Diferencias en la Función Diastólica en los Atletas Olímpicos

• AUTOR : Apor A, Merkely B, Kovács SJ y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Diastolic Function in Olympic Athletes versus Controls: Stiffness-Based and Relaxation-Based Echocardiographic Comparisons
• CITA : Journal of Exercise Science & Fitness 11(1):29-34, Jun 2013
• MICRO : El remodelado fisiológico del ventrículo izquierdo que sucede en ciertos atletas se caracteriza por cambios específicos en las propiedades ventriculares: la rigidez disminuye y la precarga volumétrica y la duración de la onda E, aumentan. Los índices de relajación, sin embargo, no se modifican.

Introducción

En los atletas, el entrenamiento intensivo se asocia con hipertrofia fisiológica del ventrículo izquierdo (VI), caracterizada por el aumento de la masa y el tamaño del VI y por el engrosamiento de la pared. La hipertrofia cardíaca puede ser fisiológica o patológica; esta última es consecuencia de la sobrecarga crónica de volumen o presión y se asocia con mayor riesgo de insuficiencia cardíaca. En cambio, la hipertrofia fisiológica es un mecanismo compensatorio normal que sucede en respuesta al ejercicio, durante el embarazo y, en ocasiones, durante el crecimiento. En estos casos, la función cardíaca es normal o está aumentada.

El estudio ecocardiográfico con Doppler (eco-Doppler) y la resonancia magnética nuclear (RMN) son los estudios no invasivos que habitualmente se utilizan para evaluar la hipertrofia cardíaca y la función cardíaca. Estos estudios demuestran que, en comparación con los sujetos sedentarios, los atletas presentan un aumento del llenado del VI o de la función diastólica (FD) durante el ejercicio. El índice ecocardiográfico más utilizado para conocer la FD es el cociente E/A, es decir, el cociente entre el flujo máximo transmitral precoz (onda E en el eco-Doppler) y el llenado auricular máximo tardío (onda A). La velocidad máxima de la onda E (Emáx) y el tiempo de desaceleración de la onda E (TD-E) son otros parámetros útiles en este contexto. Sin embargo, las conclusiones obtenidas mediante el análisis de estas mediciones no han sido definitivas, en relación con la FD del VI en reposo. Además, las mediciones inespecíficas convencionales de la onda E dependen de la carga y no de las propiedades fisiológicas que determinan el llenado ventricular. De hecho, es sabido que el TD-E depende fuertemente de la rigidez y de la relajación. En opinión de los autores, la cuantificación de la FD, mediante la aplicación de modelos de llenado ventricular que reflejan la función cardíaca de succión y bombeo, podría ser de mucha mayor precisión. Por lo tanto, en la presente ocasión, aplicaron un modelo cinético de llenado diastólico (PDF [parametrized diastolic filling]), basado en las leyes de Newton. Este modelo, al considerar la rigidez, la carga y la relajación/viscoelasticidad, es especialmente apto para conocer los índices de la función diastólica, independientes de la carga (LIIDF [load-independent index o f diastolic function]), como parámetro M. Posiblemente, estos modelos, basados en los datos ecocardiográficos, ayuden a comprender mejor los cambios fisiológicos que acontecen en el corazón de los atletas.

Sujetos y métodos

En el estudio se incluyeron 22 atletas, participantes en deportes de resistencia, y 21 controles sanos (estudiantes o empleados). Los atletas y los controles fueron sometidos a eco-Doppler bidimensional, según las pautas de la American Society of Echocardiography; también se les realizó RMN cardíaca para conocer las propiedades del VI. Los índices se ajustaron según el área de superficie corporal (ASC), mediante la fórmula de Mosteller.

Los parámetros considerados en la RMN incluyeron el volumen de fin de diástole del VI, el volumen de fin de sístole del VI, el volumen minuto del VI, la masa del VI y los valores corregidos según el ASC. Además, se determinaron el espesor promedio de la pared del VI y la fracción de eyección del VI.

Las ondas E se analizaron en forma convencional y mediante el modelo PDF; para el procesamiento digital sólo se consideraron los latidos con contornos definidos. Se calcularon los índices de la onda E: Emáx, tiempo de aceleración de la onda E (TA-E), TD-E, velocidad máxima de la onda A y cociente E/A, y la frecuencia cardíaca. Asimismo, las ondas se analizaron con el método de procesamiento de imágenes (MBIP [model-based image processing]) y con el algoritmo de Levenberg-Marquardt. El modelo genera tres parámetros matemáticos para la rigidez (k), la relajación (c) y la carga (xo) para cada onda E analizada. El gradiente máximo de presión auriculoventricular (kxo), la fuerza máxima de resistencia al llenado (cEmáx) y la fuerza elástica antes de la apertura valvular (1/2kx2o) son los parámetros restantes que se computarizan en el modelo. El LIIDF se calculó a partir del kxo y de la cEmáx. En cada paciente, los parámetros ecocardiográficos convencionales y los del PDF se promediaron para todas las ondas E. Las diferencias entre los grupos se evaluaron con pruebas de la t.

Resultados

Fueron analizados los datos pertenecientes a 22 remeros (20 hombres) y 21 controles (19 varones). No se registraron diferencias importantes entre los grupos en la edad, la talla, el peso o el ASC. La frecuencia cardíaca en reposo fue significativamente inferior en los atletas (57 ± 11 latidos por minuto), respecto de los controles (67 ± 9 latidos por minuto; p = 0.002). La presión arterial diastólica fue similar en todos los participantes, en tanto que la presión arterial sistólica fue sustancialmente más baja en los atletas (75 mm Hg ± 14 mm Hg en comparación con 85 mm Hg ± 10 mm Hg en los controles; p = 0.012).

La RMN reveló un aumento significativo en las dimensiones del VI y en los valores corregidos según la SAC en el grupo de atletas; por lo tanto, en ellos se confirmó la hipertrofia fisiológica del VI. El volumen de fin de diástole del VI fue de 227 ml en los atletas y de 192 ml en los controles; el volumen de fin de sístole fue de 93 ml y 79 ml, en el mismo orden. Por lo tanto, el volumen minuto del VI fue de 135 ml en los atletas y de 115 ml en los controles; la masa del VI también fue mayor en los atletas (179 ± 53 g) en comparación con los controles (132 ± 20 g).

Al analizar las mediciones de la función diastólica, en los atletas se comprobó un aumento leve, no significativo, en la Emáx (83 cm/s), respecto de los controles (78 cm /s; p = 0.27). También, se encontraron diferencias importantes en el TA-E (96 ms ± 11 ms en los controles y 111 ms ± 16 ms en los atletas; p = 0.001) y en el TD-E (183 ms ± 24 ms en los controles y 221 ms ± 31 ms en los atletas; p < 0.001). Por lo tanto, la duración de la onda E fue significativamente mayor en los atletas, respecto de los controles. No se encontraron cambios significativos entre los grupos en el cociente E/A.

Los modelos PDF revelaron un aumento sustancial de la precarga (x0) en los atletas, respecto de los controles (11.8 cm ± 2.4 cm y 9.3 cm ± 1.4 cm, respectivamente). Además, se comprobó una disminución importante de la rigidez (k) en los atletas, en comparación con los controles (187 g/s2 ± 43 g/s2 y 235 g/s2 ± 31 g/s2, respectivamente). El parámetro de relajación/viscoelasticidad (c) fue similar en los dos grupos. La fuerza elástica (1/2kx2o) estuvo ligeramente incrementada en los atletas, respecto de los controles (1.4 mJ ± 0.7 mJ en comparación con 1.1 mJ ± 0.4 mJ, en ese orden; p = 0.07). No se registraron diferencias entre los grupos en el LIIDF M, en el kxo, en la cEmáx o en el volumen minuto.

Discusión

La hipertrofia fisiológica del VI que se observa en los atletas obedece al aumento del volumen y de la presión al que está expuesto el VI durante el ejercicio. En el presente estudio, los autores analizaron las diferencias en la FD del VI en reposo en atletas y en controles, mediante los índices convencionales que se obtienen con el eco-Doppler, así como con un modelo cinético, validado con anterioridad (PDF). También, se utilizó RMN para conocer la masa y el tamaño del VI. Los parámetros tradicionales de llenado ventricular se estimaron a partir de las ondas E, en tanto que el análisis de las ondas E en el modelo PDF aportó información sobre la rigidez, la relajación/viscoelasticidad, la precarga y la LIIDF. En coincidencia con lo referido por otros grupos, en el presente trabajo se comprobó un incremento significativo de la masa y de las dimensiones del VI, en los atletas, respecto de los controles. La frecuencia cardíaca en reposo fue más baja en los atletas, mientras que la onda E tuvo una mayor duración. En cambio, el gasto cardíaco (calculado a partir de la frecuencia cardíaca y el volumen minuto del VI) fue similar en ambos grupos. El modelo PDF reveló una reducción de la rigidez y un aumento de la precarga volumétrica en los atletas.

El remodelado fisiológico del corazón de los atletas es un proceso reversible; los estudios previos que analizaron la FD del VI en estos sujetos, sin embargo, mostraron resultados contradictorios. En el modelo de llenado diastólico, utilizado en la presente ocasión, la FD se refleja en tres parámetros: la rigidez, la viscoelasticidad/relajación y la precarga volumétrica que definen, en forma única, cada onda E en el estudio con Doppler. De hecho, si bien en las mediciones convencionales el TD-E se correlaciona con la rigidez, este parámetro está determinado no sólo por la rigidez, sino también por la relajación.

Al igual que en trabajos anteriores, en el presente estudio no se observaron diferencias significativas entre los grupos en la Emáx y el cociente E/A; el TA-E y el TD-E estuvieron aumentados, de modo tal que la onda E fue de mayor duración. En consecuencia, la integral de la velocidad/tiempo (velocity time integral) de la onda E fue considerablemente mayor en los atletas. Si bien en reposo la frecuencia cardíaca fue menor en los atletas, el gasto cardíaco fue similar en los dos grupos.

Para la presente investigación se estudiaron remeros porque este deporte es el que se asocia con los cambios más importantes en el tamaño y en el espesor de la pared del VI, ya que la actividad consiste en entrenamiento de fuerza y de resistencia, asociado con la hipertrofia fisiológica. Si bien el cociente E/A es útil para identificar los cambios cardíacos asociados con el entrenamiento de resistencia, no es apto para conocer aquellos generados por la actividad física de fuerza o la combinación de ambos tipos de entrenamiento. Por este motivo, se aplicó el modelo PDF para el análisis de las ondas transmitrales y para poder diferenciar con precisión los cambios en la FD, inducidos por el entrenamiento combinado.

Si bien no parecen existir diferencias en la Emáx entre los dos grupos, la mayor duración de la onda E en los atletas tendría la finalidad de compensar la reducción de la frecuencia cardíaca y mantener el volumen minuto. Los hallazgos en conjunto indican que, para un mismo cambio en volumen, el incremento de la presión del VI es menor en los atletas. El gradiente máximo auriculoventricular (kxo) se mantiene sin cambios. De esta forma, en reposo, el corazón de los atletas funciona como una bomba de succión más eficaz, con mayor aspiración de sangre en cada latido. Durante el ejercicio, y como consecuencia del aumento de la frecuencia cardíaca, el corazón de los atletas bombea mayores volúmenes de sangre, aunque sin cambios en el gradiente de presión auriculoventricular.

Conclusión

En el presente trabajo se utilizaron métodos convencionales y un modelo cinético validado de FD para analizar las ondas E en los atletas y los controles, similares en edad. En reposo, con excepción de la duración de la onda E, los índices convencionales de FD fueron similares en ambos grupos. Sin embargo, el modelo cinético demostró que los corazones de los atletas tienen menor rigidez y aspiran un mayor volumen de sangre en cada onda E, respecto de los corazones de los controles. También, se observaron diferencias importantes entre los grupos en la masa y en el tamaño del VI. Por lo tanto, el remodelado fisiológico del VI en el corazón de los atletas se asocia con cambios importantes en las propiedades mecánicas y elásticas ventriculares. Por las particularidades del entrenamiento que realizan los remeros, los hallazgos, por ahora, sólo son aplicables a estos deportistas.

Ref : CARDIO, CLMED.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología - Clínica Médica