Plasticidad neuromuscular en respuesta a la obesidad: efectos de la sobrecarga mecánica, los trastornos metabólicos y la edad (PLANEUROB)

Los datos limitados disponibles en la literatura sugieren que la resistencia a la insulina, la inflamación de bajo grado y la infiltración de lípidos musculares pueden afectar negativamente la capacidad de producción de torque y promover la fatigabilidad neuromuscular. Por lo tanto, la resistencia a la insulina tiene efectos sobre la perfusión sanguínea de los músculos activos, a través de efectos sobre el sistema nervioso autónomo (Petrofsky y col. 2009). La resistencia a la insulina también se asocia con una interrupción de la actividad de la bomba de Na+/K+, el acoplamiento de excitación-contracción, la concentración de ATP intracelular (Orlando y otros, 2016) y la función mitocondrial (Slattery y otros, 2014). Se espera que todos estos efectos aumenten el desarrollo de fatiga periférica en pacientes obesos con diabetes tipo 2 y se espera que el deterioro de la función mitocondrial resulte en una disminución de la capacidad de recuperación posterior al ejercicio. La inflamación también puede afectar la producción de torque. Algunos estudios han mostrado una correlación negativa entre la producción de torsión muscular y el estado inflamatorio en adolescentes obesos (Ruiz y cols. 2008) y personas mayores (Visser y cols. 2002). La inflamación se asocia con una reducción de la masa muscular, que puede resultar de la inhibición de la síntesis de proteínas (Guillet y col. 2012). La inflamación también podría tener efectos negativos sobre los factores nerviosos de producción de torque, a través de la estimulación de las aferencias III y IV, como se sugiere en el sujeto sano (Dousset y col. 2007). Sin embargo, esto nunca ha sido demostrado. Por último, el edema asociado a la reacción inflamatoria podría modificar la arquitectura y las dimensiones musculares, como se ha demostrado en sujetos sanos (Ishikawa et al. 2006) o que padecen enfermedades inflamatorias (Kaya et al. 2013). Hasta la fecha, las consecuencias de la inflamación de bajo grado, combinada o no con el envejecimiento, sobre los factores musculares y nerviosos de producción de fuerza en adultos obesos aún no se han caracterizado experimentalmente. La infiltración de lípidos musculares también puede tener efectos negativos sobre la síntesis de proteínas musculares (Tardif y al. 2014) y especialmente sobre la fuerza. Esto se ha informado con frecuencia en personas mayores no obesas (Sipilä y Suominen 1994). Curiosamente, otro estudio informó una correlación negativa entre el contenido de lípidos intramusculares y el nivel de activación voluntaria del cuádriceps en personas mayores no obesas (Yoshida y otros, 2012), lo que puede explicar la correlación discutida anteriormente. Hasta donde sabemos, no hay datos disponibles para pacientes obesos adultos. Sin embargo, se puede suponer que la infiltración de lípidos tendría efectos inhibitorios sobre el nivel de activación de las unidades motoras y, por lo tanto, sobre la producción de fuerza. También es probable que la infiltración de lípidos limite las adaptaciones de la arquitectura muscular al sobrepeso (tejidos contráctiles y adiposos que compiten para desarrollarse en un volumen muscular restringido). El modelado matemático de los efectos de la infiltración de lípidos en la mecánica muscular (Rahemi y otros, 2015) sugiere que los lípidos intramusculares podrían interrumpir la actividad contráctil al limitar el acortamiento de los fascículos musculares y la deformación del músculo transversal durante la contracción muscular. Sin embargo, estas predicciones teóricas aún no han sido confirmadas por datos experimentales.

El proyecto de investigación PLANEUROB es un estudio observacional fisiológico que compara los efectos respectivos de la sobrecarga mecánica, los trastornos metabólicos y la edad sobre la producción de par, la fatigabilidad y la capacidad funcional en personas obesas. Los sujetos deberán realizar un protocolo de fatiga, una prueba de Margaria adaptada y una prueba de caminata de 6 minutos en una sesión. También se obtendrán muestras de sangre, ecografía muscular y evaluación de la actividad física.

Los datos se analizarán utilizando el software LabChart 7.3 Pro (ADInstrument, New South Wales, Australia), ImageJ (NIH Image, Bethesda, Maryland, EE. nivel alfa de p<.05. Se comprobará la normalidad y homogeneidad de las variables a partir de un test de Shapiro-Wilk y un test de Barlett respectivamente. Si se verifica la normalidad y homogeneidad de las variables, se compararán los valores absolutos de las variables (Torque, EMG, gray medio, etc.) mediante análisis de varianza (ANOVA) de dos factores (edad x trastornos metabólicos) con medidas repetidas. Si los análisis revelan un efecto significativo de cualquier factor o interacción de factores, se realizarán pruebas post-hoc de Newman-Keuls para determinar las diferencias entre las diferentes condiciones.