MAURICIO ERASO MD
Unidad Vida Activa
Fundacion Santafe de Bogota
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OBJETIVO:
A través de la guía clínica sobre Osteoporosis y Ejercicio se busca orientar sobre los beneficios, y riesgos de la práctica de actividad física prescrita. Una actividad física constante permite la prevención, tratamiento, y rehabilitación de la Osteoporosis.
ACTIVIDAD FISICA Y OSTEOPOROSIS
La fuerza que se aplica en el hueso durante las actividades cotidianas y el ejercicio son las que desarrollan y mantienen, en parte, la fortaleza ósea (1). Dado que la disminución de la DMO eleva el riesgo de fractura con un trauma mínimo, como la caída al piso, las estrategias que maximizan la masa ósea y/o que reducen el riesgo de caída tienen el potencial de reducir la morbilidad y la mortalidad de las fracturas osteoporóticas. Aunque la masa ósea puede aumentarse con terapia farmacológica, la actividad física es la única intervención que puede potenciar las dos (4):
1) aumenta la masa ósea y la fuerza.
2) reduce el riesgo de caída en la población más vieja.
Para mirar los efectos de la actividad física, lo más común es la medición de la DMO, que muestra la cantidad de mineral medida en un área de tejido óseo. Para medirla se utiliza la densitometría (DXA). Lo sitios mas comunes de medición son la columna lumbar y el fémur proximal, pues son los que producen mayor incapacidad en caso de fractura. Otros métodos para medir el riesgo de osteoporosis incluyen la tomografía computarizada para medir el volumen de DMO en la columna; y la ecografía del calcáneo, que provee un índice de dureza del hueso (4).
Actualmente la DMO es la mejor medida para ver la fuerza ósea, en humanos se ha estimado corresponde a un 60% o mas de la fuerza ósea. Sin embrago, estudios animales sugieren que los cambios en la DMO en respuesta al estrés mecánico subestima los efectos en la fuerza ósea. Por ejemplo, un aumento de 5 a 8% de la DMO esta asociado con un aumento de la fuerza ósea de 64-87%. El tamaño del hueso también contribuye en la fuerza ósea, dado que la resistencia del hueso a fuerzas torsionales o de inclinación esta directamente relacionado con su diámetro, además que el tamaño del hueso continua aumentando durante la adultez (4).
La carga funcional mediante la actividad física influye de manera positiva en la masa ósea de los seres humanos. Aún se desconocen el alcance de dicha influencia y los tipos de programas que generan los estímulos osteogénicos más efectivos. Aunque está bien establecido que un gran descenso en la actividad física, como quedarse en cama, por ejemplo, produce una disminución profunda de la masa ósea, las mejorías en la masa ósea como resultado de un aumento en la actividad física son menos definitivas. Durante mucho tiempo, se ha reconocido que los cambios en la masa ósea ocurren con más rapidez con la pérdida de carga que con el aumento de esta. La inactividad habitual ocasiona una espiral descendente en todas las funciones fisiológicas. Conforme las mujeres envejecen, la pérdida de fuerza, de flexibilidad y de condición cardiovascular ocasiona una disminución de la actividad. Afortunadamente, parece que la fuerza y la condición total pueden mejorarse en cualquier edad mediante un programa de ejercicios planificado cuidadosamente (1).
Aún son objeto de controversia los tipos de programas que producen los mejores estímulos osteogénicos y su grado de influencia. La investigación se ha concentrado en la función de la actividad física, en la maximización de la masa ósea durante la niñez y la edad adulta temprana, en la conservación de la masa ósea durante los años previos a la menopausia y en la prevención o atenuación de la pérdida de masa ósea en los años posteriores a la menopausia. Se ha juzgado el éxito de la actividad, principalmente midiendo los cambios en la masa ósea (1).
La sobrecarga debe aplicarse al hueso para estimular una respuesta adaptativa, y una continua adaptación requiere una sobrecarga progresiva sobre el hueso. Es importante enfatizar que el estimulo sobre el hueso es literalmente la deformación física del mismo, mas que el estrés cardiovascular asociado con el ejercicio. La contracción muscular en la ausencia de fuerzas de reacción del piso, como en la natación, puede estimular la formación de hueso, pero es más difícil de medir. Un factor único de las adaptaciones esqueléticas por el entrenamiento es la disminución del recambio óseo (4).
La respuesta del hueso a las cargas mecánicas es inmediata y específica para el hueso bajo carga, e implica reacciones celulares y tisulares. Las cargas mecánicas estimulan las células óseas dentro de la región cargada que se deforma, aumentan su síntesis de PG2 (prostaciclina), PGE2 (prostaglandina E2), G6PD (glucosa-6-fosfato deshidrogenasa) y aumenta su síntesis de ARN (Acido Ribonucleico) en los minutos de la carga. Por lo tanto, ocurre una cascada de eventos dentro de los osteoblastos y osteocitos como respuesta a los cambios en la distensión ósea, lo que refleja una adaptación a la carga impuesta. Se ha sugerido que existe un mecanismo mecanosensorial, dentro de la célula ósea o dentro de la matriz extracelular del hueso. Este mecanismo percibe el cambio en la distensión ósea y conduce a la cascada subsiguiente de eventos (1).
Actualmente se sabe que la actividad física esta relacionada con:
1. Aumento del pico de masa ósea, es decir maximizar la ganancia de DMO durante las primeras tres décadas de la vida
2. Minimiza la perdida ósea después de los 40 años de edad dado por los cambios endocrinos, el envejecimiento, sedentarismo y otros factores.
3. Previene las fracturas y lesiones por las caídas.
Las fuerzas mecánicas tienen efectos osteogénicos solo si el hueso es único, variable y dinámico de naturaleza. La carga estática del hueso (fuerza única sostenida) no dispara la respuesta adaptativa que ocurre con la carga dinámica. Estudios en ratas han evaluado las respuestas osteogénicas a varias intervenciones de ejercicio, como correr (Banda o voluntario), nadar, saltar, estar de pie, escalar y el entrenamiento de resistencia. En general, correr y nadar en una intensidad moderada no tiene efectos positivos en la masa ósea o las propiedades del material en las regiones cortical y trabecular de la tibia y el fémur en las ratas en maduración (4).
Actividades que estimulan el entrenamiento de resistencia en humanos, incluyendo saltar en una plataforma, escalada voluntaria y sentadillas, se ha encontrado que tienen efectos positivos en las regiones trabeculares y corticales de la tibia y el fémur (4).
Duración y frecuencia de la carga
Se ha demostrado que solo son necesarios 36 ciclos de carga al día, para optimizar la formación de hueso, el aumento 10 veces mayor en el numero de ciclos no tuvo ningún efecto adicional. Hay evidencia reciente de algunos estudios en los que aplicar varios ciclos de carga en sesiones múltiples diarias es mas osteogénico que aplicar el mismo numero de ciclos en una sola sesión diaria. También se ha visto que las células óseas pierden la sensibilidad a los estímulos mecánicos después de un cierto numero de ciclos de carga, y que los periodos de recuperación son necesarios para restaurar esa sensibilidad a la carga (4).
Otras consideraciones
La habilidad de esqueleto de responder a las cargas mecánicas puede estar influenciada por factores nutricionales y endocrinos. Un ejemplo es la insuficiencia de calcio, que disminuye la efectividad de las cargas mecánicas para aumentar la masa ósea. Otro ejemplo, es el estado estrogénico. Los efectos independientes de los estrógenos en el hueso esta demostrados, pero estudios recientes han determinado que la respuesta adaptativa de las células óseas al estrés mecánico incluye un receptor estrogénico, el bloqueo de este receptor altera la respuesta de formación de hueso al estrés mecánico. Esta observación ha llevado a la hipótesis que la contra regulación de los receptores estrogénicos como consecuencia de la deficiencia estrogénica en la postmenopausia disminuye la sensibilidad del hueso a las cargas mecánicas. Además se ha visto que las prostaglandinas y el oxido nítrico se producen en las células óseas como respuesta a la carga mecánica, y el bloqueo de su producción altera la formación de hueso (4).
Los beneficios de la actividad física en la salud ósea, se han juzgado mediante la asociación del nivel de actividad física con la masa ósea, y en pocos estudios con la incidencia de fracturas, o evaluando, los cambios en la masa ósea que ocurre en respuesta al cambio de nivel de actividad física o en respuesta a un plan de entrenamiento especifico. En la evaluación de los efectos osteogénicos del ejercicio, se deben tener en cuenta los siguientes principios (1,4):
1. Especificidad: solo los sitios expuestos al cambio diario de carga sufren adaptaciones.
2. Sobrecarga: una respuesta adaptativa ocurre solo cuando el estimulo de carga excede el estimulo de base, y esta respuesta progresa a medida que de aumente la sobrecarga.
3. Reversibilidad: los beneficios del ejercicio en el hueso no persisten en caso que se disminuya el ejercicio de manera importante.
4. Principio de reducción del rendimiento. Cada persona tiene un límite biológico que determina el grado del efecto posible del entrenamiento. Conforme se aproxima a este límite, las ganancias de masa ósea serán lentas y eventualmente se estabilizarán (plateau).
Niños y adolescentes
Un factor primario asociado con el riesgo de osteoporosis es el pico de masa ósea desarrollado durante la adolescencia y la adultez temprana. Se ha demostrado que la perdida de hueso trabecular ocurre desde la tercera década, mientras que el hueso cortical aumenta o se mantiene constante hasta la quinta década. (1,4)
Se ha observado que la masa ósea es mayor en los niños que son físicamente activos, y aun mayor en aquellos que realizan actividades de alto impacto (por ejemplo gimnasia y ballet) si se compara con aquellos que realizan actividades de menor impacto como caminar o nadar. La fuerza de reacción del piso durante el salto corresponde a 6-8 veces el peso corporal, y algunas maniobras en gimnasia llegan a ser de 10-15 veces el peso corporal, mientras en la caminata es solo de 1-2 veces el peso corporal (4).
En niños los deportes con impacto como baloncesto,(l) voleibol y el entrenamiento de fuerza, se han asociado con un aumento en la DMO, lo que no sucede con ejercicios como la natación (2)
Basado en esto se recomienda en niños y adolescentes, que la actividad física incluya actividades que generen altas fuerzas de reacción del piso, como el saltar y correr y si es posible ejercicios de fuerza (4).
Papel de la actividad física en adultos jóvenes
Dado que se piensa que el pico de masa ósea se alcanza al final de la tercera década de la vida, los primeros años de la adultez temprana será la oportunidad final para tener algún aumento de la misma. Los valores de DMO tienden a ser mayores en los atletas que participan en deportes que involucren fuerzas de impacto del alta intensidad, como la gimnasia, el levantamiento de pesas, y menos en aquellos que realizan actividades de no impacto como la natación.
Aunque hay evidencia que el ejercicio puede aumentar la DMO en los adultos jóvenes, hay factores como la intensidad de las cargas, la especificidad del ejercicio y la adherencia al programa de entrenamiento, que pueden tener un efecto en la efectividad de esta respuesta. El ejercicio que genera cargas de alta intensidad, puede además inducir cambios en la composición corporal y la fuerza muscular. Hay una correlación significativa entre la grasa total corporal, la masa magra y la fuerza total, con la DMO total y regional, que corresponden a un 50% de la variación de la DMO (4). Aunque se ha aceptado durante mucho tiempo que las mujeres cuyo peso corporal es mayor tienen una DMO más alta, se dedujo que esta relación estaba en función de la carga más pesada en el esqueleto. Sin embargo, en estudios anteriores no se investigó la contribución relativa del componente magro o graso en esta relación. La mayoría de los trabajos recientes, pero no todos, señalan que la contribución de la masa muscular a la DMO es más importante que la de la masa grasa (1). En ejercicios, tales como el levantamiento de pesas, que generan una carga sobre el esqueleto principalmente por la fuerza de reacción articular (con la contracción muscular), mas que por las fuerzas de reacción del piso, parece que el aumento de masa ósea solo ocurrirá si el ejercicio tiene una intensidad suficiente para causar un aumento de la masa muscular (4).
Papel de la actividad física en adultos mayores
Cerca del 30 % de los adultos mayores de 65 años tienen una caída anual y el 90 % de las fracturas son secundarias a osteoporosis (6).La masa ósea disminuye un 0.5% por año o mas después de los 40 años de edad, sin importar el sexo o la raza. En este contexto, es importante reconocer que los efectos del ejercicio en esta población se pueden reflejar por una atenuación de la perdida ósea, mas que por un incremento de la masa ósea. La tasa de perdida varia por región esquelética, y esta influenciada por factores genéticos, nutricionales, estado hormonal, y la realización de actividad física, lo cual hace difícil determinar en que grado la pedida ósea es una consecuencia inevitable del envejecimiento.
En la mujer el retiro de los estrógenos con la menopausia resulta en una perdida rápida de masa ósea que es diferente a la relacionada con la perdida por la edad que es mas lenta.
La masa magra sigue siendo en esta población un determinante importante de la masa ósea, por esto las actividades que ayuden a preservar la masa muscular son efectivas para preservar la masa ósea (4).
Actividad física y riesgo de fractura
Las fracturas osteoporóticas ocurren con mínimo trauma en los huesos que están debilitados por una baja DMO o una geometría no favorable. La actividad física regular puede prevenir las fracturas, por medio de la preservación de la masa ósea y/o por reducción de la incidencia de las caídas (4). En adultos mayores se encontró mayor beneficio en aquellos que practicaban deporte desde la infancia. Un meta análisis de 8 estudios experimentales (6 – 36 meses) en mujeres pre-menopáusicas de 16 – 44 años revisaron la asociación del ejercicio de impacto vs ejercicio de no impacto en reducción de la DMO. El de impacto incluyó aeróbicos de alto impacto, trote y salto y el de no impacto entrenamiento de resistencia. La pérdida de la DMO en Columna Lumbar fue de 1.5% menor en el grupo de ejercicio de alto impacto (95% IC 0,6% - 2,4%) y 1.2% menor en los que participan en ejercicio de bajo impacto (95% IC 0,7% - 1,7%) (2).
En cuanto a la prevención de fracturas, un estudio de casos y controles de adultos con fractura de de cadera encontró que estos pacientes tenían menor actividad a través de toda su vida. Un estudio prospectivo de 9012 hombres durante 7 años encontró menor número de fracturas por fragilidad en hombres que practicaban más actividad de peso. La actividad intensa se asoció con reducción de fracturas de cadera en el grupo más activo (2).
Las fracturas osteoporóticas se asocian con la masa ósea baja y ocurren más a menudo en tres lugares del esqueleto. Las primeras en ocurrir son, por lo general, las fracturas en las vértebras y en el radio distal (antebrazo). Se ha encontrado una incidencia 20-40% menor de fracturas de cadera en pacientes activos si se compara con pacientes sedentarios (4).
Las fracturas en la cadera (cuello y áreas intertrocantéreas del fémur) ocurren más adelante como resultado de las caídas y están relacionadas no solo con la masa ósea sino que también con otros factores tales como la disminución del equilibrio, la reducción del tejido blando en la región de la cadera y pobre fuerza y potencia muscular en las extremidades inferiores (1).
Los estudios epidemiológicos concuerdan en que las mujeres que han logrado mantener niveles altos de actividad física tienen una incidencia menor de fracturas de cadera. Factores tales como la carga muscular frecuente, las velocidades rápidas al caminar, más actividad productiva, un aumento en la participación en actividades al aire libre y más tiempo de pie y en movimiento se asoció con una reducción en la incidencia de fracturas en estos estudios (1). Se ha visto también que las actividades de bajo impacto, como caminar, tienen un efecto benéfico en cuanto a reducción del riesgo de fractura, aunque los efectos en la DMO son mínimos.
Muchos factores influyen para la producción de caídas, incluyendo un control postural disminuido, alteración de la visión, fuerza muscular reducida, rangos de movimiento articular disminuidos, alteración cognitiva, así como factores extrínsecos como las medicaciones que ingiera el paciente, o ambientes con obstáculos.
El ejercicio es efectivo siempre y cuando sea dirigido a pacientes en los cuales la causa de las caídas se pueda mejorar con el ejercicio (Pobre fuerza muscular, equilibrio o rango de movimiento etc.). Por ultimo debe tenerse en cuenta, que la posibilidad de caídas puede aumentar también, al volverse mas activo físicamente, sobre todo en la población mas anciana. El entrenamiento del equilibrio es fundamental en pacientes ancianos para prevenir las caídas. El entrenamiento de la fuerza es considerado el mas importante y efectivo en cuanto reduce el riesgo de caída y de fractura (4).
En sus inicios el arte marcial del Tai Chi Chuan se centraba en el control mental y posiciones de defensa para el combate. Con el paso de los años ha despertado el interés de la medicina moderna porque, según la medicina tradicional China es un ejercicio de intensidad moderada que beneficia la función cardiorespiratoria, la respuesta inmune, el control mental, la flexibilidad y el balance corporal. La investigación se ha enfocado en el efecto que tiene en la salud de los adultos mayores, la baja velocidad y el bajo impacto de los ejercicios hace de este una alternativa en este grupo de edad (7)
El Tai Chi Chuan demanda movimientos articulares precisos, estabilidad y balance; la ejecución depende de la postura, del punto de apoyo de las maniobras del apoyo de acuerdo al peso, que requieren giros y movimientos del tronco. Durante la ejecución el movimiento de los músculos cambia continuamente entre los estabilizadores y los motores, los que soportan el peso y los que no apoyan y entre la contracción y relajación, se sugiere que estimula la zona motora 14 del cerebro, por lo tanto sirve para entrenar varios sistemas de balance para promover mayor regularidad (7). Se han realizado estudios que demuestran reducción hasta del 50 % del riesgo de fracturas con la práctica del Tai Chi Chuan (8)
Con base en la investigación actual, la posición del American College of Sports Medicine (ACSM) es que (1):
• El transporte de peso es esencial para el desarrollo normal y la conservación de un esqueleto sano. Las actividades cuyo propósito es el incremento de la fortaleza muscular son también beneficiosas, en particular para los huesos que no transportan peso.
• Las mujeres sedentarias pueden aumentar levemente su masa ósea al volverse más activas, pero el beneficio principal del aumento en la actividad podría estar en evitar la pérdida futura de hueso que ocurre con la inactividad.
• En el momento de la menopausia, no se puede recomendar el ejercicio como sustituto de la terapia de reemplazo hormonal.
• El programa óptimo para las mujeres mayores incluiría actividades que mejoren la fortaleza, la flexibilidad y la coordinación. Todo ello podría, de forma indirecta pero efectiva, disminuir la incidencia de fracturas osteoporóticas al reducir la probabilidad de una caída.
PRESCRIPCION DEL EJERCICIO – RECOMENDACIONES (4)
Niños y adolescentes
Modo: Actividades de impacto, como la gimnasia, ejercicios pliométricos, entrenamiento de resistencia de moderada intensidad. Participación en deportes que incluyan carrera y salto (Futbol, baloncesto).
Intensidad: Alta, en términos de carga sobre el hueso, por razones de seguridad se recomienda un 60% 1RM para niños y 70-75% en adolescentes.
Frecuencia: Al menos 3 días a la semana.
Duración: 10-20 minutos (2 días por semana o más).
Ver flujograma de evaluacion y enfoque
Adultos
Modo: Actividades de impacto (tenis, escalada, carrera alternada con caminata), actividades que incluyan saltos (Voleibol, baloncesto), y ejercicio de resistencia (Levantamiento de pesas).
Intensidad: Moderada a alta, en términos de carga sobre el hueso.
Frecuencia: Actividades de impacto 3 a 5 veces por semana, ejercicio de resistencia 2 a 3 veces por semana.
Duración: 30 a 60 minutos al día.
Ver flujograma de evaluacion y enfoque.
Ancianos
Debe incluirse actividades de impacto, y entrenamiento de la fuerza, asociado a actividades diseñadas para mejorar el equilibrio y prevenir las caídas. Ver flujograma de evaluacion y enfoque.
BIBLIOGRAFIA
1. Position Stand. Osteoporosis and exercise. Med. Sci. Sports Exerc. Vol. 27, No. 4, pp. i-vii, 1995.
2. Jacques P. Brown, Robert G. Josse. 2002 clinical practice guidelines for the diagnosis and management of osteoporosis in Canada. CMAJ, Nov 12, 2002; 167 (10 suppl)
3. Hermann González Buriticá, M.D., Jorge M. Rueda Gutiérrez, M.D. La osteoporosis: un enfoque útil para el clínico de hoy. Epidemiología y patogénesis. Colombia Med, 1998; 29:81-6.
4. Wendy M. Kohrt, Ph.D., Susan A. Bloomfield, Ph.D., Kathleen D. Little, Ph.D.; Miriam E. Nelson, Ph.D. and Vanessa R. Yingling. Position Stand. Physical Activity and Bone Health. Medicine & Science & Sports & Exercise, 2004.
5. C Christodoulou and C Cooper. What is osteoporosis?. Postgrad. Med. J. 2003;79;133-138
6. Pauline Poo, Yee Lui, Ling Qin, Kai Ming Chan. Tai chi Chuan Exercise in enhancing bone mineral density in active seniors. Clin Sports Med , 2008; 27: 75-86
7. JX Li, Hong and KM Chang. Tai chi Physiological characteristics and beneficial effects on Health. Br J Sports Med, 2001; 35: 148-156
8. Julie T. Lin. Exercise and bracing and the osteoporotic and osteopenic. Current opinion in Orthopaedics, 2004; 15 : 378 - 382.
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