ORIGINALES Modificaciones de los leucocitos en ciclistas

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ORIGINALES
Modificaciones de los leucocitos en ciclistas
profesionales a lo largo de la competición
G. Villaa, A. Córdovab, C. Ávilaa, M. Almara, J. A. R. Marroyoa,
J. Garcíaa y V. del Villarc
a
Facultad de Ciencias. Actividad Física y Deporte. Universidad de León. Departamentos de b Fisiología y c Medicina.
Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria.
En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar
las variaciones leucocitarias producidas por el
esfuerzo de la competición, a lo largo de 4 vueltas de
corta duración (5 días y una media de 750 km cada
una), en 16 ciclistas profesionales (24,8 ± 2,3 años,
71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm).
Los parámetros hematológicos analizados fueron
leucocitos (WBC), neutrófilos (NEUT), linfocitos
(LINF), monocitos (MON), eosinófilos (EOS)
y basófilos (BAS) y sus resultados son presentados
como porcentaje sobre el número total de
leucocitos. También se midió el nivel sérico
de cortisol en todos los momentos de estudio (antes
y después de cada una de las 4 vueltas).
Los resultados muestran que el número total
de leucocitos aumenta significativamente en las
vueltas, tanto en condiciones basales (A) como
después de acabar la vuelta (D). Los neutrófilos van
incrementando sus valores basales desde la primera
a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta
son significativamente menores con respecto a la
situación de referencia del comienzo de la vuelta
ciclista. Los linfocitos en reposo al comenzar las
vueltas se mantienen en valores similares a lo largo
del período de estudio, aumentando
significativamente tras los 5 días de competición de
cada vuelta. El cortisol, a medida que van pasando
las vueltas, desciende sus tasas tanto en reposo
como después de la competición (5 días de vuelta).
En conclusión, el ejercicio físico a lo largo de varias
vueltas ciclistas produce incrementos de los
leucocitos que se acompañan de un progresivo
descenso de las tasas de cortisol debido
probablemente al acondicionamiento que el ciclista
tiene a lo largo de la competición.
PALABRAS CLAVE: leucocitos, linfocitos, neutrófilos,
cortisol, ejercicio.
Villa G, Córdova A, Ávila C, Almar M, Marroyo JAR, García
J, del Villar V. Notificaciones de los leucocitos en ciclistas profesionales a lo largo de la competición. Rev Clin Esp 2003;
203(9):412-6.
Modifications of the leukocytes in professional cyclists
throughout the competition
In this work we plan to analyze and establish
the leukocyte variations due to the effort of the
competition, throughout 4 short-term turns (5 days
and an average of 750 km each one), in
16 professional cyclists (24.8 ± 2.3 year-old,
71.0 ± 4.5 kg and 179.3 ± 5.0 cm).
The hematological parameters analyzed were
leukocytes (WBC), neurtrophils (NEUT),
lymphocytes (LYM), monocytes (MON), eosinophils
(EOS) and basophils (BAS), and the results are
presented as the percentage on the total number
of leukocytes. The serum level of cortisol was also
measured along study time (before and after each
one of the 4 turns).
The results show that the total number of
leukocytes increase significantly in the turns, both
in basal conditions (B) and after finishing the turn
(F). The NEUT show an ongoing increase in their
basal values from the first to the fourth round, but
its values at the conclusion of this are significantly
lower with respect to the situation of reference
of the beginning of the cyclist turn. The LYM in rest
upon beginning the turns are kept in similar values
during the study period, increasing significantly
after the 5 days of competition of each turn.
The cortisol, as they are happening the turns,
they decline its rates both in rest and after the
competition (5 days turns).
In conclusion the physical exercise throughout
several cyclists turns give rise an increases in the
leukocytes that is associated to a progressive
decline of the cortisol levels probably because
of the conditioning that the cyclist shows
throughout the competition.
KEY WORDS: leukocytes, lymphocytes, neutrophils,
cortisol, exercise.
Introducción
Correspondencia: A. Córdova Martínez.
Departamento de Fisiología.
Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria.
C./ Nicolás Rabal, 17.
42003 Soria.
Correo electrónico: [email protected]
Aceptado para su publicación el 9 de mayo de 2002.
412
El ejercicio físico induce numerosos cambios y adaptaciones sistémicas que tienen diferente sentido
cuando el ejercicio es de carácter recreacional o es
de competición, sobre todo en profesionales del deporte 1-4. En individuos normales el trabajo muscular,
de diferente intensidad y duración, produce leucoci-
Rev Clin Esp 2003;203(9):412-6
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VILLA G, ET AL. MODIFICACIONES DE LOS LEUCOCITOS EN CICLISTAS PROFESIONALES A LO LARGO DE LA COMPETICIÓN
tosis 5,6. Diversos autores indican que la leucocitosis
producida por el ejercicio físico se atribuye en gran
medida al aumento de las catecolaminas y glucocorticoides 7 y a la acidosis metabólica consecuente con un
ejercicio físico intenso 5 que provocan una redistribución leucocitaria desde otros órganos linfoides 8-12.
También se ha propuesto que un incremento en el
flujo sanguíneo pulmonar (proporcional al gasto cardíaco producido) podría originar una liberación de
leucocitos desde el pulmón 13. Sin embargo, el mecanismo por el cual se produce la demarginación de los
leucocitos no está del todo aclarada y existen varias
posibilidades para su explicación 6.
Los linfocitos y neutrófilos contribuyen conjuntamente a la leucocitosis inducida en ejercicio máximo y
submáximo, pero la neutrofilia predomina cuando la
intensidad del ejercicio excede el 60 % VO2máx; sin
embargo, este umbral puede ser más bajo si la carga
de trabajo es de larga duración 9,14. En este sentido,
Foster y et al 6 indican que factores como la hemoconcentración y la liberación de catecolaminas no tienen un peso importante en la leucocitosis cuando se
lleva a cabo ejercicio moderado. Además, McCarthy
et al 9,15 indican que la leucocitosis varía también con
el grado de entrenamiento de los individuos.
Aunque existe controversia sobre los mecanismos determinantes de la respuesta hematológica, la movilización de toda clase de leucocitos desde los almacenes
marginales se activa por el ejercicio máximo, mientras que el submáximo parece mejorar la movilización de los neutrófilos a expensas de los linfocitos 16.
Hasta el momento todos los trabajos publicados hacen referencia a la influencia del ejercicio sobre los
leucocitos tras una sola sesión de entrenamiento y/o
de competición. En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar las variaciones leucocitarias producidas por el esfuerzo de la competición, a lo largo
de diferentes vueltas ciclistas profesionales de corta
duración (5 días), en ciclistas profesionales.
Material y métodos
En este estudio participaron 16 ciclistas profesionales
(24,8 ± 2,3 años, 71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm) con
13 ± 3 años de práctica ciclista continuada (como aficionados y profesionales) que no padecían enfermedad alguna.
Se les realizaron controles analíticos antes de incluirlos en
el trabajo para descartar anomalías, muchas veces deriva-
das de la falta de recuperación tras el entrenamiento y la
competición. Se controló en todos los momentos del estudio el metabolismo del hierro (Fe circulante y Fe de depósito), pues es uno de los factores determinantes en la recuperación del ciclista, y de hecho los ciclistas permanecen a lo
largo de la temporada con tratamiento preventivo diario
con hierro, ácido fólico y cianocobalamina.
Las tomas sanguíneas para la valoración de la serie celular
se obtuvieron mediante vacutainer. Se tomaron muestras
sanguíneas de la vena antecubital al levantarse el primer y
el último día de competición de 4 vueltas ciclistas de 5 días
de duración, que acumulan un kilometraje medio de 750 km.
Las muestras sanguíneas fueron obtenidas a las 8 de la
mañana, y posteriormente fueron transportadas en cámaras
frigoríficas hasta el análisis, que se realizó dos horas después
de la extracción, en el laboratorio. Los parámetros hematológicos analizados fueron leucocitos (WBC), neutrófilos
(NEUT), linfocitos (LINF), monocitos (MON), eosinófilos
(EOS) y basófilos (BAS) mediante procedimientos estandarizados (contador Coulter) y sus resultados son presentados
como porcentaje sobre el número total de leucocitos. También se midió el nivel sérico de cortisol en todos los momentos de estudio mediante el método de radioinmunoensayo
(Diagnostic Products Corporation, EE.UU.).
Los valores son expresados como la media del porcentaje,
con el error estándar de la media (× ± EEM). Las diferencias
significativas entre los parámetros examinados en los ciclistas antes (A) y después (D) de cada vuelta fueron estimados
aplicando la prueba no paramétrica de Wilcoxon para datos
apareados, considerando diferencias significativas para los
valores de p < 0,05.
Resultados
Los parámetros hematológicos y sus variaciones en
las 4 vueltas ciclistas estudiadas se muestran en la tabla 1. En ella observamos que el número total de leucocitos aumenta significativamente en las vueltas, tanto en condiciones basales como después de acabar la
vuelta ciclista. En cuanto a los NEUT, vemos que sus
valores basales van incrementándose desde la primera
a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta son
significativamente menores con respecto a la situación de referencia del comienzo de la vuelta ciclista.
Por su parte, los LINF en reposo al comenzar las
vueltas se mantienen en valores similares a lo largo
del período de estudio, aumentando significativamente tras los 5 días de competición de cada vuelta.
Los MON en reposo, al comenzar las diferentes
competiciones, van disminuyendo, siendo muy signi-
TABLA 1
Leucocitos totales y subclases leucocitarias antes (A) y después (D) de las diferentes vueltas
Vuelta 1
A
WBC (103 µl-1) 5,66 ± 0,53
NEUT (%)
48,27 ± 4,45
LINF (%)
38,77 ± 3,5
MON (%)
7,93 ± 0,41
EOS (%)
4,30 ± 1,58
BAS (%)
0,71 ± 0,08
Vuelta 2
Vuelta 3
Vuelta 4
D
A
D
A
D
A
D
6,57 ± 0,39*
43,92 ± 2,98*
43,03 ± 2,58*
8,76 ± 0,53*
3,75 ± 1,13
0,52 ± 0,05
5,88 ± 0,23
50,37 ± 3,3
37,62 ± 2,85
6,53 ± 0,57
2,82 ± 0,39
0,92 ± 0,08
6,78±0,47*
46,78±3,44
41,37±3,14*
6,25±0,46
2,81±0,4
0,85±0,12
6,87 ± 0,56
54,08 ± 4,35
37,54 ± 3,85
4,70 ± 0,43
3,07 ± 0,48
0,60 ± 0,18
7,14 ± 1,25*
46,25 ±5,31*
42,48 ± 4,66*
6,78 ± 0,82
3,74 ± 0,65
0,72 ± 0,18
7,06 ± 0,6
62,18 ± 3,61
34,88 ± 3,71
2,38 ± 0,2
0,51 ± 0,12
0,02 ± 0,01
7,38 ± 0,59*
57,26 ± 3,87*
39,46 ± 3,72*
2,57 ± 0,18
0,65 ± 0,11
0,05 ± 0,01
* Diferencias significativas p < 0,05 entre el principio de la vuelta (A) y el final (D) de cada vuelta analizada. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LINF: linfocitos;
MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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VILLA G, ET AL. MODIFICACIONES DE LOS LEUCOCITOS EN CICLISTAS PROFESIONALES A LO LARGO DE LA COMPETICIÓN
Discusión
Varios autores indican que el ejercicio induce leucocitosis, cuya magnitud depende de la intensidad
y duración del ejercicio 17-19. En nuestro trabajo también encontramos esta leucocitosis tanto en reposo como tras los días de competición, lo que coincide con otras publicaciones 5,20,21. Sin embargo,
las cifras alcanzadas son menores que las publicadas
por otros autores. Este hecho puede ser debido a
que la mayoría de los trabajos publicados estudian la
respuesta leucocitaria frente a una prueba máxima, y
TABLA 2
Valores medios de leucocitos totales y subclases
leucocitarias, y la media del cortisol en las
4 vueltas antes (A) y después (D) en el total
de las 4 vueltas estudiadas
Media 4 vueltas
WBC (103 µl-1)
NEUT (%)
LINF (%)
MON (%)
EOS (%)
BAS (%)
Cortisol (µg/dl)
A
D
6,46 ± 0,27
53,61 ± 2,2
37,16 ± 1,75
5,48 ± 0,44
2,75 ± 0,5
0,57 ± 0,08
17,12 ± 0,88
6,99 ± 0,23*
48,49 ± 2,17*
41,54 ± 1,76*
6,18 ± 0,49*
2,77 ± 0,42
0,54 ± 0,07
13,29 ± 1,11*
* Diferencias significativas p < 0,05 entre A y D de la media de las 4 vueltas
estudiadas. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LIN: linfocitos; MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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Ratio NEUT/LINF
2,5
2
*
*
1,5
1
*
0,5
0
Vuelta 1
(V1)
Vuelta 2
(V2)
Antes (A)
Vuelta 3
(V3)
Vuelta 4
(V4)
Después (D)
Fig. 1. Relación neutrófilos/linfocitos (NEUT/LINF) en cada
vuelta ciclista. Diferencias significativas * p < 0,05.
en nuestro caso el estudio se lleva a cabo en ciclistas
que están compitiendo y los análisis son en reposo
tomados el primer y último día al levantarse.
Sobre si son los NEUT o los LINF los que más contribuyen a la leucocitosis, existen posturas divergentes entre los investigadores, así Nieman et al 22,23 encontraron que el ejercicio de alta intensidad estaba
asociado con un gran aumento en la circulación de
NEUT y un descenso del número de LINF; sin embargo, Ferry et al 16 observaron que es en el ejercicio
submáximo donde se produce la movilización de
NEUT a expensas de LINF. En este estudio, donde el
ejercicio (ciclismo) es considerado como intenso y de
larga duración, observamos un aumento de leucocitos, que en condiciones basales, antes de comenzar
las vueltas ciclistas, es fundamentalmente debido al
incremento porcentual de los NEUT, que tras la realización de la competición desciende con respecto a la
condición basal. Sin embargo, cuando analizamos
la respuesta leucocitaria tras el ejercicio observamos
que el incremento leucocitario es consecuencia de un
25
20
Cortisol (µg/dl)
ficativo este descenso en la cuarta vuelta ciclista estudiada. La respuesta tras los 5 días de competición
fue de ligero incremento de sus tasas y en dos vueltas
(la primera y la tercera) aumentaron significativamente con respecto a la situación de reposo de la misma
vuelta. La otras especies leucocitarias, EOS y BAS,
no mostraron variaciones significativas ni en reposo,
ni tras la competición.
En la tabla 2 se muestran los valores medios de los
diferentes parámetros analizados antes y después de
las vueltas. En ella podemos ver que los WBC, LINF
y MON incrementan significativamente; sin embargo
los NEUT descienden también significativamente. El
cortisol (media de las 4 vueltas) desciende significativamente.
En la figura 1 se muestra la relación entre NEUT y
LINF (relación N/L) obtenida en cada uno de los momentos del estudio en las diferentes vueltas ciclistas.
Observamos que a lo largo del estudio en las diferentes vueltas analizadas la relación disminuye significativamente, siendo de forma global también significativamente menor al final de la vuelta.
En la figura 2 se muestran las variaciones de los niveles de cortisol y observamos que a medida que van
pasando las vueltas ciclistas sus tasas son menores
tanto en reposo como después de la competición
(5 días de vuelta). Se observan descensos significativos al finalizar las vueltas primera y tercera y en la
media de todas las vueltas estudiadas.
*
*
15
10
5
0
Vuelta 1
(V1)
Vuelta 2
(V2)
Antes (A)
Vuelta 3
(V3)
Vuelta 4
(V4)
Después (D)
Fig. 2. Variaciones de cortisol a lo largo de las diferentes
vueltas estudiadas. Diferencias significativas * p < 0,05.
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incremento de LINF, siendo este aumento significativo en todas las vueltas analizadas.
Son varios los hechos que se han indicado para justificar la leucocitosis. Entre estos factores se ha propuesto la demarginación de los WBC que están adheridos al endotelio vascular durante el reposo 5,15. Se
piensa que los responsables principales de la demarginación de los leucocitos son el aumento del gasto
cardíaco y la liberación de hormonas de estrés (cortisol y catecolaminas) en la circulación después de
ejercicio de alta intensidad 6. En nuestro estudio, donde el ejercicio es de larga duración pero más continuado, observamos unas tasas de cortisol mayores
en la primera vuelta, siendo menor al inicio de las
vueltas siguientes. Se producen descensos significativos entre el principio y el final de la vuelta, hecho
que a priori pudiera ser paradójico, pero desde nuestro punto de vista ello corresponde a una adaptación
del ciclista a la competición, que no tiene al comienzo de la temporada con la primera vuelta analizada.
Además, la respuesta leucocitaria, es decir, los incrementos de WBC después de la vuelta, son porcentualmente mayores al principio que en la última vuelta, valores que van desde 16% en la primera, 15%
en la segunda, 3% en la tercera y 4,5% en la cuarta,
datos que se correlacionan con los descensos observados en las tasas de cortisol en las diversas vueltas.
Todo ello nos induce a pensar que el estrés acumulado (valorado como tasas de cortisol) no es una de las
causas principales de los procesos de demarginación
leucocitaria, existiendo un gran número de factores
que pueden ser causantes de este hecho y por tanto
objeto de estudio en otras publicaciones.
Otros factores, englobados dentro de la respuesta de
fase aguda que supone el proceso inflamatorio originado por el ejercicio, podrían estar implicados y cooperar en el proceso de demarginación. Otro factor
considerado como determinante de la leucocitosis es
la hemoconcentración 24,25. En nuestros deportistas
no podemos observar estos fenómenos dado que las
extracciones se realizaron al día siguiente al levantarse. Sin embargo, en experiencias previas en nuestro
grupo se han observado fenómenos de hemoconcentración, con variaciones del volumen plasmático
de en torno al 10% comparando el inicio y el final de
un ejercicio máximo 26 y/o de una etapa ciclista en
carretera (datos no publicados). También se ha propuesto como mecanismo de leucocitosis el proceso
inflamatorio que genera el ejercicio físico intenso como respuesta de fase aguda 25, que, como indican
Giménez et al 5, no se produce en una sola prueba
máxima de laboratorio, se produce en ejercicio intenso de larga duración 25, 27.
En cuanto al aumento de los LINF, podría ser indicador de la intensidad del esfuerzo realizado, atendiendo
a la duración del mismo, y ante la ausencia de afecciones clínicas, quizá pudiera ser debido a su movilización desde los depósitos marginales, probablemente
debida a la acidosis generada con el ejercicio 5. Sin
embargo, nosotros pensamos que además pueden
influir factores hormonales debido a incrementos repetidos en los niveles hormonales durante las sesiones de
entrenamiento, lo que podría producir cambios tanto
en la cantidad como en la función linfocítica.
En nuestros resultados observamos un aumento significativo de LINF, con incrementos de en torno al
11,16% en las vueltas estudiadas (de 5 días con un
promedio de 750 km). En este sentido, el porcentaje
de variación observado está en la línea de otras experiencias comunicadas. Ahlborg et al 28 encuentran
variaciones entre un 8% y un 148%, indicando que
la variabilidad existente pudiera ser dependiente del
tipo de ejercicio. En este sentido, Galun et al 18 indican que cuanto mayor es la intensidad y la duración,
el aumento de LINF es menor.
Para Muir et al 29 y Ndon et al 19 la magnitud del
aumento de LINF podría reflejar la intensidad y duración de la carga de trabajo y podría estar en relación
con el porcentaje de contribución anaeróbica del
ejercicio, que se acompaña de una mayor liberación
de cortisol, siendo determinante en la redistribución
de los LINF secuestrados en regiones de bajo flujo
sanguíneo 19,29. Además, se ha descrito que estos
cambios en el número y redistribución de LINF son
similares a los observados después de la administración de epinefrina 30,31, habiéndose postulado que la
linfocitosis inducida por el ejercicio está bajo control
beta-adrenérgico 32. En nuestros resultados se pone de
manifiesto que el cortisol desciende a medida que las
vueltas van pasando debido probablemente al acondicionamiento del ciclista, por ello pensamos que más
que el cortisol pudiera ser la descarga de catecolaminas y la producción de hormona adrenocorticotropa
(ACTH) las que fueran responsables de este fenómeno. Además, todas las muestras se obtuvieron a la
misma hora en los días correspondientes, de modo
que el ritmo circadiano de secreción hormonal fuera
el mismo para todas las valoraciones realizadas.
Aparte de los factores mencionados como inductores
de la leucocitosis y linfocitosis, existen otros como
la acidosis metabólica debido al esfuerzo anaeróbico, la
hipertermia, deshidratación y desequilibrio osmótico y
electrolítico21,33-35, que serían responsables en mayor o
menor medida de estos fenómenos observados.
En lo que respecta a los MON, nosotros observamos
un aumento que está en concordancia con los datos
comunicados por otros investigadores9,36, quienes indican que las variaciones puedan ser debidas también
a la liberación de cortisol y de las hormonas de estrés.
En conclusión, el ejercicio físico intenso y mantenido
a lo largo de varias vueltas ciclistas (con el período de
entrenamiento que requiere en el tiempo que transcurre de una a otra) produce incrementos de los
WBC en las tasas basales de una vuelta a otra. Pero
estas variaciones se acompañan de un progresivo
descenso de las tasas de cortisol debido probablemente al acondicionamiento que el ciclista tiene a lo
largo de la competición.
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