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Artículo de investigación

Efectos del entrenamiento físico escolar sobre la función cognitiva y la aptitud física en niños con trastorno del desarrollo de la coordinación

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DOI:

10.3791/70168

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1 de septiembre de 2026

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1Department of Physical Education, Shanghai University of Medicine and Health Sciences

En este artículo

Resumen

Este estudio de intervención controlado evaluó los efectos de un programa de ejercicio escolar de 12 semanas sobre la función cognitiva y el acondicionamiento físico en niños con trastorno del desarrollo de la coordinación. Se observaron mejoras significativas en la función ejecutiva, el desempeño en la rotación mental, la capacidad de sprint y la fuerza de las extremidades inferiores, particularmente entre los niños con trastorno del desarrollo de la coordinación probable (pDCD).

Resumen

Este estudio de intervención controlado investigó los efectos de un programa escolar de entrenamiento físico de 12 semanas sobre la función cognitiva y el acondicionamiento físico en niños con trastorno probable de coordinación del desarrollo (pDCD). Un total de 116 niños con pDCD y 60 niños con desarrollo típico (TD) fueron evaluados antes y después de la intervención. El grupo de entrenamiento (TG) y el grupo TD participaron en la intervención de ejercicio, mientras que el grupo control (CG) no recibió entrenamiento. Los resultados cognitivos incluyeron la función ejecutiva y el rendimiento en la rotación mental, mientras que los resultados de acondicionamiento físico incluyeron el salto horizontal, la carrera de 50 m y el rendimiento en la carrera de ida y vuelta de 50 m × 8. Los hallazgos basales mostraron un rendimiento cognitivo y motor significativamente menor en los niños con pDCD en comparación con los niños TD. Se observaron mejoras significativas dependientes del grupo tras la intervención. Los niños con pDCD mostraron aumentos significativos en la función ejecutiva, el rendimiento en la rotación mental, la capacidad de sprint y la fuerza explosiva de las extremidades inferiores, con mayores mejoras cognitivas que los niños TD en varios dominios. Estos hallazgos respaldan el papel beneficioso de los programas estructurados de actividad física en la escuela para mejorar el rendimiento cognitivo y físico en niños con pDCD.

Introducción

El trastorno del desarrollo de la coordinación (TDC) es una afección neuroevolutiva caracterizada por un deterioro motor significativo en niños, que afecta negativamente la adquisición de habilidades motoras y el funcionamiento evolutivo más amplio1. A nivel mundial, aproximadamente el 5–6 % de los niños en edad escolar se ven afectados por el TDC2. Según la clasificación del Manual Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales (DSM-IV), el TDC se asocia con dificultades para realizar diversas tareas diarias y actividades funcionales, incluyendo la participación en actividades de ocio, eventos recreativos y tareas académicas en entornos escolares3. Este trastorno del desarrollo suele manifestarse durante la infancia con capacidades reducidas de autocuidado y menor participación en actividades físicas4. Más allá de las dificultades motoras, hay evidencia creciente de que el TDC también se asocia con deterioros en varios dominios cognitivos que contribuyen a la planificación motora, el aprendizaje y el funcionamiento diario.

Se ha propuesto que el TDC implica una falta de control predictivo y se manifiesta en los sistemas efectores5. Estudios previos sugieren que los niños con TDC presentan déficits cognitivos significativos, especialmente en cognición espacial y función ejecutiva6,7,8. Estos deterioros pueden afectar la integración espacio-temporal, la localización de objetos, la planificación del movimiento y la coordinación motora en comparación con sus compañeros del desarrollo típico (TD). La rotación mental es la capacidad del cerebro humano para manipular objetos en el espacio; estos objetos cambian de posición en el espacio y constituyen un componente integral de la cognición espacial9. Asimismo, se ha reconocido que la capacidad de rotación mental es un predictor del rendimiento motor y deportivo10. Por lo tanto, la evaluación del desempeño en rotación mental podría proporcionar información importante sobre los déficits en el funcionamiento cognitivo y el procesamiento visuoespacial en niños con trastorno del desarrollo de la coordinación probable (pTDC). Además de la cognición espacial, la función ejecutiva ha surgido como otra área importante del funcionamiento cognitivo que podría influir en el rendimiento motor y el comportamiento adaptativo en niños con TDC.

Al mismo tiempo, estudios han demostrado que los niños con TDC también presentan déficits en la función ejecutiva11. Las funciones ejecutivas son procesos cognitivos de orden superior implicados en la regulación de la atención, el control inhibitorio, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva. Estas funciones son esenciales para el rendimiento académico y el funcionamiento diario12. Sin embargo, a pesar de la creciente evidencia sobre la disfunción cognitiva en el TDC, aún no está claro si una intervención mediante ejercicio puede mejorar de manera similar la función ejecutiva y la cognición espacial en niños con TDCp en comparación con sus compañeros TD. Dado que las funciones cognitivas y motoras están estrechamente interconectadas, estos déficits también podrían contribuir a una menor participación en actividad física y a niveles más bajos de aptitud física entre los niños con TDC.

El nivel de aptitud física en los niños es un predictor independiente importante de los resultados en salud13. Estudios recientes sugieren que los niños diagnosticados con trastorno del desarrollo de la coordinación (TDC) generalmente presentan niveles más bajos de aptitud física en comparación con sus compañeros con desarrollo típico. Un estudio de Farhat et al. observó que estos niños mostraban una capacidad aeróbica disminuida, que parecía estar relacionada con una función pulmonar reducida y respuestas musculares alteradas14. Estudios previos también han reportado diferencias en la resistencia muscular y en movimientos explosivos de todo el cuerpo en niños con TDCp, aunque los hallazgos respecto a la fuerza de la parte superior del cuerpo siguen siendo inconsistentes15,16. Por lo tanto, comprender la relación entre los déficits de aptitud física y las mejoras relacionadas con el ejercicio en niños con TDCp sigue siendo clínicamente importante.

Aunque estudios previos han examinado por separado los deterioros cognitivos, los déficits motores y los beneficios relacionados con el ejercicio en niños con TDC, existe poca evidencia sobre la evaluación simultánea de la función cognitiva y los resultados de aptitud física tras una intervención estructurada basada en la escuela. En particular, en qué medida los niños con TDCp muestran respuesta a la intervención mediante ejercicio en comparación con sus compañeros TD aún no se comprende suficientemente. Por lo tanto, el presente estudio controlado de intervención evaluó los efectos de una intervención escolar de ejercicio de 12 semanas sobre la función ejecutiva, la cognición espacial y los resultados de aptitud física en niños con TDCp en comparación con niños TD. El estudio además comparó los cambios relacionados con la intervención entre niños con TDCp y niños TD. Se planteó la hipótesis de que los niños con TDCp mostrarían mejoras significativas relacionadas con el ejercicio en los resultados cognitivos y de aptitud física tras la intervención, aunque la magnitud de la mejora podría diferir de la observada en niños TD.

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Protocolo

Se obtuvo la aprobación ética para el estudio del Comité de Ética de la Universidad de Medicina y Ciencias de la Salud de Shanghái (Número de aprobación: 2021-NFC-10-150203198809). El estudio fue registrado prospectivamente en ClinicalTrials.gov (ID: NCT06544317).

Población de estudio y reclutamiento

Los participantes fueron reclutados de escuelas primarias ubicadas en tres distritos diferentes de Shanghái. Antes de iniciar el proceso de reclutamiento, los investigadores distribuyeron cartas informativas a los padres de los niños. Las cartas proporcionaban los objetivos del estudio, su importancia y la metodología, junto con un formulario de consentimiento. A los padres que aceptaron participar se les pidió que firmaran un formulario de consentimiento y completaran un cuestionario en línea accesible mediante un código QR. La información incluía el Cuestionario de Trastorno del Desarrollo de la Coordinación (DCDQ), la Escala de Evaluación del TDAH-VI y otros datos demográficos sobre los participantes. Las respuestas al cuestionario solo eran accesibles para el equipo de investigación. También se incluyeron en el formulario los datos de contacto del investigador principal para atender las consultas de los padres.

Un total de 2.761 niños y sus padres aceptaron participar en este estudio. Inicialmente, los niños fueron evaluados mediante el Cuestionario de Trastorno del Desarrollo de la Coordinación (DCDQ)17,18. Con base en las evaluaciones de los profesores, aquellos identificados como posibles casos de pDCD pero que no mostraban signos de discapacidades intelectuales o cognitivas fueron seleccionados para una evaluación adicional. Posteriormente, estos candidatos fueron evaluados utilizando la Evaluación del Batería de Movimiento para Niños, Segunda Edición19. Un total de 194 niños fueron identificados como posibles candidatos a pDCD durante la selección. Tras la exclusión de 78 niños que no cumplían con los criterios de elegibilidad, 116 niños cumplieron con los criterios del estudio para pDCD y fueron asignados aleatoriamente a un grupo de entrenamiento (TG; n = 58) o a un grupo control (CG; n = 58), mediante un sistema computarizado de generación de números aleatorios realizado por un investigador independiente no implicado en la evaluación de los resultados. Los resultados de la asignación se mantuvieron ocultos a los evaluadores durante las pruebas basal y posterior a la intervención. Además, se incluyó un grupo de niños con desarrollo típico (TD; edad media 10,35 ± 1,87 años; 48 niños y 12 niñas) como grupo de comparación, apareado por género. Tanto el grupo TG como el grupo TD participaron en un programa de entrenamiento físico de 12 semanas, mientras que el grupo CG no realizó ninguna intervención de entrenamiento. Una representación esquemática general del diseño del estudio y del flujo experimental se presenta en Figura 1.

Criterios de elegibilidad

Los criterios de inclusión utilizados para el grupo de niños con TDCp fueron los siguientes: (1) puntuaciones en el Cuestionario de Trastorno del Desarrollo de la Coordinación (DCDQ) así: 8-9 años: < 56 puntos; 10-12 años: < 58 puntos; (2) identificación de problemas motores mediante la Batería de Evaluación del Movimiento para Niños, Segunda Edición (MABC-2) (un rango percentil por debajo del 15 % en al menos un subítem del MABC-2); (3) edad entre 9 y 11 años (edad escolar primaria); (4) se excluyeron niños con discapacidad intelectual conocida, trastornos neurológicos o deterioro cognitivo clínicamente diagnosticado, según constancia en los registros escolares, padres o profesores; (5) ausencia de informes o antecedentes de otras condiciones neuroevolutivas (por ejemplo, TDAH) según los padres. Antes de la evaluación, los investigadores se aseguraron de que los padres completaran la Escala de Evaluación del Trastorno por Déficit de Atención/Hiperactividad-VI20. Se excluyeron del estudio a los niños cuyas puntuaciones en la Escala de Evaluación del TDAH-VI superaran el punto de corte del percentil 98 ajustado por edad y sexo, según los criterios establecidos para el cribado del TDAH21. Los niños incluidos en el grupo TD además cumplían los mismos criterios de exclusión aplicados al grupo TDCp, incluyendo la ausencia de TDAH, trastornos neurológicos, discapacidad intelectual u otras condiciones neuroevolutivas.

La segunda edición del Movement Assessment Battery for Children (MABC-2) está destinada a su uso con niños de 3 a 16 años19. Comprende ocho tareas específicas que evalúan una variedad de habilidades, incluyendo el control motor fino, las habilidades motoras gruesas, el equilibrio y funciones relacionadas. Cada tarea produce una puntuación bruta, que se estandariza según la edad del niño. Estas puntuaciones estandarizadas se suman en tres subcomponentes para calcular una puntuación del subdominio de movimiento. Una puntuación más alta indica una mejor coordinación motora. El MABC-2 ha mostrado una fuerte consistencia interna (α = 0,90) y puntuaciones totales fiables en pruebas de test–retest (CCI = 0,97)22, además de demostrar validez discriminante para identificar trastornos motores23.

Randomización y asignación de grupos

Todos los niños eran diestros, según se evaluó mediante la Escala de Lateralidad de Edimburgo24. En el análisis final se incluyeron un total de 116 niños con pTDC (98 niños y 18 niñas) y 60 niños TD (48 niños y 12 niñas). Los detalles sobre la selección de participantes, la evaluación de elegibilidad, la aleatorización y la asignación a grupos se proporcionan en el apartado Población de estudio y reclutamiento y se resumen en Figura 1.

Personal de evaluación y enmascaramiento

El diseño experimental de este estudio se planificó cuidadosamente según la herramienta de evaluación estándar MABC-2, y los experimentadores eran investigadores capacitados y autorizados. Todo el estudio se realizó en consulta y colaboración con expertos en rehabilitación deportiva con experiencia en formación pDCD. Los entrenadores y monitores del estudio eran profesores de educación física con más de 5 años de experiencia docente. Cada grupo contaba con diez niños, siendo un entrenador el encargado de explicar los movimientos y dos los encargados de atender a los niños durante el entrenamiento. Cinco estudiantes universitarios de fisioterapia estuvieron presentes en todas las pruebas para asegurar que los participantes en ambas pruebas fueran idénticos. Los evaluadores de los resultados, responsables de las pruebas de capacidad cognitiva y condición física, desconocían la asignación de los participantes a los grupos. Debido a la naturaleza de la intervención mediante ejercicio, no fue posible mantener ciegos a los entrenadores que supervisaban las sesiones de entrenamiento.

Horario de pruebas

Todos los pretests se completaron dentro de los tres días anteriores a que los niños comenzaran la intervención de ejercicio, mientras que los postest se completaron dentro de los tres días posteriores a la última sesión de entrenamiento (según el horario de entrenamiento del grupo). Este estudio utilizó un diseño de intervención controlado prospectivo.

Procedimiento

El estudio evaluó a 176 participantes (116 niños con TDCp y 60 niños TD) mediante evaluaciones cognitivas y de condición física antes y después de la intervención. Consulte Tabla 1 para ver el programa de entrenamiento de habilidades motoras. Se realizaron una serie de sesiones de entrenamiento físico de 90 minutos después de clases, tres veces por semana durante 12 semanas. Cada sesión comenzó con un calentamiento de 20 minutos, seguido de 60 minutos de tres o cuatro tareas dirigidas a desarrollar la habilidad específica (entrenamiento aeróbico, entrenamiento de resistencia, actividades de habilidades motoras y equilibrio, ejercicios de estiramiento y flexibilidad, y ejercicios de fortalecimiento del core y postura), y finalizó con un enfriamiento de 10 minutos. Los niños se dividieron en seis grupos, cada uno compuesto por ocho a doce participantes. El programa de intervención se estandarizó entre las sesiones y se ajustó progresivamente según la tolerancia de los participantes y su desempeño motor. La intensidad del ejercicio fue monitoreada por profesores supervisores de educación física mediante la supervisión de la finalización de la sesión y la participación. La asistencia se registró durante todo el periodo de intervención.

Procedimientos de prueba e instrumentación

Aptitud física y medidas antropométricas

Se realizaron tres pruebas de aptitud física, incluyendo el salto horizontal desde parado (SBJ), el sprint de 50 m y el recorrido de ida y vuelta de 50 m × 825. Se instruyó a los estudiantes para que comenzaran en posición de pie y completaran el sprint de 50 m con el máximo esfuerzo. La prueba se realizó dos veces y se registró el resultado más rápido. La prueba de salto horizontal se aplicó sobre una superficie plana para evaluar la fuerza explosiva de las extremidades inferiores. El recorrido de ida y vuelta se utilizó para evaluar la velocidad, agilidad y resistencia de los niños26; se les indicó a los niños que corrieran de un punto a otro lo más rápido posible. Las alturas de los participantes se midieron con una aproximación de 0,1 cm mediante un estadiómetro, y sus pesos se midieron con una precisión de 0,1 kg utilizando el mismo dispositivo. Los niños fueron pesados con uniformes escolares ligeros y sin zapatos, y todas las mediciones antropométricas fueron realizadas por el mismo evaluador capacitado.

Función cognitiva

Las tareas cognitivas se realizaron mediante computadora y se administraron en un entorno de laboratorio estandarizado. Se registró el tiempo de reacción y la precisión de la respuesta en cada ensayo. Los participantes completaron ensayos de familiarización antes de la evaluación formal. El orden de presentación de los estímulos se aleatorizó entre los ensayos.

Tareas de rotación mental

Se instruyó a los niños a utilizar estrategias de rotación mental basadas en objetos, manteniendo sus cuerpos inmóviles y manipulando mentalmente estímulos visuales desde una perspectiva estacionaria para aplicar transformaciones basadas en objetos27. Se presentaron simultáneamente dos imágenes de «jirafas», con la imagen izquierda fija como foco principal, mientras que la imagen derecha mostraba diferencias angulares o especulares. Establezca diferencias angulares de 0°, 60°, 120° o 180°. Se pidió a los niños determinar, lo más rápido y preciso posible, si las dos imágenes eran idénticas.

Tarea Stroop modificada

Se utilizó una tarea Stroop modificada computarizada, con dos condiciones: denominación (no ejecución) y ejecución28. En la condición de denominación, se muestra en la pantalla una secuencia «XXX» de un determinado color y se indica a los niños que presionen la tecla correspondiente al color mostrado. En la condición de ejecución, se presenta un carácter chino con un color distractor en azul o rojo, y se indica a los niños que presionen la tecla que coincida con el color de la palabra, y no con su significado. Se define la condición como congruente cuando el color y el significado son consistentes, e incongruente cuando son inconsistentes.

Análisis estadístico

Análisis de la condición física

Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) de diseño mixto para cada variable, con tres grupos (TG, CG y TD) que completaron mediciones pre y post prueba para determinar la eficacia de la intervención escolar basada en ejercicio. En las pruebas de aptitud física, se utilizó un ANOVA de medidas repetidas de diseño mixto 3 × 2 (Grupo [TG, CG y TD] × Tiempo [línea base y post-intervención]) para analizar los resultados. También se emplearon pruebas t pareadas para evaluar los resultados de cada grupo antes y después de la intervención. Se realizaron comparaciones post hoc por pares entre grupos tras observar efectos significativos del ANOVA.

Supuestos estadísticos

La normalidad de la distribución de los datos se evaluó mediante la prueba de Shapiro–Wilk, mientras que la homogeneidad de varianza se analizó usando la prueba de Levene. Las asunciones de esfericidad para los factores de medidas repetidas se examinaron mediante la prueba de Mauchly, y se aplicaron correcciones de Greenhouse–Geisser cuando se detectaron violaciones de la esfericidad.

Análisis de tareas cognitivas

Se utilizó un software informático de pruebas cognitivas para recopilar datos de tiempo de reacción y tasa de aciertos en tareas cognitivas de niños. Todos los ensayos incorrectos y aquellos con más de tres desviaciones estándar se eliminaron como valores atípicos. Se realizó un análisis de varianza mixto de diseño 3 × 2 × 2 (Grupo [TG, CG y TD] × Tiempo [línea base y post-intervención] × 2 Condiciones [condiciones no ejecutivas y condiciones ejecutivas]) para examinar el tiempo de reacción y la tasa de aciertos en la tarea de Stroop para cada grupo. En las tareas de rotación mental, se llevó a cabo un ANOVA mixto de diseño 3 × 2 × 4 (Grupo [TG, CG y TD] × Tiempo [línea base y post-intervención] × Disparidad angular [0°, 60°, 120° o 180°]) para evaluar las variables de tiempo de reacción y tasa de error. Se realizaron comparaciones por pares post hoc, cuando correspondía, tras detectar interacciones significativas o efectos de grupo. Antes del experimento formal, se familiarizó a los niños con los procedimientos de evaluación y se les pidió que los practicaran un número determinado de veces. Cuando la precisión alcanzaba el 75 %, comenzaba la prueba; en todas las condiciones, el estudio no observó una diferencia notable en la precisión entre los dos grupos. Finalmente, los investigadores establecieron el umbral de significación en p < 0,05.  Los tamaños del efecto se informaron mediante eta al cuadrado parcial (η2). Los investigadores analizaron y compararon estadísticamente todos los datos utilizando software de análisis estadístico.

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Resultados

Características de los participantes

El estudio demostró diferencias significativas en las puntuaciones del MABC-2 y del DCDQ entre los grupos pDCD y TD. Como se esperaba, las comparaciones post hoc de diferencia mínima significativa (LSD) revelaron una diferencia significativa entre TG y TD, pero ninguna diferencia significativa entre TG y CG (Tabla 2).

Adherencia y cumplimiento de la intervención

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Discusión

Este estudio comparó la función inhibitoria, la rotación mental y las habilidades motoras entre niños con pDCD y niños TD. Al mismo tiempo, este estudio comparó los cambios en el rendimiento entre ambos grupos de niños en cada función tras participar en la misma intervención de ejercicio escolar de 12 semanas. El estudio encontró que, antes de la intervención de ejercicio, las funciones cognitivas de los niños con pDCD eran más bajas que las de los niños TD, especialmente en ángulos altos de rotación mental y tareas de a...

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Agradecimientos

Los autores agradecen sinceramente el apoyo financiero proporcionado por el Proyecto Educativo e Investigador Científico de Shanghái (Concesión No. C2022009).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Escala de Evaluación del TDAH-VIGuilford Press9781609180751Examen conductual
Software informático para pruebas cognitivas (E-Prime v1.1)Psychology Software ToolsE-Prime 1.1Evaluación del tiempo de reacción
Conos/marcadoresDecathlonConjunto de conos marcadores para entrenamientoConfiguración de carrera de ida y vuelta
Computadora de escritorio/portátilLenovo/Dell/HPN/AAplicación de tareas cognitivas
Cuestionario sobre el Trastorno del Desarrollo de la Coordinación (DCDQ)Centro CanChild para la Investigación sobre Discapacidades InfantilesDCDQ’07Cuestionario de cribado
Báscula digitalSeca GmbHSeca 813Medición del peso
Inventario de Zurdera de EdimburgoN/AN/AEvaluación de la lateralidad
Cinta métricaStanley Tools33-425Medición del salto horizontal desde parado
Batería de Evaluación del Movimiento para Niños, Segunda Edición (MABC-2)Pearson Assessment9780749136086Evaluación motora
EstadiómetroSeca GmbHSeca 213Medición de la altura
Software de análisis estadísticoIBMSPSS Statistics v27Análisis estadísticos
CronómetroCasioHS-80TW-1DFMedición del tiempo en sprints

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