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La droga del entrenamiento

El ejercicio es bueno para ti. Eso no es ninguna novedad: Las personas que hacen ejercicio tienden a tener vidas más largas y saludables. Pero, hasta hace poco, los investigadores sólo habían contabilizado sus beneficios en pequeñas porciones: El ejercicio reduce el colesterol y la presión arterial, y evita que se engorde. Ahora está claro que esas porciones conocidas no suman el pastel completo.

«Cuando la gente suma esos efectos, sólo representan la mitad del beneficio», dice Michael Joyner, fisiólogo del ejercicio en la Clínica Mayo de Rochester, Minnesota. «Entonces, ¿qué está contribuyendo a la materia oscura biomédica?»

Para resolver ese misterio, los investigadores están profundizando en los mecanismos que subyacen a los beneficios de la actividad física. Están descubriendo que el ejercicio es potente y de gran alcance, ya que no sólo afecta a los músculos y al sistema cardiovascular, sino a casi todas las partes del cuerpo, desde el sistema inmunitario hasta el cerebro y los sistemas energéticos de las células individuales. Y a medida que los científicos comprenden con mayor precisión qué palancas acciona el ejercicio para mejorar nuestra salud, los médicos están a punto de poder cambiar su práctica. El objetivo es pensar en el ejercicio como una medicina, una terapia que pueden prescribir en dosis específicas para necesidades concretas.

«Es como tu propia medicina regenerativa personal», dice Joyner.

Ganancias cerebrales

Los científicos saben desde hace tiempo que algunos de los beneficios del ejercicio son una simple cuestión de fontanería. El ejercicio hace que los vasos sanguíneos sean más grandes y los mantiene funcionando sin problemas, lo que hace que sea menos probable que se obstruyan y causen un ataque al corazón o un derrame cerebral. Hay indicios de que esto también puede significar un mayor flujo de sangre al cerebro, lo que podría ayudar a prevenir el deterioro cognitivo. Por ejemplo, los estudios han relacionado el ejercicio con un menor riesgo de Alzheimer.

Ahora los investigadores están estableciendo una conexión más explícita entre el ejercicio y la salud del cerebro. Están descubriendo que todo el beneficio del ejercicio no proviene del mero movimiento físico, sino de la aptitud física real, la salud cardiovascular del cuerpo. Un estudio a largo plazo de reclutas militares noruegos, por ejemplo, descubrió que su aptitud aeróbica a los 18 años era altamente predictiva de su riesgo de demencia en la vejez. Y las mujeres suecas que tenían una gran aptitud física en la mediana edad tenían un riesgo ocho veces menor de demencia en los siguientes 44 años que las mujeres que solo tenían una aptitud física moderada, informaron los investigadores en 2018 en Neurology.

Otro estudio reciente, dirigido por K. Sreekumaran Nair, endocrinólogo de la Clínica Mayo, encontró que después de solo 12 semanas de un régimen de ejercicio de alta intensidad, los cerebros de los participantes mostraron una mayor captación de glucosa y una mayor actividad metabólica, en particular en las regiones que suelen mostrar deterioro en la enfermedad de Alzheimer. Se descubrió que el ejercicio de alta intensidad tiene un efecto similar en las partes del cerebro más afectadas por la enfermedad de Parkinson, en una investigación dirigida por Marcas Bamman, un fisiólogo del ejercicio en la Universidad de Alabama en Birmingham.

Beneficios de la fuerza muscular

El ejercicio no sólo aumenta el tamaño de los vasos sanguíneos, sino también de los músculos. Esto beneficia a la salud de varias maneras, desde la minimización del riesgo de diabetes hasta la mejora de la respuesta inmune del cuerpo a enfermedades como el cáncer.

El músculo es el mayor consumidor de toda la glucosa que inunda el torrente sanguíneo después de una comida. Más músculo significa una eliminación más rápida de esta oleada de glucosa, dice Bamman – y por lo tanto, una menor exposición a los daños causados por la elevación del azúcar en la sangre, un grave problema de salud para las personas propensas a la diabetes.

Graph shows relative risk of death on the Y axis and a measure of exercise level on the X axis. Mortality risk drops considerably with even the minimum amount of recommended exercise, and continues to drop further up until three times the recommended minimum.

Sólo hacer la cantidad mínima recomendada de ejercicio (7,5 horas metabólicas equivalentes (MET) a la semana) reduce el riesgo de mortalidad en un 20 por ciento en comparación con no hacer ningún ejercicio. Hacer un poco más de ese mínimo sigue reduciendo el riesgo, pero esos beneficios disminuyen después de triplicar el mínimo recomendado. (MET es la relación entre la tasa metabólica de trabajo de una persona y su tasa metabólica en reposo, 1 MET es la tasa de gasto energético en reposo, se considera que caminar a 3 o 4 millas por hora requiere 4 METs.)

Los aspectos de construcción muscular del ejercicio también ayudan a revertir un cambio clave asociado con el envejecimiento: una disminución en la función de las mitocondrias, los generadores de energía de nuestras células. Este declive, que a menudo se observa en individuos sedentarios, puede dejar a las mitocondrias incapaces de quemar completamente el combustible celular y eso puede llevar a las células a generar más oxidantes, las moléculas reactivas ricas en oxígeno que dañan las proteínas y el ADN.

Los músculos están repletos de mitocondrias y el ejercicio puede ayudar a evitar este daño oxidativo. Los estudios de Nair muestran que el ejercicio aeróbico, solo o en combinación con el entrenamiento de fuerza, mejora la función mitocondrial de las personas, reduce la producción de oxidantes y previene el daño oxidativo. El ejercicio aeróbico de alta intensidad también anima a las mitocondrias a producir más proteínas que utilizan para quemar combustible.

«Si han pasado 48 horas desde que hizo ejercicio, es hora de volver a hacerlo»

Jill Barnes

El músculo tiene otra función importante: Sus abundantes proteínas sirven como reservas de aminoácidos para el resto del cuerpo. Normalmente, cuando otros sistemas orgánicos necesitan aminoácidos, dice Bamman, «éstos se extraen del músculo». Eso es especialmente importante cuando alguien está enfermo porque el sistema inmunitario necesita muchos aminoácidos para fabricar los anticuerpos que combaten las infecciones.

Sin embargo, el mayor beneficio de desarrollar músculo puede provenir de las moléculas de señalización que bombea a la sangre. Bente Klarlund Pedersen, fisióloga del ejercicio de la Universidad de Copenhague, identificó la más estudiada de estas moléculas de señalización en el año 2000, y más tarde acuñó un término para ellas: mioquinas. Desde entonces, ella y otros investigadores han encontrado cientos más, muchas de las cuales se activan con el ejercicio. Estas moléculas, que se liberan en respuesta al esfuerzo muscular, ayudan a regular el crecimiento muscular, el metabolismo de los nutrientes, la inflamación y una serie de otros procesos. «Creo que para la mayoría de la gente es difícil entender por qué el trabajo muscular puede influir en mi hígado o ser bueno para mi cerebro o mis huesos», dice. Las mioquinas sirven de enlace entre la actividad muscular y estos otros órganos.

Una de las mioquinas más importantes en esta interrelación es la interleucina-6. Liberada en respuesta al esfuerzo muscular, la IL-6 tiene varios efectos, entre ellos la supresión del hambre y el aumento de la respuesta del sistema inmunitario al cáncer. Otra molécula de señalización, la catepsina B, desencadena cambios beneficiosos en el cerebro, incluida la producción de nuevas células cerebrales. Otras moléculas de señalización pueden ayudar a moderar la depresión.

Extirpación de la inflamación

El ejercicio, por supuesto, también ayuda a mantenerse más delgado – y especialmente, previene la acumulación de grasa abdominal, un tipo particularmente dañino. Una de las razones por las que la grasa abdominal es tan perjudicial es su asociación con la inflamación. «Si sacamos la grasa visceral y la estudiamos en el laboratorio, vemos que la grasa visceral está más inflamada que la subcutánea», dice Pedersen. «Esta inflamación se derramará en la sangre, causando una inflamación sistémica crónica».

La inflamación crónica, sugiere Pedersen en la Annual Review of Physiology 2019, puede ser la razón subyacente por la que la inactividad contribuye a tantas enfermedades diferentes. «Sabemos que ser físicamente inactivo aumenta el riesgo de aproximadamente 35 enfermedades o trastornos diferentes», dice. «Y si se padece una de estas enfermedades -digamos que se tiene diabetes de tipo 2- se aumenta el riesgo de otras, como el cáncer o las enfermedades cardíacas. Si lo unimos todo, una característica de todas estas enfermedades es la inactividad física, y la otra es la inflamación crónica».

A drawing shows that lack of exercise leads to more abdominal fat, which leads to chronic inflammation that meddles with immune system cells, brain cells and glucose uptake by muscle cells. This in turn, can lead to ills including Alzheimer's, cardiovascular diseases and diabetes.

Incluso unas pocas semanas de inactividad pueden hacer que se acumule grasa en el abdomen, lo que estimula la inflamación crónica en todo el cuerpo. Esta inflamación contribuye a una serie de dolencias, como la diabetes de tipo 2, las enfermedades cardiovasculares y la enfermedad de Alzheimer.

Hace aproximadamente una década, Pedersen llevó a cabo un experimento en el que hizo que hombres jóvenes sanos redujeran su número de pasos diarios de unos 10.000 a sólo 1.500. En dos semanas, los hombres mostraron un aumento del 7 por ciento en la masa de grasa abdominal. Junto con este cambio, los hombres mostraron indicios de una menor sensibilidad a la insulina, un cambio que también se observa en la diabetes de tipo 2.

La interleucina 6 parece estar en el centro del efecto del ejercicio sobre la grasa visceral y la inflamación. En un experimento reciente, Pedersen y sus colegas sometieron a 27 voluntarios con barriga a un programa de 12 semanas de ejercicio en bicicleta, mientras que otros 26 voluntarios permanecieron inactivos. La mitad de los participantes de cada grupo también recibieron un fármaco que bloquea la acción de la IL-6. Al final de las 12 semanas, los ejercitantes habían perdido grasa abdominal, como se esperaba, pero sólo si no habían recibido el bloqueador de la IL-6. (Curiosamente, la IL-6 suele considerarse una molécula proinflamatoria, porque es más abundante en las personas obesas con inflamación sistémica. Pero Pedersen tiene pruebas de que, en estas personas, la IL-6 elevada es un efecto, no una causa, de la inflamación.)

Recetas para el movimiento

A medida que los investigadores van descubriendo más detalles sobre los beneficios de la actividad física para la salud, se acerca rápidamente el momento en que el ejercicio no se convierta simplemente en «algo bueno que hacer», sino en un medicamento por derecho propio, al igual que los fármacos. Varios estudios ya apuntan en esta dirección. Por ejemplo, Pedersen y su equipo descubrieron que más de la mitad de los 64 adultos con diabetes de tipo 2 pudieron dejar de tomar la medicación para reducir su nivel de azúcar en sangre en el plazo de un año tras iniciar un programa de ejercicio regular. Y un estudio de más de 300 ensayos controlados aleatorios descubrió que el ejercicio era tan eficaz como los fármacos para las personas con riesgo de padecer enfermedades cardíacas y diabetes, y era más eficaz que los fármacos para la rehabilitación después de un accidente cerebrovascular.

Pero si el ejercicio va a convertirse realmente en un medicamento como cualquier otro, los médicos tendrán que aprender cuánto prescribir para maximizar sus beneficios. «Decir simplemente ‘haz actividad física’ es como decir a la gente ‘come mejor’; no nos dice lo que deberíamos hacer», afirma Kirk Erickson, psicólogo especialista en ejercicio físico de la Universidad de Pittsburgh. Pero elaborar recomendaciones de dosificación más precisas es difícil, porque hay muchas formas de hacer ejercicio, que varían en duración, intensidad, frecuencia y tipo. (Adaptarse a los riesgos individuales de enfermedad -diciéndole a una persona que haga X porque corre el riesgo de padecer diabetes, y a otra que haga Y por sus antecedentes familiares de demencia- es un objetivo aún más lejano.)

Los investigadores todavía están trabajando en lo que importa en este complejo ámbito. Los ejercicios que implican a más grupos musculares generan más IL-6, por lo que los ejercicios de cuerpo entero, como correr, tienen un mayor efecto antiinflamatorio que los ejercicios dirigidos a unos pocos grupos musculares, dice Pedersen. Y los beneficios desaparecen en un par de días, lo que sugiere que es importante hacer ejercicio con frecuencia. «Si han pasado 48 horas desde que se hizo ejercicio, es hora de volver a hacerlo», dice Jill Barnes, fisióloga del ejercicio en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Una serie de próximos ensayos aleatorios podría aportar pronto más certeza a la cuestión de la dosis. En uno de los más grandes, en el que participa Bamman en la Universidad de Alabama, casi 2.000 voluntarios realizarán 12 semanas de ejercicio de resistencia, 12 semanas de entrenamiento con pesas o ningún programa de ejercicio. Los investigadores medirán la actividad de los genes, la señalización molecular y otros cambios en el organismo, lo que podría permitirles determinar con exactitud el efecto de estas dos modalidades de ejercicio. Como el estudio es tan amplio, los investigadores también deberían poder explorar por qué algunas personas responden con más fuerza que otras a la misma dosis de ejercicio.

Otro gran estudio en el que participa Bamman, financiado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, pretende comparar los genes activados por el ejercicio moderado con los activados por el ejercicio de alta intensidad en voluntarios jóvenes y sanos.

Erickson está tratando de analizar los detalles con un estudio que evaluará el efecto del volumen de ejercicio en el envejecimiento del cerebro. Los investigadores medirán la inflamación, las moléculas de señalización, la composición corporal y otros marcadores, así como la agudeza mental, en más de 600 voluntarios de entre 65 y 80 años, antes y después de un año de ejercicio. Algunos de los voluntarios harán 150 minutos semanales de ejercicio moderado supervisado, otros harán 225 minutos semanales, mientras que un tercer grupo hará en cambio estiramientos ligeros.

Por supuesto, incluso después de los resultados de estos y otros ensayos que se realizarán próximamente, la cantidad «correcta» de ejercicio para una persona en particular probablemente dependerá de sus circunstancias individuales. «Para alguien con diabetes que quiere mejorar el control del azúcar en sangre, incluso 10 minutos es probablemente genial», dice Barnes. «Pero para el riesgo cardiovascular o la salud del cerebro, puede ser diferente»

Bamman está de acuerdo. «No hay un solo sistema de órganos en el cuerpo que no se vea afectado por el ejercicio», dice. «Parte de la razón por la que el efecto del ejercicio es tan consistente y tan robusto es que no hay una sola vía molecular – va a ser una combinación de todas estas cosas. Así que al final de todos estos ensayos, vamos a mirar hacia atrás y enumerar no sólo uno o dos mecanismos, sino varios de ellos. Al final va a ser una respuesta complicada»

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