Músculo y Función 03/03/12. Sarcopenia, función y mortalidad. Pérdida de masa muscular y Envejecimiento

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Adrián Henríquez Vega
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1 03/03/12 Músculo y Función! Mikel Izquierdo PhD Universidad Pública de Navarra Departamento de Ciencias de la Salud Albacete, 2 de Marzo de Centro de Estudios, Investigación y Medicina del Deporte Mikel Izquierdo Sarcopenia, función y mortalidad Pérdida de masa muscular y Envejecimiento Fuerza máxima, potencia muscular y resistencia aeróbica Rendimiento muscular y ADL Factores neurales Efectos del Entrenamiento: Rendimiento muscular, ADL, habilidad funcional 2 1

2 Modelo explicativo consecuencias funcionales de la sarcopenia y la edad Hunter et al Asociación entre fuerza muscular y mortalidad en hombres Fuerza muscular significativamente e inversamente asociada con riesgo de muerte por cualquier causa (controlando factores potenciales de confusión, que incluyen condición física cardiorespiratoria) En el hombre, mortalidad por cualquier causa es un 60% inferior en población con valores elevados de fuerza y condición física cardiorespiratoria, en comparación con un grupo de baja condición física. Ruiz JR et al. BMJ 2008;337:a

03/03/12 Pérdida de masa muscular y envejecimiento Reducción del AST muscular 31 años (H) (ê 40% entre la edad de 20 y 80 años) La reducción parece comenzar en el adulto y se acelera después de los

3 03/03/12 Pérdida de masa muscular y envejecimiento Reducción del AST muscular 31 años (H) (ê 40% entre la edad de 20 y 80 años) La reducción parece comenzar en el adulto y se acelera después de los 50 ñ Contenido no contráctil como grasa intramuscular y tejido conectivo Vandervoort, Muscle and Nerve 25, 2002) 66 años (H) 73 años (M) 85 años (H) Lexel et al Cambios en la grasa intermuscular Estudio longitudinal en Mujeres a > 65 años durante de 2 años. ñ VAT y ñ IMAT ê Muscle mass SAT Mi-Yeon Song et al. Am J Clin Nutr May

Reducción de fuerza muscular Fuerza máxima isométrica: Preservada hasta 40-50 años Se reduce 1-1.

4 Reducción de fuerza muscular Fuerza máxima isométrica: Preservada hasta años Se reduce 1-1.5% por año desde los años Depende del grupo muscular (Vandervoort and McComas 1986, Spidorso 1995 Pérdida de Fuerza Máxima, Masa Muscular y Envejecimiento 1RM BILATERAL (Kg) 140 ** 225 1RM BILATERAL ( Kg ) *** r=0.80 p<0.001 n=21 H40 H70 20 Extremidad inferior Extremidad superior % año (65-89 años 30-40%) AREA SECCION TRANSVERSAL MUSCULAR (cm 2 ) Piernas > Brazos Relación Masa muscular (Izquierdo et al. Acta Physiol Scand 1999) 8 4

Potencia muscular y Envejecimiento 600 Muscle power (W) 15 Muscle power/csa (W cm -2 ) Men 40 years Men 70 years 500 400 300 200 *** 12,5 10 7,5 5 100 2,5 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120

5 Potencia muscular y Envejecimiento 600 Muscle power (W) 15 Muscle power/csa (W cm -2 ) Men 40 years Men 70 years *** 12,5 10 7, , Load ( Kg) Load ( Kg) 3.5% año (65-89 años 40-50%) Atrofia selectiva Tipo II Patrones de Activación/Tensión Específica Similar Acciones submáximas Diferente Acciones Máximas (Izquierdo, M. et al 2001) Med. Sci. Sports Exeerc 9 Asociación masa muscular y Rendimiento funcional Buford et al Exp Gerontol. 10 5

Envejecimiento y estabilidad 3,5 3 2,5 Time of transition (s) *** * Men 20 years Men 40 years Men 70 years 100 80 % Time inside centre (s) *** *** 2 1,5 1 60 40 0,5 0 20 0 Izquierdo M. et al.

6 Envejecimiento y estabilidad 3,5 3 2,5 Time of transition (s) *** * Men 20 years Men 40 years Men 70 years % Time inside centre (s) *** *** 2 1, , Izquierdo M. et al. Eur J Appl Physiol 1998 Área de Barrido DispersiÛn 0,0016 0,0014 0,0012 0,0010 0,0008 0,0006 0,0004 0,0002 0,0000 Abiertos-Juntos DispersiÛn 0,0025 0,0020 0,0015 0,0010 0,0005 0,0000 Abiertos-Separados Fragiles Sanos Fragiles Sanos DispersiÛn 0,0018 0,0016 0,0014 0,0012 0,0010 0,0008 0,0006 0,0004 0,0002 0,0000 Cerrados-Juntos DispersiÛn 0,0035 0,0030 0,0025 0,0020 0,0015 0,0010 0,0005 0,0000 Cerrados-Separados Martinez-Ramirez 2011 J. Biomechanics Fragiles Sanos Fragiles Sanos 12 6

Factores Neurales Motoneuronas espinales, axones nerviosos y unidades motoras Motoneuronas espinales Reducción en el número de motoneuronas espinales en la médula espinal 25% de pérdida media de

7 Factores Neurales Motoneuronas espinales, axones nerviosos y unidades motoras Motoneuronas espinales Reducción en el número de motoneuronas espinales en la médula espinal 25% de pérdida media de motoneuronas espinales (segmento lumbo-espinal L1-S3) desde los 20 hasta los 90 años (Tomlinson & Irving 1977) Motoneuronas espinales Varios sujetos >60 años mostraron 50% menos Mnespinales comparados con sujetos de años (Tomlinson & Irving 1977) 13 Factores Neurales Motoneuronas espinales, axones nerviosos y unidades motoras Unidades motoras A la edad de años se reduce el número de UM excitables (i.e. Funcionales) Brown et al, 1988, Campbell and McComas 1970 Número de UM excitables en una persona mayor (60-95 años 1/3 de esa observada en uno jóven (1-60 años) Campbell and McComas

8 Activación Neural y envejecimiento 11 sujetos (85-97 años) Método de contracción interpuesta Activación No completa (69%-93%) Harridge et al (1999) Muscle & Nerve Cambios neuromusculares y envejecimiento Reducción de la masa muscular ê Area sección transversal muscular ê Número total de fibras ê Tamaño fibras, selectiva tipo II ê Fuerza y potencia muscular Remodelación de UMs ê Número UM ê # Motoneuronas espinales ñ Tamaño UM ñ Ratio innervación (# fibras/neurona) 16 8

Desarrollo de la fuerza muscular (Häkkinen et al 2000.

9 Desarrollo de la fuerza muscular (Häkkinen et al J Appl Physiol 17 Potencia muscular El entrenamiento de fuerza puede suponer recuperar 20 años de edad funcional (Izquierdo et al 2001 J Appl Physiol) 18 9

Area de las fibras y entrenamiento 35 30 Aumento tipo I, IIa y IIb en hombres y de las IIa en mujeres Aumento de la Proporción de IIa desde 31% hasta el 43% Percentage MHC IIb 25 20 15 10 5 0 * *

10 Area de las fibras y entrenamiento Aumento tipo I, IIa y IIb en hombres y de las IIa en mujeres Aumento de la Proporción de IIa desde 31% hasta el 43% Percentage MHC IIb * * Male Experimental Female Experimental Male Control Female Control Training Groups MHC IIb Week 0 MHC IIb Week 24 Reducción de las IIb (IIx) desde 27% hasta 17% Factores Neurales: Función neuromuscular Activación Agonista/Coactivación antagonista Entrenamiento de fuerza produce ñ de la máxima Activación agonista ê de la Coactivación antagonista Estos factores, unidos a la óptima activación de los músculos sinergistas son los que favorecerán la producción neta de fuerza de los músculos Häkkinen et al, 1998 J Appl Physiol Izquierdo et al. J Appl Physiol

03/03/12 Levantarse de la silla y entrenamiento de fuerza 7 CHAIR RISE (s) TRM CM TRW CW 6 5 4 3 0 6 12 18 Heavy resistance 24 (Weeks) Power Training Period (Kraemer et al.

11 03/03/12 Levantarse de la silla y entrenamiento de fuerza 7 CHAIR RISE (s) TRM CM TRW CW Heavy resistance 24 (Weeks) Power Training Period (Kraemer et al. 1997) 21 Entrenamiento de fuerza y cardiovascular en el paciente conf EPOC y con riesgo VASCULAR Antón MM, 2011 Distancia T 6 MINUTOS MARCHA (m) metros * 36 metros * Pre-ejercicio físico Post-ejercicio físico FF FR Control 22 11

12 23 Diabetes tipo II y entrenamiento de fuerza Twice-weekly progresive resistance training decreases abdominal fat and improves insulin sensitivity in type 2 diabetic older men ** ** 5,5 5 4,5 VISCERAL FAT (cm 3 ) ,5 3 2,5 2 1,5 1 (10-4 min -1 X U ml -1 ) INSULINE SENSITIVITY INDEX 50 0,5 0 Pretraining 16 week Pretraining 16 week 0 Ibañez I, Izquierdo M, Forga JL y cols (Diabetes Care, 2005) 24 12

03/03/12 Osteocalcina y sensibilidad a la insulina 1) [Osteocalcina] asociada con la producción de insulina y el índice de disposición de insulina.

13 03/03/12 Osteocalcina y sensibilidad a la insulina 1) [Osteocalcina] asociada con la producción de insulina y el índice de disposición de insulina. 3) peso moderada no produce cambios en la [Osteocalcina] 4) peso de similar magnitud + entrenamiento de fuerza aumenta la [Osteocalcina] y se asocia con cambios en la grasa visceral 5) El entrenamiento de fuerza induce cambios en [Osteocalcina] que están asociados con la sensibilidad a la insulina, la grasa visceral y la fuerza muscular FERNÁNDEZ-REAL JM, IZQUIERDO M, ORTEGA F et al J Clin Endocrinol Metab 25 Before intervention, highest mean SAT area within the abdomen was located at L5-S1 and at 3 cm below L4-L5 (532, ,07 mm2). No changes after intervention Before intervention, the highest mean VAT area at L3-L4 discal level. As a result of WL, no changes. As a result of WL+RT, the highest single-image VAT location ascended to L2-L3 and 8 cm above L4-L5, respectively Idoate F, Izquirdo M, Int J Obesity

Disminución de la entrenabilidad del desarrollo de la fuerza en personas con diabetes tipo II Maximal Strength (%) *** *** Maximal bilateral leg strength ( 0 % During 16 weeks of training) 60,00

14 Disminución de la entrenabilidad del desarrollo de la fuerza en personas con diabetes tipo II Maximal Strength (%) *** *** Maximal bilateral leg strength ( 0 % During 16 weeks of training) 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 r=0.85 P<0.05 n= Total Testosterone (nmol l -1) Ibañez J, Gorostiaga EM, Larrión JL and Izquierdo M. J Diab Complicat Entrenamiento combinado de fuerza (Izquierdo et al. J Appl Physiol 2001) 28 14

03/03/12 Relative training load peak KE (%) Orden de entrenamiento: Fuerza y Resistencia, o al revés? 120 time vs. group interaction P= 0.

15 03/03/12 Relative training load peak KE (%) Orden de entrenamiento: Fuerza y Resistencia, o al revés? 120 time vs. group interaction P= SE 40 ES RM 15-17RM 12-14RM 8-10RM 6-8RM Cadore EL, Izquierdo M, Santana S, et al J. American Geriatrics Society. Cadore EL, Izquierdo M, et al Experimental Gerontology 29 Beneficios del mantenimiento y mejora de la Fuerza muscular para la salud Fuerza muscular y Riesgo de muerte Potencia muscular puede explicar las relaciones entre impedimento, limitación funcional y discapacidad. Papel de la masa muscular en el mantenimiento de la capacidad funcional, potencia y capacidad aeróbica Entrenamiento de potencia muscular: Futuro para mejorar la Independencia Funcional Protege contra enfermedades relacionadas con alteraciones De la Composición Corporal (Obesidad, Colesterol Alto) De la glucosa (Diabetes tipo II) Del calcio (Osteoporosis) 30 15

16 Mikel Izquierdo PhD Universidad Pública de Navarra Departamento de Ciencias de la Salud Albacete, 2 de Marzo de

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