Resumen
Objetivos
El entrenamiento de resistencia (RT) es una estrategia prometedora para retardar o prevenir el deterioro cognitivo fluido durante el envejecimiento. Sin embargo, los efectos de los programas de RT específicos de fuerza han recibido poca atención. El propósito de este ensayo clínico de prueba de concepto de un solo grupo fue determinar si un programa de entrenamiento de fuerza (ST) de 12 semanas podría mejorar la cognición fluida en adultos mayores sanos de 60 a 80 años de edad, y explorar los cambios fisiológicos y psicológicos concomitantes.
Métodos
Veinte participantes (69,1 ± 5,8 años, 14 mujeres) completaron este estudio sin abandonos ni eventos adversos graves. Las evaluaciones iniciales se completaron antes de un período de control inicial de 12 semanas, luego los participantes fueron evaluados nuevamente antes de la intervención y después de la intervención ST de 12 semanas. Se administraron la batería de cognición NIH Toolbox y medidas físicas y psicológicas estándar en los tres momentos. Durante las 36 sesiones de ST periodizado (3 sesiones por semana), los participantes fueron supervisados por un especialista en ejercicio y desafiados mediante una progresión de carga autorreguladora.
Resultados
La confiabilidad test-retest durante el período de control fue buena para la cognición fluida y excelente para la cognición cristalizada. Las puntuaciones compuestas de líquidos aumentaron significativamente antes y después de la intervención (8,2 ± 6,1%, p < 0,01, d = 1,27), mientras que las puntuaciones compuestas cristalizadas no (-0,5 ± 2,8%, p = 0,46, d = -0,34). También mejoró significativamente el rendimiento en instrumentos de fluidos individuales, incluida la función ejecutiva, la atención, la memoria de trabajo y la velocidad de procesamiento. Sorprendentemente, los cambios en las puntuaciones compuestas de líquidos tuvieron pequeñas correlaciones negativas con los cambios en la fuerza muscular y la calidad del sueño, pero una pequeña correlación positiva con los cambios en la potencia muscular.
Conclusiones
Por lo tanto, se pueden lograr mejoras en la cognición fluida de manera segura en adultos mayores utilizando un programa de ST de alta intensidad de 12 semanas, pero se necesitan más estudios controlados para confirmar estos hallazgos. Además, la relación con otros beneficios fisiológicos y psicológicos generalizados sigue sin estar clara.
Introducción
Los adultos mayores experimentan naturalmente una disminución en la cognición fluida, la capacidad de procesar información, resolver problemas novedosos y codificar nuevos recuerdos.1). La tasa de disminución de líquidos está relacionada con la integridad neurobiológica y los trastornos neurológicos que pueden interferir con la vida independiente (2). Sin embargo, niveles más altos de actividad física reducen la tasa de deterioro cognitivo y el riesgo de demencia (3), y las intervenciones de ejercicio tienen beneficios cognitivos bien documentados (4). El entrenamiento de resistencia (RT) es una de esas formas de ejercicio. Un metanálisis reciente informó efectos positivos (d = 0,71) de las intervenciones de RT en las puntuaciones compuestas de cognición (5).
Las intervenciones de RT pueden variar en sus parámetros de entrenamiento: selección de ejercicios, intensidad (carga), volumen (series y repeticiones), frecuencia y períodos de descanso. La mayoría de los estudios previos de RT para la cognición en adultos mayores sanos involucraron circuitos de baja intensidad y alto volumen.6–8) o levantamiento de pesas hipertrófico de intensidad moderada/volumen moderado más tradicional (9–14). Si bien las mejoras en la cognición fluida global y la función ejecutiva parecen estar parcialmente mediadas por aumentos en la fuerza muscular (15,16), no está claro si esta relación se mantiene con un programa de RT de fuerza específica. Saber que un programa de entrenamiento de fuerza periodizado (ST) de alta intensidad puede maximizar las ganancias en fuerza muscular (17,18), se justifica una investigación para la mejora cognitiva.
Otros beneficios pleiotrópicos de la RT se observan comúnmente en resultados fisiológicos y psicológicos que están epidemiológicamente relacionados con la cognición.19). Los efectos más conocidos son el aumento de la capacidad física y la protección contra la sarcopenia (20,21), pero las mejoras también son notables en medidas de composición corporal, estado de ánimo, calidad del sueño y salud cardiovascular (22–24). Estos factores pueden ayudarnos a comprender cómo surge la mejora cognitiva. Incluso con asociaciones pequeñas, puede haber efectos acumulativos de cada factor subyacente.
El propósito de este estudio de prueba de concepto fue estimar los efectos de la ST de alta intensidad sobre la cognición fluida en adultos mayores sanos y explorar posibles relaciones con cambios físicos y psicológicos concomitantes. El diseño pre-post de un solo brazo con período de control inicial nos permitió abordar la practicidad, manteniendo al mismo tiempo un marco de prueba de concepto exhaustivo (25). Si bien se han utilizado varias evaluaciones cognitivas (5), elegimos la Caja de herramientas NIH® Cognition Battery (NIHTB-CB) como un conjunto estandarizado de herramientas de evaluación integrales (26). El NIHTB-CB ha sido normado y validado en participantes de 3 a 85 años y garantiza que los métodos y resultados de evaluación se puedan utilizar para realizar comparaciones entre estudios existentes y futuros (27). Nuestra hipótesis es que un programa de ST de 12 semanas realizado 3 días por semana podría mejorar la cognición fluida en adultos mayores sanos. Como análisis exploratorio, se analizaron los beneficios generalizados de la ST en busca de posibles asociaciones con cambios cognitivos.
Métodos
Participantes y diseño del estudio.
Utilizando un diseño pre-post de un solo brazo, se compararon los efectos de una intervención ST de 12 semanas sobre la cognición fluida con los de un período de control inicial. Por lo tanto, los participantes sirvieron como sus propios controles y completaron todas las evaluaciones en tres momentos: línea de base, preintervención y postintervención. Todos los períodos de control tuvieron lugar antes de la intervención ST para garantizar que los resultados no se vieran confundidos por los efectos del desentrenamiento o los beneficios cognitivos a largo plazo (12). Además, un período de control de igual duración que la intervención permitió comparaciones estadísticas directas entre sujetos. Se pidió a los participantes que no cambiaran sus hábitos alimentarios o de ejercicio fuera del estudio y se les animó a continuar con sus actividades normales.
Todos los procedimientos de este ensayo clínico de un solo grupo se realizaron en el Campus de Ciencias de la Salud de la Universidad del Sur de California (USC, Los Ángeles, CA). Este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión de Ciencias de la Salud de la USC y registrado en ClinicalTrials.gov (ID: NCT03982550). El registro de ensayos clínicos se realizó de forma retrospectiva debido a problemas técnicos con la cuenta. Todos los ensayos futuros se registrarán de forma prospectiva. En la siguiente figura se muestra un diagrama de flujo del reclutamiento y las pruebas de participantes. Figura 1. El reclutamiento se llevó a cabo entre julio de 2018 y mayo de 2019. Las estrategias incluyeron la derivación de los participantes y la distribución de folletos, siempre que fuera posible, con un anuncio público (por ejemplo, al final de una clase en el centro local para personas mayores). El Campus de Ciencias de la Salud de la USC está aproximadamente a 5 millas de áreas residenciales/comerciales, que brindan acceso a gimnasios, clubes de campo y centros para personas mayores. Sólo los investigadores (que indicaron su asociación con el estudio y la USC) discutieron los detalles del estudio con los participantes potenciales (incluidos los requisitos de tiempo, los protocolos de capacitación y las medidas de resultado) y preguntaron sobre el posible interés.
Se evaluó la elegibilidad de 72 participantes potenciales. Los 20 participantes que se incluyeron en este estudio completaron la cantidad requerida de sesiones de capacitación (>90%) y todas las evaluaciones al inicio, antes y después de la intervención. No hubo abandonos de participantes ni eventos adversos graves.
Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes potenciales evaluados para determinar su elegibilidad. Las consideraciones principales para los criterios de inclusión/exclusión fueron garantizar que los participantes estuvieran sanos, interesados y disponibles para participar, sin ninguna contraindicación para la ST. Además, los participantes debían cumplir los siguientes criterios: 60 a 80 años de edad; vivir de forma independiente (sin necesidad de ayuda); responder ‘NO’ a todas las preguntas del Cuestionario de preparación para la actividad física (PAR-Q) o recibir autorización médica de un médico; cognitivamente sano (puntuación de 24 o más en el Mini Examen del Estado Mental); no tener antecedentes conocidos de enfermedad neurológica, infarto cerebral o lesión cerebral traumática; no tener diabetes tipo 1 o tipo 2 conocida; y no informe haber realizado ejercicios de RT intensos (es decir, “usar una resistencia lo suficientemente pesada como para no poder levantar más de 15 veces en una serie”) en los últimos 6 meses.
Para confirmar primero los efectos sobre la cognición fluida, calculamos un tamaño de muestra preliminar de 18 en un análisis de poder a priori. Utilizamos un tamaño del efecto del metanálisis de la RT sobre la cognición fluida, d = 0,71 (5), alfa de 0,05, potencia de 0,80 y diseño pre-post intrasujetos. Representamos una tasa de deserción anticipada del 10%. Los 20 participantes (Tabla 1) que se incluyeron en el estudio completaron el número requerido de sesiones de entrenamiento (>90%) y todas las evaluaciones al inicio, antes y después de la intervención. El último participante terminó las pruebas posteriores a la intervención en diciembre de 2019. No hubo abandonos de participantes ni eventos adversos graves.
Intervención de entrenamiento de resistencia
Los participantes realizaron un programa ST periodizado y progresivo que enfatizaba el desarrollo de la fuerza de todo el cuerpo mediante ejercicios basados en máquinas. Las 36 sesiones de entrenamiento (3 días por semana) se realizaron en el Centro de Investigación del Ejercicio Clínico de la USC, fueron supervisadas por un especialista en ejercicio y duraron aproximadamente una hora. A lo largo del programa, el volumen disminuyó linealmente y la intensidad aumentó linealmente (Tabla 2). El mesociclo I (semanas 1 a 4) fue diseñado para que la hipertrofia muscular desarrolle una base para un entrenamiento más intenso en fases posteriores. Los mesociclos II (semanas 5 a 8) y III (semanas 9 a 12) fueron diseñados para promover el aumento de fuerza. Las sesiones de entrenamiento alternaron entre el enfoque de la parte inferior del cuerpo (press de piernas, extensión de piernas, curl de piernas) y el enfoque de la parte superior del cuerpo (press de pecho, jalones laterales, remo sentado y press de hombros sentado).
Estos parámetros se eligieron para maximizar el rendimiento en pruebas de 4 a 6 repeticiones máximas (RM) posteriores a la intervención, de acuerdo con el principio de especificidad (18). Las cargas de entrenamiento se progresaron individualmente de manera segura y efectiva para provocar las mayores adaptaciones neuromusculares inducidas por el entrenamiento.28). Debido a que los adultos mayores responden a los estímulos de entrenamiento a diferentes ritmos, se utilizó la progresión autorreguladora (29). Si bien las series y repeticiones se fijaron para cada semana, la autorregulación supervisada permitió a los participantes progresar cargas a su propio ritmo en función del rendimiento máximo en la última serie de cada ejercicio.
En caso de que un participante se perdiera una sesión de entrenamiento durante la intervención de 12 semanas, podría completar las sesiones perdidas durante un período de reserva de 2 semanas. Durante este período se permitieron un máximo de 6 sesiones (3 por semana). Todos los procedimientos del estudio posterior a la intervención se realizaron al menos 48 horas después de la última sesión de entrenamiento y dentro de las 2 semanas.
Medidas de resultado primarias: función cognitiva
Todas las evaluaciones cognitivas fueron administradas por el mismo investigador capacitado (TRM) utilizando la aplicación NIHTB-CB (Versión 1.21) en un iPad Pro de 10,5 pulgadas (Apple, Cupertino, CA). El NIHTB-CB tiene siete instrumentos individuales: prueba de flanco, prueba de memoria de secuencia de imágenes, prueba de memoria de trabajo de clasificación de listas, prueba de clasificación de tarjetas de cambio dimensional, prueba de comparación de patrones, prueba de vocabulario de imágenes y prueba de reconocimiento de lectura oral, que evalúan los siguientes subdominios cognitivos: control inhibidor y atención, memoria episódica, memoria de trabajo, función ejecutiva y velocidad de procesamiento para cognición fluida y vocabulario y reconocimiento de lectura para…
