Los Sujetos Hipertensos de Edad Avanzada Tienen un Mejor Perfil de Respuestas Cardiovasculares y Renales Durante el Ejercicio Realizado en el Agua
Samuel G. Gomes, Luis G. Silva, Tássia M. Santos, Nádia L. Totou, Perciliany M. Souza, Kelerson M.C. Pinto, Daniel B. Coelho y Lenice K. Becker
Centro Deportivo, Universidad Federal de Ouro Preto, Brasil
Artículo publicado en el journal PubliCE del año 2016.
Publicado 3 de noviembre de 2016
Resumen
Palabras clave: Hipertensión, Cardiovascular, Renal, Ejercicio realizado en el Agua
INTRODUCCIÓN
Estadísticas recientes muestran que la hipertensión es la enfermedad más prevalente en el mundo, pero existe una posibilidad de cambiar esto (21). Las guías de ejercicio para la hipertensión realizadas por varias organizaciones profesionales y comités muestran que el entrenamiento de ejercicio aeróbico reduce la presión arterial (PA) de 1 a 5 mmHg en individuos con hipertensión. La actividad física aeróbica moderada a vigorosa durante al menos 12 semanas, 3 a 4 sesiones·sem-1 durante 40 minutos por sesión es el programa más efectivo (24). Aunque estas guías son una piedra angular para la prevención y el tratamiento de la hipertensión, todavía existen ciertas cuestiones en la bibliografía sobre el ejercicio y la reducción de la PA que necesitan ser mejor comprendidos. Esto incluye, en particular, el análisis de los programas de ejercicios más personalizados con el fin de maximizar la eficacia del ejercicio regular como una terapia anti-hipertensiva (24).
Aunque en general se reconoce que el ejercicio de suelo y los programas de ejercicios en agua son generalmente aceptables y eficaces en el tratamiento de la hipertensión, algunos pacientes hipertensos de edad avanzada tienen limitación de movimiento debido a la osteoartritis de rodilla (2, 10, 15). Por lo tanto, la rigidez, hinchazón y el dolor hacen que sea difícil para estos pacientes participar en el ejercicio de suelo. Es por ello que el ejercicio durante la inmersión es una gran alternativa, sobre todo porque se ha demostrado que el consumo máximo de oxígeno y la frecuencia cardíaca (FC) son más bajos durante la carrera en agua en comparación con un protocolo de cinta estándar (31).
También es evidente que la inmersión en agua templada produce cambios fisiológicos específicos en los sistemas hormonal, cardiovascular y renal. A modo de ejemplo, las alteraciones hemodinámicas primarias son: (a) disminución de la resistencia periférica total, PA y FC; y (b) aumento del volumen sistólico final y gasto cardíaco. En cuanto a los sistemas hormonales y renales, los cambios son: un aumento en la eliminación de orina (diuresis) y sodio en la orina (natriuresis), así también como un aumento en los niveles de péptidos natriuréticos atriales en la circulación. También hay una inhibición del sistema renina-angiotensina-aldosterona (12).
Yoo y sus colegas (35) indicaron que, aunque la caminata en la cinta bajo agua resultó en un aumento gradual de la presión arterial sistólica, diastólica, media y FC de pacientes con accidente cerebrovasculares, los aumentos máximos medios fueron menores durante el ejercicio en agua que durante el ejercicio de suelo. Estos incrementos más pequeños pueden ser debido a la disminución de la resistencia periférica que se observa más durante el ejercicio en el agua que durante el ejercicio de suelo (9). Fabri y sus colegas (7) indican que el ejercicio en el agua puede ser normativo para los pacientes con hipertensión, obesidad, y / o enfermedades renales en las que se produce retención de agua y sodio. Nádia et al. (32) concluye que el ejercicio en agua mejora la sensibilidad refleja cardiopulmonar; y la natación dio lugar a una reducción más rápida de la PAS y una respuesta refleja más sensible a los estímulos de presión.
Dado que existen importantes diferencias fisiológicas entre el ejercicio en suelo y en agua, el propósito de este estudio fue evaluar las respuestas cardiovasculares y renales inducidas por inmersión durante el descanso y durante una sesión de ejercicio de suelo y una sesión de ejercicios en agua en sujetos hipertensos de edad avanzada.
MÉTODOS
Sujetos
Este estudio consistió en 18 mujeres mayores hipertensas (edad, 66.8 ± 3.5 años; IMC, 29,2 kg·cm-2) que no estuviesen tomando betabloqueadores. Los sujetos estaban tomando captopril y furosemida combinado. Los procedimientos se realizaron de acuerdo con las guías para el uso ético de los individuos en la investigación científica, según lo declarado por el Comité de Ética el 10 de julio de 2009, protocolo 04/2009.
Procedimientos
Prueba de Ejercicio Cardiopulmonar en Suelo y Agua.
La capacidad aeróbica máxima fue determinada mediante dos pruebas submáximas progresivas: (a) la prueba Astrand (1980) que utiliza una bicicleta electromagnética (ERGOFIT®); y (b) la prueba Conconi (19) que utiliza una bicicleta acuática (Hidrocycle®).Ambas pruebas fueron realizadas de forma aleatoria y a intérvalos de 48hs.
Protocolo 1
Respuestas durante Inmersión en Reposo (IR)
Cada sujeto comenzó con una sesión de IR sentándose 30 min fuera del agua. Luego, el sujeto permaneció en el agua a nivel de la apófisis xifoides durante 60 min a una temperatura de 30 ± 2 °C, seguido de otros 60 min de recuperación de la sesión en agua sentado. Se tomaron muestras de sangre, FC, PA y orina antes después de la inmersión y una hora después de ésta. Las muestras fueron tomadas en la mañana entre las 8:00 y 9:00 hs. Todos los sujetos vaciaron la vejiga al despertar. Tomaron un desayuno con una ingesta total de 200 ml. La FC y PA de cada sujeto se midieron mediante un monitor de frecuencia cardíaca (FC Pollar RS800) y un esfigmomanómetro (Heine Gamma G7 Aneroide), respectivamente. El volumen de orina se midió usando una pipeta graduada. El plasma y la osmolaridad urinaria se midieron mediante un osmómetro Osmette®. El plasma y los niveles urinarios de sodio y potasio se midieron mediante un espectrofotómetro de llama Micronal B 462®.
Protocolo 2
Respuestas durante Ejercicio
Siete días posteriores a la sesión de IR, los sujetos realizaron 20 min de ejercicio en suelo (ES) y en agua (EA) al 85% de carga máxima determinada en las pruebas progresivas. Los EA se llevaron a cabo con el agua a nivel de la apófisis xifoides. La temperatura del agua era de 30 ± 2 °C. Se tomaron muestras de sangre, FC, PA y orina antes y después de la sesión de ejercicio.
Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca y Análisis de Sensibilidad Barorrefleja
La variabilidad de la frecuencia cardíaca y el índice de barorreflejo fueron evaluados durante la inmersión en reposo y después de las sesiones de ejercicios (EA y ES). Los registros de frecuencia cardíaca se obtuvieron utilizando un monitor de FC (RS800, Polar Electro Oy, Finlandia). Se ha informado que la validez de los registros del monitor de FC RS800 es similar al de los registros electrocardiográficos (33). Los registros de FC fueron filtrados de forma manual para excluir artefactos y fueron transferidos para el análisis de variabilidad de frecuencia cardíaca (VFC) utilizando software diseñado a medida (Kubios HRV v2.0, Universidad de Kuopio, Finlandia). Los parámetros de VFC examinados fueron: (a) potencia de frecuencia baja (FB) (0.04–0.15 Hz); (b) potencia de frecuencia alta (FA) (0.15–0.4Hz); y (c) la relación entre las bandas de baja y de alta frecuencia del análisis espectral de potencia.
La estimulación del reflejo barorreceptor se evaluó mediante intervalo RR utilizando la maniobra de Valsalva. Se les dieron a los sujetos instrucciones específicas y tiempo para practicar la maniobra. Por ejemplo, mientras descansaban en posición supina, cada sujeto expiró con la glotis cerrada dentro de una boquilla conectada a un manómetro aneroide para mantener una presión intra-oral espiratoria constante de 40 mmHg durante 20 segundos, según el protocolo estandarizado (4, 14, 17, 18). La unidad parasimpática durante la fase IV se cuantificó mediante el cálculo de la relación de Valsalva, según lo recomendado anteriormente (11). El índice de barorreflejo se determinó antes de la inmersión durante descanso, durante la inmersión en descanso, y después del EA y ES.
Análisis Estadísticos
Los datos se analizaron usando el programa Graph Pad Prism 6 y se expresaron como medias ± error estándar. Se aplicó el test de normalización Shapiro-Wilk. Los análisis de datos de IR se realizaron mediante un análisis de varianza seguido por el post-test de Newman Keuls. Para los datos de los ejercicios (EA y ES) y pruebas cardiopulmonares, se utilizó la prueba t de comparación. El nivel de significancia se fijó en P<0.05.
RESULTADOS
Test de Ejercicio Cardiopulmonar en Suelo y en Agua
El uso de pruebas progresivas en este estudio muestra que no existen diferencias de capacidad aeróbica en ES (15.09 ± 1.13 mL·kg-1·min-1) comparado con EA (10.86 ± 0.9 mL·kg-1·min-1).
Cambios Cardiovasculares durante Inmersión en Reposo (IR)
La sesión de IR dio lugar a una disminución significativa de la FC (P = 0,048) en comparación con la de pre-inmersión, la posterior a la inmersión, y la de 1 hora después de la inmersión. La figura 1A representa la bradicardia de los sujetos durante las IR en comparación con las de suelo. No hubo diferencia significativa de la PAS o PAD durante la inmersión (Figura 1B y C).
Figura 1. Frecuencia cardíaca, Presión Arterial Sistólica y Diastólica durante la Pre-Inmersión, Inmersión, Post-Inmersión, y 1 hora después de la Inmersión. *P<0.048 significativamente diferente de Pre-Inmersión, Pos-Inmersión, y 1 hora después de la Inmersión.
Cambios Renales durante Inmersión en Reposo (IR)
Comparada con la pre-inmersión, la respuesta urinaria a la inmersión muestra un aumento significativo en la producción de orina, pero no hubo ninguna diferencia significativa 1 hora después del período de inmersión (Tabla 1). La concentración urinaria de sodio, potasio, y la osmolaridad fueron menores después de la inmersión y 1 hora después de la inmersión en comparación con la pre-inmersión (Tabla 1). La consiguiente disminución de la osmolaridad de la orina y el mayor volumen de orina resultaron en depuración de agua libre positiva después de la inmersión y 1 hora después de la inmersión (Tabla 1), lo que indica que la inmersión produjo orina diluida con eliminación de agua libre.
Tabla 1. Parámetros de Orina Pre y Post - Inmersión, y 1 Hora después de Inmersión durante Reposo
†P<0.009 comparada/o con Pre-inmersión, *P<0.004 comparada/o con Inmersión y 1 hora después de la Inmersión, #P<0.001 comparada/o con Inmersión y 1 hora después de la Inmersión, **P<0.0005 comparado con inmersión y 1 hora después de la Inmersión
Respuestas Renales en Suelo y durante Ejercicios en Agua
Los sujetos tuvieron una mayor producción de orina después del ejercicio en agua. Al ser comparado con el ejercicio en suelo, el volumen urinario fue EA (4.3 ± 1 ml) y ES (7 ± 1.6 ml) P = 0.02. No hubo diferencias entre EA y ES con respecto a la eliminación de solutos.
Respuestas Cardiovasculares en Suelo y durante Ejercicios en Agua.
El aumento de la FC de los sujetos durante el ejercicio en la sesión de agua (EA, 46 ± 6 latidos·min-1) fue menor en comparación con el aumento de la FC durante la sesión de ES (52 ± 5 latidos·min-1). (Figura 2A, P<0.04). La PA de los sujetos se incrementó en respuesta al ejercicio, pero no fue significativamente diferente a la PAS del ES (Figura 2B). La respuesta de la PAD fue negativa (es decir, disminuyó) en la sesión de agua (EA, -4 ± 3,5 mmHg) en comparación con la sesión ES (5 ± 2 mmHg, P = 0,04) (Figura 2C).
Figura 2. Frecuencia Cardíaca, Rango de Presión Arterial Sistólica y Diastólica en respuesta al Ejercicio en Suelo y al Ejercicio Acuático (water). *P<0.04 en comparación con la del suelo.
Resultados de Barorreflejo y de Espectro
El análisis espectral muestra que no hubo diferencias en el balance de FB/FA entre los dos entornos de ejercicio (EA = 0.36 ± 0.07 Hz vs. ES = 0.28 ± 0.03 Hz). El índice de barorreflejo muestra una disminución significativamente mayor en IR (0.1 ± 0.04 %·sec-1) comparado con el ejercicio en suelo (2.3 ± 0.5 %·seg-1) (P = 0.05). Además, se observó el mismo comportamiento durante el ejercicio en agua (EA, 0.6 ± 0.1 %·seg-1) comparado con el ejercicio en suelo (ES, 2.2 ± 0.5 %·seg-1) (P = 0.02) (Figura 3).
Figura 3. Índice de Barorreflejo durante Reposo de Inmersión y después de Ejercicio en Suelo y en Agua. *P<0.05 comparado con la Inmersión durante el reposo, #P = 0.02 comparado con el Ejercicio en Suelo.
DISCUSIÓN
El propósito de este estudio fue evaluar la respuesta cardiovascular y renal en sujetos hipertensos de edad avanzada durante el ejercicio en suelo (ES) y el ejercicio en agua (EA). Los resultados muestran diferencias importantes en la respuesta cardiovascular de los sujetos durante la inmersión y durante los ejercicios realizados en suelo y en el agua. La inmersión en reposo causó bradicardia y un cambio significativo en el índice de barorreflejo. Durante el ejercicio, el aumento de la FC de los sujetos fue menor en el agua y la PAD también se redujo durante el ejercicio en el agua. Además, la sensibilidad de barorreflejo fue más baja en la sesión de ejercicios en agua comparada con la sesión de ejercicio en suelo. Los resultados del análisis renal muestran diuresis significativa inducida por inmersión durante el reposo con depuración de agua positiva, y después del ejercicio en agua la diuresis fue mayor comparada con la sesión de ejercicio en suelo.
Inmersión en Reposo
Varios estudios (3, 13, 30, 31) indican que la FC disminuye durante la inmersión en agua de temperatura neutra. En sujetos con insuficiencia cardíaca, la respuesta bradicárdica se deteriora durante la inmersión (5). Este es el primer trabajo que muestra la respuesta de la frecuencia cardíaca de los sujetos hipertensos durante la inmersión y durante el ejercicio en agua. Los datos muestran que los adultos mayores hipertensos presentan una disminución de la FC durante la inmersión en reposo que se puede atribuir a la hipervolemia central, que estimula los receptores cardiopulmonares reduciendo la activación del nervio simpático (26, 29). La redistribución del flujo sanguíneo durante la inmersión promueve un control cardiovascular diferenciado ya sea en reposo o durante el ejercicio, además de valores más altos de gasto cardíaco y una disminución del volumen vascular periférico y de FC (23).
Con respecto a la PA, Park et al. (23) indica que la inmersión en reposo resulta en un aumento de la PAS en sujetos normotensos. Mourot et al. (20) informó sobre una disminución de la PA en sujetos sanos más jóvenes, lo cual es contrario a nuestros hallazgos que no observaban ningún cambio en la PAS o PAD durante la inmersión en reposo.
La Inmersión en reposo causó diuresis con un aumento en el flujo de orina después de la inmersión, esto fue observado por Nakamitsu et al. (22) y Rim et al. (27) en sujetos sanos. La diuresis fue acompañada por un cambio en la depuración de agua libre, y los resultados mostraron un soluto más bajo y osmolaridad en la orina después de la IR. Los cambios inducidos por la inmersión se pueden atribuir a la supresión de la hormona antidiurética, que también se observa durante la inmersión y, además, la inmersión en agua disminuye la actividad de renina en plasma (22). Estos cambios son inducidos por la estimulación del receptor de volumen cardíaco por medio de un aumento en el volumen sanguíneo intratorácico (6).
Respuesta al ejercicio
El aumento de la FC en los sujetos durante el EA fue menor en comparación con el ES. Los datos en la bibliografía mostraron que el ejercicio bajo el agua reduce el trabajo del sistema cardiovascular. Yoo et al. (35) observó en pacientes con accidente cerebrovascular que el aumento de la presión arterial y la FC al caminar sobre una cinta bajo el agua fue significativamente menor que cuando caminaron sobre una cinta de correr en suelo. Lim y sus colaboradores (16) reportaron el mismo comportamiento en sujetos jóvenes sanos. El cambio en la FC fue mayor en el grupo que caminaba en suelo vs el grupo que caminaba en agua (16).
En el presente estudio, no hubo diferencia en el aumento de la PAS durante EA y ES. Pero hubo una disminución de la PAD durante el ejercicio en agua. Como ha señalado Mourot et al. (20), el aumento del retorno venoso después de la inmersión en agua estimula los barorreceptores cardiopulmonares que pueden conducir a una disminución en el tono simpático y la resistencia vascular sistémica. La respuesta de la PA de los sujetos durante el ejercicio en agua y la caminata en suelo demostró que caminar en el agua produjo un mejor efecto. En concordancia, Rodríguez et al. (28) informó que el ejercicio en agua dio como resultado un mayor efecto hipotensor en sus jóvenes mujeres sanas vs la caminata a una intensidad similar en suelo (28).
La importancia del barorreflejo arterial durante el ejercicio es una función de varios factores. El aumento de la presión arterial provocado por la activación del reflejo presor del ejercicio, la estimulación de los receptores de barorreflejo, y el control de la presión arterial son una función de la respuesta cardiovascular de los sujetos al ejercicio (25). Nuestros resultados indican por primera vez las diferencias entre el índice de barorreflejo durante el ejercicio en suelo y durante ejercicios en agua. Nuestros resultados indican una disminución en el índice de barorreflejo durante la inmersión y durante el ejercicio en agua.
Las cargas intensas de los receptores cardiopulmonares en humanos y animales demuestran una disminución de la actividad barorrefleja (1, 8). La estimulación del reflejo cardiopulmonar durante la inmersión probablemente contribuye a la respuesta barorrefleja durante la inmersión y durante el ejercicio en agua. Los datos del presente estudio indican que el ejercicio bajo el agua modula de manera diferente las respuestas cardiovasculares, la respuesta barorrefleja, y la función renal en los pacientes hipertensos de edad avanzada.
CONCLUSIONES
Los resultados indican que las respuestas cardiovasculares y renales son diferentes tanto en reposo como durante el ejercicio en los sujetos hipertensos de edad avanzada. Estos hallazgos deberían ayudar a motivar a otros investigadores a desarrollar un programa de entrenamiento físico que contribuya a una mejor respuesta cardiovascular y renal durante el ejercicio en sujetos hipertensos
AGRADECIMIENTOS
Investigación apoyada por CNPq, INCT-Nanobiofar y Pronex CNPQ/FAPEMIG CCBB-APQ-04758-10 grants. También agradecemos a Runner Augusto Marson por ayudar con los análisis de barorreflejos.
Dirección de correo: Lenice Kappes Becker, PhD, Centro Desportivo da UFOP
Morro do Cruzeiro, 35400000 – CEDUFOP – UFOP, Ouro Preto, MG, Brasil, Phone: 55 31 88976327, Email: lenice@cedufop.ufop.br
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