| Revista Ciencias de
la Actividad Física UCM. N° 26(1), enero-junio, 2025. ISSN: 0719-4013
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| Artículo de
Investigación
Efectos del ejercicio aeróbico sobre la capacidad de
resolución de problemas en estudiantes universitarios Effects of aerobic exercise on
problem-solving ability in university students
Efeitos do exercício aeróbico na
capacidade de resolução de problemas em estudantes universitários.
Pauvif-Carcamo, Francisca1 ;
Segueida-Lorca, Álvaro2
; Beltrán-Espinosa, Dominique3
; Jeria-Romero Valentina4
; Bahamondes-Jordan Daian5
; & Jiménez-Guzmán, Esteban6
Pauvif-Carcamo, F., Segueida-Lorca A., Beltrán-Espinosa D.,
Jeria-Romero V., Bahamondes-Jordan D., & Jiménez-Guzmán, E.
(2025).
Efectos del ejercicio aeróbico sobre la capacidad de resolución de
problemas en estudiantes universitarios. Revista Ciencias de la
Actividad Física UCM, 26(1), enero-junio, 16-25. https://doi.org/10.29035/rcaf.26.1.2
RESUMEN
El objetivo del presente estudio fue analizar el efecto del ejercicio
físico aeróbico del 65-80% de intensidad en la capacidad de resolución
de problemas (visoespacial) en estudiantes de pedagogía en educación
física de una universidad de Santiago de Chile. Metodología:
cuantitativa con un diseño cuasiexperimental. La muestra estuvo
constituida por 21 estudiantes (Edad: 21.2 ± 1.7 años) de Pedagogía en
Educación Física. El instrumento utilizado fue el Test de Cubos de
WISC. El test fue aplicado y una semana posterior a esto, se realizó
una sesión de ejercicio aeróbico al 65 - 80% de la frecuencia cardíaca
máxima, con una duración de 30 minutos. Posterior a este proceso se
aplicó el mismo test. Resultados: los principales hallazgos fueron que
el grupo experimental mejoró significativamente en la capacidad de
resolución de problemas visoespaciales, en tiempo total de ejecución
(p=.003) y en los intentos no logrados (p=.045). En los resultados de
la investigación se puede observar que la capacidad de resolución de
problemas (visoespaciales) se puede mejorar mediante el ejercicio
físico aeróbico. Conclusión: existen mejoras en la resolución de
problemas (visoespaciales) luego de la realización del ejercicio físico
de 30 minutos entre 65 y 80% de la FC máx.
Palabras clave: Ejercicio físico; Frecuencia cardíaca;
Procesos cognitivos; Visoespacial.
1 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile.
https://orcid.org/0009-0001-2388-2961, fpauvif@gmail.com 2 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile. https://orcid.org/0000-0002-0503-5304, asegueida@gmail.com 3 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile. https://orcid.org/0009-0007-7488-1372, dominic.beltran.db@gmail.com 4 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile. https://orcid.org/0009-0006-3085-1676, valentina.jeria.vj@gmail.com 5 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile. https://orcid.org/0009-0009-9075-0879, dbahamondesj@miucsh.cl 6 Universidad Católica Silva Henríquez, Facultad de Educación, Chile. https://orcid.org/0009-0003-7125-4315, estebanfjimenezg@gmail.com ABSTRACT The aim of the
present study was to analyze the effect of aerobic physical exercise of
65-80% intensity on the problem-solving ability (visuospatial) in
Physical Education students at a university in Santiago of Chile.
Methodology: quantitative with a quasi-experimental design. The sample
consisted of 21 students (Age: 21.2 ± 1.7 years) of Physical Education
Pedagogy. The instrument used was the WISC Cubes Test. The cognitive
test was applied and after a week, an aerobic physical exercise session
was performed at 65 - 80% of the maximum heart rate, lasting 30
minutes. After this process, the same test was applied. Results: the
main findings were that the experimental group improved significantly
in the ability to solve visuospatial problems, in total execution time
(p=.003) and in unsuccessful attempts (p=.045). The research results
show that problem-solving (visuospatial) ability can be improved
through aerobic physical exercise. Conclusion: there are improvements
in problem solving (visuospatial) after performing physical exercise
for 30 minutes between 65 and 80% of maxHR.
Key words: Physical exercise; Heart rate; Cognitive processes; Visuospatial. RESUMO O objetivo do
presente estudo foi analisar o efeito do exercício físico aeróbio de
intensidade de 65-80% sobre a resolutividade (visuosespacial) em
estudantes de Educação Física de uma universidade de Santiago do Chile.
Metodologia: quantitativa com um desenho quase experimental. A amostra
foi constituída por 21 estudantes (Idade: 21,2 ± 1,7 anos) de Pedagogia
da Educação Física. O instrumento utilizado foi o WISC Cubes Test.
Aplicouse o teste cognitivo e, após uma semana, realizouse uma sessão
de exercício físico aeróbio a 65 a 80% da frequência cardíaca máxima,
com duração de 30 minutos. Após este processo, aplicouse o mesmo
teste. Resultados: os principais achados foram que o grupo experimental
melhorou significativamente na capacidade de resolver problemas
visuoespaciais, no tempo total de execução (p=.003) e nas tentativas
malsucedidas (p=.045). Os resultados da pesquisa mostram que a
capacidade de resolução de problemas (visuosespacial) pode ser
melhorada através do exercício físico aeróbico. Conclusão: há melhorias
na resolução de problemas (visuosespaciais) após a realização de
exercício físico por 30 minutos entre 65 e 80% da FCmáx.
Palavras chave:
Exercício físico; Frequência
cardíaca; Processos cognitivos; Visuosespacial.
INTRODUCCIÓN La resolución
de problemas (RP) se define como un proceso de búsqueda dirigida por el
objetivo a través del espacio del problema (Newell
y Simon, 1972).
Así mismo, se reconoce como la habilidad de aprender y ejecutar un
proceso mental que permite la realización de cualquier tarea cognitiva.
Además, Drobnic (2013),
plantea que la
cognición hace referencia a la facultad de procesar información a
partir de la percepción, el conocimiento adquirido (experiencia) y
características subjetivas que permiten valorar la información en este
contexto, la categoría visoespacial es importante para evidenciar la
aptitud para discernir entre distintas formas y objetos, incluso cuando
se presentan desde diversas perspectivas.
Por otra parte, el ejercicio físico (EF) requiere la planificación y estructuración de la intensidad, volumen y tipo de actividad física que se desarrolla. Dentro del EF, se reconoce el ejercicio aeróbico, que según la Organización Mundial de la Salud (2021), corresponde a una actividad en la cual los grandes músculos del cuerpo se mueven rítmicamente durante un período de tiempo, y esta actividad, mejora la capacidad cardiorrespiratoria. Diversos estudios a nivel internacional han analizado el impacto del EF sobre variables de atención (Reloba et al., 2017), funciones cognitivas (Sánchez-González et al., 2018), estructuras cerebrales y funcionamiento cognitivo (Aguirre-Loaiza et al., 2019), rendimiento cognitivo (Jodra et al., 2019) y atención y raciocinio visoespacial (Serenini et al., 2021). A nivel nacional, el EF se ha investigado en relación con niveles de selección sostenida y selectiva (Maureira et al., 2023), atención, memoria y funciones ejecutivas, procesamiento visoespacial (Vite y Calderón, 2018) y atención alternante, la planificación y la memoria visuoconstructiva (Álvarez et al., 2022), todo lo anterior en diversos grupos etarios y niveles de actividad física. Sin embargo, a la fecha no hay antecedentes ni evidencias nacionales sobre el efecto en la resolución de problemas visoespaciales con la aplicación de una sesión de EF aeróbico con un tiempo específico de 30 minutos en estudiantes de pedagogía en educación física. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue analizar el efecto del EF aeróbico entre el 65 y el 80% de la frecuencia cardíaca máxima en la capacidad de RP (visoespacial) en estudiantes de pedagogía en educación física de una universidad de Santiago de Chile. MÉTODOS La presente
investigación tuvo un diseño cuasiexperimental con pre-post evaluación.
Con una duración del programa de dos semanas, en la cual en la primera
semana se realizó el test y en la segunda semana se realizó la
intervención del entrenamiento aeróbico y luego se aplicó nuevamente el
test. Se definió la variable independiente como el EF aeróbico y la
variable dependiente como la capacidad de RP (visoespacial). En este
estudio participaron 21 voluntarios (8 mujeres y 13 hombres)
estudiantes de educación física de una universidad de Santiago de
Chile (Edad: 21.2 ± 1.7 años). La edad mínima fue de 18 años y la
máxima de 24 años. El cálculo del tamaño muestral se realizó con el uso
de programa G*Power (3.1.9.7, Germany) para determinar el número
adecuado de participantes en una prueba t-pareada con las siguientes
especificaciones: tamaño de efecto moderado (d = 0.65), significación
estadística α < .05 y una potencia estadística (1 – β) de .80.
El
calculo indicó que eran necesarios 21 participantes.
Todos los participantes fueron informados de los objetivos de la investigación y firmaron un consentimiento informado antes del inicio de este. Además, el estudio fue aprobado por el comité de ética de la Universidad Católica Silva Henríquez (Código de aprobación: PF-SG9) y se sustentó en la declaración ética de Helsinki (World Medical Association, 2013). 1 Técnicas de recolección información
Para medir la capacidad de RP, se utilizó el test de cubos de WISC.
Este mide habilidades de análisis, síntesis y organización
visoespacial, a tiempo controlado. Según Flanagan
y Kaufman (2004),
es un diseño con cubos que mide principalmente la habilidad estrecha de
grupo procesamiento visual (Gv) de relaciones espaciales, la cual se
define como la habilidad de percibir y manipular patrones visuales con
rapidez o para mantener la orientación respecto a los objetos en el
espacio.
El test consta de 14 ítems, en donde se debe reproducir una imagen o un modelo que es construido por el examinador de cubos de uno o dos colores. Cada cubo tiene una dimensión de 2,5 cm x 2,5 cm y tienen 2 caras rojas, 2 caras blancas y dos caras de ambos colores. Los ítems 1-3 se presentan mediante la reproducción del examinador, los ítems 4-14 son presentados en imagen con el cuaderno de estímulos. Cada tarea tiene un tiempo límite para efectuar y la realización del test puede ser finalizada solo si durante la aplicación existen 2 ítems consecutivos sin poder realizar la figura. Para poder obtener un resultado, se debe calcular y tomar el tiempo que demora la persona evaluada en realizar el patrón visual de las diferentes figuras mostradas durante el test. 2. Procedimiento y análisis de la información En primer
lugar, se hizo invitación de participar de manera voluntaria a los
estudiantes universitarios. Luego se aplicó una encuesta a través de
google forms que tuvo por objetivo determinar los siguientes criterios
de inclusión: estudiantes universitarios entre 18 y 24 años,
estudiantes de pedagogía en educación física entre primero y 4° año.
Además de los siguientes criterios de exclusión: estudiantes que
consumían algún tipo de medicamento o tratamiento en los últimos tres
meses, estudiantes que mantenían algún tipo de lesión física,
estudiantes con algún trastorno de déficit de funciones cognitivas y
ejecutivas.
En segundo lugar, a los participantes que se incluyeron en el estudio se les aplicó el test YoYo de resistencia intermitente nivel 1, con el propósito de obtener directamente su frecuencia cardíaca máxima (Fc máx). Posterior a esto (tres semanas), se inició la investigación aplicando el test de cubos WISC al grupo de estudiantes que cumplían con los criterios de inclusión y exclusión. Una semana posterior a esto, se llevó a cabo la intervención de una sesión de EF aeróbico de intensidad entre el 65 y 80% de la Fc máx. e inmediatamente terminada la sesión, se aplicó nuevamente el test de cubos de WISC. La sesión de intervención incluyó una primera parte de calentamiento (Tabla 1) de cuatro minutos más una segunda parte de EF aeróbico de 25 minutos que se muestra en la Tabla 2. La frecuencia cardíaca de entrenamiento se calculó utilizando la fórmula de Karvonen ((Fc máx - Fc basal) * %Fc máx + Fc basal). Durante la intervención, se monitoreó constantemente la Fc de cada participante mediante el uso de un reloj inteligente. Tabla 1. Ejercicios de Calentamiento
Sesión de EF Aeróbico de Intensidad entre el 65 y 80% de la Fc máx
Para el
análisis estadístico se utilizó el software GraphPad Prism versión
10.1.2 para Windows (GraphPad Software, USA) y el software SPSS
Statistics versión 29.0 para Windows (IBM, USA). Los datos son
presentados como media (M) y desviación estándar (DE). La distribución
de las diferencias de cada variable se verificó mediante la prueba de
normalidad de Shapiro–Wilk. La fiabilidad test-retest para cada
variable de estudio se evaluó con el coeficiente de correlación
intraclase (CCI), basado en medidas promedio, modelo de efectos mixtos
de dos factores, acuerdo absoluto, de acuerdo con las pautas para
fiabilidad test-retest de Koo y Li (2016).
Se realizó la prueba T de muestras relacionadas para analizar las
diferencias en tiempo total de ejecución, intentos logrados e intentos
no logrados en el test de WISC, pre y post intervención de un EF
aeróbico entre el 65 y 80% de la Fc máx. Dado que, en un caso se
presentó distribución no normal de las diferencias, se aplicó la prueba
de Wilcoxon para muestras relacionadas. Junto con lo anterior, se
calculó el cambio porcentual (Δ%; Hopkins
et al., 2009) y el tamaño del
efecto con eta2 (η2). Se estableció significación estadística para un
valor de p < .05.
RESULTADOS El análisis de
la fiabilidad test-retest mostró un muy buen acuerdo para las variables
de tiempo total (CCI: .821; 95% IC: .389 a .936), N° Intentos logrados
(CCI: .819; 95% IC: .563 a .926) y N° de Intentos no logrados (CCI:
.893; 95% IC: .719 a .958) en el test de WISC.
La Tabla 3 muestra las diferencias pre y post intervención de una sesión de EF aeróbico entre el 65 y 80% de la Fc máx sobre las variables de tiempo total de ejecución, intentos logrados e intentos no logrados en el test de WISC. Específicamente, los datos muestran diferencias significativas en tiempo total de ejecución (p = .003), con una disminución de un 24% en el tiempo total de duración del test posterior a la intervención y en la variable de intentos no logrados (p = .045), con una reducción de un 29% en el número de intentos no logrados (mayor efectividad). Tabla 3. Comparación de Resultados de Cubos de WISC Pre-Post Intervención de Sesión de EF Aeróbico
Nota. M: Media;
DE: Desviación estándar; Δ%: Porcentaje de cambio Pre-Post; p:
significación para una T de muestras relacionadas. * Datos verificados
con prueba de Wilcoxon. TE: Tamaño efecto.
En la Figura 1 se muestra la diferencia en el tiempo total pre-test y post-test. Se observa una tendencia hacia un menor tiempo total en la condición post-test. Esto es porque, tras la sesión de EF aeróbico, los participantes realizaron el test cognitivo en menos tiempo. Además, se muestra la media de las diferencias junto a su intervalo de confianza al 95%. Figura 1. Comparación de resultados de cubos de WISC pre-post Intervención de sesión de EF aeróbico en el tiempo total de ejecución 
Nota. IC: Intervalo de Confianza
En la Figura 2 se muestran los intentos no logrados pre-test y post-test por los participantes en la realización del test cubos de WISC. Se observa una tendencia hacia una reducción de los intentos no logrados en la condición post-test. Esto porque tras la sesión de EF aeróbico los participantes tuvieron menos intentos no logrados en la realización del test cognitivo. Es decir, la cantidad de aciertos o de intentos logrados fue mayor posterior a la ejecución de EF aeróbico. Además, se muestra la media de las diferencias junto a su intervalo de confianza al 95%. Figura 2. Comparación de resultados de cubos de WISC pre-post Intervención de sesión de EF aeróbico en el número de intentos no logrados. 
Nota. IC: Intervalo de Confianza
DISCUSIÓN El objetivo de
esta investigación fue analizar el efecto del EF aeróbico entre el 65 y
80% de la Fc máx. en la capacidad de RP con respecto al tiempo de
ejecución, la cantidad de intentos logrados y no logrados en el test
cognitivo cubos de WISC y de acuerdo a este objetivo, y para
conocimiento de los autores, es el primer estudio en Chile, que
demuestra el efecto de una única sesión de EF aeróbico con un tiempo
específico de 30 minutos sobre variables de RP.
En este estudio, se presentan diferencias significativas con respecto a las variables de tiempo total de ejecución y en la variable de intentos no logrados. Por otro lado, es posible apreciar que la variable de intentos logrados tuvo una mejora (Δ: 2.21%, η2: .109) pero no significativa en función a los objetivos del estudio (p < .05). Con relación a los resultados presentes en la Tabla 3, es posible observar que luego de la intervención de una única sesión de EF aeróbico de 30 minutos con una intensidad del 65 a 80% de la Fc máx. se redujo significativamente el tiempo total de realización del test cognitivo, lo cual favorece la hipótesis de que, el EF aeróbico influye sobre la variable de RP, debido a una mejora de la eficiencia, la cual se refiere a la utilización y optimización de los recursos utilizados en la búsqueda de un objetivo. Maureira et al. (2023) encontraron resultados similares en su investigación. Ellos concluyen que “el ejercicio físico aeróbico de 10, 20, 30 minutos de duración con intensidad del 65 - 80% de Fc máx tiende a mejorar los niveles de atención selectiva y sostenida en estudiantes universitarios”. Considerando lo anterior, se puede demostrar que los estudiantes universitarios que realizan EF aeróbico tienden a mejorar en sus niveles de atención sostenida y selectiva demostrada con capacidad de RP. No obstante, Del Carpio y Ramos (2020) indican en su estudio resultados opuestos. Dentro de las variables estudiadas se encuentran el control inhibitorio, memoria de trabajo, flexibilidad cognitiva y tiempo de reacción. De ellas, la única diferencia significativa fue el control inhibitorio exclusivamente entre la categoría de deportistas calificados y los no deportistas (p = .017). En los demás grupos no se obtuvieron diferencias significativas. Concluyendo que los deportistas tienen mejor capacidad para inhibir estímulos relevantes y enfocarse en aquellos que sí lo son, es decir, mientras que el EF aeróbico de menor intensidad parece beneficioso para la atención selectiva y sostenida en universitarios, el impacto en otras áreas cognitivas, como el control inhibitorio y la memoria visoespacial, puede depender más del EF aeróbico de mayor intensidad. Debido a que la presente investigación trata de la RP y dentro de esta se encuentra la memoria visoespacial, se podría asumir un aprendizaje en la ejecución del pre-test que podría haber afectado el rendimiento o resultado del post-test, no obstante, según la curva del olvido de Ebbinghaus (1885), una situación aprendida por primera vez se olvida con facilidad si esta no es repasada. Además, esta ilustra que se recuerda menos del 5% de lo aprendido al pasar una semana si es que esta no cuenta con una revisión de lo aprendido. Es por esto que, el intervalo de tiempo entre el pre-test y el post-test del presente estudio fue de una semana, para garantizar que el aprendizaje que podría haber ocurrido en el pre-test no afectaba el rendimiento del post-test. Finalmente, las implicaciones del presente estudio la podemos visualizar en dos ámbitos importantes. Por un lado, la educación enfocada en el proceso de enseñanza aprendizaje y, por otro lado, el entrenamiento fisco. Respecto a la primera, y dado que el ejercicio aeróbico moderado ha demostrado mejorar la atención selectiva y sostenida en estudiantes universitarios, las instituciones educativas deberían considerar la incorporación de EF aeróbico moderado y la incorporación de programas de EF aeróbico de mayor intensidad en sus programas de estudio, y con ello, mejorar la capacidad de RP de sus estudiantes. De acuerdo con la segunda, el entrenamiento físico, la evidencia sugiere que el impacto del ejercicio en las funciones cognitivas puede variar según el nivel de entrenamiento y la intensidad del ejercicio. Por lo tanto, los programas de entrenamiento físico pudiesen diseñarse considerando el nivel de actividad física y el objetivo que se quisiera alcanzar con los estudiantes universitarios. Este estudio presenta limitaciones y fortalezas que se deben reconocer. Primero, el tamaño de la muestra, pequeña por el escaso número de estudiantes dispuestos a participar. En segundo lugar, a pesar de presentar un diseño cuasiexperimental, se podría haber incluido un grupo control, para lograr mayor validez de los resultados. Por el lado de las fortalezas, el monitoreo del ritmo cardíaco de entrenamiento, ya que se controló de manera personal, permitió mantener el rango de intensidad individualizada. A modo de proyección, podría ser considerado en futuras investigaciones, realizar una(s) sesión(es) de EF aeróbico que considere aspectos cognitivos y visuales. Además, se sugiere replicar esta investigación incluyendo más estudiantes de otras instituciones educativas, públicas y privadas para identificar y comparar si los estudiantes de pedagogía en educación física de varias universidades presentan resultados diferentes frente a la resolución de problemas, especialmente visoespacial según la institución estatal o privada. De esta misma manera, ampliar la muestra a un grupo más heterogéneo como deportistas, amateurs y personas sedentarias y, por último, abarcar otras ramas pedagógicas. CONCLUSIÓN
Se concluye, en base a los resultados obtenidos en la presente
investigación, que una única sesión de EF aeróbico con un tiempo
específico de 30 minutos influye significativamente en las variables de
RP tales como el tiempo de ejecución y en intentos no logrados, en el
test cognitivo. por otro lado, la variable de intentos no logrados no
tiene un cambio significativo en función de los objetivos del estudio.
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Dirección para correspondencia Pauvif-Carcamo, Francisca Magister Universidad Católica Silva Henriquez, Facultad de Educación. Chile. ORCID: https://orcid.org/0009-0001-2388-2961 correo electrónico: fpauvif@gmail.com/ fpauvifc@ucsh.cl Recibido: 26-03-2024 Aceptado: 06-12-2024
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