Resumen
La creatina quinasa (CK) es un marcador para el daño de las células musculares con potencial limitado como marcador para la carga de entrenamiento en el entrenamiento de fuerza. Estudios de ejercicios recientes identificaron el ADN libre de células (ADNc) como un marcador para la inflamación aséptica y el daño celular. Aquí nos atendimos en un estudio piloto de los efectos agudos durante el ejercicio de fuerza y los efectos crónicos del entrenamiento de fuerza regular sobre las concentraciones de ADNc durante un período de cuatro semanas en tres grupos de entrenamiento que aplican entrenamiento de conservación (TC) al 60% del 1 de repetición máxima de repetición, capacitación de repetición de alta intensidad (HT) al 90% del máximo de 1 repetición y el entrenamiento diferencial (DT) al 60% del 1 de repetición de 1 repetición de 1 repetición. Las muestras de EDTA-Plasma se recolectaron antes de cada sesión de entrenamiento, y el primer y último día de entrenamiento repetidamente después de cada conjunto de ejercicios. El ADNc aumentó significativamente en 1.62 veces (media (± DE) antes del primer ejercicio: 8.31 (2.84) ng/ml, después del último ejercicio 13.48 (4.12) ng/ml) en todos los grupos dentro de una sola sesión de entrenamiento (p <0.001). El aumento fue 1.77 veces mayor (media (± DE) antes del primer ejercicio: 12.23 (6.29) ng/ml, después del último ejercicio 17.73 (11.24) ng/ml) en HT en comparación con CT (media (± SD) antes del primer ejercicio: 6.79 (1.28) ng/ml, después del último ejercicio 10.05 (2.89) ng/ml) (p = p = p = 01). El análisis del tamaño del ADN sugirió una liberación predominante de fragmentos de ADN mononucleosómicos cortos en el entorno de ejercicio agudo, mientras que detectamos un aumento de fragmentos de ADNc polinucleosómicos en reposo antes de la sesión de entrenamiento solo en el día dos con un retorno posterior a la línea base (p <0.001). En contraste, los procedimientos de capacitación no causaron ninguna alteración en CK. Nuestros resultados sugieren que durante el ejercicio de fuerza se libera ADNc de fragmentos cortos, lo que refleja una respuesta inflamatoria rápida y aséptica, mientras que la elevación de fragmentos más largos al inicio del día dos parecía reflejar un daño celular leve debido a un nuevo régimen de entrenamiento. Discutimos críticamente las implicaciones de nuestros hallazgos para futuras evaluaciones de CFDNA como un marcador para la carga de entrenamiento en el entrenamiento de fuerza.
Introducción
El papel del ADN libre de células circulante (CFDNA) como marcador biológico en el plasma sanguíneo ha ganado más interés en diversas disciplinas biomédicas y fisiología del ejercicio (1–5). Mientras que el papel del ADNc en condiciones patológicas como el cáncer (6), sepsis (7) o accidente cerebrovascular (8) se ha estudiado intensamente, todavía hay poco conocimiento sobre la influencia de los episodios de ejercicio agudo y los regímenes de ejercicio crónico en la concentración de ADNmt. Los niveles de CFDNA ya se han investigado en medio y ultra maratones (3), levantamiento de pesas (9), correr en cinta de correr a largo plazo (10), pruebas de cinta de correr incrementales (1,11), ejercicios de remo (5) y ejercicios intensivos de ciclismo (2,12) con un aumento pronunciado en el ADNc directamente después del cese del ejercicio. En la mayoría de los estudios, los niveles de CFDNA volvieron a los niveles de referencia dentro de las dos horas posteriores a la recuperación (1–5,9–11) y solo después de que los niveles de ADNc de ultra maratón permanecieron elevados durante hasta 24 h (3).
Actualmente, solo un estudio analizó el efecto agudo del levantamiento de peso pesado en los niveles de ADNc (9). Un solo combate de entrenamiento de fuerza de alta intensidad condujo a un aumento de los niveles de ADNc y causó más inflamación y/o daño muscular que el ejercicio aeróbico (9). En otro estudio, varias semanas de entrenamiento de resistencia de alta intensidad condujeron a elevaciones crónicas de concentraciones basales de ADNc que sugiere que el ADNc podría usarse como un marcador sensible para el daño celular inducido por el ejercicio y la inflamación después del entrenamiento de resistencia y para el diagnóstico de sobreentrenamiento (13). Por lo tanto, el ADNc no solo puede servir como marcador para las afecciones relacionadas con la enfermedad, sino que también puede tener potencial como biomarcador de ejercicios. La ventaja del ADNc en comparación con la creatina quinasa podría ser una respuesta más rápida después del ejercicio, ya que las elevaciones de los niveles de ADNc se producen en cuestión de minutos. Además, las concentraciones de ADNc se pueden medir de manera menos invasiva a partir de muestras de sangre capilar recolectadas de la punta de los dedos en comparación con las muestras de sangre venosa (14). Además, podemos diferenciar entre los niveles de ADNc de CFDNA mononucleosomal y polinucleosómico utilizando un QPCR directo, establecido como un procedimiento simple, económico y sensible para la cuantificación de las concentraciones de ADNc de plasma (14). Hasta la fecha, ningún estudio analizó el impacto del entrenamiento de fuerza en las concentraciones de tamaños de fragmento de cfDNA en sangre capilar durante el ejercicio y en reposo en el transcurso de una sesión de entrenamiento.
Por lo tanto, el objetivo de nuestro estudio piloto fue investigar los efectos agudos durante los ejercicios de fuerza y los efectos crónicos del entrenamiento de fuerza regular sobre las concentraciones de ADNc durante un período de cuatro semanas en los siguientes grupos de entrenamiento: el grupo de entrenamiento de conservación (CT), el grupo de entrenamiento de repetición de alta intensidad (HT) y el grupo de entrenamiento diferencial (DT). La TC comenzó con un ejercicio de repetición de baja intensidad del 60% de su máximo de repetición (1RM) y el HT comenzó con un ejercicio tradicional de repetición de alta intensidad bajo de 90% 1RM. Las indicaciones sistemáticas para el procedimiento en el grupo de entrenamiento diferencial (DT) fueron las variaciones de las condiciones iniciales y/o finales de un movimiento, el cambio de variables, cambiando el curso de tiempo de un movimiento con respecto a la duración y el ritmo relativo y absoluto (15). Estas tres posibilidades generales de variación se pueden aplicar a cada articulación para producir variaciones en el ángulo, la velocidad angular articular y la aceleración angular articular (15). Hegen et al. Mostraron resultados positivos para el enfoque de aprendizaje diferencial (DL) aplicado al entrenamiento de fuerza en la sentadilla en la sentadilla. (16). Por lo tanto, la variabilidad del movimiento debe eliminar la reducción de la carga. De hecho, este estilo de entrenamiento produce una carga de fuerza máxima por el movimiento de la barra (15,17).
Además, analizamos la liberación de tamaños de fragmentos de ADN durante el ejercicio agudo y en reposo en el entorno de ejercicio crónico. Se tomaron muestras de plasma de sangre capilar de dieciséis sujetos masculinos antes de cada sesión de entrenamiento y en el primer y último día de entrenamiento repetidamente después de cada set. Además, las muestras de sangre venosa se tomaron 3 veces a la semana antes de hacer ejercicio para medir los niveles de CK. Este estudio piloto fue diseñado como un estudio de viabilidad que prueba la capacidad del ADNc para reaccionar sobre los episodios agudos de ejercicio, así como un régimen de ejercicio de fuerza regular.
Material y métodos
Aprobación ética
Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité de Ética Humana de Renania-Palatinado y conformados con los estándares de la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial. Todos los sujetos fueron informados por vía oral y en forma escrita sobre los procedimientos y el objetivo del estudio y dieron su consentimiento por escrito para participar.
Sujetos
Un total de 16 sujetos masculinos que realizaron entrenamiento de fuerza regular durante al menos seis meses participaron en un estudio controlado durante un período de cuatro semanas. Se eligieron sujetos capacitados para minimizar la influencia de los procesos de aprendizaje coordinativo en el comienzo temprano de la adaptación. Las mujeres no fueron incluidas para minimizar otra influencia hormonal (18). Se asignaron seis sujetos a CT y cinco sujetos fueron asignados a HT y DT, respectivamente. HT Aplicados entrenamientos de fuerza máxima estándar (17) mientras que DT aplicó una configuración de entrenamiento de fuerza diferencial y CT un entrenamiento de conservación (16). Después de analizar el resultado previo a la prueba de su máximo de repetición (1RM), asignamos a los dieciséis sujetos al grupo CT, DT o HT para paralelizar a los grupos y minimizar cualquier efecto secundario con respecto a su fuerza física. Los sujetos asignados a los diferentes grupos no difirieron en términos de sus características demográficas (medias (± DE) Edad: 24.68 (2.27) años; altura: 180 (8.03) cm; peso: 77.78 (8.03) kg; IMC: 24 (2.38)).
Diseño de estudio
Cada participante recibió un plan de capacitación durante tres días a la semana que consta de dos conjuntos de ocho ejercicios de fuerza. Entre cada sesión de capacitación, los sujetos tuvieron que descansar durante 48 horas durante la semana y durante 72 horas durante el fin de semana. Las pruebas experimentales tuvieron lugar entre las 10:00 a.m. y las 3:00 p.m. Cada sesión de entrenamiento duró unos 60 minutos y fue supervisada por un científico deportivo y un estudiante de medicina. El entrenamiento se realizó al mismo tiempo cada día de entrenamiento para evitar las diferencias circadianas en los parámetros de sangre. Se solicitó a los sujetos que se abstuvieran de un ejercicio físico adicional durante todo el período de estudio. Ninguno de los participantes del estudio estaba tomando ningún medicamento relevante o tenía signos de infección. Los sujetos fueron evaluados para su actividad física a través de un cuestionario estandarizado.
Antes de comenzar la intervención de entrenamiento, cada atleta realizó un máximo de repetición (1RM) para cada ejercicio. El método 1RM es un enfoque confiable y simple para determinar la fuerza máxima en un grupo muscular o muscular durante un solo ejercicio. Este valor fue la base para la recomendación de entrenamiento en los tres grupos de intervención (19,20). Todos los participantes fueron asignados aleatoriamente a un grupo. La paralelización se realizó en equilibrio con los resultados del 1RM. Cada resultado de la prueba de 1RM se agregó, por lo que se podría definir la cantidad total de carga que fue movida por un sujeto.
La configuración del grupo de entrenamiento de conservación (CT) fue la conservación de la fuerza y comenzó con un ejercicio de repetición de baja intensidad de 60% 1RM con dos conjuntos y cinco repeticiones cada una. El grupo de entrenamiento de repetición (HT) de alta intensidad (HT) comenzó con un ejercicio tradicional de repetición de alta intensidad bajo de 90% 1RM. Las intensidades se eligieron de acuerdo con las recomendaciones de entrenamiento de fuerza clásica (17). La carga aumentó progresivamente en 2.5 kg si el atleta completaba un conjunto con cinco repeticiones. El entrenamiento del grupo de capacitación diferencial (DT) también consistió en dos conjuntos y cinco repeticiones cada uno. De acuerdo con la teoría del entrenamiento de fuerza clásica, 90% 1RM debería conducir a un aumento de 1RM, mientras que con 60% 1RM principalmente una adaptación muscular a la carga está destinada sin aumentar el 1RM. Por lo tanto, el objetivo era aumentar el 1RM con menor intensidad (60%) y mayores variaciones de movimiento durante la ejecución del ejercicio (15,16). Se suponía que los sujetos solo realizarían cinco repeticiones, aunque podrían haber realizado más sobre la intensidad (carga).
Los ejercicios básicos incluyeron dos ejercicios de todo el cuerpo, peso muerto y sentadillas. Para grupos musculares específicos, se aplicó el entrenamiento de los brazos, el pecho y la espalda (Tabla 1).
Métodos biológicos
Muestreo y procesamiento de sangre.
Para monitorear los niveles de ADNc durante una unidad de entrenamiento con ejercicio, se recogieron 20 μl de sangre capilar con una microveta cubierta de dipotasio-EDTA® CB 300 (Sarstedt, Nümbrecht, Alemania) desde la punta de cada sujeto antes y después de cada ejercicio y al principio y al final de la sesión de entrenamiento. Además, recolectamos muestras de sangre de la punta de los dedos antes de cada sesión de entrenamiento. Debido a la sesión estrictamente definida de la sesión de entrenamiento de los sujetos, condujo a 7 valores faltantes durante todo el período de estudio (un valor faltante en el día del estudio 1,2 y 5 y cuatro valores faltantes en el día ocho del estudio). Para evitar acumulaciones de sudor en las muestras de sangre, el sitio de recolección se limpió antes de la recolección de sangre. Se tomaron 20 ml de sangre de la vena antecubital antes de cada unidad de entrenamiento. Se enviaron 5.4 ml de la sangre venosa a un laboratorio externo para el análisis de recuentos sanguíneos completos (p. Ej. Las muestras de sangre capilar y venosa se centrifugaron inmediatamente después de la recolección a 4 ° C, 1600*g durante 10 min. Los sobrenadantes en plasma se centrifugaron a alta velocidad a 4 ° C, 16,000*g durante 5 minutos para eliminar los restos celulares. Las muestras fueron …
