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INTRODUCCIÓN
En los últimos años se ha incrementado notablemente los trabajos que han analizado las relaciones entre la práctica de actividad física, la condición física y el funcionamiento cognitivo (Cox et al., 2015; Donnelly et al., 2016). Específicamente, son relevantes las investigaciones que se han efectuado en niños y adolescentes (Hillman, Erickson, y Hatfield, 2017; Kao et al., 2017; Reigal, Borrego, Juárez, y Hernández-Mendo, 2016). En este tipo de poblaciones el estudio de estos factores ha generado un gran interés debido, entre otras razones, al impacto positivo que el buen funcionamiento cognitivo puede tener para su desarrollo personal y social (Santana et al., 2017; Zmyj, Witt, Weitkämper, Neumann, y Lücke, 2017).
Diversos trabajos han puesto de relieve en niños y adolescentes la relación entre la práctica de actividad física y el funcionamiento ejecutivo, la memoria, la atención o la velocidad de procesamiento cognitivo (Best, 2010; Martín-Martínez, et al., 2015; Tomporowski, Lambourne, y Okumura, 2011; Trudeau, y Shephard, 2008). Sin embargo, se ha sugerido que no es suficiente con analizar únicamente la actividad física realizada para explicar la mejora del funcionamiento cognitivo. Los datos hallados en diversas investigaciones han puesto de relieve que la mejora del funcionamiento del cerebro estaría condicionada por el impacto que el ejercicio físico tiene sobre el organismo, siendo necesario evaluar la mejora de la condición física como un indicador más fiable de este fenómeno (Reigal et al., 2016).
Trabajos como los de Chaddock et al. (2010, 2016), Ortega et al. (2017) o Esteban-Cornejo et al. (2017) han aportado información que contribuiría a mostrar cómo el cerebro de las personas podría modularse gracias al impacto del ejercicio físico. Así, en la infancia y la adolescencia diferentes áreas cerebrales modificarían su estructura gracias a la práctica de ejercicio físico contribuyendo al proceso de plasticidad cerebral necesario para su evolución (Fernandes et al., 2016). De este modo, el incremento progresivo de la condición física conformaría un fenómeno que actuaría como indicador de los cambios producidos, siendo especialmente la capacidad aeróbica el componente de la condición física que mejor ha descrito las relaciones entre ejercicio físico y funcionamiento cognitivo (Maureira y Flores, 2017; Pontifex et al. 2011).
Concretamente, la atención ha sido una de las capacidades estudiadas en este contexto (Budde, Voelcker-Rehage, Pietraßyk-Kendziorra, Ribeiro, y Tidow, 2008; Guiney y Machado, 2013; Trudeau y Shephard, 2008). El interés por estudiarla reside, entre otras razones, por tratarse de una capacidad cognitiva básica que se encuentra relacionada con otras funciones como la memoria, el control ejecutivo o el aprendizaje, lo que es de gran importancia en ámbitos como el educativo o el clínico (Greimel et al., 2011; Wass, Porayska-Pomsta, y Johnson, 2011). Específicamente, la atención selectiva se trata de una capacidad relacionada con la habilidad para atender a estímulos concretos e ignorar otros, lo cual se considera relevante para el correcto funcionamiento de las personas en un conjunto amplio de tareas (Estévez-González et al., 1997; Giuliano, Karns, Neville, y Hillyard, 2014).
En trabajos como los efectuados por Pérez-Lobato, Reigal, y Hernández Mendo (2016) se puso de manifiesto, en una muestra de adolescentes, relaciones entre parámetros de condición física, fundamentalmente la aptitud cardiorrespiratoria, con la atención selectiva y la concentración evaluadas con el test d2 de Atención. Por otro lado, el trabajo realizado por Reloba-Martínez et al. (2017) indicó que un programa de alta intensidad aplicado durante doce semanas sobre niños y niñas con edades entre 7 y 9 años mejoró en mayor medida su aptitud cardiorrespiratoria que un programa de moderada intensidad, lo cual estuvo acompañado por un incremento de su rendimiento en pruebas de span atencional y atención selectiva. A su vez, Altenburg, Chinapaw, y Singh (2016) observaron en niños de primaria con edades entre 10 y 13 años que la actividad física tenía un efecto agudo positivo sobre la atención selectiva.
A pesar de los estudios existentes en los que se ha analizado la relación entre la condición física y la atención, el análisis de este fenómeno es relativamente reciente. Por ello, se considera necesario seguir aportando datos que consoliden los resultados encontrados en otras investigaciones. Así, el objetivo del presente trabajo fue analizar las relaciones entre la condición física y las medidas de atención y concentración evaluadas por el test de atención d2 en una muestra de preadolescentes.
MATERIAL Y MÉTODOS
Participantes
Participaron en la investigación 85 preadolescentes (género masculino, n = 44; género femenino, n =41) de la localidad de Montalbán (Córdoba, España) con edades entre los 10 y 12 años (M ± DT: edad = 10.81 ± .64 años; altura = 1.46 ± 7.67 cm; peso = 41.22 ± 10.23 kg; Indice de Masa Corporal = 18.92 ± 3.51 kg•m-2). La selección de la muestra fue incidental. Se excluyó del estudio a cualquier alumno/a que tuviera algún problema de salud que no le permitiera participar en actividades físicas o no tuviera la autorización de sus padres. Para indagar en la primera cuestión se consultó al propio alumno/a, así como al tutor/a del alumno/a y al profesor de Educación Física, que informaron si existía algún hándicap que pudiera afectar a la salud del participante o al objetivo de la investigación.
Instrumentos
Test de Atención d2 (Brickenkamp, 2002). Es un test que se utiliza para explorar la capacidad para atender a los estímulos relevantes de una tarea de manera rápida y precisa, ignorando los irrelevantes, considerándose una manifestación de la atención selectiva y la concentración. La realización del test se basa en discriminar entre 47 caracteres en cada una de las 14 filas, con un total de 658 elementos. Se dispone de 20 segundos para realizar cada fila. Los estímulos contienen las letras “d” o “p”, que pueden estar acompañadas de una o dos rayas situadas en la parte superior del ítem, en la parte inferior o en ambas. Para realizar adecuadamente el test se deben tachar las “d” con 2 rayas (independientemente de la posición), consideradas como estímulos relevantes. Se realiza siempre el test de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Las puntuaciones que se pueden obtener son: TR, número de elementos procesados; TA, aciertos; O, omisiones o número de estímulos relevantes no tachados; C, omisiones o errores; TOT, efectividad en la tarea (TR-(O+C)); CON, concentración (TA-C); TR+, último estímulo analizado en la fila con más elementos intentados; TR-, último estímulo analizado en la fila con menos elementos intentados; VAR, índice de variación entre el ultimo estimulo analizado entre distintas filas ((TR+)-(TR-)). Esta prueba posee una fiabilidad test-retest en el estudio original superior a .90.
Medidas antropométricas y de condición física. Para evaluar la condición física se utilizaron las pruebas de la batería Eurofit (1993) test de abdominales en 30 segundos, test de salto horizontal y test de velocidad 5x10, así como el test de 1000 metros para evaluar de forma indirecta el consumo máximo de oxígeno (VO2máx). El test de abdominales analiza la fuerza resistencia de los músculos abdominales, el test de salto horizontal la fuerza explosiva en piernas y el test de velocidad 5x10 la velocidad de desplazamiento y la agilidad (Eurofit, 1993). Para obtener la medida indirecta de VO2máx se ha utilizando la fórmula VO2máx (ml/kg/min) = 74.8665 - 6.5125 * t (tiempo en minutos) + E (error estándar de predicción) (Melchor, Montaño, Díaz, y Cervantes, 2013).
Procedimiento
Para realizar esta investigación se contactó con el centro escolar participante y se solicitó permiso a la dirección del centro para efectuar la investigación. Posteriormente, se obtuvo consentimiento informado de los padres o tutores legales para que los alumnos/as pudieran participar. La investigación se llevó a cabo durante dos semanas, pertenecientes al mes de febrero de 2017, en las que en ambas se realizaron las pruebas de condición física y los test de atención, teniendo siempre en cuenta que no coincidiesen éstas en un mismo día. Los test de atención se realizaron en horario entre las 10 y las 12 horas de la mañana, y los test de condición física en horario de 10 a 13 horas de la mañana. Durante la primera semana se realizaron las pruebas físicas y en la segunda las evaluaciones cognitivas.
Las pruebas de condición física se realizaron en las propias instalaciones deportivas del colegio. La prueba de abdominales se hizo en esterillas para una mejor comodidad de éstos. Se contaron los abdominales realizados correctamente en un tiempo de 30 segundos. Se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones: Los alumnos/as debían tener los pies sobre el suelo y los brazos cruzados en el pecho. Debían comenzar cada abdominal con la espalda en el suelo. Debían levantarse por ellos mismos a una posición de 90º grados y regresar al suelo. Los pies podían ser sostenidos por un compañero/a. La prueba de salto horizontal se midió con un metro de larga distancia. Se anotaron los centímetros desde la línea de salto hasta la marca de caída del último apoyo. El test de velocidad 5x10 se realizó señalando la marca que los alumnos/as debían de pisar en cada vuelta. Por último, se efectuó el test de 1000 metros.
Los test de atención fueron explicados detenidamente de manera que no hubiese ninguna duda en los alumnos/as.
Análisis estadístico
Los datos fueron sometidos a análisis descriptivos e inferenciales. Se comprobó la normalidad de los mismos a través de la prueba Kolmogorov-Smirnov (n > 50) y Shapiro-Wilks (n < 50). Se efectuaron análisis de correlaciones a través del coeficiente bivariado de Pearson o la prueba de Spearman, así como análisis predictivos mediante modelos de regresión lineal (pasos sucesivos). Se compararon medidas entre grupos a través de los estadísticos t-student y U-Mann Whitney. Para la formación de grupos en función de su condición física se realizaron análisis de clúster (K-medias). Para el procesamiento estadístico de los datos se ha usado el programa informatizado SPSS en su versión 20.0.
RESULTADOS
En la tabla 1 se muestran los estadísticos descriptivos de las variables analizadas y la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Para algunas pruebas de condición física, se ha trabajado con valores tipificados (z) (M ± DT: test de abdominales = .23 ± .65; test de salto horizontal = -.45 ± 1.14; test de velocidad 5x10 = -.28 ± .88), calculándose los valores de asimetría, curtosis y kolomogorov-Smirnov a partir de dichos parámetros. Como se puede observar, las puntuaciones de las diferentes variables han mostrado una distribución normal menos para comisiones (C) del test d2.
Tabla 1. Medidas descriptivas y prueba de Kolmogorov-Smirnov para las variables analizadas.
Nota.K-S= Prueba de Kolmogórov-Smirnov; ABD = Abdominales; SH = Salto horizontal; VO2máx = Consumo máximo de oxígeno; TR = Total número de intentos; TA = Total de aciertos; O = Omisiones; C = Comisiones; TOT = Efectividad total en la prueba; CON = Índice de concentración; VAR = Índice de variación; TR+ = Línea con mayor número de elementos intentados; TR- = Línea con menor número de elementos intentados.
***p<.001
En la tabla 2 se muestran los análisis de correlaciones. Como se puede observar, los análisis de correlaciones indicaron relaciones significativas entre las medidas del test de salto horizontal y el consumo máximo de oxígeno con las variables TR, TA, TOT y CON del test d2.
Tabla 2. Análisis de correlaciones y regresión lineal.
Nota.VO2máx = Consumo máximo de oxígeno; d2 = Test d2; TR = Total número de intentos; TA = Total de aciertos; O = Omisiones; C = Comisiones; TOT = Efectividad total en la prueba; CON = Índice de concentración; VAR = Índice de variación; TR+ = Línea con mayor número de elementos intentados; TR- = Línea con menor número de elementos intentados.
**p<.01;
***p<.001
En la Tabla 3 se muestran los modelos de regresión lineal (pasos sucesivos) generados. Las variables excluidas en los diferentes modelos lo hicieron por falta de significación (p > .05). Asimismo, los resultantes cumplen los supuestos de aceptación del modelo, como la linealidad en la relación entre variables predictoras y criterio, así como la homocedasticidad y distribución normal de los residuos, cuyo valor medio es 0 y la desviación típica prácticamente 1 (.99). Los valores de Durbin-Watson fueron adecuados, en un rango entre 1.97 y 2.21.
Tabla 3. Análisis de regresión lineal.
Nota.VO2máx = Consumo máximo de oxígeno; TR = Total número de intentos; TA = Total de aciertos; TOT = Efectividad total en la prueba; CON = Índice de concentración; M = Modelo; D-W = Durbin-Watson; T = Tolerancia; FIV = Factor de inflación de la varianza.
*p<.05;
***p<.001
Pardo y Ruiz (2005) consideran que cuando el estadístico se encuentra entre 1.5 y 2.5 se puede asumir que los residuos son independientes, cumpliéndose el supuesto de independencia de las variables independientes con respecto a la dependiente. Por otro lado, los valores de inflación de la varianza y del índice de tolerancia fueron adecuados.
Los análisis indicaron que el factor VO2máx predijo las puntuaciones de TR (R = .42; R2 corregida = .17; F = 16.65; p < .001), TA (R = .43; R2 corregida = .18; F = 17.27; p < .001) y TOT (R = .45; R2 corregida = .20; F = 19.72; p < .001). Asimismo las medidas de VO2máx y salto horizontal predijeron conjuntamente los valores de CON (R = .44; R2 corregida = .18; F = 9.56; p < .001).
A través de análisis de clúster (K-medias) se generaron dos conglomerados en función de las variables test de abdominales, test de salto horizontal, test de velocidad 5x10 y VO2máx. Cada caso quedó bien clasificado, dado que la máxima distancia de cada uno respecto al centro de su grupo (10.43) fue menor que la distancia entre los centros de los conglomerados (11.70). Así, y como se puede observar en la Figura 1, los dos grupos constituidos se caracterizaron por tener una alta (n = 49; 20 niños y 29 niñas) o baja (n= 36; 24 niños y 12 niñas) condición física.
En la tabla 4 se muestran los estadísticos descriptivos de las variables analizadas y la prueba de Shapiro-Wilks, para los grupos formados a partir del nivel de condición física presentado. Para las pruebas de condición física, se ha trabajado con valores tipificados (z) (M ± DT: test de abdominales = .23 ± .65; test de salto horizontal = -.45 ± 1.14; test de velocidad 5x10 = -.28 ± .88), calculándose los valores de asimetría, curtosis y kolomogorov-Smirnov a partir de dichos parámetros. Como se puede observar, el grupo con un nivel de condición superior tuvo puntuaciones más elevadas en las cuatro medidas de condición física (p < .001), en TR y TA (d2) (p < .05), así como en TOT y CON (d2) (p< .01).
Tabla 4. Medidas descriptivas y de normalidad de las variables analizadas en función de la condición física.
Nota.A= Asimetría; K= Curtosis; S-W= Test de Shapiro-Wilk; ABD = Abdominales; SH = Salto horizontal; VO2máx = Consumo máximo de oxígeno; TR = Total número de intentos; TA = Total de aciertos; O = Omisiones; C = Comisiones; TOT = Efectividad total en la prueba; CON = Índice de concentración; VAR = Índice de variación; TR+ = Línea con mayor número de elementos intentados; TR- = Línea con menor número de elementos intentados.
*p<.05;
**p<.01;
***p<.001
DISCUSIÓN
El objetivo de esta investigación era analizar las relaciones entre diversas medidas de condición física con las medidas de atención y concentración del test de atención d2. Asimismo, se pretendió conocer la capacidad predictiva de la condición física sobre estas medidas atencionales. Los resultados obtenidos han puesto de relieve asociaciones positivas entre las variables analizadas, lo cual satisface el objetivo del trabajo y se sitúa próximo a otros trabajos que anteriormente habían explorado este fenómeno (Pérez-Lobato et al., 2016; Trudeau y Shephard, 2008).
En términos generales que los datos presentados en este trabajo contribuyen a consolidar las relaciones existentes entre el ejercicio físico sobre el rendimiento cognitivo en niños y adolescentes (Best, 2010; Lubans et al., 2016; Tomporowski et al., 2011) y pone de manifiesto la importancia que tiene el nivel de condición física para el desarrollo cerebral, tal y como han sugerido algunos autores (Chaddock et al., 2016; Esteban-Cornejo et al., 2017; Ortega et al., 2017). Por ello, las prescripciones de actividad física deben considerar el impacto que el ejercicio puede generar en el organismo humano, y tener presente que la simple práctica de actividad física puede no generar los efectos deseados si no se lleva a cabo dentro de unos parámetros determinados de intensidad o volumen, tal y como pusieron de manifiesto Reloba-Martínez et al. (2017).
Dos variables de la condición física han sido las que se han relacionado con las medidas de atención y concentración, el salto horizontal y el consumo máximo de oxígeno, aunque fundamentalmente es esta última la que mejor ha predicho los valores principales del test d2. Estos resultados son congruentes con estudios previos, en el que la aptitud cardiorrespiratoria se han relacionado positivamente con la atención y otras medidas del funcionamiento cognitivo (Maureira y Flores, 2017; Pontifex et al. 2011). Son diferentes los mecanismos que han intentado explicar estas relaciones, existiendo hipótesis que describen cómo el ejercicio aeróbico puede incrementar el volumen sanguíneo cerebral o ayudar a sintetizar elementos como el BDNF y otras proteínas, lo cual contribuiría a producir modificaciones estructurales y funcionales en el cerebro (Illesca y Alfaro, 2017; Lubans et al., 2016.
Específicamente esta investigación se ha centrado en observar las relaciones entre la condición física y la atención selectiva, lo cual se ha explorado anteriormente en trabajos como los de Teatske, Mai, y Amika (2016), Guiney y Machado (2013) o Pérez-Lobato et al. (2016). Específicamente, se fundamenta sólidamente en trabajos como los de Reloba-Martínez et al. (2017), en el que se observó tras un programa de intervención que aquellos participantes que realizaban ejercicio físico más intenso mejoraban su capacidad de consumo de oxígeno y a su vez su rendimiento en pruebas de atención, las cuales evaluaban, entre otras, manifestaciones de la atención selectiva.
Asimismo, en este trabajo se han generado dos grupos de participantes a partir de las cuatro variables de condición física, mostrando el grupo caracterizado como de con mayor condición física mejores puntuaciones en diversas medidas del test d2. Por ello, aunque el consumo de oxígeno sea el factor que mejor se relaciona con la atención y la concentración, los datos sugieren que el desarrollo global del rendimiento físico explicaría mejor este fenómeno. Esto es relevante en estas edades dado la etapa evolutiva en la que se encuentran niños y adolescentes, cuyo desarrollo podría verse ampliamente beneficiado por la práctica de actividad física y la mejora de la condición física.
Este trabajo presenta algunas limitaciones. En primer lugar, sería interesante aumentar la muestra para poder comprobar si se reproducen los mismos resultados y si estos ocurren tanto en función de variables como el género o la edad. En segundo lugar, para futuras investigaciones, se podrían tener en cuenta otra serie de variables, como la alimentación o las horas de sueño para tener una valoración más ajustada del fenómeno en cuestión. Asimismo, el tipo de diseño requiere ser cautos en el establecimiento de los resultados, siendo necesario análisis de tipo longitudinal para tener una aproximación más ajustada a los efectos de la actividad física y la mejora de la condición física en el funcionamiento cerebral de los niños y adolescentes.
Los resultados mostrados en esta investigación permiten a los profesionales de la actividad física y el deporte a incrementar la información sobre la relación existente entre el ejercicio físico y el funcionamiento cognitivo. Esto podría ayudar a mejorar las actuaciones destinadas a la mejora de la salud y el bienestar en estas edades, considerando los hallazgos mostrados y dirigiendo los programas de actividad físico-deportiva hacia objetivos específicos.
Los datos presentados contribuyen a reforzar las conclusiones de investigaciones previas y sugiere la necesidad de promocionar la práctica de actividad física en esta etapa del ciclo vital. Específicamente, se ha señalado la relación positiva entre la condición física, la atención selectiva y la concentración, lo cual se considera interesante por la repercusión que podría tener en el desarrollo de niños y adolescentes.
