones repetidas en cada individuo no son independientes. El análisis de las GEE también se realizó para analizar la relación longitudinal entre los parámetros de fuerza y la concentración de testosterona. Para todos los análisis de las GEE, un análisis invariado se llevó a cabo primero.
Después de eso, se hicieron análisis separados corregidos para edad, dimensiones del tamaño corporal, y concentración de IGF-I. Todos los análisis de las GEE se llevaron a cabo con el Paquete Estadístico para el Análisis Interactivo de los Datos (10). La significación se aceptó en P ≤ 0.05.
RESULTADOS Se presentan las características de los sujetos en la Tabla 2. Los jugadores de élite eran ligeramente más viejos que los jugadores no élite (0.4 años; P<0.05). Cuando el ajuste era hecho para la edad, los jugadores de élite eran significativamente más altos (P<0.05) y tenía los valores más bajos para las mediciones de los pliegues cutáneos (P<0.05). Los jugadores de élite tenían el volumen testicular más grande que los jugadores no élite y la concentración de testosterona sérica más alta (Fig. 1; P<0.05). Ninguna diferencia significativa entre los grupos en el BMI o en el IGF-I (Fig. 2) estaba presente. Tabla 2. Características de los sujetos. Ronda de Test 1
Edad, años n
2
3
4
Élite
No Élite
Élite
No Élite
Élite
No Élite
Élite
No Élite
11.9 ± 0.5
11.6 ± 0.7
12.4 ± 0.5
12.1 ± 0.7
12.9 ± 0.5
12.5 ± 0.7
13.5 ± 0.6
13.8 ± 0.4
48
50
44
47
44
43
16
12
Altura, cm
152.7 ± 6.8
147.4 ± 6.6
155.7 ± 7.3
150.1 ± 6.9
160 ± 8.3
154.3 ± 8.1
166.3 ± 10.0
160.4 ± 7.2
Peso Corporal, Kg
41.0 ± 5.9
37.9 ± 6.5
43.6 ± 5.97
40.0 ± 7.0
46.6 ± 7.1
43.0 ± 7.7
53.2 ± 8.8
47.7 ± 7.3
BMI, kg/m
17.5 ± 1.6
17.4 ± 2.1
17.9 ± 1.5
17.7 ± 2.3
18.1 ± 1.6
17.8 ± 2.1
19.1 ± 2.1
18.5 ± 2.7
Pliegues cutáneos, mm
27.6 ± 6.9
33.7 ± 14.3
28.3 ± 6.8
35.1 ± 15.4
27.5 ± 6.4
36.1 ± 15.6
29.2 ± 7.3
39.3 ± 18.5
Volumen de los Tests, ml
5.8 ± 3.5
3.9 ± 1.9
7.6 ± 4.9
5.0 ± 3.3
9.3 ± 5.4
6.6 ± 3.9
12.1 ± 6.5
9.3 ± 5.4
2
n
45
49
43
47
43
42
16
12
Los valores son medias ± SD; n, número de sujetos. BMI, índice de masa corporal; Pliegues Cutáneos (skinfold), suma de 4 pliegues cutáneos (bíceps, tríceps, subescapular, suprailíaco). Para la altura, el peso corporal, el BMI, y los pliegues cutáneos, el número de sujetos (n) es igual que para la edad. Cada ronda de test se llevó a cabo en intervalos de 0.5-años.
Fig. 1. Concentraciones Testosterona Sérica.
de
Se tomaron mediciones en intervalos de 0.5 años que empiezan cuando los sujetos tenían una edad media de 11.9 ± 0.5 (SD) (élite) y de 11.6 ± 0.7 años (no élite). Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos. La línea punteada indica que la última ronda de test incluyó un número reducido de jugadores (n = 28). La diferencia (ajustada para la edad) entre los grupos es significativo para las 4 rondas de tests (P = 0.015) con una tendencia para la significancia presente para las 3 rondas de test (P = 0.076).
Fig. 2. Niveles de factor de crecimiento I como la insulina (IGF-I) en jugadores jóvenes de fútbol de élite y de no élite. Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos. Ninguna diferencia significativa entre los jugadores de élite y de no élite estaba presente.
Las figuras 3-6 muestran el desarrollo en los parámetros de fuerza para los jugadores de élite y de no élite. Las diferencias en el desarrollo entre los dos grupos fueron analizadas por MANOVA para las medidas repetidas. Los resultados de estos análisis (Tabla 3) demuestran que los jugadores de élite tenían los valores más altos (P<0.05) comparado con los jugadores no élite para todos los parámetros de fuerza a lo largo del período de la medición. El aumento en la fuerza fue por más tiempo, sin embargo, similar en ambos grupos, es decir, ninguna interacción significativa del tiempo elite/no elite para cualquiera de los parámetros de fuerza. Ninguna diferencia significativa en el desarrollo entre los grupos según las fases de Tanner estaba presente (MANOVA para las medidas repetidas).
Fig. 3. La fuerza isométrica para los músculos abdominales y de la espalda medidos en jugadores jóvenes de fútbol masculino de élite y de no élite. Los valores son medias ± SE. Se tomaron mediciones en intervalos de 0.5 años que empiezan cuando los sujetos tenían una edad media de 11.9 ± 0.5 (SD) (élite) y de 11.6 ± 0.7 años (no élite). Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos para jugadores de élite/jugadores no élite en cada ronda de test. La diferencia entre los grupos es significativa: abdominal, P = 0.011; y atrás, P = 0.001.
Fig. 4. La fuerza isométrica de aprensión de la mano (handgrip) (mano dominante) en jugadores jóvenes de élite y no de élite jóvenes de fútbol masculino. Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos. Las diferencias entre los grupos son significativas, P = 0.002.
Fig. 5. La fuerza isométrica para los extensores de la pierna medida sentados en jugadores jóvenes de fútbol masculino de élite (E) y no élite (N-E). Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos para jugadores de élite/no élite en cada ronda del test. Las diferencias entre los grupos son significativas: ambas piernas, P = 0.004; pierna dominante, P = 0.002; y pierna no dominante, P = 0.01.
Fig. 6. El rendimiento del salto de longitud en los jugadores jóvenes de fútbol masculino de élite y de no élite. Los valores son medias ± SE; n, número de sujetos. La diferencia entre los grupos es significativa, P = 0.002.
Tabla 3. Los resultados del MANOVA para las 3 rondas de la prueba, se llevaron a cabo en intervalos de 0.5 años en la fuerza isométrica y en el salto de longitud, evaluando los efectos de equipo (élite/no élite), tiempo por equipo, y tiempo de medición. Equipo
Tiempo por Equipo
Tiempo de Medición
Handgrip
0.002
0.594
<0.001
Abdomen
0.011
0.052
<0.001
Espalda
0.001
0.371
<0.001
Ambas Piernas
0.004
0.191
<0.001
Pierna No Dominante
0.010
0.762
<0.001
Pierna Dominante
0.002
0.999
<0.001
Salto de Longitud
0.002
0.696
<0.001
Los valores son valores P ajustados para la edad (edad como la covariante). MANOVA, múltiple ANOVA para las medidas repetidas.
Los resultados del análisis de las GEE con respecto a la relación longitudinal entre ser un jugador de élite/jugador no de élite y el desarrollo de la fuerza se presentan en la Tabla 4. En el análisis invariado, una relación positiva significativa se encontró entre todos los parámetros de fuerza y el ser un jugador de élite. En general, con un ajuste para la edad, los coeficientes de regresión para jugadores de élite/no de élite disminuyeron ligeramente; una más marcada disminución se encontró para la relación con la extensión de pierna usando ambas piernas. El ajuste para dimensiones del cuerpo también llevó a una disminución en los coeficientes de regresión. Cuando se ajustaron las relaciones entre el jugador de élite/no élite y la fuerza para la altura, peso, y suma de pliegues cutáneos, así como para los números de años de entrenamiento en el fútbol organizado, sólo las relaciones con los músculos de la espalda y la fuerza de aprensión (handgrip) permanecieron significativas (P<0.05). Cuando el ajuste era hecho para la testosterona sérica y el IGF-I, una pequeña disminución en los coeficientes de regresión fue observada; sin embargo, las relaciones positivas entre todos los parámetros de fuerza y el ser jugador de élite, permanecieron muy significantes.
Tabla 4. Las relaciones longitudinales entre ser un jugador de élite o no de élite y desarrollo de la fuerza isométrica/salto de longitud, ajustado por factores que confunden. Extensión de Piernas Análisis Invariado
Músculos Abdominales
Músculos de la Espalda
Handgrip
Pierna Dominante
Pierna No Dominante
Ambas Piernas
Salto de Longitud
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.001
0.000
-44.1
-71.3
-49
-239.3
-242.8
-413.4
-13.3
-67.3-20.8
-101.3 a -41.3
Elite/No Elite P
95% CI
-72.8 a -25.2 354.3 a -124.2 -365.4 a -120.2 -651.2 a -175.6
-19 a -7.7
Ajustado por Edad P
95% CI
0.048
0.000
0.000
0.057
0.046
0.226
0.001
-22.1
-54.1
-41.9
-112.8
-121.7
-165.4
-9.8
-44 a -0.17
-81.0 a -27.3
-63.4 a -20.3
-228.9 a -3.2
-241.4 a -2.1
-433.5-102.6
-15.8 a -3.8
Ajustado por Dimensiones: Altura y Peso Corporal P
95% CI
0.214
0.000
0.000
0.014
0.029
0.073
0.058
-11.6
-46.8
-30.7
-100.6
-93.8
-180
-6.1
-29.9-6.7
-67.2 a -26.3
-47.8 a -13.6
-181.2 a -20.1
-177.8 a -9.8
-376.5 a -1.45
-12.5-0.2
Ajustado por Altura, Peso Corporal + 4 Pliegues Cutáneos P
95% CI
0.502
0.000
0.005
0.133
0.316
0.428
0.507
-6.2
-31.4
-25.3
-67.5
-44.9
-79.4
-1.9
-24.4 a -11.9
-47.6 a -15.1
-43 a -7.6
-155.5-20.6
-132.5-42.7
-275.7-117
-7.4-3.7
Ajustado por Testosterona Sérica P
95% CI
0.006
0.000
0.000
0.004
0.008
0.032
0.001
-29.4
-62.2
-39.7
-158.1
-152.0
-249.8
-9.9
-50.4 a -8.5
-89 a -35.4
-61.1 a -18.3
-478.5 a -21.1
-15.7 a -4.1
-266.5 a -49.9 -264.4 a -45.8
Ajustado por Testosterona IGF-I P
95% CI
0.003
0.000
0.000
0.002
0.003
0.014
0.000
-35.4
-66.8
-46
-185.6
-178.8
-305.7
-11.5
-59.1 a -11.7
-94.9 a -38.7
-298.1 a -59.6
-550 a -61.4
-17.4 a -5.5
-69.2 a -22.8 -301.7 a -69.4
Ajustado por Años de Entrenamiento P
95% CI
0.91
0.038
0.004
0.763
0.97
0.719
0.159
-1.6
-34.4
-34.3
22.2
2.9
-54.7
-4.9
29.4 a -29.4
-66.9 a -1.9
-57.8 a -10.7
-122.2-166.4
-145.4-151.1
-353.4-243.9
-11.8-1.9
Los valores son valores P, los coeficientes de regresión longitudinales ( ), y el 95% de intervalos de confianza (CI) obtenidos del análisis de ecuaciones generalizadas de estimación. IGF-I, factor I de crecimiento como la insulina.
Se presentan los resultados del análisis de las GEE con respecto a la relación longitudinal entre la fuerza y la testosterona sérica en la Tabla 5. El análisis invariado mostró una relación positiva significativa entre el
desarrollo en todos los parámetros de fuerza y la concentración de la testosterona sérica. El ajuste para la edad, dimensiones del cuerpo, y IGF-I mostró el mismo cuadro más o menos en cuanto a las relaciones longitudinales entre ser jugador de élite/no de élite y la fuerza, es decir, en general, una disminución en los coeficientes de regresión. El ajuste para el peso corporal, altura, y suma de pliegues cutáneos arribó a una disminución dramática en los coeficientes de regresión; es decir, ninguna de las relaciones entre la testosterona sérica y los parámetros de fuerza eran significantes. Tabla 5. Las relaciones longitudinales, para ambos jugadores de élite y de no élite como un grupo, entre los niveles de la testosterona sérica y el desarrollo de fuerza isométrica/salto de longitud, ajustado por factores que pueden confundir los datos.
Extensión de Piernas Análisis Invariado
Músculos Abdominales
Músculos de la Espalda
Handgrip
Pierna Pierna Dominante No Dominante
Ambas Piernas
Salto de Longitud
Testosterona 0.000
P
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
11.2
6.4
56.6 60
60
99.1
2.3
7.9-14.1
7.7-14.8
3.1-9.8
0.011
0.001
0.012
0.055
0.029
0.442
0.000
3.1
5.7
4.1
13
17.9
14.4
1.1
11 95% CI
36.7-76.4
37.9-82.1
50.7-147.6
1.7-2.9
Ajustado por Edad P
95% CI
0.7-5.6
2.4-9.0
0.9-7.4
-0.3-26.2
1.8-33.9
-22.3-51
0.5-1.7
Ajustado por las Dimensiones de Altura y Peso Corporal P
95% CI
0.829
0.165
0.575
0.484
0.572
0.636
0.029
0.3
2.3
0.9
5.0
5.2
9.6
0.8
-2.3-2.8
-0.9-5.5
-2.2-4.1
-9.1-19.2
-12.7-23.0
-30.1-49.3
0.1-1.4
Ajustado por Altura, Peso Corporal + 4 Pliegues Cutáneos P
95% CI
0.604
0.726
0.790
-0.7
-0.7
0.5
-3.3-1.9
3.2-5.1
-1.1-2
0.991
0.834
0.758
0.466
0.1
-1.9
-5.8
0.3
-14.1-13.9
-19.2-15.4
-42.8-31.1
-0.4-1
Ajustado por IGF-I P
95% CI
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.008
0.000
8.8
8.9
6.1
46.3
46.7
86.9
2.2
5.2-12.4
4.6-13.2
2.9-9.3
22.7-70.3
20.9-72.6
22.6-151.2
1.5-2.9
DISCUSIÓN El estudio presente demostró que ambos jugadores de élite y de no élite, a través de un período de 2 años, tenían un aumento en la fuerza que se relacionó a los niveles de testosterona sérica, indicando que la testosterona es importante para el desarrollo de fuerza muscular en los chicos jóvenes. Además, se observó una fuerte relación positiva entre ser jugador de élite y el nivel de fuerza. Esta relación era independiente de la testosterona y del IGF-I, indicando que la mayor fuerza no era solamente debida al
nivel de testosterona sérica. Los aumentos en la fuerza muscular con la edad en los chicos jóvenes simplemente no pueden ser explicados por el crecimiento, porque se ha demostrado en chicos prepuberales y en chicos puberales que la fuerza aumenta más rápidamente que la altura (6). Es más probable que se deba a una relación mutua entre varios factores como la edad, estatura, peso, tamaño del músculo, y maduración (endócrina y neurológica). De los datos experimentales y del reconocimiento de que la testosterona tiene un efecto anabólico prominente, se ha indicado que la testosterona es responsable para el aumento en la fuerza en los individuos masculinos en la pubertad (5). En el presente estudio esto es confirmado por la positiva relación significativa entre el desarrollo en todos los parámetros de la fuerza y en la concentración de testosterona sérica. Esta relación es dependiente de las dimensiones anatómicas y del espesor de los pliegues cutáneos (skinfolds), indicando que estos factores también juegan un rol en el desarrollo de la fuerza. Asmussen y Heebøll-Nielsen (2) indicaron que, además de las dimensiones, la edad per se tiene una influencia positiva en la fuerza muscular, sobre todo en pruebas que requieren un alto grado de coordinación neuromuscular. Nosotros encontramos que la relación entre el desarrollo de fuerza y los cambios en la testosterona sérica era independiente de la edad, salvo para la extensión de la pierna con ambas piernas. Se ha demostrado tanto para niños como adultos (14, 28) que la MVC para la extensión de la pierna con ambas piernas es menos que la suma de las MVC para cada pierna, indicando un límite en el rendimiento neural. Además, en el presente estudio la diferencia del percentil entre la suma de la fuerza de cada pierna y la de ambas piernas disminuía con la edad [del 39 al 15% (élite) y del 34 al 22% (no élite)], lo cual está de acuerdo con Asmussen y Heebøll-Nielsen (3), quienes demostraron una disminución gradual de esta diferencia en los sujetos varones de 15-35 años. Así, la dependencia de la edad cuando se examina la extensión con las dos piernas (con algún grado de coordinación neuromuscular) podría explicarse por un requisito para una maduración neuromuscular posiblemente relacionada a la edad. Los jugadores de no élite, aún no tan fuertes como los jugadores de élite, tenían casi los mismos valores de fuerza como los colegiales dinamarqueses, de 11 años, que se examinaron en 1981 (11). Parece ser que probablemente el desarrollo de la fuerza muscular de piernas daría una ventaja en particular al jugador de fútbol de élite. Leatt y col. (17) demostraron una mayor fuerza isocinética y explosiva en jugadores de fútbol nacionales canadienses que tenían menos de 18 años de edad, comparados con los jugadores nacionales que tenían 16 años de edad. También se compararon más fuertemente bien los jugadores de élite en el estudio presente con los jugadores no élite cuando una corrección era hecha para la pequeña diferencia en la edad entre los dos grupos. Los jugadores de élite eran más altos y más maduros comparados con los jugadores de no élite, de forma que el aumento podía deberse al crecimiento, maduración, o nivel de competición. Para examinar esta relación, el análisis de las GEE se llevó a cabo. La diferencia en la fuerza entre los jugadores de élite y los jugadores no élite parece no ser debida a la diferencia en la altura entre los dos grupos porque la diferencia era independiente de las dimensiones, salvo para la extensión de la pierna con ambas piernas y el salto de longitud que sólo revelaron una tendencia para la independencia (P = 0.073 y P = 0.058, respectivamente). La relación entre el desarrollo de la fuerza y lo élite/no élite era independiente de la testosterona sérica y del IGF-I, indicando que el desarrollo en la fuerza se relacionaba a factores asociados con ser un jugador de élite independiente de la concentración de testosterona. La razón para este aumento en la fuerza puede deberse a un aumento relativo mayor en la masa muscular de los jugadores de élite y así un área transversal más grande de los músculos. Alternativamente, se puede haber causado por cambios cualitativos en los músculos, tales como una más baja proporción de tejido conjuntivo respecto al tejido muscular, de forma que la misma masa de musculatura podría producir más tensión en los jugadores de élite. Leatt y col. encontraron que los jugadores de élite tenían más masa corporal magra comparado con los sujetos normales. En el presente estudio, ninguna diferencia en el BMI se encontró entre los dos grupos, pero los jugadores de élite tenían menos grasa subcutánea evaluada de las mediciones de los pliegues cutáneos, que indica una masa corporal magra más grande en los jugadores de élite, posiblemente causada por la hipertrofia del músculo como una respuesta al entrenamiento. Cuando la suma de los pliegues cutáneos era incluida con las dimensiones en el análisis de las GEE de las relaciones entre élite/no élite y desarrollo de la fuerza, una dependencia se encontró para las extensiones de las piernas, músculos abdominales, y salto de longitud, pero no para los músculos de la espalda y la fuerza de aprensión de la mano (handgrip). Esto indica que el desarrollo en la fuerza se relaciona en
alguna magnitud a una hipertrofia de los músculos. También es creíble que parte de la diferencia en la fuerza puede ser el resultado de un dominio mejor del sistema neuromuscular en los jugadores de élite causado por el régimen de entrenamiento que los jugadores de élite se expusieron desde una temprana edad. El hecho de que los jugadores de élite se compararon inicialmente muy bien con los jugadores de no élite, podría explicar en parte por qué el aumento en la fuerza para los jugadores de élite durante el período de la prueba no llevó a un aumento en la diferencia entre los dos grupos, porque la fuerza es conocida de aumentar más a partir de niveles iniciales más bajos (por ejemplo, Ref. 7). No puede excluirse, sin embargo, que las diferencias entre los jugadores de élite y de no élite son debidas a una selección temprana de chicos con mayor fuerza para el grupo de élite. En resumen, el desarrollo de la fuerza isométrica y el rendimiento en el salto de longitud estaban relacionados a los cambios en las concentraciones de la testosterona sérica, pero también influenciados por el tamaño corporal, indicando que la testosterona es importante para el desarrollo de la fuerza en los chicos jóvenes. Además, los jugadores de élite también eran más fuertes que los jugadores no élite independientemente de la concentración de testosterona con corrección para el tamaño corporal, indicando que siendo un jugador de élite per se esté afectado por el desarrollo de la fuerza.
Agradecimientos Los autores reconocen agradecidamente al Dr. Med. Jørn Müller por hacer las mediciones de volumen testicular y las evaluaciones de las fases de Tanner y además por las valiosas discusiones con respecto a las interpretaciones de los datos sobre maduración.
Notas de Pie Este estudio fue apoyado por las concesiones de la Asociación dinamarquesa de Fútbol, la Asociación dinamarquesa de Deportes, y el Equipo Danmark. Diríjase para la correspondencia: L. Hansen, Institute of Exercise and Sport Sciences, Dept. of Human Physiology, Universitetsparken 13, DK-2100, Copenhagen, Denmark (E-mail:
[email protected]). Recibido el 9 de abril de 1998; aceptado en forma final el 26 de abril de 1999.
Referencias 1. Asmussen, E., and K. Heebøll-Nielsen. A dimensional analysis of physical performance and growth in boys. J. Appl. Physiol. 7: 593-603, 1955. 2. Asmussen, E., and K. Heebøll-Nielsen. Physical performence and growth in children. Influence of sex, age and intelligence. J. Appl. Physiol. 8: 371-380, 1956. 3. Asmussen, E., and K. Heebøll-Nielsen. Isometric muscle strength of adult men and women. In: Communications From the Testing and Observation Institute. Copenhagen, Denmark: Danish Natl. Assoc. of Infantile Paralysis, 1961, no. 11, p. 3-13. 4. Asmussen, E., K. Heebøll-Nielsen, and S. Molbech. Methods for evaluation of muscle strength. In: Communications From the Testing and Observation Institute. Copenhagen, Denmark: Danish Natl. Assoc. for Infantile Paralysis, 1959, no. 5, p. 1-44. 5. August, G. P., M. M. Grumbach, and S. L. Kaplan. Hormonal changes in puberty. III. Correlations of plasma testosterone, LH, FSH, testicular size and bone age with male pubertal development. J. Clin. Endocrinol. Metab. 34: 319-326, 1972. 6. Blimkie, C. J. R. Age- and sex-associated variation in strength during childhood: anthropometric, morphologic, neurologic, biochemical, endocrinologic, genetic, and physical activity correlates. In: Perspectives in Exercise and Sports Medicine, edited by C. V. Gisolfi, and D. R. Lamb. Carmel, IN: Benchmark, 1989. 7. Blimkie, C. J. R. Resistance training during pre- and early puberty: efficacy, trainability, mechanisms, and persistence. Can. J. Sport Sci. 17: 264-279, 1992. 8. Carron, A. V., and D. A. Bailey. Strength development in boys from 10 through 16 years. Monogr. Soc. Res. Child Dev. 39: 1-37, 1974. 9. Cooper, D. M. Cardiorespiratory and metabolic responses to exercise: maturation and growth. In: The Child and the Adolescent Athlete, edited by O. Bar-Or. Champaign, IL: Blackwell Scientific, 1996. 10. Gebski, V., O. Leung, D. McNeil, and D. Lunn. SPIDA User Manual. New South Wales, Australia: Macquarie Univ., 1992, ver. 6.
11. Heebøll-Nielsen, K. Muscle strength of boys and girls, 1981 compared to 1956. Scand. J. Sports Sci. 4: 37-43, 1982. 12. Juul, A., P. Bang, N. T. Hertel, K. Main, P. Dalgaard, K. Jørgensen, J. Müller, K. Hall, and N. E. Skakkebæk. Serum insulinlike growth factor-1 in 1030 healthy children, adolescent, and adults: relation to age, sex, stage of puberty, testicular size, and body mass index. J. Clin. Endocrinol. Metab. 78: 744-752, 1994. 13. Klausen, K. Strength, and weight-training. In: Physiology of Sports, edited by T. Reilly. London: Spon, 1990, p. 41-67. 14. Klausen, K., B. Schibye, and B. Rasmussen. A longitudinal study of changes in physical performance of 10-15-year-old girls and boys. Children and Exercise XIII,, edited by S. Oseid, and K.-H. Carlsen. Champaign, IL: Human Kinetics Books, 1989, p. 113122. 15. Komi, P. V. (Editor). Strength and Power in Sport. The Encyclopedia of Sports Medicine. Oxford, UK: Blackwell Scientific, 1992, vol. 3 16. Kulin, H. E., and J. Müller. The biological aspects of puberty. Pediatr. Rev. 17: 75-82, 1996. 17. Leatt, P., R. J. Shepard, and M. Plyley. Specific muscular development in under-18 soccer players. J. Sports Sci. 5: 165-175, 1987. 18. Maffulli, N., J. B. Kings, and P. Helms. Training in elite young athletes [the training of young athletes (TOYA) study]: injuries, flexibility and isometric strength. Br. J. Sp. Med 28: 123-126, 1994. 19. Marshall, W. A., and J. M. Tanner. Puberty. In: Human Growth, edited by F. Falkner, and J. M. Tanner. New York: Plenum, 1986, vol. 2. 20. Mero, A., L. Jaakkola, and P. V. Komi. Relationships between muscle fibre characteristis and physical performance capacity in trained athletic boys. J. Sports Sci. 9: 161-171, 1991. 21. Parker, D. F., J. M. Round, P. Sacco, and D. A. Jones. A cross-sectional survey of upper and lower limb strength in boys and girls during childhood and adolescence. Ann. Hum. Biol. 17: 199-211, 1990. 22. Rochcongar, P., R. Morvan, J. Jan, J. Dassonville, and J. Beillot. Isokinetic investigation of knee extensors and knee flexors in young French soccer players. Int. J. Sports Med. 9: 448-450, 1988. 23. Rowland, T. W. Developmental Exercise Physiology. Champaign, IL: Human Kinetics, 1996. 24. SPSS SPSS-X, User's Guide (3rd ed.). Chicago, IL: SPPS, 1988. 25. Tanner, J. M., and R. H. Whitehouse. Clinical longitudinal standards for height, weight, height velocity, weight velocity, and stages of puberty. Arch. Dis. Child. 51: 170-179, 1976. 26. Twisk, J. W. R., H. C. G. Kemper, G. J. Mellenbergh, and W. van Mechelen. Relation between the longitudinal development of lipoprotein levels and lifestyle parameters during adolescence and young adulthood. Ann. Epidemiol. 6: 246-256, 1996. 27. Twisk, J. W. R., H. C. G. Kemper, G. J. Mellenbergh, and W. van Mechelen. Relation between the longitudinal development of lipoprotein levels and biological parameters during adolescence and young adulthood in Amsterdam. J. Epidemiol. Community Health 50: 505-511, 1996. 28. Vandervoort, A. A., D. G. Sale, and J. Moroz. Comparison of motor unit activation during unilateral and bilateral leg extension. J. Appl. Physiol. 56: 46-51, 1984. 29. Zachmann, M., A. Prader, H. P. Kind, H. Haflinger, and H. Budliger. Testicular volume during adolescence. Helv. Paediatr. Acta 29: 61-72, 1974. 30. Zeger, S. L., and K.-Y. Liang. Longitudinal data analysis for discrete and continuous outcomes. Biometrics 42: 121-130, 1986.
J APPL PHYSIOL 87(3):1141-1147 8570-7587/99 .Copyright © 1999 the American Physiological Society Traducción: Ricardo Luis Scarfó (PUEF-UNLP)