INTRODUCCIÓN
La filtración glomerular (FG) es considerada el parámetro que refleja mejor la función y salud global renal ( Stevens & Levey, 2009), y puede estimarse a partir de la medición de la concentración de creatinina sérica utilizando ecuaciones que se han venido desarrollando desde hace 30 años, que incluyen como estimadores la edad, el género y el tamaño corporal (Cirillo, 2010). Una de las ecuaciones más frecuentemente utilizada es la ecuación simplificada para predecir filtración glomerular a partir de la creatinina en suero: FG = 186 × (Cr/88.4) 1.154 × age −0.203 × 0.742 si es mujer (Levey et al, 2000).
En los adultos mayores, se presenta una disminución de la filtración glomerular y del coeficiente de ultrafiltración con incremento de la presión capilar glomerular y alteración de la sensibilidad a sustancias vasoconstrictoras y vasodilatadoras, reduciéndose la capacidad auto-reguladora y la reserva funcional renal (Young, 1997). La disminución en la filtración glomerular es más acentuada en varones que en mujeres (Xin, Dinesh, Dinesh, Ramesh y Nostratola, 2008; Pannarale , Carbone, Del Mastro, Gallo, Gattullo y Natalicchio, 2009 ), y disminuye aproximadamente en dos terceras partes a los 70 años ( Poortmans y Ouchinsky, 2006 ). Aunque la función renal se disminuye con la edad, esta se encuentra suficientemente preservada, siempre y cuando la homeostasis no se vea desafiada por condiciones extremas como el ejercicio de alta intensidad ( Anderson et al, 2011) .
Aun cuando los efectos positivos de la práctica de ejercicio sobre la salud humana y retraso en el envejecimiento son evidentes (Aparicio García-Molina, Carbonell -Baeza y Delgado-Fernández, 2010; Gálvez González, Caracuel Tubío y Jaenes Sánchez, 2011; Lera-López, Garrues, Ollo-López, Sánchez, Cabasés y Santos, 2017; Hall López, Ochoa, Alarcón. Moncada, Garcia & Martin Dantas, 2017). La práctica de ejercicio extenuante puede causar modificaciones en la función renal, tales como, reducción en la circulación renal y filtración glomerular (Poortmans & Ouchinsky , 2006), y presencia de microalbuminuria (Robinson, Fisher, Forman & Curhan, 2010 ; Trejo et al., 2018) . Lo anterior debido a que el ejercicio extenuante aumenta la perfusión a los músculos activos, mientras que a los demás órganos, como los riñones, puede disminuir hasta un 25% de los niveles de reposo (Poortmans, 1984; Poortmans & Vanderstraeten, 1994).
Se ha desarrollado la hipótesis de que la disminución del flujo sanguíneo hacia el sistema renal y la disminución en el volumen plasmático circulatorio pueden atenuar la función renal e inducir un estrés renal isquémico, incluso una lesión renal "temporal" (Bonventre, 1988; Lippi, Schena, Salvagno, Tarperi, Montagnana, Gelati, & Guidi, 2008). Además, algunos estudios sugieren que la deshidratación inducida por el ejercicio, el estrés por calor, la inflamación y el estrés oxidativo también pueden influir en la función renal e inducir estrés renal ( Otani, Kaya, & Tsujita, 2013; Hewing et al, 2015).
Farquhar & Kenney (1999) mostraron que la filtración glomerular en adultos mayores de 64 años disminuye después de realizar una hora de ejercicio físico a intensidad moderada (57% del VO2max). Hawkins, Sevick, Richardson, Fried, Arena, & Kriska, A. M. (2011 ), señalan que aunque la actividad física sistemática, moderada o severa, afectan positivamente la salud, es importante examinar su relación con la función renal. Touchberry, Ernsting, Haff, & Kilgore (2004), señalan que es necesario realizar estudios para establecer los mecanismos que modifican la función renal por la práctica de ejercicio ya que encontraron una disminución de la filtración glomerular en deportistas de elite y este efecto se puede presentar en diferentes poblaciones. Por otro lado, Poortmans & Ouchinsky (2006), al estudiar adultos mayores, sugieren que el estrés biológico producido por el ejercicio repetitivo puede resultar en daño acumulativo sobre la filtración glomerular, si el ejercicio no es regulado adecuadamente.
Si bien el ejercicio ayuda a preservar y mejorar la salud renal, es necesario precisar la intensidad y duración del ejercicio en el cual el posible daño renal es menor o nulo. Pocos estudios se han llevado a cabo para determinar el efecto del ejercicio agudo máximo y sub-máximo sobre la función renal en el adulto mayor. Por lo anterior, el propósito del estudio fue determinar el efecto de diferentes intensidades de ejercicio físico sobre la filtración glomerular en adultos mayores aparentemente sanos.
MATERIAL Y MÉTODOS
Muestra de estudio
El presente estudio tuvo un diseño cuasi-experimental, longitudinal, prospectivo y comparativo. Participaron de manera voluntaria 20 adultos ≥ 65 años, a quienes previo a los estudios se les explicaron los procedimientos protocolarios y firmaron la carta de consentimiento informado. Los criterios de inclusión fueron: ser sedentarios, poder realizar ejercicio físico y estar sano, esto último de acuerdo con estudios clínicos y de laboratorio valorados por un médico del deporte. El estudio se realizó bajo las normas de la ley general de salud para investigación de México y el código de Helsinki.
Diseño experimental
Se diseñaron cuatro sesiones, la primera para categorizar la muestra y conocer el estado de salud de los participantes, por lo cual se realizaron pruebas de química sanguínea, biometría hemática (SPIN 120, Girona Spain), historia clínica, y electrocardiografía en reposo (Mortara x scribe 5, WI, USA). Asimismo, se registró el peso (Tanita SC 331S, Arlington Heights, IL, USA), estatura (SECA 213, Hamburgo, Alemania) y se calculó el índice masa corporal (IMC, kg/m2) y el porcentaje de grasa corporal (Tanita SC 331S, Arlington Heights, IL, USA). Durante las siguientes tres sesiones se realizaron tres pruebas de ejercicio físico: una primera prueba a intensidad máxima con incrementos graduados y dos sub-máximas al 80% y 60% de la frecuencia cardiaca (FC) de reserva encontrada durante la prueba a intensidad máxima:
[(FCmax/picoa - FCreposo) % intesidad designada + Fcreposo (American College of Sports Medicine, 2018 ). La secuencia de las pruebas submáximas se asignó aleatoriamente y con una diferencia de una semana entre ellas.
Pruebas de Ejercicio Físico
Todas las pruebas de ejercicio se realizaron en cicloergómetro (Monark modelo 128 E, Vasnbro, SW) y la frecuencia de pedaleo se estableció a 50 rpm. La prueba de ejercicio incremental inició con una carga de 0,5 Kp (kilopondios), aumentando la carga 0,5 kp cada 2 minutos. Se consideraron los siguientes parámetros como indicadores de prueba máxima: incapacidad para mantener la frecuencia de pedaleo de 50 rpm durante los últimos 15 segundos y frecuencia cardiaca mayor o igual al 90% de la frecuencia cardiaca predicha para su edad, de acuerdo con la fórmula de Karvonen (Karvonen, Kentala, & Mustala, 1957). La frecuencia cardiaca fue monitoreada por un transmisor de frecuencia cardiaca (Polar RS 400, Oulu, Finlandia) y el registro electrocardiográfico con un electrocardiógrafo de 12 derivaciones (Mortara x scribe 5). El consumo máximo de oxígeno (VO2Max) se estimó por la fórmula, validada por el Colegio Americano de Medicina del Deporte: Y = 10.51(W) + 6.35 (kg) – 10.49(yr) + 519.3 ml·min−1; R = 0.939, SEE = 212 ml·min−1.
Females: Y = 9.39 (W) + 7.7 (kg) – 5.88 (yr) + 136.7 ml·min−1; R = 0.932, SEE = 147 ml · min−1 (Storer, Davis, & Caiozzo, 1990). Las pruebas de ejercicio submáximo consistieron en pedalear durante 20 minutos continuos registrándose continuamente la FC.
Estimación de la Filtración Glomerular
Para determinar los niveles séricos de creatinina y estimar la FG, inmediatamente antes y después de cada una de las pruebas de ejercicio físico se recolectaron muestras de sangre de la vena antecubital.
A partir de las concentraciones de creatinina sérica (Cr) obtenida en las pruebas de ejercicio físico, se estimó la FG en mL/min x 1.73 m2, utilizando la ecuación arriba mencionada pero ajustada a mg/dL de creatinina: FG = 186 × (Cr) - 1.154 × age −0.203 × 0.742 si es mujer ( Gracia, Montañés, Bover, Cases, Deulofeu, Martín de Francisco & Orte 2006) .
Análisis Estadístico
Para conocer el tipo de estadístico a utilizar se realizaron primeramente análisis descriptivos. La distribución de los datos se analizó por la Z de Kolmogorv-Smirnov. Una vez comprobada la distribución normal se realizaron los siguientes análisis paramétricos: ANOVA de dos vías para analizar las diferencias entre tiempos (basales y finales) y protocolos (tipos de ejercicio), y t de muestras relacionadas para comprobar las diferencias entre pares. Los resultados de la Tabla se reportan en medias ± desviación estándar ( ± DE) y en la figura 1 en ± 95% de intervalo de confianza. Se consideró como valor significativo una p < 0,05.
RESULTADOS
En la Tabla 1 se describen las características de los participantes, donde se observan valores dentro de los rangos saludables de IMC y porcentaje de grasa para la edad .
Tabla 1. Características generales de los participantes, n= 20.
| Variable | ± DE |
| Edad (años) | 69,8 ± 4 |
| Peso (kg) | 70,6 ± 11,7 |
| Talla (cm) | 162,3 ± 9,1 |
| IMC | 26,8 ± 3,5 |
| % Grasa | 24,6 ± 6,2 |
Como se observa en la figura 1 la filtración glomerular no se vio afectada a la intensidad de ejercicio del 60%, solamente a la intensidad máxima y al 80%, disminuyendo en promedio 8.3 ml/min/1.73 m2 al final del ejercicio (de 76,7 ± 21,9 a 67,7 ± 19.2 ml/min ml/min/1.73 m2 y de 76,6 ± 23,5 a 69,1 ± 16,8 ml/min ml/min/1.73 m2, para el ejercicio máximo y al 80% respectivamente, p< 0,05). Entre protocolos de ejercicio, solo se observó diferencia significativa en los valores basales en el ejercicio al 60% respecto a los demás.
Enlarge this image.Figura 1. Filtración glomerular antes y después de las pruebas deejercicio físico n= 20 ( ± DE).a = diferenciasestadísticas respecto al ejercicio máximo al 80%; * p < 0,05
DISCUSIÓN
En el presente estudio los participantes mostraron una filtración glomerular ( 73.6 ± 6.3 ml/min/1.73 m2 ) menor que lo reportado para adultos jóvenes de ambos géneros ( 128.82 ± 29.28), debido propiamente al proceso fisiológico de envejecimiento (Xin, Dinesh, Xueqing, Ramesh, & Nostratola, 2008). Las 3 determinaciones de filtración glomerular antes de las pruebas de ejercicio físico máximo y sub-máximo tuvieron diferencias significativas, estos datos pudieran indicar que la estimación de la filtración glomerular por medio de la concentración sérica de creatinina en adultos mayores no es un instrumento adecuado y tiene un grado de variación, esto concuerda con el estudio publicado por Swedkoet al 2003 donde indican que la creatinina sérica es inadecuada para detectar falla renal en adultos mayores. En la actualidad se han propuesto marcadores nuevos para medir FG, como son la cistatina C ( Ferguson & Waikar, 2012) que pudieran ser mejores estimadores de la filtración glomerular
La prueba de ejercicio físico máximo provocó reducción significativa en la filtración glomerular estimada por medio de creatinina sérica, la misma reducción se presentó posterior a la prueba sub-máxima al 80%, concordando con el estudio de Poortmans & Ouchinsky et al. (2006) donde observaron disminución del 12% en la filtración glomerular en adultos mayores en ejercicio extenuante agudo, lo cual pudiera indicar que los mecanismos fisiológicos de la filtración glomerular posiblemente operan de manera similar en estas dos intensidades en ejercicio físico agudo en los adultos mayores. La prueba sub-máxima al 60% no influyó significativamente en la modificación de los niveles de la filtración glomerular.
En otro estudio realizado en ciclistas de ultramaratón se registró disminución de la filtración glomerular inmediatamente después del ejercicio (85 ± 19 ml/min) comparado con los valores basales (114 ± 27 ml/min) y retornando a estos dentro de las 24 horas después de la práctica del ejercicio (113 ± 28 ml/min) (Neumay, Pfister, Hoertnagl, Mitterbauer, Getzner, Ulmer, ... & Joannidis, 2003 ). En nuestro estudio solo se monitoreó el efecto agudo del ejercicio físico sobre la filtración glomerular, sin determinar si este efecto prevaleció a las 24 horas después de las pruebas de ejercicio.
Otros autores (Poortmans, Blommaert, Baptista, De Broe, & Nouwen, 1997; Poortmans & Ouchinsky 2006; Banfi, Del Fabbro, & Lippi , 2009) observan que tanto la intensidad como la duración del ejercicio influyen en la disminución de filtración glomerular. En este trabajo se corroboran dichos resultados, ya que el ejercicio agudo máximo y sub-máximo al 80% reflejaron cambios en la filtración glomerular, calculada por concentración de creatinina sérica, teniendo la última prueba una duración de 20 minutos, mientras que la duración de la prueba máxima tuvo un promedio de 11 minutos.
CONCLUSIÓN
Si bien hay disminución en la filtración glomerular, hubo bajo riesgo en los participantes, ya que esta no disminuyó, lo cual indica que el ejercicio de intensidad moderada durante 20 minutos y las pruebas de ejercicio máximo no repercuten en el funcionamiento renal en los adultos mayores aparentemente sanos.
Este estudio soporta que con el ejercicio físico agudo máximo y sub-máximo al 80% existe una disminución de en la filtración glomerular, mientras que a la intensidad de 60% no se altera esta y la respuesta fisiológica renal en adultos mayores sanos no es desfavorable.
Limitaciones del estudio
El bajo número de sujetos de la muestra en este trabajo es debida a la baja prevalencia de adulto mayor clínicamente sano ya que la mayor proporción de los individuos de este grupo etario no tienen las características fisiológicas de nuestro estudio, sino que presentan patologías que influyen en la función renal, como hipertensión, diabetes, padecimientos cardiovasculares e incluso enfermedad renal, lo cual nos obliga a que los estudios de las respuestas renales al ejercicio físico agudo se lleven a cabo en sujetos con este tipo de patologías.
American College of Sports Medicine. (2018) ACSMs Guidelines for exercise testing and prescription, Thenth edition. American College of Sports Medicine. p150.
Anderson, S., Eldadah, B., Halter, J. B., Hazzard, W. R., Himmelfarb, J., Horne, F. M., ... & Schmader, K. E. (2011). Acute kidney injury in older adults. Journal of the American Society of Nephrology,22(1), 28-38. https://doi.org/10.1681/ASN.2010090934
Aparicio García-Molina, V.A.; Carbonell-Baeza, A. & Delgado-Fernández, M. (2010). Beneficios de la actividad física en personas mayores. Revista internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, 10(40), 556-576.
Banfi, G., Del Fabbro, M. & Lippi, G. (2009). Serum creatinine concentration and creatinine-based estimation of glomerular filtration rate in athletes. Sports Medicine, 39(4), 331-337. https://doi.org/10.2165/00007256-200939040-00005
Bonventre J. (1988). Mediators of ischemic renal injury. Annual Review of Medicine, 39:531–544. https://doi.org/10.1146/annurev.me.39.020188.002531
Cirillo M. (2010). Evaluation of glomerular filtration rate and of albuminuria/proteinuria. Journal of Nephrology, 23(2),125-132.
Douville, P., Martel, A. R., Talbot, J., Desmeules, S., Langlois, S., & Agharazii, M. (2008). Impact of age on glomerular filtration estimates. Nephrology Dialysis. https://doi.org/10.1093/ndt/gfn473
Farquhar, W. B., & Kenney, W. L. (1999). Age and renal prostaglandin inhibition during exercise and heat stress.Journal of Applied Physiology, 86(6), 1936-1943. https://doi.org/10.1152/jappl.1999.86.6.1936
Ferguson, M. A. & Waikar, S. S. (2012). Established and emerging markers of kidney function. Clinical chemistry, 58(4), 680-689. https://doi.org/10.1373/clinchem.2011.167494
Gálvez González, J.; Caracuel Tubío, J.C. & Jaenes Sánchez, J.C. (2011). Práctica de Actividad física y velocidad de procesamiento cognitivo en mayores. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte,11(44), 803-816.
Gracia S, Montañés R, Bover J, Cases A, Deulofeu R, Martín de Francisco A & Orte L. (2006). Documento de consenso: Recomendaciones sobre la utilización de ecuaciones para la estimación del filtrado glomerular en adultos. Nefrología. 26(6), 658-665.
Gekle M. (2017). Kidney and aging: a narrative review. Experimental Gerontology, 87,153-155. https://doi.org/10.1016/j.exger.2016.03.013
Hall López, J.A., Ochoa Martínez, P.Y., Alarcón Meza, E.I., Moncada-Jiménez, J.A., Garcia Bertruy, O. & Martin Dantas, E.H. (2017). Programa de entrenamiento de hidrogimnasia sobre las capacidades físicas de adultas mayores. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte, 17(66), 283-298. https://doi.org/10.15366/rimcafd2017.66.005
Hawkins, M. S., Sevick, M. A., Richardson, C. R., Fried, L. F., Arena, V. C., & Kriska, A. M. (2011). Association between physical activity and kidney function: National Health and Nutrition Examination Survey. Medicine and Science in Sports and Exercise, 43(8), 1457-1464. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e31820c0130
Hewing, B., Schattke S., Spethmann S., Sanad W., Schroeckh S., Schimke I., et al. (2015). Cardiac and renal function in a large cohort of amateur marathon runners. Cardiovascular Ultrasound, 13:13. https://doi.org/10.1186/s12947-015-0007-6
Karvonen, M. J., Kentala, E., & Mustala, O. (1957). The effects of training on heart rate; a longitudinal study. Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae, 35(3), 307.
Lera-López, F., Garrues Irisarri, M.A., Ollo-López, A., Sánchez Iriso, E., Cabasés Hita, J.M. & Sánchez Santos, J.M. (2017). Actividad física y salud autopercibida en personas mayores de 50 años. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y Deporte, 17(67), 559-571. https://doi.org/10.15366/rimcafd2017.67.011
Levey, AS, Greene T, Kusek JW,et al. A simplified equation to predict glomerular filtration rate from serum creatinine. J Am Soc Nephrol, 2000, vol. 11pg. 155A
Lippi G., Schena L., Salvagno C., Tarperi M., Montagnana M., Gelati M, Guidi GC. (2008). Acute variation of estimated glomerular filtration rate following a half-marathon run. Internacional Journal of Sports Medicine, 29, 948–951. https://doi.org/10.1055/s-2008-1038745
Neumayr, G., Pfister, R., Hoertnagl, H., Mitterbauer, G., Getzner, W., Ulmer, H., ... & Joannidis, M. (2003). The effect of marathon cycling on renal function. International Journal of Sports Medicine, 24(02), 131-137. https://doi.org/10.1055/s-2003-38205
Nyengaard, J. & Bendtsen, T. (1992). Glomerular number and size in relation to age, kidney weight, and body surface in normal man. The Anatomical Record, 232(2), 194-201. https://doi.org/10.1002/ar.1092320205
Otani, H., Kaya M., & Tsujita J. (2013). Effect of the volume of fluid ingested on urine concentrating ability during prolonged heavy exercise in a hot environment. Journal of Sports Science Medicine, 12,197–204.
Pannarale, G., Carbone, R., Del Mastro, G., Gallo, C., Gattullo, V., Natalicchio, L. & Tedesco, A. (2009). The aging kidney: structural changes.Journal of Nephrology, 23, S37-40.
Poortmans, J. R. (1984). Exercise and renal function. Sports Medicine, 1,125–153.https://doi.org/10.2165/00007256-198401020-00003
Poortmans J. R. & Vanderstraeten J. (1994). Kidney function during exercise in healthy and diseased humans. Sports Medicine, 18, 419–437. https://doi.org/10.2165/00007256-199418060-00006
Poortmans J. R., Blommaert E., Baptista M., De Broe M. E., & Nouwen E. J. (1997). Evidence of differential renal dysfunctions during exercise in men. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 76(1), 88-91. https://doi.org/10.1007/s004210050217
Poortmans J. R., & Ouchinsky M. (2006). Glomerular filtration rate and albumin excretion after maximal exercise in aging sedentary and active men. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 61(11), 1181-1185. https://doi.org/10.1093/gerona/61.11.1181
Robinson, E. S., Fisher, N. D., Forman, J. P., & Curhan, G. C. (2010). Physical activity and albuminuria. American Journal of Epidemiology,171(5), 515-521. https://doi.org/10.1093/aje/kwp442
Stevens, L.A. & Levey, A.S. (2009) Measured GFR as a confirmatory test for estimated GFR. Journal American Society Nephrology,20(11), 2305-2313. https://doi.org/10.1681/ASN.2009020171
Storer, T. W., Davis, J. A., & Caiozzo, V. J. (1990). Accurate prediction of VO2max in cycle ergometry. Medicine and Science in Sports and Exercise, 22(5), 704-712. https://doi.org/10.1249/00005768-199010000-00024
Suzuki, M. (2015). Physical exercise and renal function. The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine, 4(1), 17-29. https://doi.org/10.7600/jpfsm.4.17
Swedko, P.J., Clark, H.D., Paramsothy, K., & Akbari, A. (2003). Serum creatinine is an inadequate screening test for renal failure in elderly patients. Archives of Internal Medicine, 163, 356-360. https://doi.org/10.1001/archinte.163.3.356
Touchberry Ch, Ernsting M, Haff G, Kilgore J. (2004). Training alterations in elite cyclists may cause transient changes in glomerular filtration rate. Journal of Sport Science & Medicine,3, 28-36.
Trejo M, Díaz F, Kornhauser C, Macias M, Najera M, Arce R, Pineda-Espejel H. (2018). Efecto del ejercicio máximo y submáximo sobre excreción de albúmina en adultos mayores, RETOS,33, 238-240.
Xin J, Dinesh R, Xueqing Y, Ramesh S, y Nostratola D. (2008). The aging kidney. Kidney International, 74, 710-720. https://doi.org/10.1038/ki.2008.319
Young, A. (1997). Aging and physiological functions. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological, 352,1837-1843. https://doi.org/10.1098/rstb.1997.0169
Trejo Trejo, M.1; Pineda Espejel, H.1; Villalobos Molina, R.2; Ramos Jiménez, A.3; Vázquez Jiménez, J.G.1; Machado Contreras, J.R.1; Mejía-León, M.E.7 y Arrayales Millán, E.4
1Profesor de Tiempo completo, Facultad de Deportes, Universidad Autónoma de Baja California (México) [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
2Profesor de Carrera Titular C, Unidad de Biomedicina, Facultad de Estudios Superiores Iztacala y Facultad de Medicina U.N.A.M. (México) [email protected]
3Profesor investigador en el Departamento de Ciencias de la Salud del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (México) [email protected]
4Profesor, Facultad de Deportes, Universidad Autónoma de Baja California (México) [email protected]
© 2020. This work is published under http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.