Resumen
Tanto el tiempo de recuperación de la oxigenación muscular posterior al ejercicio y la fuerza muscular disminuyen con el envejecimiento. Aunque se ha demostrado que el consumo de remolacha mejora la oxigenación muscular y el rendimiento del ejercicio en adultos, estos efectos en los ancianos no se han abordado. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de un gel a base de remolacha (BG) en el músculo o2 La saturación, el volumen de sangre (THB) y la resistencia a la empuñadura en los ancianos en respuesta al ejercicio de empuñadura. En un diseño de doble ciego cruzado aleatorizado, doce sujetos más antiguos consumieron BG (100 g de gel a base de remolacha que contiene ~ 12 mmol de nitrato) o PLA (100 g de nitrato de gel con nitrato agotado). Los sujetos realizaron un ejercicio de empuñadura rítmica que consistió en un conjunto de 1 minuto al 30% de la contracción voluntaria máxima (MVC) de cada sujeto, seguido de una recuperación de 1 minuto. Los parámetros de oxigenación muscular y THB se monitorearon continuamente mediante la espectroscopía de infrarrojo cercano. MVC se evaluó al inicio, inmediatamente después del ejercicio, y 30 minutos después. El músculo O2 La tasa de reaturación durante la recuperación del ejercicio fue mayor en el BG en comparación con la condición PLA (1.43 ± 0.77 frente a 1.02 ± 0.48%.s.-1; PAG <0.05). Se observó un aumento significativo en THB durante la recuperación del ejercicio (10.25 ± 5.47 vs 6.72 ± 4.55 μm; PAG <0.05) y se observó una reducción significativa de la disminución de la resistencia a la mano 30 minutos después del ejercicio en BG (- 0.24 ± 0.18 vs- 0.39 ± 0.20 N; PAG <0.05). En resumen, una dosis única de un gel a base de remolacha acelera el músculo O2 La resaturación, aumenta el volumen de sangre y mejora la recuperación de la resistencia a la empuñadura después del ejercicio de empuñadura en adultos mayores.
Introducción
El envejecimiento causa numerosos cambios en el sistema cardiovascular, incluido el aumento de la resistencia periférica total y la disfunción endotelial vascular, que se ha asociado con la biodisponibilidad reducida del óxido nítrico (NO) (1). Dado que no puede influir en O2 Utilización de las células, esto sugiere que o2 La entrega al músculo que trabaja durante el ejercicio puede verse comprometida en los ancianos.
Músculo O2 saturación (SMO2) medido por espectroscopía de infrarrojo cercano refleja el equilibrio entre el músculo o2 Entrega y músculo O2 utilización durante el ejercicio y/o durante el tiempo de recuperación después del ejercicio (2). Tiempo de recuperación del músculo O2 La resaturación después de la finalización del ejercicio se ha utilizado como un índice de músculo deficiente o2 Entrega en relación con el músculo O2 demanda (3,4). Kutsuzawa et al. (3) demostraron que la tasa de recuperación del músculo o2 La resaturación después del ejercicio de empuñadura submáxima se retrasó con una mayor edad. Ichimura et al. (4) demostraron que el tiempo de recuperación medio de hemoglobina/mioglobina oxigenada estaba significativamente relacionado con la edad, ya que era mayor en los sujetos de edad avanzada que en los sujetos de mediana edad. Estos datos sugieren que la prolongación relacionada con la edad en el tiempo de recuperación del músculo o2 La resaturación refleja la disminución relacionada con la edad en la función muscular, que depende de O2 entrega a músculos que trabajan.
Recientemente, el consumo de remolacha, un alimento rico en nitrato, ha ganado popularidad en la literatura científica debido al posible efecto del nitrato presente en este alimento para promover no bioconversión (5,6). Además, se ha demostrado que el consumo de remolacha a corto plazo mejora el estado de oxigenación muscular durante el ejercicio moderado a severo en adultos sanos (7,8,9,10). Si el consumo de remolacha tiene la capacidad de aumentar el músculo o2 entrega y/o aumentar la capacidad del músculo para extraer o utilizar O2 en adultos mayores no se ha determinado. Por esta razón, el objetivo del presente trabajo era evaluar si el gel nutricional basado en la remolacha rico en nitrato promueve los cambios en el SMO2 Parámetros, volumen de sangre y fuerza muscular del antebrazo después de la finalización de un protocolo de ejercicio de empuñadura. También se abordó el análisis de nitrato urinario y nitrito. Presumimos que una dosis única del gel de remolacha rico en nitrato en la dieta daría como resultado un aumento de la bioconversión y, en consecuencia, promovería aumentos en la oxigenación muscular, el volumen sanguíneo y la resistencia al antebrazo después del ejercicio de la mano en los ancianos.
Materiales y métodos
Participantes
Ciento veinte individuos fueron reclutados a través de anuncios en volantes y anuncios durante eventos comunitarios en el Centro Familiar de los Ancianos en Macaé, Río de Janeiro, Brasil. Veintiséis individuos de edad avanzada eran elegibles para participar en el estudio y doce completaron todos los procedimientos experimentales (Fig. 1). Se realizó un análisis de potencia a priori (G*Power v. 3.0.1) para una prueba F (medidas repetidas, dentro de la interacción entre dos puntos de tiempo). Sobre la base de un poder estadístico (1 – β) de 0.80, un tamaño de efecto moderadamente grande (0.5) y un nivel general de importancia de 0.05, al menos 12 participantes fueron necesarios para detectar una diferencia estadística. Los criterios de exclusión incluyeron personas que envejecen <65 años, fumar, alergia a la remolacha, falta de voluntad para evitar productos de remolacha durante todo el estudio, enfermedad hepática y renal, diabetes y/o enfermo de forma aguda. Todos los participantes elegibles fueron completamente informados sobre la naturaleza y el propósito de la investigación y proporcionaron consentimiento por escrito para participar. Todos los procedimientos experimentales se realizaron de acuerdo con los estándares éticos de la Declaración de Helsinki y aprobados por el Comité de Ética Institucional y el ensayo se registró en ClinicalTrials.gov (NCT02772900).
Diseño de estudio
El estudio se realizó en una forma aleatoria, doble ciego, cruzada y controlada con placebo realizado de abril de 2016 a enero de 2017. Todos los participantes informaron al laboratorio en tres ocasiones, con al menos un intervalo de 1 semana entre visitas. La primera visita se utilizó para explicar los procedimientos experimentales y recopilar datos clínicos y antropométricos, así como para garantizar la familiaridad con el protocolo de ejercicio de empuñadura. En la segunda y tercera visitas, se dibujaron muestras de orina al inicio (T0) después de un período de descanso de 10 minutos de descanso tranquilo. Posteriormente, los sujetos se dividieron aleatoriamente en un gel nutricional basado en remolacha (BG) o un gel de control de nitrato (PLA). Las mediciones de NIRS en respuesta al protocolo de ejercicio de empuñadura comenzaron aproximadamente 150 minutos después de la intervención nutricional (T150) y duraron aproximadamente 10 minutos. Las muestras de orina se extrajeron nuevamente en T90, T150 y T180 después de la intervención nutricional (Fig. 2). Las tres visitas se realizaron entre las 07:00 y las 12:00 a.m., los participantes recibieron instrucciones de ayunar durante al menos 8 horas antes de cada visita, restringir el agua mineral carbonatada, evitar la ingesta de alimentos ricos en nitrato y nitrito, y no usar ningún enjuague bucal.
Intervención nutricional
Todos los sujetos se administraron por vía oral, ya sea 100 g de un gel nutricional basado en remolacha (BG) o un gel (PLA) con nitrato (PLA) en formas idénticas de manera doble ciego y aleatorizado. Después de 5 minutos de consumo completo del gel, se proporcionaron 400 ml de agua desionizada al sujeto para eliminar cualquier gel residual en la boca. El contenido de nitrato de BG y PLA consumido por los sujetos del presente estudio fue de 12.2 ± 0.18 y 0.02 ± 0.02 mmol/100 g, respectivamente. El BG y el PLA se prepararon en nuestro laboratorio de acuerdo con los procedimientos Oliveira et al. (11) y Morgado et al. (12). Brevemente, para producir 100 g del gel a base de remolacha, ~ 16.2 g del polvo de remolacha se mezcló con ~ 80 ml de BJ, ~ 2.8 g de carboximetilcelulosa y ~ 1 ml de sabor a naranja artificial, y se mezcló hasta que obtuvo la consistencia de un gel. Estos pasos duran aproximadamente ~ 30 min. Para la producción de gel con nitrato, hubo un tiempo de preparación adicional de tres horas para la eliminación de nitrato de remolacha. Hemos elegido utilizar un producto de gel basado en la remolacha en el presente estudio, ya que es probable que la consistencia del gel basado en la remolacha aumente la cantidad de tiempo y el contacto bucal asociado con la ingesta de nitrato, lo que puede aumentar la capacidad de la nitrato presente en la remolacha para reducirse a la nitrite en la cavidad oral por la acción enzimática de la reducción de nitrato de nitrato.
Análisis de nitrito urinario y nitrato
Los análisis de nitrito y nitrato en orina se realizaron como se describió previamente por Croitoru (13), utilizando un sistema de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). El nitrito es un producto final metabólico derivado de la oxidación del NO y se usó en el presente estudio como un indicador de no bioconversión/biodisponibilidad (6). Las mediciones se realizaron en T0, T90, T150 y T180. Se usaron nitrito de sodio y nitrato para la cuantificación, y los resultados se expresaron como mmol.mmol-1 creatinina para nitrato y μmol.mmol-1 Creatinina para nitrito. El día anterior a cada visita, los participantes recibieron instrucciones de evitar alimentos ricos en nitrato y nitrito en su dieta.
Oxigenación muscular y mediciones de volumen sanguíneo
Antebrazo Smo2 Del músculo flexor (flexor radial carpi) del antebrazo dominante de cada sujeto se monitoreó continuamente utilizando un dispositivo NIRS portátil disponible comercialmente (Portamon, Artinis, Sistemas Médicos). Los NIR portátiles tenían 3 transmisores y un receptor. Para la congruencia en la profundidad de medición, se usó la distancia entre optodos de 35 mM para un análisis posterior de los cambios de concentración en la oxihaemoglobina (O2Hb) y desoxyhemoglobin (HHB). Este dispositivo es un sistema de onda continua de 2 longitud de onda, que utiliza simultáneamente la ley modificada de la cerveza-lambert y los métodos de espectroscopía (SRS) (SRS) modificado14). El dispositivo NIRS portátil se colocó en la piel, sobre el músculo del antebrazo dominante, exactamente 5 cm distal del epicondilo medial de los humanos. El grosor de la piel del antebrazo (9.0 ± 8.7 mm) de cada sujeto fue menor que la profundidad de penetración (aproximadamente 15 mm) del dispositivo NIRS portátil que es la mitad de la distancia entre optodos (35 mm), asegurando que se registraron mediciones desde el tejido muscular del antebrazo (((15). La medición del grosor de la piel se basó en el antebrazo proximal, en el aspecto anteromedial de los músculos flexores del antebrazo, aproximadamente 5 cm distal del epicondilo medial de los humecos. El pliegue de la piel se elevó verticalmente con el pulgar y el dedo índice de la mano izquierda y el pliegue de la piel del antebrazo se midió usando un calibrador de lange de piel. Para asegurar la sonda de la piel y minimizar el movimiento durante el ejercicio, se envolvió un vendaje elástico alrededor del antebrazo del sujeto. La envoltura también ayudó a minimizar la posibilidad de que la luz extraña pueda influir en la señal. Durante todas las pruebas, el sistema NIRS se conectó a una computadora personal a través de Bluetooth para la adquisición de datos (10Hz), conversión analógica a digital y el análisis posterior de los datos sin procesar (es decir, no se utilizó ningún filtro) utilizando software nativo (Oxysoft Version 2.1.6; Systems Medical de Artinis). El software calcula los cambios en la absorción de la luz en las diferentes longitudes de onda (750 y 850 nm) y los convierte en concentraciones relativas de O2Hb y HHB utilizando la ley de Lambert modificada para corregir la dispersión de la luz dentro del tejido. Se usó un valor fijo de 4 para el factor de longitud de ruta diferencial (DPF) para calcular los cambios de diferencia absoluta (16,17). El volumen de sangre (THB) se calculó como o2HB + HHB y SMO2 se calculó como (o2Hb/thb)*100 utilizando el método de espectroscopía resuelto espacialmente (18,19).
Se consideraron los siguientes parámetros NIRS para el análisis estadístico: 1) Smo2 y THB al inicio (pre), 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50 y 60 segundos de recuperación de ejercicio y ejercicio. FMO2 y se informaron THB como cambios desde el inicio (30 s antes del ejercicio) y cada vez …
