EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO PLIOMÉTRICO EN AGUA SOBRE LA FUERZA MUSCULAR Y DENSIDAD MINERAL ÓSEA, COMPARADO CON ACTIVIDAD FÍSICA CONVENCIONAL NO SISTEMATIZADA (TIERRA), EN MUJERES FÍSICAMENTE ACTIVAS. BOGOTÁ 2012

TESISTA Ft., Lic. Manuel Alberto Riveros Medina

DIRECTOR DE TESIS

PhD José Armando Vidarte Claros

INFORME FINAL DE INVESTIGACIÓN

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MANIZALES FACULTAD DE SALUD GRUPO DE INVESTIGACIÓN CUERPO- MOVIMIENTO

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EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO PLIOMÉTRICO EN AGUA SOBRE LA FUERZA MUSCULAR Y DENSIDAD MINERAL ÓSEA, COMPARADO CON ACTIVIDAD FÍSICA CONVENCIONAL NO SISTEMATIZADA (TIERRA), EN MUJERES FÍSICAMENTE ACTIVAS. BOGOTÁ 2012

TESISTA Ft., Lic. Manuel Alberto Riveros Medina

INFORME FINAL DE INVESTIGACIÓN

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MANIZALES FACULTAD DE SALUD GRUPO DE INVESTIGACIÓN CUERPO- MOVIMIENTO

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“Impulsos vitales; estados del alma que sostengan en nosotros la promesa de otros mundos posibles, universos más dignos que le ganen a esta realidad de espectáculo y simulacro en que se han convertido los días”.

“El universo se confabula a favor de los seres para que se encuentren y crezcan en amor y sabiduría”. M&M

A Dios todo poderoso por colmarme nuevamente de bendiciones y permitirme escalar un peldaño más en mi proceso formativo. Gracias Señor Jesus

A la memoria de mi padre (chepe) quien con su ejemplo y en compañía de mi madre siempre me mostraron el camino de la rectitud y la responsabilidad. Gracias viejos, que orgulloso estoy de ustedes.

A Mary por su motivación constante, lucha entrega, responsabilidad y dedicación para ser cada día la mejor es decir, para alcanzar la excelencia, y por conducirme hacia mi esencia humana y profesional, que bendición tenerte cerca.

Y como siempre a mi familia: Myriam, Cami y Sebas, por su apoyo incondicional en cada etapa de mi vida, son ustedes mi orgullo y mi bendición. 3

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a cada una de las personas y amigos que con su apoyo permitieron el logro de esta nueva meta:

Equipo de trabajo:

Luz Cristina López Trejos, Jhon Fredy Ramirez V, Henry León, Carlos Melo, Angela Paola Rozo Medina, Maribel Valbuena Ariza, Andrés Campos.

Docentes y asesores: PhD José Armando Vidarte Claros y PhD Consuelo Velez.

A las abuelitas del grupo del parque San Andrés en cabeza de la señora Gloria Betancourt, que con su entusiasmo y dedicación permitieron el desarrollo de este proyecto.

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TABLA DE CONTENIDO Página 1. Resumen Ejecutivo

12

2. Descripción del proyecto

13

2.1. Problema de investigación

13

2.2. Objetivos

23

2.2.1. Objetivo General

23

2.2.2. Objetivo específico

23

3. Referente Teórico

25

3.1. Fuerza y masa ósea. Consideraciones fisiológicas, biomecánicas y patológicas.

25

3.1.1. Fuerza y sistema neuromuscular

25

3.1.2. Mecanismos mecánicos de la osteogénesis y fortalecimiento 28 óseo. 32 3.1.3. Sarcopenia (déficit muscular) 42 3.1.4. Osteopenia y osteoporosis 55 3.1.5. Evaluación diagnóstica (sarcopenia y osteoporosis) 3.2. Respuesta (morfofuncional) de la fuerza y la masa ósea al 64 proceso de envejecimiento. 66 3.3. Entrenamiento Acuático 67 3.3.1. Consideraciones físicas del entrenamiento acuático. 72 3.3.2. Beneficios generales del entrenamiento acuático. 73 3.4. Entrenamiento Pliométrico. 3.4.1. Efectos del ejercicio físico (entrenamiento pliométrico) sobre 73 5

la fuerza muscular. 3.4.2. Efectos del ejercicio físico (entrenamiento pliométrico) sobre 75 la masa ósea. 3.4.3. Efectos entrenamiento pliométrico sobre la fuerza muscular 78 en el adulto mayor. 3.4.4. Efectos entrenamiento pliométrico sobre la densidad mineral 79 ósea en el adulto mayor. 3.4.5. Principios para el diseño de programas de entrenamiento pliométrico.

80 85

3.5. Entrenamiento pliométrico en medio acuático. 85 3.5.1. Entrenamiento pliométrico en agua y fuerza muscular. 87 3.5.2. Entrenamiento pliométrico en agua y DMO. 3.5.3. Entrenamiento pliométrico, fuerza muscular y DMO en el

89

adulto mayor. 91 4. Operacionalización de variables. 92 5. Hipótesis 5.1. Operacional o de trabajo 5.2. Nula

93

6. Metodología

93

6.1. Tipo de estudio

94

6.2. Población y Muestra

94

6.2.1. Muestra

94

6.2.2. Consideraciones a la muestra

95

6.2.3. Técnica de muestreo

95

6.2.4. Control de variables

96

6

6.3. Procedimiento de valoración de la muestra.

96

6.3.1. Criterios de inclusión de la muestra

96

6.3.2. Criterios de exclusión de la muestra

97

6.4. Técnicas e Instrumentos de recolección.

99

7. Disposiciones vigentes

99

8. Procedimientos

109

9. Resultados

105

9.1. Análisis Univariado

105

9.1.1. Variables morfológicas.

105

9.2. Análisis Bivariado

106

9.2.1. Variables morfológicas

106

9.2.2. Variables específicas (DMO)

108

9.2.3. Variables funcionales (fuerza muscular explosiva) medidas de asociacion

111

10. Discusión de los resultados.

121

11. Conclusiones.

137

12.Sugerencias.

140

Referencias Bibliográficas.

141

Anexos

160

7

LISTA DE TABLAS Página Tabla 1. Genes implicados en el desarrollo de la masa ósea.

29

Tabla 2. Factores determinantes del pico de masa ósea.

30

Tabla 3. Criterios para el diagnóstico de la sarcopenia.

35

Tabla 4. Categorías de la sarcopenia según la causa.

36

Tabla 5. Estadios conceptuales de sarcopenia según EWGSOP.

37

Tabla 6. Diagnóstico de OP de acuerdo con valores de DMO.

47

Tabla 7. Porcentaje de peso soportado.

67

Tabla 8. Variables de estudio.

91

Tabla 9. Tabla de diseño de grupo experimental con pre y post evaluación.

95

Tabla 10. Caracterización de la muestra según edad.

105

Tabla 11. Descriptivos variables morfológicas de la muestra participante.

105

Tabla 12 Comparativo diferencias relacionadas, variables morfológicas grupo experimental y control antes y después de la intervención (pretest-postest)

106

Tabla 13. Comparativo variables morfológicas entre el grupo experimental y el grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

106

Tabla 14. Medidas de asociación variable IMC

107

Tabla 15. Medidas de asociación variable % graso.

107

Tabla 16. Medidas de asociación variable % magro.

108

Tabla 17. Comparativo diferencias relacionadas variables especificas:

densidad

mineral

ósea

(DMO),

grupo

experimental y control antes y después de la intervención (pre test – postest)

109

Tabla 18. Comparativo variables especificas (DMO columna lumbar) entre el grupo experiemntal y el grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

109

8

Tabla 19. Medidas de asociación variable DMO columna lumbar.

110

Tabla 20. Medidas de asociación variable DMO columna lumbar T score.

110

Tabla 21. Medidas de asociación variable DMO columna lumbar Z score.

110

Tabla 22. Comparativo variables especificas (DMO cuello femoral) entre el grupo experimental y el grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

111

Tabla 23. Medidas de asociación variable DMO cuello femoral. 112 Tabla 24. Medidas de asociación variable DMO cuello femoral T score.

112

Tabla 25. Medidas de asociación variable DMO cuello femoral Z score.

112

Tabla 26. Comparativo diferencias relacionadas variables funcionales: fuerza muscular explosiva. Squat jump (SJ), salto contra movimiento (CMJ) y salto contramovimiento as (CMJas) densidad mineral ósea (DMO), grupo experimental y control antes y después de la intervención (pre test – postest)

114

Tabla 27. Comparativo variables funcionales: fuerza muscular explosiva. Squat jump (SJ) entre grupo experimental y grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

115

Tabla 28. Medidas de asociación variable vuelo Squat Jump (SJ).

115

Tabla 29. Medidas de asociación variable altura Squat Jump (SJ).

116

Tabla 30. Medidas de asociación variable velocidad Squat Jump (SJ).

116

Tabla 31. Comparativo variables funcionales: fuerza muscular explosiva. Salto contra movimiento (CMJ) entre el grupo experimental y el grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

117

Tabla 32. Medidas de asociación variable vuelo Salto contra

9

movimiento (CMJ).

117

Tabla 33. Medidas de asociación variable altura Salto contra movimiento (CMJ).

118

Tabla 34. Medidas de asociación variable velocidad Salto contra movimiento (CMJ).

118

Tabla 35. Comparativo variables funcionales: fuerza muscular explosiva. Contra movimiento as (CMJas) entre el grupo experimental y el grupo control antes y después de la intervención (pretest – postest).

119

Tabla 36. Medidas de asociación variable vuelo Salto contra movimiento as (CMJas).

119

Tabla 37. Medidas de asociación variable altura Salto contra movimiento as (CMJas). Tabla 38. Medidas de asociación variable velocidad Salto

120

contra movimiento as (CMJas). Tabla 36. Comparativo edad vs variables especificas (DMO) y funcionales

(fuerza

muscular

explosiva)

después de la intervención (pretest – postest).

antes

y 120

10

LISTA DE FIGURAS Página Figura 1. Cambios en la estructura ósea cortical en respuesta al ejercicio en tercio medial y distal del humero en jugadoras de tenis.

31

Figura 2. Evaluación de dos personas de diferente edad (21 y 63 años), e igual IMC. Diferencia en relación con el volumen muscular.

40

Figura 3. Organización general de los grupos, controles y pruebas.

93

Figura 4. Diseño metodológico.

98

11

La investigación de maestría que tiene en sus manos a relizado una publicación preliminar de información representada en dos articulos de revisión y dos ponencias denominados: “Efectos del entrenamiento pliométrico en agua y tierra sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea. Revisiones Teóricas”. Memorias Congreso Internacional de Deporte, Recreación, Educación Física y Actividad Física. Para el desarrollo humano, convivencia y paz. Editorial Kinesis, Armenia, Colombia. 2012. “Aproximaciones teóricas de los efectos del entrenamiento pliométrico en agua y tierra sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea”. Revista Colombiana de Rehabilitación. ISSN 1692-1879 Vol. 9, Octubre de 2010.

“Efectos del entrenamiento pliométrico en agua y tierra sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea en mujeres físicamente activas”. IV Jornada Regional de Actualización en Educación Física, Recreación, Deporte y Actividad Física para la Salud – Universidad de Caldas; Facultad de Ciencias para la Salud, Departamento Acción Física Humana. Universidad de Caldas. Manizales 19 al 21 de octubre de 2011. “Efectos del entrenamiento Pliométrico en agua y tierra sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea” Revisiones teóricas. I Congreso Internacional de Deporte, Recreación, Educación Física y Actividad Física. Universidad de Cundinamarca, Soacha 28 al 30 de Septiembre de 2011.

12

INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 2.1. PROBLEMA DE INVESTIGACION El cuerpo es el instrumento que posee el hombre para el reconocimiento del mundo que lo rodea, a través de toda su vida, por tanto “el hombre vive desde el cuerpo y también a través del cuerpo. Toda su comunicación ha de contar con el cuerpo” (Cagigal 1979, p. 24). Adicionalmente, el hombre también vive en el movimiento, donde a través de éste adquiere una percepción de si mismo y del entorno, por medio de la recepción de estímulos sensoriales, que lo llevan a la exploración de múltiples posibilidades y diversidad de estímulos favoreciendo su movimiento y su capacidad de pensar.

El organismo humano se hace independiente y favorece el mantenimiento de la homeostasis, gracias a su capacidad de movimiento, el cual tiene su base en el músculo; éste a su vez es considerado una máquina termodinámica que tiene capacidad contráctil producto de la transformación energética, (de eléctrica a química y a mecánica) incrementando el metabolismo, la generación de calor y productos de desecho como resultado metabólico.

El músculo esquelético es el tejido más abundante en el cuerpo humano; de acuerdo con Nordin (2004) corresponde al 40 a 45 % del peso corporal total; Guyton (2003) plantea que el 40% es músculo esquelético, 10% liso y cardiaco; para Hartmann (2000) el porcentaje muscular en mujeres es de 30 a 35% y en hombres de 42 a 47 % de la masa total del cuerpo. Este porcentaje muscular puede ser incrementado por entrenamiento de la fuerza o disminuido por la inactividad.

Al realizar el entrenamiento de esta cualidad física, se incide directamente a nivel celular mediante las manifestaciones de la fuerza, (fuerza máxima, explosiva y de resistencia). Su entrenamiento sistemático favorece la capacidad de rendimiento físico-deportivo, contribuye a consolidar cualidades psicológicas, una adecuada postura corporal; además, aumenta la funcionalidad del sistema neuromuscular,

respiratorio,

cardiovascular,

metabólico

y

óseo,

afectando

positivamente la salud.

13

Se entiende por fuerza “la capacidad del hombre para contrarrestar o bien de superar fuerzas externas a través de la actividad muscular”. Harmant (2000, p. 9). La fuerza puede ser estimulada a través del entrenamiento por diferentes métodos, los cuales conducirán a la adaptación biológica del sistema músculo esquelético.

Uno de estos métodos es la pliometría también manifestado por un Ciclo Estiramiento-Acortamiento (CEA), que Verkhoshansky (1999) citado por García López, D (2005, p. 69) “define como la capacidad específica de desarrollar un impulso elevado de fuerza inmediatamente después de un brusco estiramiento muscular. Es decir es la capacidad de pasar rápidamente del trabajo muscular excéntrico al concéntrico”.

A nivel mundial están bien documentados los efectos del método de entrenamiento pliométrico, el cual genera mejora en el rendimiento mediante un efecto acumulado, Bosco, (2000); Bosco (1982); Cappa D., (2000); Chirosa R.L (2000); Cometí G (2000); Durham, M. (2001); Esper, P (2000); García J., Olivera, J (2002); García y col, (1998); Lees A, (1994); Rodríguez, C (2000). Citados por García López (2005) y (Garcia, JA, Bresciani, y De Paz, 2005). En este sentido, es importante reconocer la posibilidad de combinación de métodos de entrenamiento de la fuerza, los cuales si están bien prescritos proporcionan resultados positivos en la mejora de dicha cualidad.

Diversos estudios realizados en torno al entrenamiento pliométrico muestran mejoras significativas en la capacidad de generación de fuerza, Wilson, G. J; Newton, R. U; Murphy, A.J; Humphries, B.J. (1993), Flarity, J.R; Shilstone, M; Iglesia, T y Fisherr; Z.C., (1997); Diallo, O; Dore, E; Duche, P; Van Praagh, E. (2001); Matavulj, D, Kukolj, M; Ugarkovic, D; Tihanyi, J y Jaric, S. (2001); Spurrs, R. W; Murphy, A. J y Watsford, M.L. (2003), citados por (Garcia, JA, Bresciani, y De Paz, 2005) los cuales “detectaron mejoras significativas en la capacidad de salto tras programas de entrenamiento pliométrico, sobre todo en el salto con contramovimiento”. Adicionalmente, Gregory F. Martel, y cols (2005) y Stemm John D. and Jacobson Bert H (2007) plantean que numerosos estudios demuestran la efectividad del entrenamiento pliométrico en tierra sobre la fuerza muscular, la potencia, la función y estabilidad articular, el salto vertical, mejora la aceleración, la velocidad y repercute en una menor incidencia de lesiones de rodilla y favorece la economía en la carrera. 14

En contraposición García López (2005); y Turner, A. M; Owings, M y Schwane, J. A. (2003), Brown y cols. (1986), citados por el mismo autor no encontraron mejoras significativas en esta cualidad tras la ejecución de programas de 4, 6 y 12 meses respectivamente; lo cual conduce a deducir que existen diferencias en las conclusiones alcanzadas en las investigaciones planteadas, indicando la necesidad de seguir indagando acerca del efecto que genera dicho entrenamiento sobre la fuerza de la población, manifestado en la fuerza explosiva.

Es necesario tener en cuenta las variables (duración del programa, progresión de la carga, densidad, intensidad, frecuencia, duración y volumen de la carga por sesión, altura de la caída, la superficie sobre la cual se aplicó el entrenamiento) que han sido observadas por otros autores, con el fin de falsear o afirmar los planteamientos expuestos con miras a dar soluciones a la problemática de los efectos del entrenamiento pliométrico sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea, a través de la comparación de las respuestas alcanzadas por éste en dos medios como el agua y la tierra.

Precisamente, con relación a esta problemática García López y cols (2005) plantean que se hace necesario realizar “nuevos estudios, que trabajen con distintos programas de entrenamiento pliométrico (variando intensidades y volúmenes) para ver si realmente cuatro semanas de estimulación pliométrica son capaces de provocar adaptaciones significativas en capacidades relacionadas con la manifestación explosiva de la fuerza”.

De igual manera en torno a los programas de ejercicio dirigidos a desarrollar resistencia ósea, los estudios mostraron una considerable variabilidad en el tipo y la dosis de ejercicio prescrito entre los diferentes programas de intervención, lo cual puede explicar la marcada variabilidad en la respuesta de los tejidos óseo y muscular al ejercicio. Es así como, se presenta considerable interés en la definición de la dosis óptima y las características de carga para dichos programas (tipo de carga óptimo y programa) de manera que se puedan desarrollar de manera precisa las directrices de prescripción de ejercicio, Nikander Riku., Sievänen Harri y cols (2010). El entrenamiento sistemático de la fuerza favorece la funcionalidad sistémica del organismo, manifestando efectos sobre el sistema neuromuscular, tejido óseo y especialmente sobre la densidad mineral ósea (DMO). “La densidad 15

mineral ósea (DMO) es el resultado de un proceso dinámico de formación y reabsorción de tejido óseo llamado remodelación. La reabsorción causa un deterioro de este tejido y en cuanto a la formación del mismo es responsable por la reconstrucción y fortalecimiento del tejido deteriorado” Creighton DL; Morgan, AL; Boardley, D; Brolinson, PG. (2001). Este proceso ocurre a lo largo de la vida en ciclos de cuatro a seis meses de duración” Bemben DA,

(2000), citados por

(Cadore, Arias, y Kruel, 2005). De igual manera López Chicharro (2006), plantea que en el esqueleto adulto humano el proceso de remodelado óseo en una determinada unidad tarda en ser completado entre 4 a 7 meses.

A la cantidad de hueso sustituido por hueso nuevo en la unidad de tiempo se le denomina turnover (o recambio) óseo y depende del número de unidades de remodelado activas en un momento dado” (Astrand, 1992). Mirallles (1998) e Izquierdo (2008) establecieron que diferentes componentes celulares son los responsables de la reabsorción y formación de hueso nuevo, donde los osteoblastos contribuyen a la formación ósea, mientras los osteoclastos a la destrucción y reabsorción.

Creighton DL y cols. (2001) establecieron que las respuestas de remodelación ósea ocurren por la acción de la fuerza de gravedad y por la acción intensa de los músculos ligados al segmento óseo, Nordin (2004) lo reafirma al plantear que la remodelación ósea es producto de la solicitación impuesta sobre el tejido óseo y la acción de la fuerza de gravedad; lo cual es complementado por Miralles (1998), Izquierdo (2008), Malagón (2005) Guyton (1991), Thibodeau (1995) Gutiérrez (2006), López Chicharro (2006), López Chicharro (2008); quienes plantean

que la remodelación es regulada por hormonas en la circulación

sistémica, además de factores de crecimiento, citoquinas, nutrición y factores extrínsecos como la genética, la raza, sexo y las hormonas; planteamiento ratificado por Role. Marcus R. (2001), quien establece que en el desarrollo del esqueleto, y también en la adquisición de su máxima densidad mineral, también llamada pico de masa ósea, influyen sobre todo, en al menos un 70 %, los factores genéticos; seguidos de los factores hormonales, nutricionales y mecánicos, como el ejercicio.

Por consiguiente, la formación ósea producida por el entrenamiento, se da gracias a la aplicación de carga mecánica sobre la estructura esquelética, este

16

estrés mecánico sobre el tejido óseo puede ser de carácter tensil, compresivo, de torsión o cizallamiento.

Es así como, teniendo en cuenta el efecto del ejercicio físico sobre la masa ósea, Aguilar y cols (1999) destaca en sus conclusiones que, aunque la dosificación del mismo está sujeta a discusión, la intensidad del esfuerzo y la de la carga axial son los parámetros más determinantes; de igual manera, “los ejercicios con carga mecánica leve o moderada parece no provocan adaptaciones significativas en los depósitos minerales, por el contrario los practicantes de modalidades deportivas de mayor carga mecánica presentan resultados positivos” Andreoli, A; Monteleone, M; Van loan, M; Promenzio, L; Tarantino U y de Lorenzo, A (2001); Ginty F; Rennie K. L. Mills. L; Stear, S; Jones, S; Prentice; A. (2005) y citados por (Urtassum, E, y L, 2008).

La masa ósea corporal total adquirida (máxima densidad mineral ósea) se consigue hacia el final del desarrollo de la estatura máxima del esqueleto; es decir, alrededor de los 16-18 años en la mujer y de los 18-20 en el hombre y es de cerca del 95%”, convirtiéndose en un objetivo para la prevención de alteraciones óseas degenerativas en edades más avanzadas”. Gannong, W, (1999) Marcus R. (2001), “el restante 5% del 100% de la DMO se alcanza durante la segunda década de la vida, de modo que, ya en la cuarta década de la vida, empieza la curva a descender, poco a poco, desde su máximo, para hacerlo con una pendiente muy inclinada en la mujer en los años inmediatos a la menopausia, por el brusco déficit estrogénico” Peña Arrebola (2003).

Más aún, se debe tener presente la capacidad de soporte de carga del tejido óseo pues se sabe que los huesos sometidos a diferentes tipos de carga modifican su pico de masa ósea, las presiones adecuadas estimulan la formación y la remodelación ósea, pero las excesivas y continuas actúan negativamente, produciendo atrofia pudiendo llevar a generar reacciones negativas en el tejido en respuesta al ejercicio tal como lo plantea. Peña Arrebola (2003). Silva, C; teixeiraas; Golberg, T; En Urtrassum y cols. (2008). “Existen numerosos trabajos y revisiones que muestran la correlación directamente proporcional entre el grado de actividad física desarrollado y la densidad mineral ósea, en cualquier edad biológica”. Peña A (2001). Los efectos del ejercicio sobre la masa ósea varían según la edad, estados hormonal, 17

nutricional y clase de ejercicio prescrito, El ejercicio genera un estímulo que favorece el mantenimiento y mejoramiento de la salud ósea, las ganancias de masa ósea puede ser 1 a 2% ó triplicarse si las cargas son elevadas; es evidente que la inactividad física produce un efecto de pérdida de masa ósea, “se dispone de numerosas evidencias de que la inmovilización conduce a una rápida y cuantiosa pérdida de masa mineral esquelética, ahora bien, un sujeto inmovilizado puede perder hasta el 40% de la masa ósea en un año Marcus R. (2001), abandonar el ejercicio hace que se pierdan los efectos que este genera sobre el sistema esquelético en sólo ocho meses, y que se presenten cuadros de osteoporosis cuando se abandona por completo, Dalsky GP (1988). De acuerdo al consenso nacido de la conferencia sobre el desarrollo diagnóstico, profilaxis, y tratamiento de la osteoporosis en 1993 “La osteoporosis es una enfermedad esquelética sistémica caracterizada por la disminución de la masa ósea y el deterioro de la microarquitectura del tejido óseo, con el consiguiente aumento de la fragilidad ósea y de la propensión a las fracturas”.

La población físicamente activa presenta una densidad mineral ósea entre el 2% y el 10% mayor con relación a la inactiva Mazzes RB y cols (1991), Vanden Berg MQF y cols (1995) Incrementos del 5 % y del 10 % de la densidad mineral ósea reducirían el riesgo relativo de fractura Bouxsein y cols (1994). De acuerdo con Bouxsein ML y cols (1994) “en mayores de 50 años el riesgo de padecer una fractura en el resto de la vida se estima, en la raza blanca, en aproximadamente un 40 % en las mujeres (una de cada dos mujeres) y un 13 % en los hombres (uno de cada tres hombres).” Varios estudios muestran el efecto protector del ejercicio físico en torno a las caídas y las fracturas, con una reducción entre el 25% y el 50% en adultos mayores activos Chilibeck PD y cols (1995)., Cummings SR (1995)., Frost HM (1997)., Feskanich D, ( 2002), en este mismo sentido Gregg EW y cols (1998) en su estudio reportaron que el riesgo de fractura disminuía al 55% en mujeres activas, con relación al grupo control (inactivas), las mujeres que caminaron 4 horas por semana redujeron el riesgo de fractura de cadera en un 41 %, frente a un 36% en otro grupo de mujeres institucionalizadas. Silman AJ y cols (1997) encontraron que “caminar al menos 30 minutos diarios se correlaciona con un descenso del 20% del riesgo de fracturas vertebrales en las mujeres, aunque no en hombres”. Es decir, a más actividad física mayor reducción de todo tipo de fracturas osteoporóticas, habiendo una relación dosis18

efecto Peña, A (2003). Sin embargo, es muy difícil establecer definitivamente si la reducción de fracturas se debe sólo al efecto directo del ejercicio, o si es necesario disminuir el número de caídas, o asociar con otros tratamientos complementarios.

El conocimiento acerca del efecto del ejercicio sobre la masa ósea en el adulto mayor aun presenta vacios. Por lo tanto, pueden detrás del fenómeno de reducción de fracturas existir otros mecanismos como por ejemplo la mejoría de la calidad ósea, del equilibrio, de la fuerza muscular o la presentación de menor incidencia de caídas. Aunque el efecto del ejercicio sobre la masa ósea en la vejez sea discreto, no debe descartarse para proteger a los ancianos de las caídas, ya que más del 90% de las fracturas de cadera suceden como una consecuencia inmediata de una caída sobre ésta Marcus R (2001). Además, el 20% de las fracturas de cadera ocasionan la muerte Sinaki M (1996).

De igual manera, no existen muchos estudios que referencien los efectos del ejercicio físico sobre la estructura ósea en medio acuático y menos en el caso particular del entrenamiento pliométrico en agua donde los referentes encontrados son reducidos y más aun si se enfatiza en los efectos de este sobre el sistema esquelético, situación que refuerza la necesidad de ahondar en dicha temática. En consecuencia, al reconocer que el ejercicio físico en general y la fuerza muscular en particular corresponde a uno de los factores con mayor influencia sobre el sistema neuromuscular y óseo (la densidad mineral ósea) debido al estrés mecánico que produce sobre estos sistemas, se convierte en uno de los principales moduladores de estos tejidos y en una herramienta perfecta para el fortalecimiento de la arquitectura ósea, así como para la atención primaria, secundaria, y terciaria (promoción-prevención,

enfermedad,

discapacidad)

del

aparato

musculo

esquelético.

Se parte de la premisa que al comparar los dos medios, el acuático y el terrestre y los efectos que estos generan en la estructura neuromuscular y en la geometría y estructura ósea (DMO), la consecuencia de la aplicación del método pliométrico sería la presentación de mayores cambios en la DMO por el entrenamiento en suelo, “ya que existe una correlación positiva entre el peso del cuerpo y la masa ósea” citado por Nordin (2004, p. 52), por lo que se podría plantear que en el agua no mejoraría dado que se presenta una disminución del peso, producto de la acción de la gravedad en el medio acuoso, por lo que las

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solicitaciones mecánicas se darían sobre el hueso solo a expensas de la acción muscular. Por lo tanto, se hace necesario establecer que de acuerdo a las revisiones realizadas aun no se encuentran estudios que den cuenta claramente de los efectos protectivos que brinda el entrenamiento pliométrico en agua con respecto a la tierra sobre la estructura musculo esquelética (integridad articular y desempeño muscular).

Razones por las cuales la pregunta que orientó la presente investigación fue: ¿Cuál es el efecto del entrenamiento pliométrico en agua, sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea (DMO), comparado con programa de actividad física convencional no sistematizada (tierra), en mujeres físicamente activas. Bogotá 2012?

Justificar el presente trabajo invita a referenciar como el entrenamiento sistemático de la fuerza (entrenamiento pliométrico) favorece la funcionalidad del organismo, como lo han demostrado diversos estudios realizados, los cuales evidencian mejoras significativas en la capacidad de generación de fuerza, Wilson y cols., (1993); Flarity y cols., (2001); Diallo y cols., (2001); Matavulj y cols., (2001); Spurrs y cols., (2003), citados por

García, JA, Bresciani, y De Paz (2005);

adicionalmente, otros estudios indican la efectividad del entrenamiento pliométrico en tierra en aspectos como la fuerza muscular, potencia, función articular, estabilidad articular, el salto vertical, menor incidencia de lesiones de rodilla y economía en la carrera. Gregory F. Martel y cols., (2005) demostrando la incidencia de esta cualidad sobre el sistema neuromuscular.

Al respecto también existen bastantes investigaciones Emslander y cols., (1998), Thein y Brody (1998), Gehlsen y cols., (1984), Bravo y cols., (1997), Binkley., (1997), Ruoti y cols., (1994) y Sanders., (1994) que demuestran como a través del entrenamiento acuático se obtienen ganancias en la fuerza muscular en diversas poblaciones, y como lo plantea Colado S., (2004) demostrando la relevancia que tienen las actividades que logren aumentar la fuerza, masa muscular [y las respuestas neurales] para el mantenimiento o mejora de la calidad de vida del ser humano del siglo XXI.

De igual manera, un amplio número de referentes muestran los beneficios del ejercicio físico sobre el mantenimiento y salud del tejido óseo y especialmente 20

sobre la densidad mineral ósea (DMO), en cualquier edad biológica, especialmente si se trata de ejercicio de impacto de moderada a alta intensidad y con cargas axiales que recaen directamente sobre el hueso, estos estudios tiene como base el entrenamiento en tierra. Aguilar JJ y cols (1999), Bouxsein ML y Marcus R., (1994), Peña Arrebola A. (2001), Marcus R. (2001), Schwartz P y cols (1999), Henderson N y White C., (2003), Gregg EW y Tonino RP (2000), Eiken PA., (2003), Wallace BA y Cumming RG., (2000), Bonaiuti D y cols., (2002), Huuskonen J y cols., (2002), Karlsson MK y cols., (2001).

Por tanto, la intención de abordar la problemática de determinar el efecto del entrenamiento pliométrico en agua y tierra en mujeres físicamente activas, pretende contribuir a dar solución al cuestionamiento acerca de la influencia que ejerce éste, sobre la fuerza muscular y la DMO, con miras a encontrar nuevas alternativas de prevención e intervención sobre los sistemas neuromuscular y óseo que favorezcan los procesos de adaptación biológica y como soporte a la prevención, intervención y generación de modelos de entrenamiento de la fuerza que alimenten las áreas de salud y el rendimiento deportivo, donde aún se perciben vacios en la aplicación de este conocimiento.

Así pues, si se puede demostrar que en el medio acuático se presentan en la DMO mínimos cambios frente al entrenamiento en tierra, se podría recomendar como un método de intervención para deportistas, adultos mayores y personas aparentemente sanas o con patología, ya que al generarse menos impacto sobre los tejidos, se favorecería el estado de salud de los individuos con un menor riesgo biológico a través del tiempo. Groothausen, J; Siemer, H; kemper, H; Twisk, J y Welten, D (1997), citado por

Urtrassum E, y L (2008) plantean que “los deportes que incluyen saltos

generan una fuerza de reacción del suelo (FRS) aumentada entre 4 veces o más, los deportes realizados con velocidad y cambios rápidos de dirección multiplican el peso corporal de 2 a 4 veces”. Siendo el salto un componente del entrenamiento pliométrico, lo que lleva a sugerir que este método de entrenamiento por las características metodológicas con que se desarrolla la prescripción de las cargas, puede conllevar a largo plazo a alteraciones de los tejidos biológicos solicitados.

Con relación al desarrollo de la fuerza muscular se espera que aumente por el entrenamiento en los dos medios, pero es necesario establecer de manera comparativa en cual medio se logran mayores efectos en torno al sistema 21

neuromuscular, debido a las variaciones del peso corporal, la carga sobre los tejidos y la fase de amortización del salto, durante el ciclo estiramiento acortamiento (CEA).

Así mismo, el comparar el entrenamiento pliométrico en los dos medios (acuático y terrestre), teniendo en cuenta los efectos generados en el sistema neuromuscular, en la geometría y estructura ósea, la posible consecuencia es la presentación de mayores cambios en la DMO por el entrenamiento en suelo, donde basados en el planteamiento de Nordin (2004) que establece una correlación positiva entre el peso corporal y la masa ósea, ésta última se ve disminuida en el medio acuoso debido a que la densidad de este medio es mayor con relación a la del aire, disminuyendo la carga axial sobre el hueso, por lo cual es necesario comprobar los cambios en torno a la DMO en el medio acuático comparado con el terrestre. Si se evidencian cambios mínimos, se podría demostrar que este método de intervención (entrenamiento pliométrico en agua) es recomendable, ya que al generarse menos impacto sobre los tejidos, se favorecería el estado de salud de los individuos con un menor riesgo biológico a través del tiempo y en el caso de los adultos mayores afianzaría las tesis de la disminución de riesgo de caídas y fracturas como efecto de la práctica del ejercicio físico.

Como se planteo anteriormente, los deportes que incluyen saltos generan una fuerza de reacción del suelo (FRS) aumentada. Siendo éste un componente del entrenamiento pliométrico, que puede conllevar a largo plazo a alteraciones de los tejidos biológicos solicitados. Por lo tanto, se hace necesario establecer desde el referente salud en futuros estudios los efectos protectivos que brinda el entrenamiento pliométrico en agua con respecto a la tierra sobre la estructura musculo esquelética.

En este mismo orden de ideas, al establecer en futuros estudios los factores protectivos de la pliometría en agua sobre la integridad articular, integridad sensorial y el desempeño muscular permitirá incidir positivamente sobre diversas alteraciones del sistema musculo esquelético como pueden ser artrosis, osteopenias, osteoporosis, sarcopenias, remplazos articulares, artritis, producto de la disminución de las cargas axiales y la redistribución de vectores de fuerza; lo cual representará un valor agregado al bienestar físico, psicológico, emocional y social.

22

Desde la integridad sensorial la propiocepción definida como “la habilidad del cuerpo para responder a un estimulo externo a través de ajustes musculares reflejos, observados en respuestas espacio temporales y modificaciones cinéticas, mediados por mecano receptores (receptores articulares y musculares) que contribuyen al ajuste del control neuromuscular y, por ende, a la generación de engramas de movimiento efectivos y ajustados a las necesidades del individuo, ya sea para el funcionamiento articular o para la modulación de la función muscular” (Riveros M

2006, p.118) se convierte en un factor fundamental en esta

investigación en cuanto a las respuestas espacio-temporales y modificaciones cinéticas producto del entrenamiento pliométrico, su variación en el medio acuático y terrestre y su incidencia sobre el comportamiento motor para la prevención de lesiones.

La intención de abordar ésta problemática, se hace necesaria para contribuir a encontrar nuevas alternativas de prevención e intervención sobre los sistemas neuromuscular y óseo que favorezcan los procesos de adaptación biológica y como soporte a la prevención, intervención y generación de modelos de entrenamiento de la fuerza que alimenten las áreas de salud y el rendimiento deportivo, donde aún se perciben vacios en la aplicación de este conocimiento.

Miller y cols, (2002), Grantham, N (2002), Robinson, L. (2004), Martel, G.F (2005), Stemm, J.D. (2007), (Robles, O (2006), plantean que el entrenamiento pliométrico acuático proporciona las mismas ventajas que los pliométricos en tierra… por

lo

tanto,

los

pliométricos

acuáticos

son

opción

viable

de

entrenamiento… se sugiere que la combinación de ejercicios pliométricos y el agua pueden facilitar el desarrollo de la fuerza explosiva… disminuyendo el impacto en las articulaciones adicionalmente, “el entrenamiento pliométrico en agua reduce el reflejo de estiramiento y la cantidad de carga excéntrica, pero los individuos encuentran mayor resistencia durante la contracción concéntrica debido a la viscosidad del agua, [a la flotabilidad y la resistencia del agua en el aterrizaje], lo cual podría brindar un estimulo levemente diferente al proporcionado por el entrenamiento pliométrico en tierra” Martel, G.F. (2005) validando la necesidad de continuar en la profundización de dicho tema.

De acuerdo a la realidad de Colombia se puede evidenciar que existen escasos estudios acerca del tema propuesto, por lo tanto, la información que se tiene de los beneficios generados en el tejido óseo y especialmente sobre la 23

densidad mineral ósea (DMO) producto del entrenamiento pliométrico en medio terrestre y acuático en la población colombiana es casi nula. En este contexto, la idea de poder determinar el efecto del entrenamiento pliométrico en agua comparado con tierra en mujeres físicamente activas, el establecer y comparar la influencia de dicho entrenamiento sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea, es atractivo y será un valioso aporte en la temática.

El Proyecto reúne características, condiciones técnicas y operativas que aseguran el cumplimiento de sus metas y objetivos, además sus componentes están enmarcados dentro del contexto de un proyecto de investigación aprobado en la convocatoria interna de investigación de la Universidad Santo Tomas de Bogotá, lo cual asegura los recursos económicos necesarios para su desarrollo, adicionalmente recoge las experiencias obtenidas de investigaciones previas desarrolladas con la población de adultos mayores pertenecientes al Instituto de Recreación y Deporte IDRD de Bogotá, y responde a las aspiraciones de la comunidad priorizando sus necesidades en torno a la actividad física para la salud, razones suficientemente fuertes para establecer que es un proyecto viable y factible, pues se cuenta con el recurso económico, logístico y humano para su buen término.

1.2.

OBJETIVOS

2.2.1. OBJETIVO GENERAL Determinar el efecto del entrenamiento pliométrico en agua, sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea (DMO), comparado con un programa de actividad física convencional no sistematizada (tierra), en mujeres físicamente activas. Bogotá 2012.

24

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Caracterizar socio demográfica y morfológicamente, la población de estudio.



Determinar los efectos del entrenamiento pliométrico en el medio acuático y terrestre sobre las variables morfológicas (peso, talla, IMC, porcentajes graso y magro).



Comparar los efectos del entrenamiento pliométrico en el medio acuático y terrestre sobre la densidad mineral ósea (DMO).



Comparar los efectos del entrenamiento pliométrico en el medio acuático y terrestre sobre la fuerza muscular explosiva.



Comparar los efectos del entrenamiento pliométrico sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea (DMO), según la edad

25

3. REFERENTE TEORICO 3.1. FUERZA Y MASA ÓSEA BIOMECÁNICAS Y PATOLÓGICAS.

CONSIDERACIONES

FISIOLÓGICAS,

3.1.1. Fuerza y sistema neuromuscular.

El movimiento corporal humano se desarrolla gracias a la interacción de todos los sistemas orgánicos, una participación importante para lograr este objetivo se genera a partir de la acción integrada de los sistemas nervioso y muscular, mediante procesos fisiológicos en donde la contracción muscular es fundamental para la producción de fuerza representada en movimiento. A su vez el músculo es una máquina termodinámica con capacidad contráctil que, dependiendo de las exigencias de trabajo, puede multiplicar ampliamente su facultad de obtener energía química y transformarla en mecánica, a partir de la capacidad de movimiento. En fisiología muscular, “la fuerza generada por el músculo que se contrae se denomina tensión muscular… [La cual] es un proceso activo que requiere un aporte energético por parte del ATP” (López Ch, 2008, p.85).

La fuerza es definida desde las perspectivas tanto fisiológica como física. Newton planteó “las leyes de la mecánica o leyes del movimiento, donde establece la ley de la inercia… también, determina que la fuerza es el producto de la masa por la aceleración, y por último, que las fuerzas siempre son combinadas, es decir, que a toda fuerza siempre la contrarrestará una fuerza contraria de igual magnitud y dirección, pero diferente sentido”

(Riveros M, 2006, p. 22). El anterior

planteamiento es aplicado por Izquierdo, quien afirma que la fuerza muscular como causa se define como “la capacidad de la musculatura para deformar un cuerpo o para modificar la aceleración del mismo: iniciar o detener el movimiento de un cuerpo, aumentar o reducir su velocidad o hacerlo cambiar de dirección”. (Izquierdo, 2008, p. 18).

Desde el primer concepto de fuerza emitido por Newton hasta el día de hoy éste se ha ido transformando de acuerdo a las necesidades y a las disciplinas que lo requieren, es así como surge en la actividad física y el deporte el concepto de fuerza aplicada; la cual toma como referentes las fuerzas internas y las externas, la primera generada por los músculos esqueléticos y la segunda producida por la carga (fuerza) otorgada por los cuerpos, es así como “la fuerza interna resulta de la fuerza producida por la contracción muscular sobre el punto de inserción sobre el 26

hueso” (Serrato, 2004, p. 4), mientras que la fuerza externa, es la carga (fuerza ejercida por la gravedad, una masa, un adversario, la fricción, la inercia…) que se debe vencer a partir de la contracción muscular. Por tanto, González – Badillo (2000); González – Badillo y Ribas (2002), citados (Izquierdo, 2008) definen la fuerza aplicada “como resultado de la interacción entre fuerzas internas y externas”.

La fuerza desarrollada por el hombre se manifiesta de tres maneras completamente diferenciables, “aunque la fuerza [en los deportes] casi nunca se manifiesta en el hombre de “forma pura” [se hallan normalmente de forma más o menos mezclada en función del deporte específico] (González, 1996). La primera hace referencia a la fuerza máxima que corresponde “a la magnitud de la fuerza interna que el sistema neuromuscular puede desarrollar frente a fuerzas externas mediante contracción máxima voluntaria (Hartmann, 2000, p. ); por su parte Serrato la define como fuerza máxima isotónica “magnitud en kilogramos que una persona puede levantar, movilizar o soportar solamente una vez a lo largo de todo el rango de movimiento y realizando una ejecución técnica adecuada. Denominándola una repetición máxima (1RM)”. (Serrato, 2004, p. 4)

Otra manifestación es la fuerza resistencia definida de acuerdo con Hartmann (2000) como “la capacidad de resistencia del organismo frente al cansancio en cargas relativamente prolongadas con un elevado componente de fuerza (superior al 30% de la fuerza máxima individual, [e inferior al 70%]). La calidad de la fuerza resistencia se manifiesta en el número de repeticiones de movimiento o en el tiempo durante el cual puede desarrollarse una fuerza (fuerza estática) frente a una resistencia [carga] determinada. La fuerza resistencia involucra adicionalmente factores cardiovasculares”.

La última manifestación de la fuerza se refiere a la fuerza explosiva considerada base para el desarrollo de la potencia, “definida mediante la magnitud de fuerza interna que el sistema neuromuscular puede desarrollar por unidad de tiempo. La calidad de la fuerza explosiva se mide mediante la aceleración o velocidad en un tiempo determinado o la transmitida a otros cuerpos” (Serrato, 2004, p.4), (Hartmann, 2000, p.9) la asume como “la magnitud de fuerza interna que el sistema neuromuscular puede desarrollar por unidad de tiempo mediante contracciones voluntarias (velocidad y alcance de la fuerza desarrollada) y el tiempo que se puede mantener esta manifestación de la fuerza”. 27

La fuerza está relacionada con una serie de factores de carácter estructural y otros de tipo neural, en cuanto a los primeros se pueden mencionar entre otros: “el número de puentes cruzados de miosina que pueden interactuar con los filamentos de actina, el número de sarcomeros en paralelo, la tensión específica o fuerza que una fibra muscular puede ejercer por unidad de sección transversal, la longitud de la fibra y del músculo y el tipo de fibra,” (Izquierdo, 2008, p.553) desde el referente neural se tienen en cuenta: “el número de unidades motoras activas, los aumentos en la frecuencia de estimulación que se den en las motoneuronas que gobiernan las fibras musculares, el número de sarcomeras que se activen, los factores facilitadores e inhibidores de la activación neuromuscular y las características del manejo del calcio iónico en el interior de la fibra, aspectos básicos para la generación de la fuerza muscular” (Izquierdo, 2008, p. 553).

Adicionalmente, la fuerza total que un músculo puede producir está influenciada por sus propiedades mecánicas, que pueden describirse mediante la valoración de las relaciones de tensión-longitud, carga-velocidad y fuerza-tiempo del músculo y de la arquitectura muscular esquelética. Otros factores principales en la producción de fuerza son el ángulo articular, el tipo de activación, la temperatura del músculo, la fatiga muscular y el pre-estiramiento.

La

tensión en un músculo varía con el tipo de activación (contracción), es así

como el trabajo muscular resultante puede clasificarse de acuerdo con la relación entre la tensión muscular y la resistencia a ser vencida o el momento muscular generado y la resistencia a ser vencida. En una activación isométrica no se realiza movimiento ni se desarrolla trabajo mecánico, pero si se desarrolla trabajo muscular (trabajo fisiológico); se gasta energía y principalmente se disipa en forma de calor, lo que se conoce también como producción isométrica de calor. Todas las activaciones dinámicas implican que puede considerarse una fase inicial estática (isométrica) cuando el músculo primero desarrolla una tensión igual a la carga que se espera vencer. Las activaciones isométricas producen mayor tensión que las concéntricas, y a su vez las excéntricas pueden exceder estas últimas. Se piensa que estas diferencias son debidas, en parte, a la gran cantidad de variables de tensión suplementaria producidas en los componentes elásticos en serie del músculo y a las diferencias en el tiempo de contracción.

El mayor tiempo de contracción en las isométricas y en las excéntricas permite una mayor formación de puentes cruzados por parte de los componentes 28

contráctiles, por lo tanto, permite que se genere una mayor tensión. Además, se dispone de más tiempo para que esta tensión sea transmitida a los componentes elásticos en serie (CES) y así se estira la unidad músculo-tendinosa. El mayor tiempo de contracción permite el reclutamiento (llamada de unidades motoras adicionales en respuesta a una mayor estimulación del nervio motor) de unidades motoras adicionales. 3.1.2. Mecanismos mecánicos de la osteogénesis y el fortalecimiento óseo.

Numerosos estudios correlacionan directa y positivamente el efecto del ejercicio sobre la masa ósea en todas las edades, presentando un efecto osteogénico, que se hace mayor cuanto más joven es el ejercitante. En consecuencia tiene un efecto preventivo, por proporcionar un mayor pico de masa ósea (máxima DMO) en la juventud y por prevenir las pérdidas de masa mineral en edades posteriores. Es así como, el ejercicio físico (sobre todo el orientado a la carga axial) es un importante agente de fortalecimiento de la arquitectura ósea, así como para la prevención de fracturas o accidentes, por lo cual se convierte en un importante aporte en la atención primaria, secundaria, y terciaria (promoción-prevención, enfermedad, discapacidad).

En el desarrollo del esqueleto, como en el logro de la máxima densidad mineral, influyen factores genéticos aproximadamente en un 70% y adicionalmente factores hormonales, nutricionales y mecánicos, como el ejercicio, Marcus R (2001), alcanzando su 95% cerca de los 18 años en mujeres y 20 años en los hombres y el 5% restante en la segunda década de la vida de acuerdo con el mismo autor. Concepto que es reforzado desde la genética por Toro C y cols (2012) quienes establecen que “basado en estudios con gemelos se ha podido determinar que entre el 40 y 80% de diferencias en el pico de masa ósea son genéticamente determinadas. (Tabla 1) No obstante, el estilo de vida puede ser importante en el desarrollo de la masa ósea, especialmente mediante suplementos de calcio y ejercicio activo (tabla 2)

29

Genes implicados en el desarrollo de la masa ósea Indian Hedgehog Receptor de estrógenos α y β Proteína morfogenética ósea (BMP)

BMP -1: se relaciona con interacción proteica y en la unión del Ca a la matriz osteoide. BMP -2: induce la formación de hueso y cartílago mediante la diferenciación de osteoblastos.

Es

uno

de

los

determinantes más importantes de la formación ósea. El polimorfismo BMP-2: se relaciona con reducción en DMO y riesgo de fractura. BMP-3 y BMP-4: participan en la formación ósea y de cartílago. BMP-6:

favorece

la

maduración

nerviosa y queratogénesis. BMP-7: se relaciona con el crecimiento de

huesos

largos

por

inducción

mesenquimatosa. BMP-8: importante en la embriogénesis. BMP-9: participa en la formación ósea de manera independiente. Factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) Wnt

Esta vía de señalización es esencial en la regulación de la función de los osteoblastos, siendo un determinante importante de DMO

Runx-2 (Cbfa-1)

Este factor

de transcripción

mediador

osterix

diferenciación

o

favorece

osteoblástica

para

su la la

formación ósea. Receptor de vitamina D (VDR)

30

Tabla 1. Genes implicados en el desarrollo de la masa ósea, cuadro adaptado de Toro C 2012 fisiología de la osteoporosis en Osteoporosis en Iberoamérica

Factores determinantes del pico de masa ósea Genéticos

Raza Historia familiar

Nutricionales

Calcio y Vitamina D Ingesta proteica

Ejercicio

Actividad física diaria Inmovilización Peso corporal

Ambientales

Tabaquismo Alcoholismo Consumo de cafeína

Hormonales

Pubertad normal Multiparidad – lactancia Insuficiencia gonadal Uso de anticonceptivos

Tabla 2. Factores determinantes del pico de masa ósea cuadro adaptado de Toro C 2012 fisiología de la osteoporosis en Osteoporosis en Iberoamérica

Existen en el proceso de la osteogénesis una serie de mecanismos mecánicos dentro de los cuales se destacan: el mecanismo de piezoelectricidad consistente en la formación de corrientes eléctricas, generadas por la deformación de material óseo microcristalino que contribuye al depósito de apatita cálcica Basset Cal (1971). Un segundo mecanismo corresponde a una alteración de los fluidos intervertebrales y de los capilares óseos producto de la presión ejercida por diversas cargas de compresión; adicionalmente, el estímulo de las células generadoras de hueso (osteoblastos) a partir del ejercicio físico inductor de cambios metabólicos, hormonales y humorales que favorecen la osteogénesis, efectos que son proporcionalmente directos a la carga aplicada y representada en el sitio específico de su aplicación tanto en hueso joven como maduro según Heinonen., A y cols (2001). De acuerdo con Tanck y cols (2001) “la densidad ósea se adapta a las cargas externas primeramente, en las fases de crecimiento; mientras que la arquitectura trabecular es adaptada más tarde, en el desarrollo.”

31

"La fuerza o resistencia del hueso" se asume en términos de Nikander y cols (2010) como concepto común que abarca todas las expresiones biomecánicas específicas de la fuerza ósea, tales como el índice de la resistencia ósea (BSI), índice de tensión-deformación (SSI), momento de inercia máxima (Imax), el cruce del momento de inercia (CSMI) y la sección módulos (Z).

Según Bouxsein (1971) y Griffith y cols (2008) dicha fortaleza o resistencia ósea depende de un número de factores interrelacionados, que incluyen la cantidad de tejido óseo (tamaño y masa), la estructura del hueso (distribución espacial, la forma y microarquitectura) y las propiedades intrínsecas del material óseo (porosidad, matriz mineralización, los rasgos de colágeno y microdaño). “Los huesos se adaptan al mayor soporte de cargas a través de cambios en la superficie perióstica o endóstica ya sea independientemente o en combinación, por ejemplo, la carga puede aumentar el grosor cortical a través de la aposición perióstica, resultando en un aumento de tamaño del hueso y/o mediante la adición o la reabsorción del hueso reducida en la superficie endocortical” Seeman., (2001). Por otra parte, durante el crecimiento, hay evidencia de que las respuestas a la carga son dependientes del sexo y la madurez. Bass y cols, informaron que los cambios inducidos por el ejercicio en la ganancia de fuerza ósea a nivel del húmero en jugadores de voleyball antes de la pubertad se deben a la aposición del periostio, mientras que el efecto predominante después de la pubertad fue la aposición endocortical. Figura 1.

Figura 1. Cambios en la estructura ósea cortical en respuesta al ejercicio en tercio medial y distal del humero en jugadoras de tenis (tomado de Nikander y cols, 2010)

32

Resultados similares fueron observados por Ducher y cols (2009) en niños pre, peri y post-púberes, mostrando que las ganancias del periostio en los niños pre púberes eran casi el doble de los observados en las niñas y su formación continua en la peripubertad dio como resultado mayores ganancias en el tamaño de los huesos (aposición perióstica).

Al comparar estos dos últimos estudios y teniendo en cuenta la respuesta ósea a la carga se pone de manifiesto la existencia de diferencias regionales en la adaptación del hueso a la carga. Sin embargo Macdonald H., Cooper D y McKay H (2009) difieren en su planteamiento pues sus investigaciones no evidencian adaptaciones regionales a la carga. “La arquitectura ósea trabecular también puede adaptarse a una mayor carga, pero debido a la limitada resolución de las más actuales técnicas de imagen, los efectos del ejercicio sobre el espesor, el número, la separación y orientación de los elementos trabeculares en los huesos humanos no son bien conocidos”. Nikander y cols., (2010).

Peña., A (2001), indica que existen numerosos estudios donde se muestra que el ejercicio genera un estímulo que favorece el mantenimiento y mejoramiento de la salud ósea en cualquier edad biológica, además de establecer que con cargas elevadas se puede triplicar la ganancia en masa ósea. Aunque el ejercicio es ampliamente recomendado como una de las principales estrategias preventivas para reducir el riesgo de osteoporosis, caídas y fracturas, sus efectos sobre el hueso siguen siendo controvertidos debido a que su potencial para mejorar la resistencia ósea general aún no ha sido evaluado adecuadamente Sievanen y Kannus (2007).

Es importante tener en cuenta lo expresado por Nikander y cols (2010) quienes plantean que la actividad habitual de recreo sin ningún tipo de intervención específica o actividad supervisada no afecta a los huesos.Teniendo en cuenta las necesidades de seguir ahondando en torno a los efectos del ejercicio físico sobre la fuerza muscular y la densidad mineral ósea y los conocimientos alcanzados recientemente en torno al entrenamiento acuático, se hace pertinente generar propuestas como la del entrenamiento pliométrico en agua para construir aportes

33

que contribuyan a la dinámica de prevención e intervención del sistema músculo esquelético en diversos grupos poblacionales durante el ciclo vital. 3.1.3. Sarcopenia (deficit muscular). El aumento de la esperanza de vida ha generado en las últimas décadas un importante crecimiento de la población adulta mayor, estimándose que en el año 2050 aproximadamente el 30% de la población colombiana estará compuesta por personas mayores de 60 años, cifras bastante distantes de los porcentajes actuales en los cuales se muestra que en el 2010 la población mayor de 60 años correspondió al 8,63% de la población un 2% más que hace 5 años y que para el 2020 se espera que ascienda al 10,79%, según la División de Población del departamento de asuntos económicos y sociales de las Naciones Unidas en sus proyecciones mundiales de población 2008, mostrando de esta manera que la pirámide poblacional tiende a invertirse evidenciando un futuro demográfico marcado por una sociedad con mayor población longeva.

El envejecimiento en el ser humano es un proceso multi-factorial caracterizado por numerosos cambios, en aspectos tales como la composición corporal, donde se destaca el incremento de la masa grasa, la disminución de las masas ósea y muscular a medida que avanza la edad. Estos cambios pueden conllevar el desarrollo de diversas enfermedades como la obesidad, el síndrome metabólico, la diabetes mellitus, la sarcopenia y la osteoporosis, asociada a una disminución de la calidad de vida, un mayor grado de dependencia y un riesgo aumentado de mortalidad en este grupo poblacional.

La pérdida de masa muscular se conoce como sarcopenia la cual se produce por multitud de factores como: “sistema nervioso (pérdida de unidades motoras alfa de la médula espinal), musculares (pérdida de la calidad y masa muscular), humorales (descenso de hormonas anabolizantes como testosterona, estrógenos y GH y aumento de distintas interleukinas) y de estilo de vida (actividad física)” Serra Rexach (2006) además, es un hecho que acompaña al envejecimiento aunque no siempre tiene consecuencias clínicas.

A pesar de que las variaciones observadas en el masa corporal, tejido graso, muscular y óseo a lo largo de la vida están muy influenciadas por el género, raza o etnia y actividad física [Kotani K, (1994)., Rush EC, (2009)., Kyle UG (2004),

34

Citados por A Gómez-Cabello y cols (2012)] existe un patrón de cambios similar en todas las personas A Gómez-Cabello y cols (2012) es decir, esta pérdida es universal, ocurre siempre con el paso de los años, incluso en ancianos que realizan una actividad deportiva intensa Doherty TJ (2003).

El intentar definir la sarcopenia necesariamente conduce a revisar el informe del Grupo europeo de trabajo sobre la sarcopenia en personas en edad avanzada (EWGSOP) quienes en el año de 2010 manifestaron en el consenso aspectos como los que a continuación se enumeran: “Un cambio grave asociado al envejecimiento humano consiste en la reducción progresiva de la masa muscular esquelética, una espiral descendente que puede provocar una disminución de la fuerza y la funcionalidad. En 1989, Irwin Rosenberg propuso el término „sarcopenia‟ (del griego „sarx‟o carne y„penia‟o perdida) para describir este descenso de la masa muscular relacionado con la edad [Rosenberg I., (1989); Rosenberg I., (1997)]. Desde entonces, la sarcopenia se ha definido como la disminución de la masa muscular esquelética y la fuerza que se produce con el envejecimiento [Morley JE y cols (2001)]. Sin embargo, sigue faltando una definición de sarcopenia ampliamente aceptada que resulte adecuada para uso en contextos de investigación y en la práctica clínica. Los síndromes geriátricos son estados frecuentes, complejos y costosos de alteración de la salud en personas de edad avanzada. Son consecuencia de interacciones no totalmente conocidas entre enfermedad y edad en diversos sistemas, que originan un conjunto de signos y síntomas. El delirium, las caídas y la incontinencia son ejemplos de síndromes geriátricos [Inouye SK y cols (2007)]. Proponemos que también podría resultar útil identificar la sarcopenia como síndrome geriátrico porque esta visión favorece su identificación y tratamiento aun cuando las causas exactas sigan siendo desconocidas [Olde Rikkert MG y cols (2003); Cruz-Jentoft A y cols (2010)]”.

De igual manera este grupo plantea que existen algunas pruebas por las cuales se sustenta la posibilidad de denominar a la sarcopenia un síndrome geriátrico destacando las siguientes: “La sarcopenia es frecuente en las poblaciones de edad avanzada [Iannuzzi-Sucich M y cols (2002); Chien MY y cols (2008)]. La sarcopenia tiene varios factores que contribuyen: el proceso de envejecimiento a lo largo de la vida, influencias sobre el desarrollo en las etapas iniciales de la 35

vida, una alimentación suboptima, el reposo en cama o sedentarismo, enfermedades

crónicas

y

determinados

tratamientos

farmacológicos

[Paddon-Jones D y cols (2008); Thompson DD y cols (2007)]. La sarcopenia representa un deterioro del estado de salud con un coste personal elevado: trastornos de la movilidad, mayor riesgo de caídas y fracturas, deterioro de la capacidad de realizar actividades cotidianas, discapacidad, perdida de independencia y mayor riesgo de muerte [Cawthon PM y cols (2007); (Hartman MJ y cols 2007)]”.

Por tanto, la sarcopenia según el grupo europeo de trabajo sobre la sarcopenia la define de manera práctica así: “La sarcopenia es un síndrome que se caracteriza por una pérdida gradual y generalizada de la masa muscular esquelética y la fuerza con riesgo de presentar resultados adversos como discapacidad física, calidad de vida deficiente y mortalidad [Delmonico MJ y cols (2007); Goodpaster BH y cols (2006)]”.

Adicionalmente, el EWGSOP recomienda utilizar la presencia de una masa muscular baja y una función muscular deficiente manifestada en menor fuerza muscular y menor rendimiento físico para diagnosticar la sarcopenia. Así pues, el diagnostico requiere la confirmación del primer criterio acompañado de uno de los dos siguientes, (Tabla 3). “La justificación del uso de dos criterios es la siguiente: la fuerza muscular no depende exclusivamente de la masa muscular y la relación entre fuerza y masa no es lineal [Goodpaster BH y cols (2006); Janssen I y cols (2004)]. Por tanto, la definición exclusiva de sarcopenia en relación con la masa muscular es demasiado estrecha y podría tener una utilidad clínica limitada. Algunos autores sostienen que el termino dinapenia resulta más idóneo para describir la pérdida de fuerza y función muscular asociada a la edad [Clark BC y cols (2008)]. Sin embargo, sarcopenia ya es un término ampliamente reconocido, por lo que su sustitución podría generar más confusión”.

36

El diagnóstico se basa en la confirmación del criterio 1 más (el criterio 2 o el criterio 3) 1. Masa muscular baja 2. Menor fuerza muscular 3. Menor rendimiento físico Tabla 3. Criterios para el diagnóstico de la sarcopenia Fuente: Grupo europeo de trabajo sobre la sarcopenia en personas en edad avanzada EWGSOP (2010) Este mismo documento establece que existen varios mecanismos que podrían intervenir en el inicio y la progresión de la sarcopenia. Estos mecanismos tienen que ver, entre otros, con la síntesis proteica, proteólisis, integridad neuromuscular y contenido de grasa muscular; dichos mecanismos pueden ser: Endocrinos (corticosteroides, GH, IGF 1, función tiroidea anormal, resistencia a la insulina),

enfermedades

neurodegenerativas

(pérdida

de

motoneuronas),

relacionada con la edad (primaria) (hormonas sexuales, apoptosis, disfunción mitocondrial),

desuso

inmovilidad,

inactividad

física,

ingravidez,

nutrición

inadecuada / mala absorción, caquexia (síndrome metabólico complejo asociado a una enfermedad subyacente y que se caracteriza por perdida muscular con o sin pérdida de masa grasa). Desde el mismo referente bibliográfico “la sarcopenia es una enfermedad con muchas causas y resultados variables. Aunque se observa principalmente en personas de edad avanzada, también puede aparecer en adultos más jóvenes, al igual que ocurre con la demencia y la osteoporosis. En algunas personas puede identificarse una causa clara y única de sarcopenia. En otros casos no se puede aislar una causa evidente. Por tanto, las categorías de sarcopenia primaria y secundaria pueden ser útiles en la práctica clínica. La sarcopenia se considera „primaria‟ (o relacionada con la edad) cuando no hay ninguna otra causa evidente salvo el envejecimiento, mientras que se considera „secundaria‟ cuando hay una o varias otras causas evidentes (Tabla 4). En muchas personas de edad avanzada, la etiología de la sarcopenia es multifactorial por lo que quizá no sea posible identificar cada caso como afectado por una enfermedad primaria o secundaria. Esta situación está en consonancia con el reconocimiento de la sarcopenia como un síndrome geriátrico polifacético”.

37

Sarcopenia primaria Sarcopenia relacionada con la edad

Ninguna otra causa evidente salvo el envejecimiento

Sarcopenia secundaria Sarcopenia relacionada con la actividad

Puede ser consecuencia del reposo en cama, sedentarismo, desacondicionamiento y situaciones de ingravidez Se asocia a un fracaso orgánico avanzado (cardíaca, pulmonar, hepática, renal, cerebral), enfermedades inflamatorias, neoplasias o enfermedades endocrinas

Sarcopenia relacionada con enfermedades

Sarcopenia relacionada con la nutrición

Es consecuencia de una ingesta dietética insuficiente de energía y/o proteínas como ocurre en caso de malabsorción, trastornos digestivos o uso de medicamentos anorexígenos Tabla 4. Categorías de sarcopenia según la causa Fuente: Grupo europeo de trabajo sobre la sarcopenia en personas en edad avanzada EWGSOP (2010) El establecer estadios de la sarcopenia de acuerdo a los niveles de compromiso del individuo se convierte en un mecanismo conceptual que puede ayudar en la orientación del tratamiento clínico. “El

EWGSOP

propone

una

estadificación

conceptual

en

presarcopenia‟, „sarcopenia‟ y „sarcopenia grave‟ (Tabla 5). El estadio de „presarcopenia‟ se caracteriza por una masa muscular baja sin efectos sobre la fuerza muscular ni el rendimiento físico. Este estadio solo puede identificarse mediante técnicas que miden la masa muscular con exactitud y en comparación con poblaciones normalizadas. El estadio de „sarcopenia‟ se caracteriza por una masa muscular baja, junto con una fuerza muscular baja o un rendimiento físico deficiente. „Sarcopenia grave‟ es el estadio que se identifica cuando se cumplen los tres criterios de la definición (masa muscular baja, menor fuerza muscular y menor rendimiento físico)… Es posible que la identificación de los estadios de la sarcopenia ayude a seleccionar tratamientos y a establecer objetivos de recuperación adecuados. La estadificación también puede respaldar el diseño de estudios de investigación que se centren en un estadio concreto o en cambios de estadios a lo largo del tiempo”.

38

Estadio

Masa

Fuerza

muscular

muscular

Presarcopenia

Rendimiento Físico Or

Sarcopenia Sarcopenia grave Tabla 5. Estadios conceptuales de la sarcopenia según el EWGSOP Fuente: Grupo europeo de trabajo sobre la sarcopenia en personas en edad avanzada EWGSOP (2010) Teniendo en cuenta la etiología de la sarcopenia los estudios revelan que a través de la vida la máxima fuerza muscular, es lograda durante la segunda década de la vida (entre los 20 y 30 años), época en la cual también la masa muscular alcanza la meseta de crecimiento aproximadamente alrededor de los 25 años, permaneciendo estable durante la siguiente década, posteriormente dicha masa comienza a disminuir influida por diversos factores, dentro del que se destaca el nivel de actividad física; por su parte, la fuerza muestra un mantenimiento hasta los 60 años aproximadamente, seguida por una importante disminución en los años subsiguientes, condición que prevalece más en el hombre que en la mujer. Hacia los 70 años y producto del desuso, se produce Sarcopenia, causada especialmente por la disminución en el tamaño y número de las fibras musculares, principalmente las tipo II González E., (2000), lo cual conlleva a la perdida de funcionalidad, movilidad articular, autonomía, dificultando la interacción con el medio ambiente y aumentando los factores de riesgo de caídas.

De acuerdo con Schrager, (2003), la pérdida de la fuerza no es uniforme en los diferentes grupos musculares situación demostrada en el laboratorio y en observaciones clínicas donde se determinó que la fuerza muscular de los miembros inferiores disminuye más rápidamente que la de los miembros superiores convirtiéndose en un serio problema en personas mayores frágiles, por el riesgo de sufrir caídas.

Fisiopatológicamente, la sarcopenia es facilitada por diversos factores que aun no están totalmente claros y son motivo de discusión por multiples autores, dentro de estos se podrían contar: menor producción de proteínas o mayor proteinolísis, alteración

de las funciones mitocondriales y aumento de los

mecanismos de degradación,

incremento de la apoptosis por citocinas,

39

particularmente el TNF, alteración de los elementos facilitadores de apropiada oxigenación y de los factores que permiten que el ATP se convierta en energía y finalmente alteración en factores neuromusculares elementos de vital importancia. De acuerdo con Porias y cols (2011) “Durante el envejecimiento, la producción de proteínas musculares sufre una reducción importante y progresiva; este hecho repercute en la función muscular. Uno de los elementos clínicos que revelan este problema es la fatiga rápida, que a su vez incrementa el sedentarismo (pocas veces pueden verse efectos reversibles con ejercicio y dieta) Aiken J (2002).28 Por su parte, Lavrosky (2000) en sus resultados, hizo notar la importación de proteínas a la matriz mitocondrial, que no se ve afectada, aunque sí ocurre mayor degradación de las proteínas debido a fracciones citosólicas, y más aún, las preproteínas, cuyo índice de degradación es mayor por estos factores citosólicos”.

Una de las teorías de la sarcopenia se refiere, en parte, a la falla que ocurre en la activación de las células satélite, que pierden la capacidad de repararse o de integrarse al tejido muscular; además de no responder adecuadamente a estímulos otorgados por el ejercicio, los nutrientes y otras sustancias; estas células son mononucleares y rodean a las fibras musculares, localizadas en la lámina basal y el sarcolema, habitualmente son estimuladas por el ejercicio o por cargas mecánicas actuando durante el daño muscular y favoreciendo el proceso de reparación del tejido, siendo capaces de diferenciarse y fusionarse en el interior de la fibra además, de la acción ejercida por las hormonas como la testosterona y la hormona del crecimiento como favorecedores de procesos anabólicos.

Otro factor importante a tener en cuenta en este síndrome es la vitamina D Deschenes MR (2010) citado por Porias C y cols (2011), reportó que la sarcopenia estaba estrechamente vinculada con elevaciones de paratohormona (PTH) y valores bajos de vitamina D (25 OHD) en hombres y mujeres mayores de 65 años. De acuerdo con Porias C y cols “Otro de los elementos fundamentales en la fisiopatología se refiere a los cambios estructurales progresivos que conlleva el envejecimiento, de tal forma que se ve implicado el sistema motor regido por los elementos del sistema nervioso periférico. Existen datos que indican la reducción del número y la magnitud de la unidad neuromotora. Estos datos se refieren, simplemente, al deterioro ocasionado por el envejecimiento, aunque también puede 40

afectarse la emergencia de los axones de la ruta desde la lumbar 3 a la 5 (L3-L5). Este

tipo

de

alteraciones

puede

registrarse

por

medio

de

estudios

electromiográficos, ya que está implicado un proceso de denervación que afecta, incluso, al grosor y al número de fibras musculares. [Doherty TJ, Brown WF (1993)]. Además de los elementos bioquímicos, los procesos de alteración en la síntesis de proteínas, los efectos de reducción en la capacidad oxidativa, las diferentes funciones mitocondriales y la funcionalidad de la placa neuromuscular con evidentes cambios degenerativos en los nervios (incluida la muerte de neuronas alfa motoras) hacen de este proceso, denominado sarcopenia, una compleja acción convergente de diversos mecanismos”[Lexell J, (1988)]” “Las principales consecuencias clínicas de la sarcopenia tienen relación con la independencia funcional. Así los ancianos sarcopénicos tienen más dificultad para caminar o lo hacen más lentamente, para subir escaleras, para realizar las actividades básicas de la vida diaria. Estas dificultades aumentan el riesgo de caídas y por lo tanto de fracturas. También afecta a la formación de hueso, a la tolerancia a la glucosa y a la regulación de la temperatura corporal, además la dependencia es un factor de riesgo de mortalidad” Serra R (2006).

Figura 2. Evaluación de dos personas de diferente edad (21 y 63 años), pero con el mismo índice de masa corporal. Diferencia entre ambas en relación con el volumen muscular estudiado por TC. Este estudio es viable en brazos, antebrazos, miembros inferiores y abdomen. Imagen tomada de Rev Metab Óseo y Min 2011;9(4):114-127 Hans L Porias Cuéllar,* y cols. La evidencia de las consecuencias de la sarcopenia depende de muchos factores como por ejemplo el nivel “basal” de masa muscular y la velocidad de pérdida de esta, los cuales están influidos directamente por el nivel de actividad física que realice el anciano. A diferencia de la osteoporosis y osteopenia, aun no está establecido, el nivel de pérdida para diagnosticar a un individuo sarcopénico. “Por lo tanto al igual que la osteopenia, los determinantes de la sarcopenia son una combinación de factores genéticos y ambientales con una compleja serie de interacciones entre ambos” Roubenoff R (2001).

41

Otras consecuencias de la sarcopenia son la disminución de la tasa metabólica basal, debilidad, disminución de los niveles de actividad, disminución de la densidad mineral ósea y unas menores necesidades calóricas. El aumento asociado de grasa corporal favorece el desarrollo de hipertensión, menor tolerancia a la glucosa y dislipidemia. Domínguez (1987) citado por Isamit R. L y Venegas A. K (2004).

De acuerdo con Evans (1996), a lo largo de la vida adulta el gasto energético diario disminuye progresivamente. En individuos sedentarios, la masa magra es el principal determinante de gasto energético, la cual disminuye aproximadamente un 15% entre la tercera y la octava década de vida, llevando a una menor tasa metabólica basal en el anciano.

Estudios indican que la fuerza muscular se aumenta por encima de los 30 años y disminuye en un 30% entre los 50 y 70 años, siendo esta disminución de un 15% en la sexta y séptima década, en la octava década desciende alrededor de 30% González J.M., (2003), producto de la atrofia o perdida de fibras musculares tipo II, razón suficientemente válida para desarrollar procesos de entrenamiento de la fuerza explosiva en esta población con la intención de amortiguar las pérdidas generadas como consecuencia del envejecimiento. “La disminución de la fuerza muscular en los adultos mayores es favorecedora importante del aumento de prevalencia de incapacidad, más aún si se consideran los bajos niveles de actividad que se observa en ellos” González J.M., (2003) citado por Isamit R. L y Venegas A. K (2004). En esta población una marcada pérdida de la fuerza de las miembros inferiores y columna lumbar, dificulta la locomoción y aumenta el riesgo de caídas Dutta, (1997); alcanzando cifras de un 40% de caídas en personas mayores de 80 años, y de un 61% si son pacientes alojados en instituciones Fiatarone M.A., Evans W.J., (1993).

Niveles óptimos de fuerza y propiocepción en el adulto mayor contribuyen a mejorar y mantener el balance corporal, disminuir los factores de riesgo de caída y de fracturas como consecuencia de una mayor estabilidad articular. “La Sarcopenia limita al anciano en la realización de muchas actividades de la vida diaria (A.V.D)., siendo este un factor importante que conlleva al deterioro de la calidad de vida y aumento de la dependencia de 42

los afectados. La gravedad de este proceso hace que Roche y cols lleguen incluso a relacionarlo con tasas elevadas de mortalidad (Roche, 1995). Es importante destacar que todo el deterioro que esto acarrea además, de las consecuencias de la Sarcopenia son prevenibles e incluso reversibles Evans, (1996)”. Isamit R. L y Venegas A. K (2004). “El envejecimiento está vinculado, inevitablemente, con la pérdida de masa muscular, fuerza, elasticidad y resistencia. Aun con lo expuesto… siguen siendo insuficientes los conocimientos que permitan valorar con plenitud todas las circunstancias que finalmente producen la sarcopenia” Porias C y cols (2011). De igual manera, “la inevitable reducción de la capacidad de las fibras musculares y los trastornos mitocondriales plantean un reto respecto a la intervención oportuna para atacar el problema con ejercicio, nutrición adecuada, vitamina D y hormonas anabólicas, al igual que el hecho de que el tratamiento sustancial pueda llevarse a cabo en etapas previas a la vejez. De la salud del sistema muscular depende, en gran parte, la calidad de vida y evitar riesgos progresivos hacia la fragilidad”. Porias C y cols (2011). 3.1.4. Osteopenia y osteoporosis. “El tejido óseo, como todos los tejidos conectivos de soporte, es “nativamente” biomecánico, y como tal debe ser considerado a la hora de interpretar sus funciones, sus fallas, sus métodos de diagnóstico, y el tratamiento de las afecciones que alteran su principal aptitud, que es la de construir palancas rígidas y resistentes a la fractura (los huesos)” Cointry., Gustavo y cols (2012), por consiguiente “la fuerza ósea refleja la integración de dos características principales: Densidad ósea y Calidad ósea”. “Las

propiedades

materiales

del

tejido

óseo

están

generalmente

predefinidas por factores genéticos y son difíciles de modificar. En cambio, la redistribución espacial de ese material es constantemente modificada por un mecanismo retroalimentado, conocido como “mecanostato” óseo, que optimiza el diseño de cada hueso en función de la dirección y la magnitud de esas cargas habituales. Esta faceta, biomecánica y direccional, del control de la eficiencia de la estructura ósea como recurso de soporte, es prácticamente el único mecanismo conocido que determina la resistencia ósea a la fractura en las condiciones 43

impuestas por el estado endocrino-metabólico del organismo; y también lo único que puede modificarse mediante recursos terapéuticos”. Cointry., Gustavo y cols (2012).

Para Cointry G y cols (2012) estas propiedades óseas son biológicamente determinadas a nivel celular, respondiendo a un programa genotípicamente establecido. Pero desde el referente fenotípico su manifestación está muy influenciada por factores metabólicos (nutrición hormonas y factores locales) los cuales afectan diariamente las células óseas y mecánicos (cargas mecánicas).

El entorno metabólico es de orden sistémico y responde a la necesidad de mantenimiento homeostático mineral en el medio interno del hueso. Por su parte el entorno mecánico responde a solicitaciones (carga o fuerza, por unidad de área que se desarrolla sobre una superficie de una estructura, en respuesta a las cargas aplicadas externamente) de diversa índole (compresivas, cizallantes, rotacionales, angulares y mixtas) las cuales generan como respuesta pequeñas deformaciones en la estructura ósea y que son fundamentales en la determinación del diseño óseo.

En este mismo orden de ideas, es importante resaltar las propiedades biomecánicas que presenta el hueso, “biomecánicamente, el tejido óseo puede ser considerado como un material compuesto de dos fases (bifásico), con el mineral como una fase y el colágeno y la sustancia fundamental como la otra” Nordin (2004 p. 31), estas a su vez responden a la composición ósea representada en células (osteoblastos, osteoclastos y osteocitos) y matriz extracelular (componentes orgánico e inorgánico).

El componente orgánico constituido en primer lugar por la sustancia fundamental integrada por glucosaminoglicanos (GSG) y proteoglicanos (PG) y en segundo lugar por colágeno tipo I que genera un armazón de refuerzo, dicho componente proporciona al tejido óseo flexibilidad (capacidad del tejido para deformarse) y elasticidad (capacidad del tejido óseo de deformarse y volver a su estado inicial posterior a la solicitación). El componente inorgánico formado por calcio, fosfato y cristales de hidroxiapatita proporcionan la propiedades biomecánicas de dureza (resistencia que opone un material a ser fracturado) y rigidez (resistencia que ofrece un material a ser deformado) al hueso. Estas propiedades biomecánicas del hueso pueden ser 44

medidas y representadas a través de una curva carga deformación, la cual “es útil para determinar las propiedades mecánicas de las estructuras” Nordin, (2004 p. 32). Desde este referente es importante resaltar la importancia de los procesos de adaptación biológica tanto aguda como crónica que facilitan el soporte de cargas en la estructura ósea mediante un aumento de las propiedades biomecánicas que favorecen la asimilación de los requerimientos del entorno mecánico, lo cual contribuye a tener menores tasas de deformación durante la solicitación (mejor fase elástica) y por consiguiente menor riesgo de pasar a fallos óseos (fase plástica) y menos aun a fractura (fase de ruptura) por el uso. “La optimización de esta propiedad ósea [rigidez estructural] se habría desarrollado durante el tiempo evolutivo mediante la selección natural de los fenotipos portadores de huesos más rígidos;

y así parece estar ocurriendo

todavía…. Siendo la especie humana la más joven, no es sorprendente que el lento proceso adaptativo de la rigidez ósea al uso mecánico todavía no esté resuelto en los sitios esqueléticos afectados por los cambios posturales y morfogenéticos evolutivamente más recientes [cadera, columna y muñecas]”

Cointry G y cols

(2012).

Circunstancia que de acuerdo al mismo autor puede por una parte, ser la causa de mayor propensión o incidencia a la fractura osteoporótica en estos sitios en los adultos mayores, “curiosamente, esos tres sitios muestran también una larga supervivencia de la medula ósea roja, que es la proveedora permanente de los precursores celulares de los osteoblastos y osteoclastos necesarios para los tres mecanismos biológicos esqueléticos que pueden contribuir a solucionar ese problema: el crecimiento, la modelación y remodelación. Todo parece funcionar como si las enfermedades humanas en general, tendieran a predominar en sitios en los cuales ciertos “problemas evolutivos” no fueron aun completamente resueltos por la selección natural” Cointry G y cols (2012).

Es así como las más preponderantes alteraciones e inadaptaciones del esqueleto humano son las relacionadas con problemas biomecánicos en la función de sostén como dolores, deformaciones y fracturas, trastornos relacionados con un defecto en la “calidad ósea” entendida como la “resistencia a la deformación y a la fractura del hueso-órgano”. Por tanto, “la mayoría de los problemas clínicos osteológicos resultan atribuibles a una incompleta adaptación evolutiva de la 45

estructura ósea al requerimiento… establecido por la adquisición relativamente reciente de la bipedestación)” Cointry G y cols (2012) situación que se agrava y pone en mayor riesgo al sistema musculo esquelético de sufrir alteraciones a tempranas edades si se tienen en cuenta los nuevos estilos de vida permeados por el sedentarismo el cual influye de manera amplia en procesos de desadaptación biológica y disminución en la capacidad de soporte de cargas por parte de los órganos.

Además, el sedentarismo favorece la tesis del sinmorfismo funcional (órgano que no se utiliza se atrofia) y si adicionalmente le sumamos que no hemos completado nuestro proceso de adaptación evolutiva nos conduce a reforzar lo planteado por Cointry G y cols (2012) “no es de extrañar, entonces, que tanto el desarrollo como las imperfecciones naturales y patológicas de la estructura de nuestro esqueleto respondan a esquemas etiopatogénicos fundamentalmente biomecánicos”.

Por ejemplo la naturaleza del tejido óseo es biomecánica representada en los procesos de formación ósea ya sea endocondral (formación ósea a partir de cartílago calcificado) o intramembranosa (formación ósea a partir del mesenquima) en las que la diferenciación celular está determinada por la solicitación mecánica embrionaria compresiva para la formación endocondral y cizallante para la intramembranosa. De igual manera, los procesos de remodelación (remoción y remplazo óseo) están orientados y regulados biomecánicamente como cuando se presenta en el hueso maduro una micro-ruptura, en respuesta a esta se da un proceso de remodelación orientada (targeted remodeling)

en el sitio afectado,

dando como resultado una reparación automática de la micro-fractura, mediante el taponamiento del

espacio generado por los osteoclastos en el proceso de

resorción ósea (remoción de minerales y matriz ósea) dando paso a la activación de los osteoblastos quienes se adhieren e inducen un cambio en su forma y su acción favoreciendo el siguiente paso que corresponde a la formación ósea, mediante el remplazo de la totalidad del hueso resorbido, con material sano (nueva unidad estructural del hueso (BSU, unidades óseas remodeladas), fuertemente adherido al resto del tejido.

Teniendo en cuenta la naturaleza y la importancia que tiene en el sistema músculo esquelético la orientación y regulación biomecánica, y reconociendo como pueden influir en las alteraciones e intervenciones terapéuticas sobre dicho 46

sistema, se hace necesario que en los procesos de análisis para el diagnóstico e intervención estos sean realizados dentro de estas mismas condiciones biomecánicas identificando los biomecanismos ya sea de lesión, tratamiento o control de manera que se puedan otorgar alternativas de solución reales y funcionales a la necesidad del sistema músculo esquelético de responder y adaptarse a las solicitaciones mecánicas impuestas.

Desde este referente por tanto, la solución está dada en la utilización del ejercicio físico como alternativa a la prevención y tratamiento de las alteraciones del sistema músculo esquelético, puesto que mediante este se brindarán de manera controlada las cargas necesarias para la adaptación biológica de la estructura y el organismo. Dentro de las alteraciones del sistema óseo existe una de gran relevancia relacionada con factores mecánicos y endocrino metabólicos y con el proceso de envejecimiento esta es la osteoporosis.

De acuerdo con la conferencia de consenso en el Congreso Internacional de osteoporosis, realizado en Hong Kong en 1993 se asume la osteoporosis como una condición ósea sistémica caracterizada por la alteración de la cantidad y calidad del hueso que disminuye su resistencia, aumenta su fragilidad y predispone a un mayor riesgo de fractura. “La osteoporosis es una alteración metabólica ósea crónica y progresiva que afecta prácticamente todo el esqueleto; sin embargo, en la mayoría de los casos no presenta síntomas de alarma hasta que ocurre una fractura; pocas personas son diagnosticadas en forma temprana y, en consecuencia, no reciben tratamiento adecuado en sus fases iniciales” Ortner D., Putchar W, G.J (1981) citado por Ardila E (2012).

Actualmente se plantea que la osteoporosis es un continuo, en el cual múltiples mecanismos patogénicos convergen para producir pérdida de masa ósea con alteración de su microestructura. Estos mecanismos se pueden agrupar en: 1.

Dificultad esquelética durante el crecimiento para lograr la

densidad ósea óptima. 2.

Osteopenia y alteración de la microarquitectura producto de

resorción ósea excesiva. 3.

Alteración en el proceso de remodelación en torno a la formación

ósea.

47

En 1994, con la llegada y estandarización de los equipos de densitometría, la Organización Mundial de la salud (OMS) basado en el National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) III, definió la osteoporosis de acuerdo con los criterios de densidad ósea, de cualquier parte del esqueleto de mujeres blancas sanas entre los 20 y 29 años de edad, esta clasificación permite hacer un diagnóstico precoz de OP, sin embargo, el diagnóstico ha sido cuestionado por presentar limitantes al no tener en cuenta la micro-arquitectura ósea ni los factores de riesgo clínico.

Valor Normal

Densidad ósea mayor a -1 DE para mujeres jóvenes (T-score por encima de -1 DE)

Masa ósea baja u Osteopenia

DMO entre -1.0 a -2.5 DE medida para mujeres jóvenes (T-score -1 y -2,5 DE)

Osteoporosis

Densidad ósea menor a -2.5 DE medida para mujeres jóvenes (T- score menor de -2,5 DE)

Osteoporosis Severa

Densidad ósea menor a -2.5 DE medida para mujeres jóvenes (T- score menor de -2,5 DE) con presencia de fracturas.

Tabla 6. Diagnostico de OP de acuerdo con valores de densidad mineral ósea.

La principal utilidad de la determinación o medición de la densidad mineral ósea es establecer una de las principales variables que evidencian el riesgo de presentar osteoporosis y su más devastadora complicación, la fractura por fragilidad.

Diversos estudios sugieren la existencia de una correlación significativa en las medidas de DMO tomadas en diversos lugares corporales, sobre todo cuando estas mediciones se realizan en poblaciones jóvenes, debido a que no existe en estas una importante pérdida ósea, por el contrario en personas con factores de riesgo la correlación en los diferentes sitios es baja (OP en antebrazo y no en cadera o viceversa), por lo tanto, para aumentar la sensibilidad en el diagnostico de la OP es necesario tomar varias medidas en diferentes sitios. Cambios significativos en la densidad mineral ósea son observados teniendo en cuenta la

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edad, sexo y grupo étnico. Por consiguiente, los resultados obtenidos deben ser comparados con controles de edad, sexo y grupo étnico idénticos.

El uso de los puntajes T, del inglés T score y Z, del inglés Z score, son de crucial importancia para la interpretación de las medidas. El puntaje T-score, da el resultado expresado como el número de desviaciones estándar entre la densidad mineral ósea medida y la densidad ósea pico de una población joven entre 20 y 40 años de edad, del mismo sexo y nacionalidad. En otras palabras el valor T se define como la diferencia entre la densidad mineral ósea (DMO) del individuo y el valor esperado normal para personas jóvenes (PJ) dividido por la desviación estándar (DE) de la población, es decir: Valor T: DMO-PJ/DE. “El valor de T no utiliza unidades, pues resulta de la relación entre dos números que poseen las mismas unidades, lo que evita la dificultad de equipos que utilizan diferentes tecnologías. Permite definir en forma sencilla si es normal, alta o baja en relación con los valores esperados en personas jóvenes. Es útil para expresar las variaciones en los diversos sitios del esqueleto en diferentes grupos de edad” Faulkner, K.G. (2005) citado por Ardila Enrique (2012)

El valor de T-score se usa en el diagnóstico de la OP y para la toma de decisiones terapéuticas, este concepto surge como respuesta al gran número de unidades empleadas para la medición de la DMO antes de la medición por rayos X (DXA), entre las que se destacan: gramos de mineral óseo dividido por el largo, el área o el volumen de la región estudiada; g/cm para antebrazo y tobillo; g/cm² para columna y cadera; g/cm³ para columna mediante uso de tomografía computarizada.

El valor de Z, es un indicador de variabilidad biológica, proporciona el resultado de la medida expresado como el número de DE entre la DMO medida y la esperada, obtenida por comparación con un grupo de la misma edad, sexo, peso y origen étnico del paciente en estudio Jergas M y Genant H (1993)., Shepherd JA and Blake GM (2007), es decir, Valor Z: DMO medida – Promedio DMO ajustada x edad / DE población ajustada x edad.

Retomando los múltiples mecanismos patogénicos favorecedores de la osteoporosis es necesario analizar el papel que desempeña cada uno de estos en

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la disminución de la densidad mineral ósea y la alteración en la microarquitectura del hueso.

En primer lugar los factores genéticos determinan el pico de masa ósea de los individuos desde el comienzo de la vida y a la vez representan la vulnerabilidad para la presencia posterior de la patología, situación que se hace evidente al analizar las diferencias de masa ósea entre sexos (mujeres-varones) y

razas

(blancos – afros). Varios genes han sido implicados en la patogénesis de la OP dentro de los que se destacan: Polimorfismos del receptor de vitamina D (VDR) se asocia con diferencias en DMO Kiel, D y cols (1997), “No obstante, estas diferencias son pequeñas y existe poca evidencia sobre el papel de este receptor en el desarrollo de la OP” Toro, C y cols (2012)

Polimorfismo del sitio de clivaje Sp-1 en el gen de colágeno ha sido asociado con mayor frecuencia de osteoporosis Ralston, S.H. (2001), citado por Toro, C y cols (2012). Otros genes, incluyendo el receptor de estrógenos, factor de crecimiento transformante –β (TGF –β) y alipoproteina E, han sido también implicados Brown MA y cols (sf) citado por Toro, C y cols (2012) La familia BMP, especialmente el gen BMP- 2, ha sido extensamente relacionado con osteoporosis y fracturas en mujeres pre y postmenopáusicas Styrkarsdottir, U., y cols (2003) citado por Toro, C y cols (2012)

Un segundo mecanismo patogénico favorecedor de la osteoporosis tiene que ver con el papel que desempeñan las hormonas en el desarrollo de la OP, la disminución en el nivel de estrógenos en las mujeres postmenopáusicas acelera la resorción ósea demostrado a través del incremento de marcadores bioquímicos de resorción y formación ósea, además las fases de preparación y formación de hueso se tornan más prolongadas que la de resorción, llevando al debilitamiento de la estructura y favoreciendo las fracturas. “El riesgo de fractura es inversamente proporcional al nivel de estrógenos en mujeres posmenopáusicas. Polimorfismos de este receptor se asocian con fragilidad ósea, disminución en DMO y riesgo de fractura en mujeres y hombres” Albagha, O. M. y cols (2005)., Khosla, S y cols (2004)

50

“Adicionalmente, la deficiencia de estrógenos disminuye la capacidad de respuesta formadora de hueso, sugiriendo un mecanismo de acción tanto anticatabólico como anabólico” Toro, C y cols (2012).

La hormona folículo estimulante (FSH) se ha relacionado como posible favorecedora de la OP, por su aumento en la fase de transición de la menopausia coincidiendo con una rápida disminución de la DMO, sin una marcada disminución estrogénica. “Se ha encontrado alguna correlación entre remodelamiento y FSH durante este periodo” Eghbali-Fatourechi, G y cols (2005)., Ash, P. y cols (1980) citados por Toro, C y cols (2012). Las hormonas tiroideas aumentan el remodelamiento óseo, pero no existe aun evidencia sobre su papel en la generación de la OP, excepto en hipotiroidismo o consumo excesivo de tiroxina o triyodotironina.

Una causa frecuente de OP es el exceso de glucocorticoides administrados por diversas patologías, estos corticoides generan afectación de la matriz extracelular alterando la microarquitectura, aumentando así el riesgo de fractura por apoptosis de los osteocitos, de igual manera inhiben la formación ósea “por reducción en la replicación, migración, diferenciación y vida media de los osteblastos” Schapira, D., Schapira, C. (2002)., Baldock, P.A., Eisman, J.A. (2004). Por último, “los corticoides aumentan la resorción ósea como resultado de la disminución en la producción de estrógenos y andrógenos por inhibición en la secreción de gonadotropinas Odell, W.D. (1996) y secreción de PTHrP Bressot, C. y cols (1979) citados por Toro, C y cols (2012).

El

tercer

mecanismo

patogénico

favorecedor

de

la

osteoporosis

corresponde al papel desempeñado por las citoquinas y las prostaglandinas en dicho proceso. En primer lugar “las citoquinas son un conjunto de proteínas que regulan interacciones de las células del sistema inmune. Su función inmunorreguladora es clave en la respuesta inmune, en la inflamación y en la hematopoyesis de distintos tipos celulares”, por su parte “las prostaglandinas son eicosanoides derivados de lípidos de membrana. Intervienen en los procesos inflamatorios y en otras funciones clave relacionadas con la resorción de hueso, la agregación plaquetaria, la fiebre o la modulación de la secreción gástrica”.

51

La osteoporosis muestra un aumento de la tasa de remodelamiento óseo, de acuerdo con esto los autores plantean que “la deficiencia de estrógenos se correlaciona de manera inversamente proporcional con la producción medular de IL-1, IL-6, TNFα y prostaglandina E2 (PGE2) Zelzer, E., Olsen, B.R. (2003). “La IL-1 y TNFα son potentes estimulantes de la resorción ósea, probablemente como reflejo de la deficiencia de estrógenos o particularmente del TNFα, a través de la activación del sistema RANKL / RANK” Toro, C y cols (2012). “La IL-6 es una citoquina producida por osteoblastos… que estimula osteoclastogénesis y resorción ósea a través de una compleja interacción con PGE2 y PTH” Lin SC, y cols (1997). Existen otras citoquinas (IL-3, IL-4. IL-7, IL-8) que tienen funciones reguladoras de los procesos de osteoclastogénesis y resorción ósea, la alteración en su función puede contribuir al desarrollo de la osteoporosis.

Las prostaglandinas evidencian su importancia en la necesidad que tienen de interacción numerosas citoquinas y factores de crecimiento con estas para ejercer su función en el hueso por otra parte, “las prostaglandinas… participan en la respuesta esquelética a estímulos biomecánicos y aumentan la tasa de resorción ósea en individuos inmovilizados” Toro, C y cols (2012). Finalmente, “los leucotrienos producto de lipooxigenasa, estimulan resorción e inhiben formación ósea” Traianedes, K., y cols (1998).

El cuarto mecanismo patogénico favorecedor de la osteoporosis hace referencia a los denominados factores locales en estos se destacan el factor de crecimiento semejante a la insulina (IGF-1) y la hormona de crecimiento (GH) quienes cumplen papel esencial en el crecimiento óseo, pero aun no se conoce completamente su relación con la OP aunque su deficiencia tenga relación con la osteopenia y el enanismo. El segundo factor local a tener en cuenta es el oxido nitroso el cual “es producido parcialmente por el hueso y participa en la respuesta anabólica secundaria a estimulo biomecánico, mediante el aumento de OPG, inhibiendo así la resorción ósea” Chow, J.W. y cols (1998)

Un quinto mecanismo patogénico favorecedor de la osteoporosis de acuerdo con Toro, C y cols (2012) está asociado con la compleja interacción entre el calcio, el fosforo, la vitamina D y la paratohormona (PTH), en individuos con enfermedad o envejecimiento la deficiencia de calcio y vitamina D puede generar 52

hiperparatiroidismo secundario adicionalmente, aumenta la resorción ósea, la tasa de fracturas y disminuye la DMO. Por otra parte, el calcitriol forma activa de la vitamina D contribuye a la absorción intestinal de Ca y P e inhibe la secreción de PTH, la cual tiene una acción ambivalente sobre el hueso cuando es secretada de forma continua y no controlada (hiperparatiroidismo) se genera resorción ósea por acción sobre los osteoclastos, aumentando la concentración de Ca sérico y disminuyendo la DMO; por lo contrario cuando su secesión es pulsátil favorece la formación ósea e inhibe la resorción. Finalmente, la calcitonina inhibe la resorción ósea y favorece la formación de hueso.

De igual manera como existen mecanismos patogénicos favorecedores de la osteoporosis también hay unos factores de riesgo que facilitan la misma, algunos de estos pueden ser intervenidos bajo un enfoque preventivo, estos comprenden aquellas variables que modifican las tasas de formación y resorción ósea, dichos factores de riesgo pueden actuar en forma directa sobre la estructura del hueso, indirectamente afectando el balance cálcico, o bien

pueden actuar por ambos

mecanismos. La fundación Internacional de Osteoporosis (IOF), reconoce múltiples factores de riesgo que han sido clasificados como factores de riesgo modificables y factores de riesgo fijos.

Los factores de riesgo modificables son aquellos sobre los cuales se puede incidir directamente como por ejemplo los relacionados con el estilo de vida alcohol, tabaco, dieta, bajo índice de masa corporal (IMC), trastornos alimenticos, baja ingesta de Ca y vitamina D, sedentarismo y riesgos de caídas. Por otro lado los factores de riesgo fijo no pueden ser modificados y dentro de estos se encuentran la edad, el sexo, antecedentes familiares de fractura, menopausia o histerectomía temprana, tratamientos prolongados con corticoesteroides e hipogonadismo primario o secundario en hombres, aunque no son modificables su reconocimiento favorece un tratamiento oportuno y adecuado dentro de procesos de prevención secundaria. Dentro de los factores de riesgo no modificables se destacan:

La edad: al finalizar el periodo de crecimiento y de consolidación esquelética, se inicia una pérdida de masa ósea dada por una disminución de la actividad osteoblastica que da como resultado menor formación de hueso, además se presenta un cambio del metabolismo de calcio producto de cambios en la dieta, en patrones de actividad física, déficit de vitamina D y exceso de la (PTH) 53

conduciendo a un aumento de la resorción ósea, la cual crece de forma progresiva desde la tercera década luego de que el pico de masa ósea es alcanzado entre los 25 y 35 años, conduciendo a descalcificación. “La reducción en DMO continua hasta la novena o decima década de la vida, favorecida parcialmente por la disminución en la absorción de Ca. A su vez, la disminución fisiológica de la función renal afecta la capacidad de producción de vitamina D, lo cual en conjunto con la alteración en la absorción de Ca, resulta en un incremento compensatorio de PTH, removiendo Ca del hueso para mantener la calcemia estable” Toro, C y cols (2012).

La osteoporosis afecta más ampliamente a las mujeres que a los hombres, dentro de las causas de esta situación se cuenta con un menor pico de masa ósea y una mayor tasa de pérdida de hueso por la brusca disminución de los estrógenos durante la menopausia. Sin embargo, los estudios han demostrado que los hombres de todas las razas pierden masa ósea en el fémur proximal con el envejecimiento presentando riesgo de fractura al igual que las mujeres.

De acuerdo con Kin, K y cols (1993) aunque hay excepciones la masa ósea generalmente es menor en las personas de descendencia caucásica y asiática que en la de otras razas. Los negros norteamericanos en particular tienen una densidad ósea sustancialmente menor que los blancos de la misma edad y sexo. Los hombres coreanos y japoneses tienen niveles de densidad mineral ósea del cuello femoral más altos que los hombres blancos en los Estados Unidos, pero el patrón de perdida con el envejecimiento es similar. La mayor masa ósea de los hawaianos de descendencia japonés nacidos en los Estados Unidos que los nacidos en el Japón sugiere un papel importante de los factores ambientales.

De acuerdo con el enfoque de la OMS, el 10% de las mujeres afroamericanas presentan osteoporosis de cadera frente al 21% de las mujeres blancas no hispanas en los Estados Unidos, las cuales ocupan una posición intermedia con una prevalencia estimada de osteoporosis de cadera del 16% Looker A., y cols (1995). En el caso de los hombres entre 50 y 79 años, se ha estimado que la prevalencia de osteoporosis es aproximadamente del 5% para los blancos, los hispanos, los asiáticos-estadounidenses y los estadounidenses nativos frente al 3.5% de los hombres afroamericanos.

Otro de los factores de riesgo no modificables que favorece la OP son los medicamentos que con sus efectos colaterales conducen a la OP, dentro de los 54

que se destacan como ya se menciono los corticoesteroides relacionados con disminución de la densidad mineral ósea, también la hormona tiroidea que aumenta la resorción ósea; la cafeína se cree ejerce su acción sobre la densidad ósea debido al efecto calcio urético; la administración prolongada de heparina puede causar osteoporosis con fracturas espontáneas; los diuréticos tiazídicos disminuyen el calcio urinario aumentando la reabsorción del calcio a nivel tubular distal, su administración prolongada se asocia con un incremento de la densidad ósea y una reducción en la perdida ósea; por consiguiente es protector. Los diuréticos de asa a diferencia de las tiazídas aumentan la eliminación urinaria de calcio y sodio; los medicamentos anticonvulsivantes no inductores enzimáticos (acido valproico, lamotrigina) y los inductores enzimáticos (fenitoina, fenobarbital, carbamazepina) incrementan la actividad de las enzimas oxidasa de la función hepática mixta, acelerando el metabolismo de la vitamina D llevando a una disminución de absorción de calcio y han sido asociados en estudios transversales con un incremento de la perdida de hueso en cadera. Heidrich F., y cols (1991)., Ensrud K, y cols (2008)., Mitsuyo K (2005).

Desde el referente de los factores de riesgo modificables se observa la contextura y dentro de esta el peso corporal es responsable entre el 15 y el 30% de las variaciones de densidad mineral ósea de los individuos, a cualquier edad y en cualquier región ósea medida, es así como el peso favorece la formación ósea por estimulo biomecánico asociándolo con aumento en la DMO. Los pacientes con índice de masa corporal menor de 19 tienen menor densidad mineral ósea, lo cual parece estar en relación, por una parte, con un menor efecto osteoblastico debido a una menor carga mecánica sobre el hueso y por otra, con un menor freno de la actividad osteoclastica derivado de la menor producción de estrona por falta de panículo adiposo Michaelsson K,. y cols (1996). “La disminución de la actividad física aumenta la velocidad de la perdida de hueso… la perdida de hueso (atrofia ósea) que se da en las extremidades inmovilizadas o paralizadas, la reducción de masa ósea observada en los astronautas sometidos a la falta de gravedad durante periodos de tiempo prolongados y la mayor densidad ósea de los atletas, en comparación con los no atletas, apoyan la influencia de la actividad física en la prevención de la perdida de hueso” Robbins, C, y cols (1990). Diversos estudios muestran el efecto positivo del ejercicio físico sobre la DMO, donde juega papel importante el tipo de ejercicio y la prescripción de la carga la cual debe ser de moderada a elevada intensidad y con 55

énfasis en carga axial para tener efectos positivos sobre la estructura ósea como resultado del estimulo biomecánico, por otra parte la inmovilidad produce una disminución de la formación ósea, aumento de la resorción, expresada en una excreción elevada de calcio y aumento en los marcadores de resorción.

El tabaco genera un efecto toxico que disminuye la actividad osteoblástica del hueso, además disminuye la absorción intestinal de calcio, pero el mecanismo etiopatogénico más importante es consecuencia de su efecto

antiestrogénico.

“Existe evidencia de que los fumadores son más propensos a desarrollar OP y fracturas de cadera. La explicación no es clara, aunque en mujeres fumar se asocia con menopausia a una edad más temprana” Toro, C y cols (2012).

El consumo de alcohol se relaciona con el desarrollo de osteoporosis como con el aumento de factores de riesgo de caída y fracturas, probablemente es la principal causa de osteoporosis de hombres adultos, su consumo crónico tiene efecto depresor sobre la actividad del osteoblasto y se asocia con alteraciones del metabolismo mineral óseo del calcio, fosforo y magnesio y del metabolismo de la vitamina D, Kanis JA, y cols (2005).

La ingesta de calcio en la dieta es necesaria para un metabolismo óseo normal, este condiciona el pico máximo de masa ósea durante el desarrollo del esqueleto, el adulto sano con ingesta inadecuada de calcio tiene incrementada la pérdida de masa ósea, el consumo de vitamina D favorece la regulación del Ca. De igual manera, el consumo elevado de proteínas y fosforo en la dieta afecta la absorción intestinal de Ca. Los estudios poblacionales han demostrado

menor

número de fracturas en áreas geográficas con mayor ingesta de calcio. La ingesta recomendada de calcio depende de la edad y circunstancia individual, pero oscila alrededor de 1000 a 1200 mg por día Welten D (1995). Junto con la paratohormona, la vitamina D es uno de los factores más importantes en la homeostasis fosfo-calcica. Las necesidades de vitamina D están entre 400 a 800 UI diarias, las cuales se obtienen con una dieta variada y con una exposición moderada a la luz solar. Solo es necesario suplementarla en situaciones deficitarias como por ejemplo algunos ancianos asilados, latitudes con poca incidencia de luz solar, cuadros de deficiente absorción de grasa. La ingesta de café (cafeína) “se asocia con disminución de Ca por aumento de la calciuria. Se ha relacionado la ingesta de cafeína con una reducción de la 56

DMO y un elevado riesgo de fractura en mujeres postmenopausicas” Toro, C y cols (2012). 3.1.5. Evaluación diagnóstica (sarcopenia y osteoporosis).

Actualmente existe diversidad de técnicas funcionales y radiologías que facilitan los procesos de tamizaje, evaluación, diagnóstico, control y tratamiento de procesos patológicos del sistema músculo esquelético, las cuales tienen como fin ofrecer mejores posibilidades de intervención en los niveles preventivo, de intervención terapéutica o de rehabilitación propiamente dicha. En este apartado se revisaran de manera sucinta diversas técnicas para la medición de la sarcopenia y la osteoporosis. Las técnicas para la medición de la sarcopenia:

Dentro de la técnicas para la medición de la sarcopenia existe una amplia gama, que de acuerdo al costo, disponibilidad y facilidad de uso tienen orientaciones hacia la práctica clínica o hacia procesos más complejos como son los de investigación, sin embargo estas técnicas tiene un fin definido orientado a la medición de la masa, la fuerza y la función muscular. Se ha determinado que la diferencia en niveles de fuerza entre individuos, está dado por una mayor masa muscular, en torno a las técnicas para medir la masa muscular encontramos las técnicas de imagen corporal

las cuales nos

permiten calcular la masa muscular o la masa magra, dentro de la cuales están la tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM) y absorciometría radiológica de doble energía (DEXA). “Las dos primeras son sistemas de diagnostico por imagen muy precisos que puedan separar la grasa de otros tejidos blandos del organismo, lo que hace que sean métodos de referencia para calcular la masa muscular en el contexto de investigación… La DEXA es un método alternativo atractivo con fines de investigación y uso clínico para diferenciar los tejidos adiposo, mineral óseo y magro” Campbell y cols (1994).

Teniendo en cuenta la masa muscular se realizaron mediciones de la sección transversal del cuadriceps por medio de T.A.C. y R.N.M., observando una disminución de la fuerza en relación al diámetro durante el envejecimiento Rosenberg, (1997). De igual manera se estableció que el diámetro del cuádriceps puede disminuir en un 25% a los 70 años en comparación con los hallazgos a los 57

20 años, disminuyendo la densidad del músculo e incrementando la grasa intramuscular Sipila y Suominen, (1995). Dichos cambios son más pronunciados en las mujeres Denis CJ y cols (1986).

En contraposición, se han demostrado incrementos de la masa muscular del 12% al 17% por técnicas objetivas como la T.A.C., en A.M. deportistas. (Hakkinen, 1998). Según Brodie, sólo la disección de cadáveres, el T.A.C. y la R.N.M. ofrecen datos directos de la composición corporal Brodie, (1990). De hecho, Fernández concluyó que otros métodos, como el modelo de Rolland – Cachera, sobreestima el área muscular de los M.M.I.I. en una magnitud prácticamente idéntica a la reportada por el método Jellife (Rolland – Cachera, (1997); Fernández J.A., (2001) y a su vez, este mismo autor concluye que el método antropométrico requiere de ciertas correcciones para estimar con mayor exactitud las áreas musculares de los miembros inferiores. Fernández J.A., (2000) citados por Isamit R., y Venegas A

(2004). Otra técnica para el análisis de la masa muscular es la bioimpedancia (ABI) la cual calcula el volumen de masa corporal magra y grasa. Esta prueba es barata, fácil de usar, fácilmente reproducible y adecuada en diversas poblaciones. Dicha técnica ha sido estudiada en condiciones normalizadas, durante más de 10 años presentando adecuada correlación con las predicciones por RM. En adultos de diferentes razas mediante validación de

ecuaciones de predicción

y se han

definido valores de referencia para varones y mujeres adultos de raza blanca, incluidas personas de edad avanzada. Por consiguiente, es una excelente alternativa a la DEXA.

Mazzeo R.S y cols (1998) estableció que el número de fibras musculares en una sección media del vasto externo en autopsias es significativamente menor en personas mayores (70 a 73 años) comparado con personas jóvenes (19 a 37 años), lamentablemente este método no es aplicable para estudios experimentales que pretenden influir en el cambio de volumen muscular. En conclusión, el método más directo y confiable para medir este volumen en personas vivas es el T.A.C. Mitsiopoulos, (1998). Cantidad total o parcial de potasio por tejido blando sin grasa. “Dado que el músculo esquelético contiene más del 50% de la reserva de potasio corporal total (PCT), el PCT es el método clásico de estimación del musculo esquelético. Más 58

recientemente, se ha propuesto el potasio corporal parcial (PCP) del brazo como una alternativa más sencilla. El PCP del brazo es seguro y económico”.

La excreción urinaria de creatinina, reflejo del contenido de creatina muscular y la masa muscular total, disminuye cerca del 50% entre los 20 y los 90 años de edad. Pero, según Martín (1990) y Welle (1996), éste método de laboratorio, junto con el de 3 – metil histidina en la orina de 24 horas y la cuantificación de potasio corporal total, son variables e imprecisos en la estimación de la masa muscular.

La última técnica hasta el momento utilizada para la medición de la masa muscular corresponde a las medidas antropométricas en donde se establecen perímetros y pliegues cutáneos a través de estimaciones en deportistas y personas sedentarias, es así como la circunferencia de la pantorrilla se correlaciona positivamente con la masa muscular; una circunferencia de la pantorrilla < 31 cm se ha asociado a discapacidad Rolland Y., y cols (2003). Sin embargo, los cambios relacionados con la edad de los depósitos adiposos y la pérdida de elasticidad cutánea contribuyen a errores de estimación en las personas de edad avanzada. Hay relativamente pocos estudios en los que se hayan validado medidas antropométricas en personas de edad avanzada y obesas; estos y otros factores de confusión hacen que las medidas antropométricas sean vulnerables al error y no se recomiendan para uso habitual en él diagnostico de la sarcopenia Rolland

(2008). Por otra parte, teniendo en cuenta el segundo aspecto a evaluar en la sarcopenia como lo es la fuerza muscular existen menos técnicas validadas, la fuerza de prensión es de gran uso y presenta buena correlación con resultados importantes sin dejar de lado que los miembros inferiores presentan una gran importancia para la marcha y actividades funcionales. El costo, la disponibilidad y la facilidad de uso determinan la posibilidad de empleo de las técnicas ya sea para la práctica clínica o para la investigación.

En el caso de los miembros superiores se mide la fuerza de prensión manual isométrica la cual guarda una estrecha relación con la fuerza muscular de los miembros inferiores, el momento de extensión de la rodilla y el área de sección transversal en la pantorrilla... Una fuerza de prensión baja es un marcador clínico

59

de una movilidad escasa y un factor predictivo de resultados clínicos de baja masa muscular Laurentani F y cols, (2003). Existe una buena correlación entre las mediciones de fuerza muscular en diferentes compartimentos corporales, lo que, conlleva a que cuando se realiza medición de la fuerza de prensión en condiciones normalizadas mediante un buen modelo de dinamometría manual con poblaciones de referencia, este procedimiento se puede convertir en un marcador indirecto fiable de medidas más complejas de la fuerza muscular en antebrazos o piernas.

Otra prueba para la medición de fuerza es la que permite medir la flexoextensión de rodilla, la cual puede ser conducida hacia la medición de la fuerza máxima o la potencia muscular. En adultos mayores sanos, ambos tipos de fuerza son importantes, la potencia se pierde más rápidamente que la fuerza máxima, sin embargo la potencia es un buen factor predictivo con relación a las actividades funcionales Bean JF y cols (2002)., Foldvari M., y cols (2000). La capacidad del musculo de generar fuerza puede medirse de varias formas, con pruebas con máquinas convencionales (isotónicas, propio peso corporal test de sargent) o sofisticadas (isocinéticas, tapetes de salto) entre otras, además se pueden medir en campo ó en laboratorio, se conocen pruebas para miembros superiores, inferiores o a nivel abdominal. De igual manera puede ser medida isométricamente, isotónicamente ó isocinéticamente, siendo esta ultima un reflejo más fiel de la función muscular en las actividades cotidianas. También puede medirse con test específicos para cada una de las manifestaciones de la fuerza (fuerza resistencia, fuerza máxima y fuerza explosiva o potencia), desde el referente de la potencia las pruebas de salto en los adultos mayores otorgan buenos resultados de su capacidad muscular para generar fuerza, dentro de estos se destacan el squat jump (SJ), el counter movement jump (CMJ) y el abalakov.

Los dinamómetros isocinéticos comerciales modernos permiten realizar mediciones isométricas e isocinéticas de la fuerza como el momento concéntrico a distintas velocidades angulares Feiring DC, y cols (1990), Hartmann A, y cols (2009). Esta medición es viable en personas de edad avanzada frágiles Brown M, y cols (2000), Callahan D, y cols (2007). Existen algunos datos relativos a poblaciones ancianas Neder JA, (1999), Newman AB, y cols (2003), pero se necesitan más datos procedentes de una gama más amplia de edades y razas. Estas técnicas son apropiadas para estudios de investigación, pero su uso en la práctica clínica se ve limitado por la necesidad de un equipo especial y de capacitación del personal evaluador. 60

En torno a la función muscular existe una amplia gama de pruebas que miden el rendimiento físico, entre ellas, la Batería Breve de Rendimiento Físico (SPPB), la velocidad de la marcha habitual, la prueba de de ambulación durante 6 minutos y la prueba de potencia de subida de escalones según el Working Group on Functional Outcome Measures for Clinical TrialsFunctional outcomes for clinical trials in frail older persons: time to be moving.

La escala SPPB evalúa en el individuo el equilibrio, la marcha, la fuerza y la resistencia estableciendo para el equilibrio la capacidad de una persona de mantenerse de pie con los pies juntos al lado de otro, en semitandem y en tandem, el tiempo que se tarda en recorrer caminando 2,4 m y el tiempo que tarda en levantarse de una silla y volver a sentarse cinco veces Guralnik JM, y cols (1999). En resumen el SPPB corresponde a una combinación de pruebas independientes que han sido utilizadas individualmente en la investigación de la sarcopenia y ha sido recomendada recientemente por un grupo de trabajo internacional para uso como criterio de valoración funcional en ensayos clínicos con personas de edad avanzada frágiles basados en la definición de variaciones significativas Perera S, (2006), Kwon S, (2009). Por tanto, la escala SPPB puede emplearse como medida de referencia del rendimiento físico en investigación y en la práctica clínica.

Buchner y cols (1996), observaron una relación no lineal entre la fuerza de los miembros inferiores y la velocidad de la marcha habitual; evidenciando cómo pequeños cambios en la capacidad fisiológica pueden tener efectos importantes sobre el rendimiento en adultos. Por su parte, Guralnik y cols (2000) indicaron que la marcha habitual cronometrada tiene valor predictivo de la aparición de discapacidad. De igual manera, Cesari y cols (2009), confirmaron la importancia de la velocidad de la marcha (durante un recorrido de 6 m) como factor predictivo de episodios de salud adversos (limitación intensa de la movilidad, mortalidad), simultáneamente comprobaron que bajo rendimiento en otras pruebas funcionales de los miembros inferiores (equilibrio en bipedestacion y tiempo en levantarse cinco veces de una silla) mostraban un valor predictivo semejante. La velocidad de la marcha forma parte de la escala SPPB, aunque puede utilizarse como parámetro aislado en la práctica clínica y/o la investigación.

Otra prueba para la medición de la función muscular en la sarcopenia corresponde a la prueba cronometrada de levantarse y andar (TGUG) la cual mide 61

el tiempo necesario para completar una serie de tareas importantes desde el punto de vista funcional. La TGUG exige que el sujeto se levante de una silla, camine una distancia corta, regrese a su lugar de salida y vuelva a asumir la posición sedente, esta prueba permite evaluar el equilibrio dinámico, en una escala de cinco puntos Mathias S, y cols (1986), facilitando de esta manera otra opción de medición del rendimiento en adultos mayores.

Por último, el test de capacidad de subir escaleras (SCPT) se ha propuesto como medida clínicamente pertinente del deterioro de la potencia de las piernas [65]. Los resultados de la SCPT son coherentes con los de técnicas más complejas para determinar la potencia de las piernas. La SCPT se ha propuesto para el ámbito de investigación Bean JF y cols, (2007) y puede resultar útil en ciertos contextos de investigación.

Técnicas para la medición de la osteoporosis:

El término densidad mineral ósea (DMO) se relaciona con la masa del tejido óseo, incluyendo los componentes óseos y medulares. Generalmente se habla de medir la densidad ósea, pero la verdad es que la autentica densidad del hueso nunca se determina. Las técnicas de densitometría son de proyección en su mayoría, proporcionando una imagen en 2 dimensiones del hueso que está siendo medido. Así, la DMO derivada de las técnicas de proyección corresponde a la masa tisular ósea por unidad de área y no por unidad de volumen.

Por consiguiente lo que realmente mide la densitometría es la densidad mineral ósea aparente, definida como el contenido mineral óseo del área explorada, generalmente expresado en gramos por centímetro cuadrado, los resultados son aparentes en el sentido de que la medición es un valor combinado de hueso, médula ósea y otros tejidos; una medición de la verdadera densidad requiere una muestra aislada de un hueso puro en tres dimensiones, excluyendo cualquier componente de la médula ósea Faulkner K, (2001)., Heaney R and Matkovic V ,(1995)., Nordin B y Talbot J (2001).

La densitometría ósea es expresada a través de tres variables densitométricas: el contenido mineral óseo (CMO) definido como la cantidad total de mineral expresada en gramos en un segmento óseo determinado; el área ósea (A) la cual corresponde a una superficie en centímetros cuadrados, que depende 62

del tamaño del hueso y es determinada automáticamente en base a algoritmos matemáticos que consideran gradientes de densidad para definir los límites de la estructura ósea evaluada; y por último la densidad mineral ósea (DMO) que corresponde al CMO corregido por el área, se expresa en gr/cm² y se utiliza como medio de estandarización para disminuir el efecto de diferencias en el tamaño óseo entre individuos y permitir la comparación de un individuo con una población de referencia Lobo G (2004).

La densidad mineral ósea (DMO), es un determinante importante de la resistencia del hueso, y estudios recientes han demostrado que su cuantificación es predictiva del riesgo futuro de fracturas Jergas M (1993). El riesgo relativo de sufrir una fractura osteoporótica aumenta entre 1.5 a 2.5 veces con cada desviación estándar por debajo del umbral de fractura Yates AJ, (1995). Este término se ha definido como el nivel de densidad mineral ósea que mejor separa una población con fracturas de una sin ellas, proporcionando la mejor combinación de sensibilidad y especificidad.

La valoración cuantitativa de la masa ósea ha tenido un considerable progreso durante los últimos años, de tal manera que la osteoporosis puede ser detectada tempranamente, y su evolución en respuesta al tratamiento puede ser confiablemente evaluada Rizzoli R, y cols (1995)., Cummings SR, y cols (1995)., Consensus Development Conference: Diagnosis, Prophilaxis and Treatment of Osteoporosis. (1993), Melton LJ, (1990).

Numerosos métodos para la valoración de la DMO han sido desarrollados durante las últimas tres décadas.

Estas técnicas varían en el tipo de hueso

medido, trabecular, cortical o ambos; en precisión o reproductibilidad, definida como la capacidad del método para suministrar resultados idénticos al repetir la medida; en exactitud, que es la variación entre la cantidad de hueso medido versus el contenido real, y en dosis de radiación Jergas M, y cols (1993)., Ostlere SJ y cols (1991). Las técnicas, hasta hoy, disponibles son la radiografía convencional; la radiogrametría; SPA, del inglés Single-Photon and X-ray Absorptiometry; SEXA, del inglés Single Energy X-ray Absortiometry; DPA, del inglés Dual-Photon and X-ray Absorptiometry; DXA, del inglés Dual Energy X-ray Absorptiometry; inglés Quantitative Computed Tomography

y

QCT,

del

el Ultrasonido Jergas M, y cols

(1993)., Genant HK y cols (1989). 63

La radiografía convencional fue hasta hace algunos años el único método empleado para determinar la DMO con fines diagnósticos. Sin embargo, tiene muy pobre sensibilidad, y requiere un cambio de más del 30% en la densidad ósea para su identificación a través de este método Jergas M, y cols (1993)., Johnston CC y cols(1991).

La radiogrametría, comúnmente efectuada en huesos del metacarpo, mide las dimensiones del hueso compacto en imágenes radiográficas determinando el espesor cortical. Es una técnica muy susceptible de errores de precisión y exactitud, actualmente con utilidad clínica limitada Jergas M, y cols (1993).

SPA, ha sido utilizada por más de 25 años en algunos de los más largos estudios prospectivos. Utiliza normalmente una fuente radioactiva I, con una baja exposición a la radiación por examen. Sin embargo, su utilidad está limitada a huesos periféricos, usualmente radio y calcáneo, y por esto es menos sensible cuantificando osteoporosis vertebral o femoral proximal Jergas M, y cols (1993)., Johnston CC y cols.

SEXA, es una

técnica similar a SPA

que ha reemplazado

la fuente

radioactiva de I por un haz de rayos X Jergas M, y cols (1993).

DPA, es un método densitométrico disponible desde 1.970 e introducido para tratar de obviar las limitaciones de SPA. Los aparatos más recientes utilizan un emisor de dos niveles de energía usando como fuente radioactiva el elemento Gd, fue el primer método desarrollado para medir de manera directa la DMO en columna vertebral y fémur proximal.

El tiempo de examen es relativamente largo, entre 20 y 45 minutos, de acuerdo a la actividad radioactiva de la fuente, posee una pobre resolución de la imagen anatómica y es ampliamente sobrepasada, como técnica por DXA Jergas M, y cols (1993)., Ostlere SJ, y cols (1991)., Genant HK y cols (1989)., Johnston CC (1991).

QCT mide la DMO de la columna vertebral separando espacialmente el hueso cortical del hueso trabecular. Aunque esta técnica ha sido un gran avance en

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la medición de la masa ósea, su uso se ve limitado por su inaccesibilidad, altas dosis de radiación y elevado costo.

Actualmente, DXA, es la técnica más común y mejor validada para medir la densidad mineral ósea. El principio de DXA parte de la atenuación de un haz de rayos X de doble energía (baja y alta) por el cuerpo, esta atenuación del haz depende de la cantidad y composición de materia corporal antepuesta (hueso, tejido blando). En ambos tejidos la energía baja tiene mayor grado de atenuación que la alta, especialmente por el hueso, esta diferencia de atenuación es la que permite determinar la cantidad de hueso y tejido blando presentes en la región examinada.

Los fotones del haz que pasan a través del paciente son medidos por un detector y los datos son enviados y sistematizados en un computador para su análisis, mediante un software que calcula automáticamente la masa ósea y la masa del tejido blando, expresando finalmente la densidad del hueso en términos de gramos de hidroxiapatita de calcio por centímetro cuadrado explorado y representado en un reporte de manera impresa.

Dentro de las ventajas, DXA están los cortos tiempos para el examen, posee mayor precisión y exactitud, suministra imágenes de alta resolución y suministra bajas dosis de radiación Jergas M, y cols (1993)., Ostlere SJ, y cols (1991)., Genant HK y cols (1989)., Johnston CC (1991). Adicionalmente, permite examinar la columna lumbar en proyección antero posterior (AP), y el fémur proximal, facilitando el análisis de las zonas que presentan mayor factor de riesgo de manera directa.

El examen de columna AP es el más frecuente hoy en día. El examen estándar mide las vertebras L1, (presenta variabilidad y su medición es menos frecuente) L2, L3 y L4; L5 no se mide pues existe inexactitud en su medida por la proximidad con la pelvis por su parte, las vertebras torácicas por la interposición de la reja costal no pueden ser medidas. Este examen de columna AP permite la medición de los cuerpos vertebrales y los procesos espinosos de manera simultánea facilitando el análisis del hueso trabecular y cortical.

Es importante tener en cuenta que diversas condiciones pueden afectar los resultados del examen, produciendo un falso positivo o un falso negativo, por 65

ejemplo artrosis severa a nivel de la columna lumbar, fracturas vertebrales son cuadros que comprometen el diagnóstico por las características de las imágenes Jergas M, y cols (1993)., Ostlere SJ, y cols (1991)., Genant HK y cols (1989). El fémur proximal reúne varias regiones de interés, cuello femoral, Triángulo de Ward y trocánter. De estas regiones la medición en el cuello femoral tiene la mayor precisión y es la que se informa más comúnmente.

El examen de proyección lateral tiene como objetivo proveer un diagnóstico más específico del hueso trabecular (cuerpos vertebrales) el cual generalmente se afecta más rápido con la enfermedad pero de igual manera responde mejor al tratamiento. La precisión y exactitud de la medida lateral son inferiores a las de la medida hecha en proyección AP de columna. Varios estudios han demostrado que el examen de columna con proyección lateral es un indicador menos sensible de la osteoporosis que las proyecciones AP de columna o de fémur. La investigación para determinar la utilidad clínica de la medida lateral continúa Jergas M, y cols (1993). 3.2. RESPUESTA (MORFOFUNCIONAL) DE LA FUERZA Y LA MASA ÓSEA AL PROCESO DE ENVEJECIMIENTO. El proceso de envejecimiento en el ser humano conlleva numerosos cambios estructurales progresivos que implican el sistema motor y sus elementos regidos por el sistema nervioso periférico Porias C y cols, en la composición corporal, se destaca el incremento de la masa grasa, el descenso de la masa muscular y la reducción de la masa ósea. Estos cambios pueden conducir al desarrollo de diversas enfermedades como la obesidad, el síndrome metabólico, la sarcopenia y las osteoporosis, asociadas a una disminución de la calidad de vida, un mayor grado de dependencia y un riesgo aumentado de mortalidad en este grupo poblacional. Al mismo tiempo que durante el proceso de envejecimiento se da un aumento de la masa grasa se produce un descenso de la masa libre de grasa (musculo, órganos internos, piel y hueso) especialmente una reducción en el sistema músculo esquelético Guo SS y cols, (1999), Kyle UG y cols, (2001)., World Health Organization, (2007)., A Gómez C y cols, (2012).

La masa muscular desciende progresivamente, a través de la vida, la máxima fuerza muscular es lograda durante la segunda década de la vida, época en la cual también la masa muscular alcanza la meseta de crecimiento 66

(aproximadamente alrededor de los 25 años), permaneciendo estable durante la tercera década, posteriormente dicha masa comienza a disminuir influida por diversos factores, dentro del que se destaca el nivel de actividad física; por su parte, la fuerza muestra un mantenimiento hasta los 60 años aproximadamente, seguida por una importante disminución (30%) hasta los 70 años, condición que prevalece más en el hombre que en la mujer. Posterior a los 70 años y producto del desuso, se produce Sarcopenia, causada especialmente por la disminución en el tamaño y número de las fibras musculares, principalmente las tipo II González E., (2000)., Kile UG y cols (2001), Visser y cols (2003), lo cual conlleva a la perdida de funcionalidad, movilidad articular, autonomía, dificultando la interacción con el medio ambiente y aumentando los factores de riesgo de caídas, en la octava década la fuerza muscular desciende alrededor de 30% González J.M., (2003).

Schrager, (2003), estableció que la pérdida de la fuerza no es uniforme en los diferentes grupos musculares situación demostrada en el laboratorio y en observaciones clínicas donde se determinó que la fuerza muscular de los miembros inferiores disminuye más rápidamente que la de los miembros superiores Janssen I y cols (2000).

Además, Gallagher D y cols (2000) observaron que la pérdida de fuerza se produce en todas las personas mayores durante el envejecimiento y que está puede ser independiente al peso corporal del sujeto, por lo que el mantenimiento de una masa corporal estable podría resultar en un enmascaramiento del descenso de la masa muscular.

Por otra parte, teniendo en cuenta el sistema óseo, a lo largo de la vida es uno de los tejidos más dinámicos y metabólicamente activos (formación y resabsorción), además de propiedades estructurales únicas, tiene funciones metabólicas y mecánicas, dentro de estas últimas están la protección de órganos internos, la generación de cadenas cinemáticas a partir de la participación del hueso y músculo relacionados a partir de articulaciones y la ejecución de acciones musculares y de movimiento corporal. “Es un tejido ricamente vascularizado que tiene una excelente capacidad de autorreparación” Nordin 2004, p. 27, que responde a la cargas mecánicas impuestas sobre él, modificando sus propiedades y estructura, de igual manera que lo hace cuando no es estimulado como por ejemplo en el desuso, cuando se 67

exceden las capacidades de carga del tejido o en la producción de cambios degenerativos asociados con el envejecimiento.

Durante el proceso de envejecimiento normal se ha observado un desequilibrio entre la creación y destrucción de tejido óseo, lo que conlleva una progresiva pérdida de densidad mineral y contenido óseo tanto en hombres como en mujeres, el cual se acelera con la edad, de acuerdo con Siffert y Levy (1981) “las

trabéculas

longitudinales

adelgazan,

y

algunas

transversales

son

reabsorbidas”, de igual manera se genera una reducción del hueso esponjoso y adelgazamiento de la cortical conduciendo a una disminución de las propiedades de fuerza, rigidez ósea y disminución de la capacidad de almacenamiento de energía afectando las curvas de carga deformación, evidenciado en un incremento de la fragilidad ósea y del riesgo de fractura.

Existen diferentes factores relacionados con la pérdida de masa ósea en el adulto mayor entre los que se destacan el sexo, la edad, alteraciones endocrinas, estados postmenopáusicos, inactividad física, desuso y déficit de calcio. “En la cuarta década, las mujeres pierden aproximadamente de 1,5 a 2% por año, mientras que los hombres pierden solo aproximadamente la mitad de esa tasa anualmente (0,5 a 0,75%)”. Nordin 2004 p. 54. Por otra parte, Lauretani F y cols (2008) estiman que la pérdida de masa ósea en hombres es menor que en las mujeres, siendo más pronunciada esta diferencia a partir de los 65 años. “En relación a las mujeres posmenopáusicas, Nguyen y cols [1998], mostraron que la tasa de pérdida de densidad mineral ósea aumenta progresivamente con la edad; 0,6, -1,1 y -2,1% anual para los diferentes grupos de edad, 60-69, 70-79, y más de 80 años, respectivamente” Sin embargo, Bellantoni M y cols (1996) en su investigación han estimado pérdidas de hasta un 5% de masa ósea anual en los primeros años después de la menopausia, seguido de un 2-3% de pérdida posteriormente. 3.3.

ENTRENAMIENTO ACUÁTICO.

El agua elemento esencial para la vida del hombre desde los comienzos de la humanidad ha sido empleada con diferentes objetivos, el empleo del agua con fines terapéuticos constituye uno de los más antiguos procedimientos curativos de los que ha dispuesto la humanidad desde sus orígenes, la utilización del agua como medio terapéutico tuvo épocas de gran esplendor como por ejemplo durante, la antigua Grecia, el imperio romano y el siglo XIX, dicho proceso ha 68

permitido a través de la historia crear un cuerpo de conocimiento en torno al agua como agente terapéutico.

Actualmente, el uso del agua como agente terapéutico se lleva a cabo bajo diferentes técnicas y en contextos clínicos controlados, aprovechando las propiedades específicas del medio acuático (físicas y fuerzas de resistencia), pero se debe tener en cuenta que “no toda ejercitación [en el agua] va a ser adecuada, ya que debe reunir unos mínimos de calidad” Colado S (2004).

De igual manera en el contexto colombiano el uso del medio acuático se ha desarrollado desde dos contextos extremos, por un lado desde el referente deporte en las diversas modalidades de la natación y desde el contexto de la fisioterapia, pero ha faltado mayor uso del medio acuático para procesos de acondicionamiento físico y específicamente programas de entrenamiento en medio acuático, con miras a encontrar nuevas alternativas de prevención e intervención sobre los sistemas neuromuscular y óseo que favorezcan los procesos de adaptación biológica y como soporte a la prevención, intervención y generación de modelos de entrenamiento de la fuerza que alimenten las áreas de salud y el rendimiento deportivo, donde aún se perciben vacios en la aplicación de este conocimiento.

3.3.1. Consideraciones físicas del entrenamiento acuático (hipogravidez, presión hidrostática, resistencia al movimiento).

Las propiedades físicas del agua favorecen múltiples opciones para la elaboración de programas, los cuales deben basarse en una solida comprensión de fenómenos como la flotación, la gravedad especifica, las fuerzas de resistencia del agua y sus relaciones, la presión hidrostática, viscosidad entre otras.

Flotación (hipogravidez):

El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical hacia arriba equivalente al peso del volumen de líquido desalojado Giancoli D (1997), De acuerdo con Selepak (2001) citado por Colado S (2004) “todos los objetos sobre la tierra y el agua están sujetos a la atracción de la gravedad terrestre” pero en el caso del medio acuático en cambio de existir una fuerza descendente producto de la gravedad y el peso corporal, las 69

personas sumergidas en el agua experimentan una fuerza ascendente conocida como flotabilidad y que está directamente relacionada con la profundidad del agua y la gravedad específica (densidad del objeto con respecto a la del agua (1g/cm³). Es decir, la fuerza de flotación facilita el movimiento hacia la superficie del agua y se opone al movimiento hacia el fondo.

Resultado de la flotación, al ingresar al agua el cuerpo sumergido experimentará una aparente pérdida de peso equivalente a la fuerza generada por su peso con relación al volumen de agua desplazado, lo cual provocará un soporte de peso equivalente al peso de las partes del cuerpo que no están sumergidas, en una misma situación de apoyo en la piscina los hombres presentan un porcentaje de peso en la parte superior del cuerpo, mientras que las mujeres lo tienen en la parte inferior Selepak (2001) tabla 7.

Porcentaje de peso soportado Nivel del cuerpo

Hombre

Mujer

7ma vértebra cervical

8%

8%

Apófisis xifoides

28%

35%

Espina iliaca

54%

47%

anterosuperior Tabla 7. Porcentaje de peso soportado.Tomada de Colado Sánchez (2004).

En torno a la flotación es importante tener en cuenta la composición corporal del individuo (peso óseo, muscular, distribución grasa) y expansión torácica, pues teniendo en cuenta la gravedad específica del cuerpo sumergido si este presenta una mayor densidad que el agua tendera a hundirse mientras que si su densidad es menor su tendencia será a la flotación adicionalmente, teniendo en cuenta las diferentes partes del cuerpo es importante resaltar que la gravedad específica es diferente en cada una de estas debido a las diferencias en los centros de gravedad, lo cual puede conducir a una flotación no homogénea afectando por ejemplo una flotación totalmente horizontal.

Factor a tener en cuenta en la ejecución y control de los diferentes programas de entrenamiento acuático de acuerdo al objetivo establecido, y el tipo de población con la cual se esté trabajando, caso particular de los adultos mayores de los cuales se puede deducir que por su pérdida de masa ósea, masa

70

muscular y aumento de tejido graso tienden a flotar más fácil que los jóvenes Caldentey (1999).

Una de las ventajas o desventajas de acuerdo al objetivo planteado con el entrenamiento acuático es que la tendencia a flotar del cuerpo humano y la heterogeneidad de la gravedad específica de las diferentes partes del cuerpo, pueden provocar inestabilidad en el ejercitante si no hace un adecuado manejo de su centro de flotación en el agua o centro volumétrico (localizado cerca a la cabeza) que debe estar alineado con el centro de gravedad (en posición bípeda en el fondo de la piscina localizados en la tercera vértebra lumbar y quinta vértebra lumbar respectivamente) Selepak, (2001)., Reischle, (1993) citados por Colado S (2004) facilitando el desarrollo de actividades en equilibrio en el medio acuático.

Por el contrario, al tener en cuenta que la flotabilidad actúa mediante el centro de flotabilidad, que corresponde al centro de gravedad del líquido desplazado, en los momentos de inestabilidad las fuerzas de gravedad y empuje generaran un momento de rotación hasta lograr el equilibrio entre estas fuerzas, razón por la cual el entrenamiento acuático es un favorecedor de las capacidades de estabilidad, equilibrio y propiocepción.

La flotabilidad como propiedad del agua, puede utilizarse para asistir o aumentar los grados de dificultad o la carga en el entrenamiento acuático a partir de cuatro ejes fundamentales: la posición o dirección del movimiento en el agua, la profundidad del agua, la longitud del brazo de palanca y el material de flotación o de lastrado empleado. En cuanto al primer eje al igual que al trabajar en tierra con la gravedad, la posición del individuo y la dirección del movimiento influyen en gran proporción en torno a la asistencia o carga de trabajo prescrito, en el caso del entrenamiento acuático sus actividades pueden ser asistidas (movimientos hacia la superficie y en el caso terrestre son equivalentes a los asistidos por la gravedad), sostenidas (movimientos paralelos a la superficie de la piscina y equivalen a los ejercicios terrestres en los que se reduce el efecto de la gravedad) o resistidas (corresponden a las actividades dirigidas hacia el fondo de la piscina equivalentes a los ejercicios contra gravedad del medio terrestre).

71

El segundo eje referido a la profundidad del agua también representa una variable importante que facilita la asistencia o aumento de la resistencia para el individuo, en este caso existen tres variables a tener en cuenta para el manejo de la magnitud de la carga, la primera la composición corporal del individuo, la profundidad del agua y la velocidad del movimiento las cuales de acuerdo a la forma como sean manejadas aumentaran o disminuirán las cargas de trabajo.

En cuanto a la longitud del brazo de palanca es importante recordar que el momento es igual a la fuerza por la distancia cuando estas son perpendiculares, en el caso particular de la longitud del brazo de palanca tanto en la tierra como en el agua este puede ajustarse para modificar el grado de asistencia o resistencia, combinándolo con la posición del segmento y la dirección del movimiento, por ejemplo un movimiento resistido de adducción del hombro es decir hacia el fondo de la piscina con codo extendido (brazo palanca largo) implica mayor trabajo que uno de adducción de hombro pero con flexión de codo (brazo de palanca corto).

Por último el material de flotación o lastración empleado se trabajan en combinación con los ejes anteriores ya sea con la posición o dirección del movimiento, ubicándolo en el brazo de palanca ya sea corto o largo, o con respecto a la profundidad del agua llevando en últimas a favorecer o asistir el movimiento o por el contrario a resistirlo. “Como la flotabilidad opera en la dirección contraria a la gravedad toda actividad en seco considerada resistida se convierte en asistida en el agua y viceversa” Hall, C (2006)

Colado, S (2004), plantea algunos beneficios de la flotación que puede ser aprovechada en los entrenamientos acuáticos, el primero corresponde a la disminución de las fuerzas de impacto con el suelo y por consiguiente la disminución de la fuerzas compresivas sobre las articulaciones lo cual facilita el entrenamiento acuático con mayor frecuencia y volumen, por otra parte debido a la disminución de la fuerza de la gravedad también se disminuyen las tensiones musculares es decir se genera una mayor relajación muscular por disminución de la excitación de los husos neuromusculares, que también puede favorecer un mayor volumen inspiratorio, adicionalmente la hipogravidez favorecerá la mejora de la movilidad articular por liberación del peso y aumento del radio de acción articular brindando de manera asociada beneficios de carácter psicológico en individuos con alteraciones del sistema músculo esquelético. 72

Gravedad específica:

Se debe recordar que el peso de cada segmento corporal no es constante, lo cual genera también diferencias en relación a la flotación de cada parte, este depende de factores ya enumerados como la composición corporal (proporción peso óseo y muscular), cantidad y distribución de grasa corporal además de la expansión torácica.

Estos factores en conjunto determinan la gravedad específica del segmento corporal, teniendo en cuenta que en general los seres humanos tenemos una gravedad específica inferior a la del agua lo cual nos permite la flotación, en caso contrario es decir, que esta gravedad especifica sea mayor a la densidad del agua el cuerpo terminara por hundirse, pero no se debe dejar de lado que al no ser homogénea esta gravedad especifica en el ser humano el cuerpo tendrá dificultades para la flotación horizontal haciendo necesario el uso de dispositivos que faciliten dicho proceso en el caso particular de algunos ejercicios que requieran dicha posición. Fuerzas de resistencia: “La escasa hidrodinámica del cuerpo humano obliga a las moléculas de agua a fluir y circular alrededor de él, desviándolas de su trayectoria original. Esto provoca flujos de frenado y de succión que dificultan el movimiento acuático, lo que unido a la mayor viscosidad de dicho medio (12 veces), se convierten en un excelente lugar para el desarrollo de la fuerza” Sova (1993) citado por Colado (2004). Existen tres fuerzas de resistencia en los fluidos caso particular de este apartado el agua las fuerzas de cohesión, fuerza frontal y fuerza de succión, la primera corresponde a la resistencia formada por la firme unión de las moléculas del agua de manera paralela entre el cuerpo y esta, constituyendo una tensión superficial, las fuerzas de fricción se pueden disminuir buscando que el individuo asuma posiciones hidrodinámicas, lo cual generara menos fuerza frontal y un menor cambio de presión entre las partes anterior y posterior del cuerpo, dando como resultado una menor fuerza de succión.

73

La segunda es la resistencia al avance o fuerza generada en la parte frontal del cuerpo durante el movimiento, esta fuerza genera un aumento de la presión del agua en la parte frontal del cuerpo y una disminución en la parte posterior del mismo causando un movimiento del agua de la zona de alta presión, en la parte frontal, al área de baja presión, en la parte posterior del cuerpo, formando un flujo turbulento que a la vez crea una fuerza de succión o tercera fuerza al igual que se enumero antes con las fuerzas de fricción las fuerzas de succión pueden ser controladas a través de dos mecanismos el primero corresponde al cambio de la forma del objeto o cuerpo y la segunda transformando la velocidad de su movimiento. Con respecto a este último aspecto en un flujo hidrodinámico, la resistencia es proporcional a la velocidad del cuerpo. Por consiguiente si se pretende disminuir la carga de trabajo en un individuo los ejercicios deben ser realizados en la posición más hidrodinámica posible y con lentitud.

En caso de que el cuerpo no sea hidrodinámico durante el movimiento se aumentan los flujos turbulentos, situación que puede ser utilizada para aumentar de manera progresiva las cargas de trabajo mediante aumento de la velocidad, si esta es aumentada dos veces la carga aumentara cuatro veces puesto que la succión es una función de la velocidad al cuadrado, pero de igual manera con el uso de este mecanismo la estabilidad se ve afectada de manera amplia por aumento considerable de los flujos turbulentos.

Presión hidrostática:

Para definir la presión hidrostática es necesario remitirse a la ley de Pascal la cual establece que la presión que un líquido ejerce sobre un cuerpo equivale a una profundidad dada Giancoli, D (1997). La presión aumenta con la densidad del líquido y su profundidad, por consiguiente la presión hidrostática es máxima en el fondo de la piscina por el peso del agua que hay encima, por consiguiente la presión hidrostática corresponde a la fuerza ejercida por el agua a profundidades cada vez mayores. Desde la posibilidad de utilizar la presión hidrostática en el entrenamiento acuático se pueden considerar los siguientes efectos positivos control de edemas, varices o flebitis por cambios vasculares generados por la inmersión, afecta la dinámica cardiaca por centralización del riego sanguíneo periférico favoreciendo de esta manera el volumen sistólico, pero es dependiente de aspectos tales como 74

el individuo, la profundidad de inmersión y la temperatura del agua Ramírez y cols 2002 citado por Colado, S (2004), aumenta adicionalmente la capacidad ventilatoria por fortalecimiento de la musculatura respiratoria producto de la presión generada por el agua durante la inmersión.

Favorece la mejora de la estabilidad y equilibrio corporal debido a que la presión del agua permite mantener la posición bípeda y por la lentitud generada en los movimientos disminuye también los riesgos de caída por aumento de los tiempos de reacción logrando un bienestar físico y psicológico en personas adultas mayores, lo cual conduce a plantear que también favorece la propiocepción y estabilidad articular, además de ser un excelente medio de recuperación fisiológica en personas físicamente activas y deportistas por que estimula la aceleración de los procesos de metabólicos de eliminación de productos de desecho, la adaptación biológica y supercompensación.

Viscosidad: “Los fluidos reales tienen una determinada intensidad de fricción interna… en esencia se trata de una fuerza de fricción entre distintas capas del fluido, al moverse entre sí. En los líquidos, la viscosidad se debe a la fuerzas de cohesión entre las moléculas. En los gases, se debe a choques entre las moléculas… Los diferentes fluidos tienen diversas magnitudes de viscosidad”

Esta propiedad favorece tener un medio de carga para el cuerpo durante el movimiento dentro del medio acuático, debido a la formación de un flujo turbulento cuando la velocidad del movimiento alcanza una velocidad crítica, afectando de esta manera el movimiento y aumentando el nivel de fuerza a realizar para vencer la carga. 3.3.2. Beneficios generales del entrenamiento acuático. Los beneficios generados por las propiedades físicas del entrenamiento acuático no solo se circunscriben al conocimiento de las propiedades enumeradas anteriormente sino en la posibilidad que tiene el profesional de integrar dichos conceptos con diversas características ya sea patológicas o de normalidad que le permite utilizarlas en pro del cumplimiento de un objetivo acorde con las necesidades de los individuos sobre los que realiza su intervención por ejemplo:

75

Las fuerzas de resistencia favorecen a los individuos con osteoporosis debido a que el entrenamiento acuático por la resistencia favorece la deposición de Ca y a la vez evita elevadas cargas de impacto sobre el tejido óseo Colado (2004).

La carga homogénea generada en el medio acuático sobre el cuerpo, sumada a la hipogravidez conlleva una participación equilibrada de músculos agonistas y antagonistas. Adicionalmente, en inmersiones a la altura del tórax se requiere de la participación simultánea de las extremidades superiores e inferiores favoreciendo el equilibrio y la condición cardiovascular pulmonar.

El entrenamiento acuático sumergido en posiciones verticales o con combinación con horizontales, podría aportar una excelente preparación para deportes en los que también los brazos y el tronco sean básicos Colado (2004). La utilización del entrenamiento acuático permite la combinación de diversas fuerzas de carga, que pueden ser manipuladas durante el ejercicio con intensidades muy sutiles y que se manejan a través de las propiedades descritas anteriormente.

También favorece el trabajo de individuos con amplia disminución de la fuerza muscular consiguiendo mejoras en dicha cualidad física y en aquellos que tienen restricción en el soporte de peso mediante el manejo de la fuerza de flotación para disminuir el peso y las fuerzas de compresión. Mejora de la capacidad aeróbica a través de la generación de movimientos amplios que involucren grandes grupos musculares que requieren mayor consumo de oxigeno.

3.4.

ENTRENAMIENTO PLIOMÉTRICO

3.4.1. Efectos del ejercicio físico (entrenamiento pliométrico) sobre la fuerza muscular La fuerza en sus diversas manifestaciones (máxima, explosiva y resistencia), puede ser entrenada por diversos métodos, en referencia a una manifestación específica, la fuerza explosiva, puede ser ejercitada a través de los ejercicios pliométricos definidos “como un movimiento enérgico y rápido que implican una pre-extensión del músculo y una activación del ciclo estiramiento acortamiento, para producir una contracción concéntrica subsiguiente más fuerte” (Prentice, 2001, p.107-108), entendiendo el ciclo estiramiento acortamiento según Verhoshansky, (1999) “como la

capacidad

específica

de

desarrollar

un

impulso

elevado

de

fuerza

76

inmediatamente después de un brusco estiramiento muscular”; este proceso produce en el individuo diversas adaptaciones biológicas que contribuyen a mejorar su desempeño.

Sin embargo por la intensa naturaleza de este tipo de entrenamiento la posibilidad de dolor muscular, daño muscular

y el riesgo de lesión musculo

esquelética existe. Una gran cantidad de daño muscular es producido durante el ejercicio prolongado, intenso, el entrenamiento de resistencia y la pliometría, donde un factor contribuyente para este daño muscular es el componente excéntrico de la acción muscular propio del trabajo pliométrico en los procesos de amortiguación durante el aterrizaje, alcanzando también lesiones ligamentarias sin necesidad de contacto Stemm, J y cols (2007). “La ventaja del ciclo estiramiento-acortamiento es que el músculo puede realizar una mayor cantidad de trabajo si es activamente elongado antes de que se produzca la contracción excéntrica” (Izquierdo, 28-29 de noviembre) contribuyendo al alcance de adaptaciones funcionales y estructurales, en cuanto a las primeras se da por ajustes de tipo neural, ya que los ejercicios de multisaltos producen un “aumento en la excitabilidad del sistema nervioso para mejorar la capacidad de reacción del sistema neuromuscular” (Prentice, 2001, p. 108), lo que favorece la velocidad de respuesta ante diferentes actividades de la vida diaria o ante la práctica de cualquier disciplina deportiva; por otro lado se puede plantear que se da una mejora en la coordinación neuromuscular, por lo que es utilizado actualmente tanto en programas de rehabilitación como de entrenamiento de la fuerza, ya sea en su manifestación de explosiva o máxima, sin embargo éste método ha sido más utilizado para mejorar el rendimiento deportivo, que con fines terapéuticos, planteamiento reforzado por Ramírez V., (2011) cuando establece que la mayor parte de trabajos científicos que hacen referencia a la fuerza, han nacido del contexto del alto rendimiento… sin embargo, este conocimiento puede también, ser útil en otras poblaciones con características especiales.

Con base en el objetivo de este estudio se puede plantear que hay estudios que hablan de los efectos del entrenamiento pliométrico realizando los ejercicios en el suelo (césped, pavimento) recalcando la importancia de la pliometría como método de entrenamiento de la fuerza, que conduce a la adaptación biológica del sistema músculo esquelético, generando mejoras en el rendimiento mediante un efecto acumulado, de esta manera, autores como Bosco (2000); Bosco (1982); 77

Cappa D., (2000); Chirosa R.L (2000); Cometí G (2000); Durham, M. (2001); Esper, P (2000); García J., Olivera, J (2002); García y col, (1998); Lees A, (1994); Rodríguez, C (2000). Citados por García López (2005). Wilson y cols., (1993); Flarity y cols., (2001); Diallo y cols., (2001); Matavulj y cols., (2001); Spurrs y cols., (2003), citados por García López (2005) (Garcia, JA, Bresciani, & De Paz, 2005), a nivel neuromuscular y en el caso específico de las alteraciones funcionales y estructurales, varios estudios demuestran que pueden ser mejoradas tras la aplicación de programas de entrenamiento que vinculen actividades de fuerza máxima y fuerza explosiva Izquierdo M y Aguado X., (1998); Häkkinen K, Alen M, Newton RU, and Kraemer WJ., (2000); Häkkinen K, Kraemer WJ, Pakarinen A, y cols (2002). 3.4.2. Efectos del ejercicio físico (entrenamiento pliométrico) sobre la masa ósea

En torno a los efectos del ejercicio físico sobre la masa ósea existen numerosos estudios desarrollados en los diferentes grupos etarios. En el caso de niños y adolescentes se han desarrollado estudios comprendidos entre 6 y 24 meses que han demostrado que programas de ejercicios que incluyen amplias actividades de soporte de peso pueden mejorar el contenido o la masa mineral ósea en las zonas óseas cargadas (Nikander y cols 2010). De igual manera, estos estudios controlados de más de seis meses indican que las ganancias óseas inducidas en el cuello femoral y columna lumbar oscilan entre 1% a 6% antes de la pubertad y del 0,3% al 2% durante la adolescencia. Desde esta misma óptica, otro estudio reveló una tendencia hacia un efecto positivo del ejercicio sobre el cuello femoral en adolescentes hombres (19%) y mujeres (11%).

Otros estudios quienes tuvieron en cuenta covariables como el peso y la talla establecieron que en niños prepuberes el ejercicio con pesas puede aumentar la fuerza ósea en la tibia distal, mas no en el periodo de la pubertad temprana, hallazgos que sugieren que la respuesta ósea a la carga puede ser dependiente de la madurez, hipótesis que aun debe ser puesta a prueba a más largo plazo.

Es así como, los estudios indican que el mayor efecto del ejercicio sobre la resistencia ósea tiende a ocurrir en los niños pre púberes. Además, también existe cierta evidencia del efecto en niños y niñas adolescentes que realizan entrenamiento. Nikander y cols (2010). 78

Por otra parte, en los adultos se han reportado diversos estudios que muestran los efectos del ejercicio físico sobre la resistencia, contenido y densidad ósea Kelley, GA y cols (2001)., Wolf, I y cols (1999) reportaron que el entrenamiento de resistencia y alto impacto con pesas en mujeres pre menopáusicas produjeron ganancias entre el 1% y 2% en la DMO en columna lumbar y cuello femoral.

Nikander y cols (2010) demuestran que el entrenamiento progresivo de resistencia (de alta intensidad) parece ser más eficaz para mejorar la DMO vertebral, mientras que el entrenamiento de alto impacto reporta mayores beneficios a nivel del cuello femoral. Este mismo autor reporto que el ejercicio de alto impacto más ejercicio casero no mostro ningún efecto sobre la resistencia ósea (tibia próximal y fémur), de igual manera concluyó que en un estudio que aplicó un programa de ejercicio a mujeres pre menopáusicas, aquellas que desarrollaron más de 66 sesiones durante los doce meses obtuvieron un aumento de 0,5% a 2,5% en el tamaño óseo, el grosor cortical, y la resistencia ósea en la tibia proximal que aquellas que desarrollaron menos de 19 sesiones al año.

De acuerdo con los resultados del meta-análisis de Nikander y cols (2010) existe un pequeño efecto positivo pero significativo del ejercicio de impacto con soporte de peso sobre las distintas estimaciones de la fuerza ósea en los varones jóvenes en los diferentes lugares de carga del esqueleto.

En adultos mayores, los resultados de estudios transversales indican que el ejercicio puede mejorar el espesor cortical y la resistencia ósea en los sitios cargados, posiblemente debido a un aumento en el tamaño de la sección transversal del hueso (aposición perióstica). Sin embargo, estos hallazgos no son compatibles con los datos limitados de los estudios de intervención con ejercicio. En un programa de 6 meses para evaluar los cambios óseos geométricos en el radio en respuesta a una carga desarrollado en mujeres pre menopáusicas, Adami y cols. reportaron un efecto significativo producto del entrenamiento en el área de hueso cortical (3%) y en el contenido óseo cortical (BMC) (3%), pero una disminución en el contenido óseo trabecular (-3%). Los autores especularon que la carga creciente dio lugar a la remodelación del hueso de la sección transversal (la expansión del periostio) y una redistribución de los minerales del hueso

79

trabecular de la componente cortical (por ejemplo, corticalización del tejido trabecular).

Una intervención de 12 meses con saltos multidireccionales en mujeres postmenopáusicas reveló que el ejercicio parecía mejorar la resistencia ósea en la tibia distal mediante el aumento de la proporción de cortical en la superficie total. Sin efecto del ejercicio sobre la superficie total, lo cual sugiere que el ejercicio reduce la pérdida ósea endocortical.

Mientras que algunos programas de ejercicio para la osteoporosis en mujeres mayores llevados a cabo durante 6 a 12 meses no referenciaron ningún efecto significativo del entrenamiento de resistencia o de impacto en las propiedades de la estructura ósea (tibia o radio), si se observaron algunos de los efectos beneficiosos sobre la densidad mineral ósea volumétrica cortical .

Sobre la base de estos resultados y la literatura, parece ser que las mejoras inducidas por el ejercicio en la resistencia ósea en los adultos mayores se deben probablemente a la reducida pérdida de hueso endocortical y/o la densidad creciente del tejido fino y no a un aumento en el tamaño del hueso (aposición perióstica).

La aposición perióstica es un mecanismo típico para los huesos en crecimiento, que tienen un mayor potencial para inducir cambios en el tamaño y fuerza ósea mediante el ejercicio en comparación con las estructuras óseas de los mayores. Sin embargo, este fenómeno parece diferir para adultos, por lo cual se requiere un mayor análisis investigativo con programas de ejercicio en todos los grupos etarios para evidenciar estas observaciones. Los resultados del meta-análisis realizado por Nikander y cols 2010 indican que el ejercicio puede mejorar significativamente la fortaleza de los huesos en los sitios cargados de niños, pero no en adultos. Dado que pocos ensayos aleatorios controlados (ECA) se han llevado a cabo para investigar los efectos del ejercicio sobre la resistencia ósea, todavía hay una necesidad de nuevos y bien diseñados ECA a largo plazo con tamaños de muestra adecuados que permitan cuantificar los efectos del ejercicio sobre la resistencia ósea entera y sus determinantes estructurales durante todo el ciclo vital.

80

Planteamiento ratificado por Bonaiuti y cols (2008) quienes afirman la función del ejercicio como intervención para la prevención de la pérdida ósea en mujeres postmenopáusicas continúa siendo poco clara… [y] es todavía un tema controvertido.

Por último, una reciente revisión sistemática acerca de los efectos del ejercicio sobre la estructura ósea en mujeres posmenopáusicas, que incluyó en su análisis todos los estudios pQCT (ECA y los estudios de corte transversal y prospectivo), concluyeron que el ejercicio tiene un efecto positivo, pero modesto sobre la geometría y masa ósea en los sitios esqueléticos cargados específicamente, afectando principalmente la cortical en lugar de hueso trabecular. Los autores también concluyeron que los cambios geométricos y de masa parece dependen en gran medida de la continuidad y la capacidad de mantenimiento de la intensidad de la carga. “A pesar de los beneficios bien establecidos del ejercicio sobre las medidas clínicamente relevantes (DXA [absorptiometria, medida de la fragilidad ósea] de rayos X, CMO y DMO [buen predictor del riesgo de fractura]), los resultados de esta revisión sistemática y meta-análisis ponen de relieve que existe una necesidad de más estudios bien diseñados, a largo plazo y con programación adecuada ECA antes de que cualquier conclusión definitiva se pueden extraer acerca de los efectos del ejercicio sobre la resistencia ósea” Nikander (2010).

3.4.3. Efectos entrenamiento pliométrico sobre la fuerza muscular en el adulto mayor Ramírez V., (2011) ha sugerido que “algunos… ensayos, han revelado la posibilidad de mejorar la fuerza [explosiva] en sujetos entre 50-75 años… e incluso en edades superiores entre los 88-96 años, con cambios substanciales en la manifestación de esta capacidad de hasta el 100%”. Se han descrito incrementos significativos tras la aplicación de este tipo de programas con cifras que van desde 18% Newton RU, Häkkinen K., (2002); Häkkinen K, Kallinen M., (1998), hasta datos récord que informan de aumentos entre el 37% y 46%, cuando se emplea dinamometría de tipo isoinercial como los saltos.

Las ganancias son igualmente significativas e importantes en torno a la fuerza explosiva cuando se usan procedimientos de tipo isocinético, estas se sitúan

81

entre 17% y el 25% como describen algunos trabajos Häkkinen K, Kraemer W., (2001); González JJ and Gorostiaga E. y cols (1995); Jozsi A, Campell W, y cols (1999). Por otro lado, estos datos se relacionan con las variaciones observadas en la fuerza máxima isométrica y la pendiente máxima de fuerza en los primeros milisegundos de la curva fuerza-tiempo, las cuales se dan producto de una mejora en la capacidad de realizar movimientos rápidos Earles D, Judge J, and Gunnarsson. O. (2001); Häkkinen K and Häkkinen A. (1995).

Por otro lado, se han descrito aumentos en la fuerza explosiva de los miembros inferiores y mejora en tareas funcionales como la velocidad de desplazamiento, aunque sin cambios en el área de sección transversal muscular, posiblemente causada por una respuesta adaptativa de tipo neural como sugieren Heideken PWV, Littbrand H., (2002).

En cuanto a la carga, las intensidades con más influencia sobre la fuerza explosiva corresponden a una combinación de cargas elevadas (entre el 60% y el 80%) y cargas ligeras (entre el 30% y el 50%) Izquierdo M., (1997); Kraemer WJ, Häkkinen H, y cols., (1999); González JJ and Gorostiaga E. (1995).

El interés por estudiar todos los aspectos relacionados con la manifestación de fuerza explosiva en población envejecida es relativamente nuevo y, en consecuencia, los trabajos existentes aportan resultados variados cuyo origen está en el diseño metodológico, los protocolos de valoración, el tiempo total de experimentación, los tamaños y las características de la muestra. 3.4.4. Efectos entrenamiento pliométrico sobre la densidad mineral ósea en el adulto mayor Producto de la aplicación de programas de ejercicio aeróbico, con pesas, de impacto o su combinación en mujeres postmenopáusicas se han producido resultados mixtos sobre la DMO, incrementos entre 1% y 2% en la columna lumbar, siendo contradictorios los resultados en torno al cuello femoral.

El ejercicio de resistencia o la caminata parecen tener poco o ningún efecto sobre la DMO de la columna lumbar o el cuello femoral. Sin embargo un metaanálisis reciente reporto que los programas de entrenamiento mixto incluidos los ejercicios de bajo a moderado impacto (caminar, correr y subir escaleras) eran más eficaces para preservar la DMO en la columna vertebral y cuello femoral cuando se 82

combinan con ejercicios de resistencia, curiosamente los programas de ejercicio más exigentes de alto impacto con salto, fueron ineficaces. Esto sugiere que ejercicios

habituales de

bajo

impacto

combinado

con

otras formas

de

entrenamiento pueden ser un modo para preservar la densidad mineral ósea en mujeres postmenopáusicas.

De manera similar, en adultos de mediana edad y mayores, no se encontró ningún efecto significativo en la resistencia ósea producto del ejercicio, lo que en parte puede explicarse por la corta duración del programa y un análisis estadístico insuficiente de acuerdo a los pocos escritos publicados. Sin embargo, los autores de los análisis mostraron un pequeño efecto en mujeres premenopáusicas compatibles con el programa de ejercicio. Recientemente en una investigación acerca de los efectos del ejercicio sobre la DMO se mostro que las pequeñas diferencias de 1% a 2% en la DMO, junto con los beneficios del ejercicio tales como una mejor función muscular y el equilibrio, puede reducir la incidencia de fracturas hasta en un 50% Nikander y cols (2010).

Adicionalmente, los estudios muestran una considerable variabilidad en el tipo y la dosis de ejercicio prescrito entre los diferentes programas de intervención, lo cual puede explicar la marcada variabilidad en la respuesta de formación ósea.

Los estudios también plantean la necesidad de realizar investigaciones con programas de intervención a largo plazo (más de 2 años) sobre todo en los adultos, acompañados de análisis estadísticos más adecuados, debido a los pequeños cambios reportados a nivel de las propiedades estructurales del hueso durante la vida adulta. La fortaleza ósea es una medida teóricamente significativa de la resistencia de un hueso a las fracturas. Sin embargo, la medición de fuerza de los huesos todavía incluye muchos desafíos técnicos que superar, es así como, para estimar la resistencia ósea, es necesario desarrollar estudios con ejercicio a largo plazo (por lo menos 24 meses) para cuantificar con precisión los efectos del ejercicio sobre la fortaleza de los huesos enteros. Nikander y cols. (2010)

3.4.5. Principios para el diseño de programas de entrenamiento pliométrico. A pesar que se han demostrado a partir de diversos estudios los beneficios del ejercicio físico para la salud de los individuos y para la prevención de la enfermedad aun existen muchos vacios en el conocimiento en torno a las dosis 83

óptimas y las características de la carga para influir positivamente en las estructuras biológicas reportando beneficios a los individuos sanos o con patología, más aun cuando se habla de un trabajo tan complejo como la pliometría y en este caso particular aplicada a la población adulta mayor que presenta diversas particularidades en su estructura músculo esquelética producto de su proceso involutivo.

En el caso particular de las características que deben poseer lo programas de ejercicio pliométrico para mejorar la DMO se destacan:

Actualmente, hay un interés considerable en la definición de la dosis óptima y las características de carga para mejorar la fuerza del hueso (tipo de carga óptimo y programa) de manera que se puedan desarrollar de manera precisa las directrices de prescripción de ejercicio.

De acuerdo con Nikander y cols (2010) existe una amplia investigación utilizando modelos animales que ha demostrado que la respuesta del esqueleto a la carga es regulada por un número de diferentes características que incluyen la magnitud, velocidad, la distribución (patrón) y el número de ciclos de carga.

Estudios de intervención transversales en niños que han utilizado TCC o una resonancia magnética para caracterizar cambios en la estructura ósea y la fuerza indican que los programas más eficaces (características carga) son los que incorporan una combinación de moderado a alto impacto con soporte de peso (por ejemplo, saltar, bailar, saltar y saltar), y actividades multidireccionales aplicadas rápidamente que van en la magnitud de tres a nueve veces el peso corporal y que se realizan de tres a cinco veces por semana, preferiblemente sobre una base diaria, de 10-45 minutos por sesión.

En los adultos de mediana edad y mayores, el tipo óptimo y la dosis de ejercicio que se necesita para mejorar la geometría y la resistencia ósea esta menos definida. El consenso general de los últimos ensayos de intervención y meta-análisis con la DMO dan como resultado principal que ejercicios de impacto y con pesas de baja a moderada intensidad, en combinación con ejercicios de resistencia progresiva y/o agilidad tienden a ser la forma más eficaz para mejorar la DMO de cadera y columna (o prevenir la pérdida ósea) y la capacidad funcional tanto en hombres como mujeres mayores. 84

Sin embargo, aún es necesario definir los tipos de ejercicios específicos y las cargas que puedan realizar de forma segura los adultos mayores con distintos niveles de capacidad física y riesgo de fractura. Ciertos ejercicios de moderada a alto impacto posiblemente son contraindicados para los adultos mayores con alto riesgo de fractura, pero es tranquilizador que pocos o ninguno de los efectos adversos se han registrado en las intervenciones con ejercicios realizados en niños o en adultos de mediana o mayor edad Nikander y cols (2010).

En 2009 Nikander y cols en un estudio transversal utilizando resonancia magnética con atletas adultos jóvenes (mujeres) que tenía como objetivo determinar los efectos de diferentes tipos de carga en la geometría y fuerza ósea en el cuello femoral (estructura del hueso cortical) aplicó a (cinco grupos) diversos tipos de carga de la siguiente manera: [1. alta magnitud de impacto vertical (voleibol, triple salto, vallas y salto de altura), 2. moderada magnitud impactos rápidos en diversas direcciones (fútbol y deportes de raqueta), 3. fuerzas musculares de alta magnitud (levantamiento de pesas), 4. bajo impacto repetitivo (en ejecución), y 5. sin impacto repetitivo (natación)], en comparación con no atletas (grupo control) revelando:

El área cortical y la resistencia ósea en el cuello femoral fue de ~ 15% a 30% mayor en los atletas del grupo 1 y 2, pero no en el área total de diámetro (sección transversal). De acuerdo a un análisis regional (cabeza y cuello femoral) para examinar el espesor cortical se demostró en comparación con el GC que la cortical inferior fue ~ 60% mayor en el grupo de alto impacto y las corticales anterior y posterior fueron un 20% mayor, en los grupos 1 y 2. La cortical superior, región sometida a grandes cargas de compresión por los apoyos unipodales sobre la cadera, también tuvo tendencia a una corteza más gruesa (~ 15%) en el grupo 2. Estos hallazgos sugieren que los regímenes de ejercicios que comprenden ejercicios de moderada magnitud con impactos rápidos en diversas direcciones pueden representar clínicamente el modo óptimo para mejorar la estructura ósea y la fuerza en el cuello femoral.

Sobre la base de la evidencia disponible, es claro que hay que esperar resultados de más largo plazo para establecer con base en datos clínicos relevantes las directrices de prescripción de ejercicio que puedan maximizar la resistencia ósea, especialmente en la cadera y la columna vertebral. 85

En esta misma línea, para el diseño de un programa de entrenamiento pliométrico, se deben tener en cuenta, las características morfológicas y biomecánicas de los sujetos, los parámetros de la prescripción del ejercicio (intensidad, volumen, frecuencia, tiempo de recuperación), el objetivo a alcanzar, el tiempo total de aplicación del programa y los principios del entrenamiento pliométrico. Alain Piron citado por Cometti, (1998) planteo dichos principios los cuales se basan en tres elementos fundamentales la posición, el desplazamiento y el carácter de las tensiones musculares.

En torno a la posición el objetivo es variar el ángulo de trabajo de la articulación, este principio es respaldado bajo el fundamento fisiológico de la curva tensión longitud la cual muestra que según la posición articular, la longitud muscular favorece el alcanzar una débil (sarcómero muy elongado), ideal (sarcómero ubicado en posición intermedia) o imposible (sarcómero acortado) tensión muscular; estas variaciones en la posición son desarrolladas en ángulos de 60°, 90° y 150° para la rodilla y bajo dos maneras una analítica (uno de los tres ángulos) y una combinada (alternando dos o tres ángulos de trabajo diferentes).

El segundo principio (el desplazamiento) el objetivo es variar el tiempo durante el cual se va a efectuar la contracción, por tanto fisiológicamente en un gran desplazamiento los puentes de actina y miosina no son solicitados de la misma forma que en un recorrido corto, por lo que se tienen en cuenta la calidad del estiramiento y la duración del estiramiento, que de acuerdo con Bosco estos parámetros tienen incidencia sobre el funcionamiento muscular. El tercer principio (el carácter de las tensiones musculares) en este se debe tener en cuenta que la pliometría es una estructura que integra tres fases: una excéntrica, un corto momento isométrico y una concéntrica, lo cual lleva a establecer dos formas de trabajo de acuerdo a las variaciones de las tensiones musculares un método sintético el cual respeta la armonía de la estructura trabajando las tres fases al mismo tiempo (ejercicio pliométrico propiamente dicho) y un método analítico el cual tiene en cuenta solo una parte de las tres fases (1 ó 2). Es así que, de acuerdo con Chu (sf) en el modo se emplean ejercicios de multisaltos, en diferentes direcciones, salto sin desplazamiento, saltos de pie, saltos de respuesta múltiple y saltos en un solo pie. Cuando en los programas de entrenamiento pliométrico se habla específicamente desde el desplazamiento, la 86

altura de caída del salto, implica tener presentes los objetivos que se quieren alcanzar, para de esta manera recomendar la que es más apropiada. Diallo y Cols; Matavulj y cols, Verkhoshansky; sin embargo a pesar que se plateen diversas alturas es importante considerar que para lograr efectos positivos “la energía cinética transformada en energía mecánica durante la fase de amortiguación requiere de unas condiciones específicas como son la altura optima y una intensificación de los movimientos del deportista en el impulso hacia arriba”. También se plantea que la altura del salto es dependiente entre un salto u otro, es decir el salto de contra movimiento requiere una altura mayor al squat jump (SJ), “porque a los factores que determinan el precedente tipo de manifestación de la fuerza hay que añadir el efecto debido al componente elástico”……., (además para determinar la altura de caída) se realiza por el test de altura optima de caída, teniendo presente algunas sugerencias según la disciplina deportiva “deportistas de alto rendimiento de deportes de componente altamente explosivo tienen las referencias entre los 70 - 80 centímetros”.

Frente a las recomendaciones del número de sesiones de entrenamiento (frecuencia), no hay muchos estudios que soporten cual es la dosificación para lograr mayores adaptaciones, puesto que “no se han llevado a cabo investigaciones acerca de la frecuencia óptima para el aumento de rendimiento” Voight y Tippett, (2001), “la mayoría de los autores recomiendan tres sesiones por semana Adams, (1984), Diallo y cols (2001)”. Verkhoshansky (1999) “indican que sólo en el caso de atletas bien preparados se pueden programar tres sesiones semanales”, teniendo en cuenta que el tiempo de recuperación para este tipo de entrenamiento debe ser por lo menos de 24 horas entre sesión, pudiendo realizar con los sujetos sometidos al programa otro tipo de ejercicio, los cuales pueden ser de recuperación. Pérez, Carlos (sf), refiere que si se “emplean dos sesiones intensas por semana la recuperación entre sesiones debe ser como mínimo de 72 horas”

Las revisiones realizadas establecen que la duración de las sesiones promedia los 45 minutos y el volumen es determinado por el número de contactos del pie con el suelo; mientras la intensidad se puede establecer por diferentes aspectos como el tipo de ejercicio el cual va a depender del grado de complejidad del mismo y la recuperación “puesto que el entrenamiento pliométrico es de naturaleza anaerobia, hay que dejar un período de recuperación más prolongado para que se reestablezcan las reservas metabólicas” (Voight y Tippett, 2001); en lo

87

que sí coinciden los autores consultados es en la necesidad de respetar al menos un día de descanso (sin trabajo pliométrico) entre dos sesiones consecutivas.

Entonces, un parámetro importante del protocolo es el número de saltos necesarios para lograr efectos estructurales, nerviosos y dependientes del estiramiento muscular; para su estimación se puede llevar a cabo “por el test de número de repeticiones óptimas para una serie……en donde con un aumento del tiempo de contacto y una disminución del tiempo de vuelo son suficientes para determinar el número de saltos en una serie para el entrenamiento pliométrico” (Perez. sf).

En contraposición a estos estudios, García López (2005); y Turner y cols. (2003), Brown y cols. (1986), no encontraron mejoras significativas en esta cualidad tras la ejecución de programas de 4, 6 y 12 meses respectivamente; frente a otras revisiones realizadas se encontró un estudio de

análisis de las adaptaciones

inducidas por cuatro semanas de entrenamiento pliométrico, del cual se concluyó que “un programa de 4 semanas de duración, a razón de 3 sesiones por semana y con una media de 163 apoyos por sesión, aplicado a estudiantes de educación física, no produce incrementos significativos en la fuerza explosiva”. Garcia, JA, Bresciani, y De Paz, (2005).

Informaciones que conducen a deducir que existen diferencias en las conclusiones alcanzadas en las investigaciones planteadas, indicando la necesidad de seguir indagando acerca del efecto que genera dicho entrenamiento sobre la fuerza de la población, manifestado en la fuerza explosiva. Precisamente, con relación a esta problemática García López y cols (2005) en su estudio “análisis de las adaptaciones inducidas por cuatro semanas de entrenamiento pliométrico” plantean que se hace necesario realizar “nuevos estudios, que trabajen con distintos programas de entrenamiento pliométrico para observar los alcances en torno a las adaptaciones en la fuerza explosiva. Aunque algunos autores han mencionado “que existe cierta sensibilidad reportada por sujetos ancianos relacionada con la duración, el volumen y el tipo de entrenamiento”, se evidencia que no todos los programas son apropiados a la hora de estimular el sistema muscular Komi PV., (1986); Häkkinen K and Parakinen (1994), además de los beneficios funcionales, atendiendo a la intensidad y la duración de los procesos, Ramírez V., (2011) plantea “otros estudios dejan ver la 88

posibilidad de aumentar el área de sección transversal muscular en población envejecida, sin la presencia de lesiones o problemas derivados de las intervenciones” “Debido a las características de los sujetos, la duración de los programas, la frecuencia de participación, la cantidad de saltos, las pruebas dinamométricas usadas, entre otros aspectos, [aun] se presentan varias dudas relacionadas con el control de la intensidad, el volumen, la duración y la recuperación de estos procesos, que merecen esclarecerse, dada la posible contribución práctica de estas acciones”. Ramírez V., (2011).

3.5.

ENTRENAMIENTO PLIOMÉTRICO EN MEDIO ACUÁTICO

3.5.1. Entrenamiento pliométrico en agua y fuerza muscular Sin embargo de la revisión bibliográfica realizada son pocos los estudios que describen entrenamientos pliométricos en el agua, de los encontrados se haya el de Robles (2006) que describe los cambios isocinéticos con ejercicios pliométricos en el agua. El objetivo fue demostrar la efectividad de los ejercicios pliométricos acuáticos en la gonartrosis. Los resultados fueron: el grupo A (rutina de rehabilitación para miembros inferiores en tanque terapéutico) no tuvo diferencia significativa en ningún valor. El grupo B (programa de ejercicios pliométricos acuáticos para miembros inferiores en tanque terapéutico) sí tuvo diferencia significativa en todos los valores excepto en resistencia a la fatiga de músculos flexores y extensores, y potencia de extensores. Si bien el grupo B si mejoró en general, no fue suficiente para lograr una diferencia significativa entre ambos grupos, lo cual debió ser porque el tiempo durante el cual se realizó el programa de ejercicios pliométricos probablemente fue insuficiente, de lo cual se concluye que los ejercicios pliométricos acuáticos son efectivos para mejorar pico de torque, trabajo total y potencia, en pacientes con artrosis de rodilla.

Este estudio brinda una pauta para buscar el tiempo óptimo programado de ejercicios pliométricos acuáticos. Sin embargo es importante tener en cuenta que dicho estudio no muestra variables de prescripción del programa de entrenamiento pliométrico, lo cual se hace indispensable para poder mostrar la efectividad en el entrenamiento

89

Por otro lado permite establecer que sí es posible, que mediante entrenamiento pliométrico en agua se puedan generar adaptaciones, por lo menos para el caso descrito anteriormente en fuerza, ya que en el mismo artículo refiriéndose específicamente al entrenamiento pliométrico acuático, se dice que “proporcionó las mismas ventajas del realce del funcionamiento que los pliométricos en tierra” (Robles, 2006), por lo cual es una opción viable. Adams, K. O”Shea, J.P. O”Shea K.L. y Climstein, M (1992) citados por Robles (2006) han propuesto que “los ejercicios pliométricos combinados con peso son de gran estímulo para realizar el salto, si se realiza el entrenamiento en agua el peso es reemplazado por la resistencia del agua y su propio peso corporal”, convirtiéndose en un factor protectivo, ya que se disminuye la carga sobre los tejidos gracias a la gravedad cero del cuerpo en el agua. Idea que es reforzada por Martel y cols (2005), al plantear el entrenamiento pliométrico acuático (EPA) podría dar lugar a beneficios similares a los de la tierra pero con un menor riesgo debido a la flotabilidad y la resistencia del agua para el aterrizaje.

El EPA reduce el reflejo de estiramiento y la cantidad de carga excéntrica, pero los individuos encuentran mayor resistencia durante la contracción concéntrica debido a la viscosidad del agua, lo cual podría brindar un estimulo levemente diferente al proporcionado por el entrenamiento pliométrico en tierra. Para Stemm, J y cols (2007), si las fuerzas de reacción del piso en los ejercicios pliométricos se pueden reducir al máximo sin comprometer el efecto del entrenamiento, el potencial de lesión por impacto puede ser reducido, sin embargo, Grantham (2002) advierte que los pliométricos favorecen la generación de lesiones excepto si se realizan en medios controlados y sugieren que los ejercicios pliométricos en medio acuático aumenta la masa muscular, la fuerza y reduce las fuerzas de impacto.

Actualmente existe poca información acerca del entrenamiento pliométrico acuático, sin embargo los estudios reportados muestran resultados interesantes en torno a la fuerza. Miller y cols (2002) desarrollaron un programa de 8 semanas de entrenamiento pliométrico aplicado en tierra y agua, comparando los cambios generados en el salto vertical, dicho estudio demostró incremento del pico torque flexión de rodilla en ambos grupos en una sola de las velocidades (6,28 rads), sin aumento significativo en el salto vertical en ninguno de los grupos, seguramente por la intensidad de carga suministrada durante las cuatro primeras semanas (baja a media). 90

De igual manera Robinson y cols (2004) en su estudio compararon los efectos de 8 semanas de entrenamiento pliométrico en tierra comparado con agua sobre el salto vertical, fuerza muscular, velocidad de sprint y dolor muscular en universitarios sanos encontrando: un aumento mayor al 30% en el salto vertical, fuerza muscular y velocidad de carrera

en ambos grupos, alcanzando valores

superiores las mujeres; pero con dolor muscular significativamente mayor en las mujeres que recibieron entrenamiento pliométrico en tierra. De igual manera este mismo autor afirma “parece que el entrenamiento EPA posee el potencial para proporcionar mejoras similares en la función musculo esquelética o las relacionadas con el deporte a las generadas por el entrenamiento pliométrico en tierra pero con menos dolor”.

Otro estudio entrenamiento pliométrico acuático de seis semanas con una frecuencia de 2 veces por semana mostro un aumento del 11% en el salto vertical en comparación con el entrenamiento tradicional de voleibol más estiramiento (CON) que solo mostro 4%, lo cual demuestra que el EPA puede producir aumentos significativos en el salto vertical en deportistas femeninas en edad escolar.

Un estudio realizado para comparar la altura del salto vertical en tres grupos agua, tierra y control después de 6 semanas de entrenamiento con una frecuencia de 2 veces por semana a razón de tres series de quince repeticiones (3 X15) con 1 minuto de reposo entre series, sugirió un aumento en los resultados alcanzados en el salto vertical y la no existencia de diferencias significativas entre los grupos tierra y agua, lo cual sugiere que el entrenamiento en agua reduce la carga sobre los tejidos debido a la flotabilidad y la resistencia del agua en el aterrizaje. En contraposición Miller y cols (2002) en su estudio con tres grupos agua, tierra y control no encontraron diferencias significativas en las variables seleccionadas (fuerza muscular y pico torque rodilla y tobillo) después de 8 semanas de entrenamiento a razón de una sesión semanal, lo cual muestra la importancia de tener mayores frecuencias de entrenamiento para obtener logros con la carga aplicada, pues una vez a la semana representa un pobre estimulo sobre el tejido biológico.

Finalmente Stemm y cols (2007) concluyen en su estudio que los grupos agua y tierra superaron significativamente al grupo control en el salto vertical 91

posterior al entrenamiento y no encontraron diferencia significativa en el salto vertical entre el grupo agua y tierra, adicionalmente plantean que la profundidad del agua es un factor fundamental cuando el objetivo es aumentar la fuerza muscular con entrenamiento pliométrico.

Otro factor importante en el EPA corresponde a las características de los sujetos y la duración del programa, donde programas de pocas semanas (seis a ocho semanas) sugieren que las mejoras alcanzadas podrían ser producto de la adaptación neural. Sin embargo también es posible que los dos tipos de programas de entrenamiento muestren resultados positivos y similares por la influencia gravitacional total en el entrenamiento pliométrico en tierra y por la resistencia ejercida por el agua en el movimiento de despegue al saltar. 3.5.2. Entrenamiento pliométrico y DMO A lo largo del documento se han ido mostrando las bondades del entrenamiento pliométrico en tierra entre las que se destacan mejora de la aceleración y la potencia, además de la fuerza muscular, el salto vertical y la velocidad, además de la densidad mineral ósea (DMO). “La densidad mineral ósea (DMO) es el resultado de un proceso dinámico de formación y reabsorción de tejido óseo llamado remodelación. La reabsorción causa un deterioro de este tejido en cuanto a la formación del mismo y es responsable por la reconstrucción y fortalecimiento del tejido deteriorado” Creighton DL, (2001, p. 565-570). Este proceso ocurre a lo largo de la vida en ciclos de cuatro a seis meses de duración” Bemben DA, (2000), citados por Cadore, E (2005) (Cadore, Arias, y Kruel). De igual manera López Chicharro (2006, p.893), “plantea que en el esqueleto adulto humano el proceso de remodelado óseo en una determinada unidad tarda en ser completado entre 4 a 7 meses. A la cantidad de hueso sustituido por hueso nuevo en la unidad de tiempo se le denomina turnover (o recambio) óseo y depende del número de unidades de remodelado activas en un momento

dado”.

Astrand.,

Rodahl,

(1992)

establecieron

que

diferentes

componentes celulares son los responsables de la reabsorción y formación de hueso nuevo, donde los osteoblastos contribuyen a la formación ósea, mientras los osteoclastos a la destrucción y reabsorción.

92

Creighton y cols (2001) establecieron que las respuestas de remodelación ósea ocurren por la acción de la fuerza de gravedad y por la acción intensa de los músculos ligados al segmento óseo. Nordin (2004) lo reafirma al plantear que la remodelación ósea es producto de la solicitación impuesta sobre el tejido óseo y la acción de la fuerza de gravedad, lo cual es complementado por Miralles(1.998), Izquierdo (2008), Malagón (2005) Guyton (1991), Thibodeau (1995), Gutiérrez (2006), López Chicharro (2006), López Chicharro (2008); quienes plantean que la remodelación es regulada por hormonas en la circulación sistémica, además de factores de crecimiento, citoquinas, nutrición y factores extrínsecos como la genética, la raza, sexo y las hormonas.

Por consiguiente, la formación ósea producida por el entrenamiento, se da gracias a la aplicación de carga mecánica sobre la estructura esquelética, este estrés mecánico sobre el tejido óseo puede ser de carácter tensil, compresivo, de torsión o cizallamiento. Es así como, “los ejercicios con carga mecánica leve o moderada parece no provocan adaptaciones significativas en los depósitos minerales, por el contrario los practicantes de modalidades deportivas de mayor carga mecánica presentan resultados positivos” Andreoli, y cols (2001); Ginty y cols. (2005) y citados por Urtassum, E, y L, (2008). “La masa ósea corporal total adquirida en la adolescencia es del 95%” Gannong (1999), convirtiéndose en un objetivo para la prevención de alteraciones óseas degenerativas en edades más avanzadas.

Más aún, se debe tener presente la capacidad de soporte de carga del tejido óseo pues si ésta es superada puede generar reacciones negativas en el tejido en respuesta al ejercicio tal como lo plantea Silva y cols (2003), citado por Urtrassum, E, y L, (2008). 3.5.3. Entrenamiento pliométrico, fuerza muscular y DMO en el adulto mayor Ramírez V, (2007) reporta que “algunos estudios encuentran una respuesta osteogénica y muscular importante tras la aplicación de programas que vinculan saltos, especialmente en mujeres premenopáusicas y varones de edad avanzada, pero sin cambios en mujeres posmenopáusicas, a pesar de prolongarse la actividad sobre periodos superiores a seis meses”; Kohrt WM, Ehsani AA, and Birge SJ. (1997) observaron tras el uso combinado de un sobrepeso de 5 kilogramos, control

93

nutricional y saltos múltiples, un descenso en la perdida de densidad mineral ósea comparado con el grupo control respectivo, aunque sin incrementos significativos para la misma.

Adicionalmente, Bassey EJ., y cols (1998); Izquierdo M and Aguado X., (1997); American College o Sport Medicine., (2002) vienen sugiriendo la inclusión de saltos en los procesos orientados al mejoramiento de la fuerza explosiva y el incremento de la densidad mineral ósea de los mayores activos.

En consecuencia, al reconocer que el ejercicio físico en general y la fuerza muscular en particular corresponde a uno de los factores con mayor influencia sobre el sistema neuromuscular y óseo (la densidad mineral ósea) debido al estrés mecánico que produce sobre estos, se convierte en uno de los principales moduladores de estos tejidos y en una herramienta perfecta para la prevención de alteraciones del aparato musculo esquelético, favoreciendo los procesos de adaptación biológica y permitiendo la generación de modelos de entrenamiento de la fuerza que alimenten las áreas de la salud y el rendimiento deportivo, donde aún se perciben vacios en la aplicación de este conocimiento.

Groothausen y cols (1997), citado por Urtrassum, E, y L, (2008) plantea que “los deportes que incluyen saltos generan una fuerza de reacción del suelo (FRS) aumentada entre 4 veces o más. Los deportes realizados con velocidad y cambios rápidos de dirección multiplican el peso corporal de 2 a 4 veces”. Por tanto, se hace necesario tener en cuenta las características de disciplinas deportivas que impliquen gran carga sobre el sistema musculo esquelético y favorezcan a largo plazo. “La mayor parte de trabajos científicos que hacen referencia a la fuerza, han nacido del contexto del alto rendimiento… sin embargo, es importante resaltar que el conocimiento aplicado para favorecer las cualidades de un deportista puede, así mismo, ser útil en otras poblaciones con características especiales por su edad, sexo, estado físico, psíquico y condiciones medioambientales” Ramírez V., (2007).

Aun más cuando se conoce que con el proceso de envejecimiento se presenta un deterioro importante del Vo2máx y la fuerza muscular, apreciándose con el paso de los años, una disminución en el porcentaje de fibras musculares, viéndose comprometida de esta forma la capacidad de independencia funcional Newton RU, Kraemer, W.J. (1994); Ramírez JF., (2006); Astrand PO., (1992).

94

“Algunos estudios han descrito que la potencia muscular está más relacionada con las limitaciones funcionales en ancianos, que el pico de fuerza máxima de un músculo. Así por ejemplo, la potencia muscular generada por los miembros inferiores y determinada por el salto vertical, se ha correlacionado con la capacidad de realizar diversas tareas, sugiriendo la necesidad de mejorar la manifestación de esta capacidad con el objetivo de incidir sobre otros aspectos de la locomoción., Ramírez V., (2011). Asimismo, Izquierdo M. (1997) ha sugerido la debilidad muscular como uno de los factores que influye sobre los problemas de equilibrio presentados en los ancianos. Al parecer, y como se demuestra experimentalmente, hay una correlación entre la capacidad de expresar fuerza rápidamente y la capacidad para realizar ajustes posturales, mantener la estabilidad y el equilibrio.

De acuerdo a lo expuesto y con el objetivo de minimizar una reducción funcional asociada con la edad, “es recomendable incluir ejercicios con cargas elevadas y ejercicios de naturaleza explosiva en los programas de actividad física para personas mayores Izquierdo M. (1997); Ramírez JF. (2006).

Teniendo en cuenta las características de las prácticas físicas, siendo el salto un componente presente en muchas de estas y de la pliometría, lleva a sugerir que este método de entrenamiento y las características metodológicas con que se desarrolla la prescripción de las cargas, puede conllevar a largo plazo a alteraciones de los tejidos biológicos solicitados. Por lo tanto, se hace necesario establecer los efectos protectivos que brinda el entrenamiento pliométrico en agua con respecto a la tierra sobre la estructura musculo esquelética (integridad articular y desempeño muscular) de manera que contribuya a la prevención de alteraciones músculo esqueléticas por sobreuso teniendo en cuenta la importancia de la fuerza para la ejecución de patrones motores y en el caso de la población adulta mayor su papel fundamental para preservar y prolongar la independencia funcional evitando la posibilidad de generación de factores de riesgo de lesión o caídas como la inestabilidad articular, disminución de la velocidad refleja, perdida de equilibrio, poca coordinación inter e intramuscular, miedo psicológico a las tareas físicas entre otras.

Con base a lo anteriormente enumerado y teniendo en cuenta los aportes de importantes autores en torno al tema en cuestión el día de hoy se cuenta con información valiosa acerca del comportamiento adaptativo del sistema muscular de 95

los adultos mayores, estos logros invitan a reevaluar los procesos de diagnóstico, control, evaluación y contenidos de la actividad física en estas poblaciones, con miras a mejorar su salud y estilo de vida. Razón por la cual, es necesario diseñar cuidadosamente los programas de actividad física, con la idea de influir sobre los factores estructurales (área de la fibra y velocidad de transmisión nerviosa) y funcionales (manifestación de fuerza) del sistema muscular del anciano. Por tanto, para “mantener unos niveles mínimos y adecuados de salud y funcionalidad, [del adulto mayor] obliga a una estructuración más precisa y racional de los contenidos, puesto que deben relacionarse adecuadamente aspectos como la intensidad, el volumen, la duración la recuperación y el control del entrenamiento”. Ramírez V., (2011). 4. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

Variable independiente: programa de entrenamiento pliométrico aplicado en agua y actividad física convencional no sistematizada (tierra).

Variables dependientes: fuerza explosiva, densidad mineral ósea

Variable Sexo

Edad

MORFOLÓGICAS: Peso corporal

Talla Índice de masa corporal

Definición conceptual Atributos genéticos, físicos y funcionales que caracterizan, identifican y diferencian a los cuerpos del hombre y de la mujer. Tiempo que una persona, ha vivido desde el tiempo en que nació. Magnitud empleada para medir en gramos la masa viva. Altura que alcanza una persona o cosa Es una medida de asociación entre el peso y

Indicador Femenino

Años cumplidos

Kilogramos (Kg)

metros (m) IMC: Kg/m2

96

la talla de un individuo. (L. A. J. Quetelet). FUNCIONALES: Fuerza muscular Capacidad de la explosiva musculatura para deformar un cuerpo o para modificar la aceleración del mismo en el menor tiempo posible. La principal manifestación de la fuerza explosiva y reactiva es la saltabilidad, entendida como la capacidad del músculo para producir y aprovechar la energía rápidamente con el fin de generar la mayor velocidad de contracción posible (potencia) Serrato., (2008). ESPECÍFICAS: Densidad Mineral Es el resultado de un proceso dinámico de formación y reabsorción de tejido óseo llamado remodelación.

Altura alcanzada en centímetros (cms) Tiempo de vuelo en milisegundos (ms). Velocidad en metros por segundo (m/s).

g/cm²

Tabla 8.Operacionalización de variables

5. Hipótesis

5.1 Trabajo: Al aplicar el programa de entrenamiento pliométrico en agua comparado con la actividad física convencional no sistematizada (tierra), se genera una mejoría en la densidad mineral ósea (DMO) y un incremento en la fuerza muscular, en mujeres físicamente activas. Bogotá 2012.

5.2 Nula: Al aplicar el programa de entrenamiento pliométrico en agua comparado con la actividad física convencional no sistematizada (tierra), no se generan

97

cambios en la densidad mineral ósea (DMO) ni incremento en la fuerza muscular, en mujeres físicamente activas. Bogotá 2012.

6. METODOLOGíA 6. 1. TIPO DE ESTUDIO

Estudio de enfoque cuantitativo cuasi-experimental, el cual estuvo enfocado a realizar un análisis comparativo entre las diferentes variables de estudio, que permitió determinar el efecto que tiene el entrenamiento pliométrico, realizado en agua (piscina) y en tierra (programa de actividad física convencional no sistematizado, sin un continuo en trabajos de fuerza y resistencia) sobre la fuerza muscular explosiva y la densidad mineral ósea, en mujeres físicamente activas.

Empleando un diseño pretest - postest para los dos grupos, al cual se le aplicó un programa de entrenamiento pliométrico en agua, el segundo (grupo control) se le aplicó un protocolo de actividades recreo deportivas basadas en danzas, juegos y rondas sin periodización o programación controlada y donde no se incluyeron actividades frecuentes de fuerza o resistencia, más bien se busco mejorar los componentes sociales, así como la enseñanza de manualidades. Subgrupos

Periodo control

EPA (n=24) (a,b,c,d)

*-1 (a,b,d) Pruebas:

periodo entrenamiento *0 (b,c,d)

*12 (b,c,d)

a. Antecedentes generales

GC (n=24) (a,b,c,d)

b. Morfológicas: Generales: edad, peso, talla. c. Especifica: Densidad mineral ósea.

d. Funcionales: (SJ, CMJ, CMJas) Fuerza explosiva: tiempo vuelo (ms), altura (cms), velocidad (m/s). Figura 3 Organización general de los grupos, controles y pruebas En la tabla anterior se muestran los subgrupos entrenamiento pliométrico en agua (EPA) y el grupo control (GC), adicionalmente se evidencian los periodos de intervención que incluyen el control y el entrenamiento, con sus respectivas variables morfológicas y funcionales ubicadas en cada uno de los momentos de la investigación para la medición.

98

6.2 POBLACIÓN Y MUESTRA 6.2.1. Muestra

La selección de la muestra se realizó a través de un muestreo intencional, es decir no probabilístico, aplicando los criterios de inclusión, los cuales permitieron constituir los grupos de intervención de manera homogénea, tal como se plantea en los estudios experimentales. El tamaño de la muestra partió de 102 mujeres adultas mayores físicamente activas pertenecientes al programa de adultos mayores adscrito al Instituto Distrital de Recreación y Deporte (IDRD) de Bogotá D.C., las cuales constituían la población inicial, de las cuales 48 personas cumplieron con los criterios de inclusión, aceptaron participar en el estudio, 24 para el grupo el grupo experimental y 24 para el grupo control. 6.2.2. Consideraciones a la muestra: al respecto es necesario aclarar que de las 102 mujeres a las que se les aplicó el formato de aptitud para la práctica de la actividad física del ACSM, los criterios para la clasificación de los niveles de Actividad Física propuesto por el ACSM, y la valoración clínica 54 fueron excluidas del proceso ya que aunque manifestaban llevar una práctica continua de actividad física,

presentaron

factores

de

riesgo

relacionados

con

padecimientos

osteoarticulares, problemas cardiovasculares y porcentaje graso e índice de masa corporal elevado. Finalmente, después

de aplicar los criterios de inclusión y exclusión la

muestra quedo conformada por cuarenta y ocho (48) mujeres adultas mayores físicamente activas pertenecientes al programa de adultos mayores adscrito al Instituto Distrital de Recreación y Deporte (IDRD) de Bogotá D.C. De las cuales 24 participantes fueron asignadas por el método de tómbola donde se colocaron en una bolsa 24 fichas con el numero 1 y 24 fichas con el número 2 y cada participante eligió al azar una ficha para determinar su asignación a los grupos, número 1 al entrenamiento pliométrico en agua (EPA), número 2 actividad física no controlada (GC).

99

Al grupo experimental se le aplicó el programa de entrenamiento pliométrico durante 16 semanas (ver anexo A) con una frecuencia semanal de 3 sesiones de 60 minutos; que incluyeron, cuatro semanas, tres semanas en la aplicación de los pretest y otra en los postest, adicionalmente, seis semanas utilizadas para el proceso de adaptación al agua lo que indica, que el proceso de intervención del grupo experimental tuvo una duración total de 22 semanas. El siguiente es el diseño del grupo experimental con pre y post evaluación RG1

01

RG2

03

X

02 04

Tabla 9: Tabla de diseño Grupo Experimental, con pre y post evaluación

6.2.3. Técnica de muestreo. Se tomo la base total de datos de las 102 mujeres adultas mayores físicamente activas pertenecientes al programa de adultos mayores adscrito al Instituto Distrital de Recreación y Deporte (IDRD) de Bogotá D.C. posteriormente de acuerdo a los criterios de clasificación de los niveles de Actividad Física del ACSM, se estableció quienes eran mujeres físicamente activas y unido a los criterios de inclusión y exclusión determinando así las participantes del estudio. Para conformar los grupos se les pidió a las 48 participantes que seleccionaran al azar de una bolsa con 24 fichas con el numero 1 y 24 fichas con el número 2, una ficha para determinar su asignación a los grupos, número 1 al entrenamiento pliométrico en agua (EPA), número 2 actividad física no controlada (GC), proceso que permitió constituir los grupos de intervención de manera

homogénea.

6.2.4. Control de variables Se tuvieron en cuenta las variables de edad, peso y talla, garantizando que las 48 participantes tuviesen una distribución equitativa en torno a la composición corporal, en donde la conformación final de los grupos fuese homogénea adicionalmente, se pretendió establecer las modificaciones sobre las variables manifestación de fuerza explosiva y densidad mineral ósea, (DMO) producto del entrenamiento EPA y GC.

100

6.3. PROCEDIMIENTO DE VALORACIÓN DE LA MUESTRA 6.3.1. Criterios de inclusión de la muestra 

Mujeres mayores de 60±5 años.



Mujeres físicamente activas de acuerdo a los Criterios para la clasificación de los niveles de Actividad Física propuesto por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM).



Mujeres físicamente activas por un periodo no inferior a 2 años, con una frecuencia semanal de 2 a 3 veces por semana, una duración de 2 horas por sesión y sin ningún tipo de entrenamiento enfatizado en fuerza.



Que sean mujeres adultas mayores pertenecientes al programa de adultos mayores

adscrito al Instituto Distrital de Recreación y Deporte (IDRD) de

Bogotá D.C. 

Que posean afiliación al sistema de salud a través de EPS, Sisben o regímenes especiales.



Que sean certificadas en relación a los objetivos de la investigación por parte del personal médico contratado para dicho proceso.



Debido a las fuertes evidencias encontradas sobre la asociación de la raza en el comportamiento de las variables a analizar y de cara a garantizar la homogeneidad de los grupos no serán considerados elementos muestrales afroamericanos.



Compromiso de no consumo de medicamento para osteoporosis o aumento de la dosis de calcio durante la investigación, en caso contrario informar acerca del mismo, debido a que el interes es poder verificar la incidencia del entrenamiento pliométrico en agua sobre la DMO sin opción de modificación por consumo de Ca en forma de medicamento.



Que hayan diligenciado previamente el consentimiento informado.

6.3.2. Criterios de exclusión de la muestra. 

Que presenten alteraciones músculo esqueléticas como inestabilidades articulares producto del tejido blando articular y periarticular, uso de prótesis, desgarros musculares no tratados.



Que tengan patologías a nivel del sistema nervioso como distrofias, estados epilépticos, fibromialgias.



Que presenten alteraciones vasculares, del retorno venoso y fluctuaciones de la tensión arterial desde un mínimo de grado I

101



Que no haya diligenciado previamente el formulario de aptitud del ACSM.



Que estén medicadas para osteoporosis.



Que tengan consumos de calcio superiores a 1.200 mgr día según evaluación medica.

6.4. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN. Se emplearon los siguientes instrumentos: 

Formato de aptitud para la práctica de la actividad física del ACSM para establecer si la persona está apta o no para la práctica de la actividad física. (ver anexo B)



Formato criterios para la clasificación de los niveles de Actividad Física propuesto por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) que permitió determinar quiénes eran físicamente activas, para establecer su participación en el estudio; proporcionando criterios para selección de la muestra (ver anexo C).



Formato de consentimiento informado: (ver anexo D)



Formatos de evaluación de Peso, Talla e Índice de masa corporal, evaluación de Fuerza explosiva test de Bosco y Komi en tapete de saltos AXON JUMP (SJ, CMJ, CMJas), Densitometría ósea. (ver anexo E)

102

DISEÑO DEL ESTUDIO. Figura 4. Diseño Metodológico EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO PLIOMÉTRICO EN AGUA SOBRE LA FUERZA MUSCULAR Y DENSIDAD MINERAL ÓSEA, COMPARADO CON ACTIVIDAD FÍSICA CONVENCIONAL NO SISTEMATIZADA (TIERRA), EN MUJERES FÍSICAMENTE ACTIVAS.

e

Población: 102 mujeres

Criterios de Inclusión y Exclusión (48 mujeres) Prueba Piloto con 4 mujeres Muestreo intencional (por conveniencia) Tamaño de la muestra 48, relación de homogeneidad 1:1

Procedimiento

Validación del plan de entrenamiento Capacitación evaluadores Aplicación formatos aptitud práctica AF y clasificación nivel actividad física Firma del consentimiento informado Aplicación pre-test Aplicación programa. Entren. pliométrico Aplicación post-test Aplicación post test

Análisis de Información

Variables morfológicas: (Peso, talla, IMC, % graso, %magro) Variables específicas (DMO) Variables funcionales (FM explosiva)

Análisis de univariado

Estadística descriptiva: medidas de tendencia central (promedio) y de dispersión

Se determinó la distribución de normalidad de cada una de las variables. Prueba Kolmogorov – Smirnov 0,005. Muestra < a 50 personas se utilizó Shapiro-Wilk estableciéndose normalidad para variables con un P valor > 0,005.

Aplicación prueba de Homocedasticiad de variables

Levene,

para

103

Análisis de bivariado

Aplicación prueba t student, variables normales.

A las no normales (prueba no paramétrica) Umann Withney para muestras indpendientes.

Aplicación medidas de asociación empleando estadístico riesgo relativo entre las variables de fuerza y DMO y el programa de entrenamiento.

7. DISPOSICIONES VIGENTES (CONSIDERACIONES ÉTICAS)

Este estudio se desarrollo dentro del marco legal con base en la declaración de Helsinki, de la asociación médica mundial, que proporciona recomendaciones para orientar la investigación biomédica en seres humanos y la resolución No 008430 de 1993, en la cual se establecen las normas científicas, técnicas y administrativas para la investigación en salud; la cual según su artículo 11 clasifica el presente estudio como una investigación de riesgo mínimo, en ella se empleo el registro de datos a través de procedimientos comunes, como algunos exámenes físicos y diagnósticos, valoración de fuerza explosiva con test de Bosco y Komi en tapete de saltos AXON JUMP, densitometría ósea, y se realizó un protocolo de pliometría y de sesiones recreo deportivas basadas en danza, juegos y rondas sin una periodización o programación controlada, donde se aseguro que no se aplicaban componentes frecuentes de fuerza y resistencia.

Por otro lado, se tuvo en cuenta que los participantes de la investigación (muestra), autorizaran por escrito su participación en el estudio por medio del consentimiento informado “mediante el cual el sujeto de investigación o en su caso, el representante legal, autorizó su participación en la investigación, con pleno conocimiento de la naturaleza de los procedimientos, beneficios y riesgos a que se sometería, con la capacidad de libre elección y sin coacción alguna” (artículo 14), éste consentimiento contenía información acerca de la justificación, los objetivos, los procedimientos, las molestias o riesgos esperados, beneficios, procedimientos alternativos, garantía de resolución de inquietudes frente al estudio, libertad para retirar su consentimiento y dejar de participar en el estudio, información de los resultados obtenidos durante el estudio, disponibilidad de tratamiento médico e indemnización a la que legalmente tendría derecho, en el caso de gastos adicionales serían cubiertos por el presupuesto de la investigación o de la institución responsable de la misma; la anterior información, se explicó en forma completa y clara al sujeto de investigación o a su representante legal (art 15).

104

8. PROCEDIMIENTOS

Para el desarrollo de la presente investigación se llevaron a cabo las siguientes fases: Fase 1: Validación del protocolo: Se envió el programa de entrenamiento pliométrico a par externo para aprobación, el cual validó el programa en términos de pertinencia criterio científico, metodológico y de calidad. Fase 2: Selección de la muestra: En ésta se estableció el cumplimiento de los criterios de inclusión de la población, teniendo en cuenta que las personas que participaron en el estudio fueron mujeres adultas mayores físicamente activas, para lo cual se aplicaron los criterios para la clasificación de los niveles de Actividad Física propuesto por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) a toda la población (mujeres adultas mayores físicamente activas pertenecientes al programa de adultos mayores adscrito al Instituto Distrital de Recreación y Deporte (IDRD) de Bogotá D.C.) una vez aplicado el instrumento se seleccionaron las mujeres físicamente activas (48), que participaron de la investigación. La selección de la muestra se realizo a través de un muestreo intencional, es decir no probabilístico, aplicando los criterios de inclusión, los cuales permitieron constituir los grupos de intervención de manera homogénea, tal como se plantea en los estudios experimentales. A cada uno de los participantes que ejecutarían el entrenamiento EPA y GC se les pidió que seleccionaran de una bolsa una ficha enumerada para determinar su asignación a los grupos, donde aquellas que sacaron el número 1 fueron al grupo EPA y quienes sacaron el 2 al grupo Control (GC), garantizando así la distribución de la muestra de manera homogénea. Fase 3: Capacitación de evaluadores: El investigador escogió y capacito a los auxiliares de la investigación para realizar los test iniciales y finales, así como para la aplicación del programa de entrenamiento EPA y GC. Fase 4: Evaluación inicial: se realizó para establecer los valores iniciales de las variables morfológicas (peso, talla, IMC, porcentajes graso y magro), variables especificas (DMO) y variables funcionales (fuerza muscular explosiva).

Para las variables morfológicas los datos fueron tomados con un monitor de composición corporal marca Omron HBF-510W Full Body Composition, la toma de

105

talla se realizó con un estadiómetro (CLASSIC-ROLLER). MARCA: SECA, portátil, implementado con clavija en la pared con cinta retractable con un rango de medición de lectura directa en el contador 1-220 cm. La densidad mineral ósea (DMO) se evaluó mediante densitometrías óseas realizadas en un centro radiológico especializado. La fuerza muscular se evaluó mediante la aplicación del test de Bosco y Komi en tapete de saltos AXON JUMP. Este test es comúnmente utilizado para valorar la máxima potencia muscular desarrollada en un corto periodo de tiempo por los músculos extensores de rodilla, (Squat Jump (SJ), Counter movement Jump (CMJ), CMJ arm swing (CMJas), Para la realización del test se siguió el protocolo estandarizado de Bosco para tapete de salto AXON JUMP y se guardó registro numérico de los datos obtenidos. Antes de iniciar la prueba se registraron en el sistema los datos de las participantes solicitados por el software (nombre, edad, talla, peso…), las participantes fueron instruidas en la técnica de ejecución del salto, para que realizasen el mayor esfuerzo con cada modalidad e intento.

Fase 5: Intervención: Aplicación de protocolo de entrenamiento pliométrico en agua (EPA), y el protocolo de actividades recreo deportivas basadas en danzas, juegos y rondas sin periodización o programación controlada y donde no se incluyeron actividades frecuentes de fuerza o resistencia, los cuales fueron desarrollados por los auxiliares de investigación (profesionales en Cultura Física), los procesos de entrenamiento y evaluación se llevaron a cabo en las instalaciones deportivas de la Facultad de Cultura Física de la Universidad Santo Tomas.

Todos los sujetos participaron en una sesión introductoria durante la cual se les aplicó a cada una de las participantes el formato de evaluación de aptitud del ACSM para determinar alguna condición de salud que limitara la participación en programas de ejercicio, el formato de criterios para la clasificación de los niveles de Actividad Física propuesto por el Colegio Americano de Medicina del Deporte (ACSM) permitió determinar quiénes eran físicamente activas, además la valoración médica permitió avalar la participación en la investigación y descartar posibles factores de riesgo que se exacerbaran durante la investigación, además se les explicó y se practicó la técnica y la forma apropiada de cada test de aptitud física, durante esta sesión, los auxiliares de la investigación mostraron los procedimientos de evaluación y las participantes practicaron cada test. Además se respondieron las inquietudes de los auxiliares de investigación.

106

Se les pidió a las mujeres que no realizaran actividades físicas vigorosas durante el día previo o durante cualquiera de los días en que se llevaron a cabo los procedimientos del estudio. Las evaluaciones pre entrenamiento se ejecutaron una semana antes del comienzo del período de entrenamiento y las evaluaciones post entrenamiento se llevaron a cabo la siguiente semana después de finalizado el período de entrenamiento. Procedimientos de Entrenamiento. Los dos grupos de participantes entrenaron tres veces por semana (lunes, miércoles y viernes) durante doce semanas bajo un estricto monitoreo y condiciones controladas. El grupo experimental llevo a cabo un proceso de sensibilización al medio acuático durante 6 semanas que pretendió generar adaptación de las participantes al medio acuático y confianza para desarrollar el entrenamiento pliométrico en el agua base de la investigación, dichas actividades incluyeron aprendizaje de las normas y señales de seguridad en el agua, entradas y salidas del agua, respiración, flotación, inmersiones y desplazamientos todas desarrolladas bajo estricto control de los profesionales en Cultura Física y mediante metodologías de tipo lúdico. En cada sesión de entrenamiento en época de sensibilización y en la aplicación del programa propiamente dicho, todos los sujetos realizaron calentamiento que incluyo inicialmente movilidad articular, baile dirigido, y juegos que involucraron los saltos a realizar en el día (una serie de 8 repeticiones en tierra), con miras a determinar posibles fallos en la ejecución de los mismos, juegos de relevos y estiramiento al final del calentamiento. La duración de cada sesión de entrenamiento fue de 60 minutos, en la cual se aplicaron las cargas establecidas en el programa de entrenamiento mediante microciclos semanales, las cargas de trabajo en promedio comprendieron de 2 a 3 series de 8 a 10 repeticiones de acuerdo a la planificación de la sesión y la carga era modificada a partir del tipo de ejercicio de salto tipo A o tipo B (pliométricos asistidos, sostenidos y resistidos) y ejercicios de fortalecimiento general clasificados de igual manera A y B (de cadena cinética abierta en medio acuático asistidos, sostenidos y resistidos). Los participantes en el estudio realizaron actividades de estiramiento al finalizar la sesión, dirigido a los grupos musculares intervinientes en diversas

107

posiciones, con una duración de 30 segundos hasta llegar al punto de sentir un ligero disconfort, con un periodo de relajación de 5 segundos y de manera progresiva hasta completar una frecuencia de tres veces por grupo muscular. Fase 6: Evaluación post intervención: Con estas se estimaron las modificaciones alcanzadas en las variables de estudio (fuerza muscular explosiva y densidad mineral ósea).

Para el análisis de los datos se empleó el paquete estadístico SPSS, versión 19,5, licenciado por la Universidad Autónoma de Manizales inicialmente se realizó un análisis univariado, empleando estadística descriptiva: medidas de tendencia central como el promedio y de dispersión. Se determinó la distribución de normalidad de cada una de las variables a través de la prueba de Kolmogorov – Smirnov, como la muestra fue menor a 50 personas se utilizó Shapiro-Wilk estableciéndose normalidad para las variables que presentan un P valor >0,005, a las variables normales se les aplicó la prueba de t student y a las no normales la prueba no parametrica de U- mann withney para muestras independientes. Finalmente se realizaron medidas de asociación empleando el estadístico riesgo relativo entre las variables de fuerza y DMO y el programa de entrenamiento. Es de aclarar en este caso, se tuvó en cuenta que el RR debe ser menor de 1 para ser factor protector y estar contenido en el intervalo de confianza, y el P valor ser menor de 0,005 (p a 50 personas y 109

estableciéndose normalidad para las variables con un P valor >0,005, a las variables normales se les aplicó la prueba de t student y a las no normales la prueba no parametrica de U- mann Withney para muestras independientes.

9. RESULTADOS A continuación se presentan los resultados encontrados en este estudio 9.1. Analisis Univariado Edad

Frecuencia

Porcentaje

55 años

9

18,8

56 años

3

6,3

57 años

7

14,6

58 años

1

2,1

59 años

3

6,3

60 años

3

6,3

61 años

2

4,2

62 años

7

14,6

63 años

3

6,3

64 años

3

6,3

65 años

7

14,6

Total

48

100,0

Tabla 11. Caracterización de la muestra según edad El rango de edad de las 48 participantes fue de 55 a 65 años donde la media fue de 59,77 años ±3,633 años. Las mujeres de 55 años representan el 18,8%, seguida de las de 57, 62 y 65 años con14, 6% respectivamente. 9.1.1. Variables morfológicas

PESO (kgr) TALLA (cms) INDICE MASA CORPORAL PORCENTAJE GRASO PORCENTAJE MAGRO N válido (según lista)

N 48 48 48

Mínimo 45,90 144 19,90

Máximo 90,70 171 32,50

Media 64,94 156,08 26,63

Desv. típ. 9,6 5,7 3,2

48 48 48

24,19 21,10

49,30 40,40

39,60 25,27

6,3 3,6

Tabla 12. Descriptivos variables morfológicas de la muestra participante Las variables morfológicas muestran que el peso corporal presentó una media de 64,94 kgr ±9,6kg; la media de la talla fue de 156,08 cms ± 5,7 cms; el del IMC de 26,63 kg/m² ±3,2 kg/m²; y los porcentajes graso 39,60% ±6,3; y magro 25,27Kg DE±3,6.

110

9.2. Analisis bivariado 9.2.1. Variables morfológicas grupo experimental y control Diferencias relacionadas

PISCINA

CONTROL

GRUPO

Media

Desviación típ.

T

Sig. (bilateral)

EDAD PRE - EDAD POST

-0,375

0,495

-3,715

0,001

PESO PRE - PESO POST

0,43750

0,90112

2,378

0,026

IMC PRE - IMC POST

-0,11458

2,28055

-,246

0,808

PORC. GRASO PRE - POST

-1,46417

5,12988

-1,398

0,175

PORC. MAGRO PRE - POST

1,30417

4,27444

1,495

0,149

EDAD PRE - EDAD POST

-0,167

,381

-2,145

0,043

PESO PRE - PESO POST

0,19583

,92289

1,040

0,309

IMC PRE - IMC POST

0,04667

,39586

,578

0,569

PORC. GRASO PRE - POST

0,14208

,93147

,747

0,462

PORC. MAGRO PRE - POST

-0,17500

,97144

-,883

0,387

Tabla 13. Comparativo diferencias relacionadas, variables morfológicas grupo experimental y control antes y después de la intervención (pretest - postest). La tabla 13 muestra las diferencias relacionadas de las medias de las variables morfológicas tanto del grupo experimental como del grupo control antes y después de la intervención encontrando diferencia estadísticamente significativa para la variable edad en el grupo experimental (p