Impacto del entrenamiento interválico de alta intensidad en marcadores de salud cardiorrespiratoria y metabólica en pacientes con síndrome metabólico; efectos de la pérdida de peso, la intensidad del entrenamiento y el sexo

Resumen

En el síndrome metabólico (MetS) coexisten diversos trastornos cardiovasculares y metabólicos interrelacionados que aumentan el riesgo para enfermedad cardiovascular (CVD), diabetes mellitus tipo 2 (T2DM) y todas las causas de mortalidad, en una magnitud superior que la suma atribuible a cada uno de los factores implicados. Según los estudios epidemiológicos, existen factores genéticos, metabólicos, medioambientales (incluidos la dieta y el estilo de vida sedentario) y socioeconómicos que juegan un papel importante en la progresión del síndrome. El objetivo del tratamiento del MetS es la prevención de la CVD y la T2DM. El primer paso implica medidas no farmacológicas, encaminadas a modificar los hábitos de vida para disminuir el grado de obesidad, aumentar la actividad física regular y, de esta manera, revertir los trastornos metabólicos y cardiovasculares presentes. Dentro de los factores modificables asociados al MetS, el sedentarismo juega un papel importante, ya que se ha demostrado una estrecha relación entre el nivel de actividad física habitual y la aptitud física cardiorrespiratoria (CRF) con la mortalidad por CVD y por otras causas. Estudios epidemiológicos han mostrado que un bajo nivel de CRF implica un riesgo comparable en importancia al de las cifras de presión arterial elevadas, tabaquismo, obesidad y T2DM. Entre los pacientes con MetS, es habitual encontrar bajos niveles de actividad física y, por tanto, una pobre CRF. El estándar de oro para evaluar la CRF es la estimación del consumo máximo de oxígeno (VO2MAX) mediante calorimetría indirecta durante una prueba de esfuerzo graduado hasta la fatiga (GXT) en la cual se identifique de una meseta en los incrementos del VO2.a pesar de los incrementos de la carga. La correcta estimación del VO2MAX implica que el examinado realice ejercicio a intensidades muy cercanas a la fatiga y es frecuente encontrar en la población de pacientes con MetS una pobre tolerancia al ejercicio vigoroso, y por tanto, la estimación del VO2MAX en estas personas puede arrojar datos no concluyentes. Por ello, surge la necesidad de encontrar otros indicadores de CRF que no dependan de esfuerzos máximos y que sean más fiables y/o que complementen la estimación del VO2MAX. Los programas de ejercicio supervisado se consideran como herramientas claves para mejorar la CRF en pacientes con MetS. Aunque faltan evidencias concluyentes sobre el modelo ideal de ejercicio para tratar el MetS, en los últimos años ha ganado popularidad el entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT). El HIIT ha demostrado ser tan eficaz, e incluso mejor, que el tradicional entrenamiento continuo a intensidad moderada, en las mejoras de la CRF y los factores de riesgo cardiovascular. La prescripción del HIIT se basa en administrar una intensidad de ejercicio para conseguir un objetivo de frecuencia cardiaca (HR), que suele ser un porcentaje de la frecuencia cardiaca máxima (HRMAX), durante los intervalos de alta intensidad y durante la recuperación activa. Sin embargo, a la misma HR dos personas de la misma edad pueden experimentar sensaciones de esfuerzo muy diferentes dependiendo de su CRF, particularmente si la intensidad de trabajo se encuentra por encima del primer o del segundo umbral ventilatorio (VT1 y VT2, respectivamente). Un estudio llevado a cabo en pacientes que realizaron entrenamiento continuo a intensidad moderada al mismo porcentaje de la HRMAX demostró que aquellos en los que la intensidad de entrenamiento basada en la HRMAX se encontraba por encima de su VT1, presentaban un perfil de mejora en la CRF diferente a aquellos que entrenaban por debajo de VT1. Teniendo en cuenta la popularidad que ha alcanzado en los últimos años el HIIT para los pacientes con MetS, resulta relevante conocer la relación entre la CRF de base con las respuestas al entrenamiento HIIT basado en porcentajes de la HRMAX cuando las intensidades de los intervalos de alta intensidad y las recuperaciones activas suceden por encima o por debajo de VT2 y VT1, respectivamente. A partir de la asociación observada en estudios epidemiológicos entre CRF y evolución del MetS, actualmente se considera que mejorar la CRF debe ser objetivo de cualquier programa de ejercicio encaminado a mejorar la salud de pacientes con o sin MetS. Sin embargo, otros estudios han demostrado que la asociación de las mejoras en la CRF y los componentes del MetS está mediada principalmente por la presencia de una pérdida de peso significativa mediante la adición de un régimen dietético con restricción calórica. Dado que los pacientes con obesidad tienen un alto índice de abandono de estos programas de intervención conjunta (dieta y ejercicio simultáneos), una posible estrategia para tener en cuenta es la aplicación sucesiva del ejercicio y la restricción calórica. Sin embargo, no se conoce bien, en pacientes con MetS, la eficacia de esta metodología secuencial en la prescripción de la dieta y el ejercicio en comparación con modelos tradicionales de intervención simultánea. La presente tesis doctoral está compuesta por tres estudios en los que se abordan aspectos relacionados con la implementación de programas de entrenamiento físico como herramienta terapéutica en el tratamiento del MetS y comorbilidades asociadas, particularmente, la pobre CRF, que constituye un importante factor de riesgo para el desarrollo de CVD y mortalidad por todas las casusas. En el primer estudio de esta tesis se analizó la interacción del ejercicio con otra de las herramientas no farmacológicas descritas para el tratamiento del MetS, la restricción calórica. El estudio se diseñó para conocer los efectos del HIIT y la restricción calórica sobre los componentes del MetS cuando se realizan como intervenciones conjuntas o se prescriben de forma consecutiva. Los resultados de este estudio indican que la prescripción secuencial del ejercicio y restricción calórica es tan efectiva como la prescripción conjunta, sin embargo, la prescripción secuencial puede resultar menos demandante para los sujetos, por lo que la adherencia al programa podría mejorar. Adicionalmente, este estudio permite corroborar hallazgos de estudios anteriores en los que se documentó que la pérdida de peso, independientemente de que sea conseguida mediante restricción calórica o la combinación de ejercicio y restricción calórica, es el factor más determinante en las mejoras de los parámetros del MetS. En el segundo estudio de la tesis se midió la influencia que tiene la CRF de base, particularmente la intensidad de VT1 y VT2 sobre la intensidad de entrenamiento prescrita como porcentaje de HRMAX, durante un programa de HIIT. Los hallazgos de esta investigación revelaron que tras culminar un programa de 16 semanas de HIIT cuya intensidad se estandarizó por el porcentaje de HRMAX (intervalos de alta intensidad al 90% HRMAX, intercalados con periodos de recuperación activa al 70% HRMAX), los sujetos cuya intensidad de entrenamiento se encontraba por encima de la intensidad de aparición de VT1 y VT2 presentaron un perfil diferencial de mejora en la CRF caracterizado por mayores incrementos en la capacidad oxidativa (intensidad de aparición del VT1) y, potencialmente, mejora de la tolerancia para realizar actividad física en la vida diaria. En el tercer estudio de la tesis se comparó, por un lado, la respuesta de un programa de entrenamiento HIIT entre hombres y mujeres con MetS ya que, en esta población, respecto a la población sana, existe una magnificación de las diferencias asociadas al sexo en relación con la composición corporal y CRF. Por otro lado, es bien conocido que en los pacientes con MetS puede ser difícil obtener criterios fiables de VO2MAX, dadas las exigencias físicas requeridas para obtener una meseta en la dinámica del VO2 durante una prueba de esfuerzo graduado. Por lo tanto, cobra importancia la utilización de marcadores fiables de la CRF diferentes al VO2MAX, (esto es, VO2 al VT1 y VT2, la pendiente de eficiencia en la captación de oxígeno respecto de la ventilación (OUES) y la pendiente de la relación de VE/VCO2). Tras medir estas variables en un grupo de pacientes con MetS antes y después de un programa de 16 semanas de HIIT se comparó la asociación de estas variables con los valores basales y la evolución del estándar de oro para la medición de la CRF (VO2MAX). Adicionalmente, se analizó la evolución de los marcadores de CRF diferenciados por sexo. En este estudio se observó que las mujeres con MetS durante el entrenamiento trabajaban a cargas significativamente inferiores a las de los hombres y, por tanto, su gasto energético era significativamente menor. Sin embargo, el entrenamiento produjo similares mejoras en la máxima tasa de oxidación de ácidos grasos (MFO) durante el ejercicio, la evolución de los componentes del MetS y la mejora en marcadores máximos y submáximos de la CRF expresados en valores absolutos o normalizados por el peso corporal. Adicionalmente, se pudo constatar que los VTs y OUES, son parámetros con una poderosa asociación con el VO2MAX y por tanto, pueden utilizarse como marcadores de la CRF sin depender de un esfuerzo máximo por parte del sujeto examinado. En resumen, los estudios de esta tesis doctoral arrojan las siguientes conclusiones principales. • Cuando se asocian el ejercicio y la restricción calórica, bien de forma conjunta o secuencial, las mejoras observadas en la pérdida de peso y los componentes del síndrome metabólico son semejantes. Sin embargo, prescribir estas intervenciones de forma secuencial, puede mejorar la adherencia al programa. • Al menos en individuos con síndrome metabólico y previamente sedentarios, la CRF de base influencia las adaptaciones en la CRF tras un programa de entrenamiento en el que la intensidad se estandariza como un porcentaje de la HRMAX. La intensidad en la que se observan los umbrales ventilatorios determina respuestas diferenciales en la CRF. Particularmente, aquellos que entrenan por encima de las intensidades de aparición de los VTs, son quienes presentan las adaptaciones cardiorrespiratorias más beneficiosas. Por tanto, prescribir el HIIT, basándose en las intensidades en las que se observan los VTs en lugar de porcentajes de la HRMAX, puede optimizar los beneficios obtenidos con el programa de ejercicio. • Un programa de HIIT en pacientes con MetS produce en mujeres y hombres mejoras similares en la evolución de los componentes del MetS y marcadores máximos y submáximos de la CRF y la MFO, independientemente que los parámetros se expresen en valores absolutos o normalizados tanto por el peso corporal como por la masa libre de grasa. • El VO2 al que se observan los VTs y la OUES, ofrecen una alternativa fiable para estimar la CRF y realizar el seguimiento de las intervenciones con ejercicio, en aquellos casos en los que no se pueda obtener el VO2MAX.