Flockhart M, Larsen FJ. Continuous Glucose Monitoring in Endurance Athletes: Interpretation and Relevance of Measurements for Improving Performance and Health. Sports Med. 2023 Sep 2. doi: 10.1007/s40279-023-01910-4. Epub ahead of print. PMID: 37658967.
La cantidad de glucosa en sangre es de aproximadamente 4 gramos, lo que es menos del uno por ciento de la cantidad almacenada de carbohidratos en los seres humanos, y la concentración se mantiene principalmente en un rango típico en sujetos con un control normal de la glucosa. La homeostasis de la glucosa en sangre tiene una alta prioridad y la concentración se regula mediante una liberación y absorción equilibrada por parte de órganos y tejidos, principalmente estimulada por las hormonas insulina y glucagón, así como por la contracción muscular. Los músculos esqueléticos son el sitio principal para la eliminación de la glucosa durante las condiciones de alimentación y el ejercicio. Durante las condiciones de ayuno, la homeostasis de la glucosa se regula por el hígado, que almacena glucógeno y puede, cuando se estimula, liberar glucosa a través de la glucogenólisis, u otros sustratos como lactato, ácidos grasos, cuerpos cetónicos y aminoácidos a través de la gluconeogénesis. En años recientes, la importancia de la glucosa como el principal combustible metabólico circulante ha sido desafiada, ya que se ha reconocido al lactato como un combustible preferido para el metabolismo oxidativo en varios tejidos y órganos. Se ha demostrado que el lactato circulante es el precursor principal de la producción hepática de glucosa en reposo, y la disponibilidad de lactato en plasma limita la gluconeogénesis durante el ejercicio. En consecuencia, el tejido muscular esquelético puede afectar la homeostasis de la glucosa en sangre no solo mediante la importación de glucosa, sino también mediante la exportación de lactato.
Los atletas de resistencia aeróbica conservan la glucosa durante el ejercicio
La captación de glucosa por parte del músculo esquelético puede aumentar hasta 50 veces durante el ejercicio en comparación con el reposo. Esto se debe a aumentos en el flujo sanguíneo y el reclutamiento de capilares, la concentración de glucosa en sangre y la contracción muscular. Durante la contracción, la actividad metabólica aumentada y los eventos de señalización iniciados por varias vías estimulan la translocación del transportador de glucosa 4 (GLUT4) a la membrana celular, lo que aumenta la permeabilidad a la glucosa. GLUT4 se considera el principal regulador de la captación de glucosa en el músculo esquelético y es más abundante en las fibras oxidativas de contracción lenta; se ha informado consistentemente que los atletas de resistencia aeróbica tienen niveles elevados de esta proteína. Para asegurar la homeostasis de la glucosa en sangre durante el ejercicio, también aumenta la producción de glucosa hepática. Durante el ejercicio de baja intensidad, esto se regula principalmente mediante una disminución en la secreción de insulina, lo que altera la relación insulina/glucagón y afecta la sensibilidad del hígado al glucagón. Durante el ejercicio de alta intensidad, la producción de glucosa hepática se estimula mediante un aumento en las catecolaminas circulantes. Esta respuesta parece ser más significativa en sujetos entrenados en resistencia aeróbica que en sujetos no entrenados. Se ha demostrado que la tasa de producción de glucosa hepática durante el ejercicio de alta intensidad supera la tasa de captación de glucosa, lo que aumenta la concentración en la sangre. El ejercicio intermitente puede aumentar aún más los niveles de glucosa en sangre, ya que la captación de glucosa por parte del músculo se reduce bruscamente al cesar el trabajo, mientras que la producción de glucosa hepática parece ajustarse con un retraso.
Se sabe que los atletas de resistencia aeróbica utilizan menos glucosa para la oxidación que los sujetos no entrenados cuando hacen ejercicio a una carga de trabajo fija. Durante intensidades de ejercicio bajas a moderadas, estas diferencias están relacionadas en parte con la mayor capacidad oxidativa en los atletas de resistencia, que permite un mayor uso de ácidos grasos como sustrato para la producción de ATP, pero también con una reducción en la glucogenólisis. Curiosamente, se ha encontrado que la captación de glucosa por parte del músculo en atletas de resistencia aeróbica durante intensidades de ejercicio moderadas a altas está inversamente correlacionada con la actividad de la citrato sintasa en el músculo y la abundancia de GLUT4. De acuerdo con estos hallazgos, hemos observado que los sujetos entrenados en resistencia aeróbica tienen niveles significativamente elevados de glucosa en sangre durante una sesión de entrenamiento de intervalos de alta intensidad (HIIT), mientras que los niveles de glucosa en sangre de un grupo de control no entrenado en resistencia no se alteraron en comparación con antes del HIIT. Tenemos varias observaciones en atletas de élite con glucosa en sangre capilar > 10 mM después de pruebas de ejercicio incremental hasta el agotamiento, lo que destaca que los atletas de élite tienen una respuesta glucorreguladora al ejercicio que difiere de la de los sujetos sanos activos recreativamente. En conclusión, se puede esperar hiperglucemia durante el ejercicio de alta intensidad en atletas de resistencia aeróbica.
La suplementación con carbohidratos protege la homeostasis de la glucosa en sangre durante el ejercicio
Aunque los atletas de resistencia están adaptados para mantener niveles suficientes de glucosa en sangre durante el ejercicio de larga duración, las sesiones de ejercicio intenso y las competencias pueden causar hipoglucemia. La disponibilidad de carbohidratos se reconoció tempranamente como importante para el rendimiento en resistencia. En 1920, Krogh y Lindhard demostraron que los sujetos que hacían ejercicio con una dieta rica en carbohidratos experimentaban menos fatiga que con una dieta alta en grasas. Algunos años después, Levine y sus colegas midieron la glucosa en sangre en corredores después de completar el maratón de Boston. Se encontró que muchos de los corredores tenían hipoglucemia, y la gravedad de la hipoglucemia se asociaba con una disminución del bienestar y el rendimiento. Por lo tanto, en el maratón del año siguiente en 1925, se proporcionaron carbohidratos a los corredores durante la carrera para evitar incidencias de hipoglucemia. Esta estrategia resultó ser exitosa, ya que se observaron niveles normales de glucosa en sangre al final, junto con un aumento en el bienestar y el rendimiento. Sobre esta base, a menudo se asume que los bajos niveles de glucosa en sangre están asociados con la fatiga, aunque algunos estudios han encontrado que la fatiga y los bajos niveles de glucosa en sangre están disociados. Además, la infusión continua de glucosa ha demostrado proteger el rendimiento y estabilizar los niveles de glucosa en sangre al final del ejercicio de resistencia de larga duración. También se ha demostrado que no afecta el rendimiento durante duraciones más cortas de ejercicio. Se cree que las propiedades ergogénicas de los carbohidratos también se deben a la estimulación central. En varios estudios, el enjuague bucal con carbohidratos durante las pruebas de ejercicio ha mejorado el rendimiento sin una contribución calórica, y, por lo tanto, sin afectar los niveles de glucosa en sangre. Sin embargo, se recomienda una dieta rica en carbohidratos, así como una ingesta suficiente de carbohidratos durante el ejercicio para optimizar el rendimiento en resistencia y preservar la euglucemia. En este contexto, vale la pena señalar que la capacidad para regular los niveles de glucosa en sangre en condiciones exigentes puede constituir una adaptación importante al entrenamiento en resistencia. Una de las tendencias actuales en los deportes de resistencia es optimizar la ingesta de carbohidratos para lograr una oxidación máxima de carbohidratos exógenos y, así, mejorar el rendimiento. Sin embargo, los argumentos subyacentes están relacionados con la disponibilidad de carbohidratos y el ahorro de glucógeno, más que con el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa en sangre. Aunque se han investigado los efectos a corto plazo de una disponibilidad alta, o incluso excesiva, de carbohidratos durante el ejercicio, se desconocen las adaptaciones a largo plazo. Por lo tanto, se recomienda ajustar la suplementación de carbohidratos durante el ejercicio según la duración y la intensidad del ejercicio de manera equilibrada.
Hipo e hiperglucemia en atletas de resistencia aeróbica
Se ha observado en estudios recientes en atletas de resistencia episodios frecuentes de hipoglucemia e hiperglucemia. Estos hallazgos contrastan con la idea general de que el entrenamiento físico tiene efectos exclusivamente positivos en la regulación de la glucosa. Además, los atletas de resistencia se comparan con sujetos no entrenados que tienen una alta capacidad de disposición de glucosa en relación con la secreción de insulina y muestran tasas de disposición de glucosa más altas durante la infusión de lípidos. Sin embargo, los atletas realizan sesiones de ejercicio exigentes, que tienen el potencial de reducir la tolerancia a la glucosa de forma aguda después del ejercicio, así como al día siguiente. Una razón plausible por la que a veces se encuentra que los atletas de resistencia tienen una tolerancia reducida a la glucosa después de sesiones de ejercicio exigentes es el aumento de la oxidación y el transporte de lípidos asociados con el ejercicio prolongado y los déficits de energía. Como demostraron Ivy y sus colegas, una alta ingesta de carbohidratos después del ejercicio tiene el potencial de reducir este efecto al suprimir el metabolismo de los lípidos. De hecho, es ampliamente reconocido que los atletas de resistencia tienen un almacenamiento aumentado de lípidos en la musculatura, lo que a menudo se describe como una paradoja, ya que esto es comúnmente observado en sujetos con resistencia a la insulina. El hecho de que tener una capacidad aumentada para la oxidación y la disponibilidad de lípidos como sustratos metabólicos pueda tener consecuencias “paradójicas” en la regulación de la glucosa no se reconoce ni se discute a menudo. Interesantemente, se ha demostrado recientemente que los sujetos con una mayor expresión de fibras musculares de tipo I de contracción lenta tienen una mejor sensibilidad a la insulina que los sujetos con una mayor expresión de fibras de tipo II de contracción rápida. Esto sugiere que no solo el entrenamiento crónico de resistencia, sino también la distribución de los tipos de fibras, puede afectar la regulación de la glucosa en esta población.
Los atletas de resistencia normalmente planifican sus sesiones de entrenamiento antes de comidas más grandes, y los efectos combinados del ejercicio y una gran ingesta de carbohidratos después del ejercicio ciertamente tienen el potencial de inducir hiperglucemia. En sujetos que no hacen ejercicio regularmente, tener una respuesta hiperglucémica después de una comida puede considerarse un signo de una tolerancia reducida a la glucosa, y tener niveles crónicamente altos de glucosa a largo plazo puede ser perjudicial para la salud y aumentar el riesgo de enfermedades cardiovasculares y disminuir las adaptaciones al entrenamiento físico. Sin embargo, no hay evidencia de que tener hiperglucemia ocasional pueda tener efectos negativos en la salud de los atletas de resistencia a largo plazo. En cambio, parece que los atletas envejecidos están protegidos contra el desarrollo de enfermedades metabólicas y que los atletas master tienen niveles más bajos de glucosa en sangre en ayunas que la población en general. Además, investigaciones anteriores que evaluaron los niveles de glucosa en sangre durante 24 horas en atletas de resistencia que tenían una alta ingesta de carbohidratos y realizaban un alto volumen de entrenamiento no encontraron diferencias en los niveles medios de glucosa plasmática en comparación con controles saludables. Del mismo modo, en un estudio realizado por nuestro grupo, la glucosa media en 24 horas medida con monitoreo continuo de glucosa (CGM) no se encontró que fuera diferente entre atletas de resistencia de élite y un grupo de controles de peso, edad y género que realizaban entrenamiento recreativo.
En un estudio de Thomas y sus colegas que investigó los patrones de glucosa diarios en atletas, no se informó de la glucosa intersticial media en 24 horas, pero se puede estimar en un promedio del grupo de aproximadamente 5.9 mM. Aunque se encontraron niveles normales de glucosa media en los dos últimos estudios, se encontró que los atletas de resistencia pasaban un tiempo considerable fuera del rango normal de 4-6 o 4-8 mM, con episodios frecuentes de hiperglucemia en respuesta a las comidas y, en algunos casos, hipoglucemia durante la noche tardía. Para ilustrar aún más las desviaciones de alta amplitud en la glucosa intersticial que observamos regularmente en atletas de resistencia de alto rendimiento, presentamos una figura que muestra las respuestas exageradas de glucosa al ejercicio y la dieta en un ciclista de élite y, para comparación, un control sano. Sin otra información que la curva de CGM, el ciclista de élite que sirve como ejemplo podría parecer intolerante a la glucosa. Con información adicional en mano, en cambio, observamos un episodio transitorio con variabilidad de glucosa alterada durante una carga de entrenamiento y una ingesta de energía muy alta.
La baja disponibilidad de energía puede disminuir la glucemia
El concepto de deficiencia relativa de energía en el deporte (REDs) ha recibido una creciente atención. Además de inducir cambios hormonales que podrían afectar el rendimiento deportivo y la salud del atleta, un balance energético negativo tiene consecuencias metabólicas directas, como la reducción de los carbohidratos dietéticos que entran en la circulación, el aumento de la oxidación de ácidos grasos y la gluconeogénesis.
En un estudio donde la disponibilidad diaria de energía durante 5 días se redujo en un 33-78% en comparación con un estado de equilibrio energético, las mujeres sedentarias mostraron reducciones profundas en los niveles nocturnos de glucosa en plasma, lo que a su vez provocó una reducción en los niveles medios de glucosa en plasma durante las 24 horas. Los niveles más bajos de glucosa se observaron durante el déficit energético más severo. Además, se ha encontrado que las atletas de resistencia aeróbica femeninas con amenorrea hipotalámica funcional secundaria, que puede ser una consecuencia de la baja disponibilidad de energía, tienen niveles de glucosa capilar más bajos durante el ayuno y el ejercicio submáximo en comparación con las mujeres eumenorreicas. Estos, y otros estudios discutidos previamente por Bowler y colegas, sugieren que las mediciones de glucosa pueden utilizarse como marcador de la disponibilidad reducida de energía.
La hipoglucemia podría perturbar el sueño.
Se ha sugerido previamente que los niveles reducidos de glucosa en ayunas pueden ser un marcador de un sobreentrenamiento en atletas de élite y, como se mencionó anteriormente, indican una baja disponibilidad de energía/carbohidratos. La hipoglucemia durante la noche tiene el potencial de perturbar el sueño, lo que podría afectar negativamente la recuperación. La liberación de epinefrina comienza cuando las concentraciones de glucosa en sangre alcanzan alrededor de 3.6-3.9 mM y se intensifica a medida que la concentración de glucosa en sangre disminuye. Se ha demostrado que niveles de glucosa en sangre por debajo de 2.8 mM resultan en síntomas autonómicos y neuroglicopénicos y desencadenan una respuesta de despertar a través de la liberación de epinefrina. Esta respuesta de despertar se ha mostrado en varios estudios que disminuye drásticamente la eficiencia del sueño y aumenta el tiempo de vigilia durante la noche. Sin embargo, aún queda por demostrar si la frecuente hipoglucemia nocturna observada en atletas también afecta su sueño.
Supervisión de la glucosa intersticial y sanguínea durante el ejercicio y la recuperación
El uso de la Monitorización Continua de Glucosa (CGM) se ha expandido en los últimos años, y se han debatido los pros y contras de este método, así como la técnica, teniendo en cuenta al atleta saludable. La CGM ha hecho posible evaluar la variabilidad de la glucosa durante la vida diaria, y se puede calcular fácilmente el tiempo en el rango hiperglucémico e hipoglucémico. Estudios que han implementado diversas formas de ejercicio en poblaciones no entrenadas y diabéticas han encontrado que el ejercicio reduce la variabilidad diaria de la glucosa y mejora el control glucémico. Sin embargo, la interpretación de los datos de CGM en atletas de resistencia todavía no está clara, y se ha cuestionado si los objetivos de controlar la variabilidad de la glucosa para optimizar el rendimiento son posibles utilizando solo datos de CGM.
El uso de las lecturas de CGM para decidir la ingesta aguda de carbohidratos para el manejo de la homeostasis de la glucosa en sangre también tiene algunas limitaciones sustanciales. Aunque se ha demostrado que la glucosa intersticial representa las concentraciones en sangre, puede haber variaciones. Después de la ingesta de carbohidratos, la glucosa intersticial aumenta con un retraso de hasta 15 minutos en comparación con las concentraciones en sangre, mientras que durante el ejercicio, los cambios en la glucosa intersticial parecen ocurrir más rápidamente que en la sangre. Un estudio reciente que utilizó CGM también demostró que la variabilidad individual de las respuestas postprandiales de glucosa a comidas idénticas fue tan grande como las respuestas a comidas diferentes en dos cohortes no diabéticas, lo que indica que factores adicionales en combinación con la ingesta de alimentos afectan la respuesta de la glucosa. Además, se ha informado de una menor precisión de las mediciones de CGM durante el ejercicio en sujetos con diabetes tipo I y en sujetos con regulación normal de la glucosa. Diferentes sensores y lugares para la colocación de sensores también han demostrado afectar la glucosa intestinal después de una carga de glucosa, con sensores colocados en la pierna informando consistentemente valores más bajos que los sensores colocados en el brazo durante el reposo y cuando el flujo sanguíneo se incrementó mediante la exposición al calor. En resumen, la glucosa en sangre y la glucosa intersticial no son iguales, y la diferencia entre las dos medidas aumenta cuando cambian los flujos de glucosa intersticial debido a la ingesta de carbohidratos, el flujo sanguíneo y el trabajo muscular.
Solo unos pocos estudios científicos han utilizado CGM en atletas de resistencia aeróbica. Los objetivos han variado e incluyen la vigilancia de la recuperación, el estado energético/disponibilidad de carbohidratos para evitar déficits, las respuestas de glucosa durante la disponibilidad baja de energía, la disponibilidad de glucosa durante el ejercicio de resistencia y competencias de ultra-resistencia, investigar posibles efectos sobre la regulación de la glucosa por cargas de entrenamiento elevadas y describir alteraciones metabólicas en atletas después de adaptarse a dietas altas en carbohidratos o grasas. También se ha sugerido que la variabilidad de la glucosa y la glucosa basal nocturna aumentan como respuesta inflamatoria a una sesión de ejercicio intenso y podrían utilizarse como marcadores de recuperación. Se pueden sacar algunas conclusiones generales de estos estudios. En primer lugar, el ejercicio de resistencia afecta la variabilidad de la glucosa y la respuesta glucorreguladora a las comidas, y en segundo lugar, los atletas de resistencia son propensos a exhibir hiperglucemia. En consonancia con esto, hemos observado una mayor variabilidad media de glucosa (% CV) en atletas de resistencia (21 ± 4), en comparación con controles sanos (16 ± 3). Sin embargo, el estudio de Prins y colegas muestra que diferentes composiciones de macronutrientes en la dieta diaria pueden tener un alto impacto en la glucosa intersticial de 24 horas y en la variabilidad de la glucosa, y que estos cambios están estrechamente relacionados con las alteraciones en el metabolismo de las grasas. Del mismo modo, un estudio reciente con > 7000 sujetos no diabéticos mostró una correlación positiva entre la ingesta de carbohidratos y la variabilidad de la glucosa medida por CGM (media % CV de 16 ± 4). La interpretación de los datos de CGM puede ser desafiante, ya que implica separar los efectos del ejercicio de los efectos del momento y la composición de las comidas. A pesar de esto, los CGM tienen potencial como herramienta para monitorear la variabilidad de la glucosa, el equilibrio energético y el estado de recuperación en atletas de resistencia. La vida diaria de un atleta de resistencia contiene todos los ingredientes que pueden aumentar la variabilidad de la glucosa, incluyendo el ejercicio, la ingesta alta o baja de carbohidratos y las respuestas al estrés. Esto subraya la importancia de realizar investigaciones adicionales para estudiar las complejas interacciones entre el ejercicio, la nutrición y la regulación de la glucosa en esta población. Si bien los estudios existentes sobre la relación entre los niveles de glucosa en sangre y el rendimiento atlético han tenido limitaciones en cuanto al tamaño de la muestra y el diseño del estudio, se ha asociado la evitación de la hipoglucemia durante el ejercicio con un mejor rendimiento. Suzuki y colegas compararon a dos corredores con diferentes antecedentes de entrenamiento que corrieron durante 5 horas. Los niveles de glucosa en sangre fueron más altos en el corredor más rápido, pero no se vieron afectados por el momento o la cantidad de carbohidratos ingeridos. Ishihara y colegas encontraron que el rendimiento durante un evento de ultraresistencia se asociaba con una alta ingesta de carbohidratos, pero se mantuvo la normoglucemia independientemente de la ingesta de carbohidratos y la variabilidad de la glucosa no dependía del momento de la ingesta de carbohidratos.
En un estudio reciente, diez atletas varones entrenaron durante 4 semanas siguiendo una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas (LCHF) o una dieta alta en carbohidratos y baja en grasas (HCLF). Cuando entrenaron con la dieta LCHF, los atletas mostraron cambios profundos, con una reducción en la glucosa media durante las 24 horas y una menor glucosa nocturna, con más tiempo en el rango hipoglucémico pero también una menor variabilidad de la glucosa. Sin embargo, no se observaron diferencias entre los grupos en cuanto al rendimiento, pero durante la ocasión LCHF, los atletas tuvieron tasas de oxidación de grasa más altas, pero también calificaciones más altas de la afectación de la sesión (una medida del estrés percibido durante el entrenamiento). Curiosamente, el aumento de la glucosa capilar después del ejercicio de alta intensidad fue similar en los dos grupos, lo que indica que esta respuesta específica no depende de la disponibilidad de carbohidratos. Esto respalda nuestro argumento anterior de que los atletas de resistencia consumados tienen una capacidad intrínseca mejorada para mantener la glucosa sanguínea normal o elevada durante el ejercicio prolongado. Sin embargo, la falta de aumento de la glucosa durante el ejercicio de alta intensidad se ha asociado con malas adaptaciones a la carga de entrenamiento durante el sobreentrenamiento, posiblemente a través de una respuesta reducida de catecolaminas durante el ejercicio. Por lo tanto, las mediciones de glucosa después del ejercicio tienen el potencial de ser utilizadas para detectar los primeros indicios de sobreentrenamiento.
Finalmente, es importante mencionar los avances en la tecnología de sensores que incluyen otras medidas además de la glucosa. Actualmente se están desarrollando sensores para la monitorización continua del intersticio dérmico no solo de glucosa, sino también de lactato y posiblemente otros biomarcadores relevantes para el atleta. Un sensor que pueda rastrear con alta precisión múltiples respuestas fisiológicas al ejercicio y durante la recuperación ciertamente impulsaría el campo. Un obstáculo para esto es que la Unión Ciclista Internacional prohibió en 2021 el uso de tecnología que capture datos metabólicos (lo que incluye la CGM) durante las competiciones. La vida útil común de un sensor de CGM es de 14 días y, por ejemplo, los ciclistas que compiten con frecuencia no pueden aprovechar completamente esta técnica. Es importante destacar que no existe evidencia que sugiera que el uso de CGM proporcione una ventaja injusta durante las competiciones. En cambio, dicha prohibición puede representar una oportunidad perdida para que los investigadores y entrenadores monitoreen la salud de los atletas.
Conclusiones y Perspectivas
La regulación de la glucosa en sangre es un proceso complejo que está influenciado por diversos factores, incluyendo los carbohidratos dietéticos, el ejercicio y el estado de entrenamiento de un individuo. Como tal, la optimización de los niveles de glucosa para mejorar el rendimiento y los resultados de salud en los atletas es un área en crecimiento en la práctica y la investigación. Sin embargo, nuestro conocimiento sobre cómo debe ser la respuesta óptima de la glucosa al ejercicio y al período de recuperación que sigue a este todavía está por aclararse.
Los estudios que utilizan la monitorización continua de glucosa (CGM) han demostrado de manera consistente que los atletas tienen perfiles de glucosa altamente individuales y a menudo pasan una cantidad significativa de tiempo con hipoglucemia e hiperglucemia. Estos hallazgos desafían nuestras suposiciones tradicionales sobre el control de la glucosa y sugieren que los niveles de glucosa intersticial y en sangre pueden ser un parámetro pasado por alto en la optimización del rendimiento atlético.
Con la ayuda de futuros investigadores, atletas y organismos rectores en el deporte trabajando juntos, podemos descubrir nuevos conocimientos sobre cómo la regulación de la glucosa afecta al rendimiento, la recuperación y la salud en general. Estos conocimientos pueden ayudar a los atletas a adaptar sus planes de entrenamiento y nutrición para satisfacer sus necesidades individuales, lo que en última instancia podría llevar a una mejora en el rendimiento y mejores resultados de salud.
Acceso libre al artículo completo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2023/09/Continuous-Glucose-Monitoring-in-Endurance-Athletes.pdf
