cap01

LA CARDIOLOGIA DEL EJERCICIOEN LA PRACTICA MEDICA

Jorge Sanagua y Guillermo Acosta

Facultad de Ciencias de la Salud.Universidad Nacional de Catamarca,

Argentina E-mail:[email protected]

CAPITULO 1

l concepto de la fisiologa del ejercicio estrelacionado con el estudio de las

modificaciones de las estructuras y funcionescorporales cuando se exponen al estrs agudo ocrnico de la actividad fsica. La fisiologa del deporteaplica el concepto de fisiologa del ejercicio alentrenamiento de un atleta y la mejora de sucapacidad fsica, y la cardiologa del ejercicio estudialos aspectos cardiolgicos y las enfermedadescardacas relacionada con la actividad fsica y eldeporte.

Es por esta razn que la cardiologa delejercicio est ntimamente relacionada a lacardiologa clnica, y en particular al diagnsticodiferencial entre las modificaciones cardiovascularesal ejercicio y las enfermedades cardacas.

Esta rea de la medicina comenz adesarrollarse en 1899, con el primer trabajopublicado por el mdico sueco Henschen(1), queestimulado por los Primeros Juegos Olmpicos de laera Moderna en Grecia en 1896. Estudi el tamaocardaco a travs de la percusin en un grupo deesquiadores de cross-country, y concluy que elesquiar produce un agrandamiento del corazn y

E

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que esta modificacin le permite realizar mayortrabajo que lo normal; por lo tanto, es unagrandamiento fisiolgico debido a la actividadfsica, o sea el corazn de atleta. Sin duda queeste investigador puso la piedra fundamental deldesarrollo posterior de esta entidad fisiolgica. Y laescuela europea fue la que ms desarroll esta reade investigacin, con los laboratorios de fisiologadel ejercicio de Alemania, Italia, Francia, y mstardamente con el desarrollo de los centros deinvestigacin de Norte Amrica.

Con el advenimiento de la radiografa y delelectrocardiograma en el siglo pasado, se avanzen el conocimiento de las adaptaciones cardacas al entrenamiento, pero fue con la aparicin de laecocardiografa monodimensional, en la dcada del70, que se produjo un nuevo e importante impulsoen esta rea de investigacin, pero limitando losdatos a la cavidad ventricular izquierda. Laintroduccin posterior de nuevas tcnicas como laecocardiografa bidimensional y la resonanciamagntica demostr un agrandamiento de todaslas cavidades cardacas y de los grandes vasos, conel propsito de aumentar el gasto cardaco duranteel esfuerzo fsico para entregarlo al sistemamsculo-esqueltico, vido de oxgeno y nutrientes.

El ventriculo izquierdo muestra un aumentode todas las dimensiones internas acompaado deun incremento paralelo del espesor de la pared,para disminuir el estrs de la misma (Ley deLaplace). El consiguiente aumento del volumen seacompaa proporcionalmente con un incrementode la masa miocardica (hipertrofia apropiada) y elndice masa/volumen permanece invariable. Estoconfigura un cuadro de hipertrofia excntrica,

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Cardiologa del Ejercicio

caracterizada por incremento en serie de lossarcmeros. La cavidad ventricular tiende a asumiruna forma mas globulosa que en teora parece seruna situacin mas econmica del trabajo cardaco.

La modificacin de la geometra ventricularizquierda en funcin del trabajo efectuado por elcorazn es un concepto derivado de la fisiologacomparada (2,3). Una forma globulosa es propiade una circulacin sangunea de baja resistencia,tpica de los animales anfibios, en la cual un modestoacortamiento circunferencial moviliza un altovolumen de sangre. Una forma de cono es propiade una circulacin sangunea de alta resistencia,tpica del corazn de la jirafa, adaptada a unasobrecarga presrica y permitiendo tolerar unapresin intracavitaria elevada. En el hombre, elcorazn tiene la forma de un cono truncado queresulta de una adaptacin de las dos formasanteriores.

Fig.1 Representacin esquemtica de los tres principalesmodelos de conformacin del ventrculo izquierdo enrelacin a la carga hemodinmica.A: forma globulosa. Circulacin sangunea de bajaresistenciaB: forma de cono. Circulacin sangunea de altaresistenciaC: forma de cono truncado. Circulacin sangunea delhombre -Pgina 5-

La cardiologa del ejercicio en la prctica mdica

Por analoga, el ventrculo izquierdo tiende aasumir una forma ms esferoidal en el atletaaerbico y/o dinmico, en el cual el corazn trabajaprincipalmente con aumento de volumen yviceversa, tiende a asumir una forma ms cnica yalargada en el atleta isomtrico y/o esttico.

Esta observacin sirvi de fundamento a lahiptesis de Morganroth y co l(4), que utilizando laecocardiografa monodimensional, fue el primeroen describir dos modelos diferentes de adaptacindel ventrculo izquierdo al entrenamiento. Elprimero, con hipertrofia excntrica (incremento dela dimensin diastlica del ventriculo izquierdo sinaumento del espesor parietal), caracterstico de lossujetos practicantes de los deportes aerbicos y/odinmicos (corredor de fondo). El segundo, conhipertrofia concntrica (engrosamiento del septumy de la pared posterior del VI), caracterstico de lossujetos practicantes de deportes estticos o defuerza (lanzadores de pesos y luchadores) .

Esta hiptesis no ha recibido un consensounnime por los investigadores. Algunos negaronsu validez, sosteniendo que existe un nico modelode adaptacin del ventrculo izquierdo, caracterizadopor una hipertrofia proporcionada a las estructurascorporales del sujeto y a la intensidad delentrenamiento, pero no a su tipo (5,6,7). Ladistribucin de la hipertrofia sera unimodal, conincremento de la masa ventricular izquierda mayoren el atleta dinmico y menor el atleta isomtrico,en contraste con la distribucin de la hipertrofabimodal propuesta por Mongaroth (5,8).

Esta controversia puede haber sido causadapor la forma en que las variables ecocardiogrficasfueran normalizadas o escaladas por las diferentes

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estructuras corporales, superficie corporal (SC),peso magro, etc., ya que estas variables estnfuertemente influenciadas por el tamao corporal(9,10).

Tradicionalmente, las estructuras cardacasfueron escaladas va radio/estndar (RE) y/x; porejemplo, el ndice de masa ventricular izquierda(MVI) es igual a MVI/superficie corporal, lo cual seasume una relacin linear constante entre el origeny la media. El escalamiento RE ha sido criticado porTanner (11), porque un gran numero de variablesfisiolgicas se relaciona con las estructurascorporales de una forma logartmica linear siguiendola ecuacin general alomtrica: y=a.ECb .e. Dondeb es el componente escalar, que por una simplerelacin linear implicada en la ecuacin RE (y=a.EC).El escalamiento alomtrico (EA) asume una relacinno linear usando la ecuacin y=a.ECb .e. Estoproduce una potencia de la funcin radio= y/xb. (porejemplo MVI/SCb). Segn la teora dimensional, elEA es el medio ms apropiado para corregir lasestructuras cardacas por variables antropomtricas(12). En una publicacin reciente, en nuestro grupode trabajo, utilizando esta nueva metodologa,observamos que no hay evidencias de hipertrofaconcntrica del VI en atletas isomtricos, luego decorregir las variables ecocardiogrficas por el pesomagro escalado alomtricamente (13).

La adaptacin cardiaca, y en particular delventrculo izquierdo al tipo de entrenamiento, noha sido aclarada del todo. Fagard (14), estudiandociclistas vs corredores de fondo con capacidadfuncional semejantes (VO2 Mx), ha observadoespesores parietales mayores en los ciclistas,concluyendo que esto es causado por un rgimen

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presrico muy elevado por el ejercicio esttico delbrazo sobre el manubrio y el ejercicio dinmicoefectuado por las piernas. Este tipo de adaptacintambin fue observado en los canostas por Pelliccia(15). En nuestro grupo de trabajo, por el contrario,estudiando una poblacin de ms de 400 atletasde alto rendimiento, observamos las mayoreshipertrofias en un futbolista y un volleybolista, conun gesto deportivo diferentes a los ciclistas ycanostas (16).

Esta controversia puede ser solo aparente yla respuesta morfo-funcional del ventrculo izquierdoal entrenamiento se distribuira segn una curvaGaussiana. En un extremo se colocan los atletascon actividad deportiva puramente dinmicos(corredores de fondo), con dilatacin de la cavidadventricular y el consiguiente aumento de la masamiocrdica, y por el otro lado los atletas dedisciplinas puramente estticas (levantadores depesas), con modesto aumento de la masamiocrdica y escasa o nula variacin de lasdimensiones internas. Entre estos dos extremos sedistribuye una serie de cuadros intermedios en laque intervienen factores hereditarios y adquiridos(edad de inicio de la prctica deportiva, duracin eintensidad del entrenamiento) (17).

Estas modificaciones estructurales delventrculo izquierdo se acompaan de ndices defuncin ventricular sistlicos normales (la fraccinde acortamiento, la velocidad de acortamientocircunferencial y la fraccin de eyeccin) (5,6,9,18).La funcin diastlica se caracteriza en los atletasdinmicos o aerbicos por un comportamientosupernormal de la distole, caracterizado por unamplio volumen de lleno protodiastlico y poco

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llenado durante la sstole atrial en condiciones dereposo (19). Tal comportamiento, observadotambin durante el ejercicio dinmico, ha sidoatribuido a una mejora de la distensibilidadmiocrdica. Fig.2

Fig.2Futbolista de 18 aos. En presencia de bradicardia de45 latidos/minuto, en el doppler pulsado se observa unaclara prevalencia de la onda E sobre la onda A.

Desde un punto de vista experimental, enratas entrenadas de manera dinmica o aerbica,la mejora de la compliance ventricular ha sidorelacionada a un aumento del Ca++ del retculosarcoplasmtico (20).

La funcin ventricular izquierda es normal enlos atletas con hipertrofa extrema y confirma queel aumento de la masa miocrdica del coraznentrenado es de naturaleza fisiolgica, caracterizadopor un estado contrctil aumentado, en que lamxima velocidad de la hidrlisis del ATP por parte

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de la miosina y la mxima velocidad de acortamientomuscular son normales o elevadas, a diferencia dela hipertrofia patolgica, en cual la funcinventricular descripta resulta deprimida.

El progreso de la biologa molecular hapermitido comprender las modificacionesbioqumicas y ultra-estructurales de la gnesis dela hipertrofia miocrdica por estimulo mecnico(sobrecarga de presin y/o volumen) y/o estmulosneuroendocrinos, aunque el estmulo inicial para elaumento fisiolgico de la masa miocrdica del atletasigue en controversia (14).

Todos estos avances en el conocimiento delcorazn de atleta han sido de considerable valorpara el cardilogo clnico, demostrando que laadaptacin fisiolgica cardiaca produce un radiomasa/volumen constante. Lo contrario ocurre en lamiocardiopata hipertrfica patolgica, en la cual lasobrecarga de volumen produce un radio masa/volumen excediendo la unidad (hipertrofiainadecuada).

La bradicardia del atleta es un hallazgo comnen los deportistas entrenados y est relacionada aun volumen sistlico aumentado (21). El origen dela misma permanece todava en controversia.Inicialmente fue atribuida a un aumento del tonovagal o vagotona, con tono simptico normal odisminudo. Badeer (22) propone posteriormentela hiptesis de hipertono vagal relativo, y labradicardia sera debida a una marcada reduccindel tono simptico, con escasa o nula variacin deltono vagal.

Utilizando el anlisis de la variabilidad R-R,Furlan(23) sugiere un aumento conjunto del tonosimptico y vagal, con predominio de este ltimo.

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Otro autor(24), usando la misma metodologa,observ en los atletas entrenados un aumento deltono vagal y un tono simptico normal.

La bradicardia, asociada a una reduccin enel estrs de la pared (Ley de Laplace), produce unadisminucin del consumo de O2 del miocrdico ylleva a un alto desempeo cardiovascular. Demanera diferente, las enfermedades cardacas seacompaan de taquicardia y aumento del estrsde la pared, produciendo un aumento del consumode O2 del miocardio que no siempre escontrabalanceado con un incremento de la ofertade O2 y del flujo coronario, disminuyendo eldesempeo cardiovascular.

Ha sido demostrado tambin que el altodesempeo cardiovascular es apoyado por unaumento de la oferta de O2 del miocardio debido alaumento del flujo coronario. Fue observado porecocardiografa que las arterias coronariasaumentan su calibre en atletas entrenados, unhallazgo que tambin fue confirmado por estudioscoronariogrficos (25). Observaciones morfolgicasmostraron una mejora funcional de la circulacincoronaria como consecuencia de un aumento de lavasodilatacin y una mejor distribucin del flujosanguneo.

Factores humorales y neuromoduladores dela circulacin coronaria se modifican con la actividadfsica. Se observ en individuos entrenados que lavasodilatacin dependiente del endotelio mejora porincremento del xido ntrico(26) que activa la guanililciclasa soluble y aumento del GMP cclico en lasclulas musculares lisas. Clulas endotelialesarticas bovinas sometidas al esfuerzo codificanuna protena que aumenta la expresion gentica

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de la oxido ntrico sintetasa contribuyendo a laliberacion de Oxido Ntrico pudiendo explicar emparte el beneficio del ejercicio em la enfermedadcoronaria (27).

El entrenamiento fsico em perros eleva laproduccion de del Oxido Ntrico sintetasa de lasclulas endoteliales produciendo vasodilatacion(28).

La existencia de una capilarizacinmiocardica, o sea el aumento del nmero decapilares por unidad de masa miocrdica, essemejante al msculo esqueltico. La angiognesisresulta proporcional al incremento del espesormiocrdico y probablemente responda a lanecesidad de mantener invariable el estrs de lapared interna del vaso coronario durante el ejercicio(Ley de Laplace).

El fenmeno de la capilarizacin constituyeuno de los elementos diferenciales de la hipertrofiafisiolgica y patolgica. Un aumento inadecuado dela red capilar estimula una fibrosis reactiva queconduce a un aumento de la rigidez miocrdica,tanto sistlica como diastlica, llevando a unahipertrofia irreversible (29).

La hipertrofia miocrdica patolgica seacompaa de isquemia miocrdica porque los vasoscoronarios de primero y segundo grado secaracterizan por una tortuosidad en su trayecto.Dicha tortuosidad se asocia con un radio masa/volumen mayor a la unidad, que siempre estausente en los atletas. Esta morfologa modificadaproduce isquemia miocrdica debido, por un lado,al desorden funcional de los vasos tortuosos intra-miocardicos, que son mas largos, con calibrereducido y trayectos angulosos, que afectan el flujo

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sanguneo y la resistencia (Ley de Poiseuille-Hagen);y adems, por una alta resistencia al flujo sanguneocausado por incremento de la masa ventricular(30).

Las observaciones mencionadas permitendiferenciar claramente entre la hipertrofia fisiolgicadel corazn de atleta y la hipertrofia patolgica, yconsiderar a la actividad fsica como un medioteraputico en la hipertensin y la cardiopataisqumica. Esto provee una nueva visin de lafisiologa cardiovascular del atleta y una mejoraen el diagnostico clnico diferencial con los procesospatolgicos.

El corazn de atleta es una adaptacinbeneficiosa producida por el entrenamiento, queaumenta la aptitud fsica y reduce la dependenciaen la vejez.

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