Efectos agudos y crónicos de la actividad física sobre la cognición y la salud en escolares de 11 y 12 años

Abstract

[cat] Els centres educatius es troben immersos en dos grans problemes que afecten directament als escolars. En primer lloc, uns valors alarmants relacionats amb una condició física i composició corporal negativa estan presents en un gran nombre d'alumnes, afectant negativament el seu present i futur. D'altra banda, els nivells baixos d'atenció que mostren els escolars dificulten el procés d'ensenyament-aprenentatge. L'activitat física sembla ser una eina útil per millorar la condició física, la composició corporal i les funcions cognitives dels escolars, tot i que no hi ha consens sobre quina tipologia, volum, durada i intensitat pot afavorir més aquests efectes aguts i crònics. Per tant, l'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral va ser cercar i implementar programes i estratègies basades en l'activitat física que fossin aplicables en el context escolar amb la finalitat de millorar la condició física i la composició corporal, a més de l'atenció selectiva i sostinguda dels estudiants. Es van realitzar tres investigacions. La primera i la segona van seguir el mateix programa d'activitat física, el qual es basava en la realització de 3 sessions setmanals al llarg de 7 setmanes, abans d'iniciar-se l'activitat acadèmica. Es van dur a terme 5 jocs amb una durada de 3 minuts d'activitat física de intensitat moderada-vigorosa, la qual es garantia gràcies a la monitorització de cada alumne mitjançant l'ús de pulsòmetres individuals. Es realitzava un minut de recuperació activa després de cada un dels jocs. Tres dels cinc jocs tenien un component cognitiu. Es van mesurar abans i després de la intervenció diversos indicadors de condició física i composició corporal mitjançant la bateria Alpha-Fitness, i d'atenció selectiva i atenció sostinguda, utilitzant el Test d'Atenció d2 i el CSAT-II, respectivament. Totes les proves es van utilitzar per avaluar aquests indicadors al grup control i al grup experimental. En el tercer estudi es va dur a terme una estratègia basada en descansos, dins de l'aula i entre sessions acadèmiques. Es van plantejar tres condicions experimentals, sent un descans passiu basat en lectura narrativa, un descans actiu basat en activitat física de intensitat moderada i amb un treball de força muscular i finalment un descans actiu basat en activitat física d'alta intensitat. Els descansos actius consistien en 10 blocs de 30 segons d'activitat física i 30 segons de recuperació. Es va avaluar l'atenció selectiva, mitjançant el Test d'Atenció d2, abans i després del descans realitzat per cadascun dels grups. Van formar part d'aquests estudis alumnes de 5è i 6è curs d'Educació Primària. Van ser 56 escolars de 11 i 12 anys (11,74±0,34) els participants del primer i segon estudi i 75 escolars entre 10 i 12 anys (11,12±0,85) en la tercera investigació. Els resultats del primer estudi van mostrar efectes crònics significativament positius sobre l'indicador de condició física de força isomètrica del tren superior i de composició corporal, específicament sobre la reducció del perímetre de cintura i de l'índex de cintura/maluc. En relació amb la segona investigació, no es van mostrar canvis crònics significativament positius sobre cap de les variables d'atenció selectiva i d'atenció sostinguda analitzades. Finalment, el tercer estudi va constatar que un descans actiu d'alta intensitat va tenir uns efectes aguts significativament superiors en l'atenció selectiva respecte a un descans passiu o a un descans d’intensitat moderada basat en el treball de força muscular. En conclusió, aquesta Tesi Doctoral presenta un programa i una estratègia viables d'aplicar en els centres escolars, aconseguint mostrar efectes crònics significativament positius sobre la salut física i efectes aguts significativament positius sobre l'atenció selectiva.

[spa] Los centros educativos enfrentan dos grandes desafíos que impactan directamente a los estudiantes. En primer lugar, se observan valores alarmantes relacionados con una condición física y composición corporal desfavorable en un gran número de alumnos, afectando negativamente su presente y futuro. Por otro lado, los bajos niveles de atención presentados por los estudiantes dificultan el proceso de enseñanza-aprendizaje. La actividad física emerge como una herramienta útil para mejorar la condición física, la composición corporal y las funciones cognitivas de los estudiantes, aunque no existe un consenso sobre la tipología, volumen, duración e intensidad que favorezcan más estos efectos agudos y crónicos. Por ende, el objetivo de esta Tesis Doctoral fue investigar e implementar programas y estrategias basadas en actividad física aplicables en el contexto escolar para mejorar la condición física, la composición corporal y la atención selectiva y sostenida de los escolares. El estudio se dividió en tres investigaciones. La primera y la segunda siguieron el mismo programa de actividad física, el cual consistía en tres sesiones semanales durante siete semanas, realizándose antes del inicio de la actividad académica. Se llevaron a cabo cinco juegos con una duración de tres minutos de actividad física de intensidad moderada-vigorosa, garantizada mediante la monitorización de cada alumno con pulsómetros individuales. Tras cada juego, se realizaba un minuto de recuperación activa. Tres de los cinco juegos incluían un componente cognitivo. Se midieron indicadores de condición física y composición corporal, así como de atención selectiva y sostenida, antes y después de la intervención utilizando la batería Alpha-Fitness, el Test de Atención d2 y el CSAT-II, respectivamente. Todas las pruebas se aplicaron al grupo control y al grupo experimental. En el tercer estudio, se implementó una estrategia basada en descansos dentro del aula y entre sesiones académicas. Se establecieron tres condiciones experimentales: un descanso pasivo basado en lectura narrativa, un descanso activo con actividad física de intensidad moderada y trabajo de fuerza muscular, y un descanso activo con actividad física de alta intensidad. Los descansos activos consistieron en 10 bloques de 30 segundos de actividad física y 30 segundos de recuperación. Se evaluó la atención selectiva mediante el Test de Atención d2 antes y después de cada descanso. Los participantes fueron alumnos de 5º y 6º curso de Educación Primaria. En el primer y segundo estudio participaron 56 escolares de 11 y 12 años (11,74±0,34), mientras que en el tercer estudio participaron 75 escolares de 10 a 12 años (11,12±0,85). Los resultados del primer estudio revelaron efectos crónicos significativamente positivos en la fuerza isométrica del tren superior y la composición corporal, específicamente en la reducción del perímetro de cintura e índice de cintura/cadera. En la segunda investigación, no se observaron cambios crónicos significativamente positivos en las variables de atención selectiva y sostenida. Finalmente, el tercer estudio mostró que un descanso activo de alta intensidad generó efectos agudos significativamente superiores en la atención selectiva en comparación con un descanso pasivo o un descanso de intensidad moderada basado en el trabajo de fuerza muscular. En conclusión, esta Tesis Doctoral presenta un programa y una estrategia viables para su implementación en centros escolares, logrando efectos crónicos significativamente positivos en la salud física y agudos en la atención selectiva.

[eng] Educational institutions face two significant challenges that directly impact on students. First, a substantial number of students exhibit alarming values associated with poor physical condition and body composition, negatively affecting their present and future well-being. Second, students often display low levels of attention, which hampers the teaching-learning process. Physical activity is recognized as a beneficial tool for improving students' physical condition, body composition, and cognitive functions. However, there is no consensus on the most effective type, volume, duration, and intensity of physical activity to achieve these acute and chronic effects. Therefore, the goal of this doctoral thesis was to identify and implement physical activity-based programs and strategies in the school context to enhance students' physical condition and body composition, as well as their selective and sustained attention. The thesis encompassed three studies. The first two studies employed the same physical activity program, consisting of three weekly sessions over seven weeks, conducted before academic activities. Each session included five games, lasting 3 minutes each, with moderate-to-vigorous physical activity. Individual heart rate monitors ensured the desired intensity, and each game was followed by a minute of active recovery. Three of the five games included a cognitive component. Various physical condition and body composition indicators were measured before and after the intervention using the Alpha-Fitness battery. The d2 Attention Test and CSAT-II assessed selective and sustained attention in both control and experimental groups. The third study implemented a strategy involving breaks within and between classroom sessions. Three experimental conditions were tested: a passive break with narrative reading, an active break with moderate-intensity physical activity and muscular strength exercises, and a high-intensity active break consisting of 10 blocks of 30 seconds of activity and recovery. The d2 Attention Test evaluated selective attention before and after each break. Participants were 5th and 6th-grade primary school students. The first and second studies involved 56 students aged 11-12 years (mean 11.74±0.34), and the third study included 75 students aged 10-12 years (mean 11.12±0.85). The first study showed significantly positive chronic effects on upper body isometric strength indicator and body composition, particularly reducing waist circumference and waist-to-hip ratio. The second study did not observe significant chronic changes in selective and sustained attention. The third study found that high-intensity active breaks significantly improved selective attention more than passive or moderate-intensity breaks. In conclusion, this doctoral thesis presents an effective and feasible program and strategy to implement in school settings achieving significant chronic improvements in physical health and acute enhancements in selective attention.