Valoración genética en la actividad física y deporte

Invitada especialista en el tema

Influencia de varios polimorfismos en los genes MCT1 y CPT2 sobre el metabolismo energético durante el ejercicio

Las diferencias individuales ante cualquier estímulo son parte de la condición humana, y reflejan nuestra diversidad genética, así como la influencia del entorno. Conocer el papel que juegan las variaciones genéticas o polimorfismos, es vital para entender de forma integral la respuesta del organismo al ejercicio. Por tanto, el presente trabajo tiene como objetivo fundamental definir el posible rol de tres variantes genéticas en el metabolismo energético durante la realización de ejercicio físico. Más concretamente, los objetivos principales son, por un lado, observar si existen diferencias en la respuesta láctica en sangre capilar y venosa en función del polimorfismo A1470T del gen del Transportador de Monocarboxilatos 1 (MCT1) (rs1049434). Por otro lado, el segundo objetivo es estudiar si presencia del polimorfismo del gen MCT1 determina parcialmente la máxima concentración de lactato en sangre venosa alcanzada durante diferentes protocolos de circuitos de fuerza. Por último, los objetivos tercero y cuarto se centran en analizar si existen diferencias en las ratios de acilcarnitinas en sangre, que reflejan la actividad de la Carnitina Palmitoiltransferasa II (CPTII), en función de los polimorfismo Val368Ile (rs1799821) y Met647Val (rs1799822) del gen de la CPTII (CPT2) durante la realización de una sesión de Circuito Mixto de musculación-aeróbico. Para la consecución de estos objetivos se realizaron dos estudios (Piloto y General). En el primero de ellos (Estudio Piloto) 10 hombres estudiantes de la Licenciatura en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (CCAFD) realizaron 6 sesiones de fuerza en circuito. En días no continuados y a una intensidad diferente (30%, 40%, 50%, 60%, 70% u 80% de la 15 repetición máxima, 15RM), los sujetos ejecutaron tres vueltas a un mismo circuito de 8 ejercicios. A lo largo de la sesión se tomaron muestras de sangre capilar para el análisis de la concentración de lactato. En el Estudio General, 15 hombres y 14 mujeres estudiantes de la Licenciatura en CCAFD realizaron 3 protocolos de fuerza en circuito, al 70% de la 15 RM y al 70% de la reserva de la frecuencia cardiaca. Cada día ejecutaron un protocolo diferente: Circuito de Máquinas, Circuito de Peso Libre o Circuito Mixto de musculación- aeróbico, completando en cada uno tres vueltas. Durante cada una de las sesiones se extrajeron muestras de sangre venosa para el análisis de la concentración de lactato y del perfil de acilcarnitinas. Los resultados del presente trabajo evidencian que los sujetos portadores del polimorfismo A1470T del MCT1 (genotipos AT y TT) tienen un comportamiento de lactato diferente que los sujetos no portadores (genotipo AA) cuando se someten a diferentes circuitos de fuerza. En el Estudio Piloto los portadores tuvieron mayor pendiente de acumulación de lactato capilar a la intensidad del 80% de la 15RM, mientras que en el Estudio General los sujetos homocigotos para la variante genética (TT) registraron menores concentraciones de lactato venoso que los homocigotos normales (AA) durante el Circuito de Máquinas. No podemos concluir si esta diferencia de resultados se deriva del tipo de sangre analizada (capilar VS. venosa), de la existencia de un efecto umbral para el transportador o de una bidireccionalidad del MCT1, aunque la hipótesis de bidireccionalidad parece la más integradora. En el grupo de mujeres, no se observó un patrón claro de diferencias entre grupos genéticos por lo que no podemos concluir si el polimorfismo tiene efecto o no en este sexo. En el estudio 2 del Estudio General, la inclusión la variante del MCT1 como variable predictora cuando las variables dependientes fueron la máxima concentración de lactato venosa en los tres protocolos en conjunto, o la máxima concentración venosa durante el Circuito de Máquinas, confirma su influencia en los entrenamientos con elevada producción de lactato. No obstante, en los entrenamientos con concentraciones de lactato más bajas, parece que existen factores más determinantes para la máxima concentración que el polimorfismo del MCT1. Por último, los resultados del tercer estudio del Estudio General, aunque preliminares, sugieren que la presencia de las variantes polimórficas del CPT2 podría influir sobre el transporte de los ácidos grasos durante la realización de actividad física, particularmente en hombres. Aún así, son necesarios más estudios para confirmar, especialmente en mujeres, la influencia de ambos polimorfismos en la actividad de la CPTII

Ejercicio físico como terapia no farmacológica en la artrosis de rodilla

La artrosis de rodilla es una de las enfermedades articulares más frecuentes, sus síntomas principales son dolor e incapacidad física. La regeneración del cartílago es un tratamiento todavía en desarrollo, por lo que los tratamientos actuales se centran en aliviar los síntomas. El ejercicio físico se presenta como una alternativa u opción de tratamiento barata y efectiva. Sin embargo, todavía no está claro qué tipo de ejercicio, cantidad, intensidad, etc. son más recomendables. Por lo tanto, el objetivo de esta revisión es integrar toda la información posible de cara al diseño de programas de entrenamiento para el tratamiento de la artrosis de rodilla. Todos los artículos seleccionados tras la revisión, salvo el de Talbot et al1, mostraron mejoras significativas en el dolor de la rodilla, en la capacidad física o en ambas variables. Sin embargo, muchos autores obvian elementos cruciales del programa, por lo que no es posible la aplicación con fines terapéuticos o para contrastar los resultados en otras muestra

Substrate oxidation in female adults during endurance exercise throughout menstrual cycle phases: IronFEMME pilot study

The main aim of the study was to investigate the effect of menstrual cycle phases on substrate oxidation during steady state intensity exercise in adult females with regular menstrual cycle and on oral contraceptive (OC). Twenty-four healthy endurance and strength trained females, with regular menstrual cycle phases (n= 15; Age 35.6±4.2; height 163.9±5.9 cm; body mass 58.1±5.2 kg; VO2peak 50.3±3.6 ml·min-1·kg-1) or on oral contraceptives (n=9; Age 30.4±4.5; height 163.9±9.0 cm; body mass 58.1±6.7 kg; VO2peak 52.4±4.2 ml·min-1·kg-1) participated in the study. All participants performed a graded maximal exercise test to determine their peak oxygen consumption (VO2peak). Participants then exercised at the speed corresponding to 75% of VO2peak for 40 minutes on a treadmill in each menstrual cycle phase: regular menstrual cycle group (early follicular phase, mid-follicular phase and luteal phase) and OC group (hormonal phase and non-hormonal phase). There were no differences in the respiratory exchange ratio of each phase, in regular menstrual cycle phase group (mean±SEM): early-follicular phase 0.89±0.01, mid-follicular phase 0.87±0.01 and luteal phase 0.88±0.01 (p>0.05). There were also no differences in respiratory exchange ratio for the participants using oral contraceptive: hormonal phase 0.89±0.01 and non-hormonal phase 0.91±0.01 (p>0.05). However, we found that OC may influence fat oxidation (p=0.018) during the hormonal phase. Our preliminary results suggest that menstrual cycle and oral contraceptive do not influence substrate oxidation in females with regular menstrual cycle phases. Regarding the few disparities, more research is needed to understand how sexual hormones influence substrate oxidation in female.The IronFEMME Study is funded by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, Convocatoria de Ayudas I+D 2016, Programa Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 (Grant code DEP2016-75387-P)

What is the most effective exercise protocol to improve cardiovascular fitness in overweight and obese subjects?

Increased peak oxygen consumption (VO2peak) can reduce cardiovascular risks associated with obesity. Our aim was to analyze the effect of a weight loss program on cardiovascular fitness in overweight (W) and obese (O) subjects

The Effects of the Type of Exercise and Physical Activity on Eating Behavior and Body Composition in Overweight and Obese Subjects

The aim of this study was to examine whether a type of exercise favors better compliance with a prescribed diet, higher eating-related motivation, healthier diet composition or greater changes in body composition in overweight and obese subjects. One hundred and sixty-two (males n = 79), aged 18-50 years, were randomized into four intervention groups during 24 weeks: strength, endurance, combined strength + endurance and guideline-based physical activity; all in combination with a 25-30% caloric restriction diet. A food frequency questionnaire and a "3-day food and drink record" were applied pre- and post-intervention. Diet and exercise-related motivation levels were evaluated with a questionnaire developed for this study. Body composition was assessed by DXA and habitual physical activity was measured by accelerometry. Body weight, body mass index (BMI) and body fat percentage decreased and lean body mass increased after the intervention, without differences by groups. No interactions were observed between intervention groups and time; all showing a decreased in energy intake (p < 0.001). Carbohydrate and protein intakes increased, and fat intake decreased from pre- to post-intervention without significant interactions with intervention groups, BMI category or gender (p < 0.001). Diet-related motivation showed a tendency to increase from pre- to post-intervention (70.0 ± 0.5 vs 71.0 ± 0.6, p = 0.053), without significant interactions with intervention groups, BMI or gender. Regarding motivation for exercise, gender x time interactions were observed (F(1,146) = 7.452, p = 0.007): Women increased their motivation after the intervention (pre: 17.6 ± 0.3, post: 18.2 ± 0.3), while men maintained it. These findings suggest that there are no substantial effects of exercise type on energy intake, macronutrient selection or body composition changes. After a six-month weight loss program, individuals did not reduce their motivation related to diet or exercise, especially women. Individuals who initiate a long-term exercise program do not increase their energy intake in a compensatory fashion, if diet advices are included.The PRONAF Study takes place with the financial support of the Ministerio de Ciencia e Innovación, Convocatoria de Ayudas I+D 2008, Proyectos de Investigación Fundamental No Orientada, del VI Plan de Investigación Nacional 2008-2011, (Contract: DEP2008-06354-C04-01). This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior—Brasil (CAPES)—Finance Code 001

Analysis of heart rate response to three different weight training protocolos

Several studies have examined the role of gender and how it influences physiological responses to aerobic exercise and nowadays circuit weight training is the new issue being studied (1-3). Heart rate in circuit training has been used to find a relationship with the oxygen uptake (4) and to predict energy expenditure (5). The aim of this project was to observe if significant differences existed in the cardiodinamic response among three weight training protocol

Gasto energético aeróbico y anaeróbico en un circuito con cargas a seis intensidades diferentes. (Aerobic and anaerobic energy expenditure during at circuit weight training through six different intensities).

El entrenamiento con cargas es una actividad anaeróbica glucolítica intensa y se ha comprobado que el error en las estimaciones del gasto energético en esta actividad varía entre un 13 y un 30%. El principal objetivo de este trabajo es describir la contribución anaeróbica de energía en un circuito con cargas. Doce hombres (20-26 años) y diecisiete mujeres (18-29 años) estudiantes de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte realizaron un entrenamiento en circuito de cargas a 6 intensidades diferentes (entre el 30% y 80% de su 15RM). Durante la totalidad de los circuitos se registró el gasto energético aeróbico por calorimetría indirecta, la frecuencia cardiaca con pulsómetro Polar® y la concentración de lactato en sangre capilar para medir la contribución anaeróbica. El incremento que produjo la energía anaeróbica se situó entre el 5,1% y un máximo del 13,5%, lo que hace evidente que medir o no la contribución anaeróbica en el entrenamiento en circuito puede provocar un error medio del 9,65%. Existen diferencias significativas (Pmenor que 0,05) entre el gasto energético aeróbico y total (aeróbico+anaeróbico) en todas las intensidades, en un circuito de entrenamiento con cargas a intensidades progresivas

Influence of ADRB2 Gln27Glu and ADRB3 Trp64Arg polymorphisms on body weight and body composition changes after a controlled weight-loss intervention

The β-2 and β-3 adrenergic receptors (ADRB2 and ADRB3) are thought to play a role in energy expenditure and lipolysis. However, the effects of the ADRB2 glutamine (Gln) 27 glutamic acid (glutamate) (Glu) and ADRB3 tryptophan (Trp) 64 arginine (Arg) polymorphisms on weight loss remain controversial. The aim of this study was to investigate the effect of these polymorphisms on changes in weight and body composition during a controlled weight-loss program. One hundred seventy-three healthy overweight and obese participants (91 women, 82 men) aged 18–50 years participated in a 22-week-long intervention based on a hypocaloric diet and exercise. They were randomly assigned to 1 of 4 groups: strength, endurance, strength and endurance combined, and physical activity recommendations only. Body weight, body mass index (BMI), and body composition variables were assessed before and after the intervention. Genetic analysis was carried out according to standard protocols. No effect of the ADRB2 gene was shown on final weight, BMI, or body composition, although in the supervised male group, Glu27 carriers tended to have greater weight (p = 0.019, 2.5 kg) and BMI (p = 0.019, 0.88 kg/m2) reductions than did noncarriers. There seems to be an individual effect of the ADRB3 polymorphism on fat mass (p = 0.004) and fat percentage (p = 0.036), in addition to an interaction with exercise for fat mass (p = 0.038). After the intervention, carriers of the Arg64 allele had a greater fat mass and fat percentage than did noncarriers (p = 0.004, 2.8 kg). In conclusion, the ADRB2 Gln27Glu and ADRB3 Trp64Arg polymorphisms may influence weight loss and body composition, although the current evidence is weak; however, further studies are necessary to clarify their roles. </jats:p

Strength training improves resting blood pressure in overweight and obese subjects

The objective of this study was to analyze the response of resting blood pressure in overweight and obese normotensive subjects after strength training within a weight loss program