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Actas de Reuniones Clínicas
Medwave 2007 Jun;7(5):e2566 doi: 10.5867/medwave.2007.05.2566
Ejercicio y enfermedades crónicas: fenotipo muscular metabólicamente activo
Exercise and chronic diseases: Metabolically active muscular phenotype
Tania Gutiérrez Panchana

Resumen

Este texto completo es la transcripción editada y revisada de la conferencia dictada en reunión científica de la Asociación Chilena para el Estudio del Dolor (ACHED). Presidenta ACHED: Dra. Juana Jaque.


 

Introducción

En esta exposición se mostrará la experiencia de la Unidad de Dolor del Hospital Clínico de la Universidad de Chile en el manejo interdisciplinario de pacientes con desacondicionamiento físico, por falta de actividad secundaria a enfermedades incapacitantes por dolor crónico.

El órgano blanco para los fisiatras es el músculo y muchas de las enfermedades que enfrenta la especialidad tienen como factor común un gran desacondicionamiento físico causado por el sedentarismo. Lo anterior sugiere que es necesario efectuar un manejo integral de los pacientes y no sólo tratar el dolor. El término fenotipo muscular metabólicamente activo hace referencia a la transformación que queremos conseguir en el músculo, a través de la terapia física.

El modelo interdisciplinario con que funciona la Unidad de Dolor del Hospital Clínico de la Universidad de Chile, toma en cuenta el punto de vista del anestesista, el psiquiatra, el psicólogo, el fisiatra, el neurólogo y el reumatólogo, entre otros profesionales, quienes centran la gestión clínica en el paciente. Cada profesional evalúa los aspectos en que puede ayudar al paciente, con el fin de lograr un impacto sanitario efectivo.

Fisiología muscular

El músculo esquelético cumple importantes funciones en la adaptación al medio ambiente; entre ellas están, por una parte, la función motora, que permite la independencia en las actividades de la vida diaria, y, por otra parte, la función metabólica. El músculo representa aproximadamente 44% de la composición total del organismo, por lo que actuar sobre este órgano puede tener repercusiones sistémicas importantes.

La musculatura está conformada por distintos tipos de fibras musculares, y dicha composición también se ha relacionado con la condición física del individuo. Según sus características funcionales, las fibras se clasifican en:

  • tipo I: lenta, aeróbica, metabólicamente activa;
  • tipo Ila: rápida, aeróbica/glicolítica o fibra intermedia;
  • tipo IIb: rápida, glicolítica y metabólicamente inactiva.

Se puede decir entonces que las fibras tipo I son “de buena calidad” y las fibras tipo II, “de mala calidad”. Las personas que hacen deporte y no llevan una vida sedentaria tienen mayor porcentaje de fibras tipo I y menor de fibras tipo II, mientras que los pacientes obesos, sedentarios o diabéticos tienen mayor porcentaje de fibras tipo II. Lo anterior corresponde a un fenotipo muscular y la pregunta que cabe plantearse es si esta condición muscular puede cambiar y qué factores pueden influir en esto.

Los alimentos que se ingieren en la dieta aportan los combustibles al organismo. La grasa se deposita como tejido adiposo; la glucosa, como glicógeno en hígado y músculo; y las proteínas, como constituyentes musculares. Una persona sana que realiza actividad física y está acondicionada tiene buena musculatura y utiliza bien su sustrato energético. Cuando se posee una buena composición fenotípica muscular, es decir, una buena proporción de fibras tipo I y II, primero se utiliza el glicógeno, luego las grasas y, por último, las proteínas. A medida que el ser humano ha evolucionado en el tiempo, ha pasado de activo a sedentario y añoso, con predominio de las fibras tipo II. (Fig.1)

Figura 1. Evolución del hombre moderno

Para revertir este problema se debe dirigir la atención al órgano blanco, que en este caso es, en realidad, la mitocondria muscular: ése es el organelo cuya función se debe mejorar en cada paciente. En la medida en que se logre que haya más fibras musculares con mayor cantidad de mitocondrias funcionales, se logrará la transformación de fibras de tipo II, carentes de mitocondrias, en fibras de tipo I, ricas en ellas, en un proceso que se conoce como biogénesis mitocondrial. Cuando hay mayor número de mitocondrias se puede utilizar de mejor manera los sustratos; la situación contraria se manifiesta en aquellas personas que no logran una buena utilización de los sustratos energéticos, debido a que no tienen un adecuado metabolismo de las grasas en las mitocondrias, mediante el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa mitocondrial (Fig.2).

Figura 2. Fisiología mitocondrial.

El ejercicio como fármaco en las enfermedades crónicas

El ejercicio permite que se desarrolle un fenotipo muscular metabólicamente activo, de buena calidad, que ayude a mantener un buen estado físico mediante: aumento de la proporción de fibras de buena calidad, es decir, de tipo I; aumento de la biogénesis mitocondrial y, por ende, incremento de la capacidad aeróbica; y mejoría de la tolerancia a la glucosa, por incremento en la expresión de transportadores de glucosa (GLUT4). Por lo tanto, es evidente que el ejercicio viene a constituirse en un nuevo fármaco para el manejo de las enfermedades crónicas.

El ejercicio induce el cambio del fenotipo muscular a través de, por una parte, señales dependientes de calcio que se inician con la contracción muscular y, al mismo tiempo, inician la adaptación de la fibra; y por otra parte, señales dependientes de energía, que favorecen la reproducción y estimulan el funcionamiento de las mitocondrias, ya que la variación del balance energético durante la actividad muscular estimula las adaptaciones enzimáticas. Todo esto conduce al paso de un fenotipo de mala calidad o tipo II, a uno de buena calidad o tipo I; así, al reacondicionar a sujetos sedentarios y enfermos, mejora su estado cardiovascular y muscular y disminuye el riesgo de una serie de patologías. El ejercicio activa, a través de todas estas señales, la transcripción de progenies que ayudarán a la adaptación muscular al ejercicio, logrando, finalmente, la transformación de las fibras musculares. Estos fenómenos han sido ampliamente estudiados, tanto en investigaciones en ratas, en las que se comprobó, mediante biopsias musculares, que el fenotipo muscular de las ratas sedentarias y obesas cambia al someterlas a ejercicio, como en pacientes con enfermedades metabólicas. Por otra parte, se ha demostrado en seres humanos que el ejercicio logra activar ciertas vías, por ejemplo, la del transportador GLUT-4, en forma independiente de la presencia de insulina, lo que hace que el músculo se transforme en un elemento fundamental en la acción metabólica (Fig. 3).

Figura 3. En ejercicio, el transporte de GLUT4 no requiere de la presencia de insulina (Goddyear y Ryder. Adaptado por D.Garcia. Pan Act. Phys. Scand. Vol.171 y J Appl Physiol. Vol 93, 2002)

Prescripción terapéutica del ejercicio

En el dolor crónico benigno, no cabe duda de que el ejercicio aporta grandes beneficios; por ejemplo, toda la evidencia respalda los beneficios del ejercicio combinado con la dieta en los pacientes con artrosis, que están extremadamente desacondicionados debido al dolor (se sabe que la vía común de los individuos sedentarios y los pacientes con dolor crónico benigno es el descondicionamiento físico). Sin embargo, nadie habla de la dosificación, es decir, de la cantidad de ejercicio que hay que indicar a los pacientes que cursan con dolor crónico benigno para experimentar un efecto; incluso no hay consenso en la prescripción del ejercicio como terapia.

En osteoartritis existe evidencia del beneficio del entrenamiento aneróbico de moderada intensidad, por un largo período de tiempo. En la artritis reumatoídea, se ha demostrado que los pacientes tienen más de 50% de disminución de la fuerza muscular y por ende, de la capacidad aeróbica, y que el ejercicio aeróbico inhibe la producción del factor de necrosis tumoral, presente en las etapas activas de la enfermedad. En estos pacientes, en general se indica ejercicio aeróbico sin carga de peso o entrenamiento de fuerza de grandes grupos musculares; y en cuanto a la cantidad, los márgenes que se manejan son bastante amplios.

En osteoporosis, existe evidencia de que el ejercicio aeróbico aumenta la mineralización ósea y reduce el riesgo de caídas, pero aún no está claro cuánto ejercicio se debe indicar a los pacientes. La prescripción de ejercicio para prevenir y tratar esta patología incluye ejercicios de fuerza con carga de peso y ejercicios de fuerza y equilibrio.

En la fibromialgia, los pacientes están con dolor y muy desacondicionados, lo que crea un círculo vicioso que se tiende a mantener: la falta de higiene y capacidad muscular perpetúa la sintomatología, que habitualmente se maneja con analgésicos y algún tipo de terapia física. En la actualidad estos pacientes se manejan en forma integral, mediante protocolos que incluyen ejercicios apropiados para mejorar su calidad de vida. En esta patología, el ejercicio aeróbico regular eleva el umbral doloroso y favorece la liberación de opioides endógenos (“endorfinas”), que tienen una acción coadyuvante como estabilizadores del ánimo (Pedersen, Stalin. Scand J Med Sci Sports 2006).

Protocolo de entrenamiento para pacientes con dolor crónico

La Unidad de Fisiatría del Dolor y Cuidados Paliativos del Hospital Clínico de la Universidad de Chile atiende a pacientes con dolor crónico, que por esta causa han perdido su condición física durante años. Cuando un paciente de este tipo acepta recibir una terapia de ejercicio intenso, ingresa a una etapa de diagnóstico de su estado muscular, en la que se determina la presencia de sarcopenia, el estado cardiovascular y el grado de resistencia insulínica o de otro tipo de alteración metabólica que posee; de esta manera se determinan las condiciones en que se va a trabajar. Una vez cumplida esta etapa el paciente se incorpora al Programa de Rehabilitación Metabólica, que se está llevando a cabo desde hace algunos años en el Hospital Clínico de la Universidad de Chile para tratar a pacientes con dolor crónico y gran descondicionamiento muscular y cardiovascular. Allí se les somete a un trabajo muscular puro, cuyo objetivo es reactivar al músculo como órgano metabólicamente activo y lograr un cambio en su fenotipo.

Cada sesión de trabajo se puede abreviar como “1 x 2 x 3”, ya que consiste en ejercicio anaeróbico, basado en trabajo con pesas, de 1 minuto de duración, seguido de 2 minutos de descanso, hasta completar 3 series por grupo muscular. Está pensado para pacientes con mala capacidad física, como es el caso de los que sufren dolor crónico benigno, pacientes sarcopénicos y pacientes con insulino-sensibilidad disminuida, en los cuales la producción enzimática muscular se potencia en la medida en que se depleta el glicógeno. Esta modalidad permite que el paciente realice un ejercicio de alta intensidad sin caer en un estado de estrés cardiovascular, lo que es importante, porque se trata de pacientes añosos. La idea de trabajar durante 1 minuto se basa en que en los 30 primeros segundos se utilizan todos los fosfatos, es decir, se produce la primera descarga de ATP y en la siguiente etapa se utiliza el glicógeno muscular. Se trabajan grandes grupos musculares, en especial los de las piernas, que representan 40% de la masa muscular, además de flexores de hombro, extensores y flexores de tronco, extensores y flexores de brazos, extensores del pie y extensores y flexores de antebrazo. El protocolo contempla más de 30 sesiones alrededor de 3 veces por semana. Previo al ingreso se realiza un estudio acucioso para detectar comorbilidades, diagnosticar la capacidad funcional y agrupar a los pacientes de acuerdo con los resultados (Fig. 4).

Figura 4. Programa de rehabilitación metabólica: evaluación previa al ingreso.

  • comenzar con carga máxima, que se ajusta de acuerdo a la capacidad y patología del paciente;
  • efectuar repeticiones equivalentes a grado 9, en escala de 1 a 10 de sensación de fatiga;
  • mantener estricto rigor en el control del descanso entre serie y serie;
  • sesiones de 60 minutos de duración.
  • por cada paciente hay un kinesiólogo que va llenando una cartilla en la que se considera una serie de variables del trabajo;
  • cada semana se realiza una evaluación y se van ajustando las resistencias y los pesos;
  • finalmente, cuando termina el tratamiento, el paciente se gradúa y pasa a realizar actividad física regular protegida, por ejemplo, natación.

Esto ha permitido tratar con óptimos resultados a pacientes que hasta antes de seguir este protocolo estaban subtratados. El trabajo comprende la ejercitación de los distintos grupos musculares de manera muy protegida, para que no suba la presión arterial, lo que permite trabajar con pacientes muy añosos y desacondicionados. Se les pide que hagan el máximo esfuerzo, para intentar llegar a 110%. El trabajo se inicia con cargas bajas, que se van aumentando paulatinamente. En la Fig. 5 se muestran algunos de los ejercicios que se realizan.

Figura 5. Algunos ejercicios del programa de rehabilitación metabólica.

Es importante desterrar ciertos mitos que existen en torno al ejercicio. Uno de ellos es que las personas con enfermedades crónicas, como diabéticos, hipertensos y artrósicos no deben realizar ejercicios extenuantes, de modo que estos pacientes suelen llegar con la indicación médica de evitar este tipo de ejercicios, porque les puede hacer mal. Otros mitos son: que la capacidad para hacer ejercicio disminuye a medida que aumenta la edad; que los pacientes con dolores musculares no deben realizar ejercicios de pesas; que da lo mismo cualquier tipo de ejercicio y que caminar es suficiente.

El ejercicio se debe considerar como un fármaco y como tal, se debe indicar con una cantidad y frecuencia específicas y no puede quedar al arbitrio del paciente. El ejercicio terapéutico debe tener una posología apropiada a lo que se va a tratar y hay una indicación específica para cada patología; así se lograrán los máximos beneficios de la actividad física terapéutica: conseguir modificaciones metabólicas en el músculo, transformar el tipo de fibra, lograr la expansión del volumen mitocondrial, mejorar el manejo de la insulina y aumentar el rendimiento físico, además de prevenir las enfermedades crónicas.

Discusión

Dra. Gutiérrez: Este tema está lleno de mitos, algunos de los cuales se han aclarado durante la exposición, en la cual se destaca la importancia del ejercicio como prescripción terapéutica. Otro punto destacable es que el Hospital Clínico de la Universidad de Chile es uno de los primeros centros nacionales en protocolizar un esquema de manejo con rigor científico, a pesar de que no existían muchas evidencias sobre los beneficios de diferentes protocolos de ejercicio. Lo que queda claro es que el cuerpo está diseñado para moverse, aunque la persona sea diabética, hipertensa o sufra de alguna otra patología. El movimiento debe ser antigravitatorio, pero el problema es que la mayoría de las indicaciones médicas son a favor de la gravedad y es ahí donde surgen los problemas óseos y metabólicos.

N.N.: Este esquema que usted propone ¿está basado en algún trabajo previo o es sólo una idea suya?

Dra. Gutiérrez: No existe mucha evidencia; pocos trabajos han evaluado el ejercicio de manera aislada, ya que en la práctica clínica esto es difícil. Básicamente, esto ha surgido de trabajos realizados en fisiología muscular, es decir, trabajos experimentales sobre cambios fenotípicos en gente sana, sedentaria o deportista, o en estudios experimentales en diabéticos o personas con alteraciones metabólicas, comparando biopsias musculares de un músculo con otro. También hay muchos trabajos con animales. El trabajo realizado en nuestra Unidad no tiene comprobación, ya que no se han realizado estudios similares, pero la base teórica parece adecuada, ya que se ha demostrado la importancia de la depleción de glicógeno y las señales que estimulan la biogénesis mitocondrial. No se ha comprobado que un protocolo anaeróbico como el que se ha presentado sea más eficiente que uno aeróbico, pero se está trabajando en eso en este momento. El protocolo se ha aplicado durante un año y medio y hasta ahora sólo se ha comprobado la repercusión clínica; se ha planteado la idea de hacer una biopsia muscular antes de que el paciente ingrese a un protocolo de ejercicio aeróbico o anaeróbico para, mediante mediciones del DNA, demostrar que el ejercicio activa los progenes y determinar cuáles se activan con cada protocolo. Lo anterior está comprobado en su esencia, pero aún se debe comprobar la aplicación. Es probable que todos los protocolos aeróbicos estén subtratando a sus pacientes, porque en la medida en que se exige a un paciente desacondicionado que haga un ejercicio aeróbico específico, o anaeróbico, pero sin una posología exacta, no se logran los cambios descritos. Por eso los trabajos actuales no muestran diferencias entre caminar y hacer fortalecimiento del cuádriceps. Este protocolo ha dado muy buenos resultados en los aspectos clínicos, pero falta determinar lo que ocurre en los aspectos moleculares, que serán, en último término, los que comprobarán o no las hipótesis en que se basa dicho protocolo, el que se ha aplicado principalmente en pacientes con fibromialgia y artrosis, que sienten gran temor antes de la terapia, pero luego logran resultados muy buenos.

N. N.: ¿Y la repercusión clínica y la Escala Visual Análoga de Dolor (EVA)?

Dra. Gutiérrez: Nosotros trabajamos en forma interdisciplinaria. No es verdad que la mejoría de los pacientes ingresados se deba sólo al ejercicio; los pacientes con dolor crónico benigno tienen historias de años de dolor, son pacientes muy complejos y la garantía de éxito terapéutico depende de la fineza de todas las acciones que se lleven a cabo: los pacientes mejoran porque están recibiendo un tratamiento integral, dirigido por un equipo multidisciplinario.

N. N.: ¿Qué piensa usted de este tratamiento en pacientes con artritis reumatoídea?

Dra. Gutiérrez: Los pacientes con artritis reumatoídea también presentan desacondicionamiento muscular. En la medida en que se maneja dicho problema, en relación con la sarcopenia, mejora el estado general. El EVA no sirve necesariamente como indicador, porque se trabaja con otros aspectos, como la independencia en las actividades de la vida diaria y la capacidad de retomar actividades que se realizaban antes de la enfermedad. Así como en muchas enfermedades crónicas, el tratamiento que aporta la fisiatría es sólo un pilar más; en el caso de la artritis reumatoídea se requiere la autorización del reumatólogo para aplicar el protocolo. Como se dijo en la exposición, el ejercicio, sea aeróbico o anaeróbico, disminuye los niveles de factor de necrosis tumoral, pero esto se ha demostrado con ejercicio intenso, no con ejercicio leve. De lo expuesto se deduce que estamos ad portas de una terapia génica, porque en verdad se cambia el fenotipo, como se observa en animales sometidos a estos esquemas. El punto importante es que se debe aclarar la posología, considerando al ejercicio como un fármaco que, indicado en dosis adecuadas, activará los progenes deseados.

N. N.: En el protocolo ¿qué ocurre con el consumo de analgésicos: disminuye, aumenta o se mantiene?

Dra. Gutiérrez: El manejo que realiza la Unidad del Dolor de nuestro hospital contempla terapia farmacológica para aquellos pacientes cuyo EVA ha sido imposible de manejar por su médico tratante. Después de la evaluación, se hace que el paciente tome conciencia de la importancia de seguir cada una de las acciones que se le indican y se le explica que los resultados que se obtengan dependerán de la sinergia de todas las acciones, de modo que debe evitar el aumento en el consumo de analgésicos, cosa que los pacientes aceptan.

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Este texto completo es la transcripción editada y revisada de la conferencia dictada en reunión científica de la Asociación Chilena para el Estudio del Dolor (ACHED). Presidenta ACHED: Dra. Juana Jaque.

Expositora: Tania Gutiérrez Panchana[1]

Filiación:
[1] Unidad de Fisiatría del Dolor y Cuidados Paliativos, Hospital Clínico Universidad de Chile, Santiago, Chile

Citación: Gutiérrez T. Exercise and chronic diseases: Metabolically active muscular phenotype. Medwave 2007 Jun;7(5):e2566 doi: 10.5867/medwave.2007.05.2566

Fecha de publicación: 1/6/2007

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