Prevención de la pérdida muscular inducida por el reposo en cama en los ancianos

Los participantes serán asignados a un solo turno (ÚNICO; n=10) o múltiples turnos (MÚLTIPLES; n=10) de prehabilitación de ejercicios de fuerza antes de 5 días consecutivos de reposo en cama. Los grupos serán emparejados por edad, características antropométricas y niveles de actividad. Solo se estudiarán los machos debido a posibles diferencias de género en el recambio de proteínas musculares. Un modelo de prehabilitación de ejercicios de fuerza de una sola pierna permitirá una comparación directa dentro del sujeto con la pierna de control no ejercitada.

Evaluaciones Preliminares

Después de una reunión de inducción y la obtención del consentimiento informado, los participantes se presentarán en el Centro de Investigación Clínica (CRF) del Instituto Nacional de Salud/Wellcome Trust en el Hospital Universitario de Birmingham (UHB) a las 08:00 horas después de haber ayunado desde las 21:00 horas de la noche anterior. Después de medir la altura y el peso, se determinarán los siguientes parámetros en el orden indicado:

1. Biopsia muscular, muestreo de sangre y saliva: se obtendrá una muestra de biopsia muscular de un músculo específico del muslo bajo anestesia local. Luego se obtendrá una muestra de sangre de una vena del antebrazo. Los participantes también proporcionarán una muestra de saliva. Esto se obtendrá antes de las siguientes mediciones.
2. Función de las extremidades inferiores: se utilizará la prueba de batería de rendimiento físico breve (SPPB).
3. Composición corporal: se utilizará el análisis de impedancia bioeléctrica para determinar la masa grasa/sin grasa en todo el cuerpo y en una base anatómica regional (enfermera CRF).
4. Tamaño/arquitectura muscular: el grosor de los músculos del muslo se determinará mediante imágenes de ultrasonido no invasivas.
5. Fuerza de las piernas y activación muscular: la fuerza máxima estimada de las piernas se medirá en primer lugar en una máquina de ejercicios de extensión de rodilla estándar.
6. Procedimiento de isótopos estables: Inmediatamente después de la biopsia muscular, el muestreo de sangre y saliva, los participantes consumirán por vía oral un pequeño bolo de marcador de "agua pesada" para etiquetar la reserva de agua corporal con una pequeña cantidad de este isótopo. Los participantes proporcionarán una muestra de saliva diaria para monitorear el enriquecimiento del marcador de agua corporal. Esta técnica nos permitirá cuantificar la síntesis de proteínas musculares a lo largo de la prehabilitación y el reposo en cama.
7. Los participantes estarán equipados con un acelerómetro y un podómetro para evaluar los niveles de actividad diaria.
8. Los participantes reciben un diario de alimentos para registrar la ingesta nutricional diaria durante un período de 3 días.

Prehabilitación del ejercicio (días 0 a 7) Los participantes serán asignados al azar para realizar 4 series de ejercicios de resistencia la semana anterior (días 1, 2, 5 y 7), o 1 serie de ejercicios de resistencia la noche anterior al reposo en cama (es decir, Día 7). Las series de ejercicios consistirán en 8 series de ejercicios de extensión de rodilla con una sola pierna y 8 series de flexiones de piernas con una sola pierna. La pierna de control no ejercitada permanecerá pasiva durante todo el entrenamiento. El ejercicio de resistencia se realizará al 70% de la fuerza máxima previamente determinada (10-15 repeticiones).

Intervención: 5 días de reposo en cama (días 8 a 13) Los participantes se presentarán en el CRF a las 07:00 h de la mañana inmediatamente después de la fase de prehabilitación del ejercicio. A las 0800h, se obtendrán biopsias musculares de ambas piernas para evaluar los cambios en el metabolismo muscular durante los 7 días de prehabilitación. Luego, los participantes serán transportados para una absorciometría de rayos X de energía dual (DXA), imágenes por resonancia magnética (IRM) y una evaluación por ultrasonido de la composición corporal/muscular, después de lo cual comenzarán los 5 días consecutivos de estricto reposo en cama. El modelo de reposo en cama imitará una estadía hospitalaria tradicional y reflejará el nivel de descarga muscular que ocurre en las personas mayores después de una enfermedad aguda. Los participantes pasarán la mayor parte del tiempo en la cama y se les permitirá ajustar la altura de la cabecera de la cama del hospital para leer, comer y mirar televisión, pero de lo contrario se les indicará que se acuesten en la cama. El baño/higiene se realizará en silla de ruedas en un lavabo. Al baño se accede mediante silla de ruedas. La adherencia al reposo en cama será monitoreada por el personal de enfermería y mediante el análisis diario de los datos de acelerometría.

Evaluaciones posteriores a la intervención (día 13) En la mañana después de completar la fase de reposo en cama de 5 días (es decir, Día 13) los participantes se despertarán a las 07:00 h en el CRF y permanecerán en la cama para evaluar la síntesis de proteínas musculares en las piernas de control entrenadas y no entrenadas. Se insertará una cánula en una vena de ambos antebrazos para muestras de sangre frecuentes y una infusión de trazador de isótopos estables. Durante la infusión del trazador, se obtendrán biopsias musculares de piernas entrenadas y no entrenadas antes y después del consumo de una bebida de proteína láctea, para evaluar el metabolismo muscular. Luego, los participantes serán transportados en silla de ruedas para repetir el análisis de impedancia bioeléctrica, la resonancia magnética y las ecografías para evaluar la composición corporal/muscular. La fuerza de las piernas se reevaluará en piernas entrenadas y no entrenadas. Un fisioterapeuta realizará una evaluación funcional de los participantes antes de que sean dados de alta.

Entrenamiento de rehabilitación Los participantes tendrán la oportunidad de completar un programa de rehabilitación de 6 semanas, que consiste en un entrenamiento de resistencia de piernas progresivo 3 veces por semana con suplementos de proteínas, diseñado para restaurar completamente cualquier pérdida de masa muscular y fuerza debido al reposo en cama a corto plazo. La rehabilitación con entrenamiento de resistencia no formará un objetivo de estudio específico, pero se evaluará el tamaño y la fuerza muscular para garantizar la restauración de cualquier declive muscular debido al reposo en cama.