Endurance races effects in non-elite runners by clinical biomarkers and bioimpedance measurements

Participation in marathons and ultra-endurance races is growing every day, but it is worrisome that these types of races are becoming mass events, where many runners are not sufficiently prepared. For example, in the 2017 Barcelona marathon there were 19.740 runners, whereas in the 2007 marathon there were 7.430_ runners (Zurich Barcelona Marathon). In the age of social media everyone wants to put his/her photo and comment on instagram, facebook, twitter, etc., about the achievement reached, without caríng if his/her healt.h has been compromised. A marathon or longer distance races, require significant exertions and result in impact to our bodies and bring short and long-term consequences for our health. Never befare has running been so fashionable, but to what extent is it done in a healthy manner? The motivation and merit of this thesis líes in the fact of finding the impact of a 42km run on our body and evaluate the risk of muscle and cardiac damage, inflammation and infection, and renal impairment. The results embodied in the different research articles of this thesís, due to the small number of runners are subjective and show a tendency to be validated in other studies with more athletes. More than 80 non-elite runners were studied during 4 years (from 2016 to 2019). The changes evaluated in pre-race conditions {baseline), at the end, and 48h post-race were through blood and saliva biomarkers. Additionally, other variables were assessed before the race, like nutrition balance and sorne specific supplement intake, and it was proved how the body weight, recovery time, and amount of training done can directly affect the runner's performance and health. The highest elevations in biomarkers associated to muscle damage (CK), inflammation (CRP), and cardiovascular health (Hs-TnT, NT-proBNP, ST2) were seen in the runners with the worse performance time and less training hours before-race. Also, the marathon provoked changes in the salivary immunity and increased the risk of developing a respiratory tract infection. In addition, supplementation actions like polysaccharide-based ones, positively affected on the immune response initiated during a 42 km effort. By BIVA methodogly, a correlation can be made with a displacement ofthe vector impedance at 24 h and 48 h post-race on the tolerance ellipses of a European Caucasian reference population with biomarkers of renal damage. Transient values of acute kidney injury (AKI) stage 1, more related to inflammatory factors rather than muscle damage, were found in many marathoners which recovered mostly 48 h post-race. · Regarding diet, a correct mono- and poly-unsaturated fatty acid, potassium, and magnesium intake befare the marathon influenced better performance and better cardiovascular health. But, what are the negative long-term effects of these acute changes in clinical biomarkers and bioimpedance measurements after 42 km? How does it affect an inadequate diet and preparation? This thesis is based on five original publications, three accepted and two under review, separated in three chapters ordered from 2 to 4, starting with cardidVascular biomarkers, immunity, and supplements. In Appendix 1, renal function and bioimpedance vector displacement, and in Appendix 2, diet effects on performance and cardiac health. An introduction in Chapter 1, describes the rationale of the published work and its place within the whole topic of this thesis. As an elite runner for many years and already a veteran, this thesis is my "grain of sand" in the fasciriating world of metabolic responses while running.La participació en maratons i curses d'ultra resistència creix cada dia, però és preocupant que aquest tipus de curses es converteixin en esdeveniments massius, on molts corredors no estan prou preparats. Per exemple, a la marató Barcelona del 2017 hi havía 19.740 corredors, mentre que a la marató del 2007 hi havia 7.430 corredors (Zurich Barcelona Marató). En l'era de les xarxes socials, tots volen posar la seva foto i comentar a lnstagram, Facebook, Twitter, etc., sobre l'assoliment aconseguit, independentment de si la seva salut s'ha vist compromesa. Una marató o cursa de llarga distància, requereix esforços sígnificatius i té un impacte en el nostre cos amb unes conseqüències a curt i llarg termini pera la nostra salut. Mai abans havia¿ estat tan de moda córrer, però fins a quin punt es fa de manera saludable? La motivació i el mèrit d'aquesta tesi rau en el fet de veure !'impacte d'una carrera de 42 km en el nostre cos i avaluar el risc de dany muscular i cardíac, d'inflamació i infecció, i d'insuficiència renal. Els resultats exposats en els diferents articles d'investigació d'aquesta tesi, a causa del petit nombre de corredors, són subjectius i mostren una tendència a ser validats en altres estudis amb més atletes. Es van estudiar més de 80 corredors no elit durant 4 anys (del 2016 al 2019). Els canvis avaluats en les condicions prèvies a la cursa (estat basal), al final i 48 hores després de la cursa, es van realitzar a través de biomarcadors en sang i saliva. A més a més, es van avaluar altres variables abans de la cursa, corn l'equilibri nutricional i una suplementació específica, i es va demostrar com el pes corporal, el temps de recuperació i la quantitat d'entrenament realitzat poden afectar directament el rendiment i la salut del corredor. Les elevacions més altes en els biomarcadors associats amb el dany muscular (CK), la inflamació (CRP) i la salut cardiovascular (Hs-TnT, NT-proBNP, ST2) es van observar en els corredors amb pitjor rendiment en carrera i amb menys hores d'entrenament abans de la cursa. A més, la marató va provocar canvis en la immunitat salival i va augmentar el risc de desenvolupar una infecció del tracte respiratori. Així mateix, les accions de suplementació com les basades en polisacàrids van afectar positivament la resposta immune iniciada durant l'esforç de córrer 42 km. Segons el mètode BIVA, es pot fer una correlació del desplaçament del vector impedància a les 24 h i 48 h després de la carrera sobre les el·lipses de tolerància d'una població de referencia caucàsica europea, amb els biomarcadors de dany renal. Els valors transitoris de la lesió renal aguda (AKI) tipus 1, més relacionats amb factors inflamatoris que amb el dany muscular, es van trobar en molts maratonians que van recuperar a les 48 h després de la cursa. Pel que fa a la dieta, una correcta ingesta d'àcids grassos monoinsaturats i poliinsaturats, potasi i magnesi abans de la marató va influir en un millar rendiment i una millar salut cardiovascular. Però quins són els efectes negatius a llarg termini d'aquests canvis aguts en els bíomarcadors clínics i en les mesures de bioimpedància després de 42 km? Com afecta una dieta i una preparació inadequades? Aquesta tesi es basa en cinc publicacions originals, 3 acceptades i dos en revisió, separades en tres capítols ordenats del 2 al 4, començant amb biomarcadors cardiovasculars, infecció, immunitat i suplementació. En l'Annex 1, la funció renal i el desplaçament del vector de bioimpedància, i l'Annex 2, els efectes de la dieta sobre el rendiment í la salut cardíaca. Una introducció al Capital 1 descriu la justificació del treball publicat i el seu lloc dins el tema general d'aquesta tesi. Com a corredora d'elit durant molts anys i ja veterana, aquesta tesi és el meu "gra de sorra" en el fascinant món de les respostes metabòliques mentre correm.La participación en maratones y carreras de ultra resistencia crece cada día, pero es preocupante que este tipo de carreras se conviertan en eventos masivos, donde muchos corredores no están lo suficientemente preparados. Por ejemplo, en la maratón Barcelona de 2017 había 19.740 corredores, mientras que en la maratón de 2007 había 7.430 corredores (Zurich Barcelona Marathon). En la era de las redes sociales, todos quieren subir su foto y comentar en Instagram, Facebook, Twitter, etc., sobre el logro alcanzado, sin importar si su salud se ha visto comprometida. Una maratón o carrera de larga distancia, requiere esfuerzos significativos y tiene un impacto en nuestro cuerpo con unas consecuencias a corto y largo plazo para nuestra salud. Nunca antes había estado tan de moda correr, pero ¿hasta qué punto se hace de manera saludable? La motivación y el mérito de esta tesis radica en el hecho de ver el impacto de una carrera de 42 km en nuestro cuerpo y evaluar el riesgo de daño muscular, daño cardíaco, inflamación, cambios inmunológicos, infección, e insuficiencia renal. Un total de 234 corredores no elite se estudiaron durante 4 años (del 2016 al 2019). Los artículos presentados en esta tesis se basan en los corredores que participaron en la maratón del 2016. En el artículo “The Dynamics of Cardiovascular Biomarkers in non-Elite Marathon Runners” se analizaron 79 corredores, en el de “Salivary immunity and lower respiratory tract infections in non-elite marathon runners” se analizaron 47 corredores y en el de “Effects of a polysaccharide-based multiingredient supplement on salivary immunity in non-elite marathon runners” se analizaron 41 corredores. Los cambios evaluados en las condiciones previas a la carrera (estado basal), al final y 48 horas después de la carrera, se realizaron a través de biomarcadores de sangre y saliva. Además, se evaluaron otras variables antes de la carrera, como el equilibrio nutricional y una suplementación específica, y se demostró como el peso corporal, el tiempo de recuperación y la cantidad de entrenamiento realizado pueden afectar directamente el rendimiento y la salud del corredor. Las elevaciones más altas en los biomarcadores asociados con el daño muscular (CK), la inflamación (CRP) y la salud cardiovascular (Hs-TnT, NT-proBNP, ST2) se observaron en los corredores con peor rendimiento en carrera y con menos horas de entrenamiento antes de la misma. Además, la maratón provocó cambios en la inmunidad salival y aumentó el riesgo de desarrollar una infección del tracto respiratorio. A su vez, las acciones de suplementación como las basadas en polisacáridos afectaron positivamente la respuesta inmune iniciada durante el esfuerzo de correr 42 km. Según el método BIVA, se puede hacer una correlación del desplazamiento del vector impedancia a las 24 h y 48 h después de la carrera sobre las elipses de tolerancia de una población de referencia caucásica europea, con los biomarcadores de daño renal. Los valores transitorios de la lesión renal aguda (AKI) tipo 1, más relacionados con factores inflamatorios que con el daño muscular, se encontraron en muchos maratonianos que recuperaron a las 48 h después de la carrera. Con respecto a la dieta, una correcta ingesta de ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados, potasio y magnesio antes de la maratón influyó en un mejor rendimiento y una mejor salud cardiovascular. ¿Pero cuáles son los efectos negativos a largo plazo de estos cambios agudos en los biomarcadores clínicos y las mediciones de bioimpedancia después de 42 km? ¿Cómo afecta una dieta y una preparación inadecuadas? Esta tesis se basa en cinco publicaciones originales, tres aceptadas y dos en revisión, separadas en tres capítulos ordenados del 2 al 4, comenzando con biomarcadores cardiovasculares, infección, inmunidad y suplementación. En el Anexo 2, la función renal y el desplazamiento del vector de bioimpedancia, y en el Anexo 3, los efectos de la dieta sobre el rendimiento y la salud cardíaca. Una introducción en el Capítulo 1 describe la justificación del trabajo publicado y su lugar dentro del tema general de esta tesis. Como corredora de élite durante muchos años y ya veterana, esta tesis es mi "grano de arena" en el fascinante mundo de las respuestas metabólicas que hace nuestro cuerpo mientras corremo

Mathematical models in biomedicine

En el món de la medicina, un dels càncers més culminants és el càncer de pròstata. La seva detecció en primers estadis és complicada, per la qual cosa en molts casos acaba desenvolupant en metàstasis i fins llavors no es detecta. Aquesta és una de les principals causes de mort en el càncer de pròstata. En els últims anys s'ha avançat molt i s'ha pogut trobar una manera de detectar-lo en primers estadis de la malaltia. Això consisteix a fer un seguiment de l'antigen específic de la pròstata (PSA) en homes d'entre 40 i 70 anys. Per altra banda, des del món de l'enginyeria i les matemàtiques es busquen recursos per aportar més en el món de la medicina. És per això que s'han creat molts models que poden preveure el comportament del PSA, i d'aquesta manera fer seguiments més específics i personalitzats per cada pacient en concret. En aquest projecte s'analitzen 3 diferents models i se n'escull un per encaixar-lo amb una base de dades. Posteriorment, s'analitzen els resultats obtinguts i es proposen millores del model.En el mundo de la medicina, uno de los cánceres más culminantes es el cáncer de próstata. Su detección en primeros estadios es complicada, por lo cual en muchos casos acaba desarrollando en metástasis y hasta entonces no se detecta. Esta es una de las principales causas de muerte en el cáncer de próstata. En los últimos años se ha avanzado mucho y se ha podido encontrar una manera de detectarlo en primeros estadios de la enfermedad. Esto consiste a hacer un seguimiento del antígeno específico de la próstata (PSA) en hombres de entre 40 y 70 años. Por otro lado, desde el mundo de la ingeniería y las matemáticas se buscan recursos para aportar más en el mundo de la medicina. Es por eso que se han creado muchos modelos que pueden prever el comportamiento del PSA, y de este modo hacer seguimientos más específicos y personalizados por cada paciente en concreto. En este proyecto se analizan 3 diferentes modelos y se escoge uno para encajarlo con una base de datos. Posteriormente, se analizan los resultados obtenidos y se proponen mejoras del modelo.In the world of medicine, one of the most common cancers is prostate cancer. Its detection in the early stages is complicated, which is why in many cases it develops into metastases and remains undetected until then. This is one of the main causes of death in prostate cancer. In recent years, much progress has been made and a way has been found to detect it in the early stages of the disease. This consists of monitoring prostate-specific antigen (PSA) in men between 40 and 70 years of age. On the other hand, the world of engineering and mathematics is looking for resources to contribute more to the world of medicine. That is why many models have been created that can predict the behaviour of PSA, and thus make more specific and personalised treatment for each patient. In this project, 3 different models are analysed, and one is chosen to be fitted with a database. Subsequently, the results obtained are analysed and improvements to the model are proposed.Outgoin

“MasterChef Junior”, un context rellevant per a aprendre sobre el regne vegetal a 1r d'ESO

La proposta didàctica que es presenta es basa en una experiència didàctica desenvolupada a 1r d’ESO durant la unitat del Regne Vegetal. Treballada des d’un context proper per l’alumnat (el concurs “MasterChef Junior”) pretén promoure l’aprenentatge significatiu del contingut científic, així com la rellevància dels continguts científics en la vida quotidiana.The following didactic proposal consists of a didactic experience that took part at 1 ESO during the unit of Plant Kingdom. Developed from a point of view which was very close to students: “MasterChef Junior’s contest”, it had different aims. For instance, promoting meaningful learning of scientific content, as well as increasing its relevance in daily life

Estudi de la sismicitat de Catalunya

Els primers resultats d'un treball que caldrà continua

Training-induced gene expression plasticity in cardiac function and neural regulation for ultra-trail runners

This study aims to assess the gene regulatory response from a group of 16 athletes and to observe the plasticity induced by their training regime on the gene expression response after their participation in an 82km race. Blood samples for differential gene expression (DGE) were collected before and after this effort from two groups of runners with different training regimes: elite and active. Analyses only focused on genes annotated as related to cardiac function (CF) and neural regulation (NR) from the KEGG PATHWAY Database. Thus, 13 pathways were considered accounting for a total of 629 genes. Training regime modulated the response to exercise based on a list of 18 ranked genes with significant DGE for elite runners while remained statistically insignificant for active athletes. UQCR11, COX7C and COX4I1 genes, related to mitochondrial respiratory chain, were down-regulated which may indicate mitochondrial function impairment in cardiac muscle. Increased expression levels were obtained for PIK3R2, PLCG2, IRAK3 genes from the positive signaling cascades of neurotrophins pathway, which may reveal an improved heart rate control thanks to a better cardiac sympathetic innervation.Postprint (author's final draft

Marketing mix y su relación con las ventas de una empresa importadora de accesorios para el hogar, con enfoque global

En la tesis titulada “Marketing mix y su relación con las ventas para una empresa importadora de accesorios para el hogar, con enfoque global” tiene como finalidad establecer la relación entre las variables marketing mix y las ventas para una empresa importadora de accesorios para el hogar, con enfoque global. Se citaron a los autores Kotler, Armstrong, Keller y Monferrer, quienes son una parte importante del marketing mix y de las ventas respectivamente. La investigación tiene un diseño no experimental, de tipo aplicada con un enfoque cuantitativo y de corte transversal. La población de la investigación es de 80 personas, con una muestra de 67 personas, los mismos que son clientes frecuentes de la empresa. Se aplicó una encuesta de escala de Likert de 24 preguntas. En conclusión, existe una relación significativa entre el marketing mix y las ventas para una empresa importadora de accesorios para el hogar, con enfoque global. Esto se debe a que el p – valor < 0.05 está cayendo en una zona de rechazo, haciendo que la hipótesis nula sea rechazada y la hipótesis alternativa sea aceptada

Health in ultra endurance events: SUMMIT Lab® Project

High-intensity physical activity for an extended period of time could result in unhealthy disruptions to physiological systems. The main goal of the SUMMIT Lab® is to offer to ultra-endurance athletes an assessment of the impact of training with biochemical comparison of pre- and after-race measurements through biochemical (markers of muscle damage, immunity status and cardiovascular system) and physiological responses [localized muscle bioimpedance (LBIA)], cardiac function and differential gene expression. Samples were obtained from 300 participants who completed ultra-distance runs in Europe from 2012 to 2016. We found: (1) CK levels provide a gross indication of muscle-fiber damage but are not specific, they can’t identify the extent of the injury or the type of fibers affected; (2) LBIA serves to track the effects of training or a race on muscle damage, and enables longitudinal assessment of muscle injury through recovery and return to training. (3) Some individuals showed worse right ventricle adaptation during exercise independent from the training volume done or the elite profile. (4) Elite performance is mainly related with training. We have evidence that we can measure quantitatively the effect of training through a specific gene expression profile. Possible additional applications include runners, soccer, army physical condition, among others.Postprint (published version

"MasterChef Junior", un context rellevant per a aprendre sobre el regne vegetal a 1r d'ESO

La proposta didàctica que es presenta es basa en una experiència didàctica desenvolupada a 1r d'ESO durant la unitat del Regne Vegetal. Treballada des d'un context proper per l'alumnat (el concurs "MasterChef Junior") pretén promoure l'aprenentatge significatiu del contingut científic, així com la rellevància dels continguts científics en la vida quotidiana.The following didactic proposal consists of a didactic experience that took part at 1 ESO during the unit of Plant Kingdom. Developed from a point of view which was very close to students: "MasterChef Junior's contest", it had different aims. For instance, promoting meaningful learning of scientific content, as well as increasing its relevance in daily life