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Revista médica de Chile

versão impressa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile vol.141 no.10 Santiago out. 2013

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872013001000008 

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN

 

Respuestas metabólicas inducidas por ejercicio físico de alta intensidad en mujeres sedentarias con glicemia basal alterada e hipercolesterolemia*

Metabolic response to high intensity exercise training in sedentary hyperglycemic and hypercholesterolemic women

 

Cristián Álvarez L.1,a, Rodrigo Ramírez-Campillo2,b, Marcelo Flores O.3,4,c, Carlos Henríquez-Olguín5,d, Christian Campos J.6,e, Vanesa Carrasco7,f, Cristian Martínez S.7,g, Carlos Celis-Morales8,h

1Centro de Salud Familiar de Los Lagos, Región de Los Ríos, Chile.
2Departamento Ciencias de la Actividad Física, Universidad de Los Lagos, Osorno, Chile.
3Servicio de Kinesiología, Hospital de Carabineros de Chile.
4Facultad de Medicina, Departamento de Fisiología del Ejercicio, Universidad de Melbourne, Melbourne, Australia.
5Unidad de Fisiología del Ejercicio, Laboratorio de Ciencias del Ejercicio, Clínica MEDs Santiago, Chile.
6Carrera de Kinesiología. Unidad Docente Asociada Ciencias de la Salud. Escuela de Medicina. Pontificia Universidad Católica de Chile.
7Facultad de Educación, Ciencias Sociales y Humanidades, Departamento de Educación Física, Universidad de la Frontera, Temuco, Chile.
8Centro de Investigación en Nutrición Humana, Instituto de Investigación en Envejecimiento y Salud, Universidad de Newcastle, inglaterra.
aProfesor de Educación Física, Lic., MSc. Entrenamiento Deportivo.
bProfesor de Educación Física, Lic., MSc. Fisiología del Ejercicio.
cKinesiólogo, Lic., MSc Fisiología del Ejercicio.
dProfesor de Educación Física, Lic., MSc. Ciencias Biológicas.
eKinesiólogo, Lic., MSc., PhD en Actividad Física y Salud.
fProfesora de Educación Física, MSc. Educación Física.
gProfesor de Educación Física, MSc. Motricidad Humana.
hDoctor en Ciencias Cardiovasculares y Biomédicas (PhD).

Correspondencia a:


Background: High intensity training could be an effective way of improving health on individuals at high metabolic risk. Aim: To investigate the effects of a high intensity training intervention on metabolic-related markers in sedentary women at high metabolic risk. Material and Methods: Forty six sedentary women with a body mass index (BMI) over 25 kg/m2 were assigned to four groups, according to their metabolic profile; hyperglycemia (H, n = 12), hyperglycemia/hypercholesterolemia (HH, n = 13), normoglycemia (N, n = 10) and normoglycemia/hypercholesterolemia (NH, n = 11). For 12 weeks and five days per week, subjects performed seven intervals of high intensity training (20 to 30 seconds) during a training session of 20 minutes. Anthropometric (body weight, body mass index (BMI), waist circumference) and metabolic variables (glucose, total cholesterol, LDL, HDL and TG) were measured at baseline, at 6 and 12 weeks of intervention. Results: BMI and waist circumference decreased significantly after 12 weeks of intervention. Similarly, glucose decreased significantly after 12 weeks of intervention in all groups. The reduction was of higher magnitude in those groups with hyperglycemia (H = -16%, HH = -22%, N = -7,5%, NH = -9,6%). However, lipid profile (TG, total cholesterol, LDL and HDL) improved significantly only in the hypercholesterolemic groups. Conclusions: Physical activity programs incorporating high intensity training can improve glucose and lipid profile in women with metabolic disorders. Moreover, this benefit is greatest in those individuals with highest metabolic burden.

(Rev Med Chile 2013; 141: 1293-1299).

Key words: Exercise; Diabetes mellitus; Hypercholesterolemia.


 

La Encuesta Nacional de Salud (ENS, 2010), reportó que 10% de las mujeres chilenas son diabéticas y 38% sufren de hipercolesterolemia1, ambas asociadas al desarrollo de enfermedad cardiovascular (ECV)2. Adicionalmente, altos niveles de obesidad (64%) y sedentarismo (93%) han sido identificados como algunos de los principales factores de riesgo de estas condiciones en población chilena1,3.

Considerando el presupuesto invertido en el tratamiento farmacológico de estas condiciones4, se hace relevante el investigar sobre los beneficios de tratamientos alternativos como el ejercicio físico (EF). A pesar de que recomendaciones de EF basadas en actividades aeróbicas de baja intensidad5 y sobrecarga6 han reportado importantes beneficios en el manejo de alteraciones metabólicas, una de las principales razones entregadas por la población para no cumplir con las recomendaciones de actividad física para la salud pública (150-300 min/semana) es la "falta de tiempo"7. Poco se conoce respecto a los efectos de otros tipos de EF como el ejercicio intervalado de alta intensidad (HIT del inglés high intensity interval training), propuesto como una metodología tiempo-eficiente para el tratamiento de alteraciones metabólicas8,9.

El objetivo del presente estudio fue investigar los efectos de un programa guiado de EF de alta intensidad sobre variables antropométricas y metabólicas en mujeres sedentarias con glicemia basal alterada e hipercolesterolemia.

Métodos

En un estudio de diseño experimental, cincuenta y nueve mujeres, pre-menopáusicas con bajo nivel de actividad física (menos de 150 min de actividad física a la semana)10, usuarias del centro de salud familiar de Los Lagos (CESFAM), Región de Los Ríos, Chile, fueron invitadas a participar en un programa guiado de EF.

Los criterios de inclusión fueron: mujeres sedentarias, pre-menopáusicas, índice de masa corporal (IMC > 25 a 35 kg/m2), glicemia < 100 mg/dl (normo-glicémicos) y 100 a 126 mg/dl (glicemia basal alterada (GBA))11, colesterol total (CT) < 200 mg/dl (normo-colesterolémicos) y > 200 mg/dl (hiper-colesterolémicos)2, con control médico y ECG actualizado. Se excluyeron sujetos con problemas ósteo-articulares, isquemia, arritmia, taquicardia o EPOC, con tratamiento farmacológico que afectara el peso corporal o control metabólico de la glucosa y lípidos (sujetos excluidos n = 13). Basado en estudios previos12, el tamaño de la muestra se estimó con cambios observados en glicemia post intervención de 6,1 mg/dl y una desviación estándar de 5,6. Una muestra de 9 participantes por grupo (total n = 36) nos otorga un α = 0,05 y β = 0,80. En este estudio cuarenta y seis participantes cumplieron con los criterios de inclusión y fueron asignados a cuatro grupos: GBA (H, n = 12), GBA/hiper-colesterolémicas (HH, n = 13), normo-glicémicas (N, n = 10) y normo-glicémicas/hiper-colesterolémicas (NH, n = 11). Todos los sujetos dieron su consentimiento informado por escrito. El estudio fue desarrollado de acuerdo a la Declaración de Helsinki y aprobado por el comité de ética del CESFAM Los Lagos, Chile.

Las mediciones de peso corporal, talla, IMC, perímetro de cintura (PC), se realizaron preintervención, al finalizar seis y doce semanas de intervención. Paralelamente, se midieron en ayuna las variables plasmáticas de glicemia, colesterol total (CT), colesterol HDL, y triglicéridos (TG). Se instruyó a todos los sujetos no modificar sus hábitos de alimentación y/o actividad física durante la intervención.

Evaluación antropométrica

La talla se midió con un estadiómetro profesional (Health o Meter®, USA), con precisión de 0,1 cm. El peso corporal se midió con una balanza digital con precisión de 0,01 kg (OMRON®, Model HBF-INT, Alemania). El IMC se calculó en base al peso corporal dividido por la talla al cuadrado (kg/m2). El PC se midió con una cinta métrica con una precisión de 0,1 cm (Hoechstmass®, Alemania). Las evaluaciones se realizaron utilizando el protocolo estandarizado de la Sociedad Internacional para el Avance de la Cineantropometría (ISAK)13.

Evaluación de glicemia y lípidos plasmáticos

Posterior a 12 h de ayuno, se obtuvieron muestras (4 ml) de sangre entre las 08:00 am y 10:00 am. Las muestras fueron inmediatamente colocadas en hielo y centrifugadas a 3.000 rpm. durante 15 min a 4°C. Posteriormente, el plasma se almacenó a -20°C hasta su análisis. Glicemia, TG, CT, colesterol HDL (C-HDL) fueron analizados por métodos estándar, similar a otros estudios14. Se analizó la glicemia a través del método enzimàtico con la técnica glucosa-oxidasa (Trinder, Genzyme Diagnostics, Canada). CT, TG y C-HDL se analizaron mediante el método enzimàtico calorimétrico (Diagnostica mbh, Alemania). El colesterol LDL (C-LDL) se calculó con la fórmula de Friedewald15.

Programa de EF de alta intensidad (HIT)

Todos los grupos completaron 12 semanas de EF, con frecuencia de 5 sesiones/semana, 20 min/sesión y supervisados por un educador físico. En cada sesión, se realizaron 2 min de calistenia, y 7 intervalos de carrera > 90% de la frecuencia cardiaca de reserva (FCR) determinada mediante la ecuación de Karvonen16 y controlada mediante un cardiómetro (Polar® modelo RS400, Finlandia), que cada sujeto usó para controlar su intensidad de ejercicio. Cada intervalo de alta intensidad fue alternado con 2 min de pausa activa (caminata). Fueron excluidos todos los participantes (n = 4) con una asistencia menor a 70% de las sesiones. Las características del programa se presentan en la (Tabla 1).

Tabla 1. Descripción del programa de entrenamiento de alta intensidad

El volumen, intensidad y densidad del programa de EF consideró intervalos de alta intensidad con duración de 20s, con pausa de recuperación activa de 120s. Posteriormente, cada 2 semanas, la duración de cada intervalo se incrementó en 10% y el descanso activo se redujo en 2s respecto al tiempo inicial, a modo de mantener la carga de EF declarada.

Análisis estadístico

Se utilizó media ± error estándar de la media para describir las variables cuantitativas. Se utilizó el test de Shapiro-Wilk para determinar la normalidad de los datos. Los efectos de la intervención se analizaron con un análisis de varianza usando la técnica General Linear Model (GLM). Bonferroni post hoc fue aplicado para localizar las diferencias entre los tiempo de medición (pre, 6 semanas y 12 semanas 24 h y 48 h) y grupos de intervención (H, HH, NH, N). El nivel para significancia estadística se estableció en p < 0,05. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software STATISTICA (Versión 8.0, StatSoft, Inc, Oklahoma, USA).

Resultados

La adherencia al programa de EF por cada grupo de estudio fue: H (83%), HH (77%), N (100%), y NH (91%). Las características de los grupos de investigación se presentan en la Tabla 2. La edad promedio de los participantes presentó diferencias significativas entre grupos. No obstante, no se encontraron diferencias en peso, IMC, PC, C-HDL, C-LDL y TG entre los grupos pre-intervención. Sólo CT y glicemia presentan diferencias pre-intervención. No obstante, estas diferencias están en concordancia con el diseño del estudio, ya que mujeres con niveles alterados de glicemia y colesterol fueron reclutadas en los grupos H, HH y NH (Tabla 2).

Tabla 2. Efectos del programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre indicadores antropométricos

A las 6 y 12 semanas de intervención todos los grupos presentaron reducciones significativas en peso corporal, IMC y PC. Estas diferencias se mantuvieron al ajustar los análisis por edad (Tabla 2). La glicemia disminuyó significativamente a las 6, y 12 semanas de intervención (a 24 h y 48 h) en todos los grupos, excepto en el grupo normo-glicémico (N), en el cual sólo se observa una disminución significativa en la semana 12 (24 h) (Tabla 3). Los niveles de CT sólo disminuyeron significativamente en los grupos con hiper-colesterolemia (HH y NH) a las 12 semanas (24 h y 48 h). Similarmente, se observó una disminución del C-LDL y TG en todos los grupos, pero esta sólo fue significativa en aquellos con hiper-colesterolemia (HH y NH).

Tabla 3. Efectos del programa de ejercicio físico de alta intensidad sobre marcadores metabólicos de glicemia y perfil lipídico

Mientras que el C-HDL aumentó significativamente en todos los grupos (Tabla 3 y Figura 1). Todos estos resultados en marcadores metabólicos fueron ajustados por edad, y cambios en IMC y PC durante la intervención (Tabla 3 y Figura 1).

Figura 1. Modificación de la glicemia y perfil de lípidos posterior a 24 y 48 h de finalizada la intervención.

Discusión

Los principales resultados de este estudio indican que 12 semanas de EF de alta intensidad y corta duración mejoran substancialmente los niveles de glicemia y C-HDL en mujeres con y sin riesgo metabólico. Adicionalmente, el programa otorga beneficios extras a aquellos grupos con perfil lipídico alterado, los cuales presentan una mejora significativa en CT, C-LDL y TG. Estos resultados sugieren que la implementación de EF de alta intensidad es efectiva para la reducción de factores de riesgo cardiovascular en mujeres chilenas.

En relación a las modificaciones producidas en peso corporal, IMC y PC post-intervención, se debe señalar que estas fluctuaron entre -3% a -5%, -3,3% a -4,4% y -3,7% a -5,8%, respectivamente. Estos resultados concuerdan con estudios previos donde una intervención con EF de alta intensidad redujo los niveles de IMC y PC en -3,8% y -4,9, respectivamente17.

Interesantemente, después de 12 semanas de intervención las reducciones en los niveles de glicemia (a 24 h finalizada la intervención) variaron entre -7,5% y -22,4%. Estas reducciones fueron de mayor impacto en aquellos grupos que presentaban alterados niveles de glicemia preintervención (H: -16%, HH: -22,4%, NH: -9,6%, N: -7,5%). A 48 h posterior al fin de la intervención, los niveles de glicemia aumentaron entre 1,4% y 2,5% en comparación a las mediaciones realizadas a 24 h post-intervención. Esto indica que las reducciones logradas por el programa de ejercicio físico son más bien de tipo crónico y no agudo. Esto concuerda con estudios anteriores realizados en mujeres pre diabéticas donde las mejoras en los niveles de glicemia se mantenían 72 h post intervención12. Adicionalmente, se puede señalar que las mejoras en los niveles de glicemia post-intervención podrían ser explicadas por estudios previos18 que muestran los efectos del EF de alta intensidad sobre la activación de vías de señalización intracelularmediadas por la proteína kinasa activada por AMP (AMPK), enzima clave en el metabolismo de glucosa y lípidos, cuyo efecto mimetiza el efecto de la insulina induciendo la translocación de los transportadores de glucosa Glut-4 hacia la superficie celular, lo que finalmente aumenta la captación de glucosa desde la sangre hacia el músculo esquelético. Además, otros efectos biológicos se han reportado como respuestas a este tipo de entrenamiento, entre los que se destacan un aumento en la biogénesis mitocondrial y la capacidad oxidativa de las fibras musculares. Esto último se ha relacionado con la expresión del factor de transcripción PGC-1α post intervención con EF de alta intensidad19.

En relación a los efectos de la intervención sobre el perfil lipídico, cabe destacar que todos los grupos presentaron mejoras en estas variables. No obstante los cambios sólo fueron significativos en aquellos grupos con hiper-colesterolemia. La magnitud de estos cambios fue de -28% y -26,9% en CT, -24% y -18% en C-LDL, +13% y +10% en C-HDL, -20% y -18% en TG en los grupos HH y NH, respectivamente. Estos cambios son superiores a los reportados en estudios previos por Balducci y col.,17 (-12% glicemia, -11% CT, -20% C-LDL, +6,5% C-HDL y -2,6% TG). No obstante, esta diferencia en los cambios podría estar explicada por las características de los participantes, ya que la intervención de Balducci y col.17 fue aplicada en personas sin alteraciones metabólicas. Como ya se ha reportado anteriormente20,21, y como también lo demuestran nuestros resultados, los grupos con mejor respuesta al EF son aquellos que presentan una mayor alteración en sus parámetros metabólicos al inicio del programa de EF, sugiriendo que mientras menor es la condición física y mayor el riesgo metabólico, los beneficios alcanzados mediante el EF serán más significativos.

Aspectos que podrían ser una limitante dentro del estudio son los cambios producidos en peso corporal, IMC y PC post intervención, los cuales podrían explicar las mejoras en los parámetros metabólicos. No obstante, al correlacionar los cambios en peso corporal, IMC y PC con cambios en parámetros metabólicos, se observó una correlación significativa sólo con CT. Por ello, los análisis estadísticos para marcadores metabólicos fueron ajustados a diferencias en edad, cambios en IMC, peso corporal y PC. Otra limitante, podría relacionarse a cambios en los patrones de actividad física de los participantes. Si bien no se estimó consumo máximo de oxígeno, se instruyó a los participantes mantener sus estilos de vida. Debido a que los participantes reclutados eran sedentarios, sería difícil que diferencias en sus niveles de actividad física explicaran los cambios encontrados en marcadores metabólicos. Similarmente, no se midieron patrones alimentarios, pero se instruyó a mantener estos patrones durante la intervención.

En conclusión y considerando la elevada prevalencia de diabetes, sobrepeso y obesidad1, en conjunto con los altos niveles de sedentarismode la población en Chile, y los elevados costos en tratamiento médico, clínico y farmacológico que conllevan estas alteraciones metabólicas (estimados en más de 471 billones de dólares a nivel mundial)22, es importante diseñar y considerar estrategias alternativas para mejorar las condiciones de salud en la población. Esta investigación evidencia la efectividad de un programa de EF no tradicional, de bajo costo y alta aplicabilidad, que podría transformarse en una intervención costo-eficiente para la reducción de riesgo cardiovascular, más aun considerando que una de las mayores limitantes para la práctica de EF regular en la población es la falta de tiempo.

Agradecimientos: Queremos agradecer a Carmen Gloria Flores, directora CESFAM Los Lagos, por su permanente preocupación en la promoción de la salud. Al profesor Mario Negrón, Director del Departamento de Ciencias de la Actividad Física de la Universidad de Los Lagos, por su apoyo al proyecto.

 

Notas

* Financiamiento: Este proyecto de investigación fue financiado por el concurso de Fondos del Departamento de Salud Pública Municipal de la ilustre Municipalidad de Los Lagos y el Departamento de Ciencias de la Actividad Física de la Universidad de Los Lagos. No se declaran conflictos de intereses entre las fuentes de financiamiento en el diseño del presente estudio.

 

Referencias

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Recibido el 28 de marzo de 2013, aceptado el 23 de julio de 2013.

Correspondencia a: Dr. Carlos Celis-Morales
Biomedical Research Building Campus for Ageing and Vitality Newcastle Upon Tyne, NE4 5PL. UK. Teléfono: 44-01912481141
Email: carlos.celis@ncl.ac.uk

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