Efectos de un programa de actividad física sobre la velocidad de respuesta en la musculatura flexora y extensora de la rodilla en pacientes de alzheimer

Introducción

La reducida masa muscular que presentan las personas mayores conllevan importantes limitaciones funcionales y discapacidades que van asociadas al envejecimiento (Leenders, 2003). Su aparición es la causa principal de la reducción de la fuerza entre los 25 y los 80 años de edad (Mcardle et al., 2001). Si a ello le unimos la disminución de la masa corporal global, la reducción de actividad física y la aparición de patologías específicas asociadas a este sector de población y las frecuentes caídas que suelen presentar (Goodpaster et al., 2006; Forrest, et al., 2007; Sayer et al., 2008).
De todos los sistemas del organismo, el neuromuscular es uno de los que muestran diferencias relevantes entre los sujetos más hipocinéticos y los más físicamente activos. La musculatura que no se utiliza, se deteriorará más rápidamente con el paso del tiempo y, en edades avanzadas, mostrará peores condiciones funcionales (Buckwalter, 1997; González & Vaquero, 2002, Wilmore & Costill, 2004).
Además, debemos tener presente que la fuerza muscular de los miembros inferiores disminuye más rápidamente que en la que se encuentra en la porción superior del cuerpo (Janssen et al., 2000), sin deferencia de sexo (Janssen et al., 2000; Camiña et al., 2001). Esto constituye un problema añadido en aquellas personas mayores frágiles, al incrementar el riesgo de sufrir caídas en su vida diaria (Schrager et al., 2003). Estos cambios morfológicos y funcionales afectan a la calidad de vida de los sujetos, debido a una disminución de la capacidad contráctil del músculo (Hunter et al., 2004).
El proposito de nuestro estudio fue evaluar los efectos de un programa de actividad física en pacientes de Alzheimer, mediante la Tensiomiografía (TMG), el desplazamiento radial máximo del vientre muscular (Dm) y la velocidad de respuesta (Vrn) de la musculatura extensora (Vasto Lateral – VL, Vasto Medial – VM y Recto Femoral – RF) y flexora (Biceps Femoral – BF) de la articulación de la rodilla.

Material y Método

Muestra. Se evaluaron18 pacientes (12 mujeres y 6 hombres) con una edad media de 75,3 años (+/- 5,6), diagnosticados con la enfermedad de Alzheimer (grado leve o moderado). La muestra correspondía a un grupo de sujetos que participaron en un programa de intervención de actividad física de 3 meses de duración (5 días a la semana con un Total de 60 sesiones). Las tareas del programa, integran tareas encaminadas a desarrollar el equilibrio (24 sesiones), la coordinación (36 sesiones), la movilidad articular (24 sesiones), la eficiencia metabólica (24 sesiones) y el tono muscular (36 sesiones).
Los familiares de los pacientes y la directiva de la Asociación Azheimer Canarias, fueron informados de las características del estudio y firmaron en calidad de tutores el consentimiento escrito. Todos los participantes en el estudio siguieron rigurosamente los criterios propuestos en la Declaración de Helsinki para la investigación con seres humanos.
Procedimiento de medición. La TMG mide la respuesta muscular mediante un sensor de presión colocado sobre el vientre muscular del músculo seleccionado, asegurándonos de que se encontraba colocado perpendicularmente al vientre muscular, orientado en la dirección que tomaría durante su deformación (Valencic & Knez, 1997) y con la posición del segmento en semiflexión de aproximadamente 30º (Djordjevic et al., 2000, Simunic & Valencic et al., 2001, Gorelick & Brown, 2007). Para provocar la contracción (isométrica) se aplica una corriente eléctrica bipolar (100 mA), de un milisegundo de duración, a través de dos electrodos situados sobre el músculo, no afectando en ningún caso a los tendones de inserción (Knez & Valencic, 2000; Valencic, 2002; Simunic, 2003). Para evitar el fenómeno de activación post-tetánica cada estimulación era realizada con la suficiente pausa entre cada estimulo (Belic et al., 2000, Simunic, 2003, Rodríguez-Matoso, et al. 2010). La reproducibilidad del método y la validez del protocolo experimental que emplea la TMG han sido estudiadas en diferentes trabajos presentándose como una herramienta de alta precisión (Dahmane et al., 2000; Belic et al., 2000, Simunic & Valencic, 2001, Simunic, 2003, Krizaj, 2008; Tous-Fajardo et al., 2010; Rodríguez-Matoso et al., 2010).
De cada estimulación se obtiene información numérica sobre la magnitud de los desplazamientos radiales del músculo y del momento en que estos cambios morfológicos se producen (Valencic & Knez, 1997; Simunic, 2003). De todos los datos obtenidos nos centramos en el estudio de los parámetros de desplazamiento radial máximo del vientre muscular (Dm) y la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn).
El Desplazamiento máximo (Dm) viene dado por el desplazamiento radial del vientre muscular expresado en milímetros. Representa y evalúa el stiffness (rigidez) muscular, variando en cada sujeto y por cada grupo muscular en función de sus características morfofuncionales y de la forma en que esas estructuras han sido trabajadas mediante el entrenamiento. Valores bajos, respecto a los valores medios de los presentados en una población tipo, nos indican un elevado tono muscular y un exceso de rigidez, mientras que, valores mayores, indican una falta de tono muscular o un grado elevado de fatiga (Valencic et al., 2001; Dahmane et al., 2001, Hunter et al. 2006, Krizaj et al., 2008; Quiroga et al., 2009 y Rodríguez-Ruiz et al., 2009).

La Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) representa la relación entre la diferencia del desplazamiento radial entre el 10% y el 90% de Dm y el incremento del tiempo de contracción muscular  entre esos mismos valores (Eq.1). Valencic & Knez (1997) nos dicen que para poder comparar los valores obtenidos en musculos diferentes debemos normalizar este incremento de tiempo. La forma de conseguirlo es dividir la equación realizada anteriormente por el Dm de cada musculo (Eq. 2). Los autores no dicen que  es igual a 0,8 por Dm. Por tanto, la velocidad respuesta normalizada sería igual a 0,8 partido por el incremento de tiempo de contracción muscular entre el 10 y 90% de Dm (Eq. 3):

Eq. 1

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 15

Eq. 2.

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Eq. 3.

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Análisis Estadístico. Tras el análisis de normalidad (Shapiro-Wilk) se realizó una comparación de medias para muestras independientes para los datos de VL y BF de ambas piernas (post hoc de Bonferroni con nivel de significación de p?0.05). Para el tratamiento estadístico se utilizó el paquete SPSS-v17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

Resultados

Los datos obtenidos por los sujetos de nuestra muestra en los parámetros analizados con la TMG en la prueba post-intervención, manifiestan una variación respecto a los datos pre-intervención para Vrn y Dm en cada uno de los músculos analizados (Tabla 1):

Tabla 1: Media y desviación estandar de los resultados de Vrn y Dm para los músculos analizados en los pacientes de Alzheimer, en la prueba antes (Pre) y después (Post) de la intervención y la diferencia obtenida entre prueba (** p

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 15

Respecto al RF se observa que Vrn aumenta de forma significativa en ambas piernas (p<0,00), en cambio Dm tiende a aumentar en la pierna derecha y a disminuir en la izquierda después del programa de intervención de actividad física (Figura 1).

Figura 1: Box-Plot de los resultados de RF antes (Pre) y después (Post) del programa de actividad física en pacientes de alzheimer para Vrn (mm/s) y Dm (mm), tanto en pierna derecha como izquierda (p

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VL presenta el mismo comportamiento para Vrn como en Dm, tendiendo a aumentar en la pierna derecha y a disminuir en la pierna izquierda, después del programa de intervención de actividad física, si bien ambas diferencias no son estadísticamente significativas (Figura 2).

Figura 2: Box-Plot de los resultados de VL antes (Pre) y después (Post) del programa de actividad física en pacientes de alzheimer para Vrn (mm/s) y Dm (mm), tanto en pierna derecha como izquierda (p

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Por otro lado, VM presenta el mismo comportamiento para Vrn que en VL, tendiendo a aumentar en la pierna derecha y a disminuir en la pierna izquierda. Pero en cambio, en Dm tiende a aumentar en ambas piernas (Figura 3).

Figura 3: Box-Plot de los resultados de VM antes (Pre) y después (Post) del programa de actividad física en pacientes de alzheimer para Vrn (mm/s) y Dm (mm), tanto en pierna derecha como izquierda (p

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En BF se obtiene un aumento, estadísticamente significativo (p<0,00), en Vrn para ambas piernas, mientras que Dm se produce una ligera disminución en la pierna izquierda y un ligera aumento en la pierna derecha (Figura 4).

Figura 4: Box-Plot de los resultados de BF antes (Pre) y después (Post) del programa de actividad física en pacientes de alzheimer para Vrn (mm/s) y Dm (mm), tanto en pierna derecha como izquierda (p

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Discusión

Los datos reflejan una aumento de Vrn en RF (p<0,00) y BF (p<0,00) y, un mantenimiento en VL y VM, mientras que los valores de Dm tienden a mantenerse o modificarse levemente, tras la realización del programa de intervención de actividad física que engloba ejercicios para la mejora del equilibrio (24 sesiones), la coordinación (36 sesiones), la movilidad articular (24 sesiones), la eficiencia metabólica (24 sesiones) y el tono muscular (36 sesiones).
Existe un consenso generalizado en aceptar que la capacidad de realizar movimientos veloces (fuerza dinámica) declina más rápidamente con la edad que la capacidad de mantener el equilibrio estático o fuerza estática (Izquierdo et al., 1999; Lanza et al., 2003; Skelton et al., 1994; Valour et al., 2003; Hwang et al., 2006). También es aceptado que alteraciones en la velocidad de desplazamiento conlleva el riesgo de caídas en personas mayores (Melzer et al., 2004; Holbein et al., 2007; Maciaszek, 2010).

La mejora de Vrn en RF (p<0,00) y BF (p<0,00) y, un mantenimiento en VL y VM, manifiesta una adaptación positiva, de los sujetos de nuestra muestra, al proceso de entrenamiento al que fueron sometidos. Estos datos coinciden con los aportados en la revisión realizada por Hazell et al. (2007) sobre el efecto que tienen la aplicación de programas de entrenamiento de fuerza a personas mayores. En ella se señala que los protocolos que incluyen ejercicios de potencia logran una mejor predisposición de la persona a las actividades de la vida diaria (caminar, subir escaleras, levantarse desde la posición de sentado, etc…), respecto a entrenamientos que se centren en la realización de ejercicios de resistencia y de la mejora de la fuerza general. Estos últimos, aunque mejoran la condición física de la persona mayor, no son tan efectivos para las acciones dinámicas que compromentan el desplazamiento y el equilibrio dinámico.
Uno de los aspectos más interesantes que hemos encontrado al analizar los cambios motivados por un programa de intervención que incluye, no sólo elementos condicionales sino también ejercicios de coordinación y equilibrio. Si tenemos presente que RF y BF son músculos antagonistas entre sí entenderemos mejor su papel fundamental en el equilibrio de la persona mayor (Asaka & Wang, 2008), y, por tanto, condicionan la eficacia de la marcha. Se puede observar que entre los sujetos de nuetra muestra es justamente estos dos músculos los que obtienen mayores transformaciones al final del protocolo de intervención. Esto nos lleva a pensar que las tareas aplicadas al grupo experimental conllevan, al final del proceso, una mejora en la estabilización del cuerpo y especialmente de la cadera que lleva a favorecer la marcha y, en general, la autonomía para la realización de las actividades de la vida diária. Por otro lado, podríamos entender que la mejora sea especialmente evidente en esta musculatura, debido a que RF y BF se vé menos comprometida que la de VL y VM durante los procesos degenerativos propios del envejecimiento (Scelsi et al., 1980; Grimby et al., 1982; Lidboe et al., 1982, LeBlanc et al., 1995 y Akima et al., 2000).
Estos cambios morfológicos y funcionales afectan a la calidad de vida de los sujeto. Una disminución de la capacidad contráctil del músculo, la pérdida de fuerza y el descenso de la potencia y resistencia muscular, traen consigo problemas que afectan a la forma de afrontar la vida diaria (Hunter et al., 2004). Por tanto, la ganancia obtenida en Vrn por los sujetos de nuestra muestra en BF y RF, y, un mantenimiento en VL y VM, manifiestan una mejora en la calidad de respuesta muscular que les ayudaran a vivir con autonomía e independencia.
En relación al Dm, se observa un mantenimiento del máximo desplazamiento radial de la musculatura o stiffness con una tendencia a aumentar ligeramente, mostrando una adaptación de casi todos los músculos evaluados al programa de actividad física. Si bien valores bajos de Dm, respecto a los valores medios de los presentados en una población tipo, nos indican un elevado tono muscular y un exceso de rigidez en las estructuras del músculo y, por otro lado, valores elevados indican una falta de tono muscular o la aparición de fatiga (Valencic et al., 2001; Dahmane et al., 2001 y Krizaj et al., 2008). No obstante, siempre debemos tener presente la sarcopenia característica entre los sujetos de las poblaciones de edad avanzada (Doherthy, 2003). Aquellos músculos que presentan una importante pérdida de su masa muscular condicionan la magnitud de su deformación radial cuando es estimulado.

En nuestro caso, personas mayores con una edad media de 75,3 años (+/- 5,6), no podemos mantener este mismo criterio ya que las características morfológicas de la musculatura se ven alteradas por la disminución de elementos contráctiles (Young et al., 1984, Larsson et al., 1996 y Trappe et al., 2004), la reducción del número total de fibras musculares (Kamel, 2003) y la disminución del tamaño de las fibras musculares tipo II o de contracción rápida (Scelsi etal., 1980; Grimby et al., 1982; Lidboe et al., 1982, LeBlanc et al., 1995 y Akima et al., 2000), por una pérdida de unidades motoras (Stolberg & Fawcett, 1982 y Antonutto et al., 1999) y, por tanto, de tono muscular (Pisot et al., 2008).

Conclusiones

Los datos reflejan una aumento de Vrn en RF (p<0,00) y BF (p<0,00) y, un mantenimiento en VL y VM, mientras que los valores de Dm tienden a mantenerse o modificarse levemente, tras la realización del programa de intervención de actividad física de tres meses de duración y que compromete al sistema neuromuscular de la musculatura extensora y flexora de la rodilla.
Por último, la TMG se muestra como una herramienta útil para evaluar la eficacia funcional de la musculatura flexora y extensora de la rodilla mediante la evaluación de la Velocidad de respuesta normalizada (Vrn) y el desplazamiento radial del vientre muscular (Dm) en sujetos de edad avanzada y que se muestran como indicadores eficaces de la pérdida de calidad en los movimientos dinámicos y, por tanto, de autonomía e independencia de las personas mayores.

Agradecimiento

A todos los sujetos que intervinieron en el estudio, a sus familiares y a la Asociación Alzheimer Canarias.