Ejercicio Físico: reflexiones respecto a su importancia e implicaciones para la salud y enfermedad.

Juan Ramón Heredia

Guillermo Peña

Víctor Segarra

Fernando Mata

IICEFS

Laura Sánchez

Licenciada en Biología

“Todo lo que podemos hacer es tener presente que cada ser debe realizar esfuerzos importantes constantemente, en cada etapa de su vida, durante las estaciones del año y en cada generación, tiene que luchar por sobrevivir y sufrir una gran y figurada “auto-micro-destrucción”.

Cuando reflexionamos sobre esta lucha, podemos convencernos que la guerra con la naturaleza no es incesante, que no se siente miedo, que la muerte está generalmente pronta y que el vigoroso, saludable, y feliz individuo sobrevive y finalmente se multiplica”.

(Charles Darwin)

Esta frase inicial de Charles Darwin en el origen de las especies [1] , nos sirve para dar entrada a la necesidad de quizás replantearnos, reflexionar, aceptar y finalmente trasladar (en un proceso educativo que genere modificaciones socio-culturales) que el sedentarismo no es aceptable desde una perspectiva antropológica ni biológica.

El sedentarismo es, sin lugar a duda, una negativa “novedad” en nuestro resultado evolutivo. En toda la historia evolutiva, posiblemente jamás el hombre ha cubierto sus necesidades con menos esfuerzo.

La adaptación a este brusco cambio (quizás “extremo”en términos evolutivos y que se ha producido en un muy corto período de tiempo), aún no se ha hecho y, probablemente, nunca se haga. El genoma humano ha sido programado, por medio de la evolución, para el movimiento por tanto, la inactividad no afecta a un órgano o sistema en particular, sino a todo el sistema psico-biológico [2].

A este respecto, actualmente la ciencia nos muestra más allá de lo que podríamos imaginar, como el sedentarismo impacta sobre nuestro genes, modulado su respuesta y haciendo que esta no sea la adecuada. Es así, como la epigenética está abriendo un camino nuevo al entendimiento de la respuesta de nuestras células al ejercicio físico y su antagonista “letal”, el sedentarismo.

De esta forma, nuestro genoma ha sido programado a través de la evolución para el movimiento, hecho que se opone a/contrasta con la importante mecanización que la sociedad ha implantado y que ha provocado una reducción y casi ausencia de estímulos motrices, que son cada vez menores tanto cuantitativa como cualitativamente. Este hecho es, en gran parte, el responsable de muchas de las alteraciones generales que puede sufrir el organismo en la sociedad moderna [2]con importante incremento de aquellas que se relacionan con aspectos cardiovasculares, metabólicos, con sustrato inflamatorio (podríamos exponer los incrementos en obesidad y/o diabetes en los últimos años) y también (y algo comentaremos sobre esto) las osteo-articulares.

Estas alteraciones se dan curiosamente cuando, de forma paralela nos encontramos en el siglo donde existe un mayor avance en la investigación médica y en área de las ciencias del ejercicio, con un importante impacto en la expectativa de vida de nuestra sociedad, más y mejores recursos, profesionales más cualificados y mejor preparados e instalaciones de mayor calidad.

Nuestro genoma ha sido programado a través de la evolución para el movimiento y la importante mecanización que la sociedad ha implantado ha provocado una reducción y casi ausencia de esta (los estímulos motrices son cada vez menores tanto cuantitativa como cualitativamente) es, en gran parte, la responsable de muchas de las alteraciones generales que puede sufrir el organismo en la sociedad moderna [2], con importantes incrementos de aquellas que se relacionan con aspectos cardiovasculares, metabólicos, de carácter inflamatorio (podríamos exponer los incrementos en obesidad o diabetes en los últimos años) y también (y algo en siguientes post sobre ellos) las osteo-articulares. Todo esto curiosamente, cuando, de forma paralela a todo ello, nos encontramos en el siglo donde existe un mayor avance en la investigación médica y en ciencias del ejercicio, mayor expectativa de vida, mejores recursos para la practica de ejercicio, mejores profesionales.

En este “entorno” ambiental nos encontramos con una curva inversa en relación a las posibilidades que brindan la investigación y tecnología respecto al deterioro de factores asociados a la salud y calidad de vida implicando, de forma preocupante, a nuestros jóvenes. Todo ello debe hacernos reflexionar sobre la situación de fondo y el papel determinante que puede jugar en la prevención y control de esta realidad factores la modificación de estilos de vida (que corresponde a aquella parte del tratamiento médico de todas estas patologías sobre la que, en la mayoría de ocasiones, parece más difícil operar a medio-largo plazo).

Actualmente es conocido que en los organismos, a nivel celular, existen algunas importantes estrategias de adaptación al medio:

-Mediante el cambio en la secuencia de ADN, pudiendo llegar con el paso de las generacionas a la formación de polimorfimos.

-Realizando modificaciones epigenéticas, que no implican un cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN, sino que consisten en la unión reversible de ciertos grupos químicos al ADN, dando como resultado una alteración de la capacidad de transcripción de los genes. A este respecto, un reciente estudio (8) nos muestra como el ejercicio físico pueda retrasar la aparición de diabetes al aumentar la expresión de genes implicados en la oxidación del músculo y la regulación de la glucosa. Barres et al., (2012) [8], estudiaron los efectos del ejercicio agudos sobre el epigenoma, mostrándose cambios importantes en genes como el PGC-1ɑ, PDK-4, PPAR-ɣ entre otros.

-Modificaciones en la expresión génica en un período corto de tiempo, para producir cambios en el nivel o en la actividad de las diferentes proteínas [3].

Uno de los cambios producto de la inactividad física es la pérdida de fuerza y masa muscular (algo crucial y que proporcionan al músculo un nuevo y fundamental rol que quizás nunca debimos obviar. El sedentarismo, de hecho, se acompaña de atrofia muscular, lo que sugiere un origen evolutivo de los genes que responden a la actividad o inactividad física aumentando o disminuyendo la expresión de las proteínas musculares), menor capacidad metabólica, aumento de la resistencia a la insulina, menor capacidad para mantener la homeostasis celular para una carga de trabajo determinada, menor vasodilatación periférica y menor rendimiento cardíaco, pérdida de densidad mineral ósea con mayor riesgo de osteoporosis, etc [4,5,6,7].

Autores como Booth [2], denotan como el genoma del ser humano no encuentra una expresión adecuada en un ambiente ausente de una intensa actividad física.

De esta forma, la adaptación al medio (un medio por otro lado mucho más inestable e incierto) y la intensa actividad física ha ido creando a lo largo de cientos de miles de años un ambiente que ha condicionado la expresión del genoma humano. Si es ampliamente aceptado que la pérdida de función silencia genes, la inactividad tendría un efecto similar. En este sentido, puede que el sedentarismo provocara una alteración en la expresión normal del gen, lo que produciría un modelo de expresión proteica que se acerca a lo que denomina umbral de significación fisiológica (superar este umbral supondría la predisposición a la enfermedad) [2].

En torno a esta interesante línea argumental se han ido desarrollando importantes líneas de investigación en genética, biología molecular, etc., que nos han ido “mostrando” caminos sobre los que construir una alternativa a la realidad socio-cultural y ambiental de nuestro siglo y que exigiría cierta reflexión en torno a la importancia capital del “adecuado” ejercicio físico para lograr una situación más favorable para nuestro genoma.

Es por ello, que en esta ocasión intentaremos abordar la importancia del ejercicio físico como parte de ese “medicamento o vacuna” (como intervención preventiva o que acompaña a todo tratamiento determinado por el máximo responsable, el médico, y cuyo margen de acción sobrepasa, lamentablemente, el ámbito de la consulta o el centro médico, la capacidad de la administración –y sobre los que quizás dicha administración debería prestar más atención-) frente a muchas de estas enfermedades crónicas modernas.

Actualmente se conoce de forma bastante precisa la relación inversa existente entre ejercicio físico y muchas de las enfermedades que afecta a las sociedades modernas de nuestro siglo. En un interesante trabajo de dos de los investigadores más prestigiosos, como son Pedersen & Saltin (2006) podemos observar un nivel de evidencia importante de tipo A sobre el valor potencial del ejercicio físico en la prevención de gran número de patologías. Al igual que un alto nivel de evidencia respecto a la capacidad del ejercicio físico para evitar la sintomatología y cronicidad de todas estas patologías, además del lógico valor para la mejora de la condición física y la calidad de vida en sujetos sanos y enfermos.

En esta revisión, que reporta importantes datos y consideraciones a tener en cuenta, algunas cuestiones pueden plantearse:

-Existen algunos posibles matices a considerar respecto a algunas patologías y que podrían proporcionar una adecuada, correcta y con criterio prescripción de ejercicio un valor potencial aún mayor al descrito. Tal es el caso de la influencia del ejercicio físico a nivel de prevención en patologías osteo-articulares (que merecería un punto y aparte, que seguramente trataremos en una entrada específica).

-Existen algunas limitaciones para poder llegar a consensos, no tanto en la prescripción inicial de ejercicio en base al conocimiento actual de la dosis-respuesta, sino igualmente respecto a los criterios para su progresión. Ello tiene gran parte de sus limitaciones en la escasa unanimidad de criterios en torno a la definición y adecuado control de muchas de esas variables en los procesos operativos de diseño de programas y prescripción de ejercicio.

Es necesario considerar que el profesional del ejercicio atienda a la investigación emergente de diversas áreas, a la interacción e integración con el médico y a un profundo conocimiento de la neuro-fisiología para desarrollar adecuadamente el rol de agente promotor y responsable de la salud.

En este blog iremos tratando algunas de estas cuestiones y planteándolas desde una perspectiva de aplicación práctica para el especialista en ejercicio.

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Referencias bibliográficas

1. Darwin CH. El origen de las especies. EDAF. 2010

2. Booth, FW.; Chakravarthy, MV.; Gordon, SE.; Spangenburg, EE.: Waging war on physical inactivity: using modern molecular ammunition against an ancient enemy. J Appl Physiol. 2002; 93 (1): 3 – 30

3. Booth, FW.; Lees, SJ. Fundamental questions about genes, inactivity, and chronic diseases. Physiol Genomics. 2007 Jan 17; 28(2): 146-57

4. Petersen, KF.; Befroy, D.; Dufour, S.; Dziura, J.; Ariyan, C.; Rothman, DL.; DiPietro, L.; Cline, GW.; Shulman, GI. Mitochondrial dysfunction in the elderly: possible role in insulin resistance. Science. 2003; 300(5622): 1140-1142

5. Febbraio, MA.; Steensberg, A.; Fischer, CP.; Keller, C.; Hiscock, N.; Pedersen, BK. IL-6 activates HSP72 gene expression in human skeletal muscle. Biochem Biophys Res Commun. 2002; 296(5): 1264-1266

6. García-Roves, PM.; Han, DH.; Song, Z.; Jones, TE.; Hucker, KA.Holloszy, JO. Prevention of glycogen supercompensation prolongs the increase in muscle GLUT4 after exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003; 285(4): 729-736.

7. Morrison, PR.; Montgomery, JA.; Wong, TS.; Booth, FW.Cytochrome c protein-synthesis rates and mRNA contents during atrophy and recovery in skeletal muscle. Biochem J. 1987; 241(1): 257-263

8. Barres Roman et al. Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle. Cell Metabolic 2012; 15, 405-411