Efecto de un programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre la calidad de vida, la salud mental, las funciones ejecutivas cerebrales y la respuesta de igf-1 en mujeres jóvenes universitarias

DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA Y DEPORTE PROGRAMA DE DOCTORADO CIENCIAS DE LA SALUD (INTERUNIVERSITARIO) Efecto de un programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre la calidad de vida, salud mental, las funciones ejecutivas cerebrales y la respuesta de IGF-1 en mujeres jóvenes universitarias. Manuel Jesús Jiménez Roldán Sevilla, 2023 i Carta del director D. LUIS CARRASCO PÁEZ, Doctor en Educación Física por la Universidad de Granada y Titular de la Universidad de Sevilla, INFORMA: Que la Tesis Doctoral titulada “Efecto de un programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre la calidad de vida, salud mental, las funciones ejecutivas cerebrales y la respuesta de IGF-1 en mujeres jóvenes universitarias”, presentada por D. Manuel Jesús Jiménez Roldán, ha sido realizada bajo mi dirección y supervisión, reuniendo las condiciones científico-técnicas requeridas para la obtención del grado de Doctor por la Universidad de Sevilla. En Sevilla, junio de 2023. Fdo.: Luis Carrasco Páez. ii Informe del director D. FRANCISCO DE BORJA SAÑUDO CORRALES, Doctor en Educación Física y Catedrático de la Universidad de Sevilla, INFORMA: Que la Tesis Doctoral titulada “Efecto de un programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre la calidad de vida, salud mental, las funciones ejecutivas cerebrales y la respuesta de IGF-1 en mujeres jóvenes universitarias”, presentada por D. Manuel Jesús Jiménez Roldán, ha sido realizada bajo mi dirección y supervisión, reuniendo las condiciones científico-técnicas requeridas para la obtención del grado de Doctor por la Universidad de Sevilla. En Sevilla, junio de 2023. Fdo.: Francisco De Borja Sañudo Corrales iii Agradecimientos. Quiero comenzar expresando mi profundo agradecimiento a mi director de tesis, Luis Carrasco, por su inestimable apoyo, sabiduría y paciencia, lo cual ha sido fundamental para la culminación de esta tesis doctoral. Fuiste un referente en mi formación académica durante los estudios de CAFYD y has vuelto a serlo en este largo camino. Por ello, gracias por ser un docente excepcional y compartir tu sabiduría y experiencia. Tu compromiso con mi crecimiento académico y profesional ha sido inigualable, y tus enseñanzas me acompañarán a lo largo de mi carrera. Gracias. Por supuesto, gracias a mi otro referente y director, Borja Sañudo. Fuiste capaz de ayudar, guiar y animar en cada momento para que pudiera avanzar y finalizar en esta Tesis Doctoral. Espero que mantengáis en cada momento vuestra identidad e influyáis en otros como lo hicisteis en mí. A mis padres y hermano, porque me educasteis siendo vosotros ejemplo de humildad y constancia. Sin ello, no hubiera podido culminar este camino. Y a ti María, por ser vida y alegría y contagiármelo en todo este proceso. A los compañeros y amigos de la Escuela Universitaria de Osuna, por el apoyo y ayuda constante que he recibido en todo momento. iv Índice general. Pág. Carta del director…........................................................................................................................ iii Agradecimientos…. ....................................................................................................................... iii Índice general…… ......................................................................................................................... iv Índice de tablas….. ....................................................................................................................... vii Índice de figuras… ......................................................................................................................... ix Lista de abreviaturas ..................................................................................................................... xii Resumen………… ........................................................................................................................ xv Abstract………… ....................................................................................................................... xvii INTRODUCCIÓN. ...................................................................................................................... xix 1. MARCO TEÓRICO.................................................................................................................... 1 1.1.Función cognitiva: bases neurofisiológicas de la cognición. .................................................... 1 1.1.1. Revisión anatómica y funcional. ........................................................................................... 1 1.1.2. Lóbulos frontales y función cognitiva. .................................................................................. 6 1.1.3. Neuroplasticidad. Principales factores de crecimiento neuronal. .......................................... 7 1.2. Las funciones ejecutivas. ....................................................................................................... 15 1.2.1. Memoria de trabajo.............................................................................................................. 20 1.2.2. Control inhibitorio. .............................................................................................................. 21 1.2.3. Flexibilidad cognitiva. ......................................................................................................... 22 1.3.Factores que influyen en las funciones ejecutivas. ................................................................. 23 1.4.Ejercicio físico, neuroplasticidad y funciones ejecutivas. ...................................................... 42 1.4.1.. Efectos del ejercicio físico sobre los factores de crecimiento neuronal. ............................ 42 1.4.2. Nivel de práctica de actividad física y funciones ejecutivas. .............................................. 55 1.4.3. Efectos de programas de ejercicio físico sobre las funciones ejecutivas. ........................... 59 2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .................................................................................... 77 3. OBJETIVOS. ........................................................................................................................... 80 3.1. Objetivos generales. ............................................................................................................... 80 3.2. Objetivos específicos. ............................................................................................................ 80 v 4. HIPÓTESIS............................................................................................................................... 84 5.METODOLOGÍA. ..................................................................................................................... 87 5.1. Diseño del estudio. ................................................................................................................. 87 5.2. Muestra. Cálculo del tamaño muestral y selección. ............................................................... 88 5.3. Variables……. ....................................................................................................................... 90 5.3.1.Variables independientes. .................................................................................................... 90 5.3.2. Variables dependientes. ....................................................................................................... 93 5.4. Procedimiento ...................................................................................................................... 111 5.4.1. Evaluación Inicial. ............................................................................................................. 111 5.4.2. Periodo de intervención. .................................................................................................... 112 5.5.. Análisis estadístico de los datos. ......................................................................................... 113 6. RESULTADOS ...................................................................................................................... 116 6.1. Características generales de la muestra. ............................................................................... 116 6.2. Efectos del programa de entrenamiento HIIT. ..................................................................... 120 6.2.1. Cambios en IGF-1. ............................................................................................................ 123 6.2.2. Cambios en las funciones ejecutivas. ................................................................................ 124 6.2.3. Cambios en la composición corporal. ............................................................................... 132 6.2.4. Cambios en la condición física. ......................................................................................... 136 6.2.5. Cambios en la práctica de AF. ........................................................................................... 139 6.3. Efecto agudo en los diferentes momentos de evaluación. ................................................... 147 6.3.1. IGF-1. ................................................................................................................................ 147 6.3.2. Funciones ejecutivas. ......................................................................................................... 147 7. DISCUSIÓN. .......................................................................................................................... 151 7.1. Sobre la muestra y sus características. ................................................................................. 152 7.2. Sobre la intervención HIIT. ................................................................................................. 155 7.3. Sobre la evaluación bioquímica. .......................................................................................... 160 7.3.1. Sobre el efecto crónico de IGF-1....................................................................................... 163 7.3.2. Sobre la respuesta aguda de IGF-1. ................................................................................... 165 7.4. Sobre cambios en las funciones ejecutivas. ......................................................................... 168 vi 7.4.1. Control inhibitorio. ............................................................................................................ 169 7.4.2. Flexibilidad cognitiva. ....................................................................................................... 171 7.4.3. Memoria de trabajo............................................................................................................ 173 7.5. Sobre los cambios en la composición corporal. ................................................................... 175 7.6. Sobre los cambios en la condición física. ............................................................................ 176 7.7. Sobre los cambios en calidad de vida. ................................................................................. 178 7.8. Sobre los cambios en la actividad física. ............................................................................. 180 8. CONCLUSIONES. ................................................................................................................. 183 9. NUEVAS PERSPECTIVAS DE INVESTIGACIÓN............................................................ 187 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ................................................................................. 190 vii Índice de tablas. Tabla 1. Importancia de las Funciones Ejecutivas en Diferentes Aspectos de la Vida. ............... 16 Tabla 2. Línea temporal del planteamiento del estudio. ............................................................... 88 Tabla 3. Criterios de inclusión y exclusión. .................................................................................. 89 Tabla 4. Características técnicas de los kits ELISA de IGF-1 producidos por Elabscience. ........ 95 Tabla 5. Resumen de variables en relación a las funciones ejecutivas. ...................................... 111 Tabla 6. Datos socioeconómicos de la muestra participante en el estudio expresados en la cantidad total según clasificación y según porcentaje equivalente (%). ..................................... 116 Tabla 7. Concentración de IGF-1 en la población estudiada tanto en estado basal (pre esfuerzo), como tras realizar un esfuerzo máximo (post esfuerzo) durante T1. .......................................... 119 Tabla 8. Composición corporal de la muestra participante en el estudio (n=58). ...................... 117 Tabla 9. Condición física de los sujetos participantes en la investigación (n=58). .................... 118 Tabla 10. Hábitos de práctica de actividad física de los sujetos (n=58). .................................... 118 Tabla 11. Calidad de vida de la muestra evaluada a través del cuestionario SF-36 (n=58). ...... 119 Tabla 12. Funciones ejecutivas de la población estudiada en las pruebas de Stroop test. wisconsin card test y Digit Span test. .......................................................................................................... 120 Tabla 13. Concentración de IGF-1 en saliva en situaciones de Pre y Post esfuerzo en los tres momentos de evaluación T1, T2 Y T3 (Pre, Post y Follow) (n=58). Sd: desviación estándar. .. 123 Tabla 14. Diferencias entre las diferentes fases y grupos en el Stroop test en los momentos T1, T2 y T3 ........................................................................................................................................ 125 Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral viii Tabla 15. Diferencias entre las diferentes fases y grupos en el WCST test en los momentos Pre y Post esfuerzo. .............................................................................................................................. 127 Tabla 16. Diferencias entre las diferentes fases y grupos en el DST test en los momentos Pre y Post esfuerzo. .............................................................................................................................. 130 Tabla 17. Cambios en la composición corporal entre los momentos T1, T2 y T3. .................... 133 Tabla 18. Cambios en la condición física entre los momentos T1, T2 y T3. ............................. 137 Tabla 19. Cambios en la actividad física entre los momentos T1, T2 y T3. ............................... 140 Tabla 20. Cambios en la actividad física entre los momentos T1, T2 y T3. ............................... 142 xv Resumen. La presente investigación se centró en determinar la magnitud de la respuesta de IGF-1 medido en saliva tras realizar un programa de entrenamiento HIIT. A su vez, se comprobó el efecto en variables relacionadas con la salud, como son la composición corporal, condición física, calidad de vida y funciones ejecutivas. Éstas se midieron a través de las pruebas Stroop test (ST), test de cartas de Wisconsin (WCST) y Digit Span test (DST). Además, se determinó el efecto agudo de un esfuerzo máximo en la concentración de IGF-1 y en las funciones ejecutivas en los tres momentos que se evaluaron (Pre, post y Follow up). Un total de 58 mujeres jóvenes universitarias y sedentarias participaron de forma voluntaria en la investigación, en la cual desarrollaron un programa de entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT) durante 12 semanas, con una frecuencia de tres entrenamientos/semana. La población de estudio fue aleatorizada en tres grupos, siendo estos el grupo control (GC) el cual no realizó ningún cambio en su estilo de vida y dos grupos de intervención. Por un lado, se encontraba el grupo HIIT (tres entrenamientos HIIT/semana) y el grupo HIIT+AF (tres entrenamientos HIIT junto a un incremento de su AF diaria). Antes de desarrollar el programa, tras su finalización y tras un periodo de tres meses de seguimiento (Follow-up), todas las mujeres fueron evaluadas para comprobar el estado de las diferentes variables estudiadas en cada momento. Los resultados muestran cómo un programa de entrenamiento HIIT con una duración de 12 semanas puede mejorar de forma significativa la concentración de IGF-1 en mujeres jóvenes universitarias y sedentarias. Además, se observó que las mejoras dadas se incrementaron en mayor medida tras la evaluación de Follow-up, obteniendo el grupo HIIT+AF un mayor porcentaje de cambio. Respecto al efecto agudo, en la evaluación inicial se pudo observar un incremento significativo en la concentración de IGF-1 en todos los grupos del estudio. Por otro lado, respecto a las funciones ejecutivas, tan solo el grupo HIIT+AF xvi obtuvo una mayor eficiencia en el control inhibitorio (ST) tras el programa de entrenamiento. En relación al efecto agudo, se observa que un esfuerzo máximo de forma incremental puede mejorar el rendimiento en el control inhibitorio. El grupo HIIT+AF en la evaluación inicial y el GC en la evaluación Post, obtuvieron un incremento significativo en dicha función ejecutiva. Respecto a la flexibilidad cognitiva (WCST), existen ciertas mejoras en los grupos HIIT y HIIT+AF tras el programa HIIT, pero es tras el Follow-up cuando el grupo HIIT+AF muestra un mayor rendimiento. Respecto a la memoria de trabajo, el grupo HIIT obtuvo un cambio significativo tras el programa de entrenamiento y tras el periodo de Follow-up en la prueba DST hasta atrás (DST- I), la cual requiere de una mayor demanda de la memoria de trabajo. En relación a la composición corporal, todos los grupos consiguieron una reducción significativa del porcentaje de masa grasa, manteniéndose tras el periodo de Follow-up tan solo en los grupos HIIT. La masa muscular incrementó de forma significativa en los grupos HIIT tras las 12 semanas de entrenamiento, y además los beneficios se mantuvieron pasados los tres meses de Follow-up. Por último, respecto a la calidad de vida tras el programa de entrenamiento, principalmente se observaron cambios en el grupo HIIT+AF, especialmente en la vitalidad, salud general y salud mental. Se puede concluir, por tanto, que, el ejercicio físico de alta intensidad supone un esfuerzo eficaz para la estimulación del IGF-1 y así potenciar las funciones ejecutivas. Además, los resultados parecen indicar que dicha estimulación y sus posibles adaptaciones pueden darse en mayor medida a largo plazo, algo que debe ser tenido en cuenta en futuras investigaciones. A su vez, este programa de entrenamiento es efectivo para mejorar la composición corporal, condición física y calidad de vida, siendo más notorio junto a un incremento de actividad física diaria. Palabras clave: IGF-1, funciones ejecutivas, ejercicio interválico de alta intensidad, salud mental, mujeres jóvenes sedentarias. xvii Abstract. The present investigation focused on determining the magnitude of the IGF-1 response measured in saliva after a HIIT training program. In turn, the effect on health-related variables such as body composition, physical condition, quality of life and executive functions was tested. These were measured by means of the Stroop test (ST), Wisconsin Card Test (WCST) and Digit Span Test (DST). In addition, the acute effect of a maximal effort on IGF-1 concentration and executive functions was determined at the three moments that were evaluated (Pre, Post and Follow up). A total of 58 sedentary young university women voluntarily participated in the research, in which they underwent a high interval intensity training (HIIT) program for 12 weeks, with a frequency of three workouts/week. The study population was randomized into three groups, being the control group (CG), which did not make any changes in their lifestyle and two intervention groups. On the one hand, there was the HIIT group (three HIIT workouts/week) and the HIIT+AF group (three HIIT workouts together with an increase in their daily physical activity). Before developing the program, after its completion and after a three-month Follow-up period, all the women were evaluated to check the status of the different variables studied at each moment. The results show how a HIIT training program lasting 12 weeks can significantly improve the IGF- 1 concentration in young sedentary university women. Furthermore, it was observed that the given improvements increased to a greater extent after the Follow-up evaluation, with the HIIT+AF group obtaining a higher percentage of change. Regarding the acute effect, a significant increase in IGF-1 concentration was observed in all the study groups at the initial evaluation. On the other hand, with respect to executive functions, only the HIIT+AF group obtained greater efficiency in inhibitory control (ST) after the training program. In relation to the acute effect, it is observed that xviii an incremental maximal effort can improve performance in inhibitory control. The HIIT+AF group in the initial evaluation and the CG in the Post evaluation, obtained a significant increase in this executive function. Regarding cognitive flexibility (WCST), there are certain improvements in the HIIT and HIIT+AF groups after the HIIT program, but it is after the Follow-up when the HIIT+AF group shows a higher performance. Regarding working memory, the HIIT group obtained a significant change after the training program and after the Follow-up period in the DST to back test (DST-I), which requires a greater demand on working memory. In relation to body composition, all groups achieved a significant reduction in the percentage of fat mass, which was maintained after the Follow-up period only in the HIIT groups. Muscle mass increased significantly in the HIIT groups after 12 weeks of training, and the benefits were maintained after three months of Follow-up. Finally, regarding quality of life after the training program, changes were mainly observed in the HIIT+AF group, especially in vitality, general health and mental health. Therefore, it can be concluded that high-intensity physical exercise is an effective effort to stimulate IGF-1 and thus enhance executive functions. Furthermore, the results seem to indicate that such stimulation and its possible adaptations may occur to a greater extent in the long term, something that should be taken into account in future research. In turn, this training program is effective in improving body composition, physical condition and quality of life, being more noticeable in conjunction with an increase in daily physical activity. Keywords: IGF-1, executive function, high interval intensity training, mental health, sedentary young female xix INTRODUCCIÓN. El sedentarismo, entendido como una actividad que requiere un movimiento corporal mínimo (Lynch et al., 2010), es uno de los principales factores responsables de enfermedades crónicas en personas adultas. El tiempo en posición sedentaria se ha detectado como un indicador de salud negativo en una población adulta. Esto se debe a la directa relación existente entre una posición sedentaria mantenida con la prevalencia de sobrepeso y obesidad, enfermedades cardiovasculares, peor condición física, osteoporosis, diabetes, cáncer, y una reducción de la funcionalidad psicosocial (Costigan et al., 2013). Centrándonos en las edades más comunes entre universitarios, 18 y 25 años, se observa cómo se produce un descenso importante en la práctica de ejercicio físico en esta etapa educativa (Grim et al., 2011). Ello hace que no se alcancen las recomendaciones de ejercicio físico planteadas por la OMS (J. M. Cancela et al., 2019). Además, si se compara entre sexos, en mujeres se encuentra un 8% más de inactividad frente a los hombres (King et al., 2014). Por estos motivos, y teniendo en cuenta que la población femenina es una población vulnerable a reducir de forma significativa su práctica de actividad física (AF) con la edad (Cohen et al., 2019), es interesante investigar sobre los posibles factores relacionados con la salud que esto conlleva, como la calidad de vida, la condición física y la salud mental. Esta problemática social, nos lleva a pensar que aunque en términos general, en mujeres entre 20 y 30 años, no existe un ratio elevado de morbilidad y mortalidad (Kvintová & Sigmund, 2016), esta falta tanto de AF y de ejercicio físico puede generar enfermedades en edades posteriores (Plotnikoff et al., 2015), xx conllevando a un alto riesgo de un mayor estrés, ansiedad, disfunción cognitiva e incluso elevar todas las causas de mortalidad. Esto hace que sea necesario crear estrategias efectivas para abordar factores relacionados con la salud en general, y concretamente con la salud mental, cognición y funciones ejecutivas. En esta línea, podemos encontrar diversos tipos de estrategias no farmacológicas para mejorar la calidad de vida y la salud mental en jóvenes universitarias y así crear conductas menos sedentarias. Entre ellas, debemos destacar el ejercicio físico. El ejercicio físico, en muchas de sus manifestaciones, ha demostrado ser una estrategia útil para la mejora del rendimiento en dichas funciones ejecutivas tanto en niños (Kirk et al., 2011; Stanley et al., 2016), adolescentes, adultos y ancianos (Bossers et al., 2015; Falck et al., 2016; Heath et al., 2016). Esta incidencia positiva en el cerebro y sus funciones del ejercicio físico puede ser justificado debido a su efecto de plasticidad y crecimiento neuronal. De hecho, realizar ejercicio físico aporta un mayor flujo sanguíneo cerebral, una mayor estimulación de la neurogénesis, optimización de las interconexiones sinápticas y una mayor generación de factores neurotróficos, como por ejemplo el IGF-1 (Rentería et al., 2019). Diferentes tipos de ejercicio físico, muestran un efecto diverso en las funciones ejecutivas y en la estimulación del IGF-1. Así, el ejercicio aeróbico parece mostrar una mayor capacidad antioxidativa en el cerebro, mientras que la estimulación de la capacidad anaeróbica o alta intensidad, parecen reducir las respuestas antioxidantes. Por otro lado, el entrenamiento de fuerza muestra una mayor plasticidad sináptica hipocampal (Norman et al., 2018). En los últimos años, existe un alto interés por conocer el efecto del entrenamiento de alta intensidad en diferentes variables de la salud, como la condición física y la psicológica (Eather et xxi al., 2019). Este tipo de entrenamiento, normalmente consiste en la ejecución de un ejercicio a una intensidad elevada combinado con un periodo de descanso entre ejercicio. Uno de los principales beneficios de este tipo de entrenamiento, es que puede ser desarrollado en un corto espacio de tiempo en comparación con el trabajo aeróbico. Como consecuencia de su práctica, en estudios previos con mujeres, se ha comprobado mejoras tanto en la condición física (Reljic et al., 2019), en parámetros cardiometabólicos como el control glicémico (Metcalfe et al., 2016), y en las funciones cognitivas (Rentería et al., 2019). Aun así, no existe una literatura científica específica para ver el efecto del entrenamiento de alta intensidad en mujeres sedentarias y su efecto en la condición física, salud mental y calidad de vida. Por este motivo se quiere comprobar el efecto de este tipo de ejercicio físico en la población descrita. Por tanto, partiendo de esta premisa, tras lecturas previas y compartiendo ideas con expertos, se presenta necesario profundizar en el análisis de los efectos de la práctica de este tipo de ejercicio físico en jóvenes universitarias sedentarias. Así se podrán crear estrategias o recomendaciones que influyan en su calidad de vida y salud. En relación a su estructura, el presente documento dispone de un total de 11 capítulos. En el primero de ellos, destinado al marco teórico, se realiza una aproximación estructural y funcional de las funciones ejecutivas, profundizando en los principales factores de crecimiento neuronal que pueden hacer incrementar el rendimiento de estas funciones ejecutivas. Entre todos los factores, se desarrolla el IGF-1, el cual ha mostrado jugar un rol importante en el proceso de neuroplasticidad del ser humano. Además, a través de investigaciones anteriores se debate sobre el efecto del ejercicio físico, más concretamente de alta intensidad, como modulador de la respuesta de IGF-1 y cómo se relaciona con las funciones ejecutivas. De esta forma, todos los xxii resultados encontrados previamente han permitido converger en la problemática planteada en el segundo capítulo. En los capítulos tercero y cuarto se abordan los objetivos e hipótesis planteadas según los problemas de investigación planteados anteriormente. La metodología de la investigación se detalla en el capítulo quinto, destacando el proceso de selección y tipo de muestra, las características del programa de entrenamiento desarrollado, así como el proceso de recolección y medición de las concentraciones de IGF-1 medidas en saliva. Además, se describen las diferentes pruebas utilizadas durante los tres momentos de evaluación para conocer el estado de la población en relación a la condición física, composición corporal, calidad de vida, funciones ejecutivas y la concentración deIGF-1, variable principal del estudio. Este capítulo acaba con los cálculos estadísticos empleados. El capítulo sexto aborda los resultados encontrados según los objetivos planteados. Por ello, se presentan de forma organizada según éstos. A continuación, en el capítulo séptimo se discute sobre los resultados obtenidos frente a la literaturas y hallazgos por parte de investigaciones similares. El siguiente capítulo, desarrolla las conclusiones enunciadas acorde a los objetivos e hipótesis del estudio. A continuación, en el capítulo noveno se abordan nuevas perspectivas de investigación una vez analizados y discutidos los datos de los resultados. Finalmente, el capítulo décimo se centra en las referencias bibliográficas usadas durante toda la redacción del presente documento. MARCO TEÓRICO Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 1 1. MARCO TEÓRICO. 1.1. Función cognitiva: bases neurofisiológicas de la cognición. La cognición es una de las capacidades más importantes del ser humano, la cual le permite una continua adaptación al entorno que le rodea. Esto es posible debido al sistema nervioso y a su capacidad de realizar adaptaciones a través de experiencias pasadas y además generar nuevos aprendizajes. A esta habilidad se le conoce como memoria (Cassilhas et al., 2016). 1.1.1. Revisión anatómica y funcional. El lóbulo frontal, sector de la corteza cerebral del ser humano, ha sido motivo de estudio en profundidad en las dos últimas décadas. Aun así, debido a su complejo desarrollo y organización, no se ha llegado a entender en su totalidad ni su estructura ni su funcionalidad, como tampoco la interrelación con otras zonas cerebrales (Turnbull, 2002). Una de las zonas fundamentales en la funcionalidad cerebral, el córtex cerebral, queda separado en la parte superior por la cisura de Rolando o también conocida como surco central. Ésta divide el lóbulo frontal del lóbulo parietal. La pared anterior de esta fisura la conforma la corteza motora primaria y la posterior el córtex somatosensorial primario. Por tanto, queda bien diferenciada la zona anterior, encargada de planificar y pensar el movimiento voluntario, de la parte posterior más centrada en la capacidad perceptiva (Geyer et al., 2011). La corteza frontal se divide en tres zonas bien diferenciadas, desde zonas más posteriores hasta zonas más rostrales, siendo éstas las siguientes: a) Corteza motora primaria (área 4). b) Corteza premotora (área 6). c) Córtex prefrontal: las zonas restantes del lóbulo frontal. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 8 Todos estos planteamientos nos llevan al concepto de neuroplasticidad, que podemos entenderlo como la capacidad cerebral para adaptarse a los cambios ambientales, lesiones, alteraciones o nuevos aprendizajes modificando la conectividad neuronal (Knaepen et al., 2010). Esta definición, a pesar de su simplicidad, ha sido estudiada en diferentes niveles del sistema nervioso, como por ejemplo los canales iónicos, sinapsis, neuronas, mapas corticales y la propia conducta. Estos niveles además están interconectados, pero de igual forma éstos pueden ser estudiados de forma independiente. Por estos motivos, la neuroplasticidad se entiende como un concepto complejo (Hötting & Röder, 2013). Acciones relacionadas con la neuroplasticidad, tales como el aprendizaje, relaciones sociales y el ejercicio físico entro otros, provocan cambios en la liberación de neurotransmisores, y como consecuencia se generan cambios estructurales en el córtex cerebral. Este mecanismo puede desencadenar en una cascada de eventos neuroquímicos, lo que provoca cambios estructurales en dicho córtex, tales como la formación de nuevas sinapsis o la optimización de las conexiones sinápticas (Hötting & Röder, 2013). Como consecuencia de esta generación y optimización en ciertas estructuras cerebrales, a través de la incidencia en la sinapsis y la conectividad neuronal, hace que la neurogénesis se convierta en un mecanismo de plasticidad cerebral (Batouli & Saba, 2017). Este nacimiento de nuevas células cerebrales no ocurre en un solo momento, sino que se da a través de un proceso controlado. Primero, las células madres multipotenciales se dividen en el cerebro, generando una célula madre y otras células que actúan como precursoras de neuronas o células glíales. Aproximadamente, tan solo la mitad de éstas acaban el proceso con éxito. El motivo de esta supervivencia, es la capacidad de establecer conexiones activas con otras neuronas. Así, tras acabar el proceso, estas células se convertirán en neuronas o glía (Zúñiga, 2017). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 9 1.1.3.1. Factor Neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). La neurogénesis está regulada por una serie de moléculas presentes en el sistema nervioso de forma natural, conocidas como los factores de crecimiento. De esta forma, tras la generación de nuevas células y durante su maduración, diversos factores de crecimiento como el BDNF, las neurotrofinas y el factor de crecimiento insulínico, adoptan un papel fundamental en la funcionalidad, maduración y supervivencia de estas células y por tanto, facilitan la neuroplasticidad (Alvarez-buylla & Garcı, 2002). Las acciones de estos neurotransmisores quedan implicadas en diversos mecanismos relacionados a la neuroplasticidad, como es la regulación del metabolismo neuronal (Gomez-pinilla et al., 2008). Además, están involucrados en el músculo esquelético, participando en los procesos de oxidación del metabolismo celular mediante la acción de la proteína kinasa activada por la adenosina monofosfato (AMPK) (Matthews et al., 2009). BDNF es la proteína básica conformada por 252 aminoácidos y que es codificada por el gen BDNF, de 70 Kb y localizado en el brazo corto del cromosoma 11, banda p13 (11p13), el cual contiene 11 exones y 9 promotores funcionales. Al igual que el resto de nuerotrofinas, el BDNF tiene un único exón codificador, el exón 3´, por lo que indica la existencia de señales de polaridad, responsables de la activación y/o acumulación, de componentes de crecimiento de las células (Pruunsild et al., 2007). Ésta aparece cuando en los años 50, se descubrió el pilar de esta familia de proteínas, Nerve Growth Factor (NGF) (Cohen et al., 1954) y a continuación, se descubrió BDNF (Barde et al., 1982). Actualmente, dentro de la familia de los neurotrofinas, es la más estudiada. Debido al descubrimiento de estas dos secuencias de proteínas fundamentales, permitió encontrar otras proteínas como la Neurotrophin 3 (NT-3) y Neurotrphin 4 (NT-4). Este conjunto de proteínas Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 10 adoptan un rol importante en la generación de la estructura y funcionalidad neuronal, tanto a nivel periférico como central (H. Park & Poo, 2013). Centrándonos en la función del BDNF y sus propiedades, ésta se encarga de casi todos los procesos del desarrollo y mantenimiento de los circuitos neuronales, crecimiento dendrítico y axonal, sinaptogénesis y plasticidad sináptica (B. Lu et al., 2014; H. Park & Poo, 2013). BDNF presenta 3 isoformas, las cuales son proBDNF, mBDNF y pBDNF. Según la actividad a desarrollar, pueden ser secretadas de forma independiente. Además, según el complejo receptor que se unan, pueden generar resultados diversos (Anastasia et al., 2013). Esta expresión BDNF y sus isoformas, quedan controladas con el polimorfismo BDNF Val66Met, haciendo modular la secreción y funcionalidad de BDNF en humanos. El Val66Met es un polimorfismo común de un solo nucleótido (SNP), que provoca una sustitución de aminoácidos en el péptido proBDNF en el codón 66 (Yates et al., 2016). El promedio de esta mutación genética es de un 20-30% (Z. Chen et al., 2008) en la población general, afectando un 1% en África y un 48.8% en Asia (U.S. National Library of Medicine, 2019). Estas diferencias significativas entre estos continentes muestran el impacto de diversas variables en la estimulación del BDNF. Por ello, y al margen de los resultados anteriores, es necesario tener en cuenta diversos factores que inciden en esta estimulación o inhibición del BDNF. El estrés se ha mostrado como uno de los grandes inhibidores del BDNF. Según la revisión sistemática de C. Park et al. (2019) cada vez es más evidente que los factores de estrés mantenidos interactúan con el genoma y provocan cambios de forma duraderos en el tiempo, llegando incluso a provocar cambios en la estructura del ADN y en el comportamiento. En relación al estrés, la depresión y la falta de estimulación social lleva a niveles más bajos de BDNF (Zaletel, 2017). A través de la situación actual, COVID-19 y el aislamiento social de forma Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 11 forzada que se ha vivido, ha generado una alta incidencia de alteraciones psicológicas en la población en general. Esto puede conllevar trágicas consecuencias en la salud mental de las personas en los próximos años (Salari et al., 2020). Por otro lado, el sueño y la calidad del mismo hace ejercer una efecto potenciador del BDNF, ya que en sujetos que no reportan un buen descanso, se ha observado un descenso en el desempeño cognitivo, promovido por un descenso de este neurotransmisor (Giese et al., 2013). Por último, el ejercicio físico ha mostrado ser un potenciador de la neurogénesis, siendo notablemente estudiado en el ámbito de los factores neuroprotectores, principalmente BDNF (De Assis et al., 2018; De Sousa Fernandes et al., 2020). Aun así, para entender el verdadero efecto del ejercicio físico en BDNF y en los cambios en diversos dominios cognitivos, como las funciones ejecutivas, es necesario profundizar en las principales variables de la programación del entrenamiento como son, intensidad, duración, tipo de ejercicio, etc., ya que según estos puede variar el grado de estimulación neurotrófica (Hötting & Röder, 2013). 1.1.2.1.Factor insulínico de crecimiento (IGF-1). Las somotamedinas son un grupo de polipéptidos, o también conocidos como IGF-1, los cuales actúan sobre diversos procesos celulares y crucial en el crecimiento y desarrollo del SNC (Dyer et al., 2016). El grupo de somatomedinas incluyen el IGF-1 y IGF-2, los cuales disponen de un 50% de similitud al aminoácido precursor de la insulina. Por este motivo, se dispone de un efecto similar a la insulina, pero además posee efectos anabolizantes en el músculo esquelético, cartílago, hueso y piel (Aránguiz et al., 2006). La estructura de IGF-1 forma una cadena única de 70 aminoácidos con 3 puentes disulfuro intermoleculares (Rinderknecht & Humbel, 1978). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 12 Aunque los 3 polipéptidos tienen estructuras similares, cada uno tiene un origen diferente. La insulina o proinsulina, se sintetiza en la célula pancreática β. La señalización de los dos polipéptidos restantes puede detectarse en el tejido conectivo de 14 órganos (Frysak et al., 2015). De esta forma, IGF-1 se transporta por el torrente sanguíneo hasta encontrar a su receptor IGF-1R. Este es un receptor transmembrana tirosina quinasa. De esta forma el SNC recibe impulsos tanto endocrinos como paracrinos de IGF-1. Estos son producidos por todos los tipos de células del SNC, pero especialmente por las ubicadas en la corteza, el hipocampo, el hipótalamo (Dyer et al., 2016), el septum y la amígdala (Xu et al., 2014). La unión de IGF-1 y IGF-1R puede activar dos vías de señalización, las cuales pueden ser la vía de la Kinasa-AKT o la vía RAS-RAF-MAP (Ye et al., 2010). Entre los más importantes efectores descendentes de la PI3K-Akt se encuentran la rapamicina (mTOR), el glucógeno sintasa cinasa 3b (GSK3b) y b-catenina (Sala et al., 2015). En la vía RAS-RAF-MAP, el IGF-1 muestra una rápida fosforilación y activación de Erk1/2 y p38 MAPK, lo cual es fundamental en la maduración y supervivencia celular (Ye et al., 2010). Esta señalización del IGF-1 se muestra como un potente facilitador de la plasticidad cerebral en jóvenes y adultos. Por ello, una sobreexpresión de IGF-1 da lugar a un mayor número de neuronas totales en la corteza cerebral. Además, el IGF-1 adopta importantes acciones en el desarrollo axonal y la formación de sinapsis, posiblemente a través de sus acciones en la vía PI3K-AKT (Fernandez & Torres-Alemán, 2012). El IGF-1 también desarrolla un papel importante en la proliferación y migración de las neuronas, así como en la sinaptogénesis neuronal en el SNC (Hurtado-chong et al., 2009). La sobreexpresión de IGF-1 estimula un aumento en el número de sinapsis, destacando su importante papel en la sinaptogénesis (Kusky et al., 2000). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 13 Por estos motivos, el IGF-1 adopta un rol importante en la neurogénesis en el hipocampo de jóvenes y adultos (Aberg et al., 2006). Así, la estimulación del IGF-1 y su efecto en las capacidades ejecutivas, han sido estudiado en profundidad en jóvenes adultos. Entre las terapias más efectivas para su estimulación, el ejercicio físico ha demostrado ser un mediador crucial del aumento de la neurogénesis (El-sayes et al., 2019). 1.1.2.2.Otros factores de crecimiento neuronal. 1.1.2.2.1. Factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). El VEGF es una proteína conocida principalmente por la importante implicación en la vasculogénesis y en la angiogénesis. Ésta puede unirse a diferentes receptores: los receptores tirosina cinasa (VEGFR) 1 y 2, con una mayor afinidad por VEGFR1 (Levy et al., 2018). Bajo esta funcionalidad del VEGF, se considera como un potente factor neurotrófico, que induce a la neurogénesis, supervivencia neuronal y proliferación de la célula glial (Carmeliet & Ruiz, 2013). Estudios experimentales han mostrado cómo VEGF conlleva un incremento en el crecimiento, maduración y proliferación neuronal (Khaibullina et al., 2004). Además, también se le asigna un rol importante en el desarrollo de dendritas y axones (Khaibullina et al., 2004). Por último, se debe destacar la capacidad de VEGF de promover neurogénesis a través de la liberación de otros factores neurotróficos tras la estimulación de células endoteliales (Yamada, 2016). 1.1.2.2.2. Factor de crecimiento fibrolastos (FGF) La familia del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) son necesarios para la proliferación y maduración de las neuronas en la zona subventricular, y subgranular del giro dentado del hipocampo (Woodbury & Ikezu, 2014). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 14 Este conjunto de factores neurotróficos está compuesto por 18 ligandos y 4 subtipos de receptores. En general, los ligandos más estudiados son el FGF1, el cual comúnmente se manifiesta en las neuronas, y el FGG2, el cual se encuentra tanto en las neuronas como en las células gliales (Levy et al., 2018). De esta forma, al igual que los factores de crecimiento anteriores, el FGF1 y el FGF2 son fundamentales para la regulación de la plasticidad sináptica (Liberto et al., 2014). Como ejemplo de esta plasticidad, estudios previos donde se administró FGF2 en cerebros adultos a través de inyección intracerebroventricular, produjeron neurogénesis tanto en la zona subventricular y subgranular (Mudo et al., 2009). Por el contrario, a través de estudios con ratones en los que se eliminaba la función del FGF2, se demostró una reducción significativa de las neuronas recién generadas. Esta muerte celular en el hipocampo podría significar una defectuosa neurogénesis tras la limitación de FGF2 (Werner et al., 2011). 1.1.2.2.3. Factor neurotrófico derivado de las células gliales (GDNF). El GDNF fue descubierto en una línea celular glial pero se expresa en algunas regiones cerebrales. Esta forma parte del factor de crecimiento transformador β (TGF- β) y es fundamental para la supervivencia neuronal, especialmente para las neuronas dopaminérgicas y serotoninérgicas. Los receptores de éstas pertenecen a GDNFα1 (GFRα1), activando la señalización de la tirosina cinasa (Sharma et al., 2016). Además, se ha observado cómo tras la administración de esta proteína, se produce una supervivencia mayor de las neuronas tirosina-hidroxilasa inmunorreactivas (TH-IR) junto a una mayor estimulación en el crecimiento de las neuritas y una mayor captación y liberación de las neuronas dopaminérgicas (Leyva et al., 2014). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 15 1.2. Las funciones ejecutivas. Definición, modelos teóricos y clasificación de las funciones ejecutivas. Las funciones ejecutivas fueron identificadas por Luria en 1976, quien en su tratado “The working Brain: An Introduction to Neuropsychology”, se refirió a ellas pero sin usar este término. Este autor presentó la zona prefrontal en el cerebro clave para la planificación de tareas, programación de actividades y el cambio de actividades en función de los objetivos planteados. Posteriormente, Muriel Lezak (1982) concretó y conceptualizó este concepto debido a la identificación de trastornos en pacientes con afectación frontal, los cuales presentaban problemas de motivación e iniciativa. Además, se encontraban con dificultad para plantearse objetivos y metas para poder conseguirlos. Por ello, definió a las funciones ejecutivas en el ámbito neuropsicológico como los procesos que asocian ideas, movimientos y acciones y los orientan a la resolución de problemas. Debido al interés de las funciones ejecutivas, podemos encontrar diferentes definiciones según varios autores. En conjunto, podemos decir que las funciones ejecutivas son un conjunto de habilidades que se encuentran implicadas en la generación, supervisión, la regulación, la ejecución y el reajuste de conductas adecuadas para conseguir objetivos complejos, especialmente ante situaciones novedosas y que precisan de solución creativa (Gilbert & Burgess, 2008). Los lóbulos frontales como estructura y las funciones ejecutivas como proceso, son los encargados de generar en el ser humano la conducta inteligente. Por ello, las funciones ejecutivas se entiende como los procesos mentales complejos (Tirapu-Ustár roz et al., 2012). Además, está contrastado que dichas funciones son vitales para el ser humano. Debido al continuo cambio existente en el entorno, las funciones ejecutivas nos permiten adaptarnos en las Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 16 diferentes facetas de la vida cotidiana, como, por ejemplo, en la preparación académica, el éxito laboral, la salud física o salud mental, entre otras (Diamond, 2013a) (Tabla 1). Importancia de las funciones ejecutivas en diferentes aspectos de la vida (Adaptado de Diamond, 2013). Tabla 1 Importancia de las Funciones Ejecutivas en Diferentes Aspectos de la Vida. (Adaptado de Diamond, 2013). Aspectos de la Vida Relevancia de las funciones ejecutivas (FE) para los aspectos de la vida. Salud Mental Las FE se ven perjudicadas en muchos trastornos mentales, entre ellos: -Adicción -Déficit de atención e hiperactividad -Trastorno de la conducta -Depresión -Trastorno obsesivo compulsivo -Esquizofrenia Salud Física Un déficit en las FE se relaciona con obesidad, comer en exceso, abuso de sustancias y peor adherencia a tratamientos. Calidad de Vida Personas con mejor FE disfrutan de una mejor calidad de vida. Rendimiento Académico Las FE son más importantes para la preparación académica que el Coeficiente intelectual. Éxito Laboral Un peor rendimiento en las FE permite una peor productividad y mayor dificultad para encontrar y mantener un trabajo. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 17 Seguridad Pública Peor FE conduce a problemas sociales como la delincuencia, la conducta imprudente, violencia y descontrol emocional. Con el fin de categorizar las funciones ejecutivas, diferentes autores has desarrollado diversos modelos. Por ello, siguiendo la revisión de Echavarría (2017), se van a desarrollar los principales modelos teóricos que los explican (Flores, Lázaro & Ostrosky, 2012; Flores Lázaro, 2008; Portellano Pérez & García Alba, 2014; Tirapu-Ustárroz et al., 2012). a) Paradigmas de supervisión atencional orientada a objetivos. En este paradigma se destaca el córtex prefrontal cómo centro de las acciones atencionales (Echavarría, 2017). De esta forma, aparecen diversas teorías y modelos, como, por ejemplo, la propuesta del Sistema Atencional Supervisor representado en la corteza prefrontal (Miller, 2007). En este modelo, tras comparar pacientes con lesiones frontales frente a una población normal, se señala que el comportamiento humano tiene ciertos esquemas mentales, los cuales son mediados por diferentes inputs de entrada y esto conlleva a una acción o respuesta (Flores, Lázaro & Ostrosky, 2012). Por otro lado, Stuss y colaboradores (citado por Tirapu-Ustárroz et al., 2012), los cuales desarrollaron el modelo de control atencional, proponen siete funciones atencionales con su correspondiente ubicación anatómica: mantenimiento (frontal derecho), supresión (prefrontal dorsolateral), alternancia (prefrontal dorsolateral y frontal medial), preparación (prefrontal dorsolateral), atención dividida (cingulado y orbitofrontal), concentración (cingulado) y programación (prefrontal dorsolateral) (Echavarría, 2017). Por último, destacar la hipótesis de Shimamura (2000), en la cual se propone que la corteza prefrontal es la encargada de monitorizar y controlar la información a través de un proceso de filtrado, el cual sería selección, mantenimiento, actualización y redirección (Flores, Lázaro & Ostrosky, 2012). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 24 Por otra parte, cobra importancia en clínica la neurotransmisión colinérgica, ya que de forma empírica se afirma que el desarrollo de la neurotransmisión colinérgica influye en la mejora de la memoria. De esta forma, los inhibidores de la acetilcolinesterasa donepezilo, rivastigmina y galantamina, han demostrado una mejora de la memoria (Abad-Santos et al., 2002). Por último, se debe destacar la citicolina (CDP-colina). Éste es un compuesto endógeno que se sintetiza en la transformación de la colina en fosfatidicolina y actúa en la membrana neuronal (Blusztajn & Wurtman, 1983). Este fármaco se lleva utilizando hace varias décadas como tratamiento en los procesos cerebrales que cursan con un deterioro neuronal. En relación a las principales disfunciones ejecutivas que puedan darse en la población en general, se observan diferentes alteraciones en las vías fronto-subcorticales debido a desequilibrios químicos, entre ellos el neurotransmisor de la dopamina (Rebecca Elliott, 2003). Además, la disfunción ejecutiva puede indicar algún mal funcionamiento de los circuitos que conectan las áreas subcorticales con los lóbulos frontales (Rosenblatt & Hopkins, 2012). Los receptores relacionados con la dopamina están bien estudiados y se conoce cómo interactúan aportando beneficios cognitivos, tanto en personas sanas como con poblaciones con alteraciones ejecutivas (Elliott et al., 1997). Por ejemplo, la estimulación del receptor dopaminérgico D2, generalmente mejora el rendimiento en diferentes ámbitos como, por ejemplo, en la memoria de trabajo de personas que manifiestan dificultad en dicha función ejecutiva o alta impulsividad. Además, este efecto de la estimulación de los receptores D2, no solo se aplica en las tareas de demandas de memoria de trabajo, sino también en aquellas que requieren de los procesos básicos de aprendizaje por refuerzo (Frank & Fossella, 2011). A pesar de los posibles beneficios mostrados a través de diversos tratamientos farmacológicos, es importante combinar la medicación con otras estrategias no farmacológicas y Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 25 de igual forma con validez y rigor científico que aseguren en parte un beneficio hacia la capacidad cognitiva y especialmente en las funciones ejecutivas. 1.3.2. Terapias psicoeducativas. La estimulación cognitiva es un conjunto de estrategias y técnicas cuyo objetivo es mejorar el rendimiento de las funciones cognitivas a través de la potenciación de la neuroplasticidad cerebral. Esta acción es necesaria para mantener un buen estado cognitivo o compensar posibles pérdidas para la población en general (Calatayud et al., 2019). A través de estudios previos, se observó como el entrenamiento cognitivo mejoró significativamente el rendimiento de la función cognitiva, como el reconocimiento. Además, dominios de las funciones ejecutivas, tales como la memoria de trabajo y procesamiento de la información, mejoraron en su rendimiento (Kelly, 2014). Aun así, a pesar de la aceptación científica, la mayoría de los programas orientados a la prevención del deterioro cognitivo no están centrados de forma exclusiva en una capacidad cognitiva. Por ello, se llevan a cabo diferentes tareas de forma indiscriminada que comprometen la atención, la memoria, el lenguaje o cualquier otro proceso cognitivo. De este modo, se desarrollan actividades de forma repetida, por lo que este método no llega a ser suficiente para los beneficios de la vida cotidiana (Ruiz-Sánchez de León, 2012). Otras de las herramientas que han mostrado efectividad en la salud mental de la población es la estimulación mental. Ésta se refiere a métodos que promueven una salud cerebral hacia el aprendizaje (Urrútia & Bonfill, 2010). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 26 A través del metaanálisis de Kelly (2014), se puede observar cómo la estimulación mental mejora de forma significativa la memoria en comparación a no hacer ninguna otra intervención, pero este efecto no se observa cuando se compara con un grupo activo. Además, se destaca que, aunque el entrenamiento cognitivo puede mejorar el rendimiento de la memoria, éstas mejoras generalmente no son específicas de la intervención. Por lo tanto, desarrollar actividades de estimulación mental, o bien ser activos, podrían mejorar el rendimiento de la memoria de igual forma que el entrenamiento cognitivo. Se debe tener en cuenta que la estimulación mental podría ser fácil de incorporar diariamente, por lo que puede ser una alternativa más válida que el entrenamiento cognitivo (Kelly, 2014). En contraste, la estimulación mental puede beneficiar la función cognitiva en población adulta, pero son necesarias más investigaciones para poder confirmarlo. Esto se debe a que las evidencias sugieren que la estimulación mental podría mantener la función cognitiva en el tiempo, en vez de proporcionar mejoras inmediatas (Iborra, 2012). 1.3.3. Bilingüismo. Durante el día a día, estamos expuestos a continuos estímulos sensoriales y a procesos de aprendizaje. Esto conlleva una concentración en cada momento, por lo que el córtex prefrontal juega un papel fundamental. Usar varios idiomas más, genera una continua estimulación del control inhibitorio, ya que se debe hacer un gran esfuerzo para inhibir un idioma y hace un buen uso del segundo idioma (Diamond, 2010). Esto lo confirman diversos estudios, en los cuales se ha observado cómo las regiones del lóbulo frontal se activan en mayor medida en una persona que usa otro idioma en comparación con una persona monolingüe (Esnaola, 2019). Además, se ha visto cómo las partes Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 27 más involucradas en esta alternancia de idiomas es el núcleo caudado la corteza prefrontal, la corteza cingulada anterior y el giro supramarginal (Ustárroz et al., 2012). Por tanto, se observa cómo las funciones ejecutivas están involucradas en gran medida en esta situación. Aunque el córtex frontal es una de las áreas más tardías en desarrollarse y mielinizarse, las funciones ejecutivas son las primeras en verse deterioradas en la edad adulta. De hecho, se ha observó que los adultos que usan de forma frecuente un segundo idioma, se han comprobado cómo muestran una mejor reserva cognitiva y por ende, estar más protegidos ante el deterioro cognitivo e incluso ante la demencia (Bialystok et al., 2007). 1.3.4. Variables sociodemográficos y socioculturales. El ámbito sociodemográfico (nivel de estudios, ocupación e ingreso familiar) y sociocultural son factores que influyen en el funcionamiento cognitivo, control emocional, de la conducta e interacción social en la población en general, siendo más notoria en niños y adolescentes (Campanholo et al., 2017). Estudios previos observaron cómo una mejor situación tanto en el estado social (ocupación e ingresos) como en el estado educativo, se relacionan con una mejor capacidad cognitiva y con unas funciones ejecutivas más desarrolladas. Por ello, disponer de un nivel de estudios más elevado y mayor complejidad ocupacional se muestran como factores neuroprotectores. Además, también se estudió cómo el nivel de ingreso familiar influye en los resultados de tareas ejecutivas (Campanholo et al., 2017). Por tanto, las desigualdades sociales afectan tanto al desarrollo físico como cognitivo. Estudios realizados con niños de un nivel socioeconómico bajo han mostrado resultados que observan cómo las estructuras que presentan mayor disparidad en el desarrollo neurocognitivo son Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 28 el lenguaje, la memoria y las funciones ejecutivas. De hecho, se destaca la afectación al zona lateral prefrontal y componentes del cingulado anterior y el control inhibitorio (Musso, 2009). Además, en esta población se ha estudiado el efecto de variables como la desnutrición y el cuidado parental, incidiendo de forma significativa en la cognición y funciones ejecutivas de estos menores (Musso, 2009). Por otro lado, diversos riesgos vinculados a esta población, como un retardo en el crecimiento y desarrollo intrauterino inadecuado, bajo peso al nacer, bajo peso según la edad correspondiente, disfunciones respiratorias, síndrome alcohólico fetal o VIH (Adler & Newman, 2002) también conllevan un efecto negativo hacia las funciones ejecutivas. De esta forma, las funciones ejecutivas quedan vinculadas al entorno sociodemográfico y sociocultural en el cual la persona se desarrolla. Así, los principales mecanismos que conllevan una alteración debido a este nivel socioeconómico son explicados por la complejidad del entorno y al estrés que suele darse en este contexto (McEwen, 2000). 1.3.5. Estrés. El estrés podría venir determinado por factores extrínsecos o intrínsecos y, a su vez, ser capaz de generar malestar tanto a nivel físico como psicológico en la persona (Cohen & Williamson, 1991). Por este motivo, se ha convertido en un factor que propicia alteraciones en el funcionamiento de diferentes sistemas y órganos, entre ellos el cerebro (Arnsten, 2009; Teicher et al., 2003). Ante esta situación, se produce una activación del eje hipotálámico-pituitario-adrenal y a continuación una liberación de glucocorticoides, generando un impacto en las estructuras implicadas debido al estrés (Bruce, 2010). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 29 El estrés parece tener un efecto desde el momento de la gestación, ya que se ha estudiado cómo los niños de madres que han tenido situaciones estresantes de forma mantenida o recibieron glucocorticoides exógenos, han desarrollado alteraciones en el desarrollo neurológico a largo plazo (Kapoor et al., 2008). Además, estas situaciones se han relacionado con un menor peso o tamaño al nacer. Así, estas alteraciones provocan dificultades en las funciones ejecutivas (dificultad en la autorregulación conductual y emocional) y la memoria, así como en el ámbito social, el sistema de recompensa y la regulación emocional (Lupien et al., 2009). En edades posteriores, se ha visto cómo adolescentes expuestos de forma continua al estrés pueden generar alteraciones en el volumen de la sustancia gris del cerebro y una reducción del área en la corteza del cíngulo anterior (Cohen et al., 2006). Esta continuidad de eventos estresantes de forma reiterativa en periodos sensibles, provoca que el cerebro se desarrolle hacia una especialización a finde ofrecer respuestas en un entorno estresante (Teicher et al., 2003). Al margen de lo mencionado con anterioridad, se debe destacar cómo según algunos estudios han encontrado un efecto positivo del estrés en la memoria de trabajo (Duncko et al., 2009; Giles et al., 2014). Por el contrario, el efecto del estrés en el control inhibitorio no se ha podido definir con tanta claridad. De esta forma, algunos estudios han encontrado un deterioro del control inhibitorio (Leblanc, 2009), mientras otros trabajos han observado un desarrollo del mismo tras la generación del estrés (Schwabe et al., 2012; Shields et al., 2015). Aun así, parece claro cómo la reactividad del cortisol ante el factor estresante puede ser un importante moderador de los efectos del estrés sobre el control inhibitorio (Shields et al., 2015). Por lo tanto, debemos cuestionarnos bajo qué condiciones el estrés reduce o potencia las posibilidades de las funciones ejecutivas. Para responder a esta cuestión, debemos recurrir a éste metaanálisis (Shields et al., 2015) donde se concluye que el cortisol actúa brevemente en el Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 30 deterioro de las funciones ejecutivas, especialmente en la memoria de trabajo. Pero este efecto ocurre entre el momento de administración del estímulo y la evaluación de dichas funciones ejecutivas (menos de una hora tras la administración). De esta forma, se ha observado cómo una vez acabado un esfuerzo físico intenso, el rendimiento del control inhibitorio incrementa cuando se evalúa tras un breve descanso, sin embargo, su rendimiento se reduce si se deja un tiempo muy prolongado tras la ejecución del esfuerzo y la generación de cortisol (Shields et al., 2015). Sin embargo, en la memoria de trabajo parece ocurrir todo lo contrario, es decir, obtiene un mejor rendimiento cuando se evalúa pasado un tiempo prolongado tras la aplicación del ejercicio intenso. Esto puede deberse al efecto del cortisol en la actividad neuronal y sus mecanismos genómicos y no genómicos (Henckens et al., 2011). Por otra parte, son pocos los estudios (ej., Laredo et al., 2015; Plessow et al., 2011) que se han planteado analizar el efecto del estrés en la flexibilidad cognitiva. Los resultados de estos son relativamente consistentes, si bien muestran un deterioro en esta función después del estrés. El efecto del estrés en las funciones ejecutivas puede tener diferente acción según el género. Schoofs et al., (2008) observaron cómo en mujeres el estrés puede deteriorar la memoria de trabajo, mientras que en hombres resulta un incremento de su rendimiento (Schoofs et al., 2009). En relación con la flexibilidad cognitiva, se ha encontrado un mayor deterioro inducido por el estrés en hombres que en mujeres. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 31 1.3.6. Depresión, ansiedad y estado de ánimo. La depresión, junto con otros desórdenes psicológicos relacionados con un efecto negativo en la salud mental, como el estrés o la ansiedad, se ha convertido en la patología neuropsiquiátrica de mayor prevalencia en todo el mundo (Pamela Y. et al., 2011). A nivel molecular, la depresión se caracteriza por un fallo de neuroplasticidad, incluyendo una atrofia neuronal y una depleción sináptica en el córtex prefrontal medial y en el hipocampo (Duman & Aghajanian, 2012). A nivel neurocognitivo, se ha observado cómo se da una alteración en las funciones neurocognitivas, entre ellas en las funciones ejecutivas (Koenig et al., 2014). Las funciones más afectadas son la flexibilidad cognitiva y el control inhibitorio, lo cual conduce a la generación de sesgos negativos en la cognición, como la elaboración de creencias negativas (Aaron T. Beck & Bredemeier, 2016). Aun así, pocos estudios han comprobado si esta asociación entre depresión y funciones ejecutivas difieren de forma diferente ante funciones más específicas del control cognitivo. La edad parece ser un indicador notorio en esta relación respecto a la vulnerabilidad en las funciones ejecutivas, afectando en mayor medida en la población adulta (Boone et al., 1995). Esta vulnerabilidad puede explicarse en parte por los cambios relacionados en algunos mecanismos neurobiológicos relacionados con la depresión, tales como cambios en la estructura funcional y estructural de las redes cerebrales fronto-límbicas, un descenso del factores neurotróficos derivados del cerebro, mayor incremento de lesión en la materia blanca y un incremento inflamatorio (Naismith et al., 2012). Como consecuencia de estas alteraciones, la evidencia actual mantiene que esta depresión no solo afecta a la capacidad cognitiva y funciones ejecutivas, sino que además altera la capacidad funcional y se relaciona con un peor rendimiento en la salud (Meeks et al., 2011). Por tanto, los Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 32 síntomas depresivos varían a lo largo de la vida, pudiendo provocar cambios significativos en la función neurocognitiva, apetito, peso corporal y en el estado de ánimo (Dotson et al., 2020). Los trastornos vinculados al estado anímico también han sido asociados con un deterioro funcional significativo. En poblaciones con alteraciones o déficit cognitivos, se ha observado como tanto la aparición, gravedad y persistencia del trastorno en este estado de ánimo se atribuye a los déficits cognitivos propios de esta población (Cotrena et al., 2016). Por el contrario, una mejora de las capacidades cognitivas ha sido predictivo de un mejor estado de ánimo (Bowie et al., 2013), Estudios previos a través del comportamiento de ondas cerebrales (Luu et al., 2000) y de la evaluación del estado de ánimo y personalidad, mostraron que tanto la motivación como los factores emocionales pueden influir en el procesamiento ejecutivo. En la investigación de Godard et al. (2011), se encontró que las funciones ejecutivas están asociadas con diferentes aspectos del funcionamiento psicosocial en personas con trastornos ejecutivos, como pacientes depresivos o trastornos de bipolaridad. Por ello, en esta población se observa una alteración en la relación con los miembros de la familia, una baja satisfacción de la vida e incluso una reducción en las acciones que desarrollan. Así, la alteración cognitiva en diferentes estados como son la depresión, ansiedad y peor percepción del estado de ánimo se interrelacionan y además actúan creando interferencias negativas en otras acciones del día a día como puede ser el apetito, satisfacción personal o sueño, entre otras (Cano-Lozano et al., 2003; Miró et al., 2005). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 33 1.3.7. Sueño. El sueño es un momento clave para la recuperación neurológica y fisiológica. Aunque se pueda pensar que en este momento la actividad neuronal se detiene, realmente es un periodo de alta actividad (K. F. Davis et al., 2004). En personas con una limitación o restricción del sueño, se ha podido comprobar a través de estudios con electroencefalograma, como el efecto durante el estado de vigilia es más notorio en el área frontal más que en zonas posteriores (Cajochen et al., 2001). Esto hace que las funciones ejecutivas sean deterioradas poco a poco debido a un mal descanso. Por ejemplo, niños con una alteración del sueño manifiestan cambios en el estado anímico, falta de regulación emocional, problemas de conducta y dificultad para llevar a cabo tareas cognitivas (Bernier et al., 2010). En adultos, se ha estudiado cómo se dan de forma frecuente trastornos de insomnio, definido esto por la Asociación Americana de Psiquiatría (2013) como la dificultad para conciliar el sueño, mantener el sueño o despertares temprano en la mañana. Los motivos principales para darse estas alteraciones pueden ser debidas a la fatiga, disminución de la motivación y la energía y un estado anímico inestable (Ballesio et al., 2019). Por lo tanto, y así queda reflejado en el metaanálisis de Alfini et al., (2020), parece existir una relación entre una mala calidad del sueño y un notable deterioro de la memoria y en las funciones ejecutivas. De esta forma, adultos con insomnio comúnmente declaran dificultad subjetiva en capacidades cognitivas de las que se encargan las funciones ejecutivas, como la atención, memoria y concentración (Cellini, 2017). Esto ha sido contrastado en estudios previos y se ha comprobado cómo personas con insomnio tienen un peor rendimiento en test de atención y memoria de trabajo en comparación con personas que declaran descansar bien (Shekleton et al., 2010). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 40 Aun existiendo gran cantidad de investigaciones que pretenden conocer los mecanismos que provocan este efecto, actualmente no están totalmente definidos (S. S. Hsieh et al., 2020). Una de las hipótesis existentes sugiere que el ejercicio físico provoca estimulación de las catecolaminas, tales como la dopamina y la epinefrina. La primera actúa principalmente en la memoria a corto plazo y la segunda en la memoria a largo plazo (Winter et al., 2007). Por otro lado, se ha estudiado la capacidad aeróbica, medida por el consumo máximo de oxígeno (VO2máx), como el principal mediador fisiológico, el cual puede modular las funciones cognitivas (Etnier et al., 2006). El desarrollo de esta capacidad aeróbica puede tener un impacto positivo sobre las funciones ejecutivas, ya que genera principalmente cambios en la corteza temporal y prefrontal (Guzmán-Cortés, Villalva-Sánchez, Bernal, 2015). Los mecanismos neurobiológicos que explican esta mejora cognitiva son varios. Entre ellos, se conoce que el ejercicio físico, a través de la producción de factores tróficos que intervienen en la supervivencia y crecimiento neuronal, como el IGF-1, provoca un incremento en la plasticidad en las redes sinápticas, además, éstos son necesarios para la supervivencia de los axones y dendritas en desarrollo, ya que pueden atrofiarse y morir. La estimulación de factores tróficos a través de diversos tipos de ejercicio físico ha mostrado diversos resultados en su estimulación (Garcia-Suarez et al., 2021). Si se diferencia según la intensidad del ejercicio, la actividad moderada ha demostrado incrementar los factores neurotróficos, además de un aumento de sustancia gris en la corteza prefrontal y la corteza cingulada (Hillman et al., 2008). Igualmente, esta intensidad parece mostrar una mayor capacidad antioxidativa en el cerebro, mientras que la estimulación de la capacidad anaeróbica o alta intensidad, parecen reducir las respuestas antioxidantes (Norman et al., 2018). Al igual que ocurre Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 41 con la intensidad moderada, el entrenamiento de alta intensidad genera una mayor estimulación de diversos factores neurotróficos, como el IGF-1 (S. S. Hsieh et al., 2020). Centrándonos en el efecto del ejercicio en las funciones ejecutivas, el ejercicio físico aeróbico, posiblemente el más estudiado anteriormente, genera modestas mejoras en las funciones ejecutivas (Smith et al., 2010). Aun así, en los últimos años se ha estudiado el efecto de ejercicios de alta intensidad en las funciones ejecutivas (Ai et al., 2021; S. S. Hsieh et al., 2020). A través del metaanálisis de Moreau & Chou (2019), se concluyó que estos ejercicios de alta intensidad pueden ser una buena alternativa para incrementar las mejoras cognitivas y concretamente en las funciones ejecutivas. Además, se observa cómo estas mejoras dadas en las funciones ejecutivas responden de forma diferente a menor intensidad, ya que el efecto de la alta intensidad actúa de forma moderada y más prolongada en el tiempo (Moreau & Chou, 2019). En línea a estas conclusiones, y en línea a la población estudiada, investigaciones previas han observado cómo el ejercicio a intensidad vigorosa provoca una mejora significativa en las funciones ejecutivas en comparación con un ejercicio a baja intensidad (Herrera-Agudelo et al., 2020). Además, el efecto del ejercicio físico a alta intensidad de forma aguda parece mostrar resultados diversos y en ocasiones diferentes al efecto crónico (S. S. Hsieh et al., 2020). Por estos motivos, se debe profundizar más en el estudio de programas de entrenamientos de alta intensidad en jóvenes adultos jóvenes, para ver su efecto en las funciones ejecutivas. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 42 1.4. Ejercicio físico, neuroplasticidad y funciones ejecutivas. 1.4.1. Efectos del ejercicio físico sobre los factores de crecimiento neuronal. 1.4.1.1.Efecto del entrenamiento continuado de intensidad moderada en los factores de crecimiento neuronal. El entrenamiento aeróbico o de intensidad baja-moderada, ha mostrado incidir levemente o incluso no producir efectos en la estimulación de factores neurotróficos en poblaciones tanto activas como sedentarias. Esto se debe a que existe una relación entre la duración del ejercicio y su concentración en suero y plasma en adultos saludables. Sin embargo, la intensidad se ha mostrado como el elemento diferenciador en la estimulación de estos factores, por lo que a mayor intensidad en el ejercicio, se genera una mayor concentración neurotrófica (Dinoff et al., 2016). Aun así, la intensidad óptima del ejercicio para provocar una mayor y más duradera estimulación de los factores de crecimiento neuronal aún es desconocida. Por este motivo, son muchos los estudios que no muestran cambios significativos en la concentración periférica de IGF-1 y BDNF tras un esfuerzo aeróbico (Nofuji et al., 2012; Schmidt- Kassow et al., 2012; Schmolesky et al., 2013). Otros trabajos como el de Schmidt-Kassow et al. (2012), en el cual se observó el efecto del ejercicio de baja intensidad, no se detectaron ningunas respuestas adaptativas de ciertos factores de crecimiento neuronal pasados 30 minutos del ejercicio, el cual fue realizado por debajo del umbral aeróbico. Mientras que, ante intensidades ligeramente superiores al umbral aeróbico, se obtuvieron mejoras de un 13% y de un 30% ante un esfuerzo máximo. A pesar de estos resultados, es interesante conocer cómo las concentraciones de estos factores neurotróficos responden de forma selectiva a las demandas metabólicas implicadas. ya que el Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 43 metabolismo aeróbico también desempeña un papel importante en esta regulación de las neurotrofinas (Dinoff et al., 2016). En relación a las demandas metabólicas, cuando se compara HIIT frente al entrenamiento continuado de intensidad moderada (MICT), se muestra cómo la concentración neuronal incrementa de forma gradual en ambos modelos. Esto se debe a que ambos tipos de ejercicios requieren de consumo de oxígeno, provocando una respuesta acumulativa de factores como el IGF- 1, hasta el punto que ambos generan una concentración elevada post ejercicio (De Assis et al., 2018). Sin embargo, desde la perspectiva eficacia-tiempo, el MICT requiere altos volúmenes para incidir en el VO2max y así provocar una mayor estimulación en los factores neurotróficos (Kong et al., 2016). Una vez conocido el efecto agudo del MICT en ciertos factores de crecimiento neuronal, tenemos que conocer que tras aplicar un programa de ejercicio aeróbico de forma continuada, se ha encontrado una inconsistencia en los resultados encontrados sobre el nivel de BDNF periférico tras su ejecución (Izzati et al., 2021), ya que algunos estudios han encontrado un incremento del BDNF (Hötting et al., 2016; Jeon, 2015) mientras que otros no lo han hecho (Wagner et al., 2017). A través del desarrollo de intervenciones con una duración entre 3-5 meses aplicando MICT, no se encontraron cambios en los factores neurotróficos basales tras los 3 meses, aunque estos niveles se elevaron durante las sesiones (Seifert et al., 2010). Griffin et al., (2011) comprobaron el efecto de diferentes volúmenes de ejercicio en jóvenes adultos mediante una interacción tiempoexposición entre los niveles diversos factores neurotróficos y el ejercicio realizado. Como resultado, se encontró que tras 5 semanas de ejercicio aeróbico se provocó una respuesta del BDNF mayor post ejercicio frente a 3 semanas. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 44 Por otro lado, en el estudio de Murawska-Cialowicz & Zuwala-Jagiello (2015), donde se realizaron 3 meses de programa de entrenamiento con un bajo volumen (reducido número de sesiones) y alta intensidad, se muestra un incremento en la generación de BDNF en comparación a un MICT . Por tanto, se asume que una mayor demanda en energía aeróbica provoca mayores cambios adaptativos del metabolismo aeróbico junto con una implicación en el BDNF más sólida (De Assis et al., 2018). En lo que respecta a la población sedentaria, se ha detectado una menor o incluso inexistente respuesta en ciertos factores neurotróficos ante el ejercicio de baja intensidad (Goda et al., 2013; Schmolesky et al., 2013). Por el contrario, en sujetos con mejor condición física se da una mayor adaptación en la señalización neurotrófica ante este tipo de ejercicio. Esto puede explicarse debido a que el incremento de la producción de estos factores neuronales regula positivamente su expresión, la cual se encuentra en niveles basales superiores en personas con mejor condición física (Chen et al., 2007). En el caso del BDNF, su propia señalización puede reclutar la vía MAPK como una conexión cruzada con la vía de activación de la fosfatidilinositol-3 quinasa (PI-3K)/Akt, activando la vía del BDNF, creando así un ciclo reiterativo en la estimulación del BDNF (Chen et al., 2007). Por otro lado, otra explicación es la existencia de receptores específico de ciertos factores neurotróficos, como se conoce en el BDNF. Estos receptores pueden modular la supervivencia y la actividad neuronal al unirse en la superficie de la célula a su receptor de alta afinidad, la tropomiosina quinasa B (TrkB). Esta acción permite el inicio de cascadas de señalización intracelular. Por lo tanto, la disposición de los receptores TrkB está controlada positivamente por la estimulación del BDNF (Chen et al., 2007; Haapasalo et al., 2002). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 45 Debido a estos mecanismos, los sujetos entrenados, aun generando mayor cantidad de BDNF dependiente del ejercicio, también disponen de un sistema de señalización y unión BDNF-TrkB más eficiente. Esto explicaría el rápido descenso de BDNF visto en esta población durante la recuperación ante el ejercicio (De Assis et al., 2018). El ejercicio físico también índice de forma positiva en la estimulación del IGF-1, por lo que ha sido estudiado en gran medida, teniendo generalmente una incidencia positiva en las capacidades cognitivas (Pontifex et al., 2019). Para conocer el efecto del ejercicio físico en el IGF-1, varios estudios han diferenciado entre el libre IGF-1 o unido a las proteínas portadoras (IGFBP1 a IGFB6) y el IGF-1 total (representa todas sus formas en plasma). Según un metaanálisis reciente (De Alcantara Borba et al., 2020), se concluye que el IGF-1 total se incrementa ante la práctica de MICT (P=0.1), pero no ocurre de igual forma con el libre IGF-1 (P=.36) (De Alcantara Borba et al., 2020). Esto puede ser debido a que la concentración de IGF-1 libre se encuentra en menor medida en sangre, por lo que hace que su interacción con los portadores de proteínas sea de forma rápida tras su liberación en el torrente sanguíneo. Además, hay que destacar que su vida media es entre 10-20 minutos, esto hace que sus cambios no se observen en un ejercicio de larga duración (De Alcantara Borba et al., 2020). Además, se ha observado como la variable condición física se correlaciona de forma positiva con la concentración total de IGF-1, sin encontrar diferencias según el género, pero sí según la edad, ya que a mayor edad se da una reducción en la capacidad aeróbica máxima, y este deterioro se relaciona con este descenso en IGF-1 (Haydar et al., 2000). Aun así, diversos estudios donde se ha dado una mejora en VO2max a través de un programa MICT, no han encontrado un incremento en la concentración este péptido en sangre. Este hecho puede darse debido a la pérdida de masa Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 46 muscular dada en este tipo de ejercicio junto a un posible estado catabólico, por lo que este mecanismo puede ser el responsable de la pérdida de IGf-1 en sangre (De Alcantara Borba et al., 2020). 1.4.1.2.Efecto del entrenamiento de fuerza en los factores de crecimiento neuronal. La liberación de proteínas a través del sistema muscular durante la práctica del entrenamiento de fuerza, ha mostrado tener un efecto neuroptotector y de supervivencia neuronal (Haverkamp et al., 2020; T. Yang et al., 2020). Aun así, no existe una clara evidencia sobre el efecto en la liberación de BDNF a través de este tipo de entrenamiento en adultos jóvenes (Izzati et al., 2021). A través de un reciente metaanálisis, (Izzati et al., 2021), tan solo tres estudios (Figueiredo et al., 2019; Seifert et al., 2021; T. Yang et al., 2020) mostraron un incremento en factores neurotróficos en estado basal tras varias semanas de entrenamiento de fuerza. Sin embargo, un estudio de este metaanálisis (Kim, 2015), junto con otras investigaciones no incluidas en éste (Goekint et al., 2010; Szuhany et al., 2015), mostraron un descenso en la concentración de ciertos factores neuronales post intervención. Aun así, estos resultados deben ser interpretados con cautela, ya que, debido a las diversas manifestaciones de la fuerza y la gran variabilidad entre protocolos de entrenamientos, los resultados podrían estar en parte sesgados. En relación a la duración, tras analizar diversos estudios que han observado el efecto del entrenamiento de fuerza en el IGF-1 durante 5 semanas (Eliakimt et al., 1996), 8 semanas (Gregory et al., 2013; Kraemer et al., 2017) o 12 semanas (Schiffer, 2009), no encontraron resultados fiables, ya que los resultados son inconsistentes. Esto a su vez puede ser debido a la frecuencia de entrenamiento que se desarrolla en estas semanas. A través del metaanálisis llevado a cabo por Knaepen et al., (2010), se ha propuesto que, en este tipo de programa, la frecuencia debe ser de 5 Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 47 entrenamientos a la semana para poder incrementar la concentración de diversos péptidos, como el nivel de BDNF. Aun así, Kim (2015), mostró un descenso del BDNF en el grupo experimental a pesar de desarrollar una frecuencia de 5 sesiones a la semana durante 8 semanas. Por otro lado, son varios los trabajos que han estudiado el efecto de la fuerza en el IGF-1/GH (Hejazi, 2017b) debido a su rol para mantener la masa muscular en una variedad de acciones fisiológicas, como la síntesis proteica, la proliferación celular y el metabolismo de la glucosa (Weltman et al., 2003). Un reciente metaanálisis concluye que al igual que ocurre con el entrenamiento MICT, tras el trabajo de la fuerza, se ha observado un incremento en el IGF-1 total (p=.003) , pero no en el libre (P=.37) (De Alcantara Borba et al., 2020). Esta liberación de IGF-1 provocada por el entrenamiento de fuerza, estimula el desarrollo del tejido neuronal y muscular, por lo que juega un papel importante en la neurogénesis (Crewther et al., 2006). Además, este incremento en la secreción del IGF-1 debido al entrenamiento de fuerza es necesario para transformar pro-BDNF en BDNF en el sistema nervioso central y atravesar la barrera hematoencefálica y así provocar neurogénesis y plasticidad sináptica (Nishijima et al., 2010). A pesar de estos resultados vistos en el anterior metaanálisis, en estudios con adultos jóvenes empleando entrenamiento de fuerza con diferentes volúmenes e intensidades (6 series X 10 repeticiones al 75% 1 repetición máxima [RM] (Nindl et al., 2017); (3 series X 10 repeticiones al 80% 1RM) (Goekint et al., 2010) se encontraron un descenso en el IGF-1 libre. Este efecto negativo se justifica debido a un posible retraso en su producción, ya que tanto la síntesis y secreción de GH son necesarias en un primer momento para que a continuación ocurra la liberación de IGF-1. Otro de los motivos que puede justificar esta reducción del IGF-1 libre es el incremento de captura de las proteínas portadoras (IGFBs) durante el ejercicio, la cual ha Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 48 mostrado tener una mayor concentración y eficacia al final del ejercicio y no durante el mismo (Nindl et al., 2017). Aun así, debido a los diferentes protocolos, con diferentes intensidades y volúmenes, diversos estudios reportan resultados diversos en la concentración de IGF-1 (Szuhany et al., 2015; Velloso, 2018). Como muestra de esta divergencia en los resultados, otros estudios han reportado una falta de incremento post-ejercicio; justo después del ejercicio en la concentración de IGF-1 periférica tras un programa de fuerza con altas cargas durante 12 semana en jóvenes adultos (Schiffer et al., 2009). Además, otros estudios como Hasani-Ranjbar et al. (2012), no encontraron un incremento de forma aguda en el IGF-1 total tras realizar 4 ejercicios de fuerza (3 series X 10 repeticiones al 70-80% 1RM) en sujetos activos e inactivos. A pesar de esta falta de estimulación, el efecto del ejercicio genera en el IGF-1 una mejor acción y funcionamiento de los portadores, por lo que esto puede llegar a generar mejoras en el nivel basal de IGF-1 tras un programa de entrenamiento de mayor duración (De Alcantara Borba et al., 2020). De igual forma, en el trabajo de Taylor et al. (2012), no se observó ninguna estimulación del IGF-1 tras 20 minutos al finalizar ejercicios de fuerza unilateral en los miembros inferiores a diferentes intensidades. Si comparamos el efecto MICT frente al entrenamiento de fuerza, éste ha mostrado un mayor efecto en el IGF-1 frente al MICT (0.81 vs 0.46) (De Alcantara Borba et al., 2020). A pesar de las diferencias entre ambos tipos de ejercicios, uno de los motivos que justifican esta diferencia en la estimulación en el IGF-1 es la mayor duración de la concentración muscular en el MICT. Por tanto, puede ser que la estimulación del IGF-1 sea sensible al tiempo en el cual el músculo permanece en contracción más que a la intensidad o al volumen total de la sesión de entrenamiento (De Alcantara Borba et al., 2020). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 49 1.4.1.3.Efecto del entrenamiento HIIT en los factores de crecimiento neuronal. Debido al auge en los últimos años de nuevas tendencias en el fitness, el entrenamiento de alta intensidad ha sido tendencia desde 2014 hasta la actualidad en la población en general. Esto hace que se este tipo de entrenamiento haya generado un gran interés entre los investigadores para comprobar su efecto en la salud (ACSM, 2021). Este tipo de entrenamiento consiste en repetir ejercicios de corta duración a intensidades cercanas al máximo, máximo o supramáximo. Estos esfuerzos de intensidades altas son combinados con periodos de recuperación, que pueden ser a través de ejercicios de intensidad ligera-moderada o descansos pasivos (Gillen et al., 2018). Dentro de este tipo de entrenamiento, se puede diferenciar el entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT). Este tipo de entrenamiento consiste en realizar esfuerzos desde 2-4 minutos por intervalo. Por otro lado, se encuentran los entrenamientos de intervalos de sprint (SIT), donde se realizan ejercicios de corta duración (<30 segundos), pero a intensidad máximas o supramáximas (MacInnis & Gibala, 2017). Aun diferenciándose HIIT y SIT, la literatura científica ha establecido el concepto HIIT de forma unánime para referirse a este tipo de entrenamiento de intensidad elevada. El HIIT puede ser adaptado según la edad, nivel de condición física y estado de salud. Además, este método ha tomado un rol importante en la sociedad debido a la reducción de su tiempo de su aplicación (<30 min). Por otro lado, ha demostrado mejoras metabólica periféricas similares o incluso mayores en comparación con el MICT (Tarnopolsky & Gibala, 2016). Además de este efecto, actualmente existe evidencia de la incidencia del HIIT en otros sistemas del ser humano, como el sistema nervioso central y más concretamente, la capacidad cognitiva y especialmente las funciones ejecutivas (S. S. Hsieh et al., 2020). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 56 Estudios previos han observado cómo en adultos jóvenes se da una alta prevalencia de sedentarismo, registrando de media hasta 10 horas/día (Unick et al., 2017). Además, tras analizar el comportamiento sedentario en esta etapa, se puede hablar de un importante incremento del tiempo en posición sedentaria, debido principalmente a una reducción significativa de AF moderada-vigorosa en los años anteriores. Por ello, a través de la revisión sistemática de Hayes et al., (2019) , en la cual se estudia el cambio actitudinal entre la adolescencia y los primeros años de adultos, se observa de forma clara una reducción importante de la AF con la edad, mientras que el comportamiento sedentario se ve incrementado. Esto conlleva un mayor riesgo para el desarrollo de enfermedades crónicas y mortalidad de forma precoz (Ellingson et al., 2018). Además, si comparamos la diferencia entre géneros, existe una mayor inactividad física en mujeres que en hombres (Hallal et al., 2012). Por ello, las mujeres tienen un mayor riesgo de sedentarismo e inactividad física, lo cual puede generar más situaciones de estrés y ansiedad, conllevando una disminución en el rendimiento cognitivo o incluso en tareas que comprometan a las funciones ejecutivas (Edwards & Loprinzi, 2016). Esta situación puede resultar preocupante, ya que esta prevalencia de inactividad física continúa en las siguientes etapas (Segar et al., 2008). Por ello, la Organización Mundial de la Salud (OMS) en su último Plan de Acción Global en AF (GAPPA), plantea reducir el nivel de inactividad física en adultos y adolescentes en un 18% para 2030 (World Health Organization, 2018). Estas medidas son muy necesarias en la sociedad actual, ya que en las últimas estimaciones globales se muestran como ¼ de los adultos (27.5%) no realizan las recomendaciones establecidas por la OMS (Arocha Rodulfo, 2019). Para ello, la OMS se ha visto obligada a adoptar nuevas recomendaciones en la población adulta, incrementando de 150 a 300 min de actividad de intensidad moderada a la semana o 150 minutos de actividad intensa por semana. Este cambio en las recomendaciones son promovidas principalmente por el Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 57 incremento del tiempo en posición sedentaria de la población adulta en los últimos años, y las consecuencias de este en la salud (Bull et al., 2020). El efecto de este cambio comportamental ha conllevado un incremento en el gasto sanitario a nivel mundial de billones de dólares (Ding et al., 2016), junto a una mayor prevalencia de morbilidad temprana, mortalidad y un descenso en la calidad de vida relacionada con la salud (Tremblay et al., 2017). En los últimos años, la ciencia ha mostrado un gran interés en conocer el efecto de la inactividad física y la conducta sedentaria en el cerebro y en las capacidades cognitivas (Ellingson et al., 2018). Esto se debe a los resultados encontrados en estudios previos, los cuales reportaron una asociación entre la AF y un estilo de vida activo con un descenso significativo del riesgo de demencia y deterioro cognitivo en mayores (Engeroff et al., 2018). Aun así, a pesar del foco de esta temática en la población adulta, es de interés conocer el efecto de la inactividad física y de las conductas sedentarias en adultos jóvenes, ya que este periodo se trata de un momento crítico para consolidar las vías neuronales y sinápticas. Por ello, la reducción del tiempo en posiciones sedentarias puede ser importante en el desarrollo de las capacidades cognitivas, y más concretamente, en las funciones ejecutivas (Salas-Gomez et al., 2020). Por el contrario, un comportamiento sedentario mantenido en el tiempo, se relaciona con un incremento de pérdida de masa muscular, mayor resistencia a la insulina, incremento de la masa grasa (Narici et al., 2021) junto a cambios sociales y psicológicos (Brooks et al., 2020). En relación a la salud mental, se ha podido ver como en adultos jóvenes se ha manifestado un incremento de tiempo de exposición a pantallas, generando esto peor calidad del sueño (Sañudo et al., 2020) e incrementándose, como consecuencia, el riesgo de deterioro en la salud mental en estas edades debido a un aumento de estrés mental y depresión (Hayes et al., 2019). Además, se Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 58 han encontrado cambios comportamentales poco saludables, como, por ejemplo, una mayor ingesta de alimentos poco saludables. Todos estos cambios han generado una afectación negativa en la cognición de forma prematura, encontrando déficits en las funciones ejecutivas en adultos jóvenes (Appelhans et al., 2021). Esto puede conllevar a un efecto a medio-largo plazo en la cognición adulta, ya que se conoce cómo el desarrollo de las funciones ejecutivas puede ser interrumpido por experiencias de la vida diaria, lo que lleva a una alteración cognitiva temporal con el afianzamiento de comportamientos inusuales y en su mayoría poco saludables (Hall et al., 2008). Por estos motivos el sedentarismo viene siendo un problema social en toda la población (Arocha Rodulfo, 2019). Aunque estos cambios se han incrementado durante la pandemia de COVID-19, éstos se pueden entender de forma temporal. Por lo que estudios previos al COVID-19 ya concluían cómo el sedentarismo influye negativamente en la salud mental, incrementando el riesgo de depresión, ansiedad, bajo bienestar emocional en jóvenes adultos (Ellingson et al., 2018). Por tanto, es necesario establecer estrategias para reducir el tiempo de comportamientos sedentarios e incrementar los valores de actividad y ejercicio físico, ya que éstas se han mostrado como una herramienta eficaz ante la salud mental, la capacidad cognitiva y las funciones ejecutivas en esta etapa (B. F. Haverkamp, Wiersma, Vertessen, van Ewijk, et al., 2020). En el estudio longitudinal de Loprinzi & Nooe (2016), en el cual se observó la correlación entre la AF diaria y el estado de las funciones ejecutivas en adultos jóvenes, se mostró una alta correlación entre un menor tiempo de comportamiento sedentario con un mejor rendimiento ejecutivo. Además, en el estudio transversal de Salas-Gomez et al. (2020), realizado con estudiantes universitarios, se obtuvo una alta correlación entre la cantidad total de pasos y el resultado en diferentes pruebas ejecutivas. Estos resultados nos hacen pensar que mantener un alto Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 59 nivel de AF y reducir el tiempo en posiciones sedentarias, pueden ser mecanismos de mejora de las funciones ejecutivas. En relación a otros estudios que inciden en estas variables, se ha podido comprobar cómo el incremento del número de pasos diarios ha tenido un efecto positivo en el rendimiento de las funciones ejecutivas, correlacionándose además con una menor mortalidad (Lee et al., 2019) y con mejoras en la salud metabólica (Tudor-Locke et al., 2017). Otros trabajos han encontrado tras 1 año de duración, cómo la reducción del tiempo sedentario produce cambios en varios aspectos de la salud mental en adultos jóvenes. Especialmente, se produjeron cambios en el estado de ánimo, depresión, fatiga mental, confusión, y mejora del sueño. Además, en este trabajo se concluye que una reducción de 60 minutos/día de posiciones sedentarias puede tener un efecto positivo en varios dominios de la cognición y la salud mental (Ellingson et al., 2018) 1.4.3. Efectos de programas de ejercicio físico sobre las funciones ejecutivas. 1.4.3.1.Programas específicos. El ejercicio aeróbico ha mostrado estar altamente relacionado con un incremento del rendimiento cognitivo, especialmente en el córtex prefrontal (Basso & Suzuki, 2017). Por ello, muchos estudios han querido comprobar el efecto de este tipo de entrenamiento en las funciones ejecutivas en adultos jóvenes. A través de estudios como el de Stroth et al. (2009) donde se desarrollaron 3 sesiones por semana durante 6 semanas, se obtuvieron mejoras en dichas funciones ejecutivas, dándose un incremento de la atención y concentración para el grupo aeróbico frente al GC. En un estudio posterior con una metodología similar (Asamoah et al., 2013), y con una duración de 17 semanas, se encontró un incremento del rendimiento en las funciones ejecutivas, más Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 60 concretamente en la flexibilidad cognitiva y en el control inhibitorio. De igual forma, en este otro estudio, tras 17 semanas de entrenamiento aeróbico en adultos jóvenes, también se encontraron mejoras significativas en la flexibilidad cognitiva y en el control inhibitorio (Stroth et al., 2010), Debido a estos resultados y a las diversas variables estudiadas relacionadas con la capacidad física, se piensa que los cambios cognitivos son mediados por el cambio producido en el VO2max. Por ello, se le ha dado cierta importancia al entrenamiento aeróbico como herramienta para la mejora de las funciones ejecutivas. Según el estudio de Krames et al., (1999) encontraron que, tras 6 meses de entrenamiento aeróbico con personas sedentarias, y habiéndose dado mejoras en las funciones ejecutivas, la capacidad aeróbica se incrementó en un 5.1% en estos sujetos. Otros estudios que también emplearon el entrenamiento aeróbico durante 6 meses (Colcombe et al., 2004), obtuvieron un incremento del 10.2% en el VO2max. Estos permitieron concluir que las mejoras en las funciones ejecutivas se deben al incremento en el VO2max. A pesar de estos resultados, en el siguiente metaanálisis con 37 estudios (Etnier et al., 2006), se concluye que no hay evidencias que apoyen la relación entre las funciones ejecutivas y el nivel de condición física, pudiendo darse incluso un mayor rendimiento ejecutivo sin que se produzcan mejoras físicas (Ludyga et al., 2020). Así, tras analizar estudios correlacionados encontraron que la aptitud aeróbica solo representa el 8% de la varianza cognitiva. En búsqueda de entender los mecanismos que generan mejoras ejecutivas a través del ejercicio físico en adultos jóvenes, diferentes estudios comienzan a realizar trabajos a través de diferentes manifestaciones más allá del trabajo aeróbico (Ludyga et al., 2020). Sin embargo, el ejercicio de fuerza multiarticular también ha mostrado un incremento en el rendimiento del control inhibitorio de forma aguda (Brush et al., 2016). En comparación con este estudio, se han observado resultados similares tras la ejecución de ejercicios monoarticulares. Además del tipo de ejercicio, se ha Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 61 analizado el efecto en las funciones ejecutivas según la velocidad de ejecución del ejercicio, ya sea alta o baja (Tsukamoto et al., 2017). En este caso se observó que, tras realizar los ejercicios de fuerza a mayor velocidad, se obtuvieron unas mejoras significativas en el control inhibitorio frente a la ejecución a una menor velocidad (Tsukamoto et al., 2017). Mediante el metaanálisis de Ludyga et al., (2020), se conoce que intervenciones de larga duración a través del entrenamiento de fuerza han mostrado beneficios positivos en adultos jóvenes en varios de los dominios cognitivos, entre ellos, las funciones ejecutivas. 1.4.3.2.Entrenamiento de alta intensidad. 1.4.3.2.1. Efecto agudo. El estudio del efecto del ejercicio físico de forma aguda en la cognición ha tenido un gran crecimiento en los últimos años debido a las teorías relacionadas con el envejecimiento (Pesce, 2009). Tradicionalmente no se incluía el efecto agudo en esta población, pero una vez profundizado y comprobado el efecto positivo en la salud de la población adulta (Ai et al., 2021; Roberts et al., 2017), la comunidad científica se ha preocupado en el estudio sobre la capacidad cognitiva en otras poblaciones como niños, adolescentes, adultos y en diversas patologías (S. S. Hsieh et al., 2020). Por estos motivos, se conoce cómo el ejercicio físico, tanto de forma aguda como crónica, es un factor importante para un desarrollo saludable a nivel mental y cognitivo a cualquier edad (Pesce, 2009). Además, a través de estudios en diversas edades, se ha podido comprobar que existe una similitud importante en los resultados encontrados tras finalizar diversos programas de entrenamiento en la cognición y en las funciones ejecutivas (Chen et al., 2017; Liu-Ambrose et al., 2008), sin embargo, no parece que se da de igual forma en el efecto agudo. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 62 Aunque se han observado beneficios agudos en las funciones ejecutivas a través de un ejercicio intenso (Ai et al., 2021; Ezekiel et al., 2004; Gmiat et al., 2017; S. S. Hsieh et al., 2020; Kimura et al., 2013; Kujach et al., 2018; McMorris et al., 1999; Pesce & Audiffren, 2011), otros han mostrado un efecto de deterioro en el rendimiento cognitivo (Gmiat et al., 2017; Kujach et al., 2018; Ligeza et al., 2018). Esta disminución del rendimiento se da de forma temporal, por lo que no es representativo de los efectos posteriores de la dosis de ejercicio intenso (Moreau & Chou, 2019). A través de diversos metaanálisis, se puede observar un pequeño efecto positivo del ejercicio físico de alta intensidad de forma aguda en la cognición, con tamaños generales del efecto desde 0.10 (Chang et al., 2012) a 0.20 (Lambourne & Tomporowski, 2010). Sin embargo, los resultados encontrados son complejos de comparar entre ellos, ya que existen gran variedad en la metodología empleada. Además, se debe tener presente la interferencia creada por diversas variables en las funciones ejecutivas, tales como la edad, el género, la condición física de la población estudiada, momento de la evaluación de las funciones ejecutivas y la intensidad del ejercicio (Figura 2) (Pesce, 2009; Pontifex et al., 2019). Esto nos hace encontrar una gran variabilidad en los resultados, sin poder llegar a concluir de forma clara sobre el efecto del ejercicio en las funciones ejecutivas. Así, en ocasiones nos encontramos una generalización de los resultados. Por tanto, se debe diferenciar el efecto del ejercicio físico en las funciones ejecutivas según la intensidad y duración del ejercicio (McMorris & Graydon, 2000), ya que posiblemente, debido a las diferencias individuales no se dé el mismo efecto en diferentes poblaciones (Jeanick Brisswalter et al., 2002). Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 63 Figura 1 Representación esquemática de los efectos de las limitaciones individuales y de la tarea en la relación aguda del ejercicio agudo y la cognición, con especial referencia a las limitaciones individuales derivadas del ejercicio crónico. Nota: Las flechas representan las interacciones reportadas en la literatura, entre las restricciones individuales y la tarea (flecha horizontal) y dentro de los subconjuntos de restricciones individuales y de la tarea respectivamente (flechas verticales) (Adaptado de Pesce, 2009). A continuación, se va a revisar las principales y más actualizadas revisiones sobre el efecto agudo del ejercicio físico de intensidad elevada en una población adulta joven, (Ai et al., 2021; Chang et al., 2012; S. S. Hsieh et al., 2020; Lambourne & Tomporowski, 2010; Moreau & Chou, Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 64 2019), centrándonos principalmente en una población inactiva, sedentaria con una baja condición física. Las funciones ejecutivas parecen alcanzar su máximo desarrollo durante la juventud, pero durante los 18-30 años puede darse un pequeño margen de mejora, o también conocido como “efecto techo”, en comparación con la población adulta mayor (Ludyga et al., 2016). Aunque no existen muchos estudios que comparen entre jóvenes y mayores adultos, los resultados existentes muestran como el efecto agudo del ejercicio intenso es mayor en mayores que en jóvenes (Chang et al., 2012). Es por ello que personas con cierto deterioro cognitivo puedan experimentar mayores beneficios tras un esfuerzo intenso que personas saludables cognitivamente. Aun así, entre los 18-30 años, las funciones ejecutivas de la población joven adulta disponen de un margen de mejora y cómo ya es bien conocido, el ejercicio físico puede ser una estrategia para incrementar dicho rendimiento en estas edades (Ai et al., 2021). En relación a la edad de la población de estudio, se han encontrado resultados diversos y contradictorios. Por ejemplo, en el estudio de Chang et al.,(2012), se indicó un pequeño efecto (d=0.10) en el rendimiento cognitivo agudo a través del ejercicio intenso en una población entre 5 y <60 años. Por otro lado, en el metaanálisis de Lambourne & Tomporowski., (2010) en el cual tan solo se analizó el efecto en una población adulta joven, se reporta un pequeño efecto negativo del rendimiento cognitivo durante la ejecución del esfuerzo físico (d=0.20). A través de ambos metaanálisis, se puede observar cómo diferentes edades pueden mostrar ciertas diferencias en la adaptación ejecutiva frente a un ejercicio intenso. Además de la edad, el género es una variable fundamental para incluir en el análisis del efecto del ejercicio en las funciones ejecutivas, ya que debido a las diferencias fisiológicas entre hombre y mujeres, se pueden encontrar diversos resultados ante un mismo esfuerzo agudo (Chan Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 65 & Ye, 2017; Chang et al., 2012). Sin embargo, son pocos los trabajos que han investigado este efecto en el género femenino (Gmiat et al., 2017). Esto hace que no se conozca con exactitud el efecto agudo del ejercicio de intensidad elevada en las funciones ejecutivas en mujeres adultas jóvenes. Aun así, anteriormente ya se habló de las diferencias existentes según el género en la diferentes funciones y señalizaciones relacionadas con las funciones ejecutivas, las cuales justifican el efecto en éstas, entre ellas la estimulación de ciertos factores neurotróficos. Por tanto, aunque el género es una variable que puede incidir en diferentes funciones y señalizaciones relacionadas con las funciones ejecutivas (Chan & Ye, 2017), actualmente faltan investigaciones que expliquen los principales mecanismos y diferencias en las pruebas ejecutivas según el género. Además de la edad y el género, se conoce cómo pueden darse diferencias temporales en el efecto agudo sobre la capacidad ejecutiva en el HIIT, en el momento de aplicación del test cognitivo y la condición física del sujeto (Browne et al., 2017). En relación a la condición física, si comparamos las respuestas del efecto agudo del ejercicio intenso en las funciones ejecutivas en una población con alto nivel de AF frente a una de bajo nivel, tan solo los participantes con altos niveles de AF se beneficiaron de la intervención y aumentaron significativamente su control inhibitorio después de este ejercicio (Budde et al., 2012). Por este motivo, el nivel de condición física en la población estudiada puede ser una variable a considerar para entender el efecto en las funciones ejecutivas (Pesce, 2009). Esto mantiene la hipótesis planteada en estudios anteriores, como el desarrollado por Brisswalter & Arcelin (1997), en el que observaron como sujetos bien entrenados eran capaces de mantener su rendimiento ejecutivo durante ejercicios fatigantes en comparación con personas menos entrenadas, en los cuales descendía su rendimiento cognitivo. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 72 importante en la magnitud del efecto en las funciones ejecutivas (S. S. Hsieh et al., 2020). Esto es apoyado en el metaanálisis de Chang et al., (2012), donde se concluye que al analizar el efecto del ejercicio agudo en ambos sexos de forma conjunta tienen un tamaño del efecto mayor sobre la cognición que los estudios que analizan ambos sexos por separado. De los estudios incluidos en esta revisión, tan solo 2 estudios encuentran diferencias según el sexo de los sujetos (Ligeza et al., 2018) tras el ejercicio agudo, mostrando las mujeres una mayor secreción neurotrófica inducida por el ejercicio (Heaney et al., 2013). A pesar de ello, en estudios como el de Budde et al., (2012) el género no parece influir entre el rendimiento en pruebas cognitivas y el nivel de condición física entre atletas entrenadas o poco entrenadas. 1.4.3.2.2. Efecto crónico. Según el metaanálisis desarrollado por Franca Haverkamp et al., (2020), los programas de ejercicio físico en adultos jóvenes han mostrado tener un efecto mayor en comparación con el agudo en las funciones ejecutivas, mostrando diferente manifestación según cada función ejecutiva, siendo la más beneficiada la memoria de trabajo. En relación a la flexibilidad cognitiva, ésta mostró un efecto menor y, por último, el control inhibitorio no mantuvo ningún cambio. Aunque estos datos parezcan ser totalmente clarificadores, se debe analizar si los programas de HIIT de forma específica inciden de igual forma en las funciones ejecutivas de una población adulta joven. Para ello, y siguiendo el metaanálisis de Hsieh et al., (2020), de los 23 estudios incluidos en este trabajo, dónde se estudia el efecto crónico del HIIT en las funciones ejecutivas, 6 de ellos se centraban en una población adulta joven. De estos 6 estudios, tan solo una investigación (Sousa Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 73 et al., 2018) reportó un efecto positivo en el control inhibitorio. En relación al resto de funciones ejecutivas, no se pudo comprobar un mayor efecto, tampoco en la memoria de trabajo (Nicolini et al., 2019) ni en la flexibilidad cognitiva (Eather et al., 2019) en una población adulta joven. El efecto crónico del HIIT puede beneficiar el rendimiento de las funciones ejecutivas debido a diferentes mecanismos, algunos ya comentados anteriormente, entre los que destaca un descenso en las citoquinas relacionadas con la inflamación (Freitas et al., 2018), un incremento en la expresión de BDNF (Martínez-Díaz et al., 2020), una mayor sensibilidad a la insulina y una mayor absorción de la glucosa (Robinson et al., 2018). Además, a través del trabajo de Sousa et al., (2018) con jóvenes adultos, se observó cómo aquellos que conseguían una mayor frecuencia cardíaca durante el HIIT, mostraron mayor rendimiento del control inhibitorio después del entrenamiento en comparación con aquellos que mostraban una menor alteración cardíaca. Además, se ha observado cómo el esfuerzo físico por encima del 80% de la frecuencia cardiaca máxima, incrementa señales de ácido gamma-aminobutírico (GABA) en el córtex prefrontal y en el cíngulo anterior, las cuales están directamente relacionadas con las funciones ejecutivas (Maddock et al., 2016). Estas adaptaciones se han podido observar con tan solo 4 semanas de HIIT de forma continuada, encontrándose cambios tanto a nivel estructural como funcional en las funciones ejecutivas (Asamoah et al., 2013). A pesar de estas necesidades mínima para que se den cambios, se han establecido como necesarias 20 semanas de duración de un programa HIIT para mostrar un mayor efecto en las adaptaciones ejecutivas (Ludyga et al., 2020). Respecto a estos resultados, se conoce que variables como el género y la condición física de la población pueden incidir en el efecto en dichas funciones ejecutivas a través de un programa HIIT. De esta forma, y acercándonos a nuestra población de estudio, en la investigación de Zhang Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 74 et al., (2021), se puede ver cómo tras 6 semanas de HIIT con mujeres adultas jóvenes y sedentarias, se dieron mejoras respecto al GC en la cognición general, en la velocidad de procesamiento, memoria episódica y en la memoria de trabajo, mostrando ésta una tendencia hacia la significancia. Posiblemente, este resultado puede deberse al breve periodo de dicho programa de entrenamiento. Si comparamos el efecto crónico del HIIT con otros tipos de métodos, como en este caso el MICT, (Said Mekari et al., 2020) durante 6 semanas en jóvenes adultos, se puede observar cómo el grupo HIIT obtuvo mejor rendimiento en varios de los test cognitivos que se realizaron, como el Trail Making test B y el Stroop test. El grupo HIIT mostró un menor tiempo de reacción ante estas tareas inhibitorias. Y en lo que respecta a la flexibilidad cognitiva, el grupo HIIT ejecutó la prueba Trail Making test en un tiempo menor que MICT. Además, tan solo se dieron mejoras en la parte B del test; en la parte del test que más solicita esta función ejecutiva. Estos resultados indican que a través del HIIT se podría dar un efecto mayor en las funciones ejecutivas frente al MICT. En relación al tipo de ejercicio que se desarrolla en estos programas de HIIT (Ai et al., 2021; S. S. Hsieh et al., 2020) se puede encontrar principalmente trabajo en cicloergómetro, tapiz rodante o con el propio peso corporal. Ésta última opción, convierte al HIIT en un modo de entrenamiento eficiente, ya que para su práctica no se necesita ningún equipamiento ni un gran espacio. Debido a estas características, durante el periodo de confinamiento del COVID-19, la población universitaria española realizó un incremento de un 18.2% del tiempo realizando HIIT. Este se realizaba principalmente por nuevas plataformas online, redes sociales y app móviles que surgieron basadas en el HIIT. Tomando en consideración todo lo anterior, son varios los ensayos clínicos aleatorizados que han mostrado cómo las intervenciones online pueden ser efectivas para la mejora de un Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 75 comportamiento más activo en mujeres (Peyman et al., 2018; J. Zhang & Jemmott, 2019). Sin embargo, pocos estudios han evaluado los efectos sobre las funciones ejecutivas y ciertos factores neurotróficos de interés en mujeres adultas jóvenes. Esto nos da pie a plantear los siguientes problemas de investigación. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 76 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 77 2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN El sedentarismo es un importante factor de salud pública asociado a numerosas patologías y que ha demostrado tener una importante implicación a nivel cognitivo. Aunque sabemos que el ejercicio físico puede tener una función preventiva en el manejo de estas asociaciones, se desconocen los condicionantes del ejercicio físico, así como los factores del estilo de vida que podrían contribuir en mayor medida a la mejora en la funcionalidad ejecutiva. Por tanto, podríamos plantearnos los siguientes problemas de investigación: P.1. ¿Cuáles son los efectos de un entrenamiento tipo HIIT sobre las funciones ejecutivas y los niveles circulantes de IGF-1 en jóvenes sedentarias? ¿Sería más efectivo este tipo de entrenamiento implementándolo con un aumento de la AF diaria? P.2. ¿Supone esta implementación un factor determinante en el efecto del HIIT sobre otras variables como la condición física, la composición corporal y la calidad de vida de estas mujeres? En relación a la tolerancia al esfuerzo y a las adaptaciones agudas ante un esfuerzo máximo, es importante constatar el efecto este tipo de esfuerzo ante las respuestas adaptativas del IGF-1 y los resultados en las pruebas ejecutivas. Teniendo esto en cuenta, se plantea la siguiente pregunta: P.3. ¿Cuál es el efecto agudo de un esfuerzo máximo sobre las funciones ejecutivas en mujeres jóvenes sedentarias? ¿Supone este tipo de esfuerzo un estímulo para producir una respuesta de IGF-1 en esta población? Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 78 P.4. ¿Existe relación entre los niveles circulantes de neurotrofinas y el rendimiento en pruebas de evaluación de las funciones ejecutivas en jóvenes mujeres sedentarias tras estos entrenamientos? ¿Se da esta asociación tras la realización de un esfuerzo máximo? Por último, una vez contrastado los resultados tras el programa de entrenamiento de 12 semanas, es interesante analizar si los posibles efectos dados tanto en las funciones ejecutivas, niveles circulantes de IGF-1 se mantienen en el tiempo. Además, es importante analizar el efecto de los posibles efectos en la composición corporal, condición física y en la calidad de vida. Por ello, se plantea la siguiente cuestión. P.5. De observarse algún efecto sobre las funciones ejecutivas y/o los niveles circulantes de IGF-1, ¿se mantendría éste latente durante, al menos, los tres primeros meses después de los entrenamientos? ¿Ocurriría lo mismo con la composición corporal, la condición física, la calidad de vida y, en general, con la práctica de AF? Las respuestas a todas estas preguntas se deben establecer según la problemática planteada y pasan por establecer una serie de objetivos claros y tangibles. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 79 OBJETIVOS Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 80 3. OBJETIVOS. 1.5. Objetivos generales. G.1. Determinar los efectos del entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT), implementado con un aumento de la AF diaria o no, sobre las funciones ejecutivas, los niveles de IGF-1 y otros aspectos relacionados con la condición física, la composición corporal y la calidad de vida de mujeres universitarias sedentarias. G.2. Analizar los efectos agudos producidos por la realización de un esfuerzo máximo sobre las funciones ejecutivas y las respuestas del IGF-1 en estas jóvenes. G.3. Definir la relación entre las funciones ejecutivas y los niveles de IGF-1 después de un periodo de entrenamiento HIIT así como tras la realización de un esfuerzo máximo. G.4. Evaluar, 12 semanas después de su finalización, el efecto residual de este tipo de entrenamientos sobre las funciones ejecutivas, los niveles de IGF-1, la condición física, la composición corporal, la calidad de vida y la práctica de AF en jóvenes mujeres sedentarias. 1.6. Objetivos específicos. Relacionados con G1: E.1. Cuantificar y contrastar los efectos, tanto en situación de reposo como en respuesta a un esfuerzo máximo, de un programa HIIT de 12 semanas implementado con un aumento en la AF diaria (HIIT+AF) con aquellos provocados por otro programa similar pero no implementado (HIIT) sobre la memoria de trabajo, la flexibilidad mental y el control inhibitorio de jóvenes sedentarias. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 81 E.2. Determinar y comparar los efectos de estas dos intervenciones sobre la concentración de IGF- 1 en saliva, utilizando los valores de reposo, así como los resultantes de la realización de un esfuerzo máximo. E.3. Analizar los cambios producidos por ambos tipos de entrenamiento sobre la resistencia cardiorrespiratoria y la fuerza muscular de universitarias sedentarias. E.4. Evaluar los efectos que estos entrenamientos pudieran tener sobre la masa corporal, el IMC, la masa grasa y la masa muscular de estas jóvenes. E.5. Valorar el efecto que, sobre la percepción de la calidad de vida relacionada con la salud, y en particular sobre la salud física y la salud mental, pudieran generar ambos tipos de entrenamientos.  En relación con G2 E.6. Comprobar el efecto agudo de un esfuerzo máximo sobre cicloergómetro sobre el rendimiento en pruebas de evaluación de la memoria de trabajo, la flexibilidad mental y el control inhibitorio. E.7. Definir la respuesta de IGF-1 tras un esfuerzo de carácter máximo a través de los cambios en la concentración en saliva de este IGF-1.  En relación con G3 E8. Establecer las relaciones entre las puntuaciones obtenidas en pruebas de evaluación de la memoria de trabajo, la flexibilidad mental y el control inhibitorio y los niveles salivales en reposo de IGF-1 de estas estudiantes antes y después de los entrenamientos realizados. E9. Determinar el grado de relación entre el rendimiento en pruebas de evaluación de la memoria de trabajo, la flexibilidad mental y el control inhibitorio y los niveles en saliva post-esfuerzo de IGF-1 antes y después de los entrenamientos realizados.  En relación con G4 Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 88 Figura 3 Línea temporal del planteamiento del estudio 5.2. Muestra. Cálculo del tamaño muestral y selección. Acorde a los objetivos y al diseño del estudio, y en aras de conformar tres grupos de sujetos, la muestra, fue distribuida de forma aleatoria en dos grupos experimentales y un GC. Todos los grupos quedaron conformados por estudiantes universitarias sanas, todas ellas mujeres, sedentarias e inactivas con voluntariedad para participar en el estudio. Con el objetivo de mostrar resultados válidos, se calculó el tamaño de la muestra para que así los datos puedan ser extrapolables. Para ello, se tuvo en cuenta como variable principal el nivel de IGF-1 medido en saliva en respuesta al ejercicio físico intenso. Así, debido a la similitud a la muestra, se tuvo como referencia el estudio de Antonelli et al., (2007). De esta forma, el tamaño Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 89 de la muestra (por cada grupo) es de 25. Esto es para un alfa=95%, una potencia estadística del 90%. Para alcanzar esta cantidad de universitarias, el reclutamiento se realizó mediante la difusión online a través de la web institucional de la Universidad de Sevilla, correos electrónicos y redes sociales. Una vez registradas todas las estudiantes con interés en la participación, se programaron diferentes sesiones informativas previas al inicio en las que se aplicaron los criterios de inclusión y exclusión (Tabla 3). De esta forma, se obtuvo una mayor homogeneidad de la muestra y fue posible conseguir una reducción de los posibles sesgos. Tabla 2 Criterios de inclusión y exclusión. Criterio de inclusión -Edad: 18-30 años. -Reflejar en el cuestionario IPAQ estar en la categoría 1 o bajo nivel de AF (C. L. Craig et al., 2003) y por tanto no ajustarse a las recomendaciones mínimas de AF y ejercicio físico propuestas por la OMS. -No padecer signos somáticos o enfermedades psiquiátricas graves que impiden la práctica de ejercicio físico. -No acudir a terapias psicológicas en los últimos 12 meses previos al estudio. El uso de este tipo de tratamiento, puede incidir en la mejora de las capacidades cognitivas y funciones ejecutivas de la población de estudio. -Ser capaz de comunicarse. -Consentimiento informado: Ser capaz y estar dispuesto a dar el consentimiento informado. Criterio de exclusión -Disponer de una alteración cognitiva general o de las funciones ejecutivas reconocida y tratada por especialistas. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 90 -Práctica de AF: A fin de seleccionar sujetos sedentarios, se excluyeron aquellas personas que realizaban práctica de AF en su tiempo de ocio de forma continuada y planificada. -Bilingüismo: Uso habitual y de forma indistinta de dos o más idiomas. Esto puede condicionar el resultado en diversas pruebas cognitivas presentes en el estudio, debido a que se conoce que esta capacidad intelectual tiene incidencia morfológica y funcional en el cerebro. -Instrumento musical: Tocar un instrumento musical de forma habitual y continuada, generan de igual forma que en el criterio anterior, un efecto positivo en la cognición del sujeto. Nota: IPAQ: cuestionario internacional de AF; OMS: organización mundial de la salud. 5.3. Variables. 5.3.1. Variables independientes. Con el objetivo de contrastar las hipótesis planteadas anteriormente, se aplicó un programa de entrenamiento HIIT. Este método de entrenamiento consiste en alternar esfuerzos intensos con fases de recuperación. Las sesiones de entrenamiento tuvieron una frecuencia de 3 veces por semana (lunes, miércoles y viernes) durante un periodo de 12 semanas. Los grupos de intervención se dividieron en 5 grupos, de modo que cada grupo estuvo formado aproximadamente por 10 participantes. Los entrenamientos se llevaron a cabo de forma online, con un entrenador visualizando las acciones físicas para tener un buen control de las intensidades y poder corregir la técnica del ejercicio. Se disponía de un total de 4 entrenadores, los cuales fueron distribuidos para que todos los entrenamientos pudieran ser supervisados y controlados. Así pues, las sesiones fueron diseñadas, supervisadas, guiadas e instruidas por cualificados y profesionales de la AF y del deporte. La supervisión y visualización de los entrenamientos se llevaron a cabo a través de diferentes plataformas online, utilizadas por los entrenadores para poder registrar los datos de RPE y frecuencia cardiaca y para poder visualizar y compartir los entrenamientos a las entrenadas. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 91 Cada sesión englobaba una parte inicial de activación, con una duración de 10 minutos, donde se desarrollaban ejercicios de movilidad articular y activación. A continuación, durante la parte principal se desarrollaban los ejercicios a alta intensidad, dándose una progresión lineal e incremental en la duración total. La sesión finalizaba con 5 minutos de recuperación con ejercicios de estiramientos y relajación. Antes de cada entrenamiento, las participantes debían rellenar un cuestionario (Tapia, 2017) para conocer el bienestar y fatiga acumulada previo al entrenamiento. Al final de la semana, justo tras acabar el entrenamiento cumplimentaban el cuestionario PACES (Moreno et al., 2008) para conocer el disfrute hacia la práctica del ejercicio físico. Además, el programa de entrenamiento fue desarrollado con ejercicios de autocarga, por lo que se podían realizar las adaptaciones necesarias para poder individualizar las cargas de los entrenamientos. Además, esta intervención ha cumplido una progresión acorde a las necesidades de dicha población. Esta intervención realizó los estándares de formación del American Collegue of Sports (ACSM, 2014). La parte del entrenamiento centrada en el HIIT, se componía de ejercicios multiarticulares con su propio peso corporal, donde se trabajará de forma progresiva la dificultad de los ejercicios. Para ello, se han realizado adaptaciones tanto en las angulaciones de algunas articulaciones articulares en determinadas posiciones y/o movimiento, así como en la resistencia implicada en los ejercicios de mayor esfuerzo. Cada ejercicio se realizó durante 30 segundos a la intensidad planificada según cada semana (Figura 3), comenzando el programa a una intensidad del 80% de la FCmax. Tras finalizar cada esfuerzo, se intercalaba un descanso pasivo de 30 segundos de duración. A la mitad de las repeticiones totales, se tomaban 2 minutos de recuperación pasiva. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 92 El inicio del programa comprendía acciones sencillas como por ejemplo Salto, Skipping, jumping Jack y desplazamientos frontales y laterales. Una vez que avanzaba el programa de entrenamiento se incrementó poco a poco la dificultad de la tarea, pero siendo acciones compuestas por los ejercicios realizados anteriormente; por ejemplo, sentadilla con salto, burpees y carreras con una mayor cantidad de frenadas y aceleraciones. La frecuencia cardíaca de la sesión se midió con monitores de frecuencia cardiaca (Polar H10 Electro OY, Finaland) para controlar la intensidad de las sesiones. Además, se controló el esfuerzo percibido (RPE) a través de la escala de Borg (0-10). Tanto en la mitad del entrenamiento, como al final del mismo, se registró la RPE reportada por cada sujeto. El programa de entrenamiento comenzó a una intensidad de 8 en la escala de Borg durante las primeras 3 semanas. Esta primera fase sirvió de adaptación. Una vez completada este primer periodo, se realizaron 3 semanas a intensidad de 8.5. A continuación, se incrementaba 0.5 cada dos semanas hasta lograr el esfuerzo máximas durante las dos últimas semanas. El volumen y la intensidad programada se muestra en la Figura 3. Para maximizar la adherencia, se aplicaron varias estrategias, como la atención individualizada durante las sesiones de intervención, las llamadas telefónicas tras una inasistencia y el uso de música durante todos los entrenamientos. Respecto al grupo HIIT+AF, realizó el mismo programa de entrenamiento, pero además cuantificaron con sus propios dispositivos (teléfonos móviles o bandas de muñeca) la cantidad de pasos totales diarios. Una vez completado el día, los pasos diarios se comunicaban a los entrenadores para tener un registro diario. Una vez completadas las dos primeras semanas, se recomendaron varias estrategias generales para poder incrementar progresivamente el número de pasos al día hasta cumplir con las Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 93 recomendaciones mínimas de 10.000 pasos al día. Tras la observación y registro diario, en ocasiones donde no se observaba el incremento, se realizaron entrevistas individuales para intentar crear estrategias adaptadas a sus necesidades para aumentar la práctica de la AF diaria. Por último, el GC desarrolló su estilo de vida durante el periodo de entrenamiento de igual forma que venía realizándolo habitualmente. Figura 3 Periodización del programa de entrenamiento HIIT. 5.3.2. Variables dependientes. Todas las variables que se indican a continuación fueron registradas en situación T1, T2 y T3. a) Determinantes bioquímicas Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 94 Los principales determinantes bioquímicos establecidos en este estudio fueron medidos en saliva. De esta forma, se analizó la magnitud de la respuesta del IGF-1 en saliva como consecuencia de la ejecución de un programa de entrenamiento HIIT de 12 semanas. Además, se midió la respuesta aguda al esfuerzo máximo en las evaluaciones inicial y final. La saliva se recogió en estado de ayuno (entre 8-12 horas) y se utilizó el método de babeo pasivo. En cada evaluación, se obtuvo una muestra de saliva en reposo y después de realizar un esfuerzo máximo. Para esta obtención, se pidió a los participantes que inclinen la cabeza hacia delante y acumulen saliva. Cuando tuvieron una cantidad suficiente de saliva, se pidió que babearan en un tubo de ensayo de 10x10. Tras la recogida, las muestras se centrifugaron a 1650 xga a 4°C durante 10 minutos. Posteriormente, se alicuotaron y se almacenaron a -80°C en la hora siguiente a su recogida. Para medir la variabilidad en cada evaluación de la concentración de IGF-1 en saliva, se utilizó el protocolo ELISA KIT. Los niveles circulantes de IGF-1 (pg/mL) fueron determinados en saliva a través de un ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) y realizado por duplicado. Las muestras se añadieron a los pocillos de la placa de microtitulación con el anticuerpo específico de IGF-1. A continuación se añadió a cada pocillo de la microplaca Avidina conjugada con Peroxidasa de Rábano (HRP) y se incubó. Después de añadir la solución de sustrato TMB, sólo los pocillos que contenían IGF-1, mostraron un cambio de color. Esta acción fue medida espectrofotométricamente a una longitud de onda de 450nm ± 10 nm. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 95 La concentración de IGF-1 en las muestras se determinaron comparando la concentración de las muestras con la curva estándar. En este caso, se emplearon kits producidos por Elabscience, con las siguientes características (Tabla 4): Tabla 3 Características técnicas de los kits ELISA de IGF-1 producidos por Elabscience. Detección de rango (ng/mL) 1.56-100ng/mL Sensibilidad (ng/mL) 0.94 ng/mL Especificidad Este kit reconoce el IGF-1 humano en la muestra Repetibilidad El coeficiente de variación es <10% Notas: ng: nanogramo; mL: mililitros; CV: Coeficiente de variación. Antes de iniciar la medición se debió reconstituir los estándares que, posteriormente, se utilizaron en el diseño de la curva estándar necesaria para el cálculo de los resultados. Para ello, se prepararon 7 tubos con 0,5 mL de tampón diluyente y se utilizó el estándar diluido para producir una serie de dilución doble. Tras mezclar bien cada tubo antes de la siguiente transferencia, se preparó una serie de dilución con 7 puntos (100 ng/mL, 50 ng/mL, 25 ng/mL, 12.5 ng/mL, 6.25 ng/mL, 3.13 ng/mL 1.56 ng/mL, y el último tubo EP con tampón diluyente es el blanco a 0 ng/mL. En el desarrollo de la medición, se utilizaron alícuotas de 100 μL por pocillo, tanto en el caso de los estándares y muestra control, como el de la saliva, descongelado previamente durante 2 horas a temperatura ambiente. Tras una primera incubación de 1 hora a 37º, se aspiró y se lavó con 350 μL de Wash Solution en cada pocillo. A continuación, se eliminó completamente el líquido restante de todos los pocillos golpeando la placa sobre el papel absorbente. Este lavado se realizó en 3 ocasiones. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 96 Después del último lavado, se procedió a invertir la placa y secarla sobre papel absorbente. Después se añadió 100 μL de la solución de detección B, dejándolo incubar nuevamente durante 30 minutos a 37º después de cubrirlo con la selladora. Posteriormente se repitió el proceso de lavado en un total de 5 ocasiones. Una vez finalizado el último lavado, se añadió 90 μL de sustrato cromogénico en cada pocillo para provocar una tinción de la solución. De nuevo, se incubó durante 15-25 minutos a 37ºC. Por último, se le añadió 50 μl de la solución TMB stop con la que se detuvo el proceso y se realizó la lectura de la placa a través del espectrófotometro Biotek Synergy HT (Biotek Winooski, VT, USA), ajustando la absorción a una longitud de onda de 450nm. Para ello se usó el software Gen 5TM (Biotek Winooski, VT, USA). b) Composición corporal. La composición corporal fue medida a través de la toma de los perímetros de cintura y cadera y a través de la bioimpedancia eléctrica (BIA). Se trata de una técnica rápida y no invasiva en la cual se estiman diferentes variables de composición corporal. Dicha herramienta se convierte en un sistema fiable y con validez científica (J. S. Kelly & Metcalfe, 2012), aunque para su medición se debe estandarizar la situación en la que llega el sujeto. Para ello, en esta investigación, el sujeto debía seguir las siguientes directrices: -No consumir alcohol 24 h antes de la prueba. -No realizar ejercicio físico de alta intensidad, no tomar cafeína o cualquier otro liquido o alimento 4 h antes de la prueba. -No realizar la prueba inmediatamente después de haberse levantado; es aconsejable realizar la prueba dos horas después de haber abandonado la cama para que los líquidos corporales se distribuyan normalmente. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 97 -Orinar 30 minutos antes de realizar la prueba (a la llegada al laboratorio). -No tomar diuréticos 7 días antes de la prueba. -No portar objetos metálicos tales como joyas, relojes, etc., en el momento de realizar la prueba. La BIA utilizada en esta investigación (Tanita BC-418, Tokio, Japón) se trata de una medición segmental. El sujeto se colocó en posición de bipedestación en 4 electrodos, ubicado en pies y manos, donde a través de dos de ellos se introduce una corriente alterna y los dos restantes recogen esta corriente midiéndose entre otros, los valores de impedancia, resistencia y reactancia corporal. Entre todas las estimaciones realizadas por la BIA, se puede encontrar el agua corporal total, y de forma indirecta a través de la hidratación de los tejidos, se obtiene la masa libre de grasa y por derivación, la masa grasa. Por otro lado, se permite registrar la masa muscular. Todas estas mediciones fueron plasmadas tanto en su cantidad total como el equivalente en porcentaje del total. Además de estas variables, se conoció la masa, expresada en Kilogramos (Kg) y la masa ósea (kg). Por otro lado, la circunferencia de la cintura (cm) se evaluó en el punto medio entre las costillas y la parte superior de la cresta ilíaca con el sujeto de pie (cinta antropométrica Harpenden, Holtain Ltd). De forma complementaria, se ha medido el perímetro de cadera (cm) a la altura de las caderas, concretamente a nivel de cada trocánter mayor. Como resultante de las dos mediciones anteriores, se ha podido conocer el índice de cintura-cadera. Esta medida se obtiene de la división del perímetro de la cintura de un sujeto por el perímetro de su cadera. c) Condición física El estado de forma física de los participantes se ha evaluado mediante las siguientes pruebas. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 104 g) Escala de autoestima de Rosenberg. La escala de autoestima de Rosenberg (1965) es el test más utilizado para la evaluación de la autoestima en el ámbito de la investigación científica y en la práctica clínica. Dicho test es una escala de 10 ítems para analizar la autoestima global (Vázquez Morejón et al., 2004). Cada ítem se clasifica en una escala Likert de 4 puntos, donde 1 equivale a “muy en desacuerdo” y 4 a “muy de acuerdo”. De las 10 preguntas realizadas, cinco están formuladas positivamente y cinco de forma negativa (2,5,8,9,10). Además, cada pregunta mide el grado de satisfacción de la persona junto a la autovaloración de la misma. En relación a los resultados, se ha cuestionado la naturaleza unifactorial planteada por Rosenberg, sin embargo, otros autores apoyan una estructura bifactorial de autoestima positiva y negativa. Según el estudio de validación de este trabajo en castellano (Atienza et al., 2000), se sugiere cuando la muestra es conformada por mujeres, la elaboración de un único factor de autoestima global. Por ello, respecto a los resultados y teniendo presente tan solo la puntuación global, una puntuación más alta muestra una mayor autoestima, teniendo un rango de puntuación máximo de 40 puntos y un mínimo de 10. h) Salud mental y cognición general Escala de valoración de Hamilton para la evaluación de la depresión (HDRS). La HDRS (Hamilton, 1960) es una escala para evaluar la depresión. Es heteroaplicable y está diseñada con el objetivo de evaluar cuantitativamente el grado de depresión del sujeto entrevistado. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 105 La versión original consta de 21 preguntas, pero en esta ocasión se utilizó la versión reducida (Hamilton, 1967) publicada posteriormente. Esta versión consta de 17 preguntas, la cual es la recomendada para su uso clínico. La versión corta de HDRS ha sido validada en la versión castellano (Ramos-Brieva & Cordero Villafáfila, 1986) mostrando una alta fiabilidad y sensibilidad al cambio en diferentes poblaciones (Ramos-Brieva & Cordero-Villafafila, 1988). Cada pregunta tiene entre tres y cinco respuestas posibles, con una puntuación de 0-2 o 0- 4 respectivamente, con una puntuación máxima de 52 puntos y una mínima de 0 (Bobes et al., 2003). Los puntos de corte más utilizados a la hora de clasificar un cuadro depresivo son los siguientes: no deprimido (0-7), depresión ligera (8-13), depresión moderada (14-18), depresión severa (19-22) y depresión muy severa (>23) (Middleton et al., 2005). Beck Depression Inventory (BDI-II) El Beck-II (A.T Beck & Steer, 1993) se utiliza para medir la sintomatología depresiva, tanto en pacientes con trastornos psicológicos como en la población sin patología. Es un instrumento autoaplicado que consta de 21 ítems que valoran aspectos cognitivos, afectivos y factores neurovegetativos. Este cuestionario suele ser el más utilizado en psicología clínica para evaluar el grado de depresión (Sanz et al., 2003). Este cuestionario ha sido validado en la versión castellano (Sanz et al., 2005) y además se ha visto una alta fiabilidad en una población universitaria (Sprinkle et al., 2002). Cada ítem dispone de cuatro respuestas, ordenadas de menor a mayor gravedad (de 0 a 3 puntos), y el sujeto debe escoger la oración que más se ajuste a su percepción durante la última semana. Las puntuaciones de este instrumento varían de 0-63, siendo los puntos de cortes de referencia los siguientes: 0-9 ausencia de depresión; 10-15 depresión leve; 16-19 depresión moderada; 20-29 depresión moderada-severa; 30-63 depresión severa. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 106 Cuestionario de Perfil de Estados de Ánimo (POMS). El cuestionario POMS (McNair et al., 1992) es habitualmente aplicado en el ámbito clínico para conocer el estado de ánimo, aunque también es utilizado en otros ámbitos, como el deportivo. Este cuestionario ha mostrado altos niveles de fiabilidad y validez (McNair, D. M., Lorr, M., & Droppleman, 1992), pudiéndose realizar en una versión breve o larga. En esta ocasión, se aplicó la versión larga. El cuestionario está compuesto por una lista de adjetivos multidimensionales, donde se midieron 7 estados de ánimo (depresión/melancolía, tensión/ansiedad, vigor/actitud, odio/hostilidad/enfado, fatiga/inercia y confusión/desaliento) (McVeigh et al., 2016). Minimental State examination (MMSE) El estado cognitivo global se evaluó mediante la prueba MMSE (Folstein et al., 1975). Se trata de una prueba breve y rápida de aplicar y se utiliza frecuentemente para diagnosticar el grado de deterioro cognitivo. En esta prueba se restringe el rendimiento cognitivo y excluye los trastornos emocionales y conductuales a través de una prueba estandarizada de corta duración. Esto lo convierte en una herramienta de bajo coste y puede ser aplicado por cualquier profesional con un mínimo de conocimientos y formación para su desarrollo. A pesar de la brevedad en su aplicación, existen diversos factores que inciden en su puntuación final, ya que la ésta queda influenciada por las variables sociodemográficos del sujeto, como la edad, la cultura y la educación (5-7). El MMSE investiga cinco dominios cognitivos, los cuales son: la orientación espaciotemporal y memoria diferida, atención y cálculo, lenguaje y la capacidad visuoconstructiva de dibujo. A través de estos dominios, se puede conseguir un máximo de 30 puntos. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 107 Convencionalmente, se ha establido la puntuación de 23/24 puntos como punto de corte, aun así, se pueden encontrar varias versiones del MMSE, las cuales incluyen 30, 35 o 37 preguntas. Esto dificulta la comparación de los resultados antes poblaciones con características similares. Aun así, la prueba escogida en este estudio, MMSE-30, ha sido validad con una alta fiabilidad para su aplicación en nuestro país (Llamas-velasco et al., 2015). i) Funciones ejecutivas Las mediciones de las siguientes pruebas cognitivas fueron realizadas con la colaboración de un psicólogo especialista en la ejecución y descripción de las siguientes pruebas ejecutivas: Test de Stroop (ST) Para la evaluación del control inhibitorio, se utilizó el ST (Golden, 1999). Se trata de una prueba neuropsicológica que permite medir la interferencia generada en la realización de una tarea. En este trabajó se desarrolló la versión Victoria de forma digitalizada (Mueller et al., 2012). Se trata de una prueba de corta duración y consta de 3 partes (cada una de 24 estímulos) (Charchat-fichman & Oliveira, 2009). En la primera parte (D), el participante debe pulsar los botones adecuados que indican el color (azul, rojo, amarillo y verde) de los círculos presentados en el monitor. En la segunda fase (W), debe pulsar el botón correspondiente al color de la tinta con la que se escribe la palabra, que es diferente del nombre del color y no genera ningún efecto de interferencia. Finalmente, aparecerá una lista de palabras que significan colores, pero escritas con un color diferente al que se refiere la palabra. Deben seleccionar el color de la tinta, no el significado de la palabra (C). Esta es la fase en la que se produce la interferencia. Además, aquí el participante debe inhibir la tendencia a la respuesta automática. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 108 En esta prueba se medirán las variables tiempo y el número de errores de intrusión (C) debidos a fallos de control inhibitorio. Además, en relación a estos dos resultados, se tendrá en cuenta la interferencia creada, la cual será la diferencia entre C y D. El primer tipo de errores consiste en respuestas fallidas. En este caso, no hay conciencia de la certeza de la respuesta (sin presencia de intrusión), por ejemplo, un estímulo de un determinado color es pulsado erróneamente. A esto lo vamos a conocer como el error de impulsividad. El segundo tipo de errores se caracteriza por fallos de control inhibitorio, que se observan exclusivamente en la tercera fase de la tarea, ya que, a diferencia de las dos fases anteriores, el participante pulsa la opción del contenido textual de la palabra, y no el color. Esto se produce porque no inhibió la tendencia automática a la lectura. Cada respuesta de este tipo se consideró un error de intrusión. El ST ha mostrado ser una herramienta válida y fiable para su aplicación en una población general (Golden, 1999). Test de tarjetas de Wisconsin (WCST) Esta prueba se encarga de evaluar, principalmente la flexibilidad cognitiva (Cepeda et al., 2000). Se puede realizar en forma tradicional o como en esta ocasión, de forma digital. Esta prueba consta de un total de 64 tarjetas. Las tarjetas presentan diferentes combinaciones según 4 formas geométricas, 4 colores y 4 cantidades. La tarea comienza con la explicación inicial por parte del psicólogo de las diferentes opciones de agrupación posibles. El sujeto observaba en la pantalla el tipo de cartas que tuvo que tener presente posteriormente para su agrupación. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 109 Al comienzo, el sujeto disponía de 4 tarjetas de referencia, alineadas estas frente a la persona evaluada. A la derecha aparecía una imagen que simulaba un mazo con las cartas restantes colocadas boca abajo. El sujeto, con la ayuda del ratón, debía colocar cada tarjeta de respuesta frente a una de las 4 tarjetas de referencia donde ella creía que debía ir, según la lógica inicial aplicada por el programa informático. Tras colocar la carta, le aparecía si es “correcto” o “incorrecto”, pero no dónde debería ir ubicada. El objetivo es obtener el mayor número de respuestas correctas posibles. Al principio, por ejemplo, las cartas debían colocarse según el color. Cuando el sujeto consigue 10 aciertos seguidos, se alcanza una categoría y se cambia de categoría, por ejemplo, cantidad, sin previo aviso. Las principales variables derivadas de la versión digital son: Número de respuestas correctas y número de categorías correctas identificadas, respuestas perseverativas (número de tarjetas que el sujeto ordena bajo una categoría correcta anterior, a pesar de la retroalimentación negativa del experimentador), fallos de mantenimiento del set (Si el sujeto está ordenando por ejemplo según “color”, y se olvida de esta categoría y cambia la organización a otra, por ejemplo “cantidad”), errores perseverativos (Si finaliza la categoría al colocar las 10 cartas correctamente, y el sujeto sigue colocando cartas según la categoría anterior), error no perseverativos (aquellos errores no correspondientes a los dos anteriores) y número total de errores, error único y cartas empleadas hasta completar la 1º categoría. Esta prueba ejecutiva ha sido investigada mostrando una alta fiabilidad y validez interna para la medición de la flexibilidad cognitiva (Del Valle-del valle et al., 2008). Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 110 Digit Span Test (DST) El Digit Span Test es una subprueba de la Escala de Inteligencia para Adultos de Wechsler (Wechsler, 1949) que analiza la capacidad de almacenar y retener información, cuya misión es medir la memoria de trabajo. La prueba consta de dos medidas: a) forward o directo; consiste en retener dígitos directos, es decir, se le dirá al sujeto series de dígitos incrementales presentados oralmente, y éste deberá repetirlo en el mismo orden, y b) backward o inverso; consiste en retener dígitos de forma inversa, en la que deberán repetir una secuencia de series incrementales de dígitos en orden inverso al escuchado. En ambos casos, la secuencia comenzará con la retención la primera serie de longitud 3 (3 dígitos), que serán nombrados de forma oral por el examinador a razón de uno por segundo. Si el participante logra recordar correctamente la secuencia, se procede a la segunda serie de 3 dígitos. Si ésta es contestada correctamente, se procederá a la primera serie con longitud 4 y así sucesivamente hasta que el sujeto cometa dos errores consecutivos en la misma secuencia de dígitos. El resultado en cada una de las pruebas (forward y backward) corresponde al número de dígitos alcanzados de última serie lograda sin cometer error, ya sea en el primer o segundo intento. Por tanto, la aprueba DST ofrece los siguientes resultados: a) número de palabras correctas en el orden directo (DST-D), b) número de palabras correctas en el orden inverso (DST-I) y el sumatorio de DST-D y DST-I (DST-T). A continuación, en la Tabla 5 se puede observar el resumen de las variables dependientes relacionadas a la evaluación de las funciones ejecutivas a través de pruebas funcionales con su correspondiente nomenclatura: Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 111 Tabla 4 Resumen de variables en relación a las funciones ejecutivas. Stroop test (ST) Nomenclatura Tiempo interferencia ST-I-T Nº aciertos interferencia ST-I Wisconsin Card test (WCST) Nº categorías correctas WCST-C Nº aciertos WCST-A Error perseverativo WCST-E-P Digit Span Test (DST) Memoria Directa DST-D Memoria indirecta DST-I Total aciertos (Directo+Indirecto) DST-T 5.4. Procedimiento 5.4.1. Evaluación Inicial. Las mujeres fueron citadas en 2 días para completar todas las medidas del protocolo. Las evaluaciones se realizarán en el Laboratorio de Ejercicio de la Universidad de Sevilla. Inicialmente se completaron cuestionarios online que incluyen la calidad de vida relacionada con la salud de vida (SF-36), datos sociodemográficos, AF (IPAQ), sintomatología depresiva (Beck-II), sueño (Pittsburg), autoconcepto (AF-5) y autoestima (Rosenberg). El segundo día las chicas acudieron al laboratorio en estado de ayuno. Comenzaron con la evaluación de la altura y la composición corporal. Para ello, el día previo las chicas siguieron el protocolo descrito anteriormente. De esta forma se consiguió una evaluación más precisa de la composición corporal. Posteriormente, se realizó un calentamiento en cicloergómetro a 50W durante 5 minutos. A continuación, se medirá la fuerza isométrica en los miembros inferiores a través de la extensión del cuádriceps en el dinamómetro isocinético. Tras esta evaluación, se midió la fuerza isométrica de los miembros superiores a través del agarre manual. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 112 Tras la medición de la fuerza, se estuvo durante 5 minutos en posición sentada para restablecer el estado de reposo. Posteriormente, se les pidió que vertieran la saliva en un tubo de propileno esterilizado (5 ml). A continuación, se midieron las funciones ejecutivas mediante el ST, WCST y DST. A continuación, se evaluó a aptitud cardiorrespiratoria mediante la prueba de ejercicio incremental en cicloergómetro según el protocolo indicado. Cuando la mujer manifestó que no podía continuar con la prueba, se detuvo la prueba y seguidamente se repitió la medición de las funciones ejecutivas, con una duración aproximada entre 12-15 minutos. A continuación, se repitió la extracción de saliva. Finalmente, una vez instruidas sobre el uso del acelerómetro, éste fue entregado y lo llevaron durante 7 días consecutivos. Tras estos días, se recogió el acelerómetro y se procedió a la descarga de los datos y almacenamiento de los mismos para su posterior análisis. 5.4.2. Periodo de intervención. A continuación, en la Figura 5 se muestra un resumen a través de un diagrama de flujo, de las diferentes fases de evaluación llevadas a cabo: Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 113 Figura 5 Diagrama de flujo que representa diferentes etapas en el proceso de investigación. 5.5. Análisis estadístico de los datos. Una vez obtenidos los datos en los tres grupos de la investigación (HIIT, HIIT+AF y GC) se compararon al inicio, tras las 12 semanas de intervención y pasados 3 meses del fin del programa de entrenamiento. Se obtuvieron tablas de frecuencia para las variables sociodemográficas y medias y desviaciones típicas para las variables cuantitativas. A continuación, para ver las GC (n=27) No tuvieron cambios en su día a día Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 120 Tabla 6 Funciones ejecutivas de la población estudiada en las pruebas de Stroop test. Wisconsin Card test y Digit Span test. HIIT (sd) HIIT+AF (sd) GC (sd) p ST ST-I-T (s) 37.5 (16.0) 33.3 (10.8) 38.4 (12.2) 0.39 ST-I-A (Nº de aciertos) 28.0 (4.5) 26.6 (3.5) 26.2 (2.9) 0.31 WCST WCST-C 3.9 (0.6) 3.8 (0.9) 3.7 (1.0) 0.93 WCST-A 49.3 (3.6) 50.9 (3.7) 51.9 (3.3) 0.74 WCST-E-P 6.8 (1.4) 6.3 (2.5) 8.1 (3.8) 0.60 DST DST-D 5.8 (1.3) 6.1 (1.3) 5.9 (0.8) 0.91 DST-I 4.5 (1.2) 5.5 (1.3) 4.3 (1.4) 0.02* DST-T 10.3 (2.0) 11.6 (1.9) 10.47 (2.0) 0.10 Notas: DST: Digit Span test; DST-D: directo; DST-I: Indirecto; DST-T: Total (directo+indirecto); s: segundos; sd: desviación estándar; ST: Stroop test; ST-I-T: Tiempo total; ST-I-A: Número de aciertos; WCST; Wisconsin Card test; WCST-C: Categorías completadas; WCST-A: Aciertos; WCST-E-P: Errores persistentes. *Diferencia significativa (p<0.05) (prueba ANOVA de un factor). 6.2. Efectos del programa de entrenamiento HIIT. En aras de explicar verazmente el efecto del programa HIIT en las distintas variables de estudio, es necesario considerar la adherencia a dicho programa. Como se aprecia en la Figura 5, cinco personas no completaron el programa de entrenamiento, perteneciendo dos al grupo HIIT y tres al grupo HIIT+AF. En el grupo CON a pesar de no desarrollar ningún tipo de entrenamiento ni cambio en su estilo de vida, nueve mujeres no pudieron ser evaluadas tras el periodo de entrenamiento. Y en relación a la asistencia a los entrenamientos programados, los dos grupos alcanzaron un 94% de asistencia, acudiendo todos los sujetos a más de un 80% de los entrenamientos Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 121 planificados. Respecto al grupo HIIT, hubo un 93.5% de asistencia y un 97% en el grupo HIIT+AF, mostrando ambos grupos una alta adherencia al programa de entrenamiento. Además de la asistencia, es importante comprobar la intensidad desarrollada durante los entrenamientos. Por ello, en la figura 6 se observa la intensidad programada a través de la RPE y la realizada durante las diferentes semanas de entrenamiento. Figura 6 Distribución de la intensidad planificada y la intensidad desarrollada (RPE; esfuerzo percibido) a lo largo de las diferentes semanas del programa HIIT. A continuación, en la Figura 7 se diferencia la intensidad desarrollada según el grupo de entrenamiento, encontrando valores muy similares entre ellos en cada una de las fases programadas. Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 122 Figura 7 Intensidad realizada según cada grupo de entrenamiento. Tras finalizar el periodo de Follow-up, entre todas las mujeres que comenzaron en algún grupo HIIT, se pudo evaluar a un 82% de la muestra total, de modo que 9 sujetos no pudieron completar todo el planteamiento realizado en esta investigación. En el grupo CON se observó una pérdida total de 10 personas durante toda la investigación. Por tanto, se pudo evaluar al 72,3% de toda la población inicial. De esta forma, teniendo en cuenta a las 77 mujeres que conformaban inicialmente la población total, se pudo evaluar al 75.3%. A continuación, se indican los principales resultados dados en cada una de las variables una vez completadas las 12 semanas de entrenamiento y en el periodo de Follow-up. Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 123 6.2.1. Cambios en IGF-1. Tabla 7 Concentración de IGF-1 en saliva en situaciones de Pre y Post esfuerzo en los tres momentos de evaluación T1, T2 y T3 (n=58). sd: desviación estándar. Variable Grupo T1 Media (sd) T2 Media (sd) T3 Media (sd) P valor time η² parcial P valor grupo η² parcial P valor grupo*tiempo η² parcial IGF-1 Pre-esfuerzo (ng/ml) HIIT 1.1 (0.3) 1.5†§ (0.3) 2.4‡ (2.4) 0.001* 0.845 0.817 HIIT+A F 1.2 (0.1) 1.5†§ (0.5) 2.5‡§ (2.0) 0.23 0.01 0.01 GC 1.1 (0.1) 1.6† (0.5) 2.0 (1.3) IGF-1 Postesfuerzo (ng/ml) HIIT 1.1 (0.1) 1.9 (2.2) 2.4§ (2.1) 0.002* 0.985 0.883 HIIT+A F 1.2 (0.5) 2.0 (1.9) 2.1§ (1.3) 0.11 0.01 0.01 GC 1.3 (0.8) 1.9 (1.1) 2.0 (1.5) Ng: nanogramo; Notas: sd: desviación estándar; ml: mililitro *Diferencias significativas (P<0.05) †Diferencias significativas entre T1 y T2 ‡Diferencias significativas entre T1 y T3 §Diferencias significativas entre T2 y T3 Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 124 Figura 8 Deltas porcentuales en IGF-1 pre y post esfuerzo en comparación con los diferentes momentos de evaluación. 6.2.2. Cambios en las funciones ejecutivas. Tal y como se ha descrito anteriormente. el efecto de las diferentes intervenciones sobre las funciones ejecutivas se evaluó a través de varias pruebas (ST, WCST y DST) tanto en estado de reposo como tras realizar un esfuerzo máximo. Todas estas pruebas se realizaron en la evaluación inicial (T1), tras finalizar el programa de entrenamiento (T2) y transcurridos tres meses tras finalizar la intervención (T3). Los cambios dados en el control inhibitorio a través de la prueba ST, se puede observar en la Tabla 14. Δ % Δ % Pre-esfuerzo Post-esfuerzo Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 125 Tabla 8 Diferencias entre las diferentes fases y grupos en el ST en los momentos T1, T2 y T3. Variable Grupo T1 Media (sd) T2 Media (sd) T3 Media (sd) P valor time η² parcial P valor grupo η² parcial P valor grupo*tiempo η² parcial Pre-esfuerzo ST- I -T (s) HIIT 37.5†‡ (16.0) 29.8 (7.45) 29.7 (7.6) <.001* .387 .542 HIIT+AF 33.5† (11.1) 28.4 (10.1) 28.9 (11.6) .208 .034 .027 GC 37.9‡ (12.0) 34.5 (11.3) 31.2 (8.3) ST- I -A (nº aciertos) HIIT 28.1‡ (4.5) 27.0§ (2.8) 26.2 (1.8) .520 .280 .138 HIIT+AF 26.8 (3.6) 27.5 (3.0) 27 (3.5) .012 .045 .061 GC 26.1 (2.9) 25.6 (1.6) 26.2 (1.6) Post-esfuerzo ST- I -T (s) HIIT 36.9 (12.7) 27.7 (6.4) 28.7 (10.6) <.020* .401 .854 HIIT+AF 32.3 (10.3) 29.5 (7.9) 28.8 (7.1) .069 .018 .012 GC 38.1 (10.8) 32.2 (11.0) 32.4 (13.6) ST- I -A (nº aciertos) HIIT 27.8†‡ (3.4) 26.4 (2.3) 26.4 (2.7) .001* .338 .300 HIIT+AF 28.1 (5.0) 27.5 (2.8) 27.3 (4.0) .209 .039 .043 GC 27.4†‡ (3.1) 26.2 (3.2) 26.8 (3.4) S: segundos; sd: desviación estándar; ST: Stroop test; ST-I-T: Tiempo total; ST-I-A: Número de aciertos *Diferencias significativas (P<0.05) †Diferencias significativas entre T1 y T2 ‡Diferencias significativas entre T1 y T3 §Diferencias significativas entre HIIT+AF y C Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 126 Figura 9 Diferencias en el porcentaje del cambio entre grupos en la prueba ST-I-T entre los diferentes momentos pre y post esfuerzo. Figura 10 Diferencias en el porcentaje del cambio entre grupos en la prueba ST-I-A entre los diferentes momentos en pre y post esfuerzo. Δ % Δ % Δ % Pre-esfuerzo Post-esfuerzo Pre-esfuerzo % Post-esfuerzo % Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 127 Tabla 9 Diferencias entre las diferentes fases y grupos en el WCST test en los momentos Pre y Post esfuerzo S: segundos; sd: desviación estándar; WCST; Wisconsin Card test; WCST-C: Categorías completadas; WCST-A: Aciertos; WCST-E-P: Errores persistentes Variable Grupo T1 Media (sd) T2 Media (sd) T3 Media (sd) P valor time η² parcial P valor grupo η² parcial P valor grupo*tiempo η² parcial Preesfuerzo WCST-C HIIT 3.9 (0.2) 4.2 (0.3) 4.3 (0.2) .013* .619 .719 HIIT+AF 3.8 (0.2) 4.1 (0.2) 4.6‡ (0.2) .69 .619 .69 GC 3.8 (0.2) 4.1 (0.3) 4.1 (0.2) HIIT 49.3 (3.6) 52.5† (3.6) 53.3‡ (2.8) WCST-A HIIT+AF 50.9 (3.7) 53.1† (3.2) 54.5‡ (3.1) .001* .201 .590 .019 .497 .03 GC 51.9 (3.3) 53.7 (3.0) 53.8 (3.8) WCST-E-P HIIT 6.8 (2.8) 7.1§ (1.0) 6.3 (0.8) .097 .028* .223 HIIT+AF 6.3 (2.5) 5.7 (1.9) 5.8 (1.2) .097 .122 .223 GC 7.9† (2.4) 5.7 (1.7) 6.8 (0.8) Post-esfuerzo WCST-C HIIT 4.1 (0.2) 4.1 (0.2) 4.65‡ (0.1) .015* .771 .602 HIIT+AF 4.2 (0.2) 4.1 (0.2) 4.35 (0.1) .075 .01 .602 GC 3.9 (0.2) 4.2 (0.2) 4.35 (0.2) WCST-A HIIT 51.3 (5.3) 53.0 (2.5) 54.9‡§ (1.4) <0.001 .613 .620 HIIT+AF 51.8 (3.7) 52.6 (4.4) 54.2‡§ (2.6) .198 .018 .620 GC 51.6 (5.3) 54.5† (2.0) 54.9‡ (1.9) WCST-E-P HIIT 7.5 (2.8) 6.8 (1.0) 6.3 (0.8) .040* .266 .859 HIIT+AF 6.7 (2.5) 6.3 (1.9) 5.8 (1.2) .109 .03 .859 GC 7.2 (2.5) 6.5 (1.7) 6.76 (0.8) Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 128 * Diferencias significativas (P<0.05) † Diferencias significativas entre T1 y T2 ‡ Diferencias significativas entre T1 y T3 § Diferencias significativas entre T2 y T3 Manuel Jesús Jiménez Roldán-Tesis Doctoral 129 Por otro lado, en la Tabla 15 se muestran los resultados en la prueba WCST, la cual se centra en la evaluación del control inhibitorio. Figura 11 Diferencias en el porcentaje del cambio entre grupos en la prueba WCST-C entre los diferentes momentos en pre y post esfuerzo. Pre-esfuerzo Post-esfuerzo Δ % Δ % Manuel Jesús Jiménez Roldán- Tesis Doctoral 232 on Cognitive Performance in Young Healthy Adults : A Pilot Study. Brain Sciences, 10(2), 1–13. Mekari, Saïd, Fraser, S., Bosquet, L., Bonnéry, C., Labelle, V., Pouliot, P., Lesage, F., & Bherer, L. (2015). The relationship between exercise intensity , cerebral oxygenation and cognitive performance in young adults. European Journal of Applied Physiology. https://doi.org/10.1007/s00421-015-3199-4 Metcalfe, R. S., Tardif, N., Thompson, D., & Vollaard, N. B. J. (2016). Changes in aerobic capacity and glycaemic control in response to reduced-exertion high-intensity interval training (REHIT) are not different between sedentary men and women. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, 41(11), 1117–1123. https://doi.org/10.1139/apnm-2016-0253 Michalos, A. C., Zumbo, B. 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