músculo y función - scmgg · mortalidad en hombres •fuerza muscular significativamente e...
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Músculo y Función
Mikel Izquierdo PhD Universidad Pública de Navarra Departamento de Ciencias de la Salud
Albacete, 2 de Marzo de 2012
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• Sarcopenia, función y mortalidad
• Pérdida de masa muscular y Envejecimiento
• Fuerza máxima, potencia muscular y resistencia aeróbica
• Rendimiento muscular y ADL
• Factores neurales
• Efectos del Entrenamiento:
– Rendimiento muscular, ADL, habilidad funcional
Centro de Estudios, Investigación y Medicina del Deporte Mikel Izquierdo
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Modelo explicativo consecuencias funcionales de la sarcopenia y la edad
Hunter et al. 2004
4 4 Ruiz JR et al. BMJ 2008;337:a439
Asociación entre fuerza muscular y mortalidad en hombres
• Fuerza muscular significativamente e inversamente asociada con riesgo de muerte por cualquier causa (controlando factores potenciales de confusión, que incluyen condición física cardiorespiratoria)
• En el hombre, mortalidad por cualquier causa es un 60% inferior en población con valores elevados de fuerza y condición física cardiorespiratoria, en comparación con un grupo de baja condición física.
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Pérdida de masa muscular y envejecimiento
Lexel et al 1993
Reducción del AST muscular (ê 40% entre la edad de 20 y 80 años) La reducción parece comenzar en el adulto y se acelera después de los 50 ñ Contenido no contráctil como grasa intramuscular y tejido conectivo Vandervoort, Muscle and Nerve 25, 2002)
31 años (H)
66 años (H)
73 años (M)
85 años (H)
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Cambios en la grasa intermuscular
• Estudio longitudinal en Mujeres a > 65 años durante de 2 años.
• ñVAT y ñIMAT • êMuscle mass • ≈ SAT
Mi-Yeon Song et al. Am J Clin Nutr May 2004
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Fuerza máxima isométrica: • Preservada hasta 40-50 años
• Se reduce 1-1.5% por año desde los 60-65 años
• Depende del grupo muscular • (Vandervoort and McComas 1986, Spidorso 1995
Reducción de fuerza muscular
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Pérdida de Fuerza Máxima, Masa Muscular y Envejecimiento
(Izquierdo et al. Acta Physiol Scand 1999)
75 100 125 150 175 200 225
35 40 45 50 55 60 65
r=0.80 p<0.001 n=21
1RM BILATERAL ( Kg )
AREA SECCION TRANSVERSAL MUSCULAR (cm 2 )
H40 H70
• 1.5% año (65-89 años 30-40%)
• Piernas > Brazos
• Relación Masa muscular
20
40
60
80
100
120
140 **
***
Extremidad inferior Extremidad superior
1RM BILATERAL (Kg)
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Men 40 years Men 70 years
100
200
300
400
500
600
0 20 40 60 80 100 120
Muscle power (W)
***
Load ( Kg)
(Izquierdo, M. et al 2001)
Med. Sci. Sports Exeerc
2,5
5
7,5
10
12,5
15
0 20 40 60 80 100 120
Muscle power/CSA
(W·cm -2 )
Load ( Kg)
Potencia muscular y Envejecimiento
• Patrones de Activación/Tensión Específica
• Similar Acciones submáximas
• Diferente Acciones Máximas
• 3.5% año (65-89 años 40-50%)
• Atrofia selectiva Tipo II
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Asociación masa muscular y Rendimiento funcional
Buford et al. 2012. Exp Gerontol.
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Envejecimiento y estabilidad
0
0,5 1
1,5
2
2,5
3
3,5
Time of transition (s)
*** * Men 20 years
Men 40 years Men 70 years
0
20
40
60
80
100
% Time inside centre (s)
***
***
Izquierdo M. et al. Eur J Appl Physiol 1998
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Abiertos-Juntos
Fragiles Sanos
DispersiÛn
0,00000,00020,00040,00060,00080,00100,00120,00140,0016
Cerrados-Separados
Fragiles Sanos
DispersiÛn
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
0,0030
0,0035
Abiertos-Separados
Fragiles Sanos
DispersiÛn
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
0,0025
Cerrados-Juntos
Fragiles Sanos
DispersiÛn
0,00000,00020,00040,00060,00080,00100,00120,00140,00160,0018
Área de Barrido
Martinez-Ramirez 2011 J. Biomechanics
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Motoneuronas espinales • Reducción en el número de motoneuronas espinales en la médula espinal
• 25% de pérdida media de motoneuronas espinales (segmento lumbo-espinal L1-S3) desde los 20 hasta los 90 años (Tomlinson & Irving 1977)
• Varios sujetos >60 años mostraron ≈ 50% menos Mnespinales comparados con sujetos de 20-40 años • (Tomlinson & Irving 1977)
Factores Neurales Motoneuronas espinales, axones nerviosos y unidades motoras
Motoneuronas espinales
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Unidades motoras • A la edad de 60-70 años se reduce el número de UM excitables (i.e. Funcionales)
Factores Neurales Motoneuronas espinales, axones nerviosos y unidades motoras
Campbell and McComas 1970
Brown et al, 1988, Campbell and McComas 1970
• Número de UM excitables en una persona mayor (60-95 años ≈ 1/3 de esa observada en uno jóven (1-60 años)
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Activación Neural y envejecimiento
• 11 sujetos (85-97 años)
• Método de contracción interpuesta
• Activación No completa (69%-93%)
Harridge et al (1999) Muscle & Nerve
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Cambios neuromusculares y envejecimiento
Reducción de la masa muscular ê Area sección transversal muscular
ê Número total de fibras
ê Tamaño fibras, selectiva tipo II
ê Fuerza y potencia muscular
Remodelación de UMs
ê Número UM ê # Motoneuronas espinales
ñTamaño UM ñ Ratio innervación (# fibras/neurona)
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Desarrollo de la fuerza muscular
17 (Häkkinen et al 2000. J Appl Physiol
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Potencia muscular
• El entrenamiento de fuerza puede suponer recuperar 20 años de edad funcional
(Izquierdo et al 2001 J Appl Physiol)
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Area de las fibras y entrenamiento
• Aumento tipo I, IIa y IIb en hombres y de las IIa en mujeres
• A u m e n t o d e l a Proporción de IIa desde 31% hasta el 43%
• Reducción de las IIb (IIx) desde 27% hasta 17%
0
5
10
15
20
25
30
35
Male Experimental Female Experimental Male Control Female Control
Training Groups
Perc
enta
ge M
HC II
b
MHC IIb Week 0 MHC IIb Week 24
*
*
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• Entrenamiento de fuerza produce ñ de la máxima Activación agonista ê de la Coactivación antagonista
• Estos factores, unidos a la óptima activación de los músculos sinergistas son los que favorecerán la producción neta de fuerza de los músculos
Factores Neurales: Función neuromuscular Activación Agonista/Coactivación antagonista
Häkkinen et al, 1998 J Appl Physiol Izquierdo et al. J Appl Physiol 2000
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Levantarse de la silla y entrenamiento de fuerza
(Kraemer et al. 1997)
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6
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0 6 12 18 24 (Weeks)
CHAIR RISE (s)
Training Period
TRM CM TRW CW
Power Heavy resistance
22
0
100
200
300
400
500
600
700
FF FR Control
Pre-ejercicio físicoPost-ejercicio físico
*
Dist
ancia
T 6
MINU
TOS
MARC
HA (m
) *36 metros 36 metros
f Entrenamiento de fuerza y cardiovascular en el paciente con EPOC y con riesgo VASCULAR
Antón MM, 2011
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Twice-weekly progresive resistance training decreases abdominal fat and improves insulin sensitivity in type 2 diabetic older men
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Pretraining 16 week Pretraining 16 week
VISC
ERA
L FA
T (c
m 3 )
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
INSU
LINE SEN
SITIVITY IND
EX (10 -4 ·m
in -1 · X U·ml -1 )
**
**
Ibañez I, Izquierdo M, Forga JL y cols (Diabetes Care, 2005)
Diabetes tipo II y entrenamiento de fuerza
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Osteocalcina y sensibilidad a la insulina
FERNÁNDEZ-REAL JM, IZQUIERDO M, ORTEGA F et al.
2008 J Clin Endocrinol Metab
1) [Osteocalcina] asociada con la producción de insulina y el índice de disposición de insulina. 3) ↓ peso moderada no produce cambios en la [Osteocalcina] 4) ↓ peso de similar magnitud + entrenamiento de fuerza aumenta la [Osteocalcina] y se asocia con cambios en la grasa visceral 5) El entrenamiento de fuerza induce cambios en [Osteocalcina] que están asociados con la sensibilidad a la insulina, la grasa visceral y la fuerza muscular
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• Before intervention, highest mean SAT area within the abdomen was located at L5-S1 and at 3 cm below L4-L5 (532,32 + 101,07 mm2). No changes after intervention
• Before intervention, the highest mean VAT area at L3-L4 discal level. As a result of WL, no changes. As a result of WL+RT, the highest single-image VAT location ascended to L2-L3 and 8 cm above L4-L5, respectively
Idoate F, Izquirdo M, Int J Obesity 2011
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Disminución de la entrenabilidad del desarrollo de la fuerza en personas con diabetes tipo II
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*** ***
Maximal Strength (%)
Ibañez J, Gorostiaga EM, Larrión JL and Izquierdo M.
J Diab Complicat 2007
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
10 15 20 25 30 Total Testosterone (nmol·l -1 )
Max
imal
bila
tera
l leg
str
engt
h
( 0 %
Dur
ing
16 w
eeks
of t
rain
ing)
r=0.85 P<0.05 n=15
Entrenamiento combinado de fuerza y resistencia
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@ @
@
@ @
@
(Izquierdo et al. J Appl Physiol 2001)
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15
29
0
20
40
60
80
100
120
18-20RM 15-17RM 12-14RM 8-10RM 6-8RM R
elat
ive
trai
ning
load
pea
k K
E (%
)
SE
ES
time vs. group
interaction P= 0.056
Orden de entrenamiento: Fuerza y Resistencia, ¿o al revés?
Cadore EL, Izquierdo M, Santana S, et al. 2012 J. American Geriatrics Society. Cadore EL, Izquierdo M, et al. 2012 Experimental Gerontology
Beneficios del mantenimiento y mejora de la Fuerza muscular para la salud • Fuerza muscular y Riesgo de muerte
• Potencia muscular puede explicar las relaciones entre impedimento, limitación funcional y discapacidad.
• Papel de la masa muscular en el mantenimiento de la capacidad funcional, potencia y capacidad aeróbica
• Entrenamiento de potencia muscular: Futuro para mejorar la Independencia Funcional
• Protege contra enfermedades relacionadas con alteraciones
– De la Composición Corporal (Obesidad, Colesterol Alto)
– De la glucosa (Diabetes tipo II)
– Del calcio (Osteoporosis)
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http://www.ceimd.org/BIOFIM.html
Mikel Izquierdo PhD Universidad Pública de Navarra Departamento de Ciencias de la Salud
Albacete, 2 de Marzo de 2012
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