Resumen de Efecto del ejercicio físico en el estado redox del sistema respiratorio
Felipe Andrés Contreras Briceño
El ejercicio físico intenso y prolongado afecta el equilibrio del estado oxidación-reducción (redox) del sistema respiratorio producto del aumento de la ventilación pulmonar (V̇E), inhalación de irritantes y material particulado, hipoxia, y condiciones ambientales adversas como el frío y ambientes secos, pues estos factores deshidratan el fluido que recubre el epitelio respiratorio, inducen constricción e inflamación de la vía aérea, con la consecuente mayor formación de especies químicas reactivas las que al superar a los antioxidantes locales, ocasionan estrés oxidativo, y con esto, daño de biomoléculas y estructuras celulares locales.
Un método no invasivo que a nivel respiratorio permite medición la concentración de algunas de estas especies reactivas es el condensado de aire espirado (CAE). Así, existen reportes que han documentado aumento de hidroperóxidos (H2O2), nitritos (NO2-), malondialdehido (MDA), y peroxinitrito (ONNO·), entre otras especies reactivas, en corredores de largas distancias posterior a esfuerzos máximos y prolongados (21.1 y 42.2 km), al igual que en sujetos sanos no entrenados posterior a 10 km y a 90 minutos de ciclismo. En estos estudios, hubo además asociación entre la producción de estas especies reactivas y la V̇E total del esfuerzo físico, concluyendo que el ejercicio físico induce cambios químicos respiratorios dependientes de la intensidad al cual se desarrolla la actividad, y a la habituación previa de los participantes respecto al estrés físico. Sin embargo, la influencia de las condiciones ambientales donde se realiza el ejercicio y su impacto en los cambios sobre estas especies reactivas ha sido poco explorado; como también, si estos cambios moleculares impactaban o no sobre la función pulmonar y el rendimiento deportivo.
Así, el artículo I de la presente tesis evaluó en seleccionados de natación la influencia del cloro, como irritante respiratorio, sobre la producción de [H2O2]CAE, [NO2-]CAE, [NO2-]CAE/[NO2-]Plasma, pHCAE, y parámetros de función pulmonar (VEF1, FEF25-75%) posterior a dos diferentes protocolos de ejercicio físico (nadar 3500-m vs. correr 10-km). Contrario a lo esperado, las especies evaluadas aumentaron posterior a correr y disminuyeron posterior a nadar, incluso con presencia de cloro en el aire inhalado. Como principal discusión se sostuvo que la mayor humedad relativa presente en la natación podría haber favorecido a este tipo de ejercicio. Para dilucidar esto, se diseño el artículo II el que evaluó en ciclistas recreativos la influencia de la alta humedad relativa (90% vs 40%) sobre la producción de las mismas especies reactivas posterior a 60 minutos de pedalear a 70% de la carga máxima, y también, el impacto sobre la función pulmonar mediante espirometría.
Interesantemente, se demostró que la alta humedad relativa (90%) “protege” al sistema respiratorio del aumento de la V̇E sobre la alteración del estado redox, y promueve brondilatación incluso a los 80 minutos posterior al ejercicio. En ambos artículos se encontró que las especies respiratorias evaluadas se asociaban con la V̇ E alcanzada en las pruebas de ejercicio utilizadas. Como la V̇E es resultado del trabajo de los músculos inspiratorios durante la respiración (work of breathing, WOB), y con el objetivo de evaluar el efecto del WOB sobre el estado redox respiratorio, se diseño el artículo III el cual evaluó la confiabilidad de saturación muscular de oxígeno (SmO2), medida mediante espectroscopía del rango cercano al infrarrojo (Near-Infrared Spectroscopy, NIRS) en músculos intewrcostales en corredores de maratón durante la prueba de consumo de oxígeno máximo (V̇O2-máx), encontrando alta confiabilidad sobretodo a mayores valores de V̇E.
Los estudios realizados permiten concluir: (i) en nadadores crónicamente expuestos al irritante respiratorio del cloro y sus bioderivados, muestran alteración redox respiratoria a las 24 horas posteriores a correr 10-km que a nadar 3500-m; (ii) en ciclistas recreativos, la alta humedad ambiental (90%) previene la producción respiratoria inducida por ejercicio de las especies reactivas evaluadas, promoviendo además la broncodilatación; y (iii) en corredores de maratón, la evaluación de la saturación muscular de oxígeno en m.intercostales mediante NIRS es un método novedoso que permite cuantificar el trabajo muscular asociado a la respiración durante el esfuerzo físico (WOB).
