Actividad física, aptitud cardiorrespiratoria y salud cardiovascular

Franklin BA, Eijsvogels TMH, Pandey A, Quindry J, Toth PP. Physical activity, cardiorespiratory fitness, and cardiovascular health: A clinical practice statement of the ASPC Part I: Bioenergetics, contemporary physical activity recommendations, benefits, risks, extreme exercise regimens, potential maladaptations. Am J Prev Cardiol. 2022 Oct 13;12:100424. doi: 10.1016/j.ajpc.2022.100424.

El entrenamiento físico, como una subcategoría de la actividad física (AF), es definido como cualquier régimen de ejercicio estructurado con el objetivo de mejorar o mantener la aptitud cardiorrespiratoria (CRF), la fuerza, salud, independencia funcional, rendimiento atlético o combinaciones de los mismos. La capacidad aeróbica o CRF se expresa típicamente como mLO2/kg/min o equivalentes metabólicos (MET; 1 MET = 3,5 mL/kg/min) y se puede determinar directamente mediante test directos o indirectos.

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La evidencia científica sugiere que la actividad física regular, el entrenamiento físico estructurado y los niveles más altos de CRF previenen el desarrollo de aterosclerosis cardiovascular (CV) y enfermedad cardiovascular (CVD) y reduce la incidencia de eventos asociados a enfermedad coronaria (CHD)[1,2].

El cumplimiento de las pautas actuales de actividad física se asocia con una probabilidad reducida para hospitalización, ingreso en la unidad de cuidados intensivos y muerte entre pacientes con enfermedad por coronavirus (COVID-19) [9]. Niveles más altos de CRF también parecen conferir resultados COVID-19 más favorables [10].

Colectivamente, los datos actuales sugieren que el no cumplir con las recomendaciones actuales de actividad física puede provocar efectos sobre la salud similares a los del tabaquismo y la obesidad [11].

Bioenergética del ejercicio en mitocondrias y miocitos

La mitocondria es la estación generadora de energía del miocito. Las mitocondrias, están situadas estratégicamente en un retículo dentro del subsarcolema y espacios miofibrilares internos, y son capaces de igualar con precisión las necesidades energéticas de los miocitos siempre que el suministro de oxígeno sea adecuado y sostenido.

Mantener la función mitocondrial es vital para atenuar la sarcopenia relacionada con la edad y el deterioro de la función muscular. La CVD está asociada con el deterioro de la función de las mitocondrias [13-16]. El ejercicio aeróbico crónico es ahora ampliamente reconocido como un enfoque viable y duradero para preservar la salud y funcionalidad mitocondrial, que se correlaciona con una mejora bioenergética muscular y salud CV a largo plazo.

Mitocondria y envejecimiento

Las mitocondrias de los tejidos musculares funcionantes (esquelético, cardíaco, liso) forman un retículo altamente organizado, proporcionando la capacidad para satisfacer

demandas de energía agudas y cambiantes de los miocitos respectivos [17]. Al igual que el resto de los componentes de una célula, las mitocondrias envejecen y pueden acumular lesiones y cambios en su ADN. La función mitocondrial en la célula se mantiene

a través de un equilibrio de biogénesis (formación de novo) y fusión, así como fisión y mitofagia. Cuando las mitocondrias están defectuosas, pueden fusionarse con otra mitocondria, preservar la región funcional, y eliminar la que esté dañada o defectuosa. Alternativamente, las mitocondrias pueden sufrir fisión y dividirse en dos orgánulos independientes que posteriormente pueden ser eliminados por la maquinaria celular especializada en la eliminación de organelos. La mitofagia es un proceso orquestado por el cual la célula identifica una mitocondria  disfuncional o poco funcional para su destrucción y eliminación, que finalmente requiere la fusión con un lisosoma. En circunstancias ideales, estos procesos se mantienen en equilibrio para mantener un pool mitocondrial integrado con una homeostasis entre el consumo y la producción de energía. El recambio mitocondrial deteriorado y la mitofagia están asociados con aterosclerosis, miocardiopatía, hipertrofia cardíaca y lesión por reperfusión, posiblemente debido a la alteración de la producción de ATP y aumento de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) [15].

Implicaciones clínicas. El envejecimiento y la inactividad física alteran el equilibrio del pool mitocondrial hacia la fisión y la mitofagia, lo que resulta en sarcopenia y reducción de la capacidad de respuesta del tejido a las demandas de energía. Sin embargo, las siguientes observaciones relacionadas con el ejercicio regular son clínicamente relevantes ya que: (1) aumenta el número de mitocondrias en los miocitos y mejora el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa; y (2) se asocia con una menor producción de ROS y, en consecuencia, niveles más bajos de estrés oxidativo; y (3) aumenta la mitofagia, que se correlaciona con aumento de la biogénesis mitocondrial y mejora del rendimiento muscular [18–22]. El ejercicio no solo ayuda a mantener la fuerza motora funcional y la masa muscular, sino que además a nivel celular también ayuda a los miocitos a mantener la capacidad para la biosíntesis de ATP y asegurar que su reserva mitocondrial sea óptimamente funcional. Las mitocondrias más sanas también pueden estar menos predispuestas para aumentar el tono oxidativo y desencadenar la apoptosis de los miocitos. En un estudio, los pacientes con enfermedad de las arterias coronarias participaron en un programa de ejercicio durante 8 meses, y se observó un aumento del 137% en la capacidad antioxidante total [23]. El ejercicio continuo a lo largo de la vida atenúa cierta pérdida de la función mitocondrial y la salud a medida que los pacientes envejecen. Además, la realización de ejercicio de manera continuada, ayuda a controlar el peso corporal y la grasa corporal, para prevenir la aparición del síndrome metabólico, y mantener la sensibilidad a la insulina del músculo esquelético, entre otros beneficios cardioprotectores.

Recomendaciones actuales de actividad física para la salud

Las Directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2020 aportan recomendaciones en cuanto a la cantidad (frecuencia, intensidad, duración) y tipos (aeróbicos, de fuerza, de equilibrio) de actividad física que ofrecen beneficios significativos para la salud [24] (Fig. 2).

Se recomienda a los adultos que realicen al menos 150 a 300 minutos actividad física (AF) aeróbica de intensidad moderada, o 75 a 150 min de AF aeróbica de intensidad vigorosa, o una combinación equivalente de los mismos durante la semana. Esta recomendación difiere de la versión anterior de las directrices, ya que ahora incluye un rango (es decir, de 150 a 300 min/semana) en lugar de un mínimo de solo volumen (es decir, ≥150 min/semana). Además, este cambio reconoce que mayores volúmenes de AF producen beneficios para la salud dependiente de la dosis. Por lo tanto, los adultos pueden aumentar los niveles de AF más allá de lo recomendado (es decir, hasta 300 min/semana de AF de intensidad moderada o hasta 150 min/semana de AF de intensidad vigorosa) para obtener beneficios adicionales para la salud. Otro cambio importante en comparación con las directrices anteriores es la supresión de que la AF debe realizarse en intervalos de al menos 10 minutos. De hecho, los estudios han revelado la importancia de los episodios acumulados de AF de muy corta duración (es decir, 1-2 min) [26–29]. En consecuencia, ejercicios estructurados/series de actividad de cualquier duración ahora contribuyen al volumen acumulado de AF [30,31].

Más allá de las actividades aeróbicas, se aconseja a los adultos realizar ejercicios de fortalecimiento muscular de intensidad moderada o alta que impliquen todos los grupos musculares principales en ≥2 días a la semana, ya que estos proporcionan beneficios para la salud [32]. Los adultos mayores (>65 años) deben incorporar AF multicomponente que enfatiza en el equilibrio funcional y la fuerza a una intensidad moderada o alta en ≥3 días/semana para mejorar la capacidad funcional y prevenir caídas. Anteriormente, el entrenamiento de fuerza y AF solo se aplicaba a adultos mayores con poca movilidad, pero ahora se aplica a todos los adultos mayores, independientemente de sus capacidades funcionales.

Un nuevo aspecto de las directrices es la recomendación de limitar el comportamiento sedentario, basado en la creciente evidencia de que una mayor cantidad de tiempo sedentario está asociado con un CRF más bajo, una peor salud cardiometabólica, un mayor riesgo de resultados adversos para la salud, como el desarrollo de CVD, diabetes mellitus tipo 2 (DM), cáncer y un mayor riesgo de mortalidad (por todas las causas, CV y cáncer) [33]. El tiempo dedicado al sedentarismo debe reducirse en todos los grupos de edad, ya que reemplazar el tiempo sedentario con actividad física se asocia con mejores resultados de salud [34].

Hay pruebas sólidas que respaldan una relación dosis-respuesta entre el tiempo dedicado al sedentarismo y los indicadores de salud, como la mortalidad por todas las causas, la mortalidad por CVD y los incidentes de CVD [27]. Las personas que informan un tiempo sedentario medido objetivamente > 9,5 h/día tienen un riesgo de mortalidad por todas las causas significativamente mayor en comparación con el grupo de referencia de 7,5 h/día [35]. Además, reemplazar 30-60 min/día de tiempo sedentario con cualquier tipo de AF se asoció con reducciones de riesgo en varios marcadores de salud, con estimaciones más sólidas para MVPA en comparación con actividades de baja intensidad [29]. Estos resultados resaltan que las intervenciones en el estilo de vida para reducir el tiempo sedentario deben considerarse más allá de las intervenciones que se centran únicamente en los aumentos de la actividad física, dados sus beneficios concurrentes.

La relación dosis-respuesta del ejercicio como medicina

Las personas con un estilo de vida físicamente activo tienen un menor riesgo de desarrollo y progresión de muchas enfermedades crónicas, incluidas las ECV, varios tipos de cáncer, enfermedades metabólicas, trastornos musculoesqueléticos, enfermedades neurológicas, condiciones psiquiátricas y enfermedades pulmonares [36]. Por lo tanto, la actividad física y el ejercicio estructurado pueden ser medicamentos potentes para mejorar el estado de salud. Para optimizar e individualizar la prescripción de un estilo de vida físicamente activo, el conocimiento de la asociación dosis-respuesta entre el volumen y la intensidad de la AF, el tiempo de sedentarismo y la salud los resultados son importantes.

La relación entre los volúmenes de AF y el riesgo de enfermedad cardiovascular suele ser descrito como curvilíneal. Esto significa que las mayores reducciones de riesgo se obtenerse al principio de la curva cambiando un estilo de vida sedentario a un estilo de vida leve o moderadamente activo (fig. 3). Individuos que ya son físicamente activos, pueden reducir aún más su riesgo para resultados adversos para la salud al aumentar sus volúmenes de AF, pero la reducción del riesgo por hora de actividad disminuye gradualmente. Finalmente, una meseta ocurre en una fase en la que los volúmenes adicionales de AF no producen beneficios para la salud en los individuos más activos.

Las Directrices de la OMS para la AF probablemente se sitúan en el medio de la curva, ya que los volúmenes de ejercicio recomendados deberían ser factibles para la mayoría de la población, y los beneficios para la salud asociados son de moderados a grandes. Esto plantea la pregunta de cuál es el volumen de ejercicio mínimo y óptimo para mejorar la salud.

Importantes estudios epidemiológicos han demostrado que los volúmenes de ejercicio por debajo de las recomendaciones todavía están asociados con una reducción significativa del riesgo. Tan solo 15 min/día de actividades de intensidad moderada (es decir, caminar a paso ligero) [37] u 8 min/día de actividades de intensidad vigorosa (es decir, corriendo) [38] se asocian con reducciones del riesgo de mortalidad del 14% y 30%, respectivamente. Como la falta de tiempo y/o un estilo de vida inactivo son barreras importantes para cambiar los patrones habituales de actividad física, tales observaciones muestran que incluso las personas más ocupadas o más sedentarias pueden realizar estos volúmenes mínimos de ejercicio.

El volumen de ejercicio óptimo se estima en 3 a 5 veces el menor volumen asociado a efectos significativos, es decir 65 a 107 min/día de actividades de intensidad moderada o 33 a 54 min/día de actividades de intensidad vigorosa (MVPA), que corresponden a las dosis de ejercicio asociadas con un 39% menos de riesgo de mortalidad [39]. Aunque esos volúmenes de ejercicio son poco realistas para la mayoría de la población, estudios recientes sugieren que pueden ser aplicables umbrales más bajos. Estudios novedosos

empleando medidas objetivas de PA, como acelerómetros triaxiales, informaron que la dosis óptima de ejercicio se logró con 24 min/día de actividades de intensidad vigorosa [35].

Existe un creciente interés en cuanto al impacto de la intensidad de actividades sobre los resultados de supervivencia. La asociación dosis-respuesta entre los volúmenes de AF parece ser diferente para actividades de intensidad moderada versus intensidad vigorosa [40]. Para actividades de intensidad moderada, aumentar los volúmenes de ejercicio produce mayores beneficios para la salud, apoyando la noción de que más ejercicio es mejor. Por el contrario, para las actividades de intensidad vigorosa por

duraciones más allá de 35 a 40 minutos no reducen aún más los riesgos de mortalidad [37]. Estas observaciones demuestran que para una determinada duración del ejercicio o gasto de energía, las actividades vigorosas versus actividades de intensidad moderada proporcionan mayores beneficios de supervivencia [41].

Actividades de baja intensidad (es decir, caminar despacio, cortar el césped, tareas domésticas) actualmente no están incluidos en las recomendaciones, pero varios estudios demuestran que estas actividades también proporcionan beneficios para la salud, pero el volumen absoluto para inducir beneficios significativos para la salud debe ser sustancialmente mayores en comparación con MVPA [26]. Por ejemplo, la dosis óptima de ejercicio de baja intensidad se estimó en 375 min/día en comparación con solo 24 min/día para MVPA [35]. No obstante, el mensaje de que incluso las actividades de baja intensidad pueden contribuir a mejorar la salud es prometedor, especialmente para las personas vulnerables personas como pacientes con enfermedades crónicas y ancianos, que pueden ser (funcionalmente) incapaces de realizar MVPA.

Acceso a texto completo del artículo referenciado en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2022/11/Physical_activity_cardiorespiratory_fitness_and_ca.pdf

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