Respuestas Fisiológicas a la Caminata en Pendiente Descendente en Individuos Jóvenes y Ancianos

INTRODUCCION

Es fisiológicamente menos estresante para los adultos jóvenes realizar
ejercicios en pendiente descendente que en un terreno nivelado o en una
pendiente ascendente. Pivarnik y Sherman reportaron frecuencias cardíacas
significativamente menores con inclinaciones de -5 y -10% que con inclinaciones
de +5 y +10% en hombres y mujeres jóvenes entrenados aeróbicamente que
realizaron caminatas y trotes suaves (15). Wanta et al. examinaron las
respuestas de la HR y del consumo de oxígeno (VO₂) en diez hombres
jóvenes con buena aptitud física durante caminatas a dos velocidades diferentes
(90 y 105m/min) con inclinación cero y en pendiente descendente, con incrementos
en la inclinación de 3% hasta alcanzar un nivel de -18% (21). Las respuestas
tuvieron forma curvilínea, hallándose el menor valor para la HR con una
inclinación entre -6% y -9%, y entre -9% y -12% para el VO₂. Robgers
et al. midieron la HR en un grupo de corredores recreacionales mientras corrían
con inclinaciones de 0, -1.8, -3.6 y -5.4% a tres velocidades elegidas por los
sujetos (16). Aunque no se analizó estadísticamente, la HR a una velocidad dada
fue menor con el incremento progresivo de la pendiente descendente. En base a
los resultados de estos estudios, parece claro que la HR y el VO₂ de
los adultos jóvenes se reduce en forma curvilínea como respuesta a caminar o
correr suavemente en inclinaciones negativas progresivamente mayores.

Las actividades que mejoran el movimiento físico (i.e. el incremento en la
velocidad de la caminata), sin producir un desmedido incremento en el estrés
cardiovascular y metabólico, pueden ser beneficiosas para los ancianos y
deberían ser identificadas. Con respecto a esto el ejercicio con inclinaciones
negativas puede ser de utilidad, siempre y cuando las respuestas reportadas para
los ancianos sean similares a las que ocurren en adultos jóvenes. Muchas
actividades de la vida diaria son realizadas utilizando acciones musculares que
requieren contracciones concéntricas y excéntricas coordinadas. Se sabe que las
contracciones musculares excéntricas realizadas por grupos musculares
desentrenados provocan una inflamación aguda y una disminución de la fuerza
funcional (19, 20). Para superar estas consecuencias, se deberían realizar
regularmente actividades que involucren combinaciones de acciones musculares
excéntricas y concéntricas. Bajar escaleras o caminar en pendientes
descendentes, son ejemplos de actividades que requieren de la realización de
contracciones excéntricas, y que probablemente se realizan durante el día. Hasta
la fecha, los estudios que han empleado ejercicio en pendientes descendentes se
han enfocado principalmente en las respuestas de sujetos jóvenes saludables (15,
16, 21). El propósito de este estudio fue valorar las respuestas
cardiovasculares y metabólicas de ancianos saludables durante caminatas en
pendiente descendente. Para comparar los resultados también se evaluó a un grupo
de individuos jóvenes.

METODOS

Sujetos

Veinte hombres ancianos y jóvenes, activos y saludables se ofrecieron
voluntariamente para participar de este estudio. Al momento de la realización
del estudio los sujetos no estaban tomando medicamentos que pudieran alterar las
funciones cardiovasculares y metabólicas. Antes de participar en el estudio los
sujetos ancianos obtuvieron una autorización médica. El comité institucional
para la utilización de sujetos humanos en la investigación aprobó el protocolo y
todos los sujetos proporcionaron un consentimiento informado por escrito.

Protocolo

Los sujetos completaron una sesión de evaluación en el laboratorio que
consistió de 6 series de caminata en cinta, de 6 minutos de duración, con 2
minutos de pausa entre cada serie. La velocidad de caminata fue de 80.4m/min con
inclinaciones de 5, 0, -5, -10, -15 y -20% administradas en orden aleatorio. Se
les instruyó a los sujetos para que caminaran normalmente y no se les permitió
tomarse de las barras de seguridad durante el ejercicio. La HR se midió a cada
minuto utilizando un dispositivo telemétrico (Polar; Oy, Finlandia) mientras que
las presiones sanguíneas sistólica (SBP) y diastólica (DBP) (DBP; 5to sonido de
Korotkoff), fueron determinadas al final de cada serie utilizando un
esfingomanómetro auscultatorio (American Diagnostic Corporation; Newport Beach,
CA). La tasa de producto de presión (RPP) fue calculada de la siguiente forma:
RPP=HR x SBP x 10^-3.

El VO₂ y la ventilación pulmonar (V_E) fueron medidos
utilizando un sistema automatizado de análisis de gases (Parvo Medics TrueMax
2400; Salt Lake City, UT) que fue calibrado antes de cada sesión de evaluación.
Las mediciones metabólicas y la HR fueron registradas a cada minuto, promediando
los valores de los minutos 5 y 6 de la serie para su utilización en los
análisis. El índice de esfuerzo percibido se obtuvo al final de cada serie de
ejercicios utilizando la escala de Borg (3).

Análisis Estadísticos

Todos los datos se presentan como medias±DE. Los análisis estadísticos fueron
llevados a cabo utilizando el programa Statistical Analysis System Institute Inc.
versión 8.1 (SAS; Cary, NC). Las variables dependientes fueron analizadas
utilizando el análisis de varianza ANOVA multifactorial de dos vías (edad x
graduación de la cinta), y efectuando el test post hoc de Tukey cuando fuera
apropiado. La significancia estadística fue aceptada a un nivel α de p≤0.05.

Tabla 1. Características de los sujetos. Los valores son presentados como
medias±DE. BMI=Índice de masa corporal.* Indica diferencias significativas
(p<0.05).

RESULTADOS

Frecuencia Cardíaca

Los sujetos en el grupo de ancianos eran significativamente mayores que los
sujetos en el grupo de adultos jóvenes, pero tenían similar talla, peso e índice
de masa corporal (Tabla 1). Todos los sujetos eran físicamente activos los cual
se determinó a través del Aerobics Center Longitudinal Study Physical Activity
Questionnaire (8). No hubo diferencias significativas en la HR de reposo entre
los dos grupos (jóvenes=63.7±12.1 latidos/min, ancianos=65.4±9.4 latidos/min).
Con el ejercicio en pendiente emergieron efectos significativos para la edad
(p=0.01) y para la inclinación de la pendiente (p<0.0001). La HR fue mayor en los sujetos ancianos (104.3±13.7 latidos/min) que en los sujetos jóvenes (97.8±17.1 latidos/min) en todas las series de ejercicio. Los valores correspondieron al 66.9±8.2% (grupo de ancianos) y 49.6±8.5% (grupo de jóvenes) de la HRmáx. ajustada por la edad (p<0.0001). La HR durante la caminata en pendiente ascendente fue significativamente mayor que durante todas las otras inclinaciones excepto -20% (Figura 1). No hubo diferencias significativas en la respuesta de la HR entre la caminata inclinación con cero y cualquiera de las inclinaciones de pendiente negativa.

Figura 1. Frecuencia cardiaca durante la caminata en cinta con diferentes
inclinaciones a una velocidad de 80.4m/min. *=Significativamente mayor que en
todas las otras inclinaciones excepto -20%. †=Estadísticamente similar a todas
las inclinaciones.

Figura 2. Presión sanguínea sistólica durante la caminata en cinta con
diferentes inclinaciones a una velocidad de 80.4m/min. ‡=Significativamente
mayor que -5, -10 y -15%. †=Estadísticamente similar a todas las inclinaciones.
^Similar a todas las inclinaciones excepto -5%.

Presión Sanguínea Sistólica

Se hallaron efectos principales significativos para la edad (p<0.0001) y para la inclinación (p=0.0005). La SBP de los participantes ancianos (142.1±14.2mmHg) fue mayor que la de los participantes jóvenes (125.4±14.2mmHg) durante todas las series de caminata, sin embargo, la SBP de reposo fue significativamente mayor en los ancianos (126.6±10.4mmHg) en comparación con los sujetos jóvenes (113.8±9.2mmHg). Cuando se analizó el cambio en la SBP desde el reposo no se hallaron diferencias significativas entre los sujetos ancianos y jóvenes, i.e., con el ejercicio el cambio en la SBP fue similar entre los grupos. Con respecto a la inclinación, la SBP durante la caminata en pendiente ascendente fue similar a la observada durante la caminata con pendiente cero y con -20% (Figura 2). No hubo diferencias significativas en la SBP entre la caminata con pendiente cero comparada con cualquiera de las inclinaciones de pendiente descendente.

Presión Sanguínea Diastólica

Hubo un efecto significativo para la presión sanguínea diastólica durante las
caminatas con pendiente positiva, con pendiente cero y con pendiente negativa
(p<0.0001). La DBP de los sujetos ancianos (78.6±6.6mmHg) fue significativamente mayor que la de los sujetos jóvenes durante el ejercicio (63.4±7.3mmHg), con valores de reposo significativamente diferentes entre los grupos (ancianos=79 ± 4.7mmHg, jóvenes=68±9.2mmHg; p<0.0001). Cuando se analizó el cambio en la DBP desde los valores de reposo, se mantuvo la diferencia entre los grupos, con los sujetos jóvenes exhibiendo un mayor cambio con el ejercicio (-4.65±5.9) en comparación con los sujetos ancianos (-0.43±4.1; p<0.0001).

Tasa de Producto de Presión

Se observaron efectos principales significativos para la edad (p<0.0001) y para la inclinación (p<0.0001). Los participantes ancianos (14.9±2.7) exhibieron un mayor RPP en todas las series de caminata que los participantes jóvenes (12.4±3.2). Sin embargo, la RPP de reposo fue significativamente mayor en los sujetos ancianos (8.2±1.0) versus los individuos jóvenes (7.3±1.6), por lo cual se analizó el cambio en el RPP desde el reposo al ejercicio. Este análisis reveló que los sujetos ancianos tuvieron un mayor cambio en la RPP con el ejercicio (6.7±2.3) que los sujetos jóvenes (5.1±2.5) (p<0.0001). El RPP a una inclinación del 5% fue significativamente mayor que para todas las otras inclinaciones excepto a -20% (Figura 3). El RPP durante la caminata con inclinación cero y con inclinación negativa fueron similares.

Consumo de Oxígeno

No se halló un efecto significativo de la edad para el VO₂, sin
embargo, hubo un efecto significativo de la inclinación (p<0.0001). Debido a que no se observó un efecto significativo de la edad, los datos fueron agrupados y se analizaron los efectos principales para la inclinación. Como se muestra en la Figura 4, el VO₂ durante la serie con pendiente ascendente fue
significativamente mayor a todas las otras inclinaciones. El VO₂ fue
similar durante la caminata con inclinación cero y con inclinación de -20%, pero
significativamente mayor que con todas las otras inclinaciones negativas.

Figura 3. Tasa de producto de presión durante la caminata en cinta a una
velocidad de 80.4m/min. *=Significativamente mayor que todas las inclinaciones
excepto -20%. †=Estadísticamente similar a todas las inclinaciones.

Figura 4. Consumo de oxígeno durante la caminata en cinta con diferentes
inclinaciones a una velocidad de 80.4m/min. #=Significativamente mayor que todas
las inclinaciones *=Significativmente mayor que todas las inclinaciones excepto
+5 y -20%.

Ventilación Pulmonar

El único efecto significativo para la V_E fue la inclinación
(p<0.0001). Debido a que no se observó un efecto significativo de la edad, los datos fueron agrupados y se analizaron los efectos principales para la inclinación. La V_E fue significativamente mayor durante la caminata
en pendiente ascendente que con todas las otras inclinaciones (Figura 5). La
caminata con inclinación cero y con inclinación negativa provocaron valores de V_E
estadísticamente similares.

Índice de Esfuerzo Percibido

Se observaron efectos principales significativos, tanto para la edad (p=0.04)
como para la inclinación (p<0.0001). En comparación con los sujetos jóvenes los sujetos ancianos percibieron que la sesión de ejercicio fue más extenuante (10.07±0.71 vs. 9.33±0.62). Con referencia a la inclinación, el esfuerzo percibido fue significativamente menor con inclinaciones de 0% y de -5% que con inclinaciones de 5% y de -20% (Figura 6).

Figura 5. Ventilación pulmonar durante la caminata en cinta a 80.4m/min.
*=Significativamente mayor que con todas las otras inclinaciones

Figura 6. Esfuerzo percibido durante la caminata en cinta con distintas
inclinaciones a 80.4m/min. *=Significativamente mayor que 0 y -5%.
†=Estadísticamente similar a todas las inclinaciones.

DISCUSION

Los hallazgos originales de este estudio se centraron en las respuestas
cardiovasculares y metabólicas de caminar en pendiente descendente, en sujetos
ancianos en comparación con sujetos jóvenes. Los participantes ancianos tuvieron
una mayor respuesta cardiovascular y una mayor percepción del esfuerzo, pero
similares respuestas metabólicas y ventilatorias a las caminatas con inclinación
positiva, inclinación cero y con inclinación negativa en comparación con los
participantes jóvenes. En el presente estudio las respuestas de la HR y del RPP
de los participantes durante las caminatas con pendiente descendentes son
consistentes con lo que se había reportado previamente con actividades más
convencionales (e.g., caminatas con inclinación cero o en pendiente ascendente,
ciclismo). Por ejemplo, estudios longitudinales (17) y transversales en hombres
(4, 5, 22) y mujeres (23) han reportado consistentemente mayores HR en los
participantes ancianos en comparación con los participantes jóvenes. La RPP o
doble producto, está directamente relacionada al VO₂ del miocardio
(7, 11) y se incrementa en mayor grado en ancianos que en jóvenes durante varios
modos de ejercicio submáximo (4, 13). Nuestros resultados también concuerdan con
los resultados de otros investigadores que hallaron mayores valores de SBP
durante ejercicios submáximos en sujetos ancianos versus sujetos jóvenes (5, 6,
17). Sin embargo luego de controlar las diferencias en los valores de reposo
entre los grupos, se observó que la SBP cambiaba de manera similar con el
ejercicio en ambos grupos.

La respuesta del VO₂ al trabajo positivo o al ejercicio submáximo
con pendiente ascendente ha mostrado ser similar con el envejecimiento, tanto en
estudios longitudinales (2, 17, 18), como en estudios transversales (10, 23).
Los resultados del presente estudio proveen evidencia de que la similitud en la
respuesta del VO₂ durante el ejercicio submáximo en cinta entre
grupos etários incluye inclinaciones de hasta -20%. Además, no se observaron
diferencias en la ventilación pulmonar de nuestros sujetos ancianos y jóvenes
quienes caminaron con inclinaciones positivas, con inclinación cero y con
inclinaciones negativas. Resultados similares se han hallado en sujetos que
realizaron cicloergometrías submáximas (1, 14). Sin embargo, otros
investigadores han hallado diferentes respuestas ventilatorias con la edad.
Patrick et al. no hallaron diferencias en la V_E submáxima en una
comparación transversal de hombres de diferentes edades que realizaron un test
progresivo en cicloergómetro, sin embargo, los hombres del grupo de ancianos
fueron evaluados anualmente durante siete años y en la evaluación final tuvieron
una mayor VE en comparación con los valores iniciales del grupo de sujetos
jóvenes (14). Las diferencias en la V_E con la edad han sido
observadas en otros estudios longitudinales de hombres que realizaron ejercicio
submáximo en cinta (17, 18), así como también en estudios transversales que
implicaron la realización de ejercicios en cinta (5, 10) y en cicloergómetro
(9). Estas diferencias podrían ser atribuidas a que los sujetos ancianos
realizaron el trabajo a mayores porcentajes del VO₂ máx. que los
sujetos jóvenes, o que cuando eran más jóvenes. Aun cuando es probable que los
sujetos ancianos del presente estudio se ejercitaran a un mayor porcentaje de su
VO₂ máx. en comparación con los sujetos jóvenes, la falta de
diferencias en la V_E con respecto a la edad podría deberse a la
naturaleza de la caminata en pendiente descendente, la cual parece reducir las
respuestas metabólicas y pulmonares.

A diferencia del cambio desde la inclinación cero al trabajo con pendiente
ascendente donde un incremento en la inclinación resulta en un incremento lineal
de las mediciones cardiovasculares y metabólicas, estas variables exhiben una
respuesta curvilínea durante la caminata en pendiente descendente. La forma
curvilínea de la respuesta puede ser explicada por el efecto de la gravedad
asociado con este modo de ejercicio. La fuerza gravitacional ayuda
progresivamente con el trabajo de realizar la actividad a medida que la
pendiente se vuelve más pronunciada, y por lo tanto reduce el trabajo
fisiológico requerido por el cuerpo. El trabajo fisiológico continua
reduciéndose a medida que la inclinación negativa se vuelve mayor hasta el punto
en el cual se requiere que el cuerpo genere fuerzas de frenado debido a la
empinación de la pendiente. Luego de esto los incrementos adicionales en la
inclinación producirán un incremento en el trabajo fisiológico, que refleja los
mayores requerimientos en las fuerzas de frenado.

En estos días se están fabricando cintas con la capacidad de producir
pendientes negativas. Por lo tanto es importante caracterizar las respuestas
fisiológicas del trabajo con inclinación negativa con el propósito de entender
las consecuencias del ejercicio predominantemente excéntrico. En base a las
observaciones realizadas en el presente estudio, la caminata en pendiente
descendente con inclinaciones ligeramente negativas puede ser beneficiosa con
respecto a las respuestas cardiovasculares y metabólicas dentro de ciertos
contextos. Por ejemplo, la caminata en pendiente descendente es una actividad
que tiene la capacidad de mejorar el movimiento físico sin provocar un excesivo
estrés metabólico y cardiovascular. En otras palabras, un individuo puede
caminar a una mayor velocidad sobre una pendiente negativa en comparación a
caminar con inclinación cero o con pendiente positiva, y aun así tener menores
respuestas cardiovasculares y metabólicas. Esto podría ser importante para
personas que están comenzando con un programa de ejercicios o de rehabilitación,
con limitaciones en el nivel de estrés que pueden tolerar. Debido a que puede
ser incomodo caminar a una muy baja velocidad, las caminatas sobre pendientes
descendentes pueden emplearse a ritmos que pueden resultar más confortables sin
incrementar el estrés cardiovascular y metabólico. Debería señalarse que ciertos
estudios han empleado el ejercicio con inclinaciones negativas en el intento de
inducir inflamación o daño muscular (19, 20), y existe la posibilidad de que se
produzcan estos efectos secundarios en individuos previamente desentrenados que
incorporen caminatas en pendiente descendente a su programa de ejercicios. Sin
embargo, las investigaciones con series de ejercicios excéntricos repetidos han
determinado que el efecto protector de una serie única de ejercicio excéntrico
persiste hasta por seis meses (12).

En conclusión, las respuestas metabólicas de hombres y mujeres ancianos
saludables son similares a las observadas en individuos jóvenes durante
caminatas en pendiente descendente. Las diferencias de edad en algunas de las
respuestas cardiovasculares se deben, en parte, a los mayores valores de reposo
observados en los individuos ancianos. Además, la caminata con inclinación
negativa reduce las respuestas cardiovasculares y metabólicas de manera
curvilínea, siendo observados los valores más bajos entre -5% y -10%. Con
respecto al estrés cardiovascular y metabólico, estos hallazgos indican que la
incorporación de caminatas en pendiente descendente a un programa de ejercicios
podría constituir una forma alternativa de ejercicios segura para hombres y
mujeres ancianos y jóvenes.

Dirección para el envío de correspondencia

James W. Navalta; Department of Health, Kinesiology, and Recreation; Southern
Arkansas University, Box 9166, Magnolia, AR 71753-9166; correo electrónico:
[email protected]

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