Relación dosis-respuesta entre ejercicio y función cognitiva en adultos mayores con y sin discapacidad cognitiva: una revisión sistemática y meta-análisis

Dose-response relationship between exercise and cognitive function in older adults with and without cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis (pdf original)
Sanders LMJ, Hortobagyu T, la Bastide-van Gemert S y col
PLoS One. 2019 Jan 10;14(1): e0210036. doi: 10.1371/journal.pone.0210036
(Autor del resumen: Daniel Blanco Galindo)

Esta revisión examina la dosis-respuesta entre ejercicio y función cognitiva en mayores con o sin discapacidad cognitiva. Se incluyó una modalidad simple, controlada y aleatorizada entre: ejercicio aeróbico, anaeróbico, multicomponente o psicomotor para cuantificar cuantitativa y cualitativamente el entrenamiento. Realizaron test específicos para la función cognitiva, ejecutora y memoria, usando modelos de efectos mixtos multinivel para investigar los predictores de efectos del ejercicio. En los sujetos sanos hubo un efecto pequeño positivo del ejercicio en función ejecutora y memoria pero los parámetros de dosis no predijeron la magnitud de los efectos. En aquellos con deficiencias, el ejercicio tuvo un moderado efecto positivo en la función cognitiva global especialmente en sesiones cortas con altas frecuencias.

Introducción
La demencia se caracteriza por una degeneración progresiva de la función neurocognitiva. Ante la gran proliferación de esta enfermedad, el ejercicio parece tener un papel importante como alternativa a los fármacos en la mejora de la función cognitiva mediada por la liberación del factor neurotrófico cerebral (BDNF) y el factor de crecimiento (IGF-1) facilitando cambios estructurales cerebrales ligados a la mejora en la atención, memoria y procesado de información. Según revisiones anteriores, el tipo de ejercicio y los parámetros utilizados como dosis determinan el efecto de los resultados, existiendo una fuerte relación entre mayores duraciones e intensidades con mejoras en la función cognitiva, cambios cerebrales estructurales, plasticidad y funciones ejecutoras. La asociación también está relacionada con el nivel de acondicionamiento físico de los sujetos y con el ejercicio crónico. No obstante, es necesario revisar sistemáticamente de qué manera aumentos en la función cognitiva se relacionan con los parámetros de ejercicio separadamente y si varían según la condición de salud de los sujetos.

Objetivos
El objetivo de esta revisión fue examinar la relación entre los parámetros de duración, frecuencia e intensidad del entrenamiento y la función cognitiva global, ejecutora y memoria en adultos con y sin disfunción cognitiva cuantificando la relación dosis-respuesta separadamente entre las respuestas de intervención aeróbica, anaeróbica, multimodal y psicomotora y los cambios en la función cerebral con modelos estadísticos.

Métodos
Se revisaron varias bases de datos desde el origen de los registros hasta diciembre de 2017. Se incluyeron estudios humanos que fueran ensayos aleatorios controlados (RCTs). Las entradas específicas de búsqueda incluyeron ejercicio, cognición, memoria y función ejecutora. Los no específicos fueron actividad, entrenamiento tipo, resultados cognitivos y diseño de estudio. Se usaron los filtros de niños, adolescentes o pacientes sin disfunción cognitiva suave (MCI), vascular (VCI) o demencia.

Los criterios de inclusión fueron: 1) edad: 18 años o más, 2) sujetos sanos o diagnosticados con MCI, VCI o demencia, 3) intervención con ejercicio, aeróbico, anaeróbico, multicomponente o psicomotor de cualquier intensidad y frecuencia, con una duración mayor o igual a 4 semanas, 4) se especificaba el rango de frecuencia y duración de la sesión, 5) la intensidad del entrenamiento se especificaba y describía. 6) resultados cognitivos medidos por tests neuropsicológicos. Se excluyeron estudios si: 1) la intervención incluía un componente no físico y 2) el grupo control realizaba una actividad de no contraste (las actividades de contraste incluyen actividad no física o estiramientos y tonificación).

Se extraían características de la muestra (tamaño, edad, género, educación, estado cognitivo), parámetros de intervención (modo de ejercicio, duración, intensidad, frecuencia) y medidas (media, desviación estándar, significatividad o valores de tests cognitivos pre y post intervención).

La duración se calculaba en minutos para cada estudio para semanas, duración de sesión y frecuencia. La intensidad en función de %HRmax, %Frecuencia cardiaca de reserva (HRR), o % consumo de oxígeno máximo (VO2max). Para el ejercicio anaeróbico Nº de rep x Nº de series x %1RM ó VO2max. La intensidad también se midió por escala de Borg RPE y criterio ACSM.

Para el efecto de tamaño se usaron índices de Hedges y Cohens. Para análisis estadístico se usaron modelos de efectos mixtos que examinaron diferencias en efectos de ejercicio entre el estado de salud de los sujetos, la modalidad de ejercicio, las duraciones, intensidades y frecuencias.

Resultados
Se incluyeron 36 estudios, con 2007 participantes, de los que 1772 fueron mujeres. La edad media fue de 72,8±6,57 años.

Para la asociación dosis-respuesta de ejercicio sobre cognición en adultos mayores sanos, de los 23 estudios incluidos en la categoría y 1225 participantes. La edad media fue 70 y el valor en Mini Mental State Examination (MMSE) fue 27,7. El diagrama mostró un pequeño efecto positivo en la función media ejecutora y memoria media pero no en cognición global media.

Con respecto a población mayor con disfunción cognitiva, de 13 estudios y 728 participantes, con edades media de 78,3 y MMSE de 22,9 se observó un efecto moderado positivo en la cognición media global y ejercicio, así como un efecto positivo pequeño en ejercicio sobre la función ejecutora media. No hubo evidencia de efectos significativos del ejercicio sobre la memoria media.

Los modelos de efectos mixtos revelaron un significativo pero pequeño efecto d=0,24. La variación en el tamaño de los efectos con tests específicos a la relación entre estudios fue respectivamente 4,8% y 41,4%. Para mayores con y sin disfunción cognitiva combinado, no hubo predictores significativos de tamaño del efecto para dominio cognitivo F(1,184), tipo de ejercicio F(2,53), duración del programa F(2,137), duración de la sesión F(2,183), frecuencia F(3,182), duración total del ejercicio F(1,184), intensidad (aeróbico F(2,77), anaeróbico F(2,53), multimodal F(2,40). Para mayores sanos no hubo predictores específicos. Sin embargo, cuando se consideraron únicamente aquellos con deficiencias cognitivas la duración de la sesión y la frecuencia aparecieron como predictores significativos, y aquellos programas con sesiones cortas y frecuencias altas produjeron mayores efectos.

Discusión
Se examinó la relación dosis-respuesta entre una muestra amplia de ejercicio y función cognitiva en mayores con y sin deficiencia cognitiva.

Efectos beneficiosos del ejercicio sobre la función ejecutora y memoria han podido ser inducidos, incrementando la conectividad funcional, la regulación de BDNF, modificaciones neocorticales y  aumentos en el volumen del hipocampo izquierdo.

Comparado con otras revisiones, se encontraron efectos más bajos del ejercicio sobre la cognición posiblemente por la inclusión del parámetro de intensidad como criterio. Además, la duración del programa y la intensidad no predijeron efectos cognitivos en esta revisión, contrariamente a otras.

Respecto a los cambios en la función cognitiva, aún está por definir el umbral de dosis al que pueden ocurrir pero, posiblemente, la duración de los programas de intervención seleccionados fue escasa para producir efectos significativos. La intensidad también ha podido alterar las conclusiones debido a que los criterios de medición en los estudios han sido variados, así como la modalidad de ejercicio a la que se ejecutaba, pudiendo confundir en las relaciones de dosis total y de cada parámetro para la cognición.

Los criterios de inclusión han variado entre los metaanálisis en relación al nivel de actividad física (PA), pudiendo hacer más respondedores a la intervención a sujetos con menores niveles de PA previos.

La manera de medir la cognición y el tipo de tareas propuestas puede modificar los resultados también. En esta revisión se agruparon los tests en: cognición global, función ejecutora y memoria, lo que puede inflar la varianza del efecto disminuyendo la relación dosis-respuesta.

En adultos con disminución cognitiva el ejercicio multicomponente parece ser dominante en la mejora de la cognición global. Algunos cambios en mecanismos neurobiológicos se han asociado a la práctica de ejercicio aeróbico y de fuerza concurrente, así como desarrollo de habilidades espacio-visuales. Las sesiones cortas inducen menor fatiga y mayor motivación y las altas frecuencias de sesión disminuyen el sedentarismo y aumentan las adaptaciones neurobiológicas. No obstante, el factor de duración del programa debe ser tenido en cuenta cuando se buscan adaptaciones positivas contra la demencia después del periodo de intervención, debiendo asegurar largas duraciones. Se han presentado pocos efectos asociados a la intensidad debido a la gran heterogeneidad en los procesos de medición de la misma, así como de los factores cognitivos, a pesar de que la variación del rendimiento en ellos es mayor que en sujetos sanos. Las actividades de control también pudieron afectar al tamaño del efecto, lo que sugiere para futuras investigaciones sean consideraciones a tener en cuenta.

Limitaciones
Tanto la heterogeneidad entre estudios, dependencias en las mismas muestras, múltiples tests de medición y, relativamente pocos estudios de cada modelo hacen limitado el poder estadístico. Los pequeños efectos reflejados sobre la función cognitiva en el ejercicio hacen que se cuestione su relevancia clínica por la falta de datos observacionales. Otra limitación es la determinación de ejercicio en dosis y modalidad que puede resultar más efectivo sobre la función cognitiva por la falta de aislamiento de cada parámetro.

La falta de unificación de criterio en la clasificación de las diferentes disfunciones cognitivas también puede ser una limitación a la hora de valorar los efectos del ejercicio sobre los distintos grados y tipos de disfunciones o patologías.

Conclusión
Esta revisión no puede confirmar ni desmentir las guías establecidas previamente sobre las dosis óptimas de ejercicio en mayores, las cuales, éstos deberían realizar actividades aeróbicas y anaeróbicas de moderada intensidad, al menos 3 veces a la semana. Para aquellos con disfunción cognitiva, programas de sesiones cortas de alta frecuencia semanal pueden generar mejores resultados. La integración de los mismos en los hábitos de vida parecer ser fundamental para la estabilización y durabilidad de las adaptaciones.

Aplicaciones prácticas
A pesar de la cantidad de heterogeneidad asociada a esta revisión en cuestiones de tipo de ejercicio, métodos de análisis y mediciones, clasificación de la población, unido a la escasa fuente de estudios sobre adultos mayores que comparen diferentes dosis de ejercicio, parece que es posible reforzar la idea de la importancia de realizar ambas modalidades de ejercicio (aeróbico y fuerza), ubicado en varias sesiones semanales de corta duración y con una intención de integración en un entorno de hábito en la vida de las persona que garantice una sostenibilidad de los estímulos de ejercicio a los que se exponen, y por tanto también, las adaptaciones positivas que éstos generan, tanto a nivel estructural y molecular, como a nivel de rendimiento funcional.

Daniel Blanco Galindo

La falta de claridad expuesta por las limitaciones de esta revisión puede ser enmendada en mayor o menor medida por investigaciones futuras donde se recolecten descripciones detalladas de protocolos y mediciones de los participantes, así como diseños de estudios donde comparen diferentes dosis de ejercicio directamente entre sujetos y las distintas condiciones de intervención aleatorizadas.