Ejercicio físico y disfunción endotelial

Ghisi, Gabriela Lima de Melo; Durieux, Adriana; Pinho, Ricardo; Benetti, Magnus

doi:10.1590/S0066-782X2010001500025

Resúmenes

Se consideraba que el papel del endotelio era, sobre todo, de barrera selectiva para la difusión de macromoléculas de la luz de los vasos sanguíneos al espacio intersticial. Durante los últimos 20 años, fueron definidas muchas otras funciones para el endotelio, como la regulación del tono vagal, la promoción e inhibición del crecimiento neovascular y la modulación de la inflamación, de la agregación plaquetaria y de la coagulación. Ese hallazgo es considerado uno de los más importantes conceptos de la biología vascular moderna. Actualmente, la aterosclerosis es el prototipo de la enfermedad caracterizada en todas sus fases por una disfunción endotelial, que es definida como una oferta insuficiente de óxido nítrico (ON), el cual expone al endotelio a estrés oxidativo, inflamación, erosión y vasoconstricción. En ese sentido, numerosos estudios experimentales han demostrado que el ejercicio físico es capaz de restaurar y mejorar la función endotelial. El impacto del ejercicio en el endotelio viene siendo ampliamente discutido. Delante de su efecto vasodilatador y sobre los factores de riesgo, se volvió insostenible la hipótesis de tratamiento de la enfermedad arterial coronaria y de sus desenlaces sin la inclusión del ejercicio físico. Entre tanto, la literatura aun es controvertida en cuanto a la intensidad de esfuerzo necesaria para provocar alteraciones protectoras significativas en la función endotelial. Aun la relación entre ejercicios intensos y aumento en el consumo de oxígeno, con consecuente aumento en la formación de radicales libres, también es discutida.

Ejercicio; Endotelio; Endotelio Vascular; Enfermedad de Arteria Coronaria

Considerava-se que o papel do endotélio era, sobretudo, de barreira seletiva para a difusão de macromoléculas da luz dos vasos sanguíneos para o espaço intersticial. Durante os últimos 20 anos, foram definidas muitas outras funções para o endotélio, como a regulação do tônus vagal, a promoção e inibição do crescimento neovascular e a modulação da inflamação, da agregação plaquetária e da coagulação. Esse achado é considerado um dos mais importantes conceitos da biologia vascular moderna. Atualmente, a aterosclerose é o protótipo da doença caracterizada em todas as suas fases por uma disfunção endotelial, que é definida como uma oferta insuficiente de óxido nítrico (ON), o qual dispõe o endotélio a estresse oxidativo, inflamação, erosão e vasoconstrição. Nesse sentido, numerosos estudos experimentais têm demonstrado que o exercício físico é capaz de restaurar e melhorar a função endotelial. O impacto do exercício no endotélio vem sendo amplamente discutido. Diante de seu efeito vasodilatador e sobre os fatores de risco, tornou-se insustentável a hipótese de tratamento da doença arterial coronariana e de seus desfechos sem a inclusão do exercício físico. Entretanto, a literatura ainda é controversa quanto à intensidade de esforço necessária para provocar alterações protetoras significativas na função endotelial. Ainda, a relação entre exercícios intensos e aumento no consumo de oxigênio, com consequente aumento na formação de radicais livres, também é discutida.

Exercício; endotélio; endotélio vascular; doença de artéria coronariana

The role of the endothelium was considered mainly as a selective barrier for the diffusion of macromolecules from the lumen of blood vessels to the interstitial space. During the last 20 years, many other functions have been defined for the endothelium, such as the regulation of the vagal tonus, the promotion and inhibition of neovascular growth and the modulation of inflammation, of platelet aggregation and coagulation. This finding is considered one of the most important concepts in modern vascular biology. Currently, atherosclerosis is the prototype of the disease characterized in all its phases by an endothelial dysfunction, defined as an insufficient offer of nitric oxide (NO), which predisposes the endothelium to oxidative stress, inflammation, erosion and vasoconstriction. In this sense, several experimental studies have demonstrated that physical exercise is capable of restoring and improving the endothelial function. The impact of exercise on the endothelium has been broadly discussed. Considering its vasodilating effect and the risk factors, the possibility of treating coronary artery disease and its outcomes without the inclusion of physical exercise became unconceivable. However, the literature is still controversial regarding the intensity of physical effort that is necessary to cause significant protective alterations in endothelial functions. Moreover, the association between intense physical exercises and increased oxygen consumption, with a consequent increase in free radical formation, is also discussed.

Exercise; endothelium; endothelium, vascular; coronary artery disease

ACTUALIZACIÓN CLÍNICA

^IUniversidade do Estado de Santa Catarina - UDESC, Florianópolis, SC - Brasil

^IIUniversidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, Criciúma, SC - Brasil

Correspondencia

RESUMEN

Se consideraba que el papel del endotelio era, sobre todo, de barrera selectiva para la difusión de macromoléculas de la luz de los vasos sanguíneos al espacio intersticial. Durante los últimos 20 años, fueron definidas muchas otras funciones para el endotelio, como la regulación del tono vagal, la promoción e inhibición del crecimiento neovascular y la modulación de la inflamación, de la agregación plaquetaria y de la coagulación. Ese hallazgo es considerado uno de los más importantes conceptos de la biología vascular moderna. Actualmente, la aterosclerosis es el prototipo de la enfermedad caracterizada en todas sus fases por una disfunción endotelial, que es definida como una oferta insuficiente de óxido nítrico (ON), el cual expone al endotelio a estrés oxidativo, inflamación, erosión y vasoconstricción. En ese sentido, numerosos estudios experimentales han demostrado que el ejercicio físico es capaz de restaurar y mejorar la función endotelial. El impacto del ejercicio en el endotelio viene siendo ampliamente discutido. Delante de su efecto vasodilatador y sobre los factores de riesgo, se volvió insostenible la hipótesis de tratamiento de la enfermedad arterial coronaria y de sus desenlaces sin la inclusión del ejercicio físico. Entre tanto, la literatura aun es controvertida en cuanto a la intensidad de esfuerzo necesaria para provocar alteraciones protectoras significativas en la función endotelial. Aun la relación entre ejercicios intensos y aumento en el consumo de oxígeno, con consecuente aumento en la formación de radicales libres, también es discutida.

Palabras-clave: Ejercicio, Endotelio, Endotelio Vascular, Enfermedad de Arteria Coronaria.

Introducción

Los mecanismos envueltos en el control de la función endotelial son multifactoriales y, la mayoría de las veces, pueden estar alterados en consecuencia de la asociación de un proceso patológico¹. Innúmeros estudios demuestran la asociación entre función endotelial anormal y enfermedades cardiovasculares, considerando la disfunción endotelial como desencadenadora del proceso de aterogénesis^2-4.

Entre varias funciones, el endotelio vascular es responsable por la síntesis de factores vasoconstrictores y vasodilatadores, siendo el óxido nítrico (ON) uno de los factores relajantes derivados del endotelio de mayor importancia, directamente relacionado a la integridad de la función endotelial^1,5,6. El ON posee aun varias propiedades antiaterogénicas, que incluyen inhibición del monocito, leucocito y adhesión plaquetaria, propiedades antioxidantes e inhibición de la proliferación de células musculares lisas. La reducción de la biodisponibilidad de ON - disfunción endotelial - parece estar presente en las enfermedades cardiovasculares⁷.

Ejercicios moderados son conocidos como estimulantes de la liberación de ON; delante de eso, el ejercicio físico regular puede ser considerado como "protector" contra enfermedades cardiovasculares^8,9. Como el endotelio vascular es constantemente expuesto a varios estreses químicos y mecánicos, las células endoteliales poseen una variedad de defensas; entre tanto, el desarrollo de varias enfermedades asociadas al sistema cardiovascular puede superar esas defensas, causando daños estructurales y subsecuente falla en la función. La complejidad y la importancia del endotelio vascular en la enfermedad sugieren que múltiples procesos están envueltos en las adaptaciones endoteliales al ejercicio¹⁰.

Estudios han demostrado que la vasodilatación mediada por el endotelio vascular es reducida inicialmente en el proceso de aterosclerosis, hasta aun antes de cambios morfológicos angiográficos^3,11. Esa vasodilatación progresivamente disminuye a medida que la severidad de la aterosclerosis aumenta y también en razón de factores de riesgo asociados, como hipertensión, dislipidemia y sedentarismo^7,12-14.

Evidencias apoyan el efecto protector del ejercicio físico en la disminución del estrés oxidativo, lo que proporciona impacto directo en la utilización de esa actividad como tratamiento de las enfermedades cardiovasculares^1,5,15. Esta revisión busca vincular el ejercicio físico y la función endotelial no solamente en estándares fisiológicos normales, sino también en relación a enfermedades cardiovasculares.

El endotelio vascular

Las células formadoras de la capa íntima de los sistemas vasculares sanguíneos y linfáticos, típicamente epiteliales en cuanto a su estructura, posición y función, se desarrollan a partir del mesodermo, y son llamadas de células endoteliales. La membrana que esas células constituyen es denominada endotelio^10,16.

El endotelio vascular es considerado un tejido activo y dinámico. Ese verdadero "órgano" controla funciones importantes, tales como la regulación del tono vascular, fluidificación, coagulación, manutención de la circulación sanguínea, así como respuestas inflamatorias. De esa forma, el endotelio representa una interfase entre los elementos de la circulación y los varios sistemas del organismo¹⁰.

En la década de 1980 surgieron las primeras evidencias de que las células endoteliales liberan óxido nítrico (ON) por la acción de una serie de enzimas que tienen la función de regular el tono de las arterias. Además de eso, estudios demostraron también que el ON inhibe la acción plaquetaria y de leucocitos y modula la proliferación celular de músculo liso de la capa media de las arterias. Esas acciones se alteran con la disminución de la síntesis de ON^4,10.

Delante de eso, el ON es uno de los derivados del endotelio de mayor importancia^7,13. El ON es sintetizado a partir del aminoácido L-arginina por la enzima óxido nítrico sintasa (ONS). Fueron identificadas tres isoformas de la ONS: la neural, la inducible y la endotelial. Las llamadas constitutivas (ONS neural y ONS endotelial) producen el ON que participa en la transmisión neural, como neurotransmisor y neuromodulador, en la vasodilatación mediada por el endotelio y aun poseen acción de antiagregación plaquetaria. Por otro lado, la isoforma inducible produce gran cantidad de ON, importante en el proceso de citotoxicidad contra microorganismos invasores y células tumorales¹⁷. La producción del ON basal parece ser el principal guardián de la estimulación inmune, nerviosa y cardiovascular¹⁸.

Fisiológicamente, la fuerza que la sangre ejerce sobre la pared de las arterias (shear stress) es un estímulo para la liberación de factores vasorrelajantes producidos por el endotelio vascular, como el ON. Ese hecho es más evidente en las arterias donde la cantidad de ON producido es mayor que en las venas. Así, cuando hay un aumento del shear stress, la liberación de ON es acelerada. En la circulación coronaria, esa fuerza también desempeña un papel importante en la adaptación del flujo coronario que puede aumentar diversas veces durante el ejercicio^6,19,20.

La agresión al endotelio vascular provocada por factores de riesgo como dislipidemia e hipertensión arterial sistémica hace que ocurra la pérdida progresiva de esas funciones fisiológicas de protección, caracterizando la disfunción endotelial^1,4,5,19,21. La figura 1 trae esa relación²².

Disfunción endotelial

A partir de la década de 1970, el entendimiento de la génesis y progresión de la aterosclerosis fue ampliamente aclarado. En 1973, Ross y Glomaser²³ sugirieron que la aterosclerosis coronaria comenzaba con una lesión en la pared arterial llevando a la desnudación del endotelio o a la descamación del revestimiento endotelial de la arteria. Esa hipótesis fue sustentada por evidencias más recientes que indican que aun las clásicas manchas de grasa - la primera lesión común en la infancia - son una lesión inflamatoria constituida por macrófagos, monocitos derivados y linfocitos-T².

El endotelio vascular, cuando es agredido por factores de riesgo, pierde progresivamente su función fisiológica de protección, pasando a ser fuente de elementos que participan de la progresión de la aterosclerosis. Esos daños - activación del endotelio - alteran la respuesta vasodilatadora, reduciendo la actividad antitrombótica, ocasionando alteraciones estructurales y, obviamente, provocando daño vascular^12-14,24.

La disfunción endotelial es considerada una característica peculiar de los pacientes con aterosclerosis de las arterias coronarias, con influencia en la iniciación y progresión de esa enfermedad y sus eventos adversos²⁵. Fisiológicamente, el endotelio vascular produce sustancias biológicas - como el ON, la prostaciclina y la bradicinina - que contribuyen a mantener el tono vascular con predominio de la vasodilatación, con el propósito de regular el flujo sanguíneo y mantener una superficie endotelial no adherente²⁶.

El conocimiento creciente de que el diámetro del lúmen de las coronarias del epicardio, vasos de resistencia y arterias periféricas mayores es altamente dinámico en respuesta a factores flujo-mediado (ON y endotelio-1) provocó un avance en el entendimiento de la aterosclerosis^27,28. En estudio con infusión de acetilcolina (Ach), que provoca una respuesta vasodilatadora dependiente de la liberación endotelial de óxido nítrico, Ludmer ]²⁷ observaron una vasoconstricción paradójica de segmentos ateroscleróticos de arterias coronarias en respuesta a esa infusión²⁸. Según los autores, el estudio de la vasodilatación mediada por el flujo es un buen indicador de la función endotelial^27,29,30.

Entre los factores que causan daño al endotelio vascular, las especies reactivas de oxígeno (ERO), más específicamente radicales libres (RL), son considerados uno de los mayores responsables por comprometer la función endotelial y desencadenar la aterogénesis^14,25.

Actualmente, se cree que el mecanismo principal por el cual el estrés oxidativo altera la función endotelial es la inactivación del ON por los radicales libres del tipo: anión superóxido (O₂^·-) y LDL oxidadas. Esos RL desactivan los receptores endoteliales para acetilcolina, serotonina, trombina, bradicinina y otros mediadores, disminuyendo la estimulación de ONS en las células endoteliales y consecuente reducción en la producción de ON, perjudicando la relajación de las células musculares lisas y predisponiendo a la formación de la placa de ateroma^13,31,32.

Además de eso, la producción de ERO puede reaccionar con la molécula de ON y producir el anión peroxinitrito (ONOO^-) y dióxido de nitrógeno (NO₂), pudiendo potencializar la lesión inflamatoria en células vasculares, disminuyendo también la disponibilidad de ON para las células y favoreciendo los procesos tromboembólicos^31,33.

La relación entre disfunción endotelial y enfermedad arterial coronaria (EAC) fue confirmada por Al Suwaidi et al³⁴, que demostraron un valor de predicción de la disfunción endotelial y progresión de la aterosclerosis, independientemente de los factores de riesgo tradicionales. Fueron observados durante un período de 2.3 años, 157 pacientes coronarios, divididos en tres grupos (función endotelial normal, disfunción moderada y grave). Los resultados apuntan mayor número de eventos cardiovasculares en el grupo de disfunción endotelial grave, mientras que no hubo eventos en los otros grupos. Esa asociación fue observada en otros estudios^30,35-38.

Rozanski et al³⁹ compararon la respuesta del flujo sanguíneo periférico en 57 pacientes coronarios y 50 sujetos aparentemente sanos, sometidos a ejercicio físico en cinta ergométrica. Los resultados revelaron que, entre los individuos sanos, 76% manifestaron vasodilatación en todo ejercicio, mientras 35% de los sujetos con enfermedad coronaria demostraron vasoconstricción progresiva.

En lo que dice respecto al tratamiento de la disfunción endotelial, actualmente existen innúmeras intervenciones que pueden atenuar esa disfunción en humanos¹. Estudios han demostrado aumento significativo de la función endotelial cuando se atacan los niveles de lípidos plasmáticos, con una terapia que promueva su reducción⁴⁰. Un estudio demostró el aumento de la función endotelial en pacientes con diabetes del tipo II, con tres días de tratamiento a base de cerivastatina⁴¹. En otro estudio, se verificó el aumento de la función endotelial en pacientes que redujeron LDL y realizaron terapia antioxidante con vitamina C⁴². Aun, importantes trabajos mostraron que intervenciones incluyendo inhibidores de la enzima conversora de la angiotensina (ECA), inhibidores de la HMG-CoA reductasa, suplementación con ácido fólico, en pacientes hiperhomocisteinémicos, y actualmente bloqueantes de los receptores 1 de la ECA II, atenúan la disfunción endotelial en pacientes con EAC^43,44.

Entre las intervenciones, el ejercicio físico aeróbico es destacado como importante herramienta en la manutención y/o en la recuperación de la función endotelial⁹.

Ejercicio físico y endotelio vascular

Desde la década de 1980, estudios vienen demostrando que el ejercicio físico puede modificar el control de la resistencia vascular y el control neural de la circulación coronaria⁴⁵. Di Carlo et al⁴⁶ observaron en animales que el entrenamiento físico resulta en un aumento de la resistencia de la arteria coronaria, sensible a agentes alfa y beta adrenérgicos y a la adenosina. Cuando son bloqueados los agentes alfa adrenérgicos, la adenosina promueve importante vasodilatación, además de declinación en la concentración de fenilefrina, que es un importante vasoconstrictor coronario.

La relación entre ejercicio físico y prevención de la EAC viene siendo ampliamente discutida, y los resultados de innúmeros estudios muestran el impacto del ejercicio físico en el tratamiento de esa enfermedad^47-50. Los estudios clásicos de Oldridge et al⁵¹ y de O'Conner et al⁵² confirmaron una importante reducción de 20% a 25% en la mortalidad por enfermedades cardiovasculares en pacientes sometidos a rehabilitación cardíaca. Aun, en estudio realizado con más de 3 mil hombres y mujeres aparentemente sanos en los Estados Unidos se confirmó la asociación entre el efecto regulatorio de la inflamación de la actividad física y disminución del riesgo de eventos cardiovasculares⁵³.

En relación a los mecanismos moleculares, el entrenamiento físico es asociado con significativas adaptaciones fisiológicas envolviendo la musculatura esquelética, cardíaca, el volumen sanguíneo circulatorio y una variedad de modificaciones metabólicas. Estudios mostraron que el ejercicio lleva también a un aumento expresivo de ONS endotelial, que casi siempre causa una mejora en la cantidad de ON. Aun, el ejercicio induce la liberación de superóxido-desmutasa extracelular, que puede contribuir también a mejorar la cantidad de ON. Se sabe que el ON no produce solamente vasodilatación, sino que también inhibe la agregación plaquetaria y posee propiedades antioxidantes, antiproliferativas y antiapoptóticas. Esos efectos sugieren que el aumento en la producción de ON y razón del ejercicio puede también disminuir la progresión de enfermedades vasculares^{1,4,6,8-10,54}.

De esa forma, el entrenamiento físico puede prevenir la disfunción endotelial por medio de la manutención de la disponibilidad de ON consecuente a la prevención del estrés oxidativo. Esas evidencias sugieren que el ejercicio físico puede prevenir o atenuar la declinación en la vasodilatación endotelio-dependiente⁵⁵.

Los efectos benéficos de la práctica regular de ejercicio físico sobre las enfermedades cardiovasculares son asociados, especialmente, a la mayor producción de agentes vasodilatadores derivados del endotelio vascular, con consecuente reducción de la resistencia vascular periférica, disminución de los niveles de LDL colesterol e inhibición de la agregación plaquetaria⁵⁴.

Resultados de estudios han demostrado que el entrenamiento físico provoca mejora significativa en la perfusión miocárdica⁵⁶ (figura 2)²². Entre los componentes envueltos en esa mejora de la circulación coronaria se pueden citar: la función endotelial^9,20,57; la velocidad de producción y oxidación del óxido nítrico^6,58; la microcirculación^9,20,57,59; la regresión de lesiones ateroscleróticas^3,60,61; la neoformación de vasos colaterales^3,60,61; la reducción de la viscosidad sanguínea¹⁸ y el aumento del tiempo de perfusión diastólica⁵⁹.

Aunque, no obstante, esté definido que el ejercicio físico produzca esos beneficios sobre los enfermos coronarios, los procesos por los cuales las mejoras se establecen aun no fueron totalmente aclarados. Estudios sugieren que el mecanismo por el cual el ejercicio físico hace reducir la progresión de la aterosclerosis y el riesgo de eventos recurrentes está relacionado a la mejora en el tono vascular y de la función endotelial^62-71.

Haskell et al⁶⁴, haciendo uso de angiografia cuantitativa, compararon la reactividad coronaria vascular en corredores de grandes distancias y en sedentarios. Inicialmente, no encontraron diferencias significativas entre los grupos en el diámetro basal de las coronarias del epicardio; sin embargo, cuando fue usada la nitroglicerina sublingual, las arterias coronarias de los corredores se mostraron 200% más reactivas a la vasodilatación en comparación con el grupo de sedentarios.

En dos ensayos clínicos conducidos por Hambrecht et al^65,66, con pacientes portadores de insuficiencia cardíaca congestiva (ICC), la mejora significativa en la perfusión miocárdica fue observada. En el primero estudio⁶⁵, 20 pacientes estuvieron bajo entrenamiento físico durante seis meses. En el grupo experimental, el flujo sanguíneo periférico aumentó significativamente en respuesta a acetilcolina contra ningún cambio en el grupo control. También ocurrió incremento en el pico de oxígeno captado, que fue correlacionado con el aumento de los cambios endotelio-dependiente en el flujo periférico. En el segundo estudio⁶⁶ los resultados fueron semejantes.

Higashi et al⁶³ estudiaron el flujo sanguíneo del antebrazo en 17 pacientes con hipertensión leve, participantes de programa de ejercicios físicos regulares y de grupo control. Después de 12 semanas, la respuesta del flujo sanguíneo del antebrazo en el grupo de entrenamiento fue aumentada significativamente cuando fue comparada con el grupo control. Hubo también un aumento en la liberación de ON Ach-estimulada. Ese estudio demostró mejora en la vasodilatación endotelio-dependiente mediado por el aumento del ON endotelial²⁴.

DeSouza et al⁶⁸, en un estudio con 68 hombres sedentarios y corredores de endurance, con edades entre 22-35 años y 50-67 años, no encontraron declinación relativa a la edad en el flujo sanguíneo del antebrazo en respuesta a Ach en los hombres corredores de endurance. Aun en ese estudio, 13 hombres de media edad sedentarios fueron sometidos a 12 semanas de programa de corrida y caminata (5-6 días a la semana, 40-45 minutos por sesión y 70%-75% de la FC máxima). Se observó que el incremento del flujo sanguíneo del antebrazo (mediado por la acetilcolina) fue significativo (30%) para niveles similares de jóvenes, adultos de media edad y añosos corredores de endurance.

Es aceptado que inflamación vascular, estrés oxidativo vascular y envejecimiento son importantes factores asociados a enfermedades cardiovasculares³. Yung et al²¹ traen evidencias del papel protector del ejercicio en diferentes poblaciones - síndrome metabólico, diabetes, envejecimiento, hipertensión, menopausia, accidente cerebro vascular - con foco en la enfermedad arterial coronaria. Los autores creen que no hay dudas en los beneficios que ejercicios físicos regulares pueden traer a los pacientes con enfermedades cardiovasculares - reduciendo el grado de disfunción endotelial - y a los individuos jóvenes y sanos - previniendo el desarrollo de desórdenes cardiovasculares por la manutención de la función endotelial normal.

Otros trabajos demuestran que el entrenamiento físico puede prevenir la disfunción endotelial relacionada a la edad mediante la reposición de la disponibilidad de ON consecuente a la prevención del estrés oxidativo⁵⁵. Esas evidencias clínicas y epidemiológicas sugieren que el ejercicio físico puede prevenir o atenuar la declinación en la vasodilatación endotelio-dependiente relacionado a la edad y restablecer los niveles en sedentarios adultos y añosos.

Un trabajo conducido por Hambretch et al⁶¹ demostraron, por medio de angiografía, que el ejercicio físico aeróbico de alta intensidad mejora la función endotelial y la circulación coronaria asociada a la aterosclerosis coronaria no estenótica, y que su probable causa sería el reclutamiento de vasos colaterales y posible aumento del flujo sanguíneo en las áreas isquémicas del miocardio. En ese estudio, pacientes fueron sometidos a un programa de ejercicio de 4 semanas, 6 veces por semana, 10 minutos, con intensidad de 80% de la FC máxima. Los resultados revelaron una reducción de 54% en la vasodilatación paradojal de las arterias coronarias en respuesta a la infusión de Ach en el grupo de ejercicio cuando es comparado con el control. El ejercicio físico también resultó en una mejora significativa en la reserva de flujo coronario y vasodilatación coronaria flujodependiente, y ningún cambio en el grupo control. Ese trabajo fue el primero en demostrar una mejora en la función endotelial con ejercicios físicos aeróbicos de alta intensidad en arterias coronarias de pacientes con EAC y disfunción endotelial documentada.

En un estudio empleando modelo animal, Johnson y Parker⁷¹ investigaron un grupo de cerdos sometidos a entrenamiento, con las arterias pulmonares inducidas a oclusión coronaria. Los hallazgos evidenciaron que las arterias exhibieron mejora en la relajación máxima para ACh. Aun, la inhibición de síntesis de ON disminuyó significativamente la relajación ACh-inducido, con mejora significativa del rendimiento en el grupo de ejercicio. Se concluyó que el ejercicio físico mejora el vasorrelajamiento endotelio-dependiente en arterias pulmonares por aumento en la liberación de ON y por una producción reducida de un constrictor prostanoide.

Link et al⁷⁰ investigaron el efecto sistémico del entrenamiento físico en los miembros inferiores, en la función endotelial de la arteria radial en 22 hombres con Insuficiencia Cardíaca Congestiva (ICC). Después de 4 semanas, el grupo de ejercicio mostró un aumento significativo en el diámetro interno de la arteria radial en respuesta a la infusión de Ach, en relación al grupo control. Los autores concluyeron que el aumento en la vasodilatación endotelio-dependiente se relacionó a cambios en la capacidad funcional de trabajo.

Vona et al⁷² realizaron un estudio con 54 pacientes post Infarto Agudo de Miocardio (IAM) reciente, divididos en dos grupos (desentrenados y entrenados con carga moderada). Después de tres meses de seguimiento, los resultados mostraron que el entrenamiento físico mejoró la vasodilatación del endotelio vascular de los individuos entrenados y esa respuesta está asociada a un significativo aumento en la tolerancia del ejercicio. Aun, el estudio mostró que los beneficios en la función endotelial desaparecen un mes después de parar el entrenamiento.

Allen et al⁷ demostraron una asociación entre la función endotelial regional (BAR) y la disponibilidad de ON plasmático siguiendo un estrés fisiológico - un test físico de tolerancia sintomático. Sujetos con factores de riesgo de enfermedades cardiovasculares o con las enfermedades establecidas mostraron falta de respuesta a ese estrés fisiológico en ambos marcadores. En contrapartida, en sujetos jóvenes sanos hubo aumentos significativos en el ON con el ejercicio y en el BAR. Aun, el entrenamiento físico en los pacientes con riesgo parece aumentar ambas respuestas, a medida que las respuestas del grupo de riesgo comienzan a igualarse a las del grupo sano, sugiriendo que la función endotelial puede ser restaurada. Los resultados sugieren aun que la cantidad de ON plasmático esté relacionada a la función endotelial, a las enfermedades cardiovasculares, y responde favorablemente al entrenamiento físico.

Johnson et al⁷³ presentaron un estudio en el cual el ejercicio de corto plazo asociado al aumento del flujo sanguíneo pulmonar tuvo correlación con la mejora en la respuesta vasodilatadora endotelio-dependiente en arterias pulmonares de animales, divididos en grupo de entrenamiento (baja intensidad) y sedentario. La eficacia del entrenamiento fue demostrada comparándose la razón peso corporal-corazón y evaluando la capacidad oxidativa músculo esquelética. Después de una semana de experimento, los resultados mostraron mejoras significativas en la razón peso corporal-corazón y en la relajación máximo endotelio-dependiente del grupo de entrenamiento. La respuesta endotelio-independiente no mostró diferencias significativas. Los datos indicaron que ese protocolo de ejercicios de corto plazo resulta en el aumento de la expresión proteica de oxido nítrico sintasa y mejora la relajación arterial pulmonar mediada por la acetilcolina.

En su estudio, Roberts et al⁷⁴ sometieron niños obesos a actividad física diaria y dieta de baja grasa y rica en fibras y observaron que, después de esos cambios de hábito, ocurrió una disminución en la producción de ERO; aumento en la producción de ON; mejora en los niveles lipídicos; disminución de la activación y adherencia endotelial; disminución de la inflamación y disminución en la desestabilización plaquetaria. Esas respuestas ocurren rápidamente en individuos jóvenes y, según los autores, los cambios deben ser iniciados antes de los 20 años.

Estudio realizado por Lippincott et al⁷⁵, analizando trabajadores con funciones sedentarias, observaron que 15 a 20 minutos de ejercicios diarios en el lugar del trabajo, durante tres meses, pueden mejorar la función endotelial. Aun, ocurrió mejora en la presión arterial y en los valores de LDL y colesterol total, lo que contribuyó a la disminución del riesgo de eventos cardiovasculares.

Lo que parece incierto aun son los efectos de diferentes intensidades de ejercicio en la función endotelial²¹. Un estudio conducido por Farsidfar et al⁷⁶ evaluó el umbral anaeróbico y el pico de consumo de oxígeno en la dilatación flujo-mediada por el ejercicio agudo en pacientes con enfermedad arterial coronaria estabilizada. La vasorreactividad se mostró aumentada en niveles elevados de ejercicio; entre tanto, disminuyó significativamente en los umbrales de pico. Otros estudios también concluyen que niveles moderados de ejercicio (próximo al umbral anaeróbico) pueden ser considerados terapéuticos y preventivos para pacientes coronarios^76,77.

El ejercicio físico y el estrés oxidativo han atraído intensas investigaciones interesadas en su asociación y como la causa de una variedad de enfermedades vasculares^{25,26,50,76-78}. La realización del ejercicio vigoroso agudamente constituye un estrés fisiológico para el organismo en función del gran aumento de la demanda energética, provocando liberación de calor y modificaciones del ambiente químico muscular y sistémico intensas, seguidas por concomitante aumento en la producción de radicales libres¹. Al tiempo que la exposición regular al ejercicio - entrenamiento físico - promueve un conjunto de adaptaciones morfológicas y funcionales que confieren mayor capacidad al organismo para responder al estrés del ejercicio¹. Según Goto et al⁶ es fundamental comprender la paradoja bioquímica observada en esa situación, no solamente para relacionar el estrés y el ejercicio, sino también para asociarlos al tratamiento de enfermedades cardiovasculares.

Conclusión y consideraciones futuras

La aterosclerosis dejó de ser estudiada como una enfermedad de lípidos para ser vista como un proceso dinámico y progresivo, resultante de la disfunción endotelial y de la inflamación. Es fundamental el estudio de la patogénesis de ese proceso, entendiendo los mecanismos celulares y moleculares para la elaboración de intervenciones preventivas. Las evidencias científicas sugieren que la alteración en la función endotelial ocurre bastante antes de las manifestaciones clínicas y de las alteraciones vasculares y su evaluación clínica puede servir como predictor de eventos cardiovasculares.

Por mucho tiempo, no estaba claro como podía mejorar el ejercicio físico la perfusión del miocardio en pacientes coronarios. Actualmente, las teorías de regresión de la aterosclerosis y formación de circulación colateral han sido más discutidas. A pesar de creerse en la posibilidad de regresión de las lesiones a causa del ejercicio aeróbico en gran cantidad, es improbable que eso cause una mejora significativa de la perfusión del miocardio, observada mucho antes.

Las nuevas posibilidades de investigación de la función endotelial coronaria in vivo e in vitro han hecho cada vez más evidente el impacto del ejercicio aeróbico sobre la disfunción endotelial y, consecuentemente, la enfermedad coronaria. Según lo descripto, la disfunción endotelial ya está bien documentada como fenómeno inicial de la aterosclerosis^1,14,21,47, pues parece preceder cambios estructurales y manifestaciones clínicas de la enfermedad arterial coronaria. El foco en la detección de la disfunción endotelial en muchos estudios es criticado por investigadores, que creen que los esfuerzos deberían estar volcados a los tratamientos y no a las causas.

Independientemente de eso, nuevos estudios son recomendados para que se pueda tener mayor claridad de todos los mecanismos envueltos en la relación entre ejercicio y endotelio vascular; de cual intensidad de ejercicio aeróbico es ideal para alcanzar alteraciones indicadas, entre otras cuestiones. Creemos que hay urgencia en descartar que la hipótesis de la disfunción endotelial sea un indicador de inestabilidad de la placa o un marcador pronóstico independiente, para que el ejercicio físico pueda definitivamente ser incluido como una estrategia de tratamiento.

Potencial Conflicto de Intereses

Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.

Fuentes de Financiamiento

El presente estudio no tuvo fuentes de financiamiento externas.

Vinculación Académica

No hay vinculación de este estudio a programas de postgrado.

Referencias

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Ejercicio físico y disfunción endotelial

Gabriela Lima de Melo Ghisi^I; Adriana Durieux^I; Ricardo Pinho^II; Magnus Benetti^I

Fechas de Publicación

Publicación en esta colección
13 Abr 2011
Fecha del número
Oct 2010

Histórico

Acepto
03 Mar 2010
Revisado
28 Ene 2010
Recibido
24 Feb 2009

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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