DETERMINACIÓN DE LACTATO DESHIDROGENASA, CREATINKINASA Y ÁCIDO LÁCTICO EN EQUINOS DE SALTO EN LA SABANA DE BOGOTÁ

PAULA ANDREA GUERRERO NIETO LUISA PORTOCARRERO AYA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA BOGOTÁ D.C 2008

DETERMINACIÓN DE LACTATO DESHIDROGENASA, CREATINKINASA Y ÁCIDO LÁCTICO EN EQUINOS DE SALTO EN LA SABANA DE BOGOTÁ

PAULA ANDREA GUERRERO NIETO Código: 14022502 LUISA PORTOCARRERO AYA Código: 14022082

Trabajo para optar por el título de MÉDICO VETERINARIO

Directora: Dra. Claudia Aixa Mutis Barreto Docente del área de Fisiología e Investigadora, Universidad de La Salle

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA BOGOTÁ D.C 2008

APROBACIÓN

DIRECTORA

_____________________________________ Dra. Claudia Aixa Mutis Barreto

JURADO

_____________________________________ Dr. Rafael Neira R.

JURADO

_____________________________________ Dr. Ernesto Dalmau B.

SECRETARIA ACADEMICA

_____________________________________ Dra. Maria Teresa Uribe Mallarino

DIRECTIVOS

Rector

Hermano Carlos Gabriel Gómez Restrepo

Vicerrector de promoción y desarrollo humano

Hermano Carlos Alberto Pabón Meneses

Vicerrector Administrativo

Hermano Fabio Humberto Coronado Padilla

Decano de la facultad

Dr. Pedro Pablo Martínez Méndez

Secretario Académico

Dra. María Teresa Uribe Mallarino

i

AGRADECIMIENTOS Al Programa de Medicina Veterinaria de la Universidad de La Salle. A la Escuela de Equitación del Ejército Nacional, en cabeza de su Comandante Coronel Samuel Ríos; a todos los palafreneros civiles, Soldados Regulares, Soldados Profesionales, Oficiales, Suboficiales, a servicios generales y en especial al grupo de Veterinarios y a su director Mayor Jorge Ramírez, por colaborar en la realización de esta investigación. A la Doctora Claudia Mutis, por toda su colaboración, atención, dedicación paciencia y confianza durante todo este proceso. Y a todas aquellas personas que de una u otra forma nos apoyaron durante la realización de este trabajo.

ii

COMPROMISO

“Todo lo escrito y expuesto en este trabajo se encuentra bajo parámetros de responsabilidad y honestidad, y los contenidos que aquí se manejan son de carácter estrictamente educativo y científico; por tanto tampoco incluye ideas que sean contrarias a la doctrina de la iglesia católica en asuntos de dogma y moral”

iii

RESUMEN

El deporte ecuestre en Colombia carece de los elementos básicos de la fisiología del equino atleta, debido a que hasta ahora están saliendo resultados de estudios acerca de este tema y por esta razón el médico veterinario no puede brindar el apoyo necesario que permita mejorar el rendimiento deportivo. Por tanto, se busca aportar parámetros básicos que sirvan como herramientas para el desarrollo de la medicina deportiva equina en Colombia, se inició con la realización de un censo de los equinos utilizados para el salto en la Sabana de Bogotá, donde se incluyó razas, edades, sexo, nutrición, tiempos de entrenamiento y categoría en la cual participan. El presente trabajo se llevó a cabo en la ciudad de Bogotá D.C, en las instalaciones de la Escuela de Equitación del Ejército Nacional de Colombia, donde se cuenta para el estudio con 45 ejemplares de las razas Silla Argentina, PSI y mestizo; en los que se realizó la determinación de enzimas musculares específicamente Creatinquinasa (CK), Lactato Deshidrogenasa (LDH) y el Ácido Láctico

tanto

en

entrenamiento

como

en

competencia

formal

antes,

inmediatamente después de finalizado el ejercicio y 6 horas posteriores a la segunda toma. Esta investigación, se inició con un examen clínico completo con el fin de evaluar el estado de sanidad de los animales, posteriormente, durante el Entrenamiento, se tomaron muestras los días 0, 15, 30, 45, 60 y en Competencia solamente el día de la misma; se tomaron muestras de sangre por venopunción de la yugular de cada uno de los cuarenta y cinco ejemplares, con el fin de obtener sueros en el caso de la medición de enzimas y plasma para la medición de Ácido Láctico y seguidamente transportadas a 4 ºC para su procesamiento en el laboratorio. Posteriormente se promediaron y estandarizaron los resultados mediante el método estadístico ANAVA. De tal manera que se pudo determinar, que los resultados obtenidos fueron los esperados teniendo un comportamiento estadísticamente significativo (p < 0.05), por parte del Ácido Láctico, tanto en

iv

entrenamiento como en competencia, al igual que la enzima Creatinkinasa; a diferencia del comportamiento de la enzima Lactato Deshidrogenasa, la cual tuvo un comportamiento estadísticamente no significativo (p >0.05), pero obteniendo el comportamiento esperado para el estudio. De acuerdo con esto, se puede decir que tanto el comportamiento en competencia como el entrenamiento físico de los equinos, logra un incremento del ácido láctico, inmediatamente después de haber realizado el ejercicio, y 6 horas después logra disminuir los valores plasmáticos, hasta valores cercanos a los encontrados en reposo y, específicamente, a nivel de entrenamiento los valores fueron disminuyendo paulatinamente con el paso de los días, logrando una adaptación satisfactoria a nivel muscular. Las enzimas demostraron que su incremento a nivel sérico, no es un indicativo de daño muscular, sino de una adaptación fisiológica al ejercicio; su comportamiento fue el esperado, logrando con el paso de los días de entrenamiento, un aumento a nivel plasmático, al igual que un incremento de su valor inmediatamente después de finalizar el ejercicio, y volviendo a valores relativamente cercanos a los de reposo, 6 horas después de haber finalizado el ejercicio. Este comportamiento enzimático fue similar en animales en competencia, pero se obtuvieron valores mas elevados tanto en reposo, como en las dos tomas post-ejercicio. Palabras Claves: Enzimas musculares, bioquímica sanguínea, caballo de salto

v

ABSTRACT

The equestrian sport in Colombia lacks of the basic elements for equine sports physiology, and the veterinarians cannot offer the necessary support that allows improving the sport yield. Therefore, this study contributes to establish basic parameters that could be used as tools for the development of the equine sport medicine in Colombia. The study began with a complete census of horses used for jumping in Bogotá, the data collected included breeds, ages, sex, nutrition, times of training and category in which each horse participate. The work was done in Bogotá D.C, at the School of Equitation of the National Army of Colombia. The study included 45 horses of the races: Silla Argentina, PSI and mestizo; besides this information, was

eterminate the muscular enzyme levels of Creatinkinase

(CK), Lactate Dehydrogenase (LDH) and the Lactic Acid in training and in formal competition, before, immediately after finalized the exercise and 6 hours after the second sample was taken. Each horse was evaluated clinically, with the purpose of this was to evaluate the health of the animals, during the training, after that samples of blood were taken during the days 0, 15, 30, 45, 60 and in competition day. Blood samples, were obtained from the jugular vein. The complete blood was centrifuged immediately to obtain serum in the case of the enzyme measurement and plasma for the measurement of Lactic Acid, and subsequently transported at 4 ºC to the laboratory. The ANAVA method was used to obtain the statistical values. The results were the ones expected, having a statistically significance (p 0,05) for the values of the Lactate Dehydrogenase. After these results, it is possible to say that during competition and training, the values of lactic acid increase immediately after exercise, but 6 hours later the plasmatic values decrease, close to the values found in animals at rest, reaching a satisfactory

vi

adjustment at muscular level. The enzymes, demonstrated that their increase at serum levels, are not the indicators of muscular damage, but to a physiological adjustment to exercise; this behavior was expected, obtaining during training, an increase in plasmatic level values, as an increase immediately after finishing the exercise, and returning to values near the ones found at rest, 6 hours after exercise. This enzymatic behavior was similar in animals in competition. Key Words: Muscular enzyme, Blood Biochemistry, jump horse

vii

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN

1

1. MARCO TEÓRICO

3

1.1 ENZIMAS MUSCULARES

6

1.1.1. Respuesta enzimática del músculo al ejercicio

7

1.1.2 Creatin Kinasa (CK)

8

1.1.3 Lactato Deshidrogenasa (LDH)

11

1.1.4 Ciclo de Cori

13

1.2 METABOLISMO DEL ACIDO LACTICO

14

1.3 CAMBIO EN EL PLASMA O SEROLOGÍA DE LAS ENZIMAS RELACIONADO CON EL EJERCICIO

19

1.4 DISTURBIOS ÁCIDO – BÁSICOS

19

1.4.1 Transporte de Lactato y Protones

21

1.4.2 Efectos del entrenamiento en el metabolismo del lactato

24

2. MATERIALES Y MÉTODOS

25

2.1 MARCO GEOGRÁFICO

25

2.2 MARCO DEMOGRÁFICO

25

2.3 CENSO EQUINOS DE SALTO EN LA SABANA DE BOGOTA

26

2.4 SELECCIÓN DE EJEMPLARES

26

2.4.1 Entrenamiento

27

2.4.1.1 Instrucción Remonta (primer año)

27

2.4.1.2 Instrucción de Antiguas Remontas (segundo año)

28

2.4.2 Competencia

29

2.5 ESTUDIO EN ENTRENAMIENTO

29

viii

2.5.1 Toma y Conservación de Muestras

29

2.5.2 Procesamiento de Muestras

31

2.6 ESTUDIO EN CONCURSO (COMPETENCIA)

32

3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

32

3.1 ENTRENAMIENTO

32

3.2 COMPETENCIA

34

4. RESULTADOS Y DISCUSION

35

4.1 RESULTADOS CENSO

35

4.2 ENTRENAMIENTO

36

4.2.1 Ácido Láctico

36

4.2.1.1 Toma pre-ejercicio (T0)

38

4.2.1.2 Toma inmediatamente después del entrenamiento (T1)

40

4.2.1.3 Toma 6 horas después del entrenamiento (T2)

41

4.2.2 Creatinkinasa (CK) y Lactato Deshidrogenasa (LDH)

45

4.2.2.1 Toma pre-ejercicio (T0)

48

4.2.2.2 Toma inmediatamente después del entrenamiento (T1)

50

4.2.2.3 Toma 6 horas después del entrenamiento (T2)

51

4.3 COMPETENCIA

57

4.3.1 Ácido Láctico

57

4.3.2 Creatinkinasa (CK) Y Lactato Deshidrogenasa (LDH)

58

CONCLUSIONES

63

RECOMENDACIONES

67

BIBLIOGRAFÍA

69

ANEXOS

79

ix

LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Reacción según la notación de Cleland para reacciones bisustrato

11

Figura 2. Relación típica entre la concentración de lactato sanguíneo y la velocidad del ejercicio.

17

Figura 3. Respuesta del lactato sanguíneo durante una prueba de velocidad en incremento en un caballo sin entrenar y entrenado.

18

Figura 4. Sumario de los principales reguladores del pH intramuscular

23

x

LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1. Rangos de bioquímicas en suero de caballos adultos normales

6

Tabla 2. Síntesis de ATP necesario para el esfuerzo muscular a partir de la Creatina Fosfato mediante el metabolismo anaerobio y aerobio en distintos tipos de esfuerzo del caballo

7

Tabla 3. Media +/- desviación estándar de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

37

Tabla 4. Media +/- desviación estándar de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T0 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

39

Tabla 5. Media +/- desviación estándar de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T1 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

40

Tabla 6. Media +/- desviación estándar de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

42

Tabla 7. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de Creatinkinasa (CK) (U/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

46

Tabla 8. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de la Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

47

Tabla 9. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T0 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

49

Tabla 10. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de Lactato

xi

Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T1 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento Tabla 11. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

50 52

Tabla 12. Media +/- desviación estándar de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en tres tiempos diferentes de actividad (preejercicio, inmediatamente después y 6 horas postejercicio) en competencia

57

Tabla 13. Media +/- desviación estándar de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en tres tiempos diferentes de actividad (pre ejercicio, inmediatamente después y 6 horas postejercicio) en competencia

59

xii

LISTA DE GRAFICAS

Pág. Gráfica 1. Media de la actividad plasmática de Ácido Láctico (mmol/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

38

Gráfica 2. Curva media de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T0 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

39

Gráfica 3. Curva media de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T1 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

41

Gráfica 4. Curva media de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

42

Gráfica 5. Media de la actividad sérica de Creatinkinasa (CK) (U/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

47

Gráfica 6. Media de la actividad sérica de la Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) en T0, T1 y T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

48

Gráfica 7. Curva media de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T0 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

49

Gráfica 8. Media de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T1 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

51

Gráfica 9. Media de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en T2 durante los diferentes momentos (0, 15, 30, 45 y 60 días) de entrenamiento

52

xiii

Gráfica 10. Curva media de la actividad plasmática de Ácido Láctico (A) (mmol/L) en tres tiempos diferentes de actividad (preejercicio, inmediatamente después y 6 horas postejercicio) en competencia

58

Gráfica 11. Media de la actividad sérica de Lactato Deshidrogenasa (LDH) (U/L) Creatinkinasa (CK) (U/L) en tres tiempos diferentes de actividad (pre ejercicio, inmediatamente después y 6 horas postejercicio) en competencia

60

xiv

LISTA DE ANEXOS

Pág. Anexo 1. Censo Equino Sabana de Bogotá

80

Anexo 2. Formato de Historia Clínica

81

Anexo 3. Grupo de Animales Muestreados en Entrenamiento

82

Anexo 4. División de la instrucción de equitación I

83

Anexo 5. División de la instrucción de equitación II

87

Anexo 6. Grupo de Animales Muestreados en Competencia

90

Anexo 7. STAT FAX 3300

91

Anexo 8. Estadística Descriptiva para Entrenamiento

93

Anexo 9. ANAVA para Entrenamiento

96

Anexo 10. Estadística Descriptiva para Competencia

100

Anexo 11. ANAVA para Competencia

101

Anexo 12. Rangos de Referencia para CK, LDH y Ácido Láctico descritos para la especie equina

104

xv

INTRODUCCIÓN

La medicina deportiva equina es una especialidad relativamente nueva; surge hacia finales de 1950, en el momento en que el equino cambia su función zootécnica, pasando de ser una herramienta de trabajo, a tomar importancia a nivel deportivo. El pionero de esta rama de la Medicina Veterinaria, es el Doctor Sune Persson en Suecia, donde comenzó a trabajar hacia los años 60 con equinos trotones, utilizando como herramienta de investigación el treadmill (cinta ergonométrica) (Boffi, 2006). Esto ha sido clave para la investigación en diferentes partes del mundo, logrando encontrar parámetros básicos del comportamiento enzimático, hematológico, electrolítico y de ácido láctico en diferentes razas y disciplinas ecuestres. En Colombia, el deporte ecuestre es una disciplina que siempre ha tenido gran importancia a nivel nacional. Anteriormente fue exclusiva práctica de las más altas esferas sociales, pero hoy en Colombia lo practican jóvenes estudiantes y empresarios de los distintos sectores de la economía, la política y profesionales. A nivel internacional Colombia ha logrado importantes triunfos en diferentes competencias a nivel Latinoamericano, Estados Unidos y Europa, convirtiéndose en potencia a nivel de este deporte. A pesar de lo dicho anteriormente, el deporte ecuestre en Colombia no tiene los suficientes elementos básicos de la fisiología del equino atleta y por esta razón el médico veterinario no puede brindar el apoyo necesario que permita mejorar el rendimiento deportivo. Por tanto, se busca aportar parámetros fisiológicos de ácido láctico y enzimas musculares tales como CK y LDH,

con el fin de encontrar

valores basales y adaptativos al ejercicio, que sirvan como herramientas para el desarrollo de la Medicina Deportiva Equina en Colombia.

1

El salto es una disciplina ecuestre que consiste en la sincronización del caballo y del jinete para saltar sobre una serie de obstáculos, en un orden dado. Esta modalidad es una de las más populares de los deportes ecuestres y la más usada por los jinetes de hoy en día. Por tal motivo se realizó un censo de equinos utilizados para el salto y el adiestramiento en la Sabana de Bogotá, donde se incluyó nombre, origen, edad, sexo, raza, club, tipo de nutrición, lugar donde permanece el ejemplar, modalidad, categoría, tipo y tiempos de entrenamiento. El salto es una disciplina que requiere del equino fundamentalmente flexibilidad y fuerza; estos requieren un gasto energético de predominancia aerobia para desplazarse de un obstáculo a otro, sin embargo presentan un gasto energético anaerobio exclusivamente durante el salto, es por esto que la modalidad ecuestre de salto se considera como una prueba de alto componente anaerobio; motivo por el cual es de vital importancia el entrenamiento que recibe el ejemplar con el fin de obtener su máximo rendimiento durante las pruebas. Para el siguiente estudio fueron escogidos 45 equinos entre machos y hembras con edades oscilantes entre los 3 y 16 años; 20 en etapa de entrenamiento y 25 en competencia, con el fin de encontrar los parámetros básicos de enzimas musculares (Creatinkinasa y Lactato Deshidrogensa) y ácido láctico antes y después del ejercicio a nivel de la sabana de Bogotá; es importante tener en cuenta que en este estudio no se realizó ninguna alteración de la rutina normal de los ejemplares tanto para la etapa de entrenamiento como para la de competencia, esto con el fin de encontrar parámetros que se ajusten a cualquier equino dedicado a la disciplina de Salto en la Sabana de Bogotá, y de esta manera motivar a los Médicos Veterinarios a incursionar en la Medicina Deportiva Equina, y así lograr un entrenamiento adecuado de los animales, logrando buen rendimiento y garantizando el buen desarrollo deportivo del animal.

2

1. MARCO TEÓRICO La preparación de un caballo para cualquier tipo de competencia involucra una combinación de acondicionamiento y enseñanza. El acondicionamiento produce adaptaciones fisiológicas y estructurales que llevan a maximizar el performance o desempeño y mantener la aptitud física, mientras que la instrucción desarrolla la coordinación neuromuscular y la disciplina mental. El entrenador diestro integra ejercicios de acondicionamiento con la enseñanza para producir un caballo que es físicamente apto, mentalmente fresco y totalmente preparado para las demandas de la competencia (Clayton, 1991). Desde el punto de vista atlético, uno de los principales objetivos del entrenamiento es aumentar la capacidad de consumo de oxígeno, el cual en el equino en ejercicio, puede aumentar hasta 35 veces su valor de reposo (Engelhardt, 1977). Este mayor consumo de oxígeno se manifiesta, no solo como una intensificación del metabolismo en el ejercicio, sino también, por cambios adaptativos que se traducen en modificaciones de los niveles de algunos metabolitos sanguíneos en respuesta al ejercicio (Miller y Lawrence, 1986). El entrenamiento, además de incrementar la capacidad del sistema respiratorio y cardiovascular produce un aumento de la masa muscular favoreciendo el rendimiento físico del caballo (Rivero y col., 1993). El entrenamiento es un programa de ejercicios que apunta a mejorar la capacidad fisiológica de un organismo para una determinada actividad. El estímulo sobre los sistemas orgánicos será el que provoque o no los cambios adaptativos. Un estímulo insuficiente no producirá cambios, uno apropiado provocará las adaptaciones buscadas y uno excesivo generará lesiones. La ciencia y el arte del entrenamiento es encontrar el balance entre uno y otro extremo (Clayton, 1991). La adaptación cardio-respiratoria es de crucial importancia para garantizar el aporte sanguíneo y de oxígeno que demandan los músculos durante una

3

competencia de resistencia. El metabolismo energético es un gran desafío ya que se debe lograr la mejor eficiencia entre gasto de energía y producción de trabajo. La energía que es obtenida de compuestos químicos se traduce en trabajo más o menos eficiente ya sea procesada bajo un sistema aeróbico o anaeróbico. El optimizar la ecuación gasto energético - trabajo es la meta del entrenamiento. La mayor eficiencia se logra cuando los substratos energéticos son procesados por el sistema aeróbico como ocurre en ejercicios de larga duración y baja intensidad. Bajo este sistema, se obtiene la mayor cantidad de energía con menos residuos del metabolismo de la glucosa y ácidos grasos (Acuña, 2005). Mediante la medición de los constituyentes sanguíneos, es posible determinar las modificaciones fisiológicas y bioquímicas que ocurren como respuesta al ejercicio y entrenamiento al cual son sometidos los caballos. Estudios sobre las adaptaciones hematológicas y bioquímicas en caballos Pura Sangre de carreras durante y después del ejercicio, han demostrado que la frecuencia cardiaca, la concentración de ácido láctico sanguíneo, el volumen total de glóbulos rojos y la concentración de hemoglobina pueden ser indicadores confiables para evaluar la aptitud física y el nivel de entrenamiento que presenta un caballo para realizar un determinado ejercicio (Evans y col., 1993; Persson, 1983). También, el nivel de aumento de enzimas musculares en respuesta al ejercicio, ha sido propuesto como

índice

de

aptitud,

donde

aquellos

animales

físicamente

menos

acondicionados debieran presentar mayores incrementos en la actividad enzimática que aquellos que presentan una mejor condición física (Milne, 1982). El otro elemento fácil de utilizar en combinación con los anteriores es la concentración de ácido láctico sanguíneo. Realizando estudios incrementales se determina la frecuencia cardiaca (FC) y velocidad a la que comienza la acumulación de lactato por encima de 4 mmol/l, siendo éste el punto considerado de cambio de metabolismo aeróbico a anaeróbico (Acuña, 2005).

4

La medida de la concentración del ácido láctico en la sangre ha sido muy practicada durante décadas. Aunque se han diseñado numerosos métodos para una mejor definición de la condición del metabolismo, la medida del ácido láctico es muy útil para evaluar la forma física de los atletas equinos, así como su capacidad para la carrera y su rendimiento en competición. Además, las medidas de ácido láctico junto con otros parámetros proporcionan una información muy útil para establecer la prognosis de cólico severo. Para motivar al máximo la función del músculo es necesario dirigirse a la corriente de energía y al proceso que convierte a ésta en velocidad. Se sabe que durante el ejercicio de un caballo, la glucosa se convierte en energía y ácido láctico. Un resultado directo de este proceso de combustión natural es la acumulación de ácido láctico en el músculo. Este se incrementa mientras disminuye el pH del músculo y provoca la fatiga, de esta manera queda obstaculizado el rendimiento. Los músculos obtienen la energía por la metabolización de la glucosa a ácidos. Lo más duro para un caballo realizando trabajos, es la velocidad en que se desarrolla este proceso. El oxígeno transportado por la sangre permite a los ácidos que se conviertan en inocuo dióxido de carbono CO2. Cuando no se dispone de suficiente oxígeno, se forma ácido láctico en lugar de CO2. El ácido láctico deja el músculo y viaja a través de la sangre a otros órganos (hígado, riñones, corazón), donde se metaboliza y se reconvierte en glucosa o directamente es usado para suministrar energía. Sin embargo, este proceso requiere cincuenta veces más tiempo de lo que tarda en convertir la glucosa en ácido láctico en el músculo (Rementería, 2004).

5

1.1 ENZIMAS MUSCULARES Las enzimas más comunes son: Creatinkinasa (CK), Aspartato Aminotransferasa (ASAT) y Lactato Deshidrogenasa (LDH); estas son usadas tradicionalmente, para diagnosticar patologías a nivel de músculo esquelético.

El aumento en la

concentración de ASAT y CK, está relacionado con daño a nivel muscular, pues se asocia con la rabdomiolisis en los equinos, pero también se ha reportado en caballos de endurance sin evidencia de algún desorden a nivel muscular. Los cambios de la CK, son más rápidos que los vistos en la ASAT, pues la vida media de la CK, es de aproximadamente 6 a 48 horas, esto hace que su medición sea complicada y que muchas veces se enmascare el diagnóstico. En cambio la ASAT, tiene una vida media mas larga y su incremento se ve durante varios días después del ejercicio. En la tabla 1 se observan valores emitidos por Rose y Hodgson, donde se observa un rango muy amplio de normalidad (Hodgson and Rose, 2000). Tabla 1. Rangos de bioquímicas en suero de caballos adultos normales

Medición

Rango normal (unidades SI)

CK

60 – 330 U/L

LDH

112 - 456 U/L

Fuente: Rose, R. F y Hodgson, D.R. Manual of Equine Practice. 2000. p 585.

6

1.1.1 Respuesta enzimática del músculo al ejercicio En muchos esfuerzos propios del caballo de deporte el metabolismo anaerobio tiene un papel muy importante, siendo el aerobio bastante menos significativo. (Tabla 2) la gran proporción de fibras musculares de contracción rápida especializadas en el metabolismo anaerobio que hay en los caballos de carreras es un reflejo de su elevada capacidad anaerobia. Gracias a una elevada actividad de Lactato Deshidrogenasa (LDH) que hay en el músculo, estos pueden disponer rápidamente de ATP por la vía anaerobia. Tabla 2. Síntesis de ATP necesario para el esfuerzo muscular a partir de la Creatina Fosfato mediante el metabolismo anaerobio y aerobio en distintos tipos de esfuerzo del caballo FORMACION DE ATP

ESFUERZO

CP

ANAEROBIA

AEROBIA

Cuarto de milla (400m)

80%

18%

2%

P.S.I (2400 m)

5%

70%

25%

10%

40%

50%

1%

5%

94%

CARRERA

CONCURSO

COMPLETO

(SALTO) LARGAS DISTANCIAS

Fuente: Engelhardt, W y Breves, G. Fisiología Veterinaria.2002. p 512.

Cuando se produce un esfuerzo intenso y muy prolongado durante el que el metabolismo aerobio no es capaz de elaborar la cantidad de ATP suficiente que el músculo necesita, éste deberá conseguirlo por la vía anaerobia. Esto hace que el músculo sintetice más lactato. La concentración de lactato en sangre se considera

7

un indicador del cansancio acumulado. Cuanto mayor sea la concentración de lactato en sangre mayor será el grado de cansancio. Un aumento moderado en las enzimas musculares se ven reflejados en plasma y/o en suero, tanto en ejercicio de alta como de baja intensidad. En ejercicio de alta intensidad hay un incremento en la actividad de la CK, ASAT y LDH, generalmente al final del ejercicio en los caballos de salto. Este incremento es debido más al aumento en la permeabilidad de la membrana de la mitocondria, que a un daño a nivel muscular. También estas enzimas se ven aumentadas generosamente después de un ejercicio prolongado pero de baja intensidad. Se ha reportado que un aumento en la actividad de la CK, llega a valores de 30,000 U/L, sin haber evidencia de daño muscular. Esto indica que no siempre un aumento en las enzimas musculares evidencia un daño muscular, ni ninguna patología de este tipo (Hodgson and Rose, 1994).

1.1.2 Creatin Kinasa (CK) Los músculos utilizan exclusivamente ATP como fuente de energía para la contracción muscular. Las primeras determinaciones de la utilización total del ATP durante la contracción muscular, arrojaron un resultado sorprendente: las concentraciones de ATP en los músculos estimulados y sin estimular (emparejados tan estrechamente como fue posible), fueron prácticamente idénticas. Durante muchos años este hallazgo hizo que muchos fisiólogos musculares hipotetizasen que los músculos no utilizaban realmente ATP para realizar la contracción. Sin embargo, una explicación alternativa que resultó ser correcta, era que

además de ATP la fibra muscular contenía una segunda

molécula de alta energía. Finalmente, se identificó esta molécula como el fosfato de creatina, también conocida como fosfocreatina. En las fibras musculares, la

8

enzima creatinfosfoquinasa transfiere un fosfato de alta energía del fosfato de creatina al ADP, regenerando tan rápidamente el ATP que su concentración se mantiene constante. A causa de esta reacción, se obtiene una medida mucho más precisa de la cantidad de ATP hidrolizado por el músculo midiendo el descenso en la concentración del fosfato de creatina o el aumento en la concentración del fósforo (Pi). Durante actividades sostenidas el metabolismo oxidativo y anaeróbico pueden generar ATP lo bastante rápido como para mantener una concentración de ATP suficiente para alimentar la concentración muscular. Sin embargo durante una actividad explosiva de gran intensidad (cuando un animal corre velozmente persiguiendo a su presa o para evitar convertirse el mismo en una presa), la concentración de ATP en sus músculos se mantiene constante mediante una continua refosforilación de ADP por la reacción de la creatinfosfoquinasa. La concentración de fosfato de creatina en las fibras musculares (20–40 nM) es varias veces mayor que la reserva de ATP (aproximadamente 5 nM). Como resultado, un animal puede usar la amplia reserva de enlaces fosfato de alta energía de la molécula de fosfato de creatina para alimentar la contracción muscular hasta que el metabolismo oxidativo y anaeróbico empieza a generar ATP, permitiéndole la locomoción durante el tiempo mas largo del que dispondría si utilizase solo el ATP. La supervivencia del animal puede depender de esta fuente de energía extra. Mas aún, la reacción de la creatinfosfoquinasa mantiene la concentración de ATP prácticamente constante mientras se suministra esa energía extra. La concentración de ATP se estabiliza debido a una constante de equilibrio grande que favorece enormemente la fosforilación de ADP por el fosfato de creatina. En la mayor parte de las situaciones, tan solo la concentración de fosfato de creatina desciende en el músculo, mientras que la concentración de ATP se mantiene prácticamente constante (Eckert, 1998).

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La creatinquinasa, tiene dos péptidos: •

B: Cerebro

•

M: Músculo

Que forman las tres isoenzimas: •

CK1Æ BB

•

CK2Æ MB

•

CK3Æ MM

Muchas células tienen CK, pero solamente el corazón y el músculo esquelético tienen grandes cantidades de CK2 y CK3, para alterar la actividad sérica en los desórdenes órganos específicos. La isoenzima CK1, está predominando en el cerebro y toda su actividad de la CK sérica, aumenta en pacientes con desórdenes cerebro vasculares. Si hay disminución de la CK2, en humanos indica infarto cardiaco, pero para los animales no se ha demostrado que esté relacionado con esta patología. Deficiencias de CK3, es para un diagnóstico específico de afecciones del músculo esquelético. Esa es la diferencia que se hace para saber si la CK liberada es a nivel muscular o a nivel cardiaco. Aparte de estar presente en el músculo esquelético, la CK se puede encontrar también en tejido gastrointestinal, útero, en vejiga urinaria, riñón, corazón y glándula tiroides. Un incremento en CK, puede ser debido a un daño muscular, daño a nivel de otros órganos que tengan pequeñas cantidades de músculo, o puede incrementarse por una hemólisis in-vitro (Robinson, 1995).

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1.1.3 Lactato Deshidrogenasa (LDH)

La lactato deshidrogenasa es una enzima catalizadora que se encuentra en muchos tejidos del cuerpo, pero es mayor su presencia en el corazón, hígado, riñones, músculos, glóbulos rojos, en el cerebro y en los pulmones. Su reacción se observa en la figura 1. Figura 1 Reacción según la notación de Cleland para reacciones (bisustrato)

Fuente: VASQUEZ, Edgar. Bioquímica y Biología Molecular en Línea. Instituto de Química. Universidad Nacional Autónoma de México. 2003. http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/deshidrogenasa%20lactica.html

Corresponde a la categoría de oxidorreductasas, dado que cataliza una reacción Redox, en la que el piruvato es reducido a lactato gracias a la oxidación de NADH a NAD+. Dado que la enzima también puede catalizar la oxidación del hidroxibutirato ocasionalmente es conocida como Hidroxibutirato Deshidrogenasa (HBD). Participa en el metabolismo energético anaerobio, reduciendo el piruvato (procedente de la glucólisis) para regenerar el NAD+, que en presencia de glucosa es el sustrato limitante de la vía glucolítica. En vertebrados, algunos tejidos o tipos

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celulares, obtienen la mayor parte de su energía del metabolismo anaerobio (toda en el caso de eritrocitos dado que carece de mitocondrias). La reacción es reversible. Es una reacción bisustrato del tipo bi-bi secuencial ordenado. En primer lugar entra el NADH seguido por el piruvato y tras el paso catalítico se libera secuencialmente lactato y NAD+. En condiciones estándar la variación de energía libre de la reacción (∆G0’) es de -25,1 kJ/mol, estando muy desplazada hacia la formación de lactato. Sin embargo ésta reacción puede producirse en dirección contraria en función de la relación de concentraciones de sustratos y productos. Esto se manifiesta con claridad en el Ciclo de Cori: mientras que en músculo esquelético, especialmente en ejercicio físico intenso, la reacción se produce en la dirección descrita, en hígado y músculo cardiaco (metabolismo oxidativo), el lactato procedente del músculo esquelético se reoxida a piruvato para su utilización por la gluconeogénesis y por el ciclo de Krebs. (Vásquez, 2003). La lactato deshidrogenasa (140 kDa) está formada por 4 subunidades, cada una de unos 35 kDa. Se conocen dos tipos de subunidades: H y M, que presentan pequeñas diferencias en su secuencia de aminoácidos. Ambas pueden asociarse independientemente para formar tetrámeros, dando lugar a cinco isoenzimas (isoformas de la enzima), correspondientes a las cinco combinaciones posibles, cada una de las cuales se encuentra preferentemente en determinados tejidos y puede identificarse mediante electroforesis. •

LDH-1 (H4): en corazón, músculos y eritrocitos.

•

LDH-2 (H3M): en sistema retículoendotelial y leucocitos.

•

LDH-3 (H2M2): en pulmones.

•

LDH-4 (HM3): en riñones, placenta y páncreas.

•

LDH-5 (M4): en hígado y músculo esquelético.

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La asociación de las subunidades para formar tetrámeros es aleatoria, por lo que la composición isoenzimática de un tejido está determinada principalmente por el nivel de expresión de cada uno de los genes que codifican las subunidades H y M. La LDH pasa a la sangre ante toda destrucción de estos tejidos (traumática, infecciosa o neoplásica), por lo que su elevación en el suero es un signo inespecífico de enfermedad o de un proceso, es decir, que un órgano o tejido ha sido lesionado. Los niveles aumentados de LDH pueden indicar: •

Cardiopatías: infarto de miocardio, miocarditis, insuficiencia cardiaca aguda.

•

Enfermedades hematológicas

•

Hepatopatías: hepatopatía tóxica.

•

Otros: tromboembolismo pulmonar, neumonías, insuficiencia renal aguda, infarto renal, hipotiroidismo, ejercicio muscular muy violento, tratamiento con medicamentos hepatotóxicos. (Vásquez, 2003)

1.1.4 Ciclo de Cori La vía glucolítica depende de la disponibilidad de NAD+ para la oxidación del gliceraldehido-3-fosfato. Pero, cuando la velocidad de generación de piruvato por la glucólisis supera la capacidad de oxidación por el ciclo de krebs en el tejido muscular durante un ejercicio anaeróbico, la formación de NADH por la vía glucolítica supera la capacidad oxidación por el ciclo del acido cítrico. Por lo tanto, la acumulación de NADH y piruvato, bajo estas condiciones de ejercicio, es solo revertida por la enzima LDH que oxida el NADH a NAD+ cuando reduce el piruvato a lactato, y de esta forma permite que continué en funcionamiento la vía glucolítica, con el consiguiente incremento de lactato en el interior de la célula. El

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lactato, al igual que el piruvato, se difunde fácilmente a través de la membrana plasmática o sarcolema de las fibras musculares. El lactato que sale de la fibra muscular es transportado por la sangre hasta el hígado donde es oxidado a piruvato y luego transformado a glucosa por la gluconeogénesis de los hepatocitos. La glucosa así formada en el hígado es liberada a la sangre que la transporta hasta el tejido muscular, para que pueda ser utilizada como sustrato energético en el momento o ser almacenada como glucógeno para una posterior utilización (Boffi, 2006).

1.2 METABOLISMO DEL ACIDO LACTICO Uno de los productos de desecho que resultan del consumo energético muscular de larga duración es el Ácido Láctico que produce un descenso del pH muscular y que trae como consecuencia la fatiga. Sin embargo, los caballos de enduro generalmente trabajan a velocidades que pueden ser mantenidas por la mayoría del tiempo de carrera mediante una generación de energía aeróbica, lo que da como resultado una menor producción de Ácido Láctico. La fatiga muscular en los caballos de enduro es más frecuente debido a un aumento de glicógeno que a la acumulación de Ácido Láctico. La medición del lactato sanguíneo en respuesta a la actividad física es otra forma de determinar la tolerancia al ejercicio; esta puede realizarse conjuntamente con la prueba de la frecuencia cardiaca, para tener mayor información acerca de la adaptabilidad del caballo. En ejercicios de baja a moderada intensidad (menos de 450 mts/minuto) se produce poca acumulación de lactato en la mayoría de los equinos.

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A velocidades superiores comienza a acumularse lactato en sangre. El inicio del acúmulo de lactato sanguíneo (IALS) varía según la adaptabilidad y la tolerancia al ejercicio de cada animal. El punto de IALS se puede determinar mediante ejercicios sobre una distancia establecida, con velocidades en aumento. Usualmente se realizan cuatro pruebas, con un período de reposo de 3 a 5 minutos entre una y otra. Esto permite recolectar sangre ya que el lactato se va acumulando hasta 5 minutos después del ejercicio, debido al flujo de lactato desde los músculos. La velocidad, usualmente, provoca aumentos de la frecuencia cardiaca en pasos: 170 a 180 latidos por minuto (Primer paso), 190 a 200 latidos por minuto (Segundo paso), 210 a 220 latidos por minuto (Tercer paso) y más de 220 latidos por minuto (Cuarto paso). Esto producirá un aumento exponencial del lactato en sangre después del paso 2, de forma tal que el punto de IALS, que se define como el valor del lactato de 4 mmol/litro, se puede calcular aplicando un análisis de regresión. Si esto se relaciona a la velocidad del caballo se pueden calcular la V4 (velocidad a la que el valor del lactato sanguíneo alcanza los 4 mmol/litro) y la HR4 (frecuencia cardiaca en la que el valor del lactato sanguíneo alcanza los 4 mmol/litro). Las expresiones V200, V4 y HR4 proveen una medición estándar para determinar el mejoramiento individual de la adaptabilidad, pudiendo hacer comparaciones objetivas entre distintos caballos (Robinson, 1995). A velocidades muy altas todos los caballos deben usar más de las vías de suministro de energía anaerobia para apoyar los requerimientos energéticos del ejercicio, y ocurre un metabolismo anaerobio acelerado de glicógeno (glucosa almacenada en las células musculares). A velocidades de ejercicio mayores de esas que ocasionan tasas metabólicas de aproximadamente 65-85% de máximo

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consumo de oxígeno, las concentraciones de ácido láctico incrementan rápidamente (Evans, 1995). Durante el ejercicio a altas velocidades, la concentración de ácido láctico incrementa en el músculo en ejercicio, y luego se difunde a la sangre. Esta respuesta es atribuible a la limitación en el uso de oxígeno por las células musculares en ejercicio. Durante el ejercicio de alta intensidad las células pueden solo mantener la tasa requerida de suministro de ATP a las células musculares por uso anaeróbico de la glucosa. La glicólisis anaeróbica resulta en la acumulación de ácido láctico en las células musculares. La concentración de lactato sanguíneo en un caballo en descanso es de aproximadamente 0,5 mmol/L. Pequeños incrementos en esta concentración ocurren a medida que la velocidad del ejercicio aumenta, y luego a velocidades más altas, la concentración de lactato sanguíneo incrementa exponencialmente (Ver Figura 2). Las características de esta relación típica han sido usadas para monitorear respuestas al entrenamiento e investigar factores que limitan el desempeño atlético de los caballos. Las concentraciones de lactato sanguíneo después del ejercicio pueden incrementar hasta 20 – 30 mmol/lt o mucho más. La velocidad a la cual el ácido láctico se acumula depende de muchos factores inherentes del animal. Estos incluyen la tasa de suministro cardiaco de oxígeno al músculo en ejercicio, la habilidad de la célula muscular para usar oxígeno, y la tasa a la cual el lactato es metabolizado en la célula muscular durante el ejercicio. Estos factores están limitados por las características fisiológicas propias del caballo como individuo, pero pueden ser mejoradas con el entrenamiento.

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Figura 2. Relación típica entre la concentración de lactato sanguíneo y la velocidad del ejercicio, involucrando series de ejercicios a incrementos graduales de velocidad. (VLa4 es la velocidad a la cual la concentración lactato sanguíneo es 4mmol/L).

Fuente: Evans, D.L,.The effect of intensity and duration of training on blood lactate concentrations during and after exercise. In: Equine Exercise Physiology 4. Proc. 4th International Conference on equine Exercise Physiology, ed. Robinson, N.E., R and W Publications, New market UK, Equine Vet. J. Suppl. 18. 422-425

Es importante apreciar que la producción de lactato en las células musculares y la acumulación en la sangre es una respuesta normal a la producción de energía a velocidades de moderadas a altas o a intensidades de ejercicio. La velocidad actual a la cual el lactato comienza a acumularse en las células musculares y en la sangre dependerá del paso, raza, caballo, dieta y estado de entrenamiento (acondicionamiento). En los caballos en descanso, las concentraciones de lactato sanguíneo elevadas indican una falla del flujo sanguíneo a los tejidos y órganos del cuerpo, y algunas veces se asocia con cólico.

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En los caballos con un consumo máximo de oxígeno puede esperarse que se ejerciten a velocidades mayores antes de que haya evidencia de acumulo de lactato ya sea en la célula muscular o en la sangre. Una medición de la respuesta al lactato en una prueba estandarizada de ejercicio puede por consiguiente proveer información muy valiosa concerniente a la extensión del suministro anaeróbico de ATP durante el ejercicio (Evans, 1995), y esto varía con el entrenamiento como se observa en la figura 3.

Figura 3. Respuesta del lactato sanguíneo durante una prueba de velocidad en incremento en un caballo sin entrenar y entrenado.

Fuente: Evans, D.L,.The effect of intensity and duration of training on blood lactate concentrations during and after exercise. In: Equine Exercise Physiology 4. Proc. 4th International Conference on equine Exercise Physiology, ed. Robinson, N.E., R and W Publications, New market UK, Equine Vet. J. Suppl. 18. 422-425

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1.3.

CAMBIO

EN

EL

PLASMA

O

SEROLOGÍA

DE

LAS

ENZIMAS

RELACIONADO CON EL EJERCICIO Un aumento en la actividad plasmática de CK, ASAT y LDH, se ven en respuesta al ejercicio. Este aumento se cree que es debido a cualquier tipo de daño o cambio

en la membrana de la fibra muscular, aumentando su permeabilidad.

Fisiológicamente un incremento está visto inclusive sin que se haya producido algún tipo de destrucción de tejido. El grado de aumento que exista en estas enzimas depende del tipo de ejercicio que se haya realizado. Se ha demostrado que hacer la toma de muestras 24 horas después del ejercicio, facilita hacer la diferenciación entre los animales que muestran una respuesta fisiológica al ejercicio y los que muestran una respuesta patológica.

1.4

DISTURBIOS ÁCIDO – BÁSICOS

La tasa de acumulación del lactato en el músculo esquelético y su efusión están exponencialmente relacionadas al incremento en la intensidad del ejercicio, y en el músculo, los picos de concentración de lactato de 80 a 140 umol/gr. de peso seco se logran después de 120 segundos de ejercicio máximo. La formación de protones no es, sin embargo, distribuida uniformemente dentro del músculo, porque la tasa de glicólisis es más rápida y la capacidad oxidativa es mas baja en las fibras tipo II de rápida contracción que en las fibras tipo I de contracción lenta. En consecuencia, la disminución en el pH del músculo es proporcional al porcentaje de fibras tipo II y al área relativa ocupada por estas fibras. Adicional a la tasa de formación de protones basada en la capacidad glicolítica y oxidativa, la disminución en el pH del músculo es una función de la capacidad buffer y de la tasa de efusión de protones y lactato. La tasa de generación de protones excede el pico de efusión por un factor de 10, el cual maximiza el papel de los búferes, por una reducción en el pH intracelular de 7.0 a 6.2 al punto en que la fatiga,

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producirá efectos deteriorantes en las capacidades contráctiles y metabólicas de la célula muscular. Grandes variaciones en la concentración de H+ medidas en estados de agotamiento total indican que la sensibilidad del pH difiere entre individuos. El bajo pH medido en los caballos al final de las carreras también puede ser un indicador de una alta capacidad glicolítica, porque la alta producción de lactato ha sido relacionada con un desempeño superior en los humanos. (Mannon, 1995) Varios mecanismos han sido propuestos para explicar la fatiga muscular causada por la acidosis intramuscular. Primero, los H+ pueden causar un impedimento en la fuerza y acortamiento de la velocidad del aparato miofibrilar. Segundo, el pH bajo tiene varios efectos en el metabolismo del calcio dentro de la célula muscular: •

La concentración óptima de calcio requerida para la contracción es mayor en condiciones ácidas que en pH neutros

•

La liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico puede ser inhibida a pH bajos.

•

La actividad de la adenosín trifosfato (ATPasa – calcio sarcoplásmico) es inhibida a pH bajo.

Adicionalmente, el incremento en la concentración de H+ puede comprometer la resíntesis de ATP del glicógeno intramuscular y de la glucosa sanguínea, porque las enzimas limitantes de la tasa de resíntesis claves, como la fosfofructoquinasa y la glicógeno fosforilasa se inactivan de forma marcada con una pequeña disminución del pH. Este mecanismo autorregulador indica que la tasa estable máxima de la producción de ATP de la glicólisis durante la fatiga está determinada por la tasa de extrusión de lactato o de los protones y no por la capacidad de las enzimas glicolíticas (Hyyppä, 1995).

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1.4.1 Transporte de Lactato y Protones Adicional al sistema buffer, la extrusión de protones desde las células musculares en ejercicio puede prolongar la capacidad del músculo para el trabajo anaerobio. También, alguna porción de ácido láctico deja el músculo por difusión pasiva. La efusión de lactato desde el músculo hacia la sangre está linealmente relacionada al gradiente de lactato, y se ha sugerido que la efusión esté limitada por la perfusión ya que no está saturada durante un ejercicio exhaustivo. El cambiante de H+/Na+ es un transportador antipuerto presente en todas las células animales el cual transporta protones desde la célula. El transportador es activado por los H+ intracelulares y es manejado por el gradiente del Na+. Los iones de Na+ son entonces extruidos por la bomba Na+-K+- ATPasa. (Madshus, 1998) La difusión facilitada por el transportador de monocarboxilato exporta la mayor parte (70-80%) del lactato. La actividad de este transportador no se ha medido en los músculos equinos. En las células musculares, la carga neta de protones durante el ejercicio es mas baja que la carga de lactato debida a las reacciones de la creatinkinasa y de la glutamil sintetasa las cuales consumen protones y el intercambio de iones fuertes el cual incrementa la efusión de protones desde el músculo hacia el plasma. Los mayores reguladores de la efusión de protones son la concentración de ácido láctico la cual incrementa la difusión pasiva y el pH el cual estimula los transportadores de H+/Na+ y monocarboxilato (Hyyppä, 1995). (Ver figura 4). Las muestras de sangre tomadas después de un ejercicio máximo indican una acidosis metabólica marcada. Las muestras generalmente son tomadas de la

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Vena yugular, ya que es la vena más accesible. La vena yugular solo representa el drenaje venoso de la cabeza y el cuello, pero se ha comprobado que la concentración de lactato es la misma en sangre mezclada y arterial. Los búferes en el plasma y el transporte del lactato hacia los glóbulos rojos, corazón, hígado, riñón, y músculos que no se contraen eficientemente contraatacan el incremento masivo en la concentración de H+; en los caballos, el cambio actual del pH en la sangre venosa es de solo 0.4 U, las figuras para la sangre arterial son mas inconsistentes y varían desde una leve acidificación hasta una alcalosis (Carlson, 1995). La distribución de lactato en la sangre equina durante el ejercicio no es homogénea. En descanso, el gradiente lactato plasma/glóbulos rojos es cercano a 1, pero la diferencia incrementa durante el ejercicio máximo porque, debido al transporte desde el músculo en ejercicio, la concentración plasmática del lactato incrementa de forma exponencial. Durante el ejercicio, el rápido transporte del ácido láctico muscular hacia los glóbulos rojos es el método por el cual la efusión de lactato se facilita, y las concentraciones de lactato plasmático elevadas son buferadas. En caballos, la movilización de eritrocitos inducida por las catecolaminas desde la reserva esplénica hacia la circulación incrementa la capacidad transportadora de oxígeno pero también incrementa el espacio para el almacenamiento del lactato y por consiguiente disminuye la concentración de lactato plasmático. Se ha mostrado que la distribución del lactato varía notablemente entre caballos individuales después del ejercicio máximo. Estas diferencias en la distribución del lactato pueden explicarse por la variación interindividual en la actividad del transportador monocarboxilato. Este transportador es el principal transporte del

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lactato hacia los glóbulos rojos, con el transportador de intercambio de iones solo jugando un pequeño papel. Figura 4. Sumario de los principales reguladores del pH intramuscular.

PCr = fosfocreatina, Cr = Creatina, NH3 = amoniaco, Glu = Ácido Glutámico, Gln = glutamina. Fuente: HYYPPÁ, S. Fluid, Electrolyte, and Acid – Base Responses to Exercise in Race Horses. Fluids and electrolytes in Athletic Horses. Veterinary Clinics of North America. Equine Practice. Volume 14 No. 1. April |1998.

El pH ácido en el plasma estimula la utilización del lactato por los hepatocitos, el riñón, el corazón y el músculo esquelético inactivo. En el hígado, el lactato es activamente oxidado o es usado

como sustrato de gluconeogénesis; la

importancia del lactato para el metabolismo hepático está indicada por el hecho de

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que la actividad de transporte excede a la tasa máxima de metabolismo (Hyypä, 1995).

1.4.2 Efectos del entrenamiento en el metabolismo del lactato El entrenamiento puede mejorar la tasa de remoción del lactato por el hígado y por las fibras musculares aeróbicas en las cuales el lactato es usado como sustrato para la producción de energía. Esto se refleja como una pequeña caída en el pH inducida por el ejercicio después del entrenamiento y una rápida tasa de desaparición del lactato del plasma. En los humanos, la capacidad del sarcolema para transportar lactato puede también ser incrementada por un alto grado de entrenamiento. El hecho de que el entrenamiento de alta intensidad aumente el número de eritrocitos, suministrando así un incremento en la capacidad transportadora de oxígeno y en el espacio de almacenamiento del lactato, que deben ser benéficos en la capacidad de trabajo en aumento. Sin embargo, un incremento excesivo en el volumen sanguíneo puede llevar a un aumento en la viscosidad de la sangre y puede impedir el flujo de sangre, por consiguiente, disminuyendo la efectividad del transporte de oxígeno a los músculos (Hyypä, 1995).

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2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 MARCO GEOGRÁFICO El estudio se realizó en la Escuela de Equitación propiedad del Ejército Nacional de Colombia, localizada en la ciudad de Bogotá D.C, perteneciente al Departamento de Cundinamarca. La Escuela tiene una altitud de 2600 a 3000 metros sobre el nivel del mar con temperatura promedio anual de 14°C, presión atmosférica de 752 milibares, precipitación anual de 1013 mm y humedad relativa anual del 72%. La Escuela cuenta con una extensión de 25000 m2 y el número total de animales es de 130; de los cuales 34 machos y 28 yeguas son utilizadas para deporte y 8 machos y 9 yeguas para servicio, para un total de 65 ejemplares propiedad la Escuela de Equitación del Ejército Nacional (ESCEQ); adicionalmente los ejemplares agregados a la ESCEQ son: 51 ejemplares particulares. Los ejemplares consumen 3 comidas diarias compuestas por concentrado, heno, avena, sal, pasto verde y agua a voluntad; la primera comida es a las 4:30 am, la segunda es a las 12:30 pm, y la tercera es a las 4:00 pm. Los animales se encuentran alojados en pesebreras.

2.2 MARCO DEMOGRÁFICO Se utilizó un total de 45 ejemplares (machos y hembras) que se encontraban entre 4 a 16 años de edad y con una condición corporal de 3 a 4; dentro de estos, se encontraban ejemplares de las razas Silla Argentina, PSI y mestizo. 8 provienen del Criadero San Jorge ubicado en el municipio de Cota-Cundinamarca, y se encuentran destinados en la actualidad al programa de Entrenamiento de

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inducción al salto. Por otro lado se contó con un grupo de 12 ejemplares los cuales ya habían iniciado el programa de entrenamiento para salto con anterioridad pero por diferentes motivos han parado el programa por mas de 8 semanas, por lo que deben reiniciar el mismo. Para el grupo de caballos en programa de entrenamiento, se tomaron tres muestras por venopunción de la yugular, la primera antes de iniciar el ejercicio, la segunda inmediatamente después de finalizado el ejercicio y la tercera se realiza 6 horas posteriores a la segunda toma. Este mismo muestreo se repitió cada 15 días hasta completar 60 días de seguimiento. Para el grupo de caballos de Competencia se tomaron 25 ejemplares en categoría de salto de 1.10 a 1.20 metros a los cuales se les realizó el muestreo en un único día de competencia, la toma de tres muestras sanguíneas con las mismas características de los ejemplares en entrenamiento.

2.3 CENSO EQUINOS DE SALTO EN LA SABANA DE BOGOTÁ Realización de un censo en la sabana de Bogotá, del número de equinos que participan en competencias de salto y adiestramiento y que se encuentran en preparación, especificando nombre, origen, edad, sexo, raza, nombre propietario, club, tipo de nutrición, lugar donde permanece el ejemplar, modalidad, categoría, tipo y tiempo de entrenamiento.

2.4 SELECCIÓN DE EJEMPLARES Se realizó la selección de 45 equinos para el estudio, de los cuales 20 se estudiaron en etapa de entrenamiento y 25 en concurso. Se realizó un examen clínico completo de los 45 ejemplares utilizados para esta investigación con el fin de determinar que su estado de salubridad fuera el adecuado para el tipo de estudio a realizar (Anexo 2).

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2.4.1 Entrenamiento Los caballos para el estudio en entrenamiento se encontraban en un descanso mayor de 8 semanas o eran nuevos en el deporte. El entrenamiento de los caballos seleccionados para la elaboración de este trabajo, se realizó en las instalaciones de la Escuela de Equitación del Ejército, a comienzos del mes de Junio; los caballos fueron entrenados de lunes a viernes; dos grupos realizaban el trabajo de 6:30 am, a 7:15 am, y un tercer grupo, entrenaba de 8:30 a 9:15 am. El entrenamiento de los tres grupos de caballos se llevó a cabo en picadero rectangular de arena (pista blanda). Los ejercicios estuvieron a cargo de un oficial del ejército e instructores de equitación, personas que se preocupan tanto del cuidado del caballo como de su adecuado entrenamiento, basándose en los principios básicos de la escuela alemana, acatada por los chilenos y acogida y modificada por los colombianos. Los ejemplares pertenecían a Instrucción de remonta y otro grupo a instrucción de antigua remonta (Anexo 3).

2.4.1.1 Instrucción Remonta (primer año) Los equinos remonta son ejemplares que se encuentran en un rango de edad entre los 3 y 4 años, los cuales nunca antes han recibido entrenamiento. En la preparación del ganado, para este fin es de vital importancia el trato inicial o la instrucción del primer año de ese caballo nuevo (o sin instrucción) que se llama remonta.

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Cualquier incompetencia o descuido en el primer año de instrucción de un caballo, tendrá repercusión de todo el resto de su instrucción, produciendo resabios o defensas de muy difícil solución y que disminuirá notablemente su rendimiento o valor. Adiestrar un caballo es someterlo a una enseñanza metódica y a una gimnasia sistémica, con el objeto de hacerlo obediente y fuerte. Esta enseñanza y gimnasia que se le va enseñando al caballo nuevo se ejecuta a base de lecciones, que son ejercicios clásicos que han sido seleccionados y perfeccionados a través de varios siglos de estudio y experiencias (FFMM, 2005). Los ejemplares fueron trabajados al inicio del muestreo, una semana a la cuerda, en promedio 30 minutos diarios; de ahí en adelante los caballos fueron montados por su jinete. El entrenamiento se iniciaba con 10 minutos al paso, posteriormente 15 minutos de trote, retomaban 10 minutos al paso, trote nuevamente de 5 a 10 minutos, y galope de 10 minutos y finalizaban con 5 minutos al paso, esta rutina se presentó los primeros 30 días de entrenamiento; para la segunda fase entre los días 40 y 60 los caballos empezaron a saltar obstáculos individuales, y finalizaron haciendo recorridos de pista. Tenían una rutina de 10 minutos al paso, 10 minutos de trote, 10 minutos al galope y finalmente una serie de saltos combinados con galope y paso de 20 a 30 minutos, para finalizar con 5 minutos de paso.

2.4.1.2 Instrucción de Antiguas Remontas (segundo año) En la continuación del adiestramiento, el objetivo principal será siempre el perfeccionamiento de los aires de marcha y la permeabilidad (la mayor o menor facilidad que tiene un caballo para aceptar y obedecer las ayudas).

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La instrucción para estos caballos en este periodo, se divide en dos clases: la primera, aquella que se da a los ejemplares que únicamente se van a destinar al servicio de la tropa, y la segunda, aquella donde se debe enseñar a caballos de más categoría que van a ser montados por jinetes expertos. Para este último, además de los ejercicios prescritos en la instrucción anterior (remonta) y cuando el caballo esté totalmente dominado, se empezará a refinar su adiestramiento (FFMM, 2005) (Anexo 4,5). 4.2.2 Competencia Los caballos para el estudio en competencia se encontraban saltando obstáculos en concurso a alturas entre 1.10 m y 1.20 m, la longitud de la pista era de 470 metros, donde se encontraban entre 12 y 14 obstáculos. Los ejemplares manejaban una velocidad de 350 m/min.; el tiempo ideal de la prueba era de 81 segundos y el tiempo límite era de 162 segundos (Anexo 6).

2.5 ESTUDIO EN ENTRENAMIENTO Se hicieron muestreos los días: 0, 15, 30, 45 y 60 para determinar el perfil enzimático (CK, LDH) y el ácido láctico, en reposo, después del ejercicio y a las 6 horas postejercicio. 2.5.1 Toma y Conservación de Muestras Se eligió la vena yugular, ya que es amplia, superficial y de fácil acceso, y adicionalmente porque no existen altas diferencias entre los resultados bioquímicas de la sangre arterial y venosa (Boffi, 2006).

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En los equinos, la sangre se extrae de la vena yugular, la cual se ingurgita por compresión manual del canal yugular y se introduce la aguja por encima de este punto. Se utiliza el sistema de tubo al vacío (tipo vacutainer), que prestan mayor facilidad de uso y garantía en cuanto a la asepsia y preservación de la muestra. La toma de muestra es una etapa esencial para asegurar resultados completamente confiables. En la extracción sanguínea, es imprescindible que se utilice material limpio y seco, se utilizaron agujas de calibre 20, tubos vacutainer con sodio heparinizado (plasma), tubos vacutainer con gel (suero) con el fin de evitar la contaminación y hemólisis de la muestra. Cuando la muestra se toma se realiza la homogenización mediante una suave inversión del tubo. Para obtener el plasma o suero, la sangre se centrifuga a 4000 r.p.m (revoluciones por minuto) durante 2 a 3 minutos y se separa la capa líquida (superior), la que se extrae mediante aspiración con una pipeta y se almacena en viales o tubos. El manejo de la muestra después de la toma juega un papel importante; lo mejor es efectuar la medición inmediatamente. De no ser posible, el mejor método para conservar la muestra es en envases de Sodio Heparinizado o Litio y centrifugar a la brevedad posible (hasta 2 horas) para separar el plasma de las células somáticas. Si la temperatura ambiental no sobrepasa los 20º C el Ácido Láctico se conserva hasta tres días y hasta una semana a 4º C (Boffi, 2006). El uso de Sodio Heparinizado para las muestras de ácido láctico (plasma), es ideal, pues la heparina a pesar de no ser anticoagulante como tal, lo que hace es retrasar el paso de protrombina a trombina, retrasando la coagulación. Este tubo se utiliza para pruebas donde se necesite que la sangre se parezca a la circulante; el ácido láctico en condiciones normales es metabolizado por los glóbulos rojos; por eso se recomienda el uso del sodio heparinizado, y para garantizar que los

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valores encontrados en laboratorio sean los mas exactos para el momento de la toma de la muestra, se detiene el metabolismo del glóbulo rojo y su efecto sobre el plasma mediante la centrifugación inmediata , la separación de los glóbulos rojos y el descenso de la temperatura de la muestra. Los tubos con gel son usados para las muestras de CK y LDH (suero), ya que optimiza la separación de las partes sólida y líquida de la sangre y evitan que esta se contamine con glóbulos rojos que pueden alterar los resultados de laboratorio, ya que estas enzimas se miden por espectrofotometría. Estas muestras también fueron centrifugadas, separados los componentes y refrigeradas inmediatamente. Para la obtención del suero, se deja coagular la sangre en el tubo a temperatura ambiente, posteriormente se centrifuga a 4000 r.p.m durante 3 a 5 minutos. El suero obtenido es separado con la ayuda de una pipeta. Las muestras de suero y plasma (sin células) son conservadas refrigeradas (5ºC 8ºC), lo que permite inactivar las reacciones metabólicas. Todas las muestras fueron sometidas a los procedimientos explicados y transportadas al laboratorio para ser procesadas en un lapso de tiempo menor a 3 horas. (Previo acuerdo con el laboratorio Zoolab).

2.5.2 Procesamiento de Muestras El procesamiento de las muestras de lactato deshidrogenasa, creatinkinasa y ácido láctico estuvieron a cargo del laboratorio veterinario ZOOLAB ya que este fue el único que se comprometió a poner a nuestra disposición equipos y personal para el procesamiento y transporte de las muestras en el tiempo indicado, lo que asegura la confiabilidad de los resultados (Anexo 7).

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En el caso específico del lactato deshidrogenasa, la forma más útil de usar su determinación es a través de sus isoenzimas ya que lo hace más específico. El método indicado para determinarlo es la electroforesis; sin embargo en el país no todos los laboratorios cuentan con esta tecnología, debido al costo de los equipos y son exámenes poco comunes en medicina veterinaria en Colombia, lo cual dificultaría en la práctica de la medicina deportiva el análisis de muestras. Por esta razón se tomó la decisión de evaluar la enzima en su totalidad y no su isoenzima.

2.6 ESTUDIO EN CONCURSO (O COMPETENCIA) Se determinó el perfil enzimático (CK y LDH) y el ácido láctico, mediante la toma de sangre venosa antes de la prueba, después de la misma y 6 horas posteriores.

3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO El modelo estadístico, constó de dos fases: una correspondiente al Entrenamiento y otra a la Competencia.

3.1 ENTRENAMIENTO En la fase de entrenamiento se manejó un modelo de estadística descriptiva; se aplicó por día (0, 15, 30, 45, 60) y por periodo (pre, inmediatamente después del ejercicio [post1], y 6 horas después del ejercicio [post2]); el modelo constó de promedio (

¯ X

), desviación estándar (S), error estándar (S¯X ), coeficiente de

variación (CV) , tamaño de la muestra (n). El modelo realizado fue completamente al azar con arreglo factorial 5 X 3

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Yijk = μ + τ j + λk + (τλ ) jk + ε ijk Donde:

Yijk

: Respuesta [Ácido Láctico (AL), Lactato deshidrogenasa (LDH),

Creatinkinasa (CK)] de los caballos sometidos a entrenamiento durante j días (0, 15, 30, 45, 60) y en k periodos (pre, post1, post2)

μ : Media general del modelo τ j : Efecto del día de entrenamiento: Tiene 5 niveles (0, 15, 30, 45, 60 días de entrenamiento)

λk : Efecto del periodo de entrenamiento: Tiene 3 niveles (Pre, post1, post2)

(τλ ) jk : Interacción del modelo ε ijk : Error experimental A los tratamientos con significancia p < 0.05 se le realizó prueba no planeada de promedio de Tukey (Anexo 8,9).

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3.2 COMPETENCIA En la fase de competencia se manejó un modelo de estadística descriptiva el cual se aplicó por periodo (pre, inmediatamente después del ejercicio [post1], y 6 horas después del ejercicio [post2]); el modelo consta de promedio (

¯ X

), desviación

estándar (S), error estándar (S ¯X ), coeficiente de variación (CV), tamaño de la muestra (n). El modelo realizado fue un completamente al azar

Y ij = μ + τ

i

+ ε

ij

Donde:

Yij

:

Respuesta

[Ácido

Láctico

(AL),

Lactato

Deshidrogenasa

(LDH),

Creatinkinasa (CK)] del iésimo caballos que tiene el j ésimo periodo (pre, post1, post2) de competencia

μ : Media general del modelo τ j : Efecto del periodo (pre, post , post ) de competencia 1

2

ε ijk : Error experimental A los tratamientos con significancia p < 0.05 se le realizó prueba no planeada de promedio de Tukey (Anexo 10,11).

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 RESULTADOS CENSO De todos los clubes de equitación de la Sabana de Bogotá reconocidos ante la Federación Ecuestre de Colombia, los cuales ascienden a un total de 13 clubes dedicados a la disciplina de salto y adiestramiento de estos se censó un 90 % por medio del cual se determinó que el número de equinos dedicados al salto y adiestramiento es de 1282 ejemplares aproximadamente, 928 dedicados al salto, divididos en siete categorías, Amateur 0,80 cms (164), Amateur 1,00 mts (213), Amateur 1,10 – 1,15 mts (200), Amateur 1,20 mts (182), Intermedia (52), Abierta (20), Entrenamiento (97) y 181 al adiestramiento, agrupados en 8 categorías, Principiantes (66), Media (36), Avanzada (14), Superior (7), San Jorge (13), Intermedia I (5), Intermedia II (0) y Abierta (40). En general el promedio de edad de los ejemplares se encuentra en 11,8 +/- 1,7 años con un peso de 505,6 +/- 20,2 Kg. Los tiempos de entrenamiento oscilan entre 57,62 +/- 7,71 min., aplicados 5,46 +/ 0,78 días por semana (Anexo 1). Después de haber realizado el censo, se puede concluir que los equinos tienen una dieta basada en los mismos componentes como son, concentrados, avena, heno, con variaciones en cantidades de acuerdo al peso y tipo de ejercicio que realiza el animal. También se usan los mismos suplementos como lo son la sal mineralizada, alfalfa y en algunos casos salvado. Los datos obtenidos a partir de este censo, demuestran que la población ecuestre dedicada a la disciplina de Salto y Adiestramiento en la Sabana de Bogotá es bastante elevada y por tanto existe una necesidad importante de Médicos

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Veterinarios Deportólogos que puedan dar la atención adecuada a estos ejemplares con el fin de lograr su máximo performance, sin poner en peligro su bienestar físico y mental. De tal manera que los datos obtenidos a través de este estudio son una herramienta fundamental para el ejercicio profesional diario del Médico Veterinario Deportólogo.

4.2 ENTRENAMIENTO 4.2.1 Ácido Láctico La acumulación del lactato sanguíneo en respuesta al ejercicio se considera generalmente como un indicador de adaptación y del grado de entrenamiento de un individuo o animal, debido a que refleja la dependencia de la vía anaeróbica como fuente de energía para realizar ejercicio muscular (Persson, 1983; Erickson y col., 1991), donde aquellos menos entrenados muestran una mayor producción de lactatos (Snow y McKenzie, 1977). A medida que la intensidad del ejercicio aumenta la producción de energía se vuelve mas dependiente del metabolismo anaerobio y esto se relaciona con el hecho de que mas fibras de baja capacidad oxidativa sean reclutadas, logrando un aumento del lactato plasmático (Dos Santos, 2006). Los sistemas muscular y sanguíneo poseen propiedades que aumentan la tolerancia al ácido láctico. La regulación del efecto acidificante producido por el ácido láctico en la musculatura estriada es fundamental ya que este efecto es el principal causante de la fatiga muscular. (Poole; Halestrap, 1993). En la Tabla 3, se muestran los valores promedio de la actividad plasmática de ácido láctico (mmol/L), con su respectiva desviación estándar, en donde se

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observa un aumento estadísticamente significativo (p