Revisión de actualizaciones de protocolos de entrenamiento de rehabilitación cardíaca para mejorar la disfunción endotelial

Revisión de actualizaciones de protocolos de entrenamiento de rehabilitación cardíaca para mejorar la disfunción endotelial

Autor: Lic. Valentina Izaguirre

El endotelio sano interviene de forma activa en el intercambio de sustancias, en la regulación del flujo sanguíneo, previene la adhesión e invasión de células inflamatorias, y suprime la formación de trombos. En repuesta a diferentes estímulos mecánicos, autonómicos o inflamatorios, las células endoteliales sintetizan y liberan un gran número de sustancias vasoactivas, factores de crecimiento y otros factores mediadores de sus funciones dinámicas. (1,2)

La disfunción endotelial puede definirse como un desequilibrio entre la síntesis, la liberación o el efecto de los factores endoteliales capaces de relajar el músculo liso vascular, entre ellos, la prostaciclina, oxido nítrico o factor hiperpolarizante y las sustancias vasoconstrictoras que pueden sintetizarse en las células de este tejido. Este desequilibrio se manifiesta con un reducción en la respuesta vasodilatadora dependiente del endotelio, o con una mayor respuesta vasoconstrictora. (3)

La disfunción endotelial también se puede describir como un estado en lo que los factores que favorecen la vasoconstricción, promueven el crecimiento y en el estado pro-coagulador y pro-inflamatorio llegan a ser prominentes sobre los mediadores que facilitan el estado de vasodilatación inhibidor de crecimiento, antitrombótico y antiinflamatorio. (1)

Se puede diagnosticar en forma no invasiva por eco-doppler de la arteria humeral, midiendo la dilatación, mediada por el flujo, luego de comprimir la arteria por espacio de 5 minutos. Cuando la dilatación es igual o menor al 4.5 % se diagnostica disfunción endotelial y se comporta de manera predictiva de enfermedad cardiovascular. La respuesta normal para vasos de 6 mm o menos, es una dilatación del 10 %. (Celermajer DS, 1992) También se pueden evaluar las arterias femoral y poplítea. La vasodilatación posisquémica de la arteria humeral es función del óxido nítrico que libera el endotelio por efecto de la presión de rozamiento (shear stress) de la corriente sanguínea, y su magnitud expresa el estado funcional endotelial. (Vilariño J, 1998) (4)

La aterosclerosis es el prototipo de la enfermedad caracterizada en todas sus fases por una disfunción endotelial, que es definida como una oferta insuficiente de óxido nítrico (NO), el cual expone al endotelio a estrés oxidativo, inflamación, erosión y vasoconstricción. En ese sentido, numerosos estudios experimentales han demostrado que el ejercicio físico es capaz de restaurar y mejorar la función endotelial. (3)

Revisión de protocolos de estudios que relacionan el ejercicio con la modificación de la función endotelial:

- Se encontró que cuatro semanas de entrenamiento de ejercicio vigoroso mejora la función endotelial coronaria en pacientes con aterosclerosis coronaria asintomática. Vasoconstricción coronaria en respuesta a la acetilcolina fue significativamente atenuada después de la práctica de ejercicio, lo que indica que el ejercicio tuvo efectos beneficiosos sobre el endotelio de los vasos de conducción epicárdicas. De acuerdo con este resultado fel hallazgo fue de que la adenosina inducida por la vasodilatación dependiente del flujo después del entrenamiento se mejoró notablemente. Este estudio utilizó el siguiente protocolo: 4 semanas, seis veces al día, 10min de ejercicio al 80% de la frecuencia cardíaca máxima en cicloergómetro con 5 minutos de calentamiento y 5 enfriamiento (5) (2000)

- En el siguiente estudio el ejercicio se asoció con un aumento del 29% en la capacidad funcional (7,3 + / - 2,2 frente a 9,4 + / - 2,7 MET, p <0,001), y una mejora significativa en la función endotelial de dilatación mediada por flujo arterial de la pierna, pero no el brazo. La dilatación mediada por la nitroglicerina en el brazo y las extremidades inferiores no se vio afectada. Estos hallazgos sugieren que el ejercicio mejora la función endotelial en arterias de conducción periférica de pacientes con enfermedad arterial coronaria y que el efecto beneficioso puede ser más marcada en los lechos vasculares de las extremidades ejercitadas.

En este estudio participaron 40 pacientes (59 / + años - 10 años) en un programa de rehabilitación cardíaca supervisada que predominantemente involucraba ejercicio de la pierna, de intensidad moderada (tres sesiones de 30 minutos / semana) comparado con un grupo control de 18 pacientes. (6) (2002)

- En el estudio de Walsh (2003) se realizó un entrenamiento en circuito de 8 semanas, combinando ejercicio de resistencia y aeróbico (en cinta y cicloergómetro). Los 8 ejercicios de resistencia se realizaron con máquinas de peso en barras, alternados con 8 ciclos de 45:15 segundos de cicloergómetro, haciendo un total de 16 minutos, más cinco minutos al finalizar, de cinta. Los sujetos realizaron 1-3 circuitos progresivamente.

La intensidad del ejercicio de resistencia fue de 55% 1RM (repetición máxima) aumentando hasta 65% a la cuarta semana y la intensidad del ejercicio intermitente en cicloergómetro inicial fue de 70% a 85% a partir de las sexta semana.

La conclusión de los resultados es la mejora en la función de dilatación coronaria mediada por el endotelio pero no la dilatación independiente del endotelio, en pacientes con enfermedad arterial coronaria. Coincidiendo con los resultados de los estudios de Hambrecht, Gokce y otros (8) (2003)

- El protocolo de entrenamiento en el estudio de Goto, utilizó sujetos sanos sedentarios, y se realizó 30 minutos de cicloergómetro, 5 a 7 veces por semana, por 12 semanas con 5 minutos de calentamiento y 5 de enfriamiento. Los sujetos fueron divididos en tres grupos, baja intensidad (25% VO2max), moderada intensidad (50% VO2max) y alta intensidad (75% VO2max).

El resultado obtenido es que se notaron aumentadas las respuestas del flujo sanguíneo braquial ala acetilcolina (máximo, 13,1 ± 8,8 a 19,6 ± 12,7 ml / min por cada 100 ml de tejido), mientras que las intensidades leves y altas de ejercicio no alteró las respuestas al flujo sanguíneo braquial a la acetilcolina.

En conclusión un programa de ejercicio de intensidad moderada de 12 semanas mejoró la vasodilatación dependiente del endotelio con acetilcolina, pero no la vasodilatación endotelio-independiente con dinitrato de isosorbida. Estos hallazgos indican que el aumento de la relajación vascular inducida por acetilcolina puede estar relacionado con una mejora en la función del endotelio, músculo liso, pero no vascular. (9) (2003)

- Siguiendo la tendencia de Walsh, Watts realizó un protocolo de ejercicio en circuito, lo aplico a niños con obesidad, consistió en tres sesiones de 1 hora de entrenamiento por 8 semanas, en circuito, con la participación tanto en cicloergómetro y entrenamiento de resistencia. La cicloergometría se mantuvo a 65% a 85% de la frecuencia cardíaca máxima y la intensidad de entrenamiento de resistencia en el 55% al 70% de la fuerza máxima antes de la formación.

Obtuvo los siguientes resultados; en el diámetro arterial basal (3,46 ± 0,15 mm) no se alteró en el grupo de obesos (3.42 ± 0.12 mm). Antes de la práctica de ejercicio, el estímulo isquémico aumentó el diámetro arterial de 3,46 ± 0,15 mm a 3,64 ± 0,16 mm (p <0,0001). Después de la intervención de ejercicio, el aumento fue de 3,42 ± 0,12 mm y 3,72 ± 0,14 mm (p <0,0001). Por lo tanto, la arteria braquial dilatación mediada por flujo aumentó significativamente después de la práctica de ejercicio, de 5,3 ± 0,9% a 8,8 ± 0,8% (p <0,05). A pesar de la dilatación mediada por flujo se vio afectada significativamente en los sujetos obesos con respecto a los controles al ingreso (p <0,05), la práctica de ejercicio normaliza la respuesta (8,8 ± 0,8% y 8,9 ± 1,5%, p = NS)

En conclusión se obtiene mejoría en la dilatación de la arteria braquial medida por el flujo más no hay alteración en el diámetro basal arterial. (10) (2004)

- Comparando el ejercicio intervalado de alta intensidad(EivAI) con el ejercicio continuo de moderada intensidad (ECMI), Wisloff realizó los siguientes protocolos; el EivAI primero se realizó un calentamiento de 10 min. Al 50% a 60% del VO2pico (»606 a 70% de la FCpico) seguido por 4 min al 90% a 95% de la FCpivo y cada intervalo es separado por 3min de pausa activa a un 50% a 70% de la FCpico. La sesión es concluido por 3 min de enfriamiento al 50% a 60% de la FCpico. El trabajo total del EivAI es es de 38 min y el de ECMI es de 47 min de caminata continua al 70% a 75% de la FCpico, se aseguró que ambos entrenamientos tengan un gasto isocalórico.

Después de 12 semanas de entrenamiento, VO2pico aumentó 46% y 14% en los grupos de EIvAI y ECMI, respectivamente (P <0,001). El umbral anaeróbico aumentó más en términos relativos (porcentaje del VO2pico), pero no en términos absolutos (mL · kg-1 · min-1, y la carga de trabajo) en el ECMI en comparación con EivA. EivA mejoró la economía del trabajo como se ha demostrado en un 15% del costo reducido de oxígeno, un ritmo cardíaco 8-lpm inferior, y 59% menor de lactato en sangre.

El presente estudio demostró que el entrenamiento de alta intensidad con respecto al consumo máximo de oxígeno del individuo es factible incluso en pacientes ancianos con insuficiencia cardíaca crónica y función cardiovascular gravemente deteriorada. También muestra que la intensidad de ejercicio puede ser un factor importante para la mejora de la capacidad aeróbica, y la mejora de la calidad de vida en pacientes con insuficiencia cardiaca postinfarto. (11) (2007)

- En el estudio de Tyldum (2009) el protocolo de entrenamiento se compararon tres grupos, uno que realizó ejercicio intervalado de alta intensidad (EIvAI), otro que realizó ejercicio continuo de moderada intensidad y un grupo control que no realizó ejercicio. El EIvAI consistió en 10 minutos de calentamiento al 50% a 60% de la frecuencia cardíaca máx (FCmax) seguido por 4 intervalos de 4 minutos a una intensidad del 85% a 95% de la Fcmax y entre cada intervalo realiza 3 minutos de actividad recuperadora a una intensidad del 50% a 60% de la Fcmax, la sesión concluye con 5 min de enfriamiento. El otro grupo realizó ejercicio continuo de moderada intensidad (ECMI) caminando en cinta con una intensidad del 60% al 70% de la Fcmax.

En ambos protocolos, ECMI y EivAI, desde la primera serie, se notó la mejora de la dilatación medida por el flujo (FMD), medida 16 a 18 horas después del ejercicio, mientras que este flujo no se vió modificado en el grupo control. Todos los sujetos alcanzaron la mayor FMD después de realizar EivAI (p <0,01). El ECMI no protege totalmente la función vascular de la reducción inducida por alimentos en la FMD, sin embargo, después de la comida la caída de la FMD fue significativamente menor que la observada en el grupo control. En contraste, el EIvAI no sólo protegía completamente los vasos de la reducción de la lipidemia inducida en la FMD observado después de la comida hiperlipídica en los otros 2 grupos (ECMI y control), sino en realidad resultó en una mayor función vascular que la inicialmente se evaluó al inicio del estudio. (12) (2009)

- En una revisión realizada por Ribeiro, F. y col. concluye que el ejercicio físico mejora consistentemente la biodisponibilidad de óxido nítrico, y el número de células progenitoras endoteliales, y también disminuye el nivel de marcadores de inflamación, es decir, las citoquinas pro-inflamatorias y de la proteína C reactiva. (13) (2010)

- Rognmo en su estudio del 2012 compara los riesgos cardiovasculares comparando el ejercicio intevalado de alta intensidad con el ejercicio aeróbico de moderada intensidad.

El protocolo de entrenamiento, se realizó en una gran población, utilizando dos grupos, está el de EIvAI, que realizaban un calentamiento de 10 minutos al 60% a 70% de FCpico con intervalos de 4 minutos al 85% a 95% de la FCpico separados por una pausa activa de intensidad 50% al 70% de la FCpico, concluido con un período de enfriamiento de intensidad del 50% al 70% de la FCpico. El grupo de ejercicio moderado utilizó una intensidad que pudiese mantener por un período prolongado y que el sujeto pueda mantener una conversación con oraciones completas (£ 70% FCpico)

El EIvAI se encontró un aumento de la capacidad aeróbica y mayores efectos cardioprotectores que el ejercicio a intensidades moderadas.

Los resultados del estudio indican que el riesgo de un evento cardiovascular es baja después del EivAI y ejercicios de intensidad moderada en un centro de rehabilitación cardiovascular. Al considerar las indicaciones anteriores de que la adaptación de la capacidad de ejercicio y la función cardíaca muestran una relación dosis-respuesta, o mostrar un umbral de intensidad de la adaptación que se produzca, la práctica de EivAI debe ser considerado en futuros programas de rehabilitación entre los pacientes con cardiopatía coronaria. (15) (2012)

Se puede concluir, que la modalidad de la programación de ejercicio para la rehabilitación cardíaca, con respecto a las disfunción endotelial, se ha ido modificando y los típicos programas de ejercicio continuo de moderada a baja intensidad ha ido cambiando y que las nuevas modalidades de ejercicio intervalado de alta intensidad y ejercicio de fuerza, están tomando más campo en esta área. Sin descartar ninguno sino incluyendo estas modalidades.

Siguen habiendo estudios que rechazan lo intervalado de alta intensidad, como han habido otros que comparan sus riegos y efectos positivos, exponiendo y demostrando beneficios en ambos y en unos más que en otros según el protocolo de entrenamiento y el objetivo de tratamiento.

Se necesita seguir con la línea de investigación y regular adecuadamente los protocolos y sobretodo las variables de prescripción para así tener resultados con mayor validez. Lo importante es desmitificar que el paciente que asiste a rehabilitación cardíaca no puede hacer ejercicios de fuerza o alta intensidad o que hay un sólo método de entrenamiento para su recuperación, sobretodo porque cada sujeto es diferente e individual por ello se deben combinar los protocolos con la individualidad de la persona y de la patología en si.

Universidad Nacional de La Plata

Faculta de humanidades y ciencias de la educación

Especialización en programación y evaluación del ejercicio

Seminario de Rehabilitación Cardíaca

Docente Prof. Dr. Alejandro Gómez Monroy

Bibliografía:

1.-Sabán Ruiz, J. Marcadores inmunológicos de la disfunción endotelial y ateroesclerósis. Control global del riesgo cardiometabólico. Ediciones Díaz Santos. 2012

2.- Ross, M., Wojciech, P. Histología. Panamericana. 2007

3.- Aleixandre, Mº A., Ortega, A. Función y Disfunción Endotelial. Editorial Complutense. 2000

4.- Ramos, M. Disfunción endotelial. Facultad de Medicina . UNNE

5.- Hambrecht, R. M.D. Effect of Exercise on Coronary Endothelial Function in Patients with Coronary Artery Disease. The New England Journal of Medicine. 02/2000

6.- Gokce, N. Effect of exercise on upper and lower extremity endothelial function in patients with coronary artery disease. Boston University School of Medicin. 07/2002

8.- Walsh, J. Exercise training improves conduit vessel function in patients with coronary artery disease. Journal of Applied Physiology. 2003 Vol. 95

9.- Goto, C. Effect of Different Intensities of Exercise on Endothelium-Dependent Vasodilation in Humans. America Heart Association. 2003 Vol. 108

10.- Watts, K. Exercise training normalizes vascular dysfunction and improves central adiposity in obese adolescents. Journal of the american College of Cardiology. 2004 Vol.43

11.- Wisloff, U. Superior Cardiovascular Effect of Aerobic Interval Training Versus Moderate Continuous Training in Heart Failure Patients. Exercise Physiology, American heart association. 2007 Vol. 115

12.- Tyldum, G. Endothelial Dysfunction Induced by Post-Prandial Lipemia: Complete Protection Afforded by High-Intensity Aerobic Interval Exercise. Journal of the American College of Cardiology. 2009 Vol. 53

13.- Ribeiro, F., Alves, A., Duarte, J., Oliveira, J. Is exercise training an effective therapy targeting endothelial dysfunction and vascular wall inflammation?. International Journal of Cardiology. 2010 Vol. 141

13.- Lima de Melo Ghisi, G. Ejercicio físico y disfunción endotelial. Arquivos Brasileiros de Cardiología. 2000 Vol. 95

15.- Cardiovascular Risk of High- Versus Moderate-Intensity Aerobic Exercise in Coronary Heart Disease Patients. Exercise Physiology.American Heart Assosation. 2012 Vol. 126

16.- Kemi, O., Wisloff, U. High-intensity aerobic exercise training improves the heart in health and disease. Journal of Cardiopulmonary rehabilitation and prevention. 2010 Vol.30