Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el
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UNIVERSIDAD DE GRANADA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA Y DEPORTIVA EFECTO DE LA ACTIVID AD FÍSICA MODERAD A SOBRE EL METABOLISMO Y EL COCIENTE RESPIR ATORIO EN DIFERENTES POBL ACIONES DE MUJERES LIDIA GUILLERMINA DE LEÓN FIERRO 2010 Programa Actividad Física y Salud Universidad de Granada i Editor: Editorial de la Universidad de Granada Autor: Lidia Guillermina de León Fierro D.L.: GR 607-2011 ISBN: 978-84-694-0159-0 FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA Y DEPORTIVA EFECTO DE LA ACTIVIDAD FÍSICA MODERADA SOBRE EL METABOLISMO Y EL COCIENTE RESPIRATORIO EN DIFERENTES POBLACIONES DE MUJERES Lidia Guillermina De León Fierro Directora: Dra. Dña. Dña Belén Feriche Fernández-Castanys Departamento de Educación Física y Deportiva Facultad de Ciencias de la Actividad Física y el Deporte Universidad de Granada 2010 ii FACULTAD DE CC. DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEL DEPORTE Dpto Educación Física y Deportiva ----------- Dña Belén Feriche Fernández-Castanys, Dra en Educación Física, Dpto de Educación Física y Deportiva de la Universidad de Granada CERTIFICA Que el presente trabajo titulado “EFECTO DE LA ACTIVIDAD FÍSICA MODERADA SOBRE EL METABOLISMO Y EL COCIENTE RESPIRATORIO EN DIFERENTES POBLACIONES DE MUJERES”, ha sido realizado bajo mi dirección en el Departamento de Educación Física y Deportiva de la Universidad de Granada y en el Departamento de Educación Física de la Universidad Autónoma de Chihuahua (México), por Dña Lidia Guillermina de León Fierro para optar al grado de Doctora en Ciencias de la Actividad Física y el Deporte. Dicho trabajo se caracteriza por su originalidad y rigor científico, por lo que autorizo su presentación para ser defendido ante el tribunal correspondiente. Y para que así conste, expido y firmo la presente certificación en Granada a 20 de septiembre de 2010. Fdo. Belén Feriche Fernández-Castanys iii Aquella teoría que no encuentre aplicación práctica en la vida, es una acrobacia del pensamiento. . . Swami Vivekananda (1863-1902) iv Dedicatorias v A Raúl Eduardo, por estos 31 años en los que has sabido ser… y has sabido estar... por compartir conmigo esa grandeza de espíritu y esa humildad de corazón… por haber hecho tuyos mis retos y míos los tuyos, por defender nuestro espacio y escribir conmigo la historia… por haber fortalecido mis raíces y llenado mis horas y mis días con esa fuente inagotable de tolerancia, convicción y certeza… A mis hijos, Lidia Elizabeth y Raúl Antonio, que han sabido perdonar mis ausencias y reparar con su amor mis errores; que día a día construyen sus sueños sin olvidar sus raíces… que me han dado ejemplo de autenticidad, de nobleza y de lealtad a sus convicciones… A Esteban Antonio, único e irrepetible…a ese solecito que ha inundado nuestras vidas y regocijado nuestros corazones… un pedacito de cielo que con su ternura, ha dado significado a la palabra abuela. A Brenda, porque has conquistado tu lugar en esta familia, por todos los momentos de armonía, espontaneidad y cariño que hemos compartido, por hacer sublime la tarea de amar a tu hijo y al mío… A mis hermanas, Lauris, Cris, Coquis y Patty, mi familia primera, las que me han entregado confianza, fidelidad, compañerismo y amistad, las que con sus vidas alegraron mi infancia, definieron mi juventud y marcaron mi camino… vi A mis sobrinos Ewan, Sophie, Karín, Maico y Anny, porque con su presencia han dado sentido a la familia; y a sus papás Greg, Rudy y Oscar por conservarlos cerca de nosotros. A Lydia y Miguel, mis padres, los que han sido la base de una familia sólida y unida, los que han prodigado ejemplo de entrega, trabajo, dedicación y amor… los que con su identidad templaron mi carácter, forjaron mi integridad y me hicieron la mujer que soy… Gracias Señor por haber elegido para mí, una familia maravillosa. vii No es la carne ni la sangre, sino el corazón, lo que nos hace padres e hijos. Johann Christoph Friedrich von Schiller (1759-1805) viii Agradecimientos ix Con sincero agradecimiento a Dña. Belén Feriche FernándezCastanys, mi directora de tesis, por ayudarme a concluir esta fase importante en mi vida profesional. Gracias por haber guiado mi trabajo con el profesionalismo del que domina la tarea, con la sabiduría de quien conoce el camino, con la paciencia del buen maestro. Gracias por ayudarme a hacer de este trabajo, un documento digno de leerse. Al Dr. C. Alejandro Chávez Guerrero y al Dr. A. Juan Francisco Aguirre Chávez, gracias por hacerme sentir parte de su equipo, por la confianza que han depositado en mi labor cotidiana y por su apoyo constante para que yo pudiera concluir finalmente este compromiso. Gracias por no dejar de creer que las cosas se pueden hacer y hacer bien. A la Dra. C. María del Carmen Zueck Enríquez y al Dr. C. Eloy Normando Márquez Ceniceros, pioneros en la afán de hacer de este doctorado una realidad para nosotros. Al Dr. Dartagnan Pinto Guedes, por su gentileza y amabilidad en la misión de determinar que este trabajo reúne los requisitos para ser presentado. A mis amigas Claudia Esther Carrasco Legleu, Ofelia Gertrudis Urita Sánchez y Diana Espino Rosales, por la oportunidad de compartir afecto, trabajo y esparcimiento. x A mis estudiantes de maestría y ahora también de licenciatura, por ayudarme a refrendar mi compromiso de seguir aprendiendo junto con ustedes, por hacer de la docencia un gusto y de la investigación un placer, por creer que puedo ser su guía en esta parte del la vida donde se han cruzado nuestros caminos. A mi segunda casa, la Universidad Autónoma de Chihuahua, que me ha formado para servir y me ha dado las herramientas para hacer de mi profesión una forma de vida; por su respaldo y su presencia como una Institución muy querida a la que me siento muy orgullosa de pertenecer. xi Para ver más allá de las montañas, hay que subirse a los hombros de los gigantes Sir Isaac Newton 1643 – 1727) xii Abreviaturas xiii AFE Actividad física espontánea AFV Actividad física voluntaria ATL Deportistas CI Calorimetría indirecta CR Cociente respiratorio EPOC Exceso de consumo de oxígeno post ejercicio ETA Efecto termogénico de los alimentos FA Físicamente activas GAF Gasto por actividad física GER Gasto energético de reposo GER/kg Gasto energético de reposo relativo al peso corporal GETD Gasto energético total diario GMB Gasto metabólico basal IMC Índice de masa corporal MG Masa de grasa MLG Masa libre de grasa MM Masa magra RER Tasa de intercambio respiratorio S Sedentarias SO Sedentarias con sobrepeso u obesidad xiv TANE Termogénesis de la actividad que no es ejercicio TMB Tasa metabólica basal TMR Tasa metabólica de reposo TOG Tasa de oxidación de grasas VCO2 Producción de dióxido de carbono VO2 Consumo de oxígeno VO2máx Consumo máximo de oxígeno xv ÍNDICE DE CONTENIDOS xvi Abreviaturas .................................................................................................. xiii RESUMEN ..........................................................................................................2 CAPÍTULO 1. I NTRODUCCIÓN 1.1. Sobrepeso y obesidad: Pandemia del Siglo XXI .......................................4 1.2. La obesidad. Definición y clasificación ......................................................6 1.3. Aspectos epidemiológicos de la obesidad en México y en el mundo ...... 12 1.4. Consideraciones fisiopatológicas del sobrepeso y la obesidad ............... 15 1.4.1. La interacción de elementos biológicos ..................................... 16 1.5 Mecanismos de producción de la obesidad. Etiopatogenia ...................... 21 1.5.1. Consideraciones ambientales .................................................... 22 A. Características de la alimentación ........................................ 23 B. La práctica de actividad física ............................................... 23 C. El entorno social ................................................................... 24 1.5.2. La heterogeneidad de las causas .............................................. 25 A. Factores conductuales .......................................................... 25 B. Factores fisiológicos.............................................................. 26 1.6. Metabolismo energético. El costo calórico de la vida .............................. 29 1.6.1. La tasa metabólica basal (TMB) ................................................ 30 1.6.2. El efecto termogénico de los alimentos (ETA) ........................... 38 1.6.3. El gasto por actividad física (GAF) ............................................. 40 1.7. Predictores metabólicos de la ganancia de peso corporal....................... 46 xvii 1.7.1. Bajo gasto energético en reposo ............................................... 47 1.7.2. Baja tasa de oxidación de grasas .............................................. 53 1.8. Calorimetría indirecta. La medición instrumentada del metabolismo en reposo ............................................................................................................ 59 1.9. Modificaciones del metabolismo en reposo, inducidas por la actividad física ............................................................................................................... 66 1.10. Planteamiento del problema .................................................................. 81 1.11. Hipótesis ................................................................................................ 83 1.12. Objetivo general .................................................................................... 83 1.13. Objetivos secundarios ........................................................................... 83 CAPÍTULO 2. M ÉTODO 2.1. Diseño experimental ................................................................................ 85 2.2. Población de estudio ............................................................................... 87 A. Nivel de actividad física ................................................................... 88 B. Peso corporal ................................................................................. 89 2.3. Procedimiento .......................................................................................... 91 2.3.1. Determinación del IMC ............................................................... 91 A Estatura máxima (con tracción cervical) ................................ 91 B. Masa corporal ....................................................................... 92 2.3.2. Test preliminar ........................................................................... 95 xviii A. Determinación del VO2máx ................................................... 95 a) Protocolo de Bruce ..................................................... 99 b) Protocolo de Balke Modificado ................................. 100 2.3.3. Protocolo experimental ............................................................ 106 2.3.3.1. Fase 1 ........................................................................ 106 A. Medida inicial del metabolismo en reposo ................ 106 B. Ejercicio a intensidad 1 ............................................. 109 C. Medida final del metabolismo en reposo .................. 110 D. Ajustes preliminares de los valores del GER............ 111 2.3.3.2.Fase 2 ......................................................................... 113 2.4. Tratamiento estadístico .........................................................................115 CAPÍTULO 3. RESULTADOS 3.1. Consideraciones generales ................................................................... 116 3.2. Características antropométricas de la muestra ..................................... 117 3.3. Test incremental máximo....................................................................... 119 3.4. Protocolo experimental ..........................................................................121 3.4.1. Fase 1 ......................................................................................121 A. Gasto energético de reposo en valores absolutos ......................... 121 B. Gasto energético de reposo en valores relativos ................ 123 C. Cociente respiratorio a intensidad 1.................................... 125 xix 3.4.2. Fase 2 ......................................................................................128 A. Gasto energético de reposo en valores absolutos .............. 128 B. Cociente respiratorio a intensidad 2 .................................... 129 3.5. Comparaciones lineales del GER .......................................................... 130 3.6. Análisis del GER relativo al peso corporal distribuido percentiles ......... 132 CAPÍTULO 4. DISCUSIÓN 4.1. Hallazgos principales del estudio .......................................................... 135 4.2. Características antropométricas y nivel de actividad física.................... 136 4.3. Test incremental máximo....................................................................... 137 4.4. Protocolo experimental. Fases 1 y 2 ..................................................... 140 4.4.1. Consideraciones sobre el GER ................................................ 140 4.4.2. Observaciones sobre el CR ..................................................... 150 4.4.3. Comparaciones lineales del GER y GER/kg en percentiles ..... 152 CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES 5.1. Conclusiones ........................................................................................ 155 5.2. Aplicaciones prácticas ........................................................................... 157 5.3. Perspectivas de futuro ........................................................................... 157 CAPÍTULO 6. REFERENCIAS ........................................................................ 159 xx ANEXOS Anexo 1. Consentimiento informado .................................................. 214 Anexo 2. Historia Clínica .................................................................... 215 Anexo 3. Hoja de recogida de datos del test máximo ........................ 218 xxi Lista de Tablas xxii CAPÍTULO 1. Tabla 1.1. Rangos de porcentaje de grasa corporal para la población blanca afroamericana (Gallagher et al, 2000) ..............................................................9 Tabla 1.2. Clasificación internacional para el bajo peso, el sobrepeso y la obesidad en adultos de acuerdo a la OMS ..................................................... 11 CAPÍTULO 2. Tabla 2.1. Características biométricas de las mujeres participantes (Media ± DE) ................................................................................................................. 90 Tabla 2.2. Protocolo de Bruce para tapiz rodante ........................................ 100 Tabla 2.3.Protocolo Balke modificado para tapiz rodante ............................ 101 CAPÍTULO 3. Tabla 3.1. Análisis comparativo de las características antropométricas entre los grupos de sedentarias (Media ± DE) ...................................................... 117 Tabla 3.2. Análisis comparativo de las características antropométricas entre los grupos de activas (Media ± DE) .............................................................. 118 Tabla 3.3. Comparación de las características antropométricas por nivel de actividad física (Media ± DE) ........................................................................118 xxiii Tabla 3.4. Resultados del test incremental máximo en los grupos de sedentarias (Media ± DE) .............................................................................119 Tabla 3.5. Resultados del test incremental máximo en los grupos de activas (Media ± DE) ................................................................................................ 120 Tabla 3.6. Efecto del nivel de actividadd física sobre el resultado del test incremental máximo (Media ± DE) ............................................................... 120 Tabla 3.7. Análisis comparativo del GER inter e intra grupos en sedentarias por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) ................................... 121 Tabla 3.8. Análisis comparativo del GER inter e intra grupos en activas por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE)........................................... 122 Tabla 3.9. Comparación del GER inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) .......................... 122 Tabla 3.10. Análisis comparativo del GER/kg inter e intra grupos en sedentarias, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) ................ 123 Tabla 3.11. Análisis comparativo del GER/kg inter e intra grupos en activas, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) .................................... 124 Tabla 3.12. Comparación del GER/kg inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) ........... 125 Tabla 3.13. Análisis comparativo del CR inter e intra grupos en sedentarias, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) .................................... 126 xxiv Tabla 3.14. Análisis comparativo del CR inter e intra grupos en activas, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE)........................................... 127 Tabla 3.15. Comparación del CR inter e intra grupos por nivel de actividad física por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE) ........................... 127 Tabla 3.16. Comparación del GER inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 2 (Media ± DE) .......................... 128 Tabla 3.17. Comparación del CR inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 2 (Media ± DE) .......................... 129 Tabla 3.18. Distribución percentilar de todas las mujeres participantes en el estudio, de acuerdo a su GER/kg ................................................................. 132 xxv Lista de Figuras xxvi CAPÍTULO 1. Figura 1.A. Gráfica de crecimiento para mujeres de 2 a 20 años (CDC, 2000). ....................................................................................................................... 11 Figura 1.B. Principales vínculos entre la genética, el medio ambiente, la fisiología, el comportamiento y el balance energético (Speakman, 2004) ...... 22 Figura 1.C. Componentes del gasto energético total diario (Ravussin & Bogardus, 1992) ............................................................................................. 34 Figura 1.D. Varianza del gasto energético de reposo en adultos (Johnstone et al, 2005) ......................................................................................................... 35 Figura 1.E. Componentes del gasto energético en adultos sedentarios (Levine, 2004)................................................................................................. 42 Figura 1.F. Analizador de gases computarizado portátil ................................. 45 Figura 1.G. Equipo de calorimetría indirecta, de circuito abierto con técnica de dilución y mascarilla para mediciones cortas.................................................. 61 Figura 1.H. Modelo conceptual del entrenamiento de resistencia y su efecto potencial en el gasto energético diario y la composición corporal .................. 78 CAPÍTULO 2. Figura 2.A. Esquema del diseño experimental ............................................... 86 Figura 2.B. Determinación de la estatura máxima .......................................... 92 xxvii Figura 2.C. Báscula mecánica y estadímetro de madera ............................... 94 Figura 2.D. Analizador de gases y tapiz rodante ............................................ 96 Figura 2.E. Esquema de colocación universal de 12 electrodos .................... 98 Figura 2.F. Electrocardiógrafo para ECG de 12 derivaciones ........................ 99 Figura 2.G. Sensor de flujo, diadema, boquilla y clip nasal .......................... 102 Figura 2.H. Prueba de esfuerzo en tapiz rodante ......................................... 105 Figura 2.I. Mascarilla de dilución y manguera para medición metabólica basal ..................................................................................................................... 107 Figura 2.J. Determinación del GER en una participante del grupo ATL ....... 108 Figura 2.K. Imagen de una de las mujeres participantes en el estudio durante el ejercicio de 30 minutos a la intensidad 1 en tapiz rodante ....................... 110 Figura 2.L. Ejemplo del tratamiento de los datos de VO2 durante el ejercicio submáximo realizado en tapiz rodante por una mujer sedentaria sin sobrepeso ..................................................................................................... 111 CAPÍTULO 3. Figura 3.A. Representación del test de correlación lineal del valor absoluto del GER (Kcal/día) antes y después del ejercicio a intensidad 1 ....................... 130 xxviii Figura 3.B. Representación del test de correlación lineal del valor relativo al peso corporal del GER (Kcal/kg/día) antes y despues del ejercicio a intensidad 1 .................................................................................................. 131 Figura 3.C. Respuesta del GER/kg por efecto del ejercicio a intensidad 1, en función de los valores previos ubicados en percentiles tomando en cuenta a todas las participantes .................................................................................. 133 CAPÍTULO 4. Figura 4.A. Promedio estimado del trabajo realizado en Kilojoules por tiempo, durante los protocolos de esfuerzo máximo en ATL y FA ............................ 139 xxix RESUMEN Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resumen Con el propósito de analizar el comportamiento del gasto energético de reposo (GER) y del cociente respiratorio (CR) en respuesta al ejercicio moderado, se estudiaron 50 mujeres de 18 a 37 años de edad. La muestra se estructuró en 4 grupos en función al índice de masa corporal (IMC) y nivel de actividad física en: sedentarias sin sobrepeso (S), sedentarias con sobrepeso u obesidad (SO), físicamente activas sin entrenamiento formal (FA) y deportistas con entrenamiento sistemático y en competición (ATL). Todas ejecutaron un ejercicio de 30 minutos en tapiz rodante al 50% del VO2máx (intensidad 1). Las S y ATL (n=7, n=9) repitieron el esfuerzo al 65% del VO2máx (intensidad 2). El GER y el CR fueron medidos antes y después del ejercicio. El GER inicial fue más alto en SO (P=0.009). Después del ejercicio a intensidad 1, el GER se incrementó en FA (1358 ± 206 vs 1626 ± 276 Kcal/día; P=0.001) y el GER/Kg se elevó en S (22.2 ± 2.5 vs 23.6 ± 2.7 Kcal/kg/día, P=0.051) y se mantuvo en FA (22.7 ± 4.0 vs 27.1 ± 4.8 Kcal/kg/día, P=0.001); el CR disminuyó de 0.76 ± 0.05 a 0.70 ± 0.07 en FA (P=0.019) y de 0.74 ± 0.09 a 0.70 ± 0.07 en S (P=0.006). Posterior al ejercicio a intensidad 2, el GER fue más alto en ATL (1396 ± 110 vs 1570 ± 98, P=0.019). Las ecuaciones lineales de los valores pre/post del GER y del GER/kg fueron significativas a la intensidad 1 (r=0.754, R2=0.57, P<0.01 y r=0.723, R2=0.52, P<0.01). En base a estos resultados se puede concluir que el ejercicio moderado incrementa el GER en proporción a su valor inicial con independencia del peso corporal, nivel de actividad física y nivel de entrenamiento, a la par del aumento de la tasa de oxidación de grasas. Tal asociación revela importantes repercusiones en el control del peso corporal. Palabras clave: Gasto energético en reposo, cociente respiratorio, actividad física, mujeres. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 2 Capítulo 1. INTRODUCCIÓN Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.1. SOBREPESO Y OBESIDAD. PANDEMIA DEL SIGLO XXI. En los últimos 20 años, el sobrepeso y la obesidad se han convertido en un problema de salud pública cada vez más inquietante. No obstante el señalamiento de diversos organismos internacionales, a través del resultado de las encuestas de población como NHANES en Estados Unidos (National Health en Nutritional Examination Survey) y ENSANUT en México (Encuesta Nacional de Salud y Nutrición), el problema lejos de controlarse ha incrementado su prevalencia a nivel mundial (Centers for Disease Control and Prevention [CDC], 2008a; Instituto Nacional de Salud Pública de México [INSP], 2006; Olaiz et al, 2006; Organización Mundial de la Salud [OMS], 2006). De origen multifactorial, la obesidad es el principal factor de riesgo de enfermedades crónicas degenerativas cuya alta morbilidad y mortalidad afecta a todas las edades y grupos socioeconómicos (Barquera et al, 2003; Davies, 2008). Considerada una patología de sociedades industrializadas por la abundancia y disponibilidad alimentaria y por la ausencia o disminución de la actividad física, como principales causas, esta enfermedad se ha extendido a países en vías de desarrollo en donde paradójicamente coexiste con la desnutrición extrema (Bleich et al, 2007; Braguinsky, 2002; OMS, 2006). El rápido incremento en la prevalencia del sobrepeso y la obesidad aun en países pobres, parece tener su origen no solamente en los aspectos Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 4 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción biológicos que modifican el peso corporal como el metabolismo basal, la predisposición genética o la fisiología individual, sino también descansa en la presencia de factores ambientales que se han modificado importantemente en los últimos años. Los elementos ambientales a considerar van desde el desarrollo de nuevas tecnologías que permiten la producción de alimentos altamente industrializados de gran palatabilidad pero altamente calóricos, hasta la pobre disponibilidad de tiempo de ocio para la realización de actividad física, la inequidad de género y la inseguridad social para el disfrute de actividades al aire libre (De León et al, en prensa; Hill et al, 2003; Lee & Cubbin, 2009). La mala calidad de vida y el deterioro de la salud de la población no es el único desafío que enfrentarán los gobiernos en un futuro próximo, si la obesidad y sus enfermedades asociadas continúan en aumento, ya que la enorme carga financiera por atención médica, tratamiento, hospitalización, procedimientos quirúrgicos e incapacidad prematura, repercutirá indudablemente en la economía mundial (Amigo, 2003; Córdova-Villalobos et al, 2008). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 5 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.2. LA OBESIDAD. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN. La Organización Mundial de la Salud define al sobrepeso y la obesidad como la acumulación anormal o excesiva de grasa corporal que puede ser perjudicial para la salud (OMS, 2006). Por su parte, el Instituto Nacional de Salud Pública de México determina que la obesidad es una enfermedad crónica, compleja y multifactorial que implica un desequilibrio entre la ingesta y el gasto y que generalmente se inicia en la infancia y la adolescencia (INSP, 2006). El contenido de masa grasa establecido como porcentaje de grasa corporal adecuado en individuos sanos puede variar del 12% al 20% en los varones y del 20% hasta el 30% en las mujeres; aunque se establece que algunos individuos podrán ser considerados funcionalmente obesos aún dentro de estos rangos (Abernathy & Black, 1996). Consideraciones más recientes acerca de los puntos de corte para el porcentaje de grasa corporal establecen diferentes clasificaciones y discretas diferencias sobre todo en los valores considerados para sobrepeso y obesidad. El Consejo Americano del Ejercicio (ACE, por sus siglas en inglés, 2009) ha difundido ampliamente una tabla que especifica los rangos de porcentaje de grasa corporal para hombres y mujeres, incluyendo los valores de grasa esencial y los estimados para deportistas. Por su parte, Gallagher et al (2000), determinaron los rangos de porcentaje de grasa por aproximación con el índice de masa corporal, Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 6 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción estableciendo diferencias por género y por grupos de edad como se muestra en la Tabla 1.1. Tabla 1.1. Rangos de porcentaje de grasa corporal para población blanca y afroamericana. (Tomado de Gallagher et al. 2000). Mujeres Edad Rango Saludable Sobrepeso Obesidad 20-39 años 21.1 – 32.9% 33.0 - 38.9% ≥ 39% 40-59 años 23.1 – 33.9% 34.0 – 39.9% ≥ 40% 60-79 años 24.1 – 35.9% 36.0 – 41.9% ≥ 42% Edad Rango Saludable Sobrepeso Obesidad 20-39 años 8.1 – 19.9% 20.0 – 24.9% ≥ 25% 40-59 años 11.1 – 21.9% 22.0 – 27.9% ≥ 28% 60-79 años 13.1 – 24.9% 25.0 – 29.9% ≥ 30% Hombres La relación directa encontrada entre el índice de masa corporal (IMC) y el riesgo relativo de morbilidad y mortalidad ha popularizado el uso de ese parámetro para establecer diferentes niveles de sobrepeso y obesidad, a pesar de la existencia de otros métodos más sensibles que identifiquen la Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 7 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción grasa corporal, tales como la antropometría, el ultrasonido y actualmente la absorciometría por rayos X o DEXA, entre otros (De León et al, 2009, manuscrito en preparación; Ellis, 2000; Norton & Olds, 1996). El IMC es actualmente una medida universalmente aceptada para definir el grado de sobrepeso u obesidad, ya sea en forma individual o poblacional. Se considera una guía aproximativa y en los adultos su cálculo no varía en función del género ni de la edad. Se obtiene en forma simple relacionando el peso y la estatura al cuadrado: IMC = peso (kg)/ estatura (m2) En adultos, la OMS establece el sobrepeso como un IMC igual o superior a 25 kg/m2 y la obesidad como un IMC igual o superior a 30 kg/m2. La clasificación internacional emitida por este organismo se observa en la Tabla 1.2. En niños y adolescentes el peso corporal cambia en relación a la edad, de ahí que la determinación de los puntos de corte del IMC para la clasificación de sobrepeso y obesidad en estas edades ha sido controversial; primero por la gran variedad de datos de referencia para IMC en menores y después porque no existe una definición estándar del exceso de grasa corporal que pueda utilizarse para el diagnóstico del grado de adiposidad en esas etapas (Ogden et al, 2008; OMS, 2006). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 8 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Tabla 1.2. Clasificación Internacional para el peso bajo, el sobrepeso y la obesidad en adultos, de acuerdo a la Organización Mundial de la Salud (Tomado de World Health Organization [WHO], 2008). IMC (kg/m2) Clasificación Puntos de corte principales Puntos de corte adicionales <18.50 <18.50 <16.00 <16.00 16.00 - 16.99 16.00 - 16.99 17.00 - 18.49 17.00 - 18.49 18.50 - 24.99 18.50 - 22.99 Peso bajo Delgadez severa Delgadez moderada Delgadez leve Rango normal 23.00 - 24.99 Sobrepeso Pre-obeso ≥25.00 ≥25.00 25.00 - 29.99 25.00 - 27.49 27.50 - 29.99 Obeso Obeso clase I ≥30.00 ≥30.00 30.00 - 34-99 30.00 - 32.49 32.50 - 34.99 Obeso clase II 35.00 - 39.99 35.00 - 37.49 37.50 - 39.99 Obeso clase III ≥40.00 ≥40.00 Fuente: Adaptado de OMS, 1995, OMS, 2000 y OMS 2004. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 9 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción El Centro Nacional para el Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC, por sus siglas en inglés), ha publicado las gráficas de crecimiento por edades desde los 2 a los 20 años, para varones y mujeres por separado, (CDC, 2000). Las gráficas, como la que se observa en la Figura 1.A, utilizan el IMC e incluyen canales percentilares que indican el rango en el que se encuentra la medición y que representan los puntos de corte para sobrepeso y obesidad (CDC, 2004; Ogden & Flegal, 2010). Esta clasificación también es utilizada por el Grupo de Trabajo Internacional de Obesidad (IOTF por sus siglas en inglés, 2009). Por su parte, el Instituto Nacional de Salud Pública de México (INSP, 2006) determina sobrepeso, obesidad y obesidad grave en niños mayores de 2 años a partir de los percentiles 75, 85 y 97, respectivamente, tomando en cuenta estas gráficas. Las gráficas de referencia del CDC son muy usadas por investigadores en diversos países, aunque su aplicación en algunos lugares es cuestionada debido a que se elaboraron en base a la población infantil de Estados Unidos, además los puntos de corte se establecieron en forma específica y pueden resultar arbitrarios en otras localidades. Cole, et al (2000) proponen otros valores para sobrepeso y obesidad en niños y adolescentes, obtenidos de muestras poblacionales de diferentes países sobre todo occidentales y correlacionados a los puntos de corte internacionales para sobrepeso y obesidad en adultos. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 10 Efecto dee la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Figura 1.A.. Gráfica de crecimiento para mujeres de 2 a 20 años de edad, del Centro Nacional para el Control y Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (Tomado de CDC, 2000). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 11 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.3. ASPECTOS EPIDEMIOLÓGICOS DE LA OBESIDAD EN MÉXICO Y EN EL MUNDO. La obesidad es actualmente, uno de los problemas de salud más extendidos en los países desarrollados. En Estados Unidos por ejemplo, la prevalencia de sobrepeso y obesidad también se ha visto incrementada en forma alarmante en los grupos minoritarios, entre los que se incluye la población afroamericana e hispana, más específicamente la Méxicoamericana; con una mayor frecuencia en las mujeres, en las que la multiparidad – tener un mayor número de hijos, se ha añadido últimamente como factor obesogénico en la edad adulta (Davies et al, 2009). Por otra parte, en los últimos años la prevalencia de sobrepeso y obesidad se ha incrementado también en países latinoamericanos entre los que destacan Chile y México (Ibáñez, 2007; Organización Panamericana de la Salud [OPS], 2008). Se estima que aproximadamente el 75% de la población adulta en algunos países del mundo, incluido México, tiene un IMC superior a los 25 kg/m2 y en el 24% de ellos el IMC es mayor de 30 kg/m2 (OMS, 2005). En México, el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) que atiende a más del 60% del total de la población, determinó que de acuerdo a sus estadísticas realizadas en el año 2006, la prevalencia de sobrepeso y obesidad fue del 62% en varones entre los 20 y 59 años y del 70% en las mujeres en esas mismas edades. Con esto, México ocupa el segundo lugar Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 12 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción en sobrepeso y obesidad a nivel mundial, después de Estados Unidos (IMSS, 2008). La Encuesta Nacional de Salud y Nutrición del 2006 – ENSANUT 2006 en México (Olaiz-Fernández et al, 2006) señala que alrededor del 70% de la población adulta entre los 30 y 60 años presentan sobrepeso y obesidad; ésta última ocurre en el 30% de los mayores de 20 años y es más alta en las mujeres que en los varones. Por otra parte, en las últimas dos décadas se ha observado el incremento de la prevalencia de obesidad en la población mexicana menor de 20 años hasta en un 10% a 20% en la infancia y un 30% a 40% en la adolescencia, de manera que el problema puede seguir en aumento (INSP, 2006; Sánchez-Castillo et al, 2004; Villa et al, 2004). De los años 80 a la fecha, los datos de las Encuestas Nacionales de Salud y Nutrición de diversos países desarrollados o en vías de desarrollo, han evidenciado un incremento gradual y permanente del sobrepeso y la obesidad en la población general, de proporciones tan alarmantes, que el proceso se ha considerado como una epidemia global o pandemia aun tratándose de una enfermedad crónica no transmisible (Braguinsky, 2002; CDC, 2009a; Daniels et al, 2005; Hill, 2006). El problema del sobrepeso y la obesidad, ha llevado a los gobiernos a realizar campañas de salud pública dirigidas a la prevención y tratamiento de esta patología, tanto en niños y adolescentes como en adultos. Para ello se han elaborado e iniciado ya diversos programas de nutrición y acondicionamiento físico con la meta principal de promover la adopción de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 13 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción conductas saludables a lo largo de la vida, de manera que el individuo pueda mantener una capacidad física funcional adecuada (CDC, 2009a; CDC, 2005; Franzini et al, 2009; INSP, 2006; OPS, 2007; WHO, 2009; Yee et al, 2006). El sobrepeso y la obesidad se asocian frecuentemente a enfermedades crónico degenerativas como la enfermedad coronaria, enfermedad isquémica del corazón, enfermedad cerebro-vascular, hiperinsulinemia, diabetes mellitus tipo 2, dislipidemia, hipertensión arterial esencial, enfermedades de la vesícula, osteoartritis, apnea del sueño y algunos tipos cáncer como el de ovario, mama y colon, entre otros (Amigo, 2003; Braguinsky, 2002; Daza, 2002; Ibáñez, 2007; Labib, 2003; OMS, 2006; OPS, 2008; Quijada, 2008; Villa et al, 2004; Wilmore, 2007). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 14 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.4. CONSIDERACIONES FISIOPATOLÓGICAS DEL SOBREPESO Y LA OBESIDAD. Durante la adolescencia ocurren cambios físicos que inician el dimorfismo sexual que caracteriza a hombres y mujeres. Se observa un rápido crecimiento corporal con incremento en la masa libre de grasa predominantemente en los varones y aumento en la masa grasa principalmente en las mujeres. Tales modificaciones suponen cambios importantes en el estado metabólico y en la tasa de requerimientos energéticos en esta etapa de la vida (Almagia et al, 1997; Bitar et al, 1999; Bolzan y Guimarey, 2003; Carrasco et al, 2005; Daniels et al, 2005; Sun et al, 2001). Se ha sugerido que el inicio de la obesidad, la diabetes y otras enfermedades crónicas degenerativas puede ocurrir en la etapa de la adolescencia debido a la presencia de estos rápidos cambios metabólicos y antropométricos. Sin embargo, se ha determinado que en la mayoría de los casos, es la falta de actividad física y el aumento de comidas ricas en grasas lo que contribuye al incremento de la obesidad y otras patologías en los adolescentes en todo el mundo (CDC, 2008b; Goran, 2001; INSP, 2006; McCarthy et al, 2003; Stensel et al, 2001; Tershakovec et al, 2002). En los adultos, por otra parte, el incremento de los depósitos de tejido adiposo también está relacionado a un estilo de vida poco saludable que incluye la falta de actividad física y la ingesta elevada de grasas y de calorías totales en la dieta diaria. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 15 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Los orígenes de la obesidad no se encuentran sin embargo, en pequeñas diferencias en la ingesta o en el gasto energético, sino más bien descansan en la ausencia crónica del balance que debe existir entre estos dos factores, considerando además, la capacidad de almacenamiento o de oxidación de los sustratos energéticos (grasas o carbohidratos) que posee cada organismo (Atkin & Davies, 2000; Goran, 2000; Hill, 2006; RamírezHoffman, 2002). Los diversos escenarios etiopatogénicos de la obesidad resultan de una combinación de factores genéticos, fisiológicos y ambientales que le dan el carácter multifactorial a la enfermedad, más allá del concepto de glotonería y pobre fuerza de voluntad (Cummings & Schwartz, 2003; Davies, 2008; Hill, 2006). 1.4.1. La interacción de elementos biológicos. Desde el punto de vista genético, se considera que la obesidad común varía de lo oligogénico a lo poligénico y su heredabilidad ha sido estimada en un 40% a 70% o más, dependiendo de las características particulares del problema. Se cree que su expresión puede ser modulada por algunos genes polimórficos o numerosos genes poligénicos que interactúan entre sí y con factores ambientales, entre los que se incluyen la práctica o no de la actividad física, el tabaquismo y hasta la toma de decisiones en la elección de los alimentos a consumir (Cummings & Schwartz, 2003; Martí et al, 2006). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 16 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción La identificación de estos genes ha sido un gran reto en los últimos años y se han logrado numerosos avances a partir de la tipificación de mutaciones simples monogenéticas que son el origen de la obesidad mórbida o extrema y que por su naturaleza, su prevalencia es muy baja (Challis & Yeo, 2002; Cummings & Schwartz, 2003; Farooqi & O’Rahilly, 2006; Fisler & Warden, 2007; Hernández-Jiménez, 2004). En la búsqueda del mapa genético que dé luz acerca de cómo evitar, combatir y tratar la obesidad, se han descubierto deficiencias en algunos sistemas receptores hormonales en los que reside información importante acerca del estado energético corporal desde el tejido adiposo hasta el cerebro. Tal es el caso de la leptina, que constituye una de las principales vías aferentes al sistema nervioso central (Bouret, 2009). Asimismo la adiponectina y la resistina, hormonas producidas también por el adiposito, con roles complejos y antagónicos en la regulación del peso corporal y la grelina, producida por células epiteliales gástricas. De entre los citados, la leptina es la más estudiada. Su concentración en sangre se eleva o disminuye de acuerdo al incremento o no de la masa grasa corporal y a la presencia o ausencia de insulina durante la alimentación o el ayuno. Su presencia inhibe la producción de neuropéptidos anabólicos (Neuropéptido Y/ proteína AgRP) y estimula la secreción de neuropéptidos catabólicos (POMC/melanocortin) en el hipotálamo, lo que contribuye al control del peso corporal disminuyendo el apetito y aumentando el gasto energético (Meier & Gressner, 2004). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 17 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción La deficiencia de leptina causa obesidad al generar un aumento incontrolable del hambre, lo que hizo pensar que la administración exógena pudiera revertir la enfermedad. Sin embargo el tratamiento no mostró los efectos esperados, ya que los obesos presentan concentraciones elevadas de la hormona. Para muchos autores, esto sugiere que la enfermedad pudiera ser causada por una resistencia a la leptina (Challis & Yeo, 2002; Cummings & Schwartz, 2003; Farooqi & O’Rahilly, 2006; Fisler & Warden, 2007; Meier & Gressner, 2004). Por su parte la adiponectina mejora la acción de la insulina y el metabolismo de la glucosa y los lípidos. Su disminución en sangre se asocia a la presencia de obesidad visceral, resistencia a la insulina y diabetes tipo 2 en ciertas poblaciones. El análisis de la interacción de algunas formas del gen de la adiponectina y de sus receptores en el estudio de Quebec y en otros trabajos, ha confirmado su relación con la obesidad general e intraabdominal y con la oxidación de grasas (Fisler & Warden, 2007; Loos et al, 2007; Qi et al, 2008). El descenso de los niveles circulantes de la adiponectina se ha encontrado estrechamente relacionado al incremento de la incidencia de diabetes tipo 2 en ciertos grupos, independientemente de la presencia de otras hormonas (Kirzová et al, 2008; Ley et al, 2008). La resistina es una hormona relativamente nueva que ha sido relacionada a la presencia de obesidad, intolerancia a la glucosa y resistencia a la insulina. Los resultados de las investigaciones sugieren una estrecha Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 18 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción relación de la hormona con una pobre acción de la insulina, evidenciando una conexión entre la obesidad y la diabetes tipo 2. Sin embargo, los resultados de las investigaciones con esta hormona aún son controversiales ya que mientras unos estudios han encontrado que el incremento de la obesidad está ocasionado por niveles bajos de resistina, otros han reportado exactamente lo contrario (Kocak et al, 2007; Meier & Gressner, 2004). En los últimos 10 años, se ha documentado la existencia de la grelina, una hormona secretada por el estómago, que entregada a la circulación estimula la producción de neuropéptidos anabólicos (Neuropéptido Y/ proteína AgRP) lo que incrementa el apetito y disminuye el gasto energético y el metabolismo de las grasas. Se le conoce como la primera hormona orexigénica u hormona estimulante del apetito y además induce la secreción de la hormona de crecimiento. Su regulación está dada por la ingesta energética de manera que aumenta sus niveles en el ayuno y disminuye en el posprandio (Chaudhri et al, 2008; Cummings & Schwartz, 2003; Meier & Gressner, 2004). A la par de la leptina, la insulina constituye otro importante mecanismo regulador de la adiposidad en su papel de señal aferente al hipotálamo. Secretada por las células beta del páncreas, promueve el almacenamiento de energía; se eleva en sangre durante la plenitud del posprandio y la destrucción o mal funcionamiento de sus receptores en el sistema nervioso central provoca resistencia a la insulina y obesidad (Bouret, 2009; García, 2009). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 19 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción El adiposito con su función secretora recientemente descubierta, se ha revelado como un sistema endocrino involucrado en la homeostasis energética, en el metabolismo de los lípidos y la glucosa y en la respuesta inmune (Meier & Gressner, 2004). Sin embargo, el control y mantenimiento del equilibrio del metabolismo energético es multifactorial y por ello complejo; esto significa la interacción de numerosos estímulos – nutricionales, nerviosos, endócrinos y metabólicos – cuyas señales serán liberadas en respuesta a la situación en que se encuentre el organismo (Solomon y Martínez, 2006; Woods & Seeley, 2002). Por su parte, el sistema nervioso central recoge información de todas las señales periféricas y emite su respuesta modulando la expresión de sustancias catabólicas y anabólicas, los neuropéptidos, para finalmente mediar el balance entre la ingesta (apetito y saciedad) y el gasto energético (Bouret, 2009; Chaudhri et al, 2008; Hernández-Jiménez, 2004). La interacción de estas hormonas entre sí y con el medio ambiente no ha sido completamente aclarada y aunque en la última década se han realizado avances considerables, los resultados aún no son concluyentes. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 20 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres 1.5. MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE LA Introducción OBESIDAD. ETIOPATOGENIA. Queda claro que la biología, desde el aspecto genético y neurohumoral, contribuye a las diferencias en el peso corporal de los individuos. No obstante, el rápido incremento en la prevalencia del sobrepeso y la obesidad en los últimos 20 a 30 años parece ser más indicativo de los cambios en la conducta alimentaria, de actividad física y de otros factores ambientales, que de alteraciones genéticas en la población (CDC, 2009b; Hill et al, 2003; National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases [NIDDK], 2008; Speakman, 2004). La variabilidad de los elementos biológicos relacionados al sobrepeso y la obesidad, es el resultado de respuestas al medio ambiente que están establecidas genéticamente. Esto significa que la ganancia o la pérdida de masa corporal, determinadas por la regulación de la ingesta calórica y/o el gasto de energía, están definidos por la expresión de los genes pero modulados por el entorno (Ravussin, 1995; Ravussin & Bogardus, 1992). Speakman (2004) afirma que la combinación de los factores genéticos y ambientales influye más que nada en el balance energético y en la obesidad, al afectar tanto la fisiología como la conducta de cada individuo. Esta relación se muestra en la Figura 1.B. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 21 Efecto dee la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Figura 1.B.. Principales vínculos entre la genética, el medio ambiente, la fisiología, el comportamiento comportam y el balance energético. Tomado de Speakman, J. Nutr, 2004. (La American Society of Nutrition no es responsable de la traducción). 1.5.1. Consideraciones ambientales. Los aspectos ambientales que han sido considerados en el e estudio del sobrepeso y la obesidad se refieren principalmente a las características de la alimentación, de la práctica de actividad física y del entorno social (Friel et al, Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 22 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 2007; Grafova et al, 2008; Hill, 2006; Hill et al, 2003). En cada apartado habrán de tomarse en cuenta los siguientes puntos: A. Características de la alimentación. Se consideran aquí las causas que inducen a la práctica alimentaria del exceso, como el incremento en la disponibilidad de comida altamente industrializada y de mayor densidad calórica, que es más económica de producir, tiene más variedad de sabores y alto contenido en grasas saturadas, azúcares refinados y sal; además, goza de mayor preferencia debido a las campañas publicitarias que promueven la cultura de conseguir raciones más grandes o productos adicionales por el mismo o menor precio, como lo anuncian los establecimientos de comida rápida (Cantú y Moreno, 2007; Friel et al, 2007; Institute of Agriculture and Trade Policy [IATP], 2006; INSP, 2006; Vázquez et al, 2007). La oferta alimentaria evidencia una relación inversa entre la densidad y el precio, de manera que los comestibles que promueven la obesidad son aquellos que brindan mayor cantidad energética al menor costo. Parece que el bajo ingreso económico de las familias promueve el consumo de dietas de baja calidad, sin embargo, la educación de la población en la elección de los alimentos tiene más impacto que el aspecto económico (Drewnowski &Specter, 2004). B. La práctica de actividad física. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 23 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Se toma en cuenta la disminución de la realización de actividad física en el trabajo, en el hogar o en la escuela, como consecuencia de la industrialización y la tecnología en donde cada vez es menos necesario moverse; también el aumento de las actividades sedentarias propiciadas por la oferta de más canales televisivos durante las 24 horas, el fácil acceso a medios electrónicos como el internet y el rápido avance tecnológico en la producción de videojuegos y equipos de cómputo, entre otros, que rápidamente han ocupado el tiempo de ocio de niños y adultos (Hill et al, 2003; INSP, 2006; NIDDK, 2008). La falta de tiempo para realizar actividad física o el exceso en las demandas de las tareas cotidianas es en ocasiones un verdadero impedimento para no ejercitarse, como es el caso de las mujeres con hijos que trabajan largas jornadas fuera de casa o quienes tienen más de un empleo. La calidad del ambiente para caminar o ser físicamente activo, en ciertas comunidades, también juega un rol importante para realizar o no actividad física (Lee & Cubbin, 2009). C. El entorno social. Aquí se incluye desde el tipo de diseño urbano, el modo de transporte y el acceso a instalaciones públicas para realizar actividad física, hasta las condiciones de vida y de trabajo, el apoyo social y las prácticas laborales; destaca también el grado de desarrollo de un vecindario, la seguridad pública y la percepción del peligro en la calle o en lugares públicos, las normas Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 24 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción sociales y los aspectos culturales, entre otros (CDC, 2009b; Franzini et al, 2009; Friel et al, 2007; Grafova et al, 2008; NIDDK, 2008). 1.5.2. La heterogeneidad de las causas. Sin embargo, a pesar de vivir en condiciones similares, no todas las personas experimentan cambios en el peso corporal. Esto supone la presencia de diferencias individuales en la conducta alimentaria, los hábitos de actividad física, el valor de la estética corporal y los estilos de vida, así como en la función orgánica, que aun no han sido suficientemente explicadas (Blackburn, 2001; Cantú y Moreno, 2007; Speakman, 2004). La diversidad individual se manifiesta pues, como una serie de factores conductuales y fisiológicos que pueden modificar las características de la ingesta o el gasto, creando un desequilibrio energético que resulta de alto riesgo para desarrollar obesidad. Se trata de patrones aprendidos de preferencias, creencias, hábitos o costumbres por un lado y de las particularidades de la función orgánica por el otro (Hill, 2006; INSP, 2006): A. Factores conductuales. • En este punto se subrayan los cambios individuales en la alimentación y en la actividad física. Las personas consumen más energía, aunque es difícil establecer si esto ha ocasionado el aumento de peso en la población ó por el contrario, es la ganancia Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 25 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción de peso la que exige dietas hipercalóricas (Hill, 2006). Se destaca la práctica de ciertos patrones dañinos como el no desayunar, aunque se consuma una colación a media mañana; el consumo de alimentos sin horarios; los ayunos prolongados y el pobre o nulo consumo de verduras y fibra. • Por otra parte se hace énfasis en que los individuos dedican poco tiempo a la práctica de actividad física ya que no se considera parte de la actividad cotidiana; se prefiere la utilización del automóvil a caminar, el ascensor a subir escaleras, ver la televisión a realizar actividades al aire libre y la mayor parte del tiempo de ocio se utiliza en actividades que no implican movimiento muscular. (Hill et al, 2003; INSP, 2006; Speakman, 2004). B. Factores fisiológicos. • Se trata de características intrínsecas de cada individuo y se refieren por un lado, a la susceptibilidad metabólica individual para desarrollar obesidad, identificada por la capacidad de almacenar u oxidar los sustratos y por el otro, al nivel de energía a la cual un organismo en particular puede alcanzar su equilibrio energético (Hill, 2006). Así, en este apartado se incluyen las características individuales del nivel de energía utilizada en la digestión de los alimentos (termogénesis inducida por la dieta), en Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 26 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción el mantenimiento de las funciones vitales (gasto energético basal) y en el costo energético por actividad física (Labib, 2003). Friel et al (2007) establecen que la obesidad presenta una distribución heterogénea en el mundo y que su problema principal radica en la desigualdad de factores que pueden ayudar a tener y mantener un peso saludable y no solamente en el enfoque directo de promover una alimentación más sana y una vida físicamente más activa. La elevada prevalencia de obesidad en el mundo y sobre todo en los países occidentales ha sido ligada pues, a múltiples factores que promueven el desequilibrio en el balance energético inducido finalmente por el incremento en el consumo alimentario y la disminución en el gasto energético. Sin embargo, Speakman & Selman (2003), han hecho notar que finalmente, la etiología del sobrepeso y la obesidad es compleja ya que existen evidencias de que el consumo energético en realidad no se ha incrementado en los últimos años. Cavadini et al (2000) y Alexy et al (2002) reportaron que la tendencia en el consumo alimentario de adolescentes en Estados Unidos (desde 1965 a 1996) y en Alemania (desde 1985 al 2000), se ha mantenido igual e incluso ha disminuido. Se encontró que los jóvenes en ambos estudios mostraron una reducción en el consumo de grasas saturadas, pero se contabilizó un aumento en la ingesta de papas y pasta. En los americanos se observó además un descenso en el consumo de leche del 36%, aunque la leche Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 27 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción entera fue reemplazada por leche baja en grasa. También reportaron un alto consumo de refrescos y jugos no cítricos. Por su parte, Willett & Leibel (2002) reportan que no se ha encontrado una correlación positiva entre la ingesta de grasa y la prevalencia de obesidad en los estudios realizados entre países de economías extremas. Destacan que el incremento masivo del sobrepeso y la obesidad se han dado en los últimos 20 años a pesar de que el consumo de grasas en la dieta de los americanos ha disminuido sustancialmente a lo largo de ese mismo período. Estos reportes parecen sugerir que más bien, son las reducciones en el gasto de energía y no tanto los cambios en la ingesta, las que finalmente han ocasionado el desequilibrio del balance energético, propiciando el desarrollo de la obesidad en todo el mundo (Speakman & Selman, 2003). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 28 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.6. METABOLISMO ENERGÉTICO. EL COSTO CALÓRICO DE LA VIDA. El conjunto de procesos y reacciones físico-químicas que obtienen y transforman energía a través de la oxidación (combustión) de los sustratos (nutrientes) consumidos en la dieta diaria – hidratos de carbono, lípidos, proteínas y alcohol – se denomina metabolismo energético (Esteves de Oliveira et al, 2008; Rowett Institute of Nutrition and Health [RINH], 2002; Solomon y Martínez, 2006). Una parte de la energía generada por el metabolismo se libera en forma de calor, contribuyendo así a la conservación de la temperatura corporal. El resto se transforma en trabajo o se almacena temporalmente en moléculas de alta energía que serán liberadas y utilizadas en diversos procesos (López-Fontana et al, 2003; Miján, 2004; RINH, 2002) Gasto energético = calor producido + trabajo realizado + energía almacenada El gasto total de energía permite cubrir las siguientes necesidades: El mantenimiento de las funciones vitales del organismo (contracción cardiaca, respiración, funcionamiento hepático, filtración renal y otras para la preservación de la vida) La ejecución de movimiento a través de la contracción muscular La digestión y asimilación de los alimentos Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 29 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción El crecimiento y la reparación de tejidos. El gasto de energía se expresa en kilocalorías y cuando su valor se establece en unidad de tiempo se denomina tasa metabólica (Vander et al, 1994). La suma de toda la energía que se utiliza diariamente en estas acciones, constituye el gasto energético total diario (GETD), que está determinado justamente, por los requerimientos basales, las exigencias asociadas al metabolismo de los sustratos y las demandas energéticas por actividad (Matarese y Gottschlich, 2004; Speakman & Selman, 2003). Ya que la energía gastada por las diferentes actividades del ser humano, es recuperada por la energía producida por los alimentos consumidos en la dieta diaria, las necesidades calóricas pueden entonces ser estimadas a partir de la determinación del GETD, a través de sus principales componentes: Tasa metabólica basal (TMB) Efecto termogénico de los alimentos (ETA) Gasto por actividad física (GAF) 1.6.1. La Tasa metabólica basal (TMB). La tasa metabólica basal (TMB) o gasto energético basal (GEB) es el principal componente del GETD y se refiere al costo metabólico por vivir Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 30 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción (Vander et al, 1994). Significa la cantidad de energía liberada por unidad de tiempo por un sujeto en condiciones de completo reposo, en un estado de post-absorción que implica un ayuno de 12 a 18 horas, a primera hora de la mañana inmediatamente después de despertar, bajo condiciones confortables de temperatura y en ausencia de estrés físico o psicológico. Incluye el costo por el mantenimiento de los sistemas y la temperatura corporal. Constituye alrededor del 75% del GETD, pero puede ser aún mayor en sujetos sedentarios (Labib, 2003; Levine, 2005; Ravussin & Bogardus, 1992; Ravussin & Swinburn, 1992; RINH, 2002; Severi et al, 2001). La característica más importante en la determinación de la TMB o GEB es que se realiza bajo extremas condiciones de reposo y ayuno que en la práctica no son fáciles de cumplir. Feurer & Mullen (1986) señalaron un equivalente que en la clínica resulta mejor alternativa para representar los requerimientos energéticos diarios, que es el gasto energético de reposo (GER). Estos autores establecen que el GER o tasa metabólica de reposo (TMR) puede ser medido a cualquier hora del día, bajo un ambiente controlado y estandarizado muy similar a la medición en estado basal. Existe una pequeña diferencia entre el costo del metabolismo basal y el metabolismo en reposo, ya que la TMB constituye alrededor del 90% del GER, (Feurer & Mullen, 1986; Levine, 2005). Sin embargo, siempre que se mida el gasto energético en un paciente despierto, en reposo y en el período de postabsorción (en ayuno) pero no Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 31 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción bajo las condiciones de la medición basal, se estará determinando el GER que representa del 75% al 90% del GETD (Chiapello y Said, 2001). Desde hace algunos años, las investigaciones científicas han reportado la medición del GER como uno de los tres componentes del GETD a la par del efecto termogénico de la alimentación y del costo por actividad física, ya que es menos estricto en su medición (Amisola & Jacobson, 2003; Bosy-Westphal, 2008; Bosy-Westphal et al, 2003; Chiapello y Said, 2001; Cooper et al, 2009; Hunter et al, 2006; Hunter et al, 2000a; Leibel et al, 1995; Luke et al, 2006; Martínez de Morentín et al, 2009; Schoeller, 2001; Spears et al, 2009; Weijs et al, 2008; Westerterp, 2008). Debido a que es el factor que en mayor proporción contribuye al GETD en individuos adultos sedentarios y a que además, resulta más factible de medir o estimar que el ETA y el GAF, la determinación del GER ha sido la base para calcular los requerimientos de energía total diaria (Esteves de Oliveira et al, 2008). La técnica de medición y las condiciones ambientales consideradas en la gran mayoría de los estudios, se reportan muy similares a los lineamientos establecidos en estado basal, con ayunos de 8 a 12 horas o más y mediciones a primera hora de la mañana (Alfonzo-González et al, 2006; Astrup et al, 1999; Bader et al, 2005; Bandini et al, 2004; Branson, 1990; Buscemi et al, 2005; Carrasco et al, 2002; Coss-Bu et al, 1998; de Luis et al, 2005; Feurer & Mullen, 1986; Foster et al, 1999; Gilliat-Wimberly et al, 2001; Gingras et al, 2000; Harrell et al, 2005; Haugen et al, 2003; Herring et al, Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 32 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1992; Hunter & Byrne, 2005; Johannsen et al, 2008b; King et al, 2008; Labib, 2003; Lemmer et al, 2001; Powels & Howley, 1985; Racette et al, 1995; Ravussin & Bogardus, 2000; Ravussin & Bogardus, 1992; Rubenbauer et al, 2006; Salbe et al, 2002; Spadano et al, 2005; Speakman & Selman, 2003; Tremblay et al, 1985; Villareal et al, 2005; Wells et al, 2009). Ravussin & Bogardus (1992) han especificado claramente los componentes del GETD en un esquema que se muestra en la Figura 1.C. Los autores establecen que la TMR constituye la mayor parte del GETD en individuos sedentarios, incluye el gasto energético del sueño y el gasto energético de la vigilia sin actividad física y representa un valor independiente del gasto energético inducido por la alimentación y desde luego del gasto energético por actividad física. Otros investigadores en el área del metabolismo energético también han determinado la TMR bajo condiciones no basales de reposo y ayuno, considerándola como el principal componente del GETD. La TMR corresponde en su concepto a la determinación del GER (Esparza et al, 2000; Heilbron et al, 2005; Ravussin & Swinburn, 1992; Salbe et al, 2002; Speakman & Selman, 2003; Swinburn et al, 2006; Westerterp, 2008; Zurlo et al, 1990). El GER presenta una gran variabilidad entre sujetos (98%). La mayor parte de esa varianza ocurre principalmente por las diferencias en la cantidad de masa libre de grasa (MLG) de los individuos, lo que explica alrededor del 63% de la variación del metabolismo en reposo. Johnstone et al (2005), Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 33 Efecto dee la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción establecen también que todavía existe una gran proporción de la varianza del GER que no puede ser atribuida atribuida a las diferencias morfológicas, a la edad o al género y representa alrededor del 26%, como se muestra en la Figura 1.D. Figura 1.C. Componentes del gasto energético total diario.. Tomado de Ravussin & Bogardus, 1992. 1992 (Permiso otorgado por AJCN para reproducción en documento de tesis). tesis) Otros posibles mecanismos que subyacen a la variabilidad del GER entre sujetos pueden ser el metabolismo muscular, la actividad del sistema nervioso, la temperatura corporal o los efectos del entrenamiento físico (Ravussin & Swinburn, 1992). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 34 Efecto dee la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Figura 1.D. Varianza del gasto energético de reposo en adultos. Tomado omado de Johnstone et al, 2005. (Permiso otorgado por AJCN para reproducción en documento de tesis). Butte et al (1995) han identificado a la MLG como el predictor independiente más fuerte del GER en niños y adolescentes en quienes este componente corporal constituye el 88% y el 87% de la variabilidad interindividual del GER, respectivamente. El peso corporal total también resulta ser un buen predictor independiente independiente del GER, aunque en niños deberá ajustarse de acuerdo a la edad. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 35 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Bader et al (2005) reportaron la variabilidad intra e interindividual de un grupo de individuos jóvenes en mediciones repetidas del GER después de realizar tres determinaciones durante un período de 6 meses. Encontraron que la variación intraindividual era constante y menor que la variabilidad interindividual aún después de realizar los ajustes por masa libre de grasa, masa grasa, edad y género. La variación intraindividual es atribuida a las inconsistencias en la alimentación, en la hidratación o en el patrón de actividad durante los días previos a la medición, mientras que la varianza entre individuos se explica en gran parte por las diferencias en la composición corporal. La contribución de la masa grasa (MG) a la variabilidad del GER, es controversial pues se expresan inconsistencias en el porcentaje de su participación. Johnstone et al (2005) estiman que este componente explica el 6.7% del GER por igual en ambos géneros. En contraste, Buchholz et al (2001), encontraron que la MG determina hasta el 28% de la varianza del GER en las mujeres, mientras que solo el 3% en los varones. También se ha reportado que la gran variabilidad del GER obedece a las diferencias en la masa de órganos internos (Illner et al, 2000) y a las diferencias en la masa magra del tronco o de las extremidades separadamente (Hunter et al, 2001). Tanto en hombres como en mujeres, el GER disminuye en un 2% ó 3% por cada década de la edad desde etapas tempranas de la vida (Durnin, 1981; Keys et al, 1973). Tales diferencias han sido atribuidas a los cambios Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 36 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción en la composición corporal, tanto por la disminución del metabolismo de órganos y tejidos cuando baja su proporción durante el crecimiento corporal, como por la disminución de la masa libre de grasa en la edad adulta (Hsu et al, 2003). Vaughan et al (1991) establecieron que el GER resultó un 5% más bajo en adultos mayores de 60 años que en jóvenes menores de 30, aún después de realizar los ajustes por masa libre de grasa, masa grasa y género. Esto es similar a lo reportado por Visser et al (1995) entre hombres adultos y jóvenes (7%) y mujeres adultas y jóvenes (8%). Por su parte Piers et al (1998), determinaron que la disminución del GER en función de la edad se mantuvo igual (alrededor del 10%), independientemente del modelo de composición corporal utilizado. Concluyeron que el descenso del GER en los adultos mayores ocurrió debido a la reducción de la cantidad y de la actividad metabólica del componente corporal magro. Los cambios en la cantidad de MLG, inducidos por el envejecimiento, se refieren a la pérdida de masa magra principalmente en extremidades inferiores más que en la zona del tronco en donde, en contraste, hay ganancia de masa grasa, preferentemente visceral (Hunter et al, 2001). Más recientemente, Bosy-Westphal et al (2003) informaron que en adultos mayores sanos, la disminución del GER es causada totalmente por la reducción en la MLG y en sus componentes metabólicamente activos. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 37 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Alfonzo-González et al (2006), encontraron que el GER disminuye en función de la edad más de lo predicho, independientemente del nivel de acondicionamiento físico de los individuos; lo que parece sugerir que aún manteniendo buenos niveles de actividad física, esto no sería suficiente para prevenir el incremento de la obesidad a medida que aumenta la edad. Esta desviación puede alcanzar hasta 120-190 Kcal/día, unos 500-800 kJ/día en 3 décadas. El descenso resultó más marcado en las mujeres a mayor edad y en los varones en etapas tempranas de la edad adulta. Las diferencias en la proporción de la MLG entre géneros, también explican que los valores absolutos del GER sean un 5% a 10% menores en mujeres que en varones (Buchholz et al, 2001; McArdle et al, 1991). 1.6.2. El efecto termogénico de los alimentos (ETA). El efecto termogénico de los alimentos (ETA) o la termogénesis inducida por la dieta (TID) fue reconocido inicialmente por Rubner como acción dinámica específica (ADE); también se le denomina termogénesis posprandial. Se refiere a la energía utilizada en el proceso de la alimentación e incluye el gasto realizado en el transcurso de la digestión, absorción, distribución, excreción y almacenamiento de los nutrientes (Clínica Universidad de Navarra [CUN], 2008; RINH, 2002; Tremblay et al, 1985). El ETA es el incremento del gasto energético causado por el consumo de alimentos. Se define como la elevación del gasto energético por arriba de los niveles basales en ayuno, dividido entre el contenido calórico de la dieta y Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 38 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción expresado en porcentaje. Westerterp (2004) estima que el aumento del costo de energía en el posprandio puede durar unas 10 horas después de la última ingestión de comida, mientras que Reed & Hill (1996), encontraron en su estudio que el ETA es un proceso que dura más de 6 horas. El ETA es diferente para cada nutriente pero en una dieta mixta su valor podría representar alrededor del 10% del GETD cuando el individuo se encuentra en balance energético (Ravussin & Swinburn, 1992; Visser et al, 1995). Además del contenido energético total de la dieta, uno de los principales determinantes del ETA es la fracción de proteínas consumidas. Se ha establecido que este nutriente puede jugar un rol importante en la regulación del peso corporal, debido a que genera una sensación de saciedad mayor que otros sustratos, al elevarse la termogénesis inducida por su digestión y asimilación (Layman et al, 2009; Paddon-Jones et al, 2008; Westerterp, 2004). Por su parte, LeBlanc et al (1984), determinaron que la termogénesis posprandial fue menor en individuos entrenados que en sedentarios, después de un consumo energético similar en ambos grupos, encontrando además una elevación plasmática de catecolaminas durante ese período en los sujetos no entrenados. Estos resultados hacen suponer que el entrenamiento aerobio de alto nivel incrementa la eficiencia en la administración de energía en el período posprandial, debido a que los deportistas mostraron una mayor Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 39 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción utilización de glucógeno almacenado o por una reducida actividad del sistema nervioso simpático. Sin embargo, las diferencias individuales encontradas en el ETA son tan pequeñas, que solo modifican en forma mínima el gasto energético total diario y de esta manera es poco probable que el costo energético por alimentación, ya sea alto o bajo, contribuya en forma significativa a la génesis de la obesidad (Ravussin & Swinburn, 1992). 1.6.3. El gasto por actividad física (GAF). El gasto energético por actividad física (GAF) es el más variable de todos y se refiere al costo de energía ocurrido por la realización de actividad física. Debe ser determinado en condiciones de libre actividad y en un período de varios días que incluya días entre semana y de fin de semana ya que la actividad física varía sustancialmente de un día a otro (Ravussin & Bogardus, 1992; Severi et al, 2001; Tremblay et al, 1985). De acuerdo a Ravussin & Swinburn (1992), el GAF incluye la realización de actividad física espontánea (AFE) y voluntaria (AFV). Zurlo et al (1992), encontró que el tiempo de AFE durante la medición de gases respiratorios en una cámara, resultó más alta en varones que en mujeres y mostró una correlación positiva con el GETD relativo a la MLG, MG, edad y género. Se observó una correlación inversa con la tasa de cambio del peso corporal y de la MG solo en varones, sugiriendo que la AFE juega un rol muy significativo en la patogénesis de la obesidad. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 40 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción El costo por AFE, incluye las actividades que se realizan en forma cotidiana, de bajo costo calórico, que no son ejercicio o actividad física moderada/vigorosa; mientras que el gasto energético por AFE se refiere propiamente a la realización de ejercicio programado y sistemático. Por su parte, Levine (2004, 2005) y Levine et al, (2000) establecen que el GAF debe ser clasificado en dos costos diferentes: termogénesis de la actividad física (TAF) y termogénesis de la actividad que no es ejercicio (TANE). De acuerdo a este autor, el costo energético de la actividad física (TAF) está relacionado al gasto ocasionado por actividades deportivas o de acondicionamiento físico formal, que en la mayoría de las personas representa un valor mínimo o cero. Mientras que, el gasto calórico por actividad que no es ejercicio (TANE), se refiere a las actividades cotidianas que realizan los individuos a muy bajas cargas de trabajo, que no sea dormir, comer o realizar deportes o ejercicio. En este apartado se incluyen actividades tales como estar sentado, estar de pie, caminar al trabajo, escribir en computadora, hacer trabajos sencillos de jardinería o actividades de juego. Véase la Figura 1.E. El costo energético por la realización de actividad que no es ejercicio es difícil de medir si no se cuenta con un método instrumentado. Frecuentemente se utilizan cuestionarios que estiman el gasto calórico por actividades desde muy ligeras a intensas, especificando cómo clasificar cada tipo de actividad. Entre estos se mencionan el Cuestionario Internacional de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 41 Efecto dee la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Actividad Física, IPAQ por sus siglas en inglés (Craig et al, 2003); el Cuestionario de Actividad Física de un día (Four ( by one-day day physical activity questionnaire)) utilizado por Ceballos et al (2005) en población mexicana y muchos otros que existen en la literatura y que han sido validados por acelerometría, capacidad vital, grasa corporal o banda sinfín (Jacobs et al, 1993). Figura 1.E.. Componentes del gasto energético en adultos sedentarios.Tomado o de Levine, Am J Physiol Endocrinol Metab, 2004 2004. (The American Physiological Society no es responsable de la traducción traducción). Ainsworth et al (1993) publicaron y luego actualizaron (2000) un sistema muy completo y reconocido para estimar el gasto calórico de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 42 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción diversas actividades físicas clasificadas de acuerdo al objetivo del trabajo, al tipo de actividad y a la intensidad de esfuerzo realizado. Estas tablas permiten establecer el gasto calórico de actividades comunes, en kilocalorías, utilizando múltiplos de unidades de equivalentes metabólicos (MET’s), basados en la medición por calorimetría indirecta y puede utilizarse para comparar los resultados de otros cuestionarios (Ceballos et al 2005; Harrell et al, 2005; Hernández et al, 2003). El compendio de actividades físicas de Ainsworth fue preparado para individuos adultos, sin embargo, Harrel et al (2005) utilizaron calorimetría indirecta por medio de un analizador de gases portátil para determinar el gasto de actividades sedentarias, de intensidad moderada y de intensidad vigorosa en niños y adolescentes. Encontraron que el gasto energético es mayor en esas edades que en adultos y que los valores de gasto energético estimados con el sistema de Ainsworth, parecen ser adecuados para niños ajustando sus valores por GER de acuerdo a la edad o etapa puberal. Levine et al, (2000) midieron la TANE en un grupo de sujetos que realizaron movimientos discretos de manos y piernas, mientras estaban sentados, emulando algunas actividades cotidianas. Utilizaron calorimetría indirecta por medio de un analizador de gases computarizado. Encontraron que este tipo de actividad de muy baja intensidad, genera una marcada varianza en la respuesta termogénica y que promover su incremento, es un potencial para bajar de peso corporal. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 43 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Determinar el costo de la TANE es importante ya que puede significar un valor alto por actividades cotidianas que contribuya significativamente a elevar el GAF, evidenciando diferencias entre sujetos clasificados como sedentarios. Habrá de considerarse también que puede significar el único gasto por actividad de movimiento que tenga un individuo por lo que se considera un amortiguador contra la ganancia de peso (Melby et al, 2000). Por su parte, el GAF que proviene del costo por actividades deportivas, de entrenamiento o acondicionamiento formal, es también difícil de medir. Sin embargo, a partir de los años 50 se desarrolló la técnica del Agua Doblemente Marcada (ADM) con isótopos estables (deuterio u oxígeno), que permite determinar el costo por actividad física en condiciones de vida libre, externas a un laboratorio (Carpenter et al, 1998; Díaz, 2006; Garat et al, 2006). Por otra parte, el desarrollo de nuevas unidades metabólicas portátiles (Figura 1.F) permite realizar mediciones más precisas del costo energético de una o más actividades particulares (Maiolo et al, 2003; Perret & Muller, 2006). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 44 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Figura 1.F. Analizador de gases computarizado portátil en la Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte de la Universidad Autónoma de Chihuahua. México. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 45 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.7. PREDICTORES METABÓLICOS DE LA GANANCIA DEL PESO CORPORAL. La población de indios Pima en Arizona, E.E.U.U., ha sido extensamente estudiada en los últimos 30 años por investigadores del Departamento de Salud de ese país, ya que presenta una elevada prevalencia de obesidad, lo que le ha originado los más altos índices de diabetes mellitus tipo 2 en el mundo (NIDDK, 2009). Esta comunidad constituye un caso dramático de occidentalización en un período muy corto de tiempo en donde los cambios en el estilo de vida se sumaron a la susceptibilidad genética. Knowler et al (1991) estudiaron la relación de la obesidad con la presencia de diabetes mellitus tipo 2 en hombres y mujeres Pima en diferentes grupos de edad. Determinaron índice de masa corporal, índice cintura-muslo y tolerancia a la glucosa. Encontraron una población con altos niveles de obesidad, elevada prevalencia de diabetes mellitus tipo 2 y una positiva correlación entre ambos factores. La gran cantidad de documentos científicos publicados a partir de las investigaciones en este grupo indígena, ha sido un pilar muy importante en la identificación de los predictores metabólicos de la ganancia de peso corporal buscando establecer qué tanto de la predisposición a la obesidad está relacionada con el metabolismo energético y qué tanto está ligada a la ingesta calórica. Además de un nivel bajo de actividad física espontánea o actividad que no es ejercicio, otros dos indicadores metabólicos relacionados Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 46 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción al desarrollo de la obesidad son (NIDDK, 2009; Ravussin & Bogardus, 2000; Ravussin & Swinburn, 1993): Bajo gasto energético de reposo Alto cociente respiratorio, esto es, baja tasa de oxidación de grasas 1.7.1. Bajo gasto energético en reposo. Desde hace varias décadas, se ha intentado explicar la obesidad a partir de su relación con el gasto energético de reposo (GER) y la falta de actividad física, a la par de las modificaciones en la alimentación, tomando en cuenta la edad, el género, la raza, la temperatura corporal, el entrenamiento físico, el metabolismo muscular, la actividad nerviosa simpática y el aspecto genético (Butte et al, 1995; Goran, 2000; NIDDK, 2009; Racette et al, 1995; Ramírez-Hoffman, 2002, Ravussin & Swinburn, 1992; Tremblay et al, 1985). Algunas investigaciones han establecido que un GER disminuido, para un peso y composición corporal dados, parece ser un elemento importante en la predisposición al aumento de peso corporal por lo que constituye un factor de riesgo mayor para el desarrollo de sobrepeso y obesidad en el individuo (Astrup et al, 1999; Keim & Horn, 2004; Ravussin, 1995; Swinburn et al, 2006; Welle et al, 1992; Weyer et al, 1999). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 47 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Los estudios longitudinales realizados en los Indios Pima de Arizona, han establecido que hay una estrecha correlación entre el costo de energía en reposo y el tamaño corporal (NIDDK, 2009). Ravussin et al (1988) demostraron que a 2 años de seguimiento, el riesgo de ganancia de peso resultó cuatro veces mayor en individuos cuyo gasto energético de 24 horas se encontraba 200 kcal/día por debajo de los valores predichos para una edad, género y composición corporal dados. En ese mismo trabajo, reportaron que al cabo de 4 años, aquellos sujetos que tuvieron un GER relativo más bajo al inicio del estudio, presentaron una ganancia de peso promedio de 15 kilogramos, por lo que concluyeron que una tasa baja de gasto energético puede contribuir importantemente al desarrollo de la obesidad. En la muestra de Indios Pima en Arizona, estudiados por Tataranni et al (2003), se observó una ganancia en peso corporal entre los 9 y los 26 kg, en un seguimiento a 4 años. El GER mantuvo una correlación negativa con los cambios en el peso corporal sugiriendo que un bajo gasto energético de reposo es un factor de riesgo para la ganancia de peso en estos sujetos. También encontraron que los cambios en el GER fueron proporcionales a los valores estimados de ingesta calórica, pero no encontraron correlación del GER con el gasto por actividad física (GAF) ni con el nivel de actividad física. Por su parte, Esparza et al (2000), compararon el GER, el nivel de actividad física, el GAF y el GETD de Indios Pima Mexicanos (instalados en el Estado de Sonora, México) con una muestra de Pima Americanos. Tanto Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 48 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción los valores absolutos como los relativos del GER fueron prácticamente iguales en ambos grupos. El nivel de actividad física y el GAF fue más alto en los Pimas Mexicanos que en los Americanos, lo que contribuyó a las diferencias en el GETD. El mayor costo energético por actividad física generado por los Indios Pima Mexicanos puede ser un factor de protección contra el desarrollo de enfermedades crónicas no transmisibles. Los indígenas mexicanos son menos pesados, más magros y su prevalencia de obesidad y diabetes es mucho menor que sus parientes americanos. Foster et al (1997) encontraron que el GER era significativamente menor en mujeres afroamericanas que en caucásicas, aún cuando los valores se ajustaron por peso corporal y por masa libre de grasa. Los investigadores sugieren que esto puede estar relacionado a la alta prevalencia de obesidad que existe en las mujeres de color. Dos años más tarde Foster et al, (1999) reportaron que las mujeres afroamericanas presentaron una pobre disminución de peso corporal en respuesta al tratamiento de la obesidad y acusaron una mayor disminución del GER durante ese proceso. Otros estudios también han reportado disminuido el GER ajustado por peso y por MLG en mujeres afroamericanas en comparación con mujeres blancas. También se ha evidenciado que en esta población de color, tanto hombres como mujeres tienen un menor GETD comparado con el de individuos caucásicos; la diferencia es más evidente en las mujeres, incluso al ajustar por las diferencias en la MLG. Esto es explicado en parte por los bajos niveles de gasto por actividad física reportados por ellas. En las Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 49 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción mujeres afroamericanas el bajo GER está asociado a la ganancia de peso corporal (Carpenter et al, 1998; Weyer et al, 1999). Más recientemente, Dugas et al (2009) investigaron las diferencias en el GER, entre mujeres sudafricanas blancas y negras, con y sin obesidad, tratando de identificar los contrastes reportados por estudios similares con población americana. Las mujeres de color presentaron una menor proporción de MLG independientemente de su peso corporal (obesas y no obesas) en comparación con sus paisanas blancas. En este estudio el GER ajustado por las diferencias en la MLG, no fue diferente entre los grupos por peso o por etnia. El GETD resultó mayor en las mujeres obesas y fue explicado más por las diferencias en el GAF que por el GER. Los estudios de metabolismo en población afroamericana, también se han extendido a la infancia y la adolescencia. Se ha encontrado que el GETD es sensiblemente menor en ellos que en niños caucásicos debido a que dedican menos tiempo a la práctica de actividades físicas, incluidas las de baja intensidad (DeLany et al, 2002). El GER ajustado por edad, por masa grasa y masa magra resultó más bajo en los niños de color y contribuye a la disminución del GETD. Este hecho y la evidencia de un GER relativo más bajo en niños obesos, es indicativo de la importancia de una intervención más temprana en la prevención de la obesidad (Sun et al, 2001; Tershakovec et al, 2002). Astrup et al (1999), reportaron los resultados de un meta-análisis del comportamiento del GER en individuos obesos. Los sujetos analizados Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 50 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción habían disminuido su peso de un IMC ≥30 kg/m2 a ≤27 kg/m2 debido a un régimen de reducción no quirúrgico, mientras que los del grupo control nunca habían sido obesos. El GER ajustado por MLG resultó 3% a 5% menor en los sujetos obesos que en los no obesos. Estos hallazgos fueron atribuidos a la presencia de un efecto genético o bien a una respuesta adaptativa a la pérdida de peso. Buscemi et al (2005) realizaron un seguimiento a 10 años en donde determinaron los cambios en la composición corporal y el metabolismo en reposo de caucásicos italianos. El GER inicial fue menor en los individuos que aumentaron su peso corporal que en aquellos que no, encontrando una correlación inversa entre el GER inicial (ajustado por MLG) y la cantidad de ganancia de peso. Butte et al (2007) reportaron valores absolutos más altos de GETD, GER y GAF en niños y adolescentes hispanos (México-americanos) que presentaban obesidad, pero al ser ajustados por las diferencias en peso y composición corporal, fueron similares a los valores encontrados en los niños no obesos. Sin embargo, otras investigaciones realizadas en población similar indican que el GETD es menor en niñas México-americanas comparadas con Europeo-americanas debido a que las primeras realizan menos actividad física, por lo que el GAF se encuentra disminuido; sin embargo, no encontraron diferencias en el GER entre ambos grupos. Es probable que la disminución del GAF sea la explicación a la mayor prevalencia de obesidad Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 51 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción en mujeres adultas México-americanas, comparadas con las de origen europeo (Dugas et al, 2008). En México, el estudio del GER y su relación con el incremento del peso corporal no ha sido abundantemente estudiado o al menos, son pocos los reportes encontrados en la literatura científica. Balas-Nakash et al (2008) estudiaron el GER de escolares mexicanos con el propósito de evaluar la validez de las ecuaciones para su estimación. Encontraron que el GER de los niños obesos es más alto debido principalmente a las diferencias en peso corporal y MLG. Anaya-Loyola et al (2008), determinaron el GER de 208 adultos con obesidad, residentes de una región central de México. Encontraron que el GER tuvo una alta correlación con la masa magra del tronco, con la circunferencia de cintura y con el IMC independientemente de la edad de los sujetos. Los principales predictores del GER fueron el peso corporal y la masa magra. La evidencia científica es consistente al informar que los bajos niveles de GER y de GAF disminuyen el GETD y con ello favorecen la ganancia de peso. Por otra parte, una ingesta calórica insuficiente disminuye el metabolismo en reposo debido a la pérdida de masa libre de grasa (BosyWestphal et al, 2003). Esto es cierto cuando no existe un adecuado suministro de hidratos de carbono, ya que en estos casos la producción de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 52 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción energía se obtiene a partir de los aminoácidos de las proteínas corporales por el proceso de la gluconeogénesis. También se sugiere que el gasto energético de reposo disminuye durante una dieta de reducción como una respuesta adaptativa en la regulación del balance energético (Dulloo & Jacket, 1998; Gingras et al, 2000; Heilbronn & Ravussin, 2003; Keim & Horn, 2004). 1.7.2. Baja tasa de oxidación de grasas. La obesidad ha sido asociada a una disminución en la tasa de oxidación de grasas (TOG), generando un balance positivo en este sustrato, lo que favorece su almacenamiento. La cantidad de oxígeno consumido y de dióxido de carbono producido por las células, depende del tipo de nutriente que está siendo utilizado para producir energía. Durante el reposo, la tasa de producción de dióxido de carbono por consumo de oxígeno (CR=VCO2/VO2) se conoce como Cociente Respiratorio (Vander et al, 1994). El cociente respiratorio (CR), determina la preferencia del sustrato que está siendo metabolizado durante un período de reposo; se refiere a la oxidación de los macronutrientes, esto es, la cantidad relativa de energía derivada de la utilización de carbohidratos o grasas (Branson, 1990; Ravussin & Bogardus, 2000) En el caso de una dieta mixta, el CR tiene un valor promedio de alrededor de 0.80, de manera que se producen 8 moléculas de CO2 por cada Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 53 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 10 moléculas de O2 que se utilizan. El CR presenta un valor de 1.0 cuando se metabolizan predominantemente los hidratos de carbono y de 0.70 cuando se usan las grasas. Las proteínas no son consideradas un sustrato energético, sin embargo su combustión genera un CR de 0.82. (McArdle et al, 1991; Vander et al, 1994). En reposo, o bien, durante la realización de actividades cotidianas y la práctica de ejercicio aerobio, como la caminata o el trote lento, muy pocas veces el CR refleja la oxidación exclusiva de carbohidratos o de grasas. Generalmente se utiliza una mezcla de estos nutrientes y este parámetro se encuentra intermedio entre valores de 0.70 y 1.0, en promedio de 0.82, que corresponde a una combinación de aproximada de 40% de carbohidratos y 60% de grasas (Macarulla y Goñi, 1994). Cuando el CR se encuentra alto, se utilizan los hidratos de carbono como sustrato preferente, lo que sugiere que las grasas no están siendo utilizadas y se almacenan. De ahí que este parámetro puede ser considerado como un predictor metabólico de la ganancia de peso corporal (Ravussin & Bogardus, 2000; Ravussin & Swinburn, 1992). Los estudios longitudinales han evidenciado el comportamiento del CR en diferentes poblaciones. Zurlo et al (1990), realizaron el seguimiento del CR de 24 horas por un período de 2 años, en un grupo de Indios Pima. Determinaron que los valores elevados de CR de 24 horas (por arriba del 90 percentil del estudio inicial) tuvieron correlación con la ganancia de 5 kg o más de peso corporal, en contraste con quienes tuvieron un CR más bajo y Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 54 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción no registraron aumento de peso en ese período. También establecieron que el aspecto familiar, a partir de la medición del CR en hermanos, fue el principal determinante en el índice de oxidación grasas/carbohidratos por lo que el CR puede explicar la predisposición familiar de la obesidad. El CR también ha mostrado ser un buen predictor de la ganancia de peso corporal en mujeres caucásicas, sedentarias, no obesas, en quienes se realizó un seguimiento de los cambios en el peso corporal, el IMC y el CR a 3 y 6 años, sin haber inducido modificaciones en la alimentación o la actividad física habitual. Se observó que el CR alto (>90 percentil) puede predisponer a la ganancia de peso corporal que en este caso fue en promedio de 1.5 kg por cada año (Marra et al, 2004). La predicción de la ganancia de masa grasa también se ha estudiado en niños. El CR y la oxidación de proteínas (por alto consumo proteico) mostraron una asociación positiva con los cambios en el porcentaje de grasa corporal, mientras que el GETD y el GER reportaron una asociación negativa (DeLany et al, 2006). La composición de la alimentación diaria puede tener una influencia importante en el CR ya que la restricción en la dieta, promueve la lipólisis por el uso de las fuentes endógenas de grasa, lo que disminuiría el CR; por otra parte, un aumento en el consumo alimentario genera balance positivo y lipogénesis, por lo que el CR incrementaría su valor. Sin embargo, McClave et al (2003) encontraron una baja sensibilidad y especificidad del CR como Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 55 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción indicador de los cambios en la alimentación, por una limitada eficacia para detectar cambios por sobrealimentación o subalimentación. También Das et al (2001) establecieron que después de una dieta de restricción calórica, no se modificaron los valores del CR en individuos jóvenes y mayores con o sin obesidad. Por su parte, McNeill et al (1988) ya habían encontrado diferencias significativas en el CR de un grupo de mujeres, secundarias a la administración de dos diferentes tipos de alimentación. Ellos reportaron que las discrepancias ocurrieron entre mujeres con el mismo tipo de dieta y entre dietas, sugiriendo probables diferencias en la forma de almacenamiento de los nutrientes durante la noche. La influencia de la composición de la dieta habitual también fue reportada por Toubro et al (1998) al haber establecido la relación del cociente de alimentación (CA) con el CR de 24 horas en individuos caucásicos, provenientes de 31 familias. Encontraron que además del género y la edad, las variaciones en el CR podían ser explicadas por la composición de la dieta de los dos días previos a la medición y por los niveles de insulina y ácidos grasos libres en plasma. Otro factor importante que influye en la variabilidad del CR es el balance energético alcanzado durante los días previos a la medición del CR (Goris & Westerterp, 2000) Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 56 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Más recientemente, un estudio realizado en universitarios mostró diferencias en el CR cuando se administró una dieta con restricción de lácteos y otra con ingesta recomendada de esos productos. La tasa de oxidación de grasas incrementó en los individuos que consumieron lácteos en forma recomendada y disminuyó en aquellos que no los consumieron. Los autores atribuyeron el aumento en la tasa de oxidación de grasas al consumo de calcio en cantidades recomendadas (Zemel et al, 2008). El comportamiento del GER y del CR en individuos que fueron obesos también puede explicar la tendencia a la recuperación del peso perdido en estos sujetos. Larson et al (1995) reportaron que un grupo de hombres y mujeres que previamente habían perdido alrededor de 58 kg de peso en diversos programas de reducción, mantuvieron un GER similar al del grupo control (ajustado por MLG, MG, edad y género) pero presentaron valores altos de CR de 24 horas. La baja tasa de oxidación de grasas parece explicar la tendencia a la rápida recuperación del peso corporal en este tipo de sujetos y los autores sugieren que el ejercicio puede ser una forma efectiva de acelerar la lipólisis. Estos resultados son consistentes con los reportados por Wyatt et al (1999) en un estudio similar. Por otra parte, el estudio de la familia de Quebec, no ha demostrado en un seguimiento a 5 años y medio, que exista una asociación entre el CR o el GER con los cambios en la masa corporal, como indicadores de la ganancia de peso. Es probable que las diferencias en los grupos estudiados Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 57 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción (edad, peso corporal, etnia), así como en las metodologías empleadas (mediciones metabólicas de 24 hrs o por 30 minutos en el estado de postabsorción) sean la razón de tales discrepancias (Katzmarzyk et al, 2000). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 58 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.8. CALORIMETRÍA INDIRECTA. LA MEDICIÓN INSTRUMENTADA DEL METABOLISMO EN REPOSO. Para estimar el GER, se han desarrollado numerosas ecuaciones que toman en cuenta variables como la edad, el sexo, la estatura y el peso corporal. De ellas, la fórmula de Harris y Benedict es una de las más frecuentemente utilizadas para predecir el gasto energético desde 1919. Sin embargo, la mayoría de las ecuaciones sobreestiman el GER hasta en un 20% en comparación con otros métodos. Además no toman en cuenta las diferencias raciales ni el contenido de masa magra o masa grasa de los individuos y el sesgo es mayor en individuos obesos o mayores (Alfonzo-González et al, 2004; Garrel et al, 1996; McDuffie et al, 2004; Schneider & Meyer, 2005; Schwartz, 1998; Weijs et al, 2008; Wells et al, 2009; Wong et al; 1996). La calorimetría indirecta (CI) se refiere al método no invasivo para estimar la producción de calor a partir de la medición del intercambio de gases respiratorios, específicamente de la relación entre la producción de dióxido de carbono (VCO2) y el consumo de oxígeno (VO2) por la combustión de los sustratos energéticos; es segura y confiable comparada con otros métodos como la calorimetría directa y la espectrometría de masas (Chiapello y Said, 2001). La determinación es posible, si se considera que toda molécula de oxígeno que ingresa al organismo se utiliza para la oxidación de los Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 59 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción nutrientes y todo dióxido de carbono producido se elimina por la respiración (Esteves de Oliveira et al, 2008). La CI es un método considerado el estándar para medir el gasto energético, dada la creciente disponibilidad de sistemas automatizados de cálculos metabólicos cuya confiabilidad ha ido en aumento. La más reciente tecnología incluye monitores metabólicos que permiten determinar el GER y el CR en una amplia variedad de condiciones clínicas (Harris, 2003). Branson (1990), establece que los calorímetros pueden clasificarse de circuito abierto o de circuito cerrado, según la forma de medición del VO2. Los de circuito abierto miden el VO2 en función de la diferencia de las concentraciones entre el aire inspirado y espirado, determinando la ventilación por minuto (VE). Los de circuito cerrado determinan el VO2 midiendo el cambio en el volumen de un reservorio de oxígeno. La mayoría de los equipos comerciales para determinar CI son de circuito abierto (Figura 1.G). Estos sistemas realizan la medición metabólica utilizando las siguientes técnicas: Cámara mezcladora. Utiliza canopy, boquilla o mascarilla. El gas espirado se vacía en una cámara que mezcla el gas evitando concentraciones desiguales. Una muestra de gas es llevada a los sensores de O2 y CO2 para medir la concentración de esos gases en el aire espirado (FEO2 y FECO2). A ciertos intervalos también se mide el aire inspirado para determinar las diferencias respecto al aire espirado. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 60 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Dilución. Se utiliza canopy o mascarilla. El gas espirado se diluye con el aire ambiental que ingresa a un flujo controlado por una bomba de aire para mantener una concentración de CO2 entre 0.5% y 1.0% en el aire espirado. La mezcla ingresa a una cámara de donde se toma la muestra para ser analizada y determinar las concentraciones de O2 y CO2. Figura 1.G. Equipo de calorimetría indirecta, de circuito abierto con técnica de dilución y mascarilla para mediciones cortas. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua. México. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 61 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Respiración por respiración. Esta técnica es diferente ya que las mediciones de gas se realizan cada respiración y el sitio de muestra y de medición de los volúmenes de gas se realizan en el sensor de flujo ya que no hay cámara mezcladora. Las variables que determina el calorímetro de circuito abierto son la ventilación por minuto (VE), la fracción de oxígeno y de dióxido de carbono en el aire inspirado (FIO2 y FICO2) la fracción de oxígeno mezclado y de dióxido de carbono mezclado en el aire espirado (FĒO2 y FĒCO2), la presión barométrica, la temperatura del gas espirado mezclado y el tiempo (Branson, 1990; Feurer & Mullen, 1986). Para la medición metabólica se requiere observar una serie de procedimientos que incluyen el control del medio ambiente, la calibración del equipo, la preparación del sujeto a medir y la realización de la técnica (Bader et al, 2005; Branson, 1990; Feurer & Mullen, 1986; McDuffie et al, 2004; Reeves et al, 2004; RINH, 2002; Rizzo et al, 2005; Rubenbauer et al, 2006). Los estudios reportan que es importante mantener una temperatura ambiental templada confortable, que puede ser entre los 22°C y 24°C en un lugar apartado del exceso de ruido y del flujo de visitantes de manera que el individuo se encuentre tranquilo y pueda alcanzar un estado estable durante la medición (Bader et al, 2005; Illner et al, 2000; McDuffie et al, 2004; Rizzo et al, 2005). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 62 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción La mayoría de los equipos requieren calibrarse con una mezcla estándar de gases de referencia que en general tiene una composición de 16% de O2, 4% de CO2 y balance de nitrógeno. Dependiendo de la marca puede requerirse un segundo tanque con una mezcla de 26% de O2 y balance de nitrógeno o bien 20% de O2 y 0.75 de CO2 (Reeves et al, 2004; Rizzo et al, 2005). Los aparatos generalmente miden la composición del aire ambiental y elaboran un patrón igual con una mezcla de los tanques para luego compararlo con el aire espirado y de esta manera se determinan los valores de consumo y producción de los gases ventilatorios. Los analizadores de gases también realizan una calibración al sensor de flujo, con el fin de comprobar que es capaz de detectar valores extremos mínimos y máximos. Este proceso es completamente automático en los aparatos más modernos, aunque todavía se pueden encontrar analizadores que requieren una verificación manual utilizando una jeringa de calibración de un volumen conocido, habitualmente de 3 litros de aire (Bader et al, 2005; Bosy-Westphal et al, 2008; Reeves et al, 2004). Branson (1990) y Feurer & Mullen (1986) establecieron que la medición del GER se debe realizar bajo condiciones de ayuno controladas que permitan mantener la confiabilidad de los resultados. La determinación de este parámetro se realiza cuando el individuo ha cumplido por lo menos el período de ayuno nocturno, de alrededor de 8 horas (Bader et al, 2005; BosyWestphal et al, 2008; Foster et al, 1999; Rubenbauer et al, 2006; Sun et al, 2001) o hasta 12 horas o más, para igualar las condiciones de la medición basal (Gingras et al, 2000; Henry et al, 2003; Illner et al, 2000; LaForgia et al, Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 63 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 2004; Luke et al 2006; Martínez de Morentín et al, 2009; Tershakovec et al, 2000). Otras condiciones idóneas para la medición incluyen un descanso reparador la noche anterior, hidratación adecuada, no haber realizado actividad física extenuante durante las últimas 8 a 12 horas y presentarse con ropa cómoda (Foster et al, 1999; Luke et al 2006; Martínez de Morentín et al, 2009). El procedimiento no tiene una duración específica, pero se sugiere que lo ideal sea entre 15 y 30 minutos o menos. El objetivo es alcanzar un estado estable (EE) de 5 minutos consecutivos en donde el sujeto estabiliza su ritmo respiratorio y los valores del VO2 y VCO2 determinados cada minuto, presentan un coeficiente de variación menor o igual al 10%, mientras que el CR presenta una variabilidad menor o igual al 5%. El EE asegura que la medición del intercambio gaseoso sea equivalente al intercambio gaseoso tisular. (Cos-Bu et al, 1998; Reeves et al, 2004; Weinsier et al, 2003). Feurer & Mullen (1986) aseguran que si el individuo no alcanza el EE en un período de 15 minutos de medición, ya no podrá hacerlo y esto puede ocurrir debido a una sensación de incomodidad o a un período de verdadera inestabilidad metabólica del individuo. En este caso la medición habrá de repetirse otro día. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 64 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción El promedio de cada uno de los gases medidos (VO2 y VCO2) se utiliza para determinar el GER en kilocalorías por día, de acuerdo a la fórmula de Weir abreviada (Branson, 1990; McArdle et al, 1991; Weinsier et al, 2003): GER = (3.941 (VO2) + 1.11VCO2)) 1440 Donde: VO2 y VCO2 se expresan en l/min. La constante 1440 equivale al número de minutos en un día La fórmula completa de Weir, toma en cuenta la excreción de nitrógeno urinario de 24 horas (g/día) multiplicada por una constante de 2.17. De acuerdo a Feurer & Mullen (1986) la diferencia entre la fórmula abreviada y la completa es de alrededor del 2%, de ahí que en la clínica no es necesario ni práctico añadir este parámetro. A la par de la medición del GER los analizadores también determinan el CR, que representa la tasa de CO2 producido por el O2 consumido durante la oxidación de cada tipo de alimento: VCO2/VO2. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 65 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.9. MODIFICACIONES DEL METABOLISMO EN REPOSO, INDUCIDAS POR LA ACTIVIDAD FÍSICA. Los largos períodos de inactividad física y la ausencia total de movimiento corporal tienen una alta correlación con el riesgo de adquirir la mayoría de las enfermedades crónicas que causan morbilidad y mortalidad elevada a nivel mundial. El incremento del riesgo tiene que ver con la adaptación metabólica a episodios repetidos de inactividad prolongada. Romper los períodos de inmovilidad con pequeñas acciones puede reportar beneficios metabólicos sustanciales además de los asociados al incremento de la actividad (Healy et al, 2008). La inactividad física produce rápidamente resistencia a la insulina en el músculo y posteriormente en todos los tejidos y generalmente precede al desarrollo de diabetes mellitus tipo 2. Este y otros trastornos pueden ser la expresión alterada de los genes de enfermedades crónicas comunes afectados por estilos de vida sedentarios que producen alteraciones en los procesos bioquímicos y moleculares en muchos individuos (Booth et al, 2002). La disminución de la práctica de actividad física, inferida por los bajos niveles de condición física durante la infancia, resultó un fuerte predictor de la obesidad y de la resistencia a la insulina del adulto. Esto fue observado en un estudio prospectivo realizado en Australia, al determinar el grado de obesidad y de resistencia a la insulina en adultos que habían participado en una encuesta escolar durante su niñez (Dwyer et al, 2009). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 66 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Bell et al (2007), reportaron un aumento en la sensibilidad a la insulina en niños obesos, por efecto de un programa de 24 sesiones de actividad física aerobia y de resistencia, durante 8 semanas, a pesar de que no se reportaron cambios significativos en la composición corporal. La práctica de actividad física es esencial para la prevención de enfermedades crónicas y muerte prematura. La evidencia científica ha establecido una relación directa entre el volumen de actividad física y el estado de salud (Warburton et al, 2006). El estudio del Instituto Cooper en cerca de 22,000 individuos, reportado por Lee et al (1999), permitió observar una relación directa entre el porcentaje de grasa corporal y la muerte por enfermedad cardiovascular y todas las demás causas de muerte. El riesgo de mortalidad disminuye en función del grado de acondicionamiento físico del individuo. Los sujetos magros con menor nivel de actividad física tienen incluso mayor riesgo de muerte que los individuos obesos físicamente activos. El ejercicio aerobio disminuye los riesgos de enfermedad coronaria y aumenta la longevidad. La creciente disponibilidad de juegos computarizados (Nintendo, Play Station, XBox) parece haber contribuido al incremento del sedentarismo en niños y adolescentes. Sin embargo, con la nueva generación de juegos como el Wii, específicamente el Wii Sports (box, tenis y boliche) el gasto calórico por actividad se puede aumentar hasta en un 38%, que aunque no es igual a los niveles de gasto energético del auténtico juego si representa una Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 67 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción oportunidad de aumentar el GAF y por consiguiente el GETD (Graves et al, 2007). La actividad física ha sido reconocida también como un importante factor para la disminución y el mantenimiento del peso corporal al disminuir la grasa y aumentar la masa muscular (Donnelly et al, 2003; Ramirez-Hoffman, 2002; U. S. Department of Health and Human Services [US-DHHS], 1996). Perna et al (1999), probaron cambios favorables significativos en el peso corporal, la capacidad funcional, la calidad de vida y la salud mental en hombres y mujeres adultos sedentarios, sometidos a una dieta muy baja en calorías mas ejercicio aerobio o entrenamiento de resistencia. Ambos programas, aerobio y de resistencia, produjeron mejorías similares a corto plazo, sobre el peso corporal, el consumo de oxígeno (VO2 pico) y la calidad de vida de los sujetos. La práctica de actividad física ha demostrado una consistente contribución por dosis-respuesta a la pérdida de peso en hombres y mujeres, debido primero al incremento en el gasto energético y segundo al déficit en la ingesta energética para cubrir los costos calóricos que han aumentado con el ejercicio. Aunque los resultados sean modestos, el ejercicio es una importante medida de salud pública para reducir la prevalencia de sobrepeso y obesidad y puede ser un componente fundamental del tratamiento individual en programas que buscan la pérdida de peso corporal (Elder & Roberts, 2007). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 68 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Donnelly et al (2009), Jakicic et al (2001) y Pollock et al (1998) han elaborado las guías y recomendaciones para la cantidad y calidad del ejercicio y la pérdida de peso con actividad física adecuada de la Asociación Americana de Medicina del Deporte (ACSM, por sus siglas en inglés). Establecieron que la actividad física es un medio importante para mejorar la capacidad cardiorrespiratoria, la composición corporal, la fuerza, la resistencia muscular y la flexibilidad. Así también es el elemento indispensable para promover la disminución y el control del peso corporal y prevenir su recuperación después de un régimen de reducción. Las siguientes, son algunas de las recomendaciones acerca de la intensidad y frecuencia de la actividad física que de acuerdo a los planteamientos del ACSM (Donnelly et al, 2009) pueden resultar efectivas para el control y mantenimiento del peso corporal y mejorar la calidad de vida de los individuos: La realización de 150 a 250 min/semana de actividad física aerobia de moderada intensidad que representa un costo energético aproximado de 1200 a 2000 kcal/semana, es la base para el mantenimiento de la condición física y la salud. Previene la ganancia de peso y puede incluso generar su pérdida en modestas cantidades (3%), lo que se asocia a cambios favorables en los factores de riesgo para enfermedades crónicas. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 69 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción La suma de una dieta de restricción a la realización de actividad física, proporciona un efecto de disminución de peso adicional a medida que la restricción alimentaria y el ejercicio se incrementan. Para generar mayores pérdidas de peso particularmente en individuos con sobrepeso y obesidad se recomienda realizar actividad física aerobia de 250 a 300 min/semana a una intensidad moderada, lo que representa un costo energético mayor a 2000 kcal/semana. Esto es especialmente importante para prevenir la recuperación del peso después de un régimen de restricción. La actividad física regular es el único de los componentes del gasto energético, que puede ser modificado a voluntad (Maffeis & Castellani, 2007); incrementa en forma substancial el GETD ya que aumenta por un lado el GAF y por el otro, parece contribuir a la elevación del GER; de ahí que puede representar un mecanismo regulador muy importante en el mantenimiento del peso corporal (Berg, 1991; Butte et al, 1995; Hunter et al, 2006; Racette et al, 1995; Ravussin & Swinburn, 1992). Berg (1991) ya había reportado el incremento del GER después de un ejercicio submáximo en hombres y mujeres físicamente activos, encontrando que hay un efecto sostenido del ejercicio sobre el metabolismo en reposo. Withers et al (1998) encontraron un GER más elevado en mujeres físicamente activas que en sedentarias; también observaron un mayor GETD en las primeras, lo que sugirió que el entrenamiento aerobio generaba mayor Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 70 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción gasto energético en las mujeres activas no solo por el costo de la actividad física misma, sino porque además se sumaba al gasto generado por las actividades cotidianas (TANE) que se realizaban durante el resto del día. Un estudio similar que examinó el efecto de la actividad física habitual sobre el GER y la composición corporal en mujeres activas (9 horas de ejercicio /semana /durante 10 años o más), comparadas con sedentarias (actividad física de una hora/semana) fue el de Gilliat-Wimberly et al (2001). Encontraron que las mujeres más activas tuvieron más alto el GER, más baja la MG y el porcentaje de grasa, que las sedentarias, aunque no reportaron diferencias en la MLG. El GER ajustado por MLG se mantuvo más alto 48 horas después de la última carga de ejercicio en las mujeres que realizaban actividad física habitual. Un ejercicio aerobio de 40 minutos al 80% de la frecuencia cardiaca máxima incrementó el GER y lo mantuvo elevado durante las siguientes 19 horas, en mujeres adultas jóvenes que previamente habían sido entrenadas en capacidad aerobia durante 24 semanas. Sin embargo, las mujeres que realizaron un entrenamiento de resistencia muscular por el mismo período, no modificaron este parámetro (Hunter et al, 2006). Speakman & Selman (2003), establecen que hay un incremento en el exceso de consumo de oxígeno post ejercicio (EPOC por sus siglas en inglés) a corto y largo plazo (2 horas / 48 horas) después de la administración de cargas únicas de ejercicio de 30 a 45 minutos de duración. El aumento del EPOC a largo plazo se traduce en incremento del GER en un 5% a 10%. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 71 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Este porcentaje de aumento en el costo calórico después del ejercicio en realidad representa un gasto energético que puede resultar importante en términos de impacto del ejercicio en el GETD, es decir, el costo total del ejercicio es mayor cuanto más tiempo permanece aumentado el EPOC. La intensidad y duración del ejercicio aerobio impactan en forma diferente la duración y magnitud del EPOC, de ahí que los resultados pueden ser muy heterogéneos dependiendo del tipo de ejercicio que se administre. Por otra parte, Borsheim & Bahr (2003) estiman que el ejercicio de resistencia muscular de mayor intensidad prolonga e intensifica el EPOC, más que un ejercicio de moderada intensidad. El balance energético encuentra su punto de equilibrio a un flujo de energía alto cuando la ingesta calórica se incrementa para compensar una actividad física intensa y así también el consumo energético debe ser menor para equilibrar un bajo gasto calórico (Hill, 2006). El GER es más alto en individuos físicamente activos que en sedentarios posiblemente debido a un flujo de energía alto y su elevación crónica por la práctica regular de ejercicio puede ser la clave para mantener un gasto de energía elevado y prevenir la obesidad (Bell et al, 2004). En ese sentido, Bullough et al (1995) probaron que la elevación del GER en individuos entrenados es mucho mayor que en sujetos no entrenados después de generar un alto flujo de energía; mientras que después de trabajar a un bajo flujo de energía ó a un balance negativo (inducido por un exceso de ejercicio) el valor del GER es igual en sujetos Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 72 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción entrenados que en no entrenados. El GER mostró una alta correlación con el VO2máx en los sujetos entrenados, cuando estos se encontraban en un balance energético equilibrado a un flujo alto de energía. De León et al (2008) reportaron que el GER aumentó significativamente después de dos ejercicios únicos de 30 minutos en tapiz rodante, uno al 60% y otro al 70% del VO2máx en jóvenes varones atletas de caminata. La elevación fue similar independientemente de la intensidad del ejercicio. Los atletas también evidenciaron una mayor tasa de oxidación de grasas después de ambos protocolos. Un balance energético negativo generado por la práctica de actividad física, produce pérdida de peso corporal y cuánto mayor sea ese desequilibrio, más grande será la disminución del peso (Donnelly et al, 2009; Jakicic et al, 2001). Pero el GER puede disminuir significativamente por un balance energético negativo causado por una dieta de restricción calórica, lo que puede ser explicado por la disminución de las hormonas tiroideas, por cambios en el tono simpático, por disminución de insulina o como una respuesta adaptativa, entre otras posibles causas (Heilbron & Ravussin, 2003; Weyer et al, 2000). Por otro lado, hay evidencia científica que ha establecido que la práctica regular de actividad física es una parte importante en la prevención y terapéutica del control de peso corporal y que además, impide la reducción del gasto energético de reposo por efectos de una dieta de restricción calórica. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 73 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Broeder et al (1992) ya habían identificado en un grupo de estudiantes universitarios, que después de 12 semanas con un entrenamiento aerobio y otro de resistencia de alta intensidad, no se presentaron modificaciones en el GER, en ambos grupos. Ellos sugirieron que la alta intensidad de ejercicio más la ligera disminución de su ingesta energética provocaron un balance negativo, en donde el ejercicio tuvo un efecto protector contra la disminución del GER. Tampoco se reportaron cambios en el GER por efecto de un programa de ejercicio y dieta de restricción calórica de 13 semanas, en mujeres afroamericanas y caucásicas; aunque ambos grupos presentaron por igual, una disminución del peso, el IMC, la MLG y las circunferencias corporales y un aumento en el VO2máx. Es probable que la actividad física realizada impidiera el descenso del GER por efecto de la alimentación hipocalórica (Glass et al, 2002). Las diferentes características metodológicas entre las diversas investigaciones pueden ser la causa de resultados contradictorios. Visser et al (1995) mencionan que no hubo correspondencia del nivel de actividad física con los valores de GER en jóvenes y adultos; sin embargo hay que tomar en consideración que estos autores solamente estimaron el nivel de actividad física a partir de lo reportado por los sujetos, por medio cuestionarios. Wilmore et al (1998), no pudieron demostrar cambios significativos en el GER durante las siguientes 72 horas posteriores a la última sesión de un Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 74 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción entrenamiento aerobio de 20 semanas. Ellos observaron solamente una modesta disminución del porcentaje de grasa corporal y de la masa grasa, y un aumento de la MLG y el VO2. Por su parte, Ekelund et al (2002) midieron la actividad física, el GER y el GETD en una muestra de adolescentes obesos hombres y mujeres y en un grupo control de no obesos. Encontraron que la cantidad de actividad física realizada era significativamente menor en los jóvenes obesos, pero no encontraron diferencias en los parámetros metabólicos entre los grupos aún cuando se hicieron ajustes por composición corporal. Santa Clara et al (2006) reportaron un GER más bajo en mujeres postmenopáusicas afroamericanas comparadas con caucásicas y este parámetro disminuyó aún más durante la administración de un programa de entrenamiento aerobio de 6 meses de duración. El descenso del GER resultó más marcado en las mujeres de color que en las blancas. Sin embargo, todas presentaron disminución del peso corporal, el porcentaje de grasa y el índice de masa corporal al final del estudio. El metabolismo energético puede ser sensible a diferentes estímulos fisiológicos. Cuando se cumple con dietas de restricción muchos individuos experimentan disminución en el gasto energético y dificultad para disminuir el peso corporal aún bajo condiciones estandarizadas de actividad física. Este hecho sugiere que el cuerpo tiende a defender un punto de establecimiento que significa una termogénesis adaptativa de posible origen genético. Investigaciones más recientes han documentado este punto a través del Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 75 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción estudio del comportamiento del GER de individuos obesos sometidos a programas de reducción de peso (Major et al, 2007). La termogénesis adaptativa se presenta cuando el gasto energético se modifica más de lo esperado en respuesta a los cambios en el balance energético. En una muestra de individuos obesos sometidos a una dieta de restricción y ejercicio se midieron los parámetros metabólicos al inicio, después de haber perdido 5 kg de peso, después de haber perdido 10 kg y cuando se presentó la resistencia a disminuir más el peso corporal. Se redujeron el peso y la MG pero la MLG permaneció igual. El GER disminuyó durante toda la intervención y este efecto se asoció positivamente con el descenso en la MG. La reducción del GER representa la compensación del balance energético que genera una resistencia a mayor pérdida de peso corporal (Tremblay & Chaput, 2009). En este sentido, Rosenbaum et al (2008), indican que los valores del GETD, de la TANE y el GER fueron más bajos en los individuos que recientemente habían disminuido de peso corporal y en los que habían mantenido su reducción de peso por más de 1 año, en comparación con los valores de estos parámetros determinados en sujetos que mantenían su peso corporal habitual. Kerksick et al (2009), estudiaron una población de 160 mujeres que participaron en un programa de entrenamiento de resistencia muscular en circuito más una dieta de restricción calórica durante 14 semanas. La composición de la dieta fue diferente buscando el efecto de reemplazar el Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 76 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción consumo de carbohidratos por proteínas con adecuada ingesta de grasas. Las participantes perdieron mayor cantidad de peso corporal y de masa grasa al consumir más proteínas que carbohidratos. El programa de ejercicio les permitió modificar favorablemente su composición corporal sin reducir el GER. Se ha sugerido que el incremento del GER representa una respuesta extrema al ejercicio y no un incremento adaptativo en el gasto de energía intrínseco (Herring et al, 1992). La actividad física aerobia de moderada intensidad, realizada en forma regular, modifica favorablemente la composición corporal y puede influir sobre el metabolismo energético en reposo, en parte por su efecto sobre los niveles de catecolaminas que promueven la lipólisis durante el ejercicio y por el aumento de la sensibilidad a la insulina, que genera la distribución de los depósitos de grasa (Jéquier & Tappy, 1999; Nagy et al, 1997). Ya que la MLG es el principal determinante del GER, se asume que un acondicionamiento físico que incremente ese componente corporal puede influir en el metabolismo en reposo, generando mayor gasto energético. El entrenamiento de fuerza muscular de 24 semanas puede elevar el GER por el aumento de la MLG y de su actividad metabólica y por el incremento en la actividad del sistema nervioso simpático en varones jóvenes y adultos aunque esto no pudo observarse en el grupo de mujeres (Lemmer et al, 2001). Por otra parte, el entrenamiento de 18 semanas con levantamiento de pesas produjo un efecto positivo en el promedio de gasto Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 77 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción energético diario durante las primeras 8 semanas, con aumento en la MLG y disminución de la MG (van Etten et al, 1997). Las guías y recomendaciones del ACSM para la administración de actividad física adecuada (Donnelly et al, 2009), incluyen también el entrenamiento de resistencia y fuerza muscular ya que el aumento de la masa muscular durante este trabajo, genera un mayor costo energético que puede impactar en el GETD y finalmente en el peso corporal (Figura 1.H). Figura 1.H. Modelo conceptual del entrenamiento de resistencia y su efecto potencial en el gasto energético diario y la composición corporal (Según Donnelly et al, 2009). Se ha establecido que el ejercicio agudo o crónico también aumenta la oxidación de grasas (Hunter et al, 2000b; Jamurtas et al, 2004; Phelain et al, 1997; Potteiger et al, 2008; Smith et al, 2000; Treuth et al, 1995; Venables et al, 2005). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 78 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Berggren et al (2008) reportaron que un entrenamiento aerobio de 60 minutos diarios durante 10 días consecutivos al 75% del VO2 pico, incrementó la tasa de oxidación de grasas (TOG) en el músculo esquelético de individuos previamente obesos que habían disminuido su peso corporal por cirugía, igualando el valor de la TOG al de individuos no obesos. La TOG se había mostrado persistentemente disminuida en individuos obesos antes del ejercicio, aún cuando bajaron sustancialmente su peso corporal. Otros autores han investigado los cambios en la TOG durante un ejercicio de intensidad moderada, a partir de las modificaciones en la tasa de intercambio respiratorio (RER por sus siglas en inglés) cuando la medición se realiza durante una actividad por debajo del máximo esfuerzo y no en reposo. El estímulo de un ejercicio de alta intensidad, tiende a generar mayor consumo de oxígeno y oxidación de lípidos que un ejercicio de baja intensidad. La utilización de grasas después de una actividad física intensa ocurre en respuesta al impacto en la reserva de glucógeno por la utilización de carbohidratos durante este tipo de ejercicio (Yoshioka et al, 2001). Toda et al (2002) encontraron que los carbohidratos fueron el sustrato metabólico dominante durante un esfuerzo de 30 minutos al 40% del VO2máx en individuos sedentarios no obesos. Por su parte, Bogdanis et al (2008), también reportaron una baja contribución de la oxidación de grasas durante un ejercicio al 40% del VO2máx con un rápido cambio a la utilización de hidratos de carbono en individuos con sobrepeso. Ambos estudios sugieren la posibilidad de un daño en el metabolismo de grasas. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 79 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción La disminución del CR después de un ejercicio de alta intensidad en individuos obesos apenas fue significativa con respecto al CR determinado después de un ejercicio de baja intensidad en los mismos sujetos; pero no hubo diferencias en este parámetro durante las 24 horas posteriores a ambos ejercicios. En ese estudio, Saris et al (2004) concluyeron que la actividad física intensa realizada, fue insuficiente para disparar un incremento de la TOG en las siguientes 24 horas, tal como se hubiera esperado. Las investigaciones no son concluyentes. La descripción del GER y el CR y sus determinantes ha sido fundamental para entender su relación con el peso corporal, pero aún queda por aclarar la influencia de la actividad física sobre el metabolismo en reposo, para el control de esa variable. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 80 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.10. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Las comodidades de la vida diaria, la tecnología y el crecimiento geográfico han propiciado cambios importantes en el estilo de vida donde la tendencia hacia la inactividad física es el principal factor de cambio. Este aspecto ha sido relacionado con la ganancia de peso corporal que genera sobrepeso y obesidad y que se asocia también a otras patologías crónicas degenerativas. En los países occidentales la prevalencia de sobrepeso y obesidad ha tomado tan grandes proporciones que ha obligado a los gobiernos a realizar acciones importantes en dirección a la prevención y tratamiento de esta patología en todas las edades. De ahí que se han iniciado diversos programas de acondicionamiento físico con la meta principal de promover la adquisición de hábitos de ejercicio, que permitan mantener una capacidad física funcional saludable. Diferentes investigaciones han establecido que un bajo gasto energético de reposo es un factor indicador de predisposición para la ganancia de peso y que una baja tasa de oxidación de grasas lleva a la obesidad. El ejercicio físico parece significar una buena alternativa para propiciar el aumento en el metabolismo en reposo de cualquier individuo, especialmente de aquellos que presentan sobrepeso u obesidad que les permita disminuir y controlar su peso corporal. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 81 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción Es a través de la investigación científica como podrá determinarse cuál es el tipo, la intensidad y la duración de la actividad física que se requiere para generar una respuesta en el metabolismo en reposo, al elevar el gasto energético y la tasa de oxidación de grasas. Los resultados de este estudio proporcionarán una información valiosa en la prevención y tratamiento del sobrepeso y la obesidad, así como en otros trastornos de salud ocasionados por el incremento de la masa corporal. Este esfuerzo será la base para la creación de programas de actividad física que otorguen beneficios reales y más adecuados en términos de efectividad en el control del peso hacia una vida saludable y de mejor calidad. El presente estudio contribuye a este conocimiento, a partir del análisis del comportamiento del GER y el CR en respuesta a la administración de ejercicio aerobio de intensidad moderada en mujeres jóvenes. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 82 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Introducción 1.11. HIPÓTESIS. El gasto energético de reposo y el cociente respiratorio son indicadores de la eficiencia de la actividad física durante el proceso de regulación del peso. 1.12. OBJETIVO GENERAL. Analizar el comportamiento del Gasto Energético de Reposo y del Cociente Respiratorio en respuesta al ejercicio físico de intensidad moderada, en mujeres jóvenes con diferente nivel de actividad física y peso corporal. 1.13. OBJETIVOS SECUNDARIOS. • Estudiar la incidencia del nivel de sobrepeso sobre comportamiento del gasto energético de reposo y el cociente respiratorio. • Valorar el efecto del nivel de actividad física de la población de estudio sobre el gasto energético de reposo y el cociente respiratorio. • Identificar el efecto de la intensidad del ejercicio sobre el comportamiento del gasto energético de reposo y en el cociente respiratorio. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 83 Capítulo 2. MÉTODO Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.1. DISEÑO EXPERIMENTAL. Para contrastar la hipótesis y comprobar los objetivos del presente trabajo, se realizó un diseño cuasi-experimental de tipo mixto con evaluaciones pre y post. Se consideró como variable independiente (VI), la administración de 30 minutos de ejercicio físico en tapiz rodante en dos niveles de intensidad: VI-1 (intensidad 1) al 50% del VO2máx y VI-2 (intensidad 2) al 65% del VO2 máx. Se registraron como variables dependientes (VD), el gasto energético de reposo (GER) establecido en Kcal/día y el cociente respiratorio (CR), que fueron calculados a partir de los parámetros derivados del intercambio gaseoso: VO2 y VCO2. El grupo de mujeres participantes se dividió en función de su nivel de práctica física y de su índice de masa corporal (IMC) en cuatro grupos. Mujeres sedentarias sin sobrepeso (S); mujeres sedentarias con sobrepeso (SO); mujeres activas sin entrenamiento formal (FA) y mujeres deportistas con entrenamiento sistemático (ATL). La Figura 2.A muestra esquemáticamente el diseño del estudio. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 85 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Figura 2.A. Esquema del Diseño Experimental Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 86 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.2. POBLACIÓN DE ESTUDIO Se evaluaron 50 mujeres entre 18 y 37 años de edad, pertenecientes a la población universitaria y usuarias de los servicios deportivos de la Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte de la Universidad Autónoma de Chihuahua, México. Las mujeres fueron informadas individualmente de las particularidades de la investigación. Todas ellas indicaron por escrito su conformidad de participar voluntariamente, firmando una carta de aceptación en donde se detallaron los pormenores de la investigación y los posibles inconvenientes (ver Anexo 1). Se les informó de la libertad de retirarse del estudio en cualquier momento. Las participantes fueron halladas clínicamente sanas, de acuerdo a una evaluación médica previa realizada por profesionales de la salud del departamento médico de la Facultad (ver Anexo 2). No se detectaron problemas patológicos agudos o crónicos al momento de ingresar a la investigación, excepto por la presencia de sobrepeso u obesidad en un grupo de ellas. Tampoco se encontraron problemas articulares, musculares o tendinosos que impidieran su participación en el estudio. Las mujeres se dividieron en grupos considerando dos factores: el nivel de actividad física y el peso corporal. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 87 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método A. Nivel de actividad física. Las mujeres fueron clasificadas de acuerdo a su nivel de actividad física, en: sedentarias (S), físicamente activas (FA) y deportistas (ATL). La distribución de las participantes en los diferentes grupos se realizó a partir de una entrevista que permitió establecer el grado de actividad física o sedentarismo de cada una, en base a unos criterios de práctica preestablecidos. De esa manera, quienes pertenecían a un equipo deportivo y acudían a entrenamiento formal con entrenador durante todos los días de la semana, fueron clasificadas como deportistas y quienes realizaban actividad física regular, pero sin entrenamiento formal con entrenador, se clasificaron como físicamente activas. El resto manifestó no realizar actividad física alguna, en ningún día de la semana por lo que fueron clasificadas como sedentarias. Al mismo tiempo se consideró el número de horas/día/semana de entrenamiento deportivo para competencia o de actividad física de acondicionamiento recreativo, no competitivo. La estructuración de los grupos, coincidió con el valor estimado en METs del Compendio de Actividad Física de Ainsworth et al (2000), por actividad física reportada adicional a la actividad cotidiana, en donde se calcula que las actividades deportivas competitivas representan un esfuerzo igual o mayor a 8.0 METs (baloncesto, fútbol, carrera y otros), mientras que la actividad física de acondicionamiento (danza, aérobicos en sala o en el agua, Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 88 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método bicicleta estática y otros) se considera como un esfuerzo entre 4.0 y 7.0 METs. La composición de los grupos quedó de la siguiente manera: El grupo S (n=26) integró a mujeres que no realizaban práctica física adicional a su actividad cotidiana durante el último año. El grupo FA (n=13) integró a mujeres que realizaban ejercicio moderado calculado entre 4.0 y 7.0 METs, durante 150 min/semana o más, desde al menos los 6 últimos meses (Ainsworth et al, 2000; Donnelly et al, 2009; Jakicic & Otto, 2005). El grupo ATL (n=11) lo integraron invitadas de los equipos representativos universitarios que participaban de entrenamientos sistemáticos (mínimo 2 h/día ó 10h/semana) en un esfuerzo calculado en 8.0 METs o más, estando en competición activa de nivel regional y estatal con una antigüedad mayor a un año. B. Peso corporal Las FA y ATL presentaron en general valores de peso adecuado, pero las participantes S tuvieron que ser clasificadas en función del IMC de acuerdo a los puntos de corte internacionales (OMS, 2008). Así, el grupo S quedó integrado por mujeres de peso adecuado con un IMC de hasta 25 kg/m2 y el grupo SO por participantes con sobrepeso u obesidad con un IMC por encima de 25 kg/m2. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 89 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Finalmente los grupos quedaron como se relaciona a continuación: 1. S – Sedentarias sin sobrepeso (IMC < a 25 kg/m2), n=19 2. SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad (IMC de 25 a 35 kg/m2), n=7 3. FA - Físicamente Activas sin entrenamiento formal, n=13 4. ATL - Deportistas con entrenamiento sistemático y en competición, n=11 Las características biométricas del grupo de estudio se detallan en la Tabla 2.1. TABLA 2.1. Características biométricas de las mujeres participantes. (Media ± DE) S (n=19) SO (n=7) FA (n=13) ATL (n=11) Edad (años) 25.6 ± 4.8 25.5 ± 4.2 26.2 ± 4.8 21.2 ± 1.7 Peso (kg) 56.7 ± 5.6 77.8 ± 10.3 60.3 ± 5.1 58.7 ± 2.5 Talla (cm) 160.0 ± 5.8 162.4 ± 8.2 162.0 ± 4.8 164.8 ± 6.3 IMC (kg/m2) 22.1 ± 1.9 29.4 ± 2.6 23.0 ± 2.1 21.6 ± 1.6 Variable 2 IMC – Índice de Masa Corporal; S – Sedentarias sin sobrepeso (IMC < a 25 kg/m ), SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad (IMC de 25 a 35 kg/m2), FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento sistemático y en competición. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 90 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.3. PROCEDIMIENTO 2.3.1. DETERMINACIÓN DEL IMC. Para el cálculo del IMC que permitió clasificar a las mujeres de los grupos S y SO se empleó la ecuación de Quetelet: IMC = masa corporal en Kg/ estatura en m2. Las mediciones se realizaron utilizando el método antropométrico bajo la técnica que establece la Sociedad Internacional para el Desarrollo de la Cineantropometría (ISAK por sus siglas en inglés). El procedimiento completo para la medición de estas variables está detallado en el Manual de Estándares Internacionales para la Valoración Antropométrica (Marfell-Jones et al, 2006). Las mediciones fueron realizadas por duplicado considerándose un porcentaje de error técnico de medición (ETM) menor o igual al 1% de acuerdo a los lineamientos de ISAK para un antropometrista Nivel 2/3. Posteriormente se utilizó la media para los cálculos correspondientes. A. Estatura máxima (con tracción cervical) El sujeto se colocó de pie, de espaldas al estadímetro, con los talones juntos y las puntas de los pies separadas. Los talones, los glúteos y la parte superior de la espalda tocaron en lo posible la escala de medición. Se verificó el plano de Frankfort permitiendo que el arco suborbitario y la parte superior del trago de la oreja formaran un plano horizontal paralelo al suelo. El evaluador colocó sus manos a los lados de la mandíbula inferior de la persona a medir, sosteniendo con los dedos índice y medio de cada mano, la Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 91 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método apófisis mastoides correspondiente. Mientras tanto, un auxiliar colocó la escuadra del estadímetro sobre el vértex de la participante quien, a la cuenta de tres, realizó una inspiración profunda mientras el evaluador elevaba con ambas manos la cabeza haciendo una tracción cervical para lograr la estatura máxima. La técnica de la tracción cervical se puede observar en la Figura 2.B. Figura 2.B. Determinación de la estatura máxima (Tomado de Ross, W.D., Carr, Anthropometry R.V., Carter, Illustrated J.E.L. 2000. Turnpike Electronics Publications, Inc. Vol 1 Canada). B. Masa corporal La participante a medir se colocó descalza y con ropa ligera (top y short corto), sobre una báscula mecánica de pedestal, de espaldas a la escala que se encontraba en cero. Se le indicó respirase en forma normal, con los brazos a los lados del cuerpo y el peso distribuido por igual en ambos Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 92 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método pies, sin moverse. Se deslizó suavemente la pesa sobre la barra de medición hasta que ésta se mantuvo estable y se anotó el valor marcado en la escala. Para la medición de estas dos variables antropométricas, se utilizó un estadímetro de madera adosado a la pared con una cinta metálica Lufkin usada como escala y una báscula de pedestal con resorte en la plataforma, de la marca Bame (Figura 2.C). Ambos instrumentos se encontraban calibrados al momento de realizar las mediciones. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 93 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Figura 2.C. Báscula mecánica y estadímetro de madera. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio de la Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte de la Universidad Autónoma de Chihuahua. México. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 94 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.3.2. TEST PRELIMINAR. A. Determinación del VO2máx. Todas las participantes realizaron una prueba de esfuerzo máximo en tapiz rodante, BodyGuard de Landice modelo 8600 (con una capacidad para elevación hasta 15%) y SensorMedics (hasta 24%), siendo la velocidad máxima del tapiz de 20 millas por hora (mph). La determinación del VO2máx se realizó en forma directa por medio de un analizador de gases computarizado (SensorMedics 29Vmax). El aparato tomó en cuenta los valores de temperatura ambiental (°C), presión barométrica (mmHg) y humedad relativa (%) de manera automática. Estos datos fueron comparados con los obtenidos en forma manual de la temperatura (Termómetro Brannan), presión (Barómetro Nova de Princo) y humedad (Higrómetro Taylor) del laboratorio donde se realizó el estudio, verificándose la medida como correcta. El analizador de gases determinó los valores de VO2 y VCO2 en el aire espirado a través de un sensor de flujo, utilizando la técnica de respiraciónpor-respiración (breath-by-breath). El sensor fue calibrado antes de cada test, con un recipiente de volumen de aire ambiental de 3 litros de capacidad. Se establecieron los volúmenes mínimos y máximos que puede determinar el sensor con un coeficiente de variación no mayor al 3%. Posteriormente se hizo la calibración de gases a partir de la utilización de dos tanques de gas de concentraciones conocidas, uno con 26% O2 y balance de Nitrógeno y el otro Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 95 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método con 16% O2, 4% CO2 y balance de Nitrógeno. El analizador utiliza un sensor paramagnético para determinar la cantidad de O2 y un sensor infrarrojo para medir el CO2 en el aire espirado. Parte del equipo utilizado puede observarse en la Figura 2.D. Figura 2.D. Analizador de gases y tapiz rodante en el Laboratorio de Fisiología del Ejercicio de la Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte de la Universidad Autónoma de Chihuahua, México Para realizar el test las participantes fueron citadas al laboratorio alrededor de las 11 horas con las siguientes recomendaciones: Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 96 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método • Vestir con ropa y calzado deportivos • Presentar un ayuno no mayor de 4 ni menor de 2 horas • Haber tenido un sueño reparador la noche previa • No haber fumado por lo menos unas 8 horas antes de la prueba • Evitar bebidas con cafeína y otros estimulantes unas 8 horas antes • Haber mantenido una hidratación adecuada durante las últimas 24 horas • No haber realizado actividad física extenuante durante las últimas 12 horas • Especificar acerca del uso de medicamentos tales como antibióticos, antiinflamatorios u otros. • Informar de cualquier problema de salud que pudiera afectar al resultado del test. Se colocó a las participantes 10 parches para electrodos para la determinación de un registro electrocardiográfico (ECG) de 12 derivaciones y tira de ritmo en Derivación II (DII). Cuatro parches fueron colocados en la cara anterior del tronco, orientados hacia el lado de cada una de las extremidades, para las derivaciones frontales. Se pusieron otros seis parches en el área cardiaca para las derivaciones precordiales. La colocación de los Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 97 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método parches se realizó según el patrón universal de orientación por puntos óseos como se observa en la Figura 2.E. Figura 2.E. Esquema de la colocación universal de los electrodos para obtener un electrocardiograma de 12 derivaciones. Para el registro de las derivaciones mencionadas se utilizaron dos electrocardiógrafos uno Hewlett Packard y otro SensorMedics, con 10 electrodos de parche cada uno (Figura 2.F). Se utilizó un monitor de pulso cardiaco (Polar Favor) cerca del área, para la determinación de la frecuencia cardiaca (FC) basal y de esfuerzo. El receptor se colocó alrededor del tórax, a la altura del apéndice xifoides, y el reloj monitor se ubicó en la barra frontal del tapiz rodante para que pudiera ser visualizado fácilmente por el investigador durante la prueba máxima. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 98 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Figura 2.F. Electrocardiógrafo para ECG de 12 derivaciones Después de las mediciones basales y antes de iniciar el test, las participantes realizaron un calentamiento estandarizado de entre 5 y 10 min consistente en una caminata ligera y ejercicios de estiramiento. Tras el calentamiento y adaptación al ergómetro, se inició el test de esfuerzo una vez la FC descendió hasta valores cercanos a los basales. Los protocolos empleados fueron el de Bruce para S y FA y el de Balke modificado para ATL en función del nivel de condición física previsto. a) Protocolo de Bruce. El protocolo de Bruce es empleado con frecuencia en clínica para evaluar la capacidad aerobia de la población general o población activa (Powers & Howley 1997). Se trata de un protocolo que ofrece seguridad pero Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 99 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método que es capaz de llevar al agotamiento y producir esfuerzo máximo (ACSM, 2001; Åstrand et al, 2003). El protocolo presenta velocidad y pendiente variables. Consistió en caminar a partir de una velocidad inicial de 1.7 mph con aumentos de 0.8 mph por cada etapa de 3 minutos y con incrementos de 2% de inclinación por etapa, a partir del 10%, hasta llegar al agotamiento (ver Tabla 2.2). Tabla 2.2. Protocolo de Bruce para tapiz rodante ETAPA VELOCIDAD PENDIENTE MPH % TIEMPO I 3 1.7 10 II 3 2.5 12 III 3 3.4 14 IV 3 4.2 16 V 3 5 18 VI 3 5.8 20 b) Protocolo de Balke Modificado. El protocolo de Bruce no se presume apropiado en poblaciones deportistas debido a que la duración del test es insuficiente para llevarlas al agotamiento en el tiempo recomendado (8 a 12 minutos). El protocolo Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 100 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método empleado en el grupo ATL fue el de Balke modificado (Åstrand et al, 2003; Powers & Howley 1997). Para llevar a cabo el protocolo ergométrico Balke modificado, se requirió encontrar una velocidad constante entre 4 y 7 mph, con una pendiente variable en 2% por etapa de 2 minutos, a partir del 1% (ver Tabla 2.3). Para encontrar la velocidad adecuada a cada participante, se permitió un lapso de 2 minutos previo a la prueba y después del calentamiento, para establecer la velocidad a la que cada deportista correría sobre el tapiz rodante. En general las mujeres entrenadas eligieron una velocidad de carrera entre 4 y 5 mph, que fue sostenida igual durante todas las etapas. Tabla 2.3. Protocolo Balke modificado para tapiz rodante ETAPA VELOCIDAD PENDIENTE MPH % TIEMPO I 2 4.0 – 7.0 1 II 2 4.0 – 7.0 3 III 2 4.0 – 7.0 5 IV 2 4.0 – 7.0 7 V 2 4.0 – 7.0 9 VI 2 4.0 – 7.0 11 VII 2 4.0 – 7.0 13 VIII 2 4.0 – 7.0 15 Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 101 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método El sensor de flujo fue colocado en cada participante, sostenido por una boquilla y una diadema que acompaña al equipo; un clip nasal impidió el ingreso de aire por esa vía, para forzar la respiración a través del sensor de flujo exclusivamente, de manera que éste pudiera detectar la composición y volumen del aire espirado, tal como se muestra en la Figura 2.G. Figura 2.G. Sensor de flujo, diadema, boquilla y clip nasal. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua, México. Ambos test fueron llevados hasta el agotamiento, que resultó en un período no mayor de 14 ni menor de 6 minutos. Como parte del protocolo se instruyó a las participantes que indicaran con su dedo índice cuando consideraran que solo les quedaba alrededor de un minuto de esfuerzo Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 102 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método máximo antes de terminar la prueba. Los resultados finales máximos de VO2 y de FC se utilizaron para establecer los valores submáximos del ejercicio que sería administrado durante el protocolo experimental. Durante cada una de las etapas de ambas pruebas, se midieron en forma directa el VO2máx, la FC, la tasa de intercambio respiratorio (RER) y la actividad eléctrica cardiaca a través del ECG. Ver Figura 2.H. Las pruebas se declararon máximas cuando se cumplieron un mínimo de tres de los siguientes criterios de maximalidad (López & Fernández, 2006; Jones et al, 1985): • Aumento del VO2 no mayor a 150 ml.min-1 en los dos últimos estadíos sucesivos del test incremental utilizado • Un RER mayor a 1.15 • FC superior al 95% de la FC máxima teórica calculada por la fórmula de Karvonen de 220-edad (ACSM, 2001). • Agotamiento del sujeto que le fuera imposible continuar con el ejercicio Al finalizar la prueba se mantuvo monitorizadas a las participantes durante los 5 min posteriores con objeto de controlar la fase aguda de la recuperación. Los colaboradores del estudio fueron instruidos en el desempeño de las siguientes tareas: Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 103 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres • Método Determinar que las mediciones basales de las participantes estuvieran dentro de la normalidad • Calibrar previamente los aparatos e instrumentos a utilizar • Reunir el material e instrumental necesario para las pruebas • Integrar el expediente final con los datos de la evaluación La hoja de trabajo para el vaciado de datos durante la evaluación de la capacidad aerobia máxima incluía datos generales, datos de la prueba, de las condiciones ambientales y de la responsabilidad de los evaluadores participantes. Cualquier incidencia u observaciones importantes durante la prueba fueron anotadas en la hoja de recogida de datos (ver Anexo 3). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 104 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Figura 2.H. Prueba de esfuerzo en tapiz rodante. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua, México. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 105 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.3.3. PROTOCOLO EXPERIMENTAL. 2.3.3.1. FASE 1. A. Medida inicial del metabolismo de reposo. El GER y el CR, fueron determinados 48 a 72 horas después de la prueba máxima. El procedimiento se realizó por Calorimetría Indirecta (CI) de circuito abierto, bajo la técnica de dilución (Branson, 1990), utilizando un analizador de gases computarizado (SensorMedics 29Vmax). Las mujeres fueron citadas al laboratorio de Fisiología del Ejercicio, temprano por la mañana, inmediatamente después de levantarse, sin haberse duchado y en completo estado de ayuno. Se les pidió que utilizaran automóvil para trasladarse al laboratorio para minimizar toda actividad física espontánea. Al llegar se obtuvo su peso corporal y estatura para ingresarlos a la hoja de datos del analizador de gases. Inmediatamente después se les colocó en reposo absoluto pero en estado de vigilia, sobre una mesa de exploración o un sillón reclinable por un lapso de 15 a 20 minutos. Se procuró un ambiente templado y un entorno de quietud (Branson 1990; Feurer & Mullen 1986). Para iniciar la medición se les colocó una mascarilla de dilución utilizada en las mediciones basales de corta duración (Sensormedics 29Vmax). La mascarilla tiene dos ranuras en la parte superior para permitir el paso del aire ambiental, regulado desde el analizador de gases, a un volumen conocido. La apertura o cierre de una válvula de flujo en el analizador, permitió incrementar o disminuir el paso del aire hasta conseguir Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 106 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método que la dilución de la fracción de oxígeno en el aire espirado (FĒCO2) con el aire ambiental fuera de entre 0.5% y 1.0% de acuerdo al manual de procedimientos para el uso de esta técnica (Sensor Medics 29Vmax). El aire mezclado fue conducido hacia el analizador a través de una manguera para determinar su volumen, así como su contenido de VO2 y VCO2. La mascarilla de dilución y la manguera utilizadas durante la medición pueden observarse en la Figura 2.I. Figura 2.I. Mascarilla de dilución y manguera para la medición metabólica basal. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua, México. La determinación metabólica basal se realizó por un período de 15 minutos o menos, durante los cuales el sujeto debió alcanzar un estado estable (EE) de 5 min consecutivos, determinado automáticamente por el analizador de gases. Se consideró que el EE se logró cuando el coeficiente Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 107 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método de variación para el CR fue menor o igual al 5% y menor o igual al 10% para los valores de VO2. En caso necesario la determinación de la fase de EE se realizó de forma manual, permitiéndose hasta un 7% en el coeficiente de variación del CR y hasta un 12% en la variación del VO2. Las mediciones fueron realizadas generalmente entre las 6 y 7 de la mañana, excepto en los días de descanso en los que las participantes acudían entre las 9 y 10 de la mañana (Figura 2.J). Figura 2.J. Determinación del GER en una participante del grupo ATL. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua, México. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 108 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Los valores del VO2 y VCO2 en l/min, fueron considerados para determinar el GER de acuerdo a la fórmula de Weir (Branson, 1990) y los resultados fueron expresados en Kcal/día. El CR también se calculó con los mismos parámetros utilizando la fórmula correspondiente (VCO2 / VO2). B. Ejercicio a intensidad 1. Inmediatamente después de terminar la medición del GER y del CR, cada una de las participantes realizó un ejercicio de caminata de 30 minutos en tapiz rodante a 1% de inclinación y a una velocidad tal que generó un VO2 constante al 50% del VO2máx en cada una de ellas. Primero se calcularon los valores de VO2 al 50% a partir de los resultados del test máximo preliminar. Luego se tomaron en cuenta las cifras de FC encontradas a esa intensidad de VO2. Durante los primeros 3 a 5 min, se permitió caminar o trotar sobre el tapiz rodante hasta encontrar la velocidad adecuada para mantener una FC similar a la observada en la prueba máxima cuando se había alcanzado la intensidad 1. Durante los siguientes 25 minutos se mantuvo la intensidad del esfuerzo, monitoreando la FC y midiendo en todo momento el VO2. Ver Figura 2.K. Se tomaron en cuenta los valores del VO2 de un minuto, cada 5 minutos durante los 30 del ejercicio total. Estos datos fueron graficados en forma individual calculando el promedio, la desviación estándar y el coeficiente de variación, para establecer el mantenimiento del esfuerzo en el nivel deseado. Ver Figura 2L. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 109 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método Figura 2.K. Imagen de una de las mujeres participantes en el estudio durante el ejercicio de 30 minutos a la intensidad 1 en tapiz rodante. Laboratorio de Fisiología del Ejercicio. Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte. Universidad Autónoma de Chihuahua, México. C. Medida final del metabolismo en reposo. Al finalizar el ejercicio, se colocó a la participante en el sillón reclinable y se procedió nuevamente a la medición de los parámetros ventilatorios Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 110 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método necesarios para determinar el GER y el CR ut utilizando ilizando el procedimiento ya mencionado. Figura 2.L. Ejemplo del tratamiento de los datos de VO2 durante el ejercicio submáximo realizado en tapiz rodante por una mujer sedentaria sin sobrepeso. Se anotó el coeficiente de variación del VO2 medido durante un minuto, cada 5 minutos. D. Ajuste preliminar de los valores del GER. El GER en valores absolutos (Kcal/día), ( fue dividido por el peso corporal de cada participante, para obtener el GER por kilo de peso corporal por día (GER/kg) y sus unidades fueron establecidas en Kcal.kg-1.día-1. Este procedimiento se realizó con los valores del GER obtenidos antes y después de la carga a la intensidad 1. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 111 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método El GER relativo determinado en Kcal.kg-1.día-1 (GER/kg) obtenido antes de la carga a intensidad 1 fue categorizado en cuatro canales percentilares. Debido a que hubo dos datos perdidos, el total de datos utilizados fue 48, los cuales fueron divididos en 4 percentiles quedando 12 datos exactos en cada percentil. Este tratamiento permitió que en el percentil 1 se encontraran los valores más bajos del GER previo al ejercicio a la intensidad 1 y en el percentil 4 los valores más altos. De esa manera, todas las participantes quedaron clasificadas por sus valores de GER/kg basal, independientemente de su clasificación inicial. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 112 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.3.3.2. FASE 2. El ejercicio de 30 minutos en tapiz rodante y la medición metabólica antes y después del mismo, se repitieron en los grupos S y ATL entre 48 y 72 horas después de la fase 1 del protocolo experimental, bajo las mismas condiciones, con la diferencia de que la intensidad de trabajo correspondió al 65% del VO2máx (intensidad 2). En esta fase, solo 7 mujeres del grupo S realizaron el ejercicio a intensidad 2 (S65). El resto de las participantes de este grupo no concluyó debido a que unas mujeres no lograron completar el ejercicio a la carga establecida y otras no continuaron participando en el estudio por motivos personales. Dos deportistas del grupo ATL no participaron en esta etapa debido a que padecieron lesiones articulares durante sus entrenamientos. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 113 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Método 2.4. TRATAMIENTO ESTADÍSTICO Los datos son expresados como media y desviación estándar (DE). El test de Shapiro-Wilk mostró la normalidad de las variables de estudio (P>0.05). El test de Levene determinó la homogeneidad de las varianzas en las comparaciones intergrupos (P>0.05). El análisis comparativo de las variables biométricas y las derivadas del test preliminar se realizó mediante un test de Student para muestras no pareadas. El efecto del nivel de práctica de ejercicio físico se determinó mediante un análisis general de la varianza con post hoc de Scheffe (S vs AF vs ATL). El análisis comparativo entre las variables registradas antes y después del test experimental se llevó a cabo mediante una t Student para muestras pareadas. El tipo de asociación entre los parámetros metabólicos obtenidos antes y después del test experimental se obtuvo mediante un análisis de regresión lineal. En este apartado se tomaron en cuenta el GER absoluto y el GER relativo (GER/kg), utilizando solamente los datos de antes y después del ejercicio a la intensidad 1, ya que en esta fase (fase 1) se disponía de datos de todas las participantes. Se obtuvo la ecuación correspondiente con el valor de la recta y la intercepción, el valor de R2 y la significación estadística. Igualmente se realizó el análisis de regresión lineal entre la variable GER/kg categorizada en los cuatro canales percentilares y el GER/kg posterior, ambos en relación al ejercicio a intensidad 1. En todos los casos se mantuvo un intervalo de confianza del 95%. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 114 Capítulo 3. RESULTADOS Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.1. CONSIDERACIONES GENERALES. Los resultados que se presentan a continuación, fueron organizados a partir de: 1. La comparación por grupos de las características biométricas 2. Los resultados de la prueba de esfuerzo máximo 3. Los parámetros metabólicos determinados antes y después del ejercicio submáximo. Los datos fueron contrastados considerando: A. El nivel de IMC entre las mujeres sedentarias de peso adecuado (S) y con sobrepeso u obesidad (SO). B. El nivel de entrenamiento entre las mujeres físicamente activas (FA) y las deportistas (ATL). C. El nivel de actividad física, al comparar los grupos de sedentarias (S), físicamente activas (FA) y deportistas (ATL), excluyendo a las sedentarias con sobrepeso. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 116 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.2. CARACTERÍSTICAS ANTROPOMÉTRICAS DE LA MUESTRA. Los resultados muestran diferencias en el peso y el IMC entre los diferentes grupos de estudio (P<0.01). Las mujeres con sobrepeso (SO) mostraron un peso e IMC superiores a las sedentarias sin sobrepeso (S), a las físicamente activas (FA) y a las deportistas (ATL), P<0.01 (Tabla 3.1). Tabla 3.1. Análisis comparativo de las características antropométricas entre los grupos de sedentarias (Media ± DE). S (n=19) SO (n=7) P Peso Corporal (Kg) 56.7 ± 5.6 77.8 ± 10.3 0.000 Estatura de pie (cm) 160.0 ± 5.8 162.4 ± 8.2 0.423 IMC (Kg/m2) 22.1 ± 1.9 29.4 ± 2.6 0.000 S – Sedentarias sin sobrepeso, SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad, IMC – Índice de masa corporal, P – Significación estadística No registramos diferencias (P>0.05) entre los grupos FA y ATL (Tabla 3.2), como tampoco un efecto del nivel de actividad física en las variables indicadas (Tabla 3.3). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 117 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Tabla 3.2. Análisis comparativo de las Resultados características antropométricas entre los grupos de activas (Media ± DE). FA (n=13) ATL (n=11) P Peso Corporal (Kg) 60.3 ± 5.1 58.7 ± 2.5 0.358 Estatura de pie (cm) 162.0 ± 4.8 164.8 ± 6.3 0.224 IMC (Kg/m2) 23.0 ± 2.1 21.6 ± 1.6 0.096 FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, IMC – Índice de masa corporal, P – Significación estadística Tabla 3.3. Comparación de las características antropométricas por nivel de actividad física (Media ± DE). S (n=19) FA (n=13) ATL (n=11) P Peso Corporal (Kg) 56.7 ± 5.6 60.3 ± 5.1 58.7 ± 2.5 0.128 Estatura de pie (cm) 160.0 ± 5.8 162.0 ± 4.8 164.8 ± 6.3 0.093 IMC (Kg/m2) 22.1 ± 1.9 23.0 ± 2.1 21.6 ± 1.6 0.218 Variables S – Sedentarias sin sobrepeso, FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, IMC – Índice de masa corporal, P – Significación estadística Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 118 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.3. TEST INCREMENTAL MÁXIMO. Los valores del VO2máx y la FCmáx obtenidos al final de la prueba de esfuerzo, se presentan en la Tablas 3.4, 3.5 y 3.6. Los valores de VO2máx se mostraron similares entre los grupos de mujeres sedentarias (SO vs S) y entre las activas (FA vs ATL), P>0.05. Tabla 3.4. Resultados del test incremental máximo en los grupos de sedentarias (Media ± DE). Variables S (n=19) SO (n=7) P VO2máx (ml.kg-1.min-1) 32.9 ± 6.0 30.6 ± 3.2 0.352 FCmáx (lpm) 192.4 ± 8.2 191.0 ± 4.5 0.681 S- Sedentarias sin sobrepeso, SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad, VO2máx – Consumo máximo de oxígeno, FCmáx – Frecuencia cardiaca máxima, lpm – latidos por minuto, P – Significación estadística El nivel de condición física entre los grupos mostró diferencias significativas con valores superiores en las activas respecto a las sedentarias (P<0.01). Los resultados de FCmáx fueron similares entre todos los grupos a excepción del FA que registró valores máximos por debajo de la media del resto (P<0.01). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 119 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Tabla 3.5. Resultados del test incremental máximo en los grupos de activas (Media ± DE). Variables FA (n=13) ATL (n=11) P VO2máx (ml.kg-1.min-1) 43.0 ± 9.7 45.0 ± 3.2 0.523 FCmáx (lpm) 185.1 ± 8.6 194.4 ± 4.6 0.004 FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, VO2máx – Consumo máximo de oxígeno, FCmáx – Frecuencia cardiaca máxima, lpm – latidos por minuto, P – Significación estadística Tabla 3.6. Efecto del nivel de actividad física sobre el resultado del test incremental máximo (Media ± DE). Variables S (n=19) FA (n=13) ATL (n=11) P VO2máx (ml.kg-1.min-1) 32.9 ± 6.0 † 43.0 ± 9.7 45.0 ± 3.2 0.000 FCmáx (lpm) 192.4 ± 8.2 185.1 ± 8.6 † 194.4 ± 4.6 0.010 S – Sedentarias sin sobrepeso, FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, VO2máx – Consumo máximo de oxígeno, FCmáx – Frecuencia cardiaca máxima, lpm – latidos por minuto, P – Significación estadística, † - Menor que el resto de los grupos. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 120 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.4. PROTOCOLO EXPERIMENTAL. 3.4.1. FASE 1. A. Gasto energético de reposo en valores absolutos. El GER (Kcal/día) previo al ejercicio a intensidad 1, fue mayor en las mujeres SO que en el resto de los grupos estudiados (P<0.01). Con posterioridad al ejercicio, los grupos SO y FA mostraron un GER muy superior al de S (P<0.01). En el análisis pre/post todos los grupos mostraron un incremento de los valores posteriores al ejercicio con respecto a los previos (5.7% en S; 9.9% en SO; 19.7% en FA y 6.9% en ATL); solo en las FA el aumento fue significativo (P<0.01) y en el grupo S se observó indicios de significación (P=0.062). Ver Tablas 3.7, 3.8 y 3.9. Tabla 3.7. Análisis comparativo del GER inter e intra grupos en sedentarias por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). S (n=19) SO (n=7) P(1) GER pre 50% (Kcal/día) 1260 ± 178 1502 ± 236 0.009 GER post 50% (Kcal/día) 1332 ± 194 1651 ± 367 0.008 P(2) 0.062 0.154 Variables S - Sedentarias sin sobrepeso, SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad, GER pre 50% Gasto energético de reposo antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER post 50% - Gasto energético de reposo después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 121 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Tabla 3.8. Análisis comparativo del GER inter e intra grupos en activas, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). FA (n=13) ATL (n=9) P(1) GER pre 50% (Kcal/día) 1358 ± 206 1358 ± 176 0.937 GER post 50% (Kcal/día) 1626 ± 276 1452 ± 216 0.129 P(2) 0.000 0.121 Variables FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, GER pre 50% - Gasto energético de reposo antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER post 50% - Gasto energético de reposo después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) Tabla 3.9 Comparación del GER inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). S (n=19) FA (n=13) ATL (n=9) P(1) GER pre 50% (Kcal/día) 1260 ± 178 1358 ± 206 1358 ± 176 0.260 GER post 50% (Kcal/día) 1332 ± 194 1626 ± 276 * 1452 ± 216 0.004 P(2) 0.062 0.000 0.121 Variables S - Sedentarias sin sobrepeso, FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, GER pre 50% - Gasto energético de reposo antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER post 50% - Gasto energético de reposo después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 122 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados B. Gasto energético de reposo en valores relativos. En las Tablas 3.10, 3.11 y 3.12, se observan las comparaciones de los valores del GER ajustado por peso corporal (GER/kg) antes y después del ejercicio submáximo a la intensidad 1 en los grupos estudiados. En relación al nivel de IMC, se encontró que el GER/kg previo al ejercicio fue significativamente menor en SO respecto a S (P<0.05), pero no se observó diferencias significativas en los valores posteriores a ese ejercicio, entre esos grupos. Tabla 3.10. Análisis comparativo del GER/kg inter e intra grupos en sedentarias, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). Variables S (n=19) SO (n=7) P(1) GER/kg pre 50% (Kcal/día) 22.2 ± 2.5 19.4 ± 2.9 0.049 GER/kg post 50% (Kcal/día) 23.6 ± 2.7 21.4 ± 4.8 0.304 P(2) 0.051 0.118 S - Sedentarias sin sobrepeso, SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad, GER/kg pre 50% Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER/kg post 50% - Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 123 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Por nivel de entrenamiento, se encontró que los valores entre los grupos FA y ATL no fueron diferentes ni antes ni después de ese ejercicio. En relación al nivel de actividad física, los valores del GER/kg antes del esfuerzo no tuvieron diferencias significativas entre grupos, pero fueron significativamente más altos después del ejercicio a intensidad 1 en las FA que en las S (P<0.05). Tabla 3.11. Análisis comparativo del GER/kg inter e intra grupos en activas, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). Variables FA (n=13) ATL (n=9) P(1) GER/kg pre 50% (Kcal/día) 22.7 ± 4.0 23.0 ± 2.2 0.805 GER/kg post 50% (Kcal/día) 27.1 ± 4.8 24.1 ± 3.4 0.081 P(2) 0.000 0.111 FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, GER/kg pre 50% - Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER/kg post 50% - Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post). En el análisis intra grupo (pre/post) se observa que el GER/kg incrementó 6.3% en S, 10.3% en SO, 19.4% en FA y 4.8% en ATL después de realizado el ejercicio a intensidad 1. Solo los valores de cambio en las mujeres FA fueron estadísticamente significativos (P<0.01), aunque se observó indicios de significación en las S (P=0.051). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 124 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Tabla 3.12. Comparación del GER/kg inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). S (n=19) FA (n=13) ATL (n=9) P(1) GER/kg pre 50% (Kcal/día) 22.2 ± 2.5 22.7 ± 4.0 23.0 ± 2.2 0.804 GER/kg post 50% (Kcal/día) 23.6 ± 2.7 27.1 ± 4.8 † 24.1 ± 3.4 0.026 P(2) 0.051 0.000 0.111 Variables S - Sedentarias sin sobrepeso, FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, GER/kg pre 50% - Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal antes del ejercicio al 50% del VO2máx, GER/kg post 50% - Gasto energético de reposo por kilogramo de peso corporal después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post), † – Mayor que en Sedentarias. C. Cociente respiratorio a intensidad 1. Los cambios en el cociente respiratorio (CR) por efecto de 30 minutos de ejercicio a la intensidad 1, en relación al nivel de índice de masa corporal, nivel de entrenamiento y nivel de actividad física, se muestran en las Tablas 3.13, 3.14 y 3.15. No se encontraron diferencias en los valores de CR ni antes ni después del ejercicio a esta intensidad por nivel de índice de masa corporal, nivel de entrenamiento ni por nivel de actividad física entre los grupos estudiados. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 125 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Tabla 3.13. Análisis comparativo del CR inter e intra grupos en sedentarias, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). Variables S (n=19) SO (n=7) P(1) CR pre 50% 0.74 ± 0.09 0.82 ± 0.09 0.058 CR post 50% 0.70 ± 0.07 0.77 ± 0.08 0.082 P(2) 0.006 0.170 S - Sedentarias sin sobrepeso, SO – Sedentarias con sobrepeso u obesidad, CR pre 50% - Cociente respiratorio antes del ejercicio al 50% del VO2máx, CR post 50% - Cociente respiratorio después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) En el análisis intra grupos (pre/post), se observó que las mujeres S y las FA disminuyeron significativamente los valores de este parámetro al finalizar el ejercicio (P<0.01 y P<0.05, respectivamente). Las mujeres SO y ATL no mostraron cambios significativos. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 126 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados Tabla 3.14. Análisis comparativo del CR inter e intra grupos en activas, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). Variables FA (n=13) ATL (n=9) P(1) CR pre 50% 0.76 ± 0.05 0.74 ± 0.10 0.526 CR post 50% 0.70 ± 0.07 0.69 ± 0.05 0.494 P(2) 0.019 0.198 FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, CR pre 50% - Cociente respiratorio antes del ejercicio al 50% del VO2máx, CR post 50% - Cociente respiratorio después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post). Tabla 3.15. Comparación del CR inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 1 (Media ± DE). Variables S (n=19) FA (n=13) ATL (n=9) P(1) CR pre 50% 0.74 ± 0.09 0.76 ± 0.05 0.74 ± 0.10 0.735 CR post 50% 0.70 ± 0.07 0.70 ± 0.07 0.69 ± 0.05 0.811 P(2) 0.006 0.019 0.198 S - Sedentarias sin sobrepeso, FA – Físicamente Activas sin entrenamiento formal, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, CR pre 50% - Cociente respiratorio antes del ejercicio al 50% del VO2máx, CR post 50% - Cociente respiratorio después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post) Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 127 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.4.2. FASE 2. A. Gasto energético de reposo en valores absolutos La Tabla 3.16 muestra los resultados de la fase experimental 2 con las mujeres sedentarias (S65) y con las deportistas (ATL) cuando se administró el ejercicio de 30 minutos a la intensidad 2. El GER previo al ejercicio de esta intensidad, fue similar entre los grupos comparados y también igual a los valores del GER previo al ejercicio cuando trabajaron a la intensidad 1. La comparación inter grupos de los valores posteriores al esfuerzo a la intensidad 2 mostró indicios de significación de valores más altos en ATL que en S65 (P=0.081). El análisis del GER intra grupos (pre/post) mostró un incremento del 8.9% después del ejercicio en las mujeres sedentarias y del 12.5% en las mujeres deportistas. Solo en estas últimas el incremento fue significativo (P<0.05). TABLA 3.16. Comparación del GER inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 2 (Media ± DE). Variables S (n=7) ATL (n=9) P(1) GER pre 65% (Kcal/día) 1308 ± 106 1396 ± 110 0.132 GER post 65% (Kcal/día) 1425 ± 204 1570 ± 98 0.081 P(2) 0.146 0.019 S - Sedentarias sin sobrepeso, ATL - Deportistas con entrenamiento formal y competencia, GER pre 65% – Gasto energético de reposo antes del ejercicio de 30 minutos al 65% del VO2máx, GER post 65% - Gasto energético de reposo después del ejercicio de 30 minutos al 65% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 128 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados B. Cociente respiratorio a intensidad 2. En las mujeres S y en las ATL que realizaron el ejercicio de 30 minutos a la intensidad 2, se observaron valores de CR muy similares sin que el parámetro se viera afectado por efecto del ejercicio (Tabla 3.17). Tabla 3.17. Comparación del CR inter e intra grupos por nivel de actividad física, por efecto del ejercicio a intensidad 2 (Media ± DE). Variables S (n=7) ATL (n=9) P(1) CR pre 65% 0.74 ± 0.04 0.73 ± 0.08 0.709 CR post 65% 0.70 ± 0.07 0.70 ± 0.08 0.875 P(2) 0.201 0.236 S - Sedentarias sin sobrepeso, ATL – Deportistas con entrenamiento formal y competencia, CR pre 65% - Cociente respiratorio antes del ejercicio al 50% del VO2máx, CR post 65% - Cociente respiratorio después del ejercicio al 50% del VO2máx, P (1) – Significación estadística inter grupos, P (2) – Significación estadística intra grupos (pre/post). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 129 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.5. COMPARACIONES LINEALES DEL GER. En la Figura 3.A se presenta la regresión lineal entre el GER absoluto (Kcal/día) pre y post ejercicio a intensidad 1 (r=0.754, R2=0.57, P<0.01). Se observa que a medida que es mayor el GER previo al ejercicio, más alta es la respuesta al esfuerzo. La correlación bivariada fue alta y estadísticamente significativa (P<0.01). W GER-post 50% = 100.47 + 1.03 * gerpre50 R-Square = 0.57 W W 20 00 W GER-post 50% W W W W 15 00 W W W W W W WWW W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W WW 10 00 10 00 12 50 15 00 17 50 GER -pre 50% Figura 3.A. Representación del test de correlación lineal del valor absoluto del GER (Kcal/día) antes y después del ejercicio a intensidad 1. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 130 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados En la Figura 3.B se observa la regresión lineal del GER/kg antes y después de 30 minutos de ejercicio a intensidad 1 (r=0.723, R2=0.52, P<0.01). Cuanto más alto es el valor de GER por kilogramo de peso antes del esfuerzo, más elevado es el valor alcanzado después del ejercicio. La correlación bivariada fue alta y estadísticamente significativa (P<0.01). 35 .0 GER/Kg post 50% = 3.18 + 0.96 * gerKgpre R-Square = 0.52 GER/K g post 50% 30 .0 W W W W W W W W W W W W W W W 25 .0 W W W W W 20 .0 W W W W W W W W WW W W W W W W W W WW W W W W W W W W 15 .0 16 .0 20 .0 24 .0 28 .0 GER /Kg pre 50% Figura 3.B. Representación del test de correlación lineal del valor relativo al peso corporal del GER (Kcal/kg/día)) antes y después del ejercicio a intensidad 1. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 131 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados 3.6. ANÁLISIS DEL GER RELATIVO AL PESO CORPORAL, DISTRIBUIDO EN PERCENTILES. La Tabla 3.18 muestra la distribución de la población de estudio en 4 percentiles, de acuerdo a sus valores de GER/kg previo al ejercicio de intensidad 1, independientemente del índice de masa corporal, nivel de entrenamiento o nivel de actividad física. Tabla 3.18. Distribución percentilar de todas las mujeres participantes en el estudio, de acuerdo a su GER/kg. Percentiles Tipo Total 1 2 3 4 FA 4 3 1 5 13 ATL 1 2 4 2 9 SO 4 2 1 0 7 S 3 5 6 5 19 Total 12 12 12 12 48 Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 132 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Resultados El gráfico de la distribución percentilar del GER/kg y su respuesta por efecto del ejercicio a intensidad 1, se presenta en la Figura 3.C. 35 .0 GER/Kg Post 50% A 30 .0 25 .0 20 .0 15 .0 1 2 3 4 GER/Kg Pre 50% (Perce ntile s) Figura 3.C. Respuesta del GER/kg por efecto del ejercicio a intensidad 1, en función de los valores previos ubicados por canales percentilares tomando en cuenta a todas las participantes. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 133 Capítulo 4. DISCUSIÓN Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión 4.1. HALLAZGOS PRINCIPALES DEL ESTUDIO El principal resultado del estudio ha sido que la magnitud del incremento del GER por efecto de una actividad física de moderada intensidad ocurre en función de su valor basal previo, con independencia de las características de peso corporal, nivel de actividad física o nivel de entrenamiento en las mujeres jóvenes estudiadas. Al mismo tiempo, la TOG reflejada en el CR, mantiene una respuesta paralela, evidenciando una estrecha asociación con el GER, que parece explicar en alguna medida las dificultades metabólicas para el control del peso corporal en individuos con sobrepeso y obesidad. La discusión se va a estructurar en diferentes apartados tal y como se han presentado los resultados: • Características antropométricas y nivel de actividad física; • Test incremental máximo • Protocolo experimental. Fases 1 y 2: o Consideraciones sobre el GER o Observaciones sobre el CR o Comparaciones lineales del GER y GER/kg en percentiles Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 135 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión 4.2. CARACTERÍSTICAS ANTROPOMÉTRICAS Y NIVEL DE ACTIVIDAD FÍSICA. Las mujeres SO mostraron un mayor peso corporal que el resto, por lo que para una talla similar, el IMC de este grupo fue superior tal y como se esperaba. Junto al IMC, la práctica física y el nivel de práctica física fueron variables empleadas en la estructuración de los grupos de estudio. La información obtenida de la entrevista a cada una de las participantes, resultó suficiente para su clasificación ya que permitió diferenciar el tipo, duración y periodicidad de la actividad física adicional a las actividades cotidianas. Esto fue posible debido a que la invitación para participar en el estudio se dirigió hacia grupos bien definidos. La comparación posterior con la cantidad de equivalentes metabólicos (METs) estimados a partir del Compendio de Actividades Físicas de Ainsworth et al, (2000) evidenció una adecuada diferenciación. Se tomó en cuenta el esquema de Ainsworth, ya que es un sistema muy utilizado para describir patrones de actividad física de individuos jóvenes y adultos por medio del auto reporte, que expresa en METs el gasto energético de actividades específicas en diferentes poblaciones a nivel mundial (Ceballos et al, 2005; Escolar Castellón et al, 2003; López-Fontana et al, 2006). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 136 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión 4.3. TEST INCREMENTAL MÁXIMO. Los valores de VO2máx obtenidos en la prueba máxima, identificaron adecuadamente las diferencias de capacidad aerobia entre las participantes sedentarias y las activas. Los grupos S y SO registraron valores de VO2máx promedio entre 30 y 35 ml.kg-1.min-1, acordes con lo establecido en la literatura para mujeres sedentarias del rango de edad estudiado (LópezChicharro & Fernández-Vaquera, 2006; Wilmore & Costill, 2001). Por su parte, los grupos FA y ATL mostraron un VO2máx más alto, con promedios entre 40 y 45 ml.kg-1.min-1. Contra lo esperado, el valor de VO2máx alcanzado por el grupo de las deportistas no fue mayor al de las FA. Los valores típicos de VO2máx de mujeres jóvenes entrenadas en deportes de resistencia aerobia se reportan entre 55 y 60 ml.kg-1.min-1 para nadadoras y de 65 a 75 ml.kg-1.min-1 para corredoras de largas distancias y esquiadoras (López-Chicharro & Fernández-Vaquera, 2006). Pero para los deportes de equipo se establecen valores de VO2máx mucho menores, como los recogidos por Vargas et al (2008) en deportistas universitarias y Zapartidis et al (2009) en jugadoras más jóvenes, todas en la disciplina de balonmano, con promedios de 45.3 ± 3.0 ml.kg-1.min-1 y 45.5 ± 5.9 ml.kg-1.min-1 respectivamente. En jugadoras de voleibol se consideran valores máximos de 48 a 52 ml.kg-1.min-1 y en tenistas de 40 a 45 ml.kg-1.min-1 (López-Chicharro & Fernández-Vaquera, 2006). Los valores de VO2máx de los deportes de conjunto resultan similares a los indicados por Wilmore & Costill (2001) para mujeres activas universitarias, con cifras entre 38 y 42 ml.kg-1.min-1. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 137 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión Las mujeres ATL evaluadas en el presente estudio, pertenecen a equipos representativos universitarios de disciplinas de conjunto, de ahí que los valores de VO2máx encontrados responden a la modalidad del deporte que practican, sin que ello pudiera implicar limitaciones en su rendimiento deportivo. Por su parte, las mujeres FA presentaron valores máximos de VO2, similares a los señalados por Willmore & Costill (2001) para mujeres activas sin entrenamiento formal ni trabajo de competencia. A pesar de la similitud en los valores de VO2máx encontrados en ATL y FA, el desempeño durante el test máximo fue diferente en ambos grupos. Las ATL ejecutaron un protocolo que les demandó mayor trabajo desde el inicio, manteniendo velocidades de carrera superiores a la velocidad inicial del test realizado por las FA; además, el tiempo de adaptación entre una carga y otra fue menor en el protocolo aplicado a las ATL (dos vs tres minutos), lo que exigió mayor capacidad de ajuste a la nueva carga. Aunque ambos grupos alcanzaron su máximo esfuerzo alrededor de los 12 minutos como promedio, lo que era de esperarse considerando la idoneidad del tiempo en los test máximos (Fletcher et al, 2001; López-Chicharro & Fernández-Vaquera, 2006), el nivel de condición física de las ATL fue en todo momento superior a las FA. En la Figura 4.A. se compara el valor estimado promedio del trabajo realizado por ambos grupos en cada una de las etapas de los protocolos administrados. Por otra parte, la FCmáx al finalizar la prueba de esfuerzo, se encontró más alta en el grupo ATL que en FA. Al respecto, López-Chicharro & Fernández-Vaquera (2006) establecen que para un mismo valor relativo de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 138 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión VO2máx, algunos ejercicios provocarán una mayor respuesta de la FC indicando mayor intensidad del esfuerzo. 70 Trabajo realizado en los test máximos Trabajo (Kjls/min) 60 y = 1.9679x + 31.081 R² = 0.995 50 40 30 y = 4.148x + 7.6738 R² = 0.9978 20 10 Balke Modificado Bruce 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Tiempo (min) Figura 4.A. Promedio estimado del trabajo realizado (Kilojulios por minuto), durante los protocolos de esfuerzo máximo en ATL (Balke modificado) y en FA (Bruce). Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 139 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión 4.4. PROTOCOLO EXPERIMENTAL. FASES 1 y 2. 4.4.1. Consideraciones sobre el GER. Diversas investigaciones reportan descensos significativos del GER por cada década de vida, aunque muchos de estos estudios han contrastado grupos en edades extremas, típicamente jóvenes vs adultos mayores (Alfonzo-González et al, 2006; Bosy-Westphal et al, 2003; Durnin, 1981; Johannsen et al, 2008a; Keys et al, 1973; Piers et al, 1998; Vaughan et al, 1991; Visser et al, 1995). Las mujeres incluidas en el presente estudio, mostraron edades desde los 18 hasta los 37 años, por lo que se hizo un análisis inicial para comparar el valor del GER absoluto de las mujeres de 25 a 37 años con respecto al GER de las más jóvenes (menores de 25 años), considerando un período aproximado de una década en cada grupo. Se encontró que las mujeres de 25 a 37 años tuvieron un GER ligeramente más bajo que las mujeres menores 25 años (35 Kcal/día), pero esta diferencia no resultó estadísticamente significativa, por lo que, a pesar de que el rango de edad de las participantes fue de casi 2 décadas, no se consideró esta variable como un factor de clasificación. El GER fue determinado en mediciones matutinas previamente a la intensidad administrada en cada fase experimental. De ahí que la medición metabólica basal se repitió en un lapso de 48 a 72 horas, lo que permitió determinar su confiabilidad en mediciones repetidas, considerando la variabilidad intraindividual que pudiera presentar este parámetro por diferentes estados de hidratación, alimentación y actividad física previa de las Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 140 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión participantes (Bader et al, 2005; De León et al, 2000). La correlación encontrada entre las medidas del GER previo a la intensidad 1 y a la intensidad 2 fue menor de lo esperado (r=0.52, P=0.056). Haugen et al (2003) midieron el GER en días distintos, por la mañana y por la tarde, con diferentes horas de ayuno. Encontraron que era similar el GER de días diferentes medidos a la misma hora (mañana o tarde) y reportaron alta correlación entre las mediciones matutinas (r=0.90). Es posible que la menor correlación encontrada en las mujeres del presente trabajo pudiera deberse a la variabilidad biológica, a la variabilidad del instrumental y/o al error, tal como lo marcan estos autores. Por otra parte, el análisis comparativo manifestó que ambas mediciones son prácticamente iguales (P=0.228). De cualquier manera, en cada fase experimental se contrastaron las mediciones previa y posterior del GER a la intensidad administrada. El GER en el grupo SO se muestra un 14% por encima del promedio del resto de los grupos participantes. Estos hallazgos coinciden con los resultados de algunos autores que establecen que los individuos obesos gastan más energía en 24 horas que las personas magras y es más alto el GER en valores absolutos (Azcona & Frühbeck, 2009; Jequier & Tappy, 1999; Ravussin et al, 1982; Ravussin & Swinburn, 1992; Welle et al, 1992). Sin embargo, para determinar diferencias entre individuos, es necesario expresar el GER en valores relativos al tamaño corporal, ya sea ajustado al peso corporal total (PCT), al área de superficie corporal (ASC), a la masa grasa (MG) ó a la masa libre de grasa (MLG). De todos, es más adecuado expresar el GER en valores relativos a la MLG (Astrup et al, 1999; Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 141 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión Buscemi et al, 2005; Carrasco et al, 2002; Norgan, 2005; Ravussin & Bogardus, 1992; Rissing & Lifshitz, 2008; Rissing et al,1994), ya que este componente es considerado el principal determinante del GER pues explica entre el 60% y el 80% de su variabilidad (Azcona & Frühbeck, 2009; Butte et al, 1995; Johnstone et al, 2005; Ravussin & Bogardus, 1989). Pero otros estudios también han encontrado altas correlaciones del GER y del gasto energético total diario (GETD) con el PCT, muy similares a las encontradas con la MLG (Anaya-Loyola et al, 2008; Carrasco et al, 2002; De León et al, 2001; Gingras et al, 2000; Ravussin & Swinburn, 1992; Rissing et al, 1994; Stensel et al, 2001; Welle et al, 1992). De acuerdo a algunos estudios, el ajuste del GER por PCT establece diferencias entre obesos y magros, por edades, por géneros y entre diferentes razas, que no se mantienen al realizar el ajuste por MLG (Ravussin & Bogardus, 1989); sin embargo, otros autores han establecido que las diferencias son equivalentes cuando el GER se relaciona al PCT o a la MLG encontrando correlaciones iguales o incluso más altas del GER por PCT que por MLG (Foster et al, 1999; Gingras et al, 2000; Stensel et al, 2001). Esto resulta particularmente importante, considerando las diferencias en la MLG que pueden ocurrir en función de la técnica utilizada para la determinación de la composición corporal en individuos obesos (LaForgia et al, 2004; Lazzer et al, 2008). En el presente estudio la comparación del GER entre grupos se realizó en valores relativos al PCT. El ajuste realizado fue simple, solamente dividiendo los valores individuales del GER por los kilogramos de PCT de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 142 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión cada participante pues se estimó que la muestra no era lo suficientemente grande ni heterogénea para realizar el ajuste por regresión lineal y se consideraron además, las dificultades matemáticas que la literatura reporta cuando se utilizan ecuaciones de predicción. La relación del GER con la MLG aunque lineal, no es 1:1; no tiene intercepto de cero y ocurren variaciones considerables en los valores extremos de MLG por este error (Foster et al, 1999; Norgan, 2005; Ravussin & Bogardus, 1989; Wang et al, 2000). Se encontró que el GER relativo promedio de la mujeres SO resultó ser 3.2 kcal/kg/día más bajo que el promedio del resto de las mujeres estudiadas y aunque esta diferencia no resultó estadísticamente significativa, fisiológicamente representa un GER relativo disminuido en un 14%; la misma proporción que resultó significativa cuando el GER se estableció en valores absolutos. Podemos apreciar que las mujeres SO que tuvieron mayor GER en valores absolutos, no mantuvieron alto el GER cuando se ajustó por su PCT. Como nuestro equipo de trabajo ha podido contrastar en otras ocasiones (De León et al, 2002, datos en bruto no publicados), los sujetos obesos presentan un GER relativo más bajo que los individuos magros. Otros autores han encontrado también una relación inversa entre el grado de obesidad y el valor del GER relativo (Astrup et al, 1999; Buscemi, 2005; Carrasco et al, 2001; Ravussin, 1995; Ravussin & Bogardus, 2000; Ravussin & Swinburn, 1993; Ravussin et al, 1998; Weyer et al, 1999) lo que pudiera significar una limitada capacidad metabólica para responder a un programa de disminución de peso corporal (Foster et al, 1999). Los resultados de estas investigaciones, contrastan con otras en donde no se ha encontrado tal Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 143 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión relación (Das et al, 2004; Johnson et al, 2000; Luke et al, 2006; Luke et al, 2000; Stensel et al, 2001; Weinsier, et al, 2003). Es probable que la falta de ajuste de las ecuaciones de predicción entre la MLG y el GER, más las discrepancias en la determinación de la MLG o la arbitraria utilización del PCT sean el origen de esta controversia. En contra de lo esperado, el grupo ATL no manifestó el mayor metabolismo en reposo de los grupos estudiados. La literatura revisada muestra que normalmente los individuos que participan en programas de actividad física de moderada a alta intensidad experimentan incrementos metabólicos importantes y evidencian valores más altos de GER/kg que los sedentarios (De León et al, 2006; De León et al, 2008; Yoshioka et al, 2001; Gilliat-Wimberly et al, 2001; Withers et al, 1998; Racette et al, 1995; Tremblay et al, 1985). Bullough et al (1995) consideran que este comportamiento del GER en individuos entrenados se debe a que mantienen un alto flujo de energía (balance energético a un nivel alto), que correlaciona positivamente con el VO2máx. El GER responde también a los niveles crónicamente altos de ejercicio, de ingesta y a su interacción, en individuos habitualmente activos y su incremento puede estar mediado por el sistema nervioso simpático y sus receptores ß-adrenérgicos más que por una adaptación crónica al entrenamiento (Bell et al, 2004). En este estudio, no se identificó el nivel de flujo de energía de las participantes, aunque el hecho de que el grupo ATL no mostró niveles de VO2máx superiores al resto de las activas podría indicar un flujo menor. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 144 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión La respuesta del GER al ejercicio de intensidad 1 fue diferente entre grupos. Solamente las mujeres físicamente activas (FA) reportaron incrementos significativos del GER absoluto con posterioridad a este esfuerzo. Cuando el GER fue ajustado por el PCT (GER/kg) las FA mantuvieron esa diferencia y el efecto se hizo evidente en las S. Es posible que las mujeres SO requieran de una mayor intensidad de actividad física para evidenciar incrementos en el GER que puedan reportar un beneficio en la disminución del peso corporal a largo plazo (Donnelly et al, 2009; Jakicic & Otto, 2006; Jakicic & Otto, 2005; Melanson et al, 2002; Pollock et al, 1998; Tremblay & Therrien, 2006). Se ha establecido que la práctica de actividad física contribuye en gran medida al control del peso corporal (CDC, 2009; Elder & Roberts, 2007; Jakicic et al, 2006; OMS, 2004; OPS, 2008; Pollock et al, 1998; Wilmore, 1996). Sin embargo, un ejercicio de moderada intensidad de por lo menos 150 minutos por semana puede ser suficiente para mejorar la salud cardiovascular, pero no genera cambios en el peso corporal de individuos con sobrepeso u obesidad. La actividad física deberá ser mayor a 250 minutos por semana a una intensidad de moderada a vigorosa para generar cambios ponderales significativos (Donnelly et al, 2009; Jakicic & Otto, 2005). Pero la actividad física intensa puede tener implicaciones ergonómicas, pobre adaptabilidad y ser potencialmente riesgosa para su este tipo de individuos (Pollock et al, 1998; Tremblay & Therrien, 2006). El aumento de la obesidad a nivel mundial ha evidenciado que a pesar de las investigaciones en el área, aún se desconoce el nivel de actividad física óptimo, que contribuya a Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 145 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión incrementar el gasto energético, que compense la ingesta y que genere el equilibrio energético adecuado para alcanzar un peso corporal saludable (Hill & Wyatt, 2005). El costo energético del ejercicio a intensidad 1 administrado en este estudio fue tan alto en las mujeres SO como en las FA. Es probable que en las primeras hayan influido sus características no solo de sedentarismo sino de aumento en la masa corporal y la presumible ineficiencia mecánica durante el ejercicio (Lafortuna et al, 2006). Por otra parte, el comportamiento del GER al finalizar el ejercicio mostró gran variabilidad intragrupo. Es posible que otros factores metabólicos adicionales a los controlados en este estudio pudieran ser la causa de este resultado. Las mujeres ATL necesitaron una mayor intensidad para reportar cambios en el GER por efecto de una carga de ejercicio como la administrada. Algunas de ellas, tuvieron problemas para ejecutar el ejercicio a intensidad 1 pues lo consideraban demasiado ligero y no podían mantener adecuadamente el paso. Melanson et al (2002), reportaron incremento del gasto energético de 24 horas, con independencia de la intensidad de la carga, en hombres y mujeres jóvenes, físicamente activos (45 y 42 ml.kg1. min-1 de VO2máx) en quienes administraron ejercicio en cicloergómetro a intensidades ligera y vigorosa (40% y 70% del VO2máx). Berg (1991), encontró incremento del gasto energético por género después de aplicar un ejercicio ligero (40% del VO2máx) de 30 minutos en tapiz rodante, en hombres y mujeres entrenados (65 y 50 ml.kg-1.min-1 de VO2máx). Es probable que otros factores ajenos al desarrollo de la investigación hayan Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 146 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión causado tal percepción en las mujeres ATL ya que la exigencia energética en realidad fue proporcionalmente igual para todos los grupos. Las deportistas no evidenciaron cambios en el GER por efecto del ejercicio a intensidad 1 pero si hubo diferencias cuando se ejercitó a intensidad 2. Por su parte, las mujeres FA acusaron mayor incremento del GER posterior al ejercicio a intensidad 1 y el efecto fue incluso más alto que el observado en las ATL a intensidad 2. Diversos estudios han demostrado que el ejercicio físico aerobio incrementa el GER en individuos con y sin sobrepeso (Berg, 1991; De León et al, 2006; Gilliat-Wimberly et al, 2001; Hunter et al, 2006; Melanson et al, 2002; Racette et al, 1995; Withers et al, 1998). Tal elevación ha sido explicada por el aumento de la masa magra, por la contribución del ejercicio en el balance energético y/o por el incremento en la tasa de oxidación de grasas. El aumento de la masa magra (MM) propiciado por el entrenamiento de la fuerza (Lemmer et al, 2001) y de la resistencia muscular (Hunter et al, 2000b) ha demostrado incrementar el GER e incluso la tasa de oxidación de grasas, pero este modelo no ha probado su utilidad en el control y mantenimiento del peso corporal (Donnelly et al, 2009). Otros autores han relacionado el exceso en el consumo de oxígeno post ejercicio (EPOC), especialmente después de cargas únicas de trabajo aerobio, con la elevación del GER posterior al esfuerzo. Se ha encontrado que el EPOC puede ser un factor importante en el control del peso corporal por el costo energético que supone, aún varias horas después del esfuerzo. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 147 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión Su magnitud y duración son proporcionales a la intensidad y duración de la actividad y refleja diferencias en función de la cantidad de masa muscular involucrada en el ejercicio, del grado de entrenamiento, de las condiciones ambientales, de la concentración y variaciones de las catecolaminas y del costo metabólico de la eliminación del lactato, entre otros (Børsheim & Bahr, 2003; Foureaux et al, 2006; Quinn et al, 1994; Sedlock et al, 1989; Speakman & Selman, 2003; Vella & Kravitz, 2004). El nivel de entrenamiento aerobio ejerce una influencia inversamente proporcional en la magnitud y duración del EPOC aún en esfuerzos de gran intensidad ya que los deportistas acusan una capacidad de recuperación mayor que los individuos no entrenados (Vella & Kravitz, 2004). Es posible que las mujeres ATL aquí estudiadas, aún con un VO2máx similar al de las FA, hayan experimentado una recuperación mayor y más rápida después de los ejercicios administrados, evidenciando las diferencias de su nivel de acondicionamiento físico, en donde juegan un papel importante otros elementos como la economía de movimiento, la coordinación, la capacidad de recuperación y otros beneficios del entrenamiento que las FA no poseen. Tales consideraciones pudieran explicar el comportamiento del GER en estos grupos. Por otra parte, no todos los estudios han evidenciado incrementos en el GER por efecto de un ejercicio administrado (Glass et al, 2002; Ekelund et al, 2002). Speakman & Selman (2003) reportan que el GER puede incluso disminuir en deportistas cuando se exponen en forma prolongada al entrenamiento, implicando razones poco claras hasta ahora, que tienen que Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 148 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión ver con el incremento de la eficiencia mecánica durante el ejercicio, o bien como resultado de respuestas compensatorias de individuos sometidos a regímenes de ejercicio muy intensos. Los deportistas de alto rendimiento incrementan su ingesta energética para responder a las altas demandas del entrenamiento, mientras que los individuos sedentarios que se involucran en programas de actividad física tienden a disminuir el peso corporal, compensando otros componentes de su gasto energético. Las mujeres SO no pudieron ejecutar el ejercicio a la intensidad 2 debido a que no pudieron mantener el paso a la velocidad exigida por el tapiz rodante, ni tampoco pudieron alcanzar el valor de VO2 ni de frecuencia cardiaca programada para esa actividad. Esto sugiere que los individuos sedentarios y más aún con sobrepeso u obesidad presentan bajos niveles de condición física que limita su capacidad de rendimiento (Hunter & Byrne, 2005; Ekelund et al, 2002; Jequier & Tappy, 1999; Rising et al, 1994). La disminución de la actividad física ocurre desde etapas tempranas de la vida y parece guardar una relación inversa a la presencia de obesidad principalmente en el género femenino (Spadano et al, 2005; Salbe et al, 2002). Algunos investigadores han documentado que las chicas, más que los varones, acusan un marcado incremento en el abandono de la actividad física y falta de adherencia, por efecto de la desigualdad de oportunidades y discriminación desde la etapa escolar. La inequidad está presente en las clases de educación física al promover deportes colectivos y competitivos que no satisfacen las preferencias de las mujeres hacia deportes individuales y estéticos; en la falta de figuras deportivas femeninas; en la presencia de Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 149 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión estereotipos femeninos no vinculados a la actividad física (promovidos por la misma familia) y en la poca disponibilidad de tiempo dedicado al ocio, entre otros factores (Álvaro, 1996; De León et al, en prensa; Gadbois & Bowker, 2007; Gallego & Estebaranz, 2005; Moreno et al, 2006). 4.4.2. Observaciones sobre el CR. El comportamiento del CR en los diferentes grupos de estudio es acorde con los resultados obtenidos en el GER relativo. Los mismos grupos que presentaron incrementos del GER/kg por efecto del ejercicio a intensidad 1 (S y FA) fueron quienes evidenciaron cambios en la TOG, expresada como una disminución del CR al final de esa actividad (Calles-Escandón et al, 1996; Toubro et al, 1998; Weyer et al, 1999; Wyatt et al, 1999; Zurlo et al, 1990). La tasa de descenso del CR en ambos grupos fue del 8% y 8.5% respectivamente. Por otra parte, se observó que los datos del CR en el resto de las participantes, especialmente en las ATL, mostraron una gran variabilidad. El CR puede estar influido por la composición de la dieta y el balance energético previo a la medición (Goris & Westerterp, 2000; Toubro et al, 1998). El exceso en el consumo de grasas no promueve la oxidación de grasas, mientras que el exceso en el consumo de hidratos de carbono estimula la oxidación de glucosa suprimiendo la oxidación de grasas (Ravussin & Bogardus, 2000; Ravussin & Swinburn, 1992). La falta de control de la dieta en la muestra de estudio, no permitió detectar alguna posible inestabilidad en el balance energético de los días previos a la medición. Debido a que existen Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 150 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión otros factores que pueden influir en el comportamiento del CR, como la edad, el género, el nivel de actividad física, los niveles de insulina y de ácidos grasos libres en plasma, la regulación adrenérgica, los niveles de las catecolaminas, leptina, adiponectina y ghrelin, así como la actividad de la lipasa (Lejeune et al, 2006; Loos et al, 2006; Loos et al, 2007; Sonko et al, 2005; Toubro et al, 1998; Venables et al, 2005), no fue posible establecer la probable causa de la diversidad detectada en el CR de las participantes. El CR basal más alto encontrado en las mujeres SO, evidencia una menor TOG comparado con el CR del resto de las participantes. Si bien este valor no llega a 1.0 y no refleja una neta lipogénesis, Marra et al (2004) reportan valores de 0.85 ± 0.052 como predictores de ganancia de peso en mujeres no obesas en un seguimiento a 6 años. Los valores del CR basal de las mujeres S, FA y algunas ATL fueron bajos en todo momento e incluso acusaron cierta cetogénesis, con cifras ligeramente por debajo de 0.70, sobre todo después del ejercicio. Es probable que la carga de trabajo administrada a las mujeres S y FA haya representado un esfuerzo de una intensidad tal que utilizaron las reservas de glucógeno y en consecuencia generaron mayor utilización de grasas al final del ejercicio (Yoshioka et al, 2000). También se observó un discreto descenso del CR en el grupo de las SO, posterior a la actividad, que no fue significativo. Habrá que considerar aquí lo que Bodganis et al (2008) y Toda et al (2002) concluyeron al respecto. Estos investigadores reportaron que el sustrato dominante durante un Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 151 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión ejercicio de 30 minutos al 40% del VO2máx fueron los carbohidratos y que esa intensidad no fue capaz de provocar una elevación de la TOG al finalizar el esfuerzo. Esto sugiere que la búsqueda de la intensidad y tipo de ejercicio que pueda elevar el GER y disminuir el CR en forma consistente, aún no ha concluido. Hasta aquí, nuestros datos son algo controvertidos sin que hayamos podido observar un patrón claro de modificación del GER y del CR en todos los grupos por efecto de la actividad física evaluada. Por esa razón procederemos a discutir los resultados correspondientes a los cambios del GER en función de la medición basal previa al ejercicio, aspecto que bajo nuestro conocimiento aún no ha sido abordado en la literatura científica sobre el tema. 4.4.3. Comparaciones lineales del GER y GER/kg en percentiles. Hemos registrado que el GER absoluto previo al ejercicio parece ser un buen predictor de la respuesta metabólica al esfuerzo. De manera que un metabolismo en reposo más elevado se acompaña de un GER absoluto más alto en respuesta al ejercicio a intensidad 1, independientemente de las características de IMC y nivel de actividad física. Este efecto es persistente aún después de ajustar los valores del GER por el PCT (GER/kg) y fue corroborado a partir de su distribución en canales percentilares para evidenciar mejor esta observación. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 152 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Discusión De esta manera, sedentarias, físicamente activas o atletas, con sobrepeso, obesidad o peso adecuado, responden al ejercicio elevando el GER en forma proporcional a su valor previo al esfuerzo. Esto puede resultar especialmente interesante cuando la pérdida de peso por dietas de restricción calórica, por la edad, el género, la raza, la predisposición genética o el nivel de actividad física, disminuye el metabolismo en reposo (GilliatWimberly et al, 2001; Hunter et al, 2001; Hunter et al, 2000b; Foster et al, 1999). En este caso el efecto metabólico de un ejercicio dado será menor a medida que el GER es más bajo. Además, la evidente asociación entre la respuesta del GER y la del CR al ejercicio, nos permite suponer que en la medida que el GER se encuentre disminuido, se encontrará más baja la TOG, lo que a su vez predispone a la ganancia de peso corporal, como ya se ha comentado ampliamente en otras partes de este documento. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 153 Capítulo 5. CONCLUSIONES Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Conclusiones 5.1. CONCLUSIONES. A la luz de los resultados encontrados en este trabajo, podemos concluir que el metabolismo energético en reposo y la tasa oxidación de grasas, expresados como GER y CR, guardan entre sí una estrecha relación. Su respuesta recíproca a un ejercicio físico de moderada intensidad en las mujeres estudiadas, está condicionada al nivel basal del GER previo al esfuerzo y no a las características de peso corporal, de actividad física o nivel de entrenamiento de las participantes. Por su parte, el incremento de la TOG ocurrido en forma análoga a la elevación del GER, supone importantes repercusiones en el control del peso corporal por la contribución del GER al balance energético, evidenciando el papel de la actividad física en la prevención y tratamiento del sobrepeso y la obesidad. La variabilidad interindividual del GER está determinada principalmente por las características de la composición corporal. Su valor absoluto basal es más alto en las mujeres con sobrepeso u obesidad, pero esa relación se invierte cuando el GER se expresa relativo al peso corporal total. Sin embargo, este parámetro antropométrico no parece explicar el CR, ni tampoco contribuye a las modificaciones en el GER y en la TOG inducidas por el ejercicio físico de moderada intensidad. El nivel de actividad física o acondicionamiento no parece diferenciar el comportamiento del GER ni del CR en su estado basal, ni condiciona la Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 155 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Conclusiones respuesta de ambos parámetros metabólicos, al ejercicio moderado. En este sentido, es posible considerar que un bajo nivel de rendimiento físico no deberá significar una desventaja en términos de efectividad de la actividad física en el control del peso corporal. La inconsistencia en el incremento del GER posterior a las dos cargas de trabajo en todas las participantes, está relacionada más a los niveles individuales del metabolismo en reposo, que a las características del ejercicio administrado. Por lo que el ejercicio físico de moderada intensidad si induce la elevación del GER en mujeres jóvenes, pero la magnitud de tal aumento solo depende del nivel inicial del metabolismo en reposo y no de la intensidad del ejercicio. Estas observaciones parecen explicar las diferentes respuestas del GER inducidas por la actividad física, que han sido reportadas en la literatura. Finalmente podemos afirmar, que el GER y el CR proporcionan suficiente evidencia de la eficiencia de la actividad física para inducir cambios metabólicos importantes en la prevención y control del peso corporal. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 156 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Conclusiones 5.2. APLICACIONES PRÁCTICAS. La medición instrumentada del GER y del CR permite identificar el estado actual del metabolismo de individuos, familias o grupos de población con problemas de sobrepeso u obesidad. Este primer paso, resulta indispensable para entender el funcionamiento de ambos parámetros y será la base para la creación de un menú individual de actividades físicas cuya adecuada combinación contribuya a la solución de esta patología. La administración de programas de actividad física efectivos en la prevención, tratamiento y control del sobrepeso y la obesidad tendrán que ser necesariamente individualizados y sustentados en las características fisiológicas metabólicas de cada persona. 5.3. PERSPECTIVAS DE FUTURO. Caracterizar los niveles basales del GER y el CR en otros grupos etarios de mujeres e incluir estudios en individuos del género masculino. Establecer el efecto de diferentes tipos y combinaciones de actividad física, especialmente en quienes presentan valores bajos de GER y TOG. Identificar cambios en el GER y el CR por la administración de actividad física a otras intensidades. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 157 Capítulo 6. REFERENCIAS Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Referencias Abernathy, R. P., Black, D. R. (1996). Healthy body weights: an alternative perspective. American Journal of Clinical Nutrition, 63 (Suppl.), 448S451S. Ainsworth, B. E., Haskell, W. L., Leon, A. S., Jacobs, D. R., Montoye, H., J., Sallis, J. F., et al. (1993). Compendium of physical activities: classification of energy costs of human physical activities. 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Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 212 ANEXOS Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Anexos ANEXO 1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE EDUCACIÓN FÍSICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE LABORATORIO DE FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO Efectos del Metabolismo en Reposo y Cociente Respiratorio en Mujeres Jóvenes A QUIEN CORRESPONDA: Yo ______________________________________ declaro libre y voluntariamente que acepto participar en un proyecto de investigación cuyo Objetivo es: “Comparar el efecto de la actividad física moderada, sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres”, que se realizará bajo la dirección de la M. C. Lidia Guillermina De León Fierro, profesora de tiempo completo de la Facultad de Educación Física y Ciencias del Deporte de la Universidad Autónoma de Chihuahua. Entiendo que se me solicitará lo siguiente: 1. Se determinará mi composición corporal por el método antropométrico, que consiste en la medición de la estatura de pie, peso corporal, 8 panículos adiposos, 10 circunferencias y 2 diámetros. 2. Deberé participar en una prueba de esfuerzo máxima en banda sinfin para determinar VO2 máx y a partir de ahí, calcular el 50% y el 65% del máximo. 3. Realizare un ejercicio físico en banda sinfìn por 30 minutos al 50% de mi VO2máx y otro de 30 minutos al 65% de mi VO2máx. 4. Se medirá mi metabolismo energético y el cociente respiratorio en reposo 15 minutos antes y 15 minutos después de realizar cada ejercicio submáximo en la banda. Todo esto en las fechas que me sean programadas. Los procedimientos mencionados incluyen posibles riesgos, tales como: 1. Incomodidad local durante el procedimiento de las mediciones antropométricas. 2. Modificación de la frecuencia cardiaca y/o de la presión arterial, taquicardia temporal, hipertensión arterial sistémica temporal, presencia de dolor anginoso, fibrilación auricular y/o ventricular, lesión articular y/o muscular durante la prueba de esfuerzo máxima y los ejercicios submáximos. Se me ha informado que tengo la libertad de retirarme de esta investigación en cualquier momento y que puedo solicitar mayor información acerca del estudio, si así lo deseo. Así mismo, doy mi consentimiento para que los datos emanados de esta investigación puedan ser publicados en medios de divulgación científica, solicitando completa confidencialidad acerca de mi identidad. DATOS DEL PARTICIPANTE DATOS DEL TESTIGO Nombre _________________________ Nombre _____________________________ Dirección ________________________ Dirección ____________________________ Teléfono _________________________ _____________________________ Teléfono ________________________________ FIRMA ____________________________________ FIRMA LABORATORIO DE FISIOLOGÍA DEL EJERCICIO, F.E.F.C.D., U.A.CH. Chihuahua, Chih., ______ de __________________ de ______. Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 214 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Anexos ANEXO 2. HISTORIA CLÍNICA FECHA: / / No. NOMBRE: DOMICILIO: TELEFONO: FECHA DE NACIMIENTO: LUGAR DE NACIMIENTO: ESCOLARIDAD: EDAD: GÉNERO: ESTATURA: PESO: IMC: GRADO: ANTECEDENTES FAMILIARES Contestar SI o NO según corresponda: Padre Vivo ____ Sano ____ Tabaquismo ____ Diabetes____ Tiroideas____ Reumatismo ____ Congénitos____ Madre Viva ____ Sana ____ Alcoholismo ____ Cardiopatías ____ Enf. Mentales ____ Tuberculosis ____ Alérgicos_____ Núm. de Hermanos ____ Sanos ____ Toxicomanías ____ Hipertensión ____ Obesidad ____ Convulsiones ____ Oncológicos ____ Parentesco ____________________________ Cronicidad ____________________ ANTECEDENTES PERSONALES NO PATOLOGICOS Contestar SI o NO según corresponda: Tabaquismo Alcohol ____ Tóxicos ____ ____ Tiempo ____ Frecuencia Tiempo ____ ____ Cantidad Cantidad Tipo ______ ______ ______ Antecedentes Ginecológicos y Obstétricos: Menarca _______ Ciclo _________ F.U.R. ____________ Día actual del ciclo ______ Trastornos Menstruales ___________________ Medicamentos (tipo y dosis) _______________________________________________ V.S.A. ____ Anticonceptivos ________Tiempo _________ Tipo __________________ Embarazos _______ F.U.P. ________________ Inmunizaciones: BCG ___ DPT ___ ____ Parotidits ____ Otras ____ Sabín ___ Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada Sarampión ___ Tétanos ___ Rubeóla 215 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Anexos ANTECEDENTES DEPORTIVOS Especifique: Deportes practicados anteriormente _________________________________________ Frecuencia y Duración de las sesiones _______________________________________ En Equipo _______ Por su cuenta ________ Con entrenador____ Ultima vez que realizó el ejercicio _______ Motivo de suspensión del ejercicio ________ ______________________ Lesiones causadas por el mismo ______________________ Deporte que practica ACTUALMENTE ______________ Veces por semana _______ Duración de cada sesión________ Tiempo que tiene de practicarlo ____________ ANTECEDENTES PERSONALES PATOLOGICOS Contestar SI o NO según corresponda: Enf. Infantiles ___ Enf. Congénitas ___ Sordera ___ Miopía ___ Dentales ___ Amigdalitis repetitivas ____ Bronquitis ___ Neumonías____ Sinusitis ____ Asma __ Otitis ___ Oculopatías ___ Migraña ___ Gastritis ____ Diarreas frecuentes ________ Parasitosis ____ Hemorroides ____ Hernias ____ Enf. Renales ____ Anemia ____ Diabetes ____ Hipertensión ____ Cardiopatías ____ Obesidad ____ Pérdida de peso ___ Enf. Tiroideas ____ Alergias ____ Operaciones ____ Transfusiones ____ Hospitalizaciones ___ Fracturas __ Luxaciones __ Esguinces ____ Traumatismos __ Pie de atleta ____ Pie plano ___ Hallux V.___ Convulsiones ____ Lipotimias ____ Otras ____________________________________________________ Especifique ____________________________________________ Tiempo _________ Tratamiento ___________________________________________________________ PADECIMIENTO ACTUAL Contestar SI o NO según corresponda: Miopía ___ Hipoacusia ___ Rinitis ___ Otitis ___ Caries ___ Migraña ___ Tos ___ Amigdalitis ___ Bronquitis ___ Asma ___ Gastritis ___ Parasitosis ___ Gastroenteritis __ Colitis ___ Cistitis ___ Nefropatía __ Cardiopatía ___ Hipertensión___ Esguince ___ Luxación ___ Desgarro Muscular ___ Dermatitis ___ Micosis ___ Pérdida de peso___ Hemorragias ___Cansancio excesivo ___ Otro __________________________________________________________________ Evolución ______________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Tratamiento ___________________________________________________________ Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 216 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Anexos EXPLORACION FISICA Signos Vitales en reposo (sentado) Frecuencia Cardiaca _____ Frecuencia Respiratoria _____ Presión Arterial ___________ CRANEO Y CARA ___________________________________________________________ __________________________________________________________________________ CUELLO ___________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ TORAX ____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ABDOMEN _________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ GENITALES ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ EXTREMIDADES SUPERIORES __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ EXTREMIDADES INFERIORES __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ COLUMNA VERTEBRAL ______________________________________________________ __________________________________________________________________________ OBSERVACIONES Y/O RECOMENDACIONES GENERALES EL SUJETO SE ENCUENTRA APTO NO APTO PARA REALIZAR EJERCICIO FISICO _______________________________________________ Nombre y Firma del Médico Responsable Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 217 Efecto de la actividad física moderada sobre el metabolismo y el cociente respiratorio en diferentes poblaciones de mujeres Anexos ANEXO 3. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE EDUCACION FISICA Y CIENCIAS DEL DEPORTE LABORATORIO DE FISIOLOGIA DEL EJERCICIO HOJA DE RECOGIDA DE DATOS DEL TEST MÁXIMO Nombre:____________________________________________ Fecha:_________________ Edad:______________ Peso:_____________ Estatura:__________ Género: _________ Signos Vitales en Reposo Nivel de actividad física _______ Frecuencia cardiaca __________ Frecuencia respiratoria ________ Presión Arterial ______________ Índice de masa corporal _______ Protocolo:______________________ 100% 95% ____ ____ Etapas Tiempo de Inicio carro metabólico: Tiempo final del carro metabólico: Porcentajes de la Frecuencia Cardiaca 90% 85% 80% 75% 70% 65% ____ ____ ____ ____ ____ ____ Tiempo Inclinación Min. % Velocidad Km/h Mill/h 60% ____ ____ ____ 55% ____ FC lat/min Pulsómetro Electro 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CR al final de la prueba __________ Recup Recup Recup 1’ 3’ 5’ Temperatura ambiental_______ Humedad relativa______ Tiempo total de esfuerzo _______ Observaciones______________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Equipo técnico: Carro metabólico__________________ Sujeto ____________________ Electrocardiógrafo________________________ Tapiz rodante________________________ Responsable de la prueba: ____________________________________________________ Observaciones Generales _____________________________________________________ __________________________________________________________________________ Departamento de Educación Física y Deportiva Universidad de Granada 218
