Beneficios del ejercicio | 19 OCT 15
Remodelación cardíaca en respuesta al entrenamiento de resistencia
El entrenamiento prolongado e intensivo de resistencia se asocia con adaptaciones en la morfología cardíaca en individuos jóvenes previamente sedentarios, a niveles de elasticidad y rendimiento cardíaco similares pero no iguales a los de atletas de alto rendimiento.
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Autor: Arbab-Zadeh A, Perhonen M, Levine B y colaboradores Circulation. 2014 Dec 9;130(24):2152-61
Introducción
Las altas tasas de captación de oxígeno necesarias para la excelencia en los deportes de resistencia requieren la capacidad de generar gasto cardíaco alto. Puesto que la frecuencia cardíaca máxima de los atletas es similar en comparación con los individuos sedentarios, prácticamente todo el aumento en el gasto cardíaco se debe a la maximización del volumen sistólico (VS) máximo. Este mayor volumen depende principalmente del volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo.
Los estudios transversales de resonancia magnética nuclear (RMN) cardíaca suelen informar agrandamiento de la masa y el volumen del ventrículo izquierdo y el derecho en atletas con entrenamiento de resistencia en comparación con sujetos sedentarios de edad y sexo similares. La magnitud del cambio en la remodelación ventricular depende del grado de ejercicio estático y dinámico del deporte específico que el individuo realice, y se identificó que el entrenamiento de resistencia genera hipertrofia excéntrica, con aumento equilibrado de la masa y el volumen. Este tipo de hipertrofia se asocia con un aumento considerable de la elasticidad del ventrículo izquierdo, lo que favorece la generación de VS grandes durante el ejercicio mediante el mecanismo de Frank-Starling.
Existe controversia sobre si esta remodelación extrema del corazón es únicamente el resultado del entrenamiento de resistencia prolongado o de características parcialmente determinadas por la genética de atletas talentosos. Si bien en estudios longitudinales de entrenamiento se observó mayor masa y volumen cardíacos asociados con el entrenamiento, la magnitud de este incremento y el mayor poder aeróbico máximo son inferiores que los detectados en estudios transversales de atletas de resistencia.
Además, cuando estos individuos dejan de entrenar durante períodos prolongados, se observa una reducción de la masa y el volumen del corazón, pero no al nivel de los individuos sedentarios. Es posible que exista predisposición genética a las adaptaciones cardiovasculares óptimas en respuesta al entrenamiento, especialmente en cuanto a polimorfismos en alelos de la enzima convertidora de angiotensina. El objetivo del presente estudio es evaluar si la adaptación cardíaca al entrenamiento de resistencia depende de la carga del entrenamiento más que de la predisposición genética.
Métodos
Se incluyeron inicialmente 12 individuos previamente sedentarios, de los que 7 eran hombres, con una media de edad de 29 + 6 años, pero se excluyó a una de las mujeres puesto que se embarazó durante el estudio. Ninguno de los participantes había recibido entrenamiento de resistencia previamente, dado que se excluyeron quienes ejercitaran durante > 30 minutos diarios > 3 veces por semana en forma regular, con ejercicios dinámicos o estáticos. Se llevaron a cabo exámenes físicos, electrocardiogramas y ecocardiogramas y se incluyeron sólo individuos que no fumaran, se drogaran o sufrieran problemas médicos graves crónicos.
Se diseñó un esquema de entrenamiento de resistencia de 12 meses de duración que permitiera a los individuos participar posteriormente en una maratón. Cada 3 meses se determinó el lactato, la frecuencia cardíaca y el consumo máximo de oxígeno en sujetos durante pruebas de marcha en cintas, y se buscó identificar la intensidad óptima de entrenamiento según los 5 momentos del ejercicio: recuperación, paso basal, estado constante máximo (umbral), velocidad máxima y entrenamiento intermitente.
Durante las etapas tempranas del programa, los sujetos entrenaban 3 a 4 veces por semana durante 30 a 45 minutos por sesión al paso basal (por caminata a paso ligero, trote lento, natación o ciclismo), y a medida que su estado mejoraba, la duración de las sesiones se prolongó, con la adición de una carrera larga por semana. En el segundo y tercer cuarto del programa se agregaron sesiones de mayor intensidad (estado máximo y entrenamiento intermitente), primero una vez por semana, luego dos y ocasionalmente tres.
Las sesiones de entrenamiento intermitente fueron seguidas por sesiones de recuperación al día siguiente, para maximizar el rendimiento. Al finalizar el año de entrenamiento, los individuos se ejercitaban durante 7 a 9 horas semanales, con carreras de hasta 3 horas seguidas y sesiones regulares de entrenamiento intermitente en las pistas.
Para cuantificar el entrenamiento se utilizó el método de Banister y Wenger, que calcula el impulso de entrenamiento (TRIMP) mediante la duración de las sesiones, el promedio de la frecuencia cardíaca y la intensidad del ejercicio. Se realizaron RMN cardíacas y se calculó la masa ventricular y el volumen del ventrículo izquierdo. Se cuantificó el volumen plasmático, se efectuaron cateterismos cardíacos y se midieron el gasto y el llenado cardíacos. Para el análisis estadístico se utilizó un modelo de mediciones repetidas a los 3, 6, 9 y 12 meses del inicio del programa, y modelos de regresión cuadrática polinomial y regresión lineal, y se consideraron significativos valores de p < 0.05.
Resultados
Todos los individuos incluidos en el programa completaron exitosamente una maratón, un triatlón o una carrera de ciclismo de 100 millas. El entrenamiento se asoció con cambios significativos en varios parámetros tras 12 meses: el peso corporal magro fue mayor y el peso global no se modificó, lo que indica una reducción de la grasa corporal. El volumen plasmático aumentó ligeramente tras 12 meses, y la frecuencia cardíaca se redujo significativamente. Los puntajes TRIMP aumentaron de un promedio de 676 + 215 en el primer mes a 2 528 + 925 tras 1 año de entrenamiento.
Los puntajes TRIMP mensuales de los competidores en carreras de resistencia suele ser entre 2 500 y 3 500. El volumen minuto máximo de oxígeno aumentó de un promedio de 40.3 a 48.7 tras el año de ejercicio (p < 0.00001), y el ejercicio máximo y submáximo se asociaron con menor frecuencia cardíaca, mientras que el VS máximo aumentó tras el entrenamiento (especialmente entre los 6 y 9 meses), con mayor gasto cardíaco máximo durante el ejercicio.
En los primeros 6 meses de entrenamiento se observaron los mayores incrementos en la masa del ventrículo izquierdo y el espesor de la pared ventricular, mientras que el volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo no se modificó considerablemente en los primeros 3 meses, y sólo aumentó 8% tras 6 meses, con 39% de cambio máximo tras el año de entrenamiento (especialmente en la segunda mitad del programa, tras la adición de sesiones de entrenamiento intermitente y encuentros largos de > 60 minutos).
Se observó hipertrofia concéntrica del corazón tras 3 a 6 meses, y luego la hipertrofia excéntrica característica de los atletas de resistencia, y correlación positiva entre la intensidad del entrenamiento y mayor masa del ventrículo izquierdo. La fracción de eyección en reposo al inicio del estudio fue de un promedio de 69%, y de 71%, 71%, 72% y 71% tras 3, 6, 9 y 12 meses, respectivamente (sin diferencia significativa).
El aumento relativo de la masa cardíaca y el volumen fueron mayores en el ventrículo derecho que en el izquierdo tras 1 año de entrenamiento, y se observó desplazamiento de las curvas de presión y volumen hacia la derecha (para cada valor de presión de llenado, el volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo era mayor tras finalizado el entrenamiento, p = 0.0001), lo que indica mayor distensibilidad ventricular o reducción de la limitación del pericardio. No se detectó una variación en la elasticidad de las cámaras cardíacas en general, pero hubo indicios de mayor elasticidad miocárdica y menor restricción pericárdica tras el entrenamiento. Se halló mayor VS para cada valor de presión de llenado tras el año de entrenamiento, y el VS máximo aumentó de 100 ml a 119 ml.
Conclusiones
En el presente estudio se observó que el entrenamiento de resistencia prolongado e intensivo en individuos previamente sedentarios se asocia con un aumento considerable de la masa del ventrículo izquierdo, a niveles similares a los de los atletas de alto rendimiento.
Al inicio del programa se encontró hipertrofia concéntrica del ventrículo izquierdo, y tras 6 a 9 meses se detectó aumento del volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo, con hipertrofia excéntrica.
Se observó un aumento equilibrado de la masa y el volumen del ventrículo derecho en respuesta al entrenamiento (hipertrofia excéntrica), el gasto cardíaco máximo y el consumo de oxígeno aumentaron considerablemente y se identificó además un aumento leve de la distensibilidad y elasticidad del ventrículo izquierdo, pero estos últimos parámetros fueron inferiores que los de los atletas profesionales.
SIIC - Sociedad Iberoamericana de Información Científica
Las altas tasas de captación de oxígeno necesarias para la excelencia en los deportes de resistencia requieren la capacidad de generar gasto cardíaco alto. Puesto que la frecuencia cardíaca máxima de los atletas es similar en comparación con los individuos sedentarios, prácticamente todo el aumento en el gasto cardíaco se debe a la maximización del volumen sistólico (VS) máximo. Este mayor volumen depende principalmente del volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo.
Los estudios transversales de resonancia magnética nuclear (RMN) cardíaca suelen informar agrandamiento de la masa y el volumen del ventrículo izquierdo y el derecho en atletas con entrenamiento de resistencia en comparación con sujetos sedentarios de edad y sexo similares. La magnitud del cambio en la remodelación ventricular depende del grado de ejercicio estático y dinámico del deporte específico que el individuo realice, y se identificó que el entrenamiento de resistencia genera hipertrofia excéntrica, con aumento equilibrado de la masa y el volumen. Este tipo de hipertrofia se asocia con un aumento considerable de la elasticidad del ventrículo izquierdo, lo que favorece la generación de VS grandes durante el ejercicio mediante el mecanismo de Frank-Starling.
Existe controversia sobre si esta remodelación extrema del corazón es únicamente el resultado del entrenamiento de resistencia prolongado o de características parcialmente determinadas por la genética de atletas talentosos. Si bien en estudios longitudinales de entrenamiento se observó mayor masa y volumen cardíacos asociados con el entrenamiento, la magnitud de este incremento y el mayor poder aeróbico máximo son inferiores que los detectados en estudios transversales de atletas de resistencia.
Además, cuando estos individuos dejan de entrenar durante períodos prolongados, se observa una reducción de la masa y el volumen del corazón, pero no al nivel de los individuos sedentarios. Es posible que exista predisposición genética a las adaptaciones cardiovasculares óptimas en respuesta al entrenamiento, especialmente en cuanto a polimorfismos en alelos de la enzima convertidora de angiotensina. El objetivo del presente estudio es evaluar si la adaptación cardíaca al entrenamiento de resistencia depende de la carga del entrenamiento más que de la predisposición genética.
Métodos
Se incluyeron inicialmente 12 individuos previamente sedentarios, de los que 7 eran hombres, con una media de edad de 29 + 6 años, pero se excluyó a una de las mujeres puesto que se embarazó durante el estudio. Ninguno de los participantes había recibido entrenamiento de resistencia previamente, dado que se excluyeron quienes ejercitaran durante > 30 minutos diarios > 3 veces por semana en forma regular, con ejercicios dinámicos o estáticos. Se llevaron a cabo exámenes físicos, electrocardiogramas y ecocardiogramas y se incluyeron sólo individuos que no fumaran, se drogaran o sufrieran problemas médicos graves crónicos.
Se diseñó un esquema de entrenamiento de resistencia de 12 meses de duración que permitiera a los individuos participar posteriormente en una maratón. Cada 3 meses se determinó el lactato, la frecuencia cardíaca y el consumo máximo de oxígeno en sujetos durante pruebas de marcha en cintas, y se buscó identificar la intensidad óptima de entrenamiento según los 5 momentos del ejercicio: recuperación, paso basal, estado constante máximo (umbral), velocidad máxima y entrenamiento intermitente.
Durante las etapas tempranas del programa, los sujetos entrenaban 3 a 4 veces por semana durante 30 a 45 minutos por sesión al paso basal (por caminata a paso ligero, trote lento, natación o ciclismo), y a medida que su estado mejoraba, la duración de las sesiones se prolongó, con la adición de una carrera larga por semana. En el segundo y tercer cuarto del programa se agregaron sesiones de mayor intensidad (estado máximo y entrenamiento intermitente), primero una vez por semana, luego dos y ocasionalmente tres.
Las sesiones de entrenamiento intermitente fueron seguidas por sesiones de recuperación al día siguiente, para maximizar el rendimiento. Al finalizar el año de entrenamiento, los individuos se ejercitaban durante 7 a 9 horas semanales, con carreras de hasta 3 horas seguidas y sesiones regulares de entrenamiento intermitente en las pistas.
Para cuantificar el entrenamiento se utilizó el método de Banister y Wenger, que calcula el impulso de entrenamiento (TRIMP) mediante la duración de las sesiones, el promedio de la frecuencia cardíaca y la intensidad del ejercicio. Se realizaron RMN cardíacas y se calculó la masa ventricular y el volumen del ventrículo izquierdo. Se cuantificó el volumen plasmático, se efectuaron cateterismos cardíacos y se midieron el gasto y el llenado cardíacos. Para el análisis estadístico se utilizó un modelo de mediciones repetidas a los 3, 6, 9 y 12 meses del inicio del programa, y modelos de regresión cuadrática polinomial y regresión lineal, y se consideraron significativos valores de p < 0.05.
Resultados
Todos los individuos incluidos en el programa completaron exitosamente una maratón, un triatlón o una carrera de ciclismo de 100 millas. El entrenamiento se asoció con cambios significativos en varios parámetros tras 12 meses: el peso corporal magro fue mayor y el peso global no se modificó, lo que indica una reducción de la grasa corporal. El volumen plasmático aumentó ligeramente tras 12 meses, y la frecuencia cardíaca se redujo significativamente. Los puntajes TRIMP aumentaron de un promedio de 676 + 215 en el primer mes a 2 528 + 925 tras 1 año de entrenamiento.
Los puntajes TRIMP mensuales de los competidores en carreras de resistencia suele ser entre 2 500 y 3 500. El volumen minuto máximo de oxígeno aumentó de un promedio de 40.3 a 48.7 tras el año de ejercicio (p < 0.00001), y el ejercicio máximo y submáximo se asociaron con menor frecuencia cardíaca, mientras que el VS máximo aumentó tras el entrenamiento (especialmente entre los 6 y 9 meses), con mayor gasto cardíaco máximo durante el ejercicio.
En los primeros 6 meses de entrenamiento se observaron los mayores incrementos en la masa del ventrículo izquierdo y el espesor de la pared ventricular, mientras que el volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo no se modificó considerablemente en los primeros 3 meses, y sólo aumentó 8% tras 6 meses, con 39% de cambio máximo tras el año de entrenamiento (especialmente en la segunda mitad del programa, tras la adición de sesiones de entrenamiento intermitente y encuentros largos de > 60 minutos).
Se observó hipertrofia concéntrica del corazón tras 3 a 6 meses, y luego la hipertrofia excéntrica característica de los atletas de resistencia, y correlación positiva entre la intensidad del entrenamiento y mayor masa del ventrículo izquierdo. La fracción de eyección en reposo al inicio del estudio fue de un promedio de 69%, y de 71%, 71%, 72% y 71% tras 3, 6, 9 y 12 meses, respectivamente (sin diferencia significativa).
El aumento relativo de la masa cardíaca y el volumen fueron mayores en el ventrículo derecho que en el izquierdo tras 1 año de entrenamiento, y se observó desplazamiento de las curvas de presión y volumen hacia la derecha (para cada valor de presión de llenado, el volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo era mayor tras finalizado el entrenamiento, p = 0.0001), lo que indica mayor distensibilidad ventricular o reducción de la limitación del pericardio. No se detectó una variación en la elasticidad de las cámaras cardíacas en general, pero hubo indicios de mayor elasticidad miocárdica y menor restricción pericárdica tras el entrenamiento. Se halló mayor VS para cada valor de presión de llenado tras el año de entrenamiento, y el VS máximo aumentó de 100 ml a 119 ml.
Conclusiones
En el presente estudio se observó que el entrenamiento de resistencia prolongado e intensivo en individuos previamente sedentarios se asocia con un aumento considerable de la masa del ventrículo izquierdo, a niveles similares a los de los atletas de alto rendimiento.
Al inicio del programa se encontró hipertrofia concéntrica del ventrículo izquierdo, y tras 6 a 9 meses se detectó aumento del volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo, con hipertrofia excéntrica.
Se observó un aumento equilibrado de la masa y el volumen del ventrículo derecho en respuesta al entrenamiento (hipertrofia excéntrica), el gasto cardíaco máximo y el consumo de oxígeno aumentaron considerablemente y se identificó además un aumento leve de la distensibilidad y elasticidad del ventrículo izquierdo, pero estos últimos parámetros fueron inferiores que los de los atletas profesionales.
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