¿Cuál es su importancia? Bases moleculares y utilidad clínica: Con la aparición de la biología molecular, se pudieron identificar los mecanismos subyacentes. El escaso cumplimiento es el principal inconveniente del entrenamiento en ejercicio físico.
Dres. Schuler D, Adams V, Goto
European Heart Journal Advance Access published 2013;34, April 7
Introducción
La primera evidencia científica sobre los efectos favorables del ejercicio físico asociado con el trabajo fue publicada por Morris et al en 1953, quienes comprobaron que la incidencia de enfermedad coronaria (EC) era menor en los cobradores de los ómnibus que en los conductores sedentarios de igual edad en Londres. Posteriormente, estudios en más de 100 000 personas documentaron que cuanto mejor es el estado físico es menos probable la muerte cardiovascular prematura.
Sobre la base de estos estudios, todas las sociedades científicas cardiovasculares incluyeron la actividad física como parte de sus recomendaciones para prevenir la enfermedad cardiovascular (ECV) (recomendación clase I), aconsejando por lo menos 30 minutos de actividad aeróbica de intensidad moderada, los 7 días de la semana, con un mínimo de 5 días por semana.
El objetivo de esta revisión es resumir los conocimientos actuales sobre el ejercicio físico (EF) en la ECV y los cambios moleculares generados por el EF.
Estudios clínicos que demuestran la eficacia del entrenamiento físico para prevenir la enfermedad cardiovascular
1- Resultados en la prevención primaria de la enfermedad cardiovascular: evidencia de estudios de observación.
Varios estudios demostraron asociaciones positivas entre el sedentarismo, el mal estado cardiorrespiratorio y parámetros de salud, como la diabetes tipo 2, la mortalidad por ECV y la mortalidad por todas las causas. Katzmarzyk et al, estimaron que reducir la sedestación a 3 h/día y mirar TV a 2 h/día produciría aumento de la expectativa de vida de 2,0 y 1,4 años, respectivamente.
Numerosos estudios documentaron una relación inversa entre el ejercicio físico (EF) y la mortalidad por ECV y la mortalidad por todas las causas. Por ejemplo, Myers et al, demostraron una fuerte relación inversa entre la capacidad de ejercicio medida en la cinta sin fin y la mortalidad a 6 años en 2534 personas sanas y en 3679 pacientes con ECV.
En una revisión sistemática y metanálisis de 33 estudios de cohortes con 883372 participantes, Nocon et al, informaron que el EF se asoció con la reducción del 35% de riesgo de mortalidad por ECV y la reducción del riesgo de mortalidad por todas las causas del 33%. Sobre la base de estos estudios, se publicaron recomendaciones que aconsejan efectuar EF regularmente para la prevención primaria de la ECV.
2-Resultados en la prevención primaria de la enfermedad cardiovascular: respuesta relacionada con la dosis.
En lugar de dividir a los participantes en grupos físicamente activos vs grupos inactivos, estudios más recientes los agrupan en múltiples clases de actividad física diseñadas cuantitativamente, posibilitando evaluar una respuesta relacionada con las dosis entre actividad física y mortalidad. Se hallaron así relaciones dosis-respuesta inversas entre el volumen de actividad física y la mortalidad por todas las causas, la mortalidad por ECV y el riesgo de EC. Wenet al y Sattelmair et al, informaron que incluso sólo 15 min de ejercicio diario (es decir la mitad de lo recomendado) se asocia con disminución significativa del riesgo de mortalidad por EC. Esto apoya la afirmación de las recomendaciones de que algo de actividad física es mejor que nada. Se evidencia también en el estudio de Myers, donde pasar del peor quintilo al segundo peor proporcionó el mayor beneficio.
3-Prevención de enfermedad cardiovascular en población diabética y obesa:
La mayoría de las muertes debidas a la diabetes son por ECV, especialmente EC. El Diabetes Prevention Program Research Group demostró que un programa de modificación de los hábitos de vida con objetivos de ≥ 7% de pérdida de peso y ≥ 150 min/semana de actividad física en pacientes con sobrepeso y alteración de la glucemia en ayunas produjo la disminución del 58% en la incidencia de diabetes mellitus, mientras que con metformina (850 mg dos veces al día) la disminución fue del 31% en relación con el placebo.
Tanasescu et al, en su estudio con 14 años de seguimiento comunicaron que la cantidad total de EF se relacionó inversamente con la mortalidad por todas las causas en hombres con diabetes. Curiosamente, en su estudio la velocidad de la marcha se asoció inversamente con ECV, ECV mortal y mortalidad por todas las causas, independientemente de las horas de caminata. Sobre la base de estos datos, el 2009 AHA Scientific Statement sobre EF en la diabetes mellitus tipo 2 recomienda 150 min/semana de ejercicio de intensidad moderada combinado con ejercicios de resistencia.
En un estudio aleatorizado controlado sobre el efecto del ejercicio con gran gasto calórico (3000 - 3500 kcal/ semana de gasto calórico) en relación con el ejercicio estándar (700 - 800 kcal/semana) sobre el adelgazamiento y los factores de riesgo, 5 meses de ejercicio con gran gasto calórico produjeron mayor adelgazamiento (- 8,2 vs -3,7 kg, P < 0,001) y características más favorables de riesgo de ECV que el ejercicio estándar. Blair et al, informaron que en hombres con EC comprobada o presunta, el buen estado cardiorrespiratorio modifica mucho la relación entre adiposidad y mortalidad.
4- Resultados en la prevención secundaria de la enfermedad cardiovascular: estudios de observación.
Se publicaron varios estudios de observación sobre la relación entre la participación en un programa de rehabilitación cardíaca (RC) y el pronóstico CV después del infarto de miocardio o la intervención coronaria y en pacientes ancianos con EC. Witt et al, informaron que la participación en RC se asoció independientemente con disminución de la mortalidad y del infarto de miocradio (IM) recidivante y que su efecto protector fue mayor en los últimos años.
En otro estudio, se observó una relación dosis-respuesta inversa entre la concurrencia a las sesiones de RC y el riesgo de mortalidad o IM a 4 años en pacientes ancianos con EC. Igualmente, en un estudio prospectivo de cohortes, Martin et al, informaron que quienes concurrieron a todas las sesiones de RC (n = 2900) tuvieron menor riesgo de muerte, hospitalización por todas las causas y hospitalización cardíaca que los que no lo hicieron (n =554). Suaya et al, hallaron que, entre 600000 pacientes con EC (≥ 65 años) los que habían efectuado RC tuvieron tasas de mortalidad a 5 años del 21 – 34% menores que los que no la efectuaron. Desafortunadamente, en este programa de rehabilitación multidisciplinario, el impacto del EF sobre la reducción de la mortalidad no queda claro.
5-Resultados en la prevención secundaria de la enfermedad cardiovascular: estudios aleatorizados prospectivos.
El metanálisis de Taylor et al, indicó que no hubo diferencia significativa en el tamaño del efecto de la RC antes y después de 1995, cuando comenzó la reperfusión coronaria. Sin embargo, estudios aleatorizados prospectivos muy recientes no pudieron demostrar resultados positivos para el criterio de valoración principal (mortalidad por todas las causas, IM y rehospitalización), aunque se lograron algunos criterios de valoración secundarios, como disminuciones en la duración de la hospitalización o el IM no mortal. Los motivos para que el riesgo de mortalidad o de EC no disminuya con la RC se pueden atribuir al empleo generalizado de la prevención secundaria (tratamiento médico óptimo) en el grupo de control, la diversidad de los contenidos de la RC y las características de los pacientes en los países europeos o la cantidad insuficiente de EF en estos estudios.
Se efectuaron estudios aleatorizados prospectivos sobre el EF en otros aspectos de la prevención de la ECV. Hambrecht et al, así como Niebauer et al, demostraron que el EF durante un tiempo prolongado puede detener la progresión y, en algunos casos, favorecer la regresión de las lesiones ateroscleróticas coronarias. Además, en el estudio ETICA, la supervivencia sin enfermedad cardíaca del grupo de EF fue significativamente mayor que la del grupo sedentario en pacientes tras la angioplastia intraluminal coronaria (AIC) con balón o con stents metálicos simples en un seguimiento de 33 meses. Además, Hambrecht et al, compararon el EF vs la AIC con stents metálicos simples en pacientes con angina de pecho estable y hallaron que el EF mejoró la supervivencia sin episodios CV en un seguimiento de 12 meses.
6- Resultados en la prevención secundaria de la enfermedad cardiovascular: metanálisis y recomendaciones.
Como los programas modernos de RC contienen no sólo EF, sino también educación y consejería para los pacientes, es difícil saber cuánto efecto se puede atribuir al ejercicio en sí. En el metanálisis de 2004, Taylor et al, comunicaron que el tamaño del efecto de reducción de la mortalidad total no fue significativamente diferente entre la RC con ejercicio solo y la RC más abarcadora.
En un metanálisis posterior, estimaron que aproximadamente la mitad de la reducción del 28% de la mortalidad cardíaca lograda con la RC basada sobre el ejercicio era atribuible a otros factores y la mitad restante era atribuible al ejercicio en sí. En conjunto, estos datos evidencian que el EF disminuye el riesgo de ECV y EC además de las intervenciones alimentarias o farmacológicas en la prevención primaria y secundaria.
7- Entrenamiento intermitente de gran intensidad vs entrenamiento continuo moderado.
Las recomendaciones actuales sobre RC y EF indican ejercicios de resistencia de intensidad moderada al 50- 85% (en general al 70 - 85%) de la frecuencia cardíaca máxima (FC máx) para los pacientes con ECV o con insuficiencia cardíaca crónica. Sin embargo, Wisloff et al, emplearon el entrenamiento en ejercicio intermitente aeróbico de gran intensidad (90 –95% de la FC máx) con cuatro ciclos de 4 min de caminata barranca arriba. Tras 3 meses de EF, el consumo máximo de O2 aumentó más con el entrenamiento en ejercicio intermitente de gran intensidad que con el entrenamiento continuo moderado (+ 46 vs. + 14%). Además de la insuficiencia cardíaca crónica, se demostraron los beneficios del entrenamiento intermitente en adolescentes obesos, pacientes con ECV, EPOC grave o síndrome metabólico. Al menos para pacientes con insuficiencia cardíaca, la validez del ejercicio intermitente de gran intensidad se debe confirmar con estudios multicéntricos más grandes, como el SMART-Ex.
Mecanismos moleculares
La biología molecular contribuyó a identificar los mecanismos subyacentes relacionados con los beneficios del ejercicio, que incluyen alteraciones del miocardio, el músculo esquelético y el sistema vascular. Este trabajo se centra sobre los cambios moleculares que se producen en el sistema vascular en respuesta al EF.
Función endotelial y biodisponibilidad del óxido nítrico.
Una de las consecuencias moleculares más importantes del ejercicio físico regular es el aumento absoluto de la concentración de óxido nítrico (ON) vascular. El ON es responsable de la vasodilatación, que produce disminución de la resistencia periférica y aumento de la perfusión. La óxido nítrico sintasa (eNOS, por las siglas del inglés) es la principal fuente de ON.
La lipoproteína de alta densidad (HDL) es uno de los factores que regulan la actividad de la eNOS. Estudios recientes comprobaron que la activación de la eNOS regulada por el HDL está significativamente disminuida en los pacientes con ECV. Con respecto al EF, datos preliminares no publicados revelaron que el EF podía restablecer la fosforilación de la eNOS mediada por el HDL y la producción de ON mediante la regulación de la cantidad de malondialdehído unido al HDL.
El EF también influye sobre la generación de especies reactivas del oxígeno (ERO), atrapando el ON. La aplicación de flujo laminar a segmentos vasculares intactos aumenta la producción de ERO durante un corto tiempo, siendo el NAD(P)H la fuente principal. Sin embargo, períodos prolongados de EF producen la reducción de la expresión de NAD(P)H oxidasa y la estimulación de los sistemas atrapadores de radicales libres, entre ellos la superóxido dismutasa (SOD), que contiene cobre-zinc, la SOD extracelular, la glutatión peroxidasa y las concentraciones de glutatión peroxidasa y de hormona de crecimiento.
Otra enzima que genera ERO en el sistema vascular es la misma eNOS. En algunas entidades patológicas, la reducción enzimática del oxígeno molecular por la eNOS ya no está unida a la oxidación de la L –arginina y produce superóxido en lugar de ON.
Reparación endotelial por las células madre
Las células primitivas endoteliales y las células madre mesenquimales tienen capacidad de regeneración vascular y reparación endotelial. Numerosos estudios proporcionaron fuerte evidencia que el EF moviliza las células primitivas endoteliales y las células madre mesenquimales de la médula ósea a la par que mejora la capacidad funcional de las células. El mecanismo principal parece depender de la activación del eNOS en presencia de varios factores movilizantes, como el factor de crecimiento endotelial vascular o el factor de crecimiento placentario.
Rigidez arterial
El aumento de la rigidez arterial se asocia con varias patologías, entre ellas la hipertensión sistólica, la hipertrofia del ventrículo izquierdo y la insuficiencia cardíaca crónica. Investigaciones clínicas comprobaron que la rigidez arterial es menor en aquellos que hicieron ejercicio aeróbico regularmente que en los que fueron sedentarios. Los mecanismos moleculares de este efecto no se conocen del todo.
Los productos finales de la glucación avanzada (AGE por las siglas del inglés) se acumulan con la edad y llevan al entrecruzamiento del colágeno y posteriormente a la rigidez arterial. Los AGE también estimulan los mecanismos proinflamatorios, aumentan la producción de anión superóxido, afectan la función del músculo liso mediada por el endotelio y aumentan el estrés oxidativo. Con respecto al EF se observó una relación inversa significativa entre el contenido de AGE en la piel y la fuerza muscular.
Impacto del entrenamiento en ejercicio sobre el microARN
Los microARN (miARN), son moduladores esenciales del desarrollo y la enfermedad CV en los mamíferos. La insuficiencia cardíaca y varias ECV se asocian con un patrón de expresión específico de miARN. En un estudio, Thum et al, documentaron que en la insuficiencia cardíaca, el miR-21 aumenta significativamente y este aumento estimula los fibroblastos para generar más colágeno, lo que lleva al aumento de la fibrosis. Hay sólo cuatro estudios recientes que informan sobre la participación de los miARN en la respuesta adaptativa cardiovascular al EF.
Crecimiento de vasos colaterales
Estudios en animales brindan fuerte evidencia de que el EF intensivo crónico produce aumento del crecimiento de las arterias colaterales (arteriogénesis) en el miocardio. Los resultados en personas son contradictorios. Al igual que en otros procesos regenerativos como la angiogénesis, parte del crecimiento arteriogénico se atribuyó a las células madre circulantes y su función paracrina. Además de las células madre, se analiza la liberación de factores de crecimiento específicos que promueven el crecimiento de colaterales y se sugiere que el más importante es el factor de crecimiento endotelial vascular.
Limitaciones y nuevas estrategias
Los conocimientos actuales sobre el ejercicio como intervención terapéutica no son definitivos, pero la evidencia sugiere que el EF es eficaz para tratar a una amplia gama de pacientes. Sin embargo, aún falta un algoritmo sobre cómo lograr que sea eficaz en la población general. Son necesarias también estrategias para aumentar las tasas de cumplimiento de los EF.
Limitación: cumplimiento con el ejercicio
En la mayoría de los estudios sobre el ejercicio, no se llevó registro del cumplimiento de los pacientes con respecto a su participación en sesiones grupales de ejercicio o entrenamiento en su domicilio. Se asumió que la mayoría de los pacientes adherirían a la indicación de ejercicio. Sin embargo, la reciente publicación del estudio HF-ACTION documentó que durante el período inicial de sesiones supervisadas de entrenamiento sólo el 84% de los pacientes cumplían con ellas, lo que disminuyó al 62% a 1 año y al 40% a 3 años durante el EF realizado en el domicilio. El bajo cumplimiento de los pacientes con el programa de EF indicado es el “talón de Aquiles” del tratamiento.
A fin de mejorar el EF en gran escala, se reunió un grupo de trabajo que recomendó seis intervenciones :
(1) Campañas en toda la población
(2) Carteles para estimular el empleo de escaleras en lugar de ascensores
(3) Educación física en las escuelas
(4) Intervenciones de apoyo social en entornos comunitarios
(5) Cambios de conducta con respecto a la salud adaptados a cada persona
(6) Creación de mejor acceso a lugares para la actividad física combinado con actividades de promoción informales.
Es difícil evaluar la eficacia de estas intervenciones. La prevalencia de la inactividad física disminuyó no significativamente desde 1999 hasta 2006 tanto en hombres (del 37 al 30%, P = 0,40) como en mujeres (del 42 al 32%, P = 0,87). Se llegó a la conclusión de que el objetivo de la American Heart Association de mejorar la salud cardiovascular en un 20% para 2020 no se alcanzará si las tendencias actuales continúan.
Los motivos que invocan los pacientes ancianos para evadir el ejercicio son la enfermedad y el dolor, mientras que los más jóvenes culpan a los factores económicos y la falta de tiempo. La poca motivación fue el motivo más frecuente para la falta de cumplimiento en los que efectuaban actividad física en su casa.
¿Se puede resolver el problema del cumplimiento si la prevención comienza en la infancia?
Es difícil cambiar los rasgos de la personalidad en adultos, en especial es difícil motivar a los pacientes mayores de 60 años, que han sido sedentarios durante décadas para que hagan EF regularmente. Por lo tanto el problema se podría abordar si se comienza en la infancia, cuando mentes y cuerpos aún están abiertos al cambio. La evidencia científica indica que se debe recomendar un mínimo de 60 min/día de ejercicio para los niños en edad escolar.
No obstante, al igual que en los adultos, la actividad observada en los niños en edad escolar es mucho menor; sólo el 7% participa en EF vigoroso durante 60 min al día y sólo el 26% llegan al estándar de 120 min/día de actividad total. Se podría plantear que la adaptación temprana a hábitos de vida activos puede perdurar durante la adultez. En la actualidad, la educación física ha sido descuidada en muchos sistemas escolares en todo el mundo.
Una estrategia promisoria para obtener mejores resultados sería involucrar desde el comienzo a la familia del niño
¿Podemos aprender del control del tabaquismo para luchar contra el sedentarismo?
El control del tabaquismo ha sido muy exitoso a pesar de la adicción profundamente arraigada en muchos países. Las etiquetas con advertencias, el aumento de impuestos a los cigarrillos y los lugares libres de humo generaron la eliminación del consumo de tabaco en numerosos lugares de la vida pública. ¿Podría esta experiencia servir como patrón para luchar contra la inactividad física? Probablemente no.
El tabaquismo es sensible a poderosos incentivos negativos, como los recién mencionados. Para aumentar la actividad física serían necesarios incentivos positivos, que actualmente no existen. Hay numerosos aspectos que se podrían mejorar sin grandes inversiones: las cuotas de gimnasios y clubes, así como los equipos deportivos podrían ser deducibles de los impuestos. La actividad física se podría estimular con sendas seguras para las bicicletas, especialmente para los niños en edad escolar; se podría promover la caminata como medio de transporte diario al menos parcial.
Nuevas perspectivas
En vista del fracaso casi total para aumentar la frecuencia de la actividad física en la población general, se necesitarán nuevas ideas. Por ejemplo, algunas compañías de seguros comenzaron a recompensar a los pacientes por participar en grupos de ejercicio para enfermos coronarios. Sin embargo, después de despejar obstáculos legales, esta idea se podría ampliar para tener un sistema de recompensas y beneficios por el estado físico de cada uno. Evaluar el estado físico es sencillo y tiene valor pronóstico en numerosos pacientes. La máxima capacidad de trabajo lograda en una prueba de ejercicio en la cinta sin fin es fácilmente reproducible y tiene estrecha relación con el pronóstico del paciente.
Además, como se dijo recientemente en un comentario editorial, el mal estado físico debería ser un síndrome o un diagnóstico reconocido. Esto sin duda facilitaría la educación de la población general, así como la de los médicos, sobre los efectos favorables del EF como opción terapéutica para varias enfermedades.
En conclusión, la actividad física es uno de los factores fundamentales para mantener la salud y evitar los factores de riesgo. Sin embargo, el cumplimiento a largo plazo es malo en la gran mayoría de los pacientes. Hasta ahora, todas las estrategias para mejorar su observancia fracasaron. Se deben contemplar nuevos conceptos, tomados de luchas exitosas contra otros factores de riesgo.
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