Resumen
La aparición de creatina quinasa (CK) en la sangre se ha considerado generalmente como un marcador indirecto de daño muscular, particularmente para el diagnóstico de afecciones médicas como infarto de miocardio, distrofia muscular y enfermedades cerebrales. Sin embargo, existe controversia en la literatura acerca de su validez para reflejar el daño muscular como consecuencia del nivel y la intensidad del ejercicio físico. Los factores no modificables, por ejemplo, el origen étnico, la edad y el género, también pueden afectar la actividad del tejido de la enzima y los niveles séricos de CK subsiguientes. El alcance del efecto sugiere que los límites superiores aceptables de los niveles normales de CK pueden necesitar restablecerse para reconocer el impacto de estos factores. Existe la necesidad de una estandarización de protocolos y directrices más estrictas que faciliten una mayor integridad científica.
1. Introducción
CK es una enzima compacta de alrededor de 82 kDa que se encuentra tanto en el citosol como en las mitocondrias de los tejidos donde la demanda de energía es alta. En el citosol, la CK está compuesta por dos subunidades polipeptídicas de alrededor de 42 kDa, y se encuentran dos tipos de subunidades: M (tipo muscular) y B (tipo cerebral). Estas subunidades permiten la formación de tres isoenzimas específicas de tejido: CK-MB (músculo cardíaco), CK-MM (músculo esquelético) y CK-BB (cerebro). Típicamente, la proporción de subunidades varía con el tipo de músculo: músculo esquelético: 98% MM y 2% MB y músculo cardíaco: 70–80% MM y 20–30% MB, mientras que el cerebro tiene predominantemente BB. En la mitocondria hay dos formas específicas de CK mitocondrial (Mt-CK): un tipo no sarcomérico llamado Mt-CK ubicuo expresado en diversos tejidos como el cerebro, el músculo liso y el esperma, y un Mt-CK sarcomérico expresado en el músculo cardíaco y esquelético El1].
CK también se produce como macroenzimas. La macro-CK tipo 1 es un complejo de CK (con mayor frecuencia, CK-BB) e inmunoglobulina (con mayor frecuencia, IgG) y suele tener un tamaño superior a 200 kDa. Macro-CK tipo 2 es un polímero de Mt-CK con una masa molecular superior a 300 kDa [ 2 ]. Estas formas de CK se expresan durante la enfermedad y / o la disfunción, por ejemplo, la macro-CK 1 se asocia con enfermedades cardiovasculares y autoinmunes y la macro-CK 2 con cáncer. CK cataliza la fosforilación reversible de creatina a fosfocreatina y de ADP a ATP [ 3 , 4 ], y como tal es importante en la regeneración de ATP celular: CK forma el núcleo de una red de energía conocida como el circuito de fosfocreatina (PCr) (ver Figura 1). En este circuito, las isoenzimas del citosol están estrechamente relacionadas con la glucólisis y producen ATP para la actividad muscular. La versión MtCK está estrechamente unida a la cadena de transporte de electrones y puede usar ATP mitocondrial para regenerar la PCr, que regresa fácilmente al citosol para reabastecer la PCr citosólica. Este sistema de transporte es crítico para la producción y el mantenimiento del suministro de energía y está involucrado en la regulación de la respiración metabólica de la respiración [ 5 ]. No es sorprendente, por lo tanto, que el músculo esquelético tenga altos niveles de CK que puedan representar hasta el 20% de la proteína sarcoplásmica soluble en músculos específicos.
Figura 1: Circuito de fosfocreatina (PCr) que muestra la refosforilación de creatina (Cr) en las mitocondrias usando ATP derivado de la fosforilación oxidativa (phos de oxidación) y el uso subsiguiente de PCr mitocondrial por la creatina quinasa citosólica (CK) para reabastecer el ATP para la actividad muscular, adaptado de Saks [ 5 ].
Hasta mediados de la década de 1990, la determinación de los niveles séricos de CK fue una herramienta clave en el diagnóstico de infarto de miocardio (IM) en pacientes que presentaban dolor torácico en los servicios de urgencias. Posteriormente, la función diagnóstica ha sido reemplazada, en cierta medida, por la proteína muscular troponina. Sin embargo, los niveles elevados de CK sérica todavía están estrechamente relacionados con el daño celular, la alteración de las células musculares o la enfermedad. Estas alteraciones celulares pueden hacer que la CK se escape de las células al suero sanguíneo [ 6 ]. La medición de la actividad de la CK en suero y la determinación de los perfiles de isoenzimas siguen siendo un indicador importante de la aparición de necrosis de las células musculares y daño tisular debido a una enfermedad o trauma [ 3 ] .
Ha habido una extensa discusión en la literatura con respecto a la importancia de los niveles elevados de CK en suero después del ejercicio físico en relación con los grados de daño o alteración de las células musculares. Si bien el motivo de la liberación de CK en la circulación es claro en casos como el IM, no está tan claro por qué el ejercicio físico de intensidad baja a moderada también debe provocar la liberación de CK en el suero sanguíneo. Es ciertamente confuso que el entrenamiento de resistencia provoca la mayor liberación de CK y al mismo tiempo proporciona la mejor ruta para la hipertrofia muscular. La miofibrilla CK-MM está unida a la línea M del retículo sarcoplásmico de las miofibrillas y también se encuentra en el espacio de los sarcómeros de la banda I que brindan apoyo para los requisitos de energía muscular [ 7]. Por lo tanto, la enzima normalmente se limita a la célula muscular, por lo que surge la pregunta: ¿los niveles elevados de CK después de un período de ejercicio representan un grado de daño muscular real y pérdida de la integridad de la célula muscular, o existe alguna otra explicación molecular que no sea? ¿Daño celular permanente, pero una alteración temporal o alteración de los procesos musculares? Una mayor comprensión de este problema podría tener implicaciones significativas para la estrategia de ejercicio y el diseño del programa de capacitación (rendimiento y recuperación). Esto es cierto, no solo para las poblaciones atléticas, sino también para las personas que participan en ejercicios vigorosos como parte de su estilo de vida. En este artículo, examinamos la evidencia actual y la opinión relacionada con la liberación de CK del tejido muscular esquelético al suero sanguíneo en respuesta al ejercicio muscular.
2. Respuesta muscular al ejercicio
Cada fibra muscular esquelética madura es una célula única fusionada con alrededor de 100 mioblastos; Después de la fusión, los mioblastos pierden capacidad de división celular. Los números de células esqueléticas se establecen antes del nacimiento. Estas celdas están diseñadas para durar toda la vida y no están sujetas a los procesos de rotación y reciclaje que ocurren en muchos otros tipos de celdas. El crecimiento en la masa muscular ocurre solo en magnitud (hipertrofia a través de la hormona del crecimiento y testosterona). Si bien la hipertrofia es fácilmente reversible (atrofia), la pérdida de números de células musculares como resultado del daño sería progresivamente más grave. Los músculos están dispuestos en paquetes de diversos grados y fuerzas que permiten una fuerza muscular variable que se adapta a cada necesidad relacionada con las contracciones máximas o mínimas. Las unidades motoras que consisten en fibra nerviosa y grupos asociados de fibras musculares se reclutan según lo requiera la estimulación nerviosa.
La fatiga de los músculos periféricos generalmente se considera, como resultado de una energía insuficiente y la disponibilidad de metabolitos clave que permiten que los músculos en contracción satisfagan una mayor demanda de energía. La falta de energía y metabolitos resultará en grupos motores que no pueden cumplir con la carga de trabajo requerida. Por lo tanto, el control de los sistemas periféricos depende del metabolismo local prevaleciente en una unidad motora, mientras que, en el modelo central de la fatiga muscular, los mecanismos neuromusculares apuntan a preservar la integridad general del sistema mediante mecanismos como el abandono de la unidad motora. Los órganos tendinosos de Golgi (GTO) controlan la tensión producida por la contracción para evitar el exceso de fuerzas mediante la retroalimentación continua al sistema nervioso central (SNC). Por lo tanto, el CNS está informado por mecanismos de retroalimentación colectiva que incluyen señales químicas, mecánicas y cognitivas. La importancia de cada una de estas señales dependerá de la duración y los requisitos de potencia de la actividad muscular. Si bien la retroalimentación GTO puede ser anulada por procesos cognitivos en el SNC, para permitir que un atleta aumente el rendimiento, es probable que los sistemas periféricos locales puedan prevenir el nivel de exceso de contracción muscular que podría resultar en una falla o daño.
El ejercicio no acostumbrado, especialmente las contracciones musculares excéntricas, inicia el daño muscular mecánico en diversos grados [ 8 ]. Se cree que la perturbación muscular metabólica provoca la liberación de componentes celulares a través de una cascada de eventos, que comienzan con el agotamiento de la ATP y dan lugar a la fuga de iones de calcio extracelulares en el espacio intracelular, debido a la Na-K-ATPasa y al Ca 2+ . Disfunción de la bomba ATPasa. La actividad enzimática proteolítica intracelular puede aumentar y promover la degradación de las proteínas musculares y la permeabilidad celular aumentada, lo que permite que algunos contenidos celulares se filtren en la circulación [ 9 , 10]. El proceso de la alteración muscular iniciada de forma mecánica y metabólica no se comprende completamente; se cree que consiste en un complejo rango de eventos que involucran un aumento del estrés oxidativo, respuestas inflamatorias e inmunes. La pérdida de proteínas celulares de miofibra en la sangre puede ocurrir en varias etapas a lo largo de este continuo (ver Figura 2 ). En la mayoría de los casos, el daño aislado leve a moderado en individuos por lo demás sanos no parece causar problemas adicionales, y muchos estudios han demostrado que el cuerpo es capaz de eliminar los componentes musculares liberados de nuevo a los niveles de referencia dentro de los 7 a 9 días [ 4 , 6 ] (Ver Figuras 3 (a) - 3 (c) ).
Figura 2: Modelo teórico de daño muscular y ciclo de reparación reproducido de Kendall y Eston [ 11 ].
Figura 3: (a) Cambios en la actividad de la creatina quinasa (CK) en suero durante un ejercicio de ciclismo de 90 minutos en tres días consecutivos (Ex1, Ex2 y Ex3), reimpresos de Totsuka et al. con permiso de la Sociedad Americana de Fisiología [ 6 ]. (b) Respuesta de la creatina quinasa (CK) al ejercicio excéntrico entre el grupo de inmovilización y control. PRE se refiere al período de referencia antes del ejercicio. Los días 1 a 4 representan la inmovilización de 4 días y los días 5 a 9 son el período de recuperación. Reimpreso de Sayers y Clarkson [ 4 ]. (c) Actividad de creatina quinasa (CK) en mujeres y en hombres antes (pre), inmediatamente después (post) y 15 días después del ejercicio por pasos. +++ Diferencia significativa desde el nivel pre-ejercicio ( ). $$$ Diferencia significativa entre hombres y mujeres (), reimpreso de Fredsted et al. [ 12 ].
Factores como la temperatura extrema, el abuso del alcohol o el ejercicio extenuante esporádico, por ejemplo, los ultra maratones, pueden provocar trastornos más graves y pueden requerir una intervención médica para prevenir el daño renal permanente, principalmente debido a los efectos nefrotóxicos de la mioglobina [ 9 ]. Se encuentra que algunos individuos tienen niveles altos de CK en suero en comparación con otros individuos similares cuando se exponen al mismo protocolo de ejercicio (incluido el ejercicio moderado) incluso cuando los factores de comparabilidad principales como el sexo, la edad y el estado de entrenamiento se tienen en cuenta en el análisis de datos. En algunos casos, esta variabilidad puede indicar una miosis subyacente, pero en muchos otros casos se desconoce la causa [ 7]]. Parece que no existe una relación establecida entre el ejercicio habitual o el ejercicio excéntrico agudo de alta intensidad y el aumento de la incidencia de disfunción renal o trastorno muscular en individuos sanos normales, incluso en presencia de niveles de CK> 20.000 U / L -1 . La contribución de factores adicionales, como la disposición genética, las condiciones ambientales o la enfermedad puede aumentar el riesgo de rabdomiólisis por esfuerzo que produce insuficiencia renal aguda [ 13 ] (consulte la Tabla 1 ).
Tabla 1: Algunas afecciones que causan o contribuyen a la rabdomiolisis adaptada de Huerta-Alardín et al. con permiso de BioMed [ 10 ].
Las personas que participan regularmente en ejercicios intensos de gran volumen, tienden a tener niveles base de CK significativamente elevados en comparación con las personas sedentarias y de ejercicio moderado [ 14 ]. También se encontraron niveles elevados de CK en el suero en mujeres pre-menopáusicas con ejercicio regular en comparación con individuos sedentarios similares [ 15 ]; esto sugiere que el flujo de CK en el suero es una reacción natural y normal al ejercicio regular.
3. Significado clínico de la CK sérica elevada
Los niveles de base de CK en suero en las poblaciones generales son variables de 35 a 175 U / L [ 16 ] con rangos de 20 a 16,000 U / L, y este amplio rango refleja la aparición inconsistente de trastornos subclínicos y lesiones menores, factores genéticos, estado de actividad física , y medicación [ 17 ].
En ejemplos de rabdomiolisis (daño muscular clínicamente diagnosticado), se han encontrado niveles de CK a 10.000–200.000 U / L y tan altos como 0 6 U / L [ 18 ]. Tales niveles indican claramente una perturbación fuerte o desintegración del tejido muscular estriado con la fuga concomitante de los constituyentes musculares intracelulares en la circulación. En ausencia de infarto de miocardio o cerebro específico, trauma físico o enfermedad, generalmente se considera que los niveles séricos de CK superiores a 5,000 U / L indican una alteración grave del músculo [ 10]]. Se ha recomendado que los límites superiores aceptables de los niveles normales de CK se incrementen en 1.5 veces los límites actuales y que las investigaciones de biopsias musculares solo son necesarias cuando los niveles son ≥3 veces mayores que los límites superiores y en ausencia de explicaciones inducidas por el ejercicio [ 19 ]. Sin embargo, no existe un estándar universalmente aceptado o aceptado. Hay muchas razones posibles para un diagnóstico de rabdomiolisis y niveles elevados de CK acompañantes (ver Tabla 1 ). La mayoría de las condiciones en la Tabla 1 pueden atribuirse a la interrupción de las células / membranas celulares, a la hipoxia localizada, al agotamiento de la energía y la interrupción del equilibrio de electrolitos. Los niveles elevados de macro-CK tienden a estar asociados con la enfermedad, aunque también pueden estar presentes en individuos aparentemente sanos [20].
4. Marcador CK para daño muscular o capacidad de rendimiento
Existe un extenso debate en la literatura sobre la fiabilidad del nivel de CK en suero como marcador de daño muscular. Las determinaciones de CK en suero son normalmente medidas iniciales de la actividad de la enzima en la sangre en el momento del muestreo, y los perfiles de la línea de tiempo están principalmente establecidos e influenciados por los requisitos de diagnóstico de IM y accidente cerebrovascular en lugar de cualquier influencia del ejercicio. El (los) mecanismo (s) por los cuales se elimina la CK de la sangre no se ha dilucidado por completo, y es probable que los niveles de CK en suero observados reflejen interacciones complejas asociadas con el estado energético y la escala de la perturbación muscular. Por lo tanto, la CK sérica medida reflejará las cantidades relativas de CK liberadas, el grado de actividad enzimática de CK liberada y la velocidad de eliminación de CK del suero [ 15 ].
En términos generales, la CK sérica alta en algunos grupos étnicos puede reflejar una condición genética de niveles naturalmente elevados de actividad del tejido muscular CK, que no está relacionada con la frecuencia de ejercicio o la alteración muscular [ 21 ]. Se ha propuesto que niveles más altos de lo normal de la actividad de la CK en los tejidos pueden aumentar la disponibilidad de energía celular y mejorar las respuestas de contracción de las miofibrillas [ 21 ]. Por lo tanto, los altos niveles de CK en suero, en ausencia de daño muscular u otras condiciones patológicas, pueden reflejar el nivel de actividad enzimática tisular del individuo.
Los niveles de CK en suero por sí solos pueden no proporcionar un reflejo totalmente preciso del daño estructural a las células musculares [ 22 , 23 ]. Algunos estudios han informado que los niveles séricos de CK se vieron afectados por el estado de hidratación antes del ejercicio excéntrico y variaron dentro de los grupos de sujetos de voluntarios varones comparables, mientras que las biopsias musculares revelaron un daño similar a la ultraestructura de las fibras musculares de la banda Z. El dolor muscular no difirió entre los grupos [ 24]. Las biopsias son específicas solo para un área pequeña de investigación y, por lo tanto, pueden no representar la extensión universal del daño a los grupos musculares ejercitados. De hecho, el procedimiento de biopsia puede causar daño a las fibras musculares. Se han utilizado otros índices indirectos adicionales de daño muscular, como los estudios de resonancia magnética y la evaluación del dolor muscular de aparición tardía (DOMS) (que incluye la fuerza muscular posterior al ejercicio, la hinchazón, la percepción del dolor y la amplitud de movimiento (ROM)). muchos estudios [ 25 , 26 ] tienen otros marcadores sanguíneos de inflamación y estrés [ 27 , 28 ]. Estas medidas adicionales pueden ayudar a cuantificar y verificar los parámetros de alteración muscular.
5. Tipo de ejercicio y alteración muscular
El ejercicio de baja intensidad (LI) (50% de la fuerza isométrica máxima) indujo menos magnitud del daño muscular y la disminución del rendimiento muscular que el ejercicio excéntrico máximo cuando se realizaron la misma cantidad de series y repeticiones ( repeticiones) [ 29 ]. Aunque las series y las repeticiones se combinaron en este estudio, el volumen de trabajo no fue estandarizado.
21 hombres y mujeres no entrenados [ 30 ] realizaron extensiones de piernas concéntricas y excéntricas dinámicas [ 30]. El ejercicio de mayor intensidad (70% 10 RM y 90% 10 RM), mientras se mantuvo constante a 150 repeticiones, provocó una mayor CK sérica, transaminasa glutámica oxaloacética y niveles de lactato deshidrogenasa sérica que el ejercicio de menor intensidad (35% 10 RM). De manera similar, cuando la duración del trabajo se incrementó al realizar un mayor número de repeticiones, mientras se mantenía la intensidad en 70% a 10 RM, los índices séricos de daño muscular eran más altos. Por lo tanto, a medida que el volumen de ejercicio realizaba un aumento de las demandas metabólicas, como podría anticiparse, se aumentaron los índices de daño muscular. Sin embargo, de manera interesante, cuando el trabajo total realizado se igualó con una intensidad y duración que variaban de manera inversa, el mayor aumento en los niveles de enzimas séricas ocurrió en el ejercicio de mayor intensidad con la duración más corta (80% 10 RM, 170 repeticiones) que después de la sesión con ejercicios de mayor duración y menor intensidad (30% 10 RM, 545 repeticiones). Estos resultados sugieren que la magnitud de la intensidad del ejercicio tiene una mayor influencia en la respuesta celular al daño muscular inducido por el ejercicio que la duración. Otra investigación [31 ] comparó volúmenes iguales de extensiones de piernas excéntricas de alta y baja intensidad en sujetos no entrenados. En este estudio, el volumen de trabajo se igualó utilizando un dinamómetro isocinético. Los autores concluyeron que no había diferencias significativas en los indicadores de alteración muscular (excepto a las 24 h). Sin embargo, el ejercicio de alta intensidad (HI) provocó mayores disminuciones en el rendimiento muscular y una recuperación más lenta. Esto puede deberse a un mayor reclutamiento de las fibras musculares tipo II en el ejercicio excéntrico de alta intensidad, que se ha encontrado que son más susceptibles a la ruptura en comparación con el tipo I [ 23 , 32].]. Los niveles séricos de CK fueron más altos con alta intensidad, pero no significativamente. La medición subjetiva del dolor y las mediciones de la ROM no mostraron diferencias significativas entre los grupos. En este estudio, volúmenes iguales de trabajo dan como resultado índices similares de alteración muscular, pero con menos disminución en el rendimiento muscular y mayor recuperación con baja intensidad en comparación con la alta intensidad. El uso de extensiones de pierna en el último estudio comparado con la flexión del codo en el estudio de Nosaka y Newton [ 29 ] puede haber contribuido a las variaciones en los índices de alteración muscular entre los dos estudios. Existe evidencia que sugiere que el grado de daño muscular es mayor en la flexión del codo en comparación con la extensión de la rodilla [ 26]. Sin embargo, ambos estudios coincidieron en sus hallazgos con respecto a mayores disminuciones en el rendimiento muscular después de la IH en comparación con la LI.
Soldados entrenados ( años) fueron asignados aleatoriamente a uno de cuatro grupos experimentales utilizando un protocolo de press de banca ( 50% 1 RM , 75% 1 RM , 90% 1 RM , 110% 1 RM y un grupo de control ) . No hubo diferencia significativa en el volumen total de ejercicio entre los grupos. Todos los sujetos mostraron un aumento significativo ( , ) en la actividad CK posterior al ejercicio. Los valores más altos ocurrieron a las 24, 48 o 72 h; sin embargo, no se encontraron diferencias significativas entre los grupos, aunque hubo una gran variabilidad entre los sujetos. No hubo diferencia significativa en el dolor muscular entre los grupos ( ). El 110% de 1 RM tuvo una prostaglandina E 2 significativamente más alta (PGE 2) que los otros grupos a las 24 y 48 h después del ejercicio [ 33 ].
Este estudio también concluye que el volumen de ejercicio en lugar de la intensidad determina el nivel de daño muscular; sin embargo, los sujetos en los grupos del 50, 75 y 90% ejecutaron acciones excéntricas y concéntricas, mientras que el grupo del 110% solo realizó contracciones excéntricas. Esto puede haber influido en la magnitud del daño muscular en el grupo del 110%. El volumen total de ejercicio se determinó a partir de un cálculo (total (kg)); por lo tanto, el volumen calculado puede no haberse determinado con la misma precisión que el protocolo del dinamómetro isocinético.
Los niveles más altos de PGE 2 en el grupo 110% 1 RM sugieren una mayor magnitud de inflamación a las 24 y 48 h en comparación con los otros grupos. La medición de la fuerza muscular puede haber evidenciado cualquier variación en los déficits de fuerza causados por una variación de 1 RM%.
Las variaciones observadas en los estudios [ 29 - 31 , 33 ] pueden deberse a disparidades en los métodos de estudio, y la gran variación en la respuesta de CK dentro y entre los estudios hace que una conclusión definitiva sobre la contribución de la intensidad y el volumen de ejercicio sobre los cambios celulares sea difícil. Teniendo en cuenta el aumento significativo en los niveles de CK que se ha encontrado como resultado del ejercicio de alta intensidad en comparación con la intensidad más baja [ 29 , 30 ], la disminución en el rendimiento experimentado [ 29 , 31 ] y los niveles más altos de PGE 2 informados [ 33].] incluso cuando el volumen de ejercicio está estandarizado, sugiere que el ejercicio de mayor intensidad causará la mayor interrupción de las membranas celulares; sin embargo, con una recuperación adecuada, también puede provocar las mayores adaptaciones para hacer ejercicio en el menor tiempo.
Siete días continuos del mismo protocolo isocinético de flexión máxima del codo (ECC2 a ECC7) no aumentaron los índices de alteración muscular en comparación con un grupo de control que realizó solo una sesión del protocolo de ejercicio (ECC1) [ 27 ]. Los niveles de CK en plasma aumentaron significativamente ( ) en ambos grupos, alcanzando un máximo de 4 días después de la serie inicial de ejercicio. Hubo una disminución en los niveles en el transcurso de los próximos 6 días, y ambos grupos tenían niveles de CK en plasma insignificantes en el día 7; No hubo diferencia significativa entre los grupos en ningún momento. Esto se atribuyó al aumento de la resistencia al estrés muscular o al hecho de que no se produjeron más trastornos musculares [ 27]. El trabajo total se redujo en el grupo de ECC2 a ECC7 en cada una de las seis sesiones de ejercicio adicionales en comparación con el primer día de ejercicio; sin embargo, se consideró que tenían la máxima intensidad posible, incluso si se encontraban en una magnitud absoluta más baja.
A pesar de las teorías sobre la protección muscular y la reducción de la interrupción de una interrupción excéntrica consecutiva adicional proporcionada por el ejercicio inicial en este estudio, la pérdida de fuerza muscular que resultó en una carga de trabajo reducida probablemente habría influido en los resultados. Es interesante considerar si la pérdida inicial de CK contribuyó a la pérdida de resistencia durante el período de 6 días o si la pérdida se asoció con la interrupción de las fibras de tipo II.
Varios estudios han usado muy alta intensidad o volumen de ejercicio, o ambos, para asegurar que se produzca una ruptura muscular [ 34 , 35 ]. Se ha demostrado que las contracciones voluntarias del músculo submáximo de menor intensidad (60% MVC) están relacionadas linealmente con los niveles de CK, el edema muscular y la percepción del dolor en comparación con una mayor intensidad (80% MVC) [ 36 ]. Evans et al. [ 36 ] sugieren que una mayor magnitud de la alteración muscular puede alterar el curso del tiempo y la correlación entre el daño de las fibras musculares, el dolor y la liberación de CK y puede explicar en parte los informes de algunos estudios de que la CK no es un marcador confiable de alteración muscular. Se ha propuesto que, de hecho, niveles moderados de fuerza pueden producir parámetros de medición superiores [ 35 ].
6. Influencias de género en el daño muscular
La diferencia de género en la alteración muscular y en los procesos de reparación se ha informado con frecuencia en la literatura. Los estudios en animales hembras han demostrado niveles iniciales más bajos de CK y una respuesta CK atenuada al ejercicio [ 37 , 38 ]. Sin embargo, las mujeres presentaron un mayor pico de CK y un mayor aumento relativo en los niveles séricos de CK después de 50 contracciones excéntricas máximas de los músculos flexores del brazo, a pesar de los niveles iniciales significativamente más bajos en comparación con los hombres [ 39 ]. Treinta minutos de ejercicio paso a paso resultó en un aumento de CK en suero en 15 mujeres desde una línea de base de U / L hasta U / L en el día 3. No hubo un aumento significativo en los niveles de CK en suero en los 18 hombres que realizaron el mismo protocolo (ver Figura 3 (c)), sin embargo, los autores sugieren que esto puede deberse en parte a una mayor adaptación a este tipo de ejercicio en los machos [ 12 ].
Rinard et al. (2000) sugieren que muchos de los hallazgos que indican que las mujeres tienen una respuesta atenuada al ejercicio dañino para los músculos se deben a un diseño de estudio deficiente y pueden aplicarse más específicamente al ejercicio aeróbico y que hay poca o ninguna diferencia entre hombres y mujeres en su respuesta a Daños inducidos por el ejercicio excéntrico [ 40 ]. Esta opinión se apoya en una revisión de Clarkson y Hubal (2002) que concluyen que las diferencias entre los géneros son pequeñas e indican que las mujeres pueden estar más inclinadas a la ruptura muscular que los hombres [ 41 ].
En mujeres posmenopáusicas que no tomaron tratamiento de reemplazo hormonal (TRH) [ 42 ] y amenorreicas [ 15 ], se encontraron niveles elevados de CK en respuesta a la interrupción muscular inducida por el ejercicio, en comparación con las mujeres que recibieron TRH y mujeres premenopáusicas. Este efecto fue atribuido a niveles más bajos de estrógeno. El estrógeno puede ser importante para proteger las membranas celulares del daño [ 11 ] y la reducción de la infiltración por los leucocitos puede disminuir su función que causa el daño en el proceso de reparación. Por el contrario, esto también puede retrasar el proceso de curación [ 43 ]. Los leucocitos pueden tener un papel en la activación de células satélite [ 11 ] que proliferan y se diferencian formando nuevas fibras musculares [ 44]]. No está claro si el estrógeno puede promover un flujo de salida de CK reducido a través de una permeabilidad reducida de la membrana o si se reduce el daño muscular real [ 43 ]. Se ha sugerido que la progesterona interactúa con el estrógeno y puede antagonizar las propiedades limitantes de la interrupción del estrógeno [ 44 ].
Un estudio realizado por Arnett et al. (2000) examinaron la respuesta de CK al ejercicio excéntrico no acostumbrado en mujeres premeneales (P) y menárquicas (M) y posmenopáusicas (PM). Los niveles de CK antes del ejercicio fueron significativamente mayores en PM que en mujeres P o M, y CK-MB fue mayor en M que en P chicas y PM mujeres. Sin embargo, después del ejercicio, las mujeres M tuvieron niveles significativamente más altos de CK y CK-MB que las mujeres P y las mujeres PM a las 24, 48, 72 y 96 horas después del ejercicio. Este estudio concluyó que los niveles de estrógeno no tenían un efecto significativo en los niveles de CK después de un ejercicio excéntrico extenuante [ 45 ]. Sin embargo, la rodilla ROM en sujetos no fue evaluada. Se ha sugerido que las variaciones en la ROM afectan la tensión mecánica en el músculo durante el esfuerzo excéntrico [ 25]. Esta actividad altera la fuerza aplicada a los sarcómeros y modifica la magnitud de la perturbación [ 46 ]. El volumen de trabajo en cada grupo no fue medido; por lo tanto, pueden haber ocurrido variaciones entre los grupos, afectando la interrupción muscular asociada, y los altos niveles de CK en la línea de base en la PM pueden estar relacionados con las variaciones de la edad en la energía.
7. Alteración muscular relacionada con la edad
Los estudios de la respuesta de CK en suero al ejercicio en el envejecimiento del músculo esquelético humano han producido resultados variables. Una revisión de Fell y Williams (2008) sobre el efecto del envejecimiento en el músculo esquelético en atletas sugiere que el envejecimiento puede provocar un mayor daño inducido por el ejercicio y una respuesta de reparación y adaptación más lenta [ 47 ]. La masa muscular y la función disminuyen gradualmente con la edad, y la apoptosis celular puede tener un papel en la sarcopenia relacionada con la edad [ 48 ]. Los niveles más bajos de CK en plasma en mujeres de edad avanzada se han atribuido a una disminución de los neutrófilos circulantes con la edad, lo que puede deberse, en parte, a la reducción de los niveles de estradiol y al estado antioxidante endógeno [ 45]]. Los neutrófilos circulantes producen oxidantes, como los radicales libres superóxido, que aumentan el daño celular y las fugas. Por lo tanto, un aumento de la CK sérica podría estar relacionado con el funcionamiento óptimo de la célula, que puede disminuir con la edad, y no es simplemente un marcador de menos daño. La producción radial libre parece moderar la señalización para la adaptación del músculo esquelético en respuesta al ejercicio [ 49 ], y esta respuesta puede atenuarse en el músculo más viejo, haciéndolo menos adaptable al estrés del ejercicio.
Los estudios en humanos han producido resultados conflictivos en relación con el envejecimiento de la respuesta muscular al ejercicio. Algunos muestran evidencia de un mayor daño de la estructura muscular en los sujetos mayores ( años) en comparación con los jóvenes (26 ± 1 años) [ 50 ] y otros en relación con el menor daño en los sujetos mayores ( años) en comparación con los más jóvenes ( años) [ 45 ]. Lavender y Nosaka (2008) no informaron cambios significativos en las medidas indirectas de daño muscular después de una flexión excéntrica no acostumbrada en los hombres (19–25 años y 41–57 años) [ 25]. La ROM individual en el codo no fue significativamente diferente entre los sujetos; sin embargo, durante el ejercicio, el investigador ayudó a los sujetos a mantener constante la velocidad del movimiento. Esto puede haber afectado la magnitud del daño muscular.
Los sujetos en este estudio fueron descritos como habitualmente activos. Se ha demostrado que la actividad física regular retrasa el proceso de sarcopenia y puede revertir la apoptosis muscular relacionada con la edad [ 51 ]. El ejercicio también puede atenuar y proteger contra la interrupción muscular del ejercicio y el daño posterior. Por lo tanto, el nivel de actividad física pasada y presente puede afectar significativamente el daño muscular durante el proceso de envejecimiento. Sería interesante explorar los efectos del entrenamiento habitual en diferentes grupos de edad y su efecto en los niveles séricos de CK.
La exposición al estrés por ejercicio inicia la adaptación en la expresión génica, los mecanismos de protección celular y la remodelación, que ayudan a proteger los músculos durante episodios posteriores de ejercicio [ 49 ]. La capacidad del músculo envejecido para adaptarse al estrés ambiental parece estar disminuida, al igual que los mecanismos de reparación, y la producción de proteína de choque térmico (HSP) se reduce en respuesta al estrés fisiológico en los animales [ 49 , 52 ].
El ejercicio altera la homeostasis muscular al agotar el glucógeno, disminuir el pH, aumentar la hipertermia y aumentar la producción de ROS (especies reactivas de oxígeno) como un subproducto del metabolismo energético. Estas perturbaciones (o una combinación de ellas) iniciarán una respuesta de estrés que instigará la liberación de HSP como HSF1 y sus cochaperones, por ejemplo, HSP70 o HSP90 [ 53 ].
En particular, los niveles más altos de ROS después del ejercicio pueden aumentar la oxidación de los grupos tiol (sulfhidrilo) en las proteínas, lo que lleva a un mayor daño proteico y puede desencadenar la liberación de HSF1 [ 54 ]. Una vez que el estrés por ejercicio ha disminuido, las HSP de cochaperona se unen a HSF1 y lo desactivan [ 55 ]. La instigación de una respuesta HSP depende de una serie de factores que incluyen el tipo y la intensidad del ejercicio, los músculos involucrados y la edad y el estado de entrenamiento del individuo. El proceso de envejecimiento parece cambiar las vías de ATP, alterar las relaciones de tipo de fibra muscular y reducir la respuesta de las HSP, que se cree que ofrecen cierto grado de protección contra el daño muscular adicional inducido por el ejercicio.
8. CK y el sensor de energía AMPK
AMPK (proteína quinasa activada por AMP) es una enzima sensible a la energía que está muy dispersa en la naturaleza desde los organismos unicelulares a los humanos, es fundamental para el manejo del suministro de energía y opera tanto a nivel local como en todo el organismo (ver Figura 4). En los momentos de reposo / inactividad, está inactivo y los procesos metabólicos enfocados en la síntesis, el almacenamiento y la acumulación se desarrollan sin obstáculos. Cuando ocurren actividades que agotan los niveles de ATP, como el ejercicio físico, el agotamiento de la glucosa o la hipoxia, la AMPK se activa. Cuando se activa, a su vez estimula una gama de procesos y vías fisiológicas y bioquímicas que aumentan la producción de ATP y, al mismo tiempo, desactivan las rutas que implican el consumo de ATP. Trabajos recientes han demostrado una fuerte correlación entre un estilo de vida sedentario, AMPK inactivo y enfermedades de morbilidad como el síndrome metabólico, la diabetes tipo 2 y la demencia [ 56]]. Los beneficios del ejercicio para brindar protección contra dichas enfermedades de morbilidad ahora están firmemente vinculados a la activación de AMPK y los procesos bioquímicos y fisiológicos asociados que se estimulan. La actividad principal de AMPK es fosforilar las proteínas, especialmente las enzimas y, mediante esta acción, regular la actividad de enzimas clave que operan reacciones y vías importantes.
Figura 4: Funciones potenciales de la adenilato quinasa (AK) y la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) en el control general de la actividad de la creatina quinasa (CK) al promover la expulsión de la CK del citosol para limitar la utilización de la CK del ATP para la resíntesis de PCr adaptada de Saks [ 5 ].
El papel de CK en la gestión de la energía es el mantenimiento de los niveles de PCr para proporcionar un suministro de energía inmediato en los primeros segundos de actividad física. Es probable que AMPK tenga un papel en el control de la actividad de CK, y algunos trabajos han demostrado que AMPK puede regular la CK y es sensible a la relación Cr: PCr y que el aumento de los niveles de creatina estimula la actividad de AMPK [ 57]. Dada la acción generalizada de AMPK (durante el ejercicio) para desactivar el consumo de ATP no esencial, es probable que AMPK actúe para limitar el uso de ATP por CK para producir PCr y restablecer el conjunto de PCr [ 58]. Durante el ejercicio intenso no hay resíntesis de PCr y es probable que la reacción esté bloqueada por más de un mecanismo; sin embargo, aunque no hay necesidad de resíntesis de PCr, existe la necesidad de mantener la proporción y AMPK podría ser parte del proceso general.
Está claro que un sistema de este tipo no actuaría aisladamente, sino como parte de un proceso sofisticado que involucra otras funciones reguladoras en el músculo, y solo cuando se entienda el sistema integrado completo será posible explicar las muchas anomalías asociadas con la acción muscular. Por ejemplo, el ejercicio con sesgo excéntrico (por ejemplo, la carrera cuesta abajo) provocará mayores niveles de CK en suero después del ejercicio que el ejercicio con sesgo concentrado equivalente (por ejemplo, la carrera en cuesta), aunque el primero requiere menos metabolismo energético que el último [ 41 ]. Esto resalta la complejidad integrada del metabolismo y el daño mecánico, ya que el ejercicio con sesgos excéntricos se asocia con índices elevados de daño muscular (es decir, DOMS), que es principalmente el resultado de un microdaño en el miocito [ 59 , 60 ]. Además, las contracciones sesgadas excéntricas pueden ser más eficientes mecánicamente en función de los cambios en la longitud de deslizamiento de actina-miosina, ya que los cambios en la longitud de deslizamiento producen diferentes niveles de tensión y, en consecuencia, diferentes grados de daño muscular [ 61 ]. Puede ser que, dado que las contracciones excéntricas y concéntricas tienen diferentes demandas y consecuencias sobre los componentes metabólicos y mecánicos de la acción muscular, existen mecanismos alternativos de control a través de la AMPK que producen diferentes efectos de los niveles de CK. Esto permitiría la máxima flexibilidad para una amplia gama de estresores de ejercicio para permitir la supervivencia de las especies en entornos prehistóricos, donde la supervivencia dependía de una acción muscular adaptable y flexible.
Los niveles de ATP nunca se agotan a niveles críticos; Esto se debe a que la sensibilidad del ATP se establece muy alta para garantizar que nunca se agoten, por lo que una ligera reducción en el nivel alto de ATP provoca una reacción de protección temprana. Se postula aquí que en algunas circunstancias, ya sea directa o indirectamente, la actividad de control de AMPK podría desencadenar un proceso que culmina en la eliminación de CK de la célula como parte de un mecanismo para regular la interrupción metabólica y / o mecánica de las células musculares para previene la falla muscular causada por el daño acumulativo con el consiguiente aumento de los niveles séricos de CK (consulte la Figura 4 ). Esta podría ser una función componente en la acción general de la fatiga para limitar la actividad muscular o podría ser un sistema que evolucionó antes o en paralelo con los mecanismos de fatiga.
El mecanismo de control AMPK implica la fosforilación de CK, y puede ser que la fosforilación proporcione una señal para facilitar la eliminación de CK del citosol (consulte la Figura 4 ). Dicho mecanismo explicaría la aparición de CK sérica después del ejercicio físico en oposición al daño estructural derivado del trauma muscular. Después del ejercicio para dañar los músculos, los niveles de CK continúan aumentando en la sangre durante horas o días (vea las Figuras 3 (a) - 3 (c) ) a pesar de que hayan cesado las alteraciones metabólicas significativas. La capacidad del tejido muscular comprometido para generar fuerza se ve afectada [ 27 , 31 , 62]; por lo tanto, se requieren medidas para proteger y facilitar la reparación del tejido muscular. Además, otros procesos que interrumpen la membrana celular, por ejemplo, la inflamación, continúan [ 63 ], lo que permite que CK salga de la célula con el tiempo. Esta pérdida prolongada de CK puede estar asociada con mecanismos de protección y una participación prolongada de AMPK, lo que permite la reparación y restauración de la función muscular.
9. Influencia de las características genéticas.
Se sabe que la interrupción muscular inducida por el ejercicio produce un factor de crecimiento similar a la insulina II (IGF II) en respuesta al daño celular y se cree que estimula las células satelitales y la hipertrofia. Se ha encontrado una asociación entre un polimorfismo en la proteína de la miosina quinasa de la proteína sarcomérica y los cambios en la CK, Mb y la fuerza isométrica de la sangre en individuos con variaciones genéticas específicas en los alelos de IGF II que experimentaron un aumento de la alteración muscular como resultado de la isotónica máxima. Contracciones excéntricas [ 64 ]. Esto sugiere que estas variaciones del genoma pueden conducir a alteraciones en el manejo del calcio y los efectos de la fuerza durante el ejercicio, lo que influye en la alteración muscular. Esto podría explicar la susceptibilidad de algunas personas, que de otra manera están sanas, a la alteración muscular y la rabdomiólisis por esfuerzo [64 ] y la gran variación intersujeta en los niveles de CK sérica encontrada en muchos estudios.
Heled et al. (2007) exploraron la posibilidad de una asociación genética entre CK MM, los genotipos de la enzima convertidora de angiotensina (ECA) y la respuesta de CK al ejercicio [ 7 ].
Se encontró una asociación genética entre un genotipo CK-MM específico del polimorfismo de Ncol con una respuesta aumentada al ejercicio.
Yamin et al. (2007) encontraron una asociación entre el tipo de genotipo ACE y los niveles de CK. Los genotipos de ECA pueden participar en el proceso de acoplamiento de la excitación e influir en el riesgo de desarrollar rabdomiólisis y, a la inversa, la protección contra la lesión muscular inducida por el ejercicio. Sin embargo, este efecto puede ser más notable en individuos previamente sedentarios que realizan ejercicio intenso [ 65 ]. Otros estudios con sujetos físicamente activos no encontraron una asociación comparable [ 7 ].
El ejercicio intensivo inicia una respuesta inmunitaria que resulta en leucocitosis aguda y tardía, con predominio de neutrófilos. Se desarrolla aproximadamente 30 minutos después del ejercicio agudo, y la leucocitosis alcanza su punto máximo varias horas después del ejercicio antes de volver a los niveles de referencia 24 horas después del ejercicio [ 66 ]. Esta respuesta proinflamatoria retardada puede estar relacionada en parte con la respuesta de CK en suero observada después del daño muscular inducido por el ejercicio, debido a los leucocitos que se infiltran y desestabilizan la membrana celular durante el proceso de reparación.
La CK sérica siguió un patrón bifásico que aumentó hasta las 23 h después del ejercicio, disminuyendo débilmente a las 47 h antes de volver a aumentar y alcanzando un máximo de 95 h después del ejercicio. Esta respuesta bifásica se ha observado en otros estudios [ 23 , 35 ] y puede estar relacionada con la línea de tiempo de la inflamación.
10. Modalidad de ejercicio
La modalidad de ejercicio puede afectar la aparición de CK en el suero sanguíneo. Los niveles séricos de entrenamiento de resistencia excéntrica CK pueden alcanzar un máximo entre 72 horas [ 31 , 45 ] y 96 horas [ 67] a 120 horas [ 4 ] (consulte la Figura 3 (b) ). El estado de entrenamiento puede afectar esta respuesta de tiempo. El entrenamiento de resistencia excéntrica de todo el cuerpo en hombres entrenados en resistencia (RT) y no entrenados (UT) provocó un aumento significativo (UT , RT ) en los niveles séricos de CK a las 24 horas. Esto significó el pico de respuesta en el grupo de RT, mientras que los niveles en el grupo de UT continuaron aumentando y alcanzaron un máximo a las 72 h [ 68 ]. Sin embargo, tres series de 50 contracciones excéntricas máximas de flexión de la pierna en hombres no entrenados dieron lugar a una significativa () aumento en los niveles séricos de CK a las 24 horas; los niveles disminuyeron durante los siguientes 2 días seguidos de un aumento no significativo ( ) a las 96 h [ 23 ], y 10 series de 10 sentadillas con barra de masa corporal del 70% que incorporaban contracciones excéntricas y concéntricas en machos y hembras no entrenados en resistencia resultaron en un pico de respuesta CK en suero a las 24 horas después del ejercicio. Una serie de saltos pliométricos realizados durante 2 a 5 minutos por hombres no entrenados produjeron una respuesta máxima de suero CK a las 48 h [ 69 ], y 90 minutos de ejercicio ergométrico de ciclo de resistencia a una carga de trabajo absoluta establecida (1,5 kilo en estanques a 60 revoluciones por minuto) realizado por hombres no entrenados durante tres días consecutivos causó una significativa () aumento en los niveles de CK en suero 3 horas después de la primera sesión de ejercicio y los niveles séricos máximos de CK se produjeron inmediatamente después del tercer día de ejercicio, 72 horas desde el inicio del ejercicio [ 6 ] (consulte la Figura 3 (a) ). El ejercicio paso a paso dio lugar a un aumento de suero CK en mujeres en el día 3, mientras que no hubo un aumento significativo en los niveles séricos de CK en hombres que realizan el mismo protocolo (ver Figura 3 (c) ).
Pantoja et al. [ 70 ] analizaron el efecto de interrupción muscular del entrenamiento de resistencia dinámica realizado en tierra o en agua. La duración del máximo de diez repeticiones para la flexión del codo para cada sujeto se registró con un cronómetro para estandarizar el ejercicio tanto en el entorno terrestre como acuático e inducir las mismas vías metabólicas generadoras de energía. Los sujetos ejecutaron tantas contracciones de esfuerzo máximo como fue posible para cada serie, realizando tres series en ambos entornos con un descanso de dos minutos entre series; Cada sesión ambiental (tierra o agua) fue separada por cuatro semanas.
Un aumento significativo en la CK sérica se observó 48 horas después del ejercicio en tierra, y no se produjo ningún cambio significativo en los niveles basales de CK sérica en el agua. No se tomaron más muestras después de este tiempo. El principal mecanismo hipotetizado para atenuar el daño muscular en el agua fue la reducción de las contracciones excéntricas [ 70 ].
Existen dificultades para comparar la intensidad del ejercicio y el volumen de trabajo en la tierra y el agua [ 71 , 72 ]. La estandarización del ejercicio entre el agua y la tierra es un desafío debido a las diferentes condiciones en el agua en comparación con el aire (resistencia, temperatura y presión hidrostática).
La importancia de la modalidad de ejercicio en la respuesta sérica de CK parece estar relacionada con la magnitud de las contracciones excéntricas involucradas en la actividad y la posterior extensión de la interrupción muscular. Una mayor alteración de las células musculares retrasa la aparición de un pico de suero CK en comparación con una menor interrupción. Esto puede estar relacionado con el curso temporal de la inflamación; sin embargo, la evidencia en la literatura que apoya esta teoría sigue sin estar clara.
11. Conclusión
Los mecanismos moleculares que resultan en la liberación de CK del músculo después del ejercicio suave no están claros. Una mayor aclaración podría proporcionar información importante para los atletas preocupados por la hipertrofia muscular, el rendimiento y la importancia de los períodos de descanso entre los períodos de ejercicio. Los estudios futuros deben incluir una exploración de las variaciones étnicas en la respuesta de CK al ejercicio. En ausencia de cualquier daño muscular mecánico, sigue siendo una pregunta si el aumento de CK después del ejercicio representa un grado de daño muscular real o alguna forma de interrupción en los procesos de control de energía o algún otro mecanismo de reacción molecular.
Dado que el tejido muscular no puede ignorar las estimulaciones nerviosas centradas en el cerebro que causan un aumento en el número de unidades motoras reclutadas y en la frecuencia de la estimulación de las unidades motoras, así como en la creación de contracciones tetánicas más largas, parece lógico que el músculo tenga algún mecanismo de moderación para retrasar La sanción final de la fatiga por el mayor tiempo posible. Aquí se considera que esto podría ser un evento de membrana en el que una proporción de enzimas / proteínas citoplásmicas como la CK sale de la célula muscular para colocar una restricción de energía temporal y permitir la relajación y regeneración subsiguientes.
Un regulador clave en este caso sería la enzima AMPK del sensor de energía, que puede fosforilar la CK y es sensible a las relaciones Cr / PCr. Al comienzo del ejercicio físico, el suministro inicial de ATP para la actividad muscular se proporciona a través de la lanzadera Cr-PCr mediante la conversión catalizada por CK fácilmente reversible de PCr + ADP a Cr + ATP hasta que se agota la PCr. A medida que la actividad física continúa y el ATP se produce cada vez más por la fosforilación oxidativa, existe la posibilidad de que el rápido aumento de los niveles de ATP se reduzca si tanto MtCK como el citosol CK utilizan el ATP para regenerar la PCr. Dado que AMPK tiene un rol general, durante el ejercicio físico, para limitar el consumo de ATP por sistemas no esenciales, es probable que esto se extienda a CK. Aunque la resíntesis de PCr disminuye considerablemente durante el ejercicio de alta intensidad, es posible que aún se requiera AMPK para mantener la proporción. 3 ). Si este es el caso, entonces el aumento de los niveles séricos de CK derivados del ejercicio físico normal puede ser una consecuencia de la actividad metabólica normal en lugar de ser un representante del daño físico al músculo. Además, los amplios rangos de CK en suero que se encuentran en la población podrían reflejar diferentes niveles de sensibilidad de AMPK y / o niveles de AMPK, dando como resultado niveles variables de control y, por lo tanto, una expulsión variada de CK del citosol. Tal sistema no actuaría aisladamente, sino como parte de un proceso sofisticado que involucra otras funciones reguladoras en el músculo, y solo cuando se entienda el sistema integrado completo será posible explicar las muchas anomalías asociadas con la acción muscular.
Aquí se sugiere que la aparición de CK en el suero después de un ejercicio de intensidad baja a moderada representa una perturbación de los procesos de energía muscular y no es representativa del tipo de daño de las células musculares observado después de un IM, accidente cerebrovascular u otro daño físico / estructural. Desafortunadamente, no ha sido posible, a partir de la literatura disponible, extraer evidencia más definitiva de esta sugerencia. La considerable variabilidad entre muchos estudios hace que la interpretación sea más difícil, y está claro que la falta de procedimientos de referencia acordados y parámetros definidos para la realización y evaluación del trabajo experimental basado en ejercicios en esta área es un obstáculo importante para una mejor comprensión de la influencia. Del ejercicio sobre los músculos y la salud humana en general. El establecimiento de un comité internacional sobre protocolos experimentales y de laboratorio basados en ejercicios puede ser beneficioso. Un comité de este tipo podría proporcionar liderazgo, claridad y estandarización que permitiría a los investigadores responder de manera efectiva las preguntas experimentales relacionadas.
References
- U. Schlattner, M. Tokarska-Schlattner, and T. Wallimann, “Mitochondrial creatine kinase in human health and disease,” Biochimica et Biophysica Acta—Molecular Basis of Disease, vol. 1762, no. 2, pp. 164–180, 2006. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- C. Y. Liu, Y. C. Lai, Y. C. Wu, C. H. Tzeng, and S. D. Lee, “Macroenzyme creatine kinase in the era of modern laboratory medicine,” Journal of the Chinese Medical Association, vol. 73, no. 1, pp. 35–39, 2010.View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- P. Brancaccio, N. Maffulli, and F. M. Limongelli, “Creatine kinase monitoring in sport medicine,” British Medical Bulletin, vol. 81-82, no. 1, pp. 209–230, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- S. P. Sayers and P. M. Clarkson, “Short-term immobilization after eccentric exercise. Part II: creatine kinase and myoglobin,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 35, no. 5, pp. 762–768, 2003.View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- V. Saks, “The phosphocreatine-creatine kinase system helps to shape muscle cells and keep them healthy and alive,” Journal of Physiology, vol. 586, no. 12, pp. 2817–2818, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. Totsuka, S. Nakaji, K. Suzuki, K. Sugawara, and K. Sato, “Break point of serum creatine kinase release after endurance exercise,” Journal of Applied Physiology, vol. 93, no. 4, pp. 1280–1286, 2002. View at Google Scholar · View at Scopus
- Y. Heled, M. S. Bloom, T. J. Wu, Q. Stephens, and P. A. Deuster, “CM-MM and ACE genotypes and physiological prediction of the creatine kinase response to exercise,” Journal of Applied Physiology, vol. 103, no. 2, pp. 504–510, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- S. Brown, S. Day, and A. Donnelly, “Indirect evidence of human skeletal muscle damage and collagen breakdown after eccentric muscle actions,” Journal of Sports Sciences, vol. 17, no. 5, pp. 397–402, 1999.View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- F. Y. Khan, “Rhabdomyolysis: a review of the literature,” Netherlands Journal of Medicine, vol. 67, no. 9, pp. 272–283, 2009. View at Google Scholar · View at Scopus
- A. L. Huerta-Alardín, J. Varon, and P. E. Marik, “Bench-to-bedside review: rhabdomyolysis—an overview for clinicians,” Critical Care, vol. 9, no. 2, pp. 158–169, 2005. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- P. M. Tiidus, “Can oestrogen influence skeletal muscle damage, inflammation, and repair?” British Journal of Sports Medicine, vol. 39, no. 5, pp. 251–253, 2005. View at Publisher · View at Google Scholar ·View at Scopus
- A. Fredsted, T. Clausen, and K. Overgaard, “Effects of step exercise on muscle damage and muscle Ca2+content in men and women,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 22, no. 4, pp. 1136–1146, 2008. View at Google Scholar · View at Scopus
- P. M. Clarkson, A. K. Kearns, P. Rouzier, R. Rubin, and P. D. Thompson, “Serum creatine kinase levels and renal function measures in exertional muscle damage,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 38, no. 4, pp. 623–627, 2006. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- S. Chevion, D. S. Moran, Y. Heled et al., “Plasma antioxidant status and cell injury after severe physical exercise,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 100, no. 9, pp. 5119–5123, 2003. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- H. S. Thompson, S. P. Scordilis, and M. J. De Souza, “Serum creatine kinase activity varies with ovulatory status in regularly exercising, premenopausal women,” Hormone Research, vol. 65, no. 3, pp. 151–158, 2006. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. Gagliano, D. Corona, G. Giuffrida et al., “Low-intensity body building exercise induced rhabdomyolysis: a case report,” Cases Journal, vol. 2, no. 1, article 7, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- A. Prelle, L. Tancredi, M. Sciacco et al., “Retrospective study of a large population of patients with asymptomatic or minimally symptomatic raised serum creatine kinase levels,” Journal of Neurology, vol. 249, no. 3, pp. 305–311, 2002. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- G. Efstratiadis, A. Voulgaridou, D. Nikiforou, A. Kyventidis, E. Kourkouni, and G. Vergoulas, “Rhabdomyolysis updated,” Hippokratia, vol. 11, no. 3, pp. 129–137, 2007. View at Google Scholar · View at Scopus
- T. Kyriakides, C. Angelini, J. Schaefer et al., “EFNS guidelines on the diagnostic approach to pauci- or asymptomatic hyperCKemia,” European Journal of Neurology, vol. 17, no. 6, pp. 767–773, 2010. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- B. Galarraga, D. Sinclair, M. N. Fahie-Wilson, F. C. McCrae, R. G. Hull, and J. M. Ledingham, “A rare but important cause for a raised serum creatine kinase concentration: two case reports and a literature review,” Rheumatology, vol. 42, no. 1, pp. 186–188, 2003. View at Publisher · View at Google Scholar ·View at Scopus
- L. M. Brewster, G. Mairuhu, N. R. Bindraban, R. P. Koopmans, J. F. Clark, and G. A. Van Montfrans, “Creatine kinase activity is associated with blood pressure,” Circulation, vol. 114, no. 19, pp. 2034–2039, 2006. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. G. Mohaupt, R. H. Karas, E. B. Babiychuk et al., “Association between statin-associated myopathy and skeletal muscle damage,” CMAJ, vol. 181, no. 1-2, pp. E11–E18, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. Magal, C. L. Dumke, Z. G. Urbiztondo et al., “Relationship between serum creatine kinase activity following exercise-induced muscle damage and muscle fibre composition,” Journal of Sports Sciences, vol. 28, no. 3, pp. 257–266, 2010. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- R. A. Fielding, M. A. Violan, L. Svetkey et al., “Effects of prior exercise on eccentric exercise-induced neutrophilia and enzyme release,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 32, no. 2, pp. 359–364, 2000. View at Google Scholar · View at Scopus
- A. P. Lavender and K. Nosaka, “Changes in markers of muscle damage of middle-aged and young men following eccentric exercise of the elbow flexors,” Journal of Science and Medicine in Sport, vol. 11, no. 2, pp. 124–131, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- T. Saka, B. Akova, Z. Yazici, U. Sekir, H. Gür, and Y. Ozarda, “Difference in the magnitude of muscle damage between elbow flexors and Knee extensors eccentric exercises,” Journal of Sports Science and Medicine, vol. 8, no. 1, pp. 107–115, 2009. View at Google Scholar · View at Scopus
- T. C. Chen and S. S. Hsieh, “Effects of a 7-day eccentric training period on muscle damage and inflammation,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 33, no. 10, pp. 1732–1738, 2001. View at Google Scholar · View at Scopus
- J. S. Baker, D. M. Bailey, D. Hullin, I. Young, and B. Davies, “Metabolic implications of resistive force selection for oxidative stress and markers of muscle damage during 30 s of high-intensity exercise,” European Journal of Applied Physiology, vol. 92, no. 3, pp. 321–327, 2004. View at Google Scholar · View at Scopus
- K. Nosaka and M. Newton, “Difference in the magnitude of muscle damage between maximal and submaximal eccentric loading,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 16, no. 2, pp. 202–208, 2002. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- P. M. Tiidus and C. D. Ianuzzo, “Effects of intensity and duration of muscular exercise on delayed soreness and serum enzyme activities,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 15, no. 6, pp. 461–465, 1983. View at Google Scholar · View at Scopus
- V. Paschalis, Y. Koutedakis, A. Z. Jamurtas, V. Mougios, and V. Baltzopoulos, “Equal volumes of high and low intensity of eccentric exercise in relation to muscle damage and performance,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 19, no. 1, pp. 184–188, 2005. View at Publisher · View at Google Scholar ·View at Scopus
- J. Friden, M. Sjostrom, and B. Ekblom, “Myofibrillar damage following intense eccentric exercise in man,” International Journal of Sports Medicine, vol. 4, no. 3, pp. 170–176, 1983. View at Google Scholar ·View at Scopus
- M. C. Uchida, K. Nosaka, C. Ugrinowitsch et al., “Effect of bench press exercise intensity on muscle soreness and inflammatory mediators,” Journal of Sports Sciences, vol. 27, no. 5, pp. 499–507, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- R. C. Davies, A. V. Rowlands, and R. G. Eston, “Effect of exercise-induced muscle damage on ventilatory and perceived exertion responses to moderate and severe intensity cycle exercise,” European Journal of Applied Physiology, vol. 107, no. 1, pp. 11–19, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- C. Byrne and R. Feston, “Maximal-intensity isometric and dynamic exercise performance after eccentric muscle actions,” Journal of Sports Sciences, vol. 20, no. 12, pp. 951–959, 2002. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- G. F. F. Evans, R. G. Haller, P. S. Wyrick, R. W. Parkey, and J. L. Fleckenstein, “Submaximal delayed-onset muscle soreness: correlations between MR imaging findings and clinical measures,” Radiology, vol. 208, no. 3, pp. 815–820, 1998. View at Google Scholar · View at Scopus
- G. J. Amelink, R. W. Koot, W. B. M. Erich, J. van Gijn, and P. R. Bar, “Sex-linked variation in creatine kinase release, and its dependence on oestradiol, can be demonstrated in an in-vitro rat skeletal muscle preparation,” Acta Physiologica Scandinavica, vol. 138, no. 2, pp. 115–124, 1990. View at Google Scholar ·View at Scopus
- J. Komulainen, S. O. A. Koskinen, R. Kalliokoski, T. E. S. Takala, and V. Vihko, “Gender differences in skeletal muscle fibre damage after eccentrically biased downhill running in rats,” Acta Physiologica Scandinavica, vol. 165, no. 1, pp. 57–63, 1999. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. P. Miles, P. M. Clarkson, L. L. Smith, J. N. Howell, and M. R. McCammon, “Serum creatine kinase activity in males and females following two bouts of eccentric exercise,” Medicine & Science in Sports & Exercise, vol. 26, no. 5, p. S168, 1994. View at Google Scholar
- J. Rinard, P. M. Clarkson, L. L. Smith, and M. Grossman, “Response of males and females to high-force eccentric exercise,” Journal of Sports Sciences, vol. 18, no. 4, pp. 229–236, 2000. View at Google Scholar ·View at Scopus
- P. M. Clarkson and M. J. Hubal, “Exercise-induced muscle damage in humans,” American Journal of Physical Medicine and Rehabilitation, vol. 81, no. 11, pp. S52–S69, 2002. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- C. M. Dieli-Conwright, T. M. Spektor, J. C. Rice, and E. T. Schroeder, “Hormone therapy attenuates exercise-induced skeletal muscle damage in postmenopausal women,” Journal of Applied Physiology, vol. 107, no. 3, pp. 853–858, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- B. Kendall and R. Eston, “Exercise-induced muscle damage and the potential protective role of estrogen,” Sports Medicine, vol. 32, no. 2, pp. 103–123, 2002. View at Google Scholar · View at Scopus
- D. L. Enns, S. Iqbal, and P. M. Tiidus, “Oestrogen receptors mediate oestrogen-induced increases in post-exercise rat skeletal muscle satellite cells,” Acta Physiologica, vol. 194, no. 1, pp. 81–93, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. G. Arnett, R. Hyslop, R. H. Dennehy, and C. M. Schneider, “Age-related variations of serum CK and CK MB response in females,” Canadian Journal of Applied Physiology, vol. 25, no. 6, pp. 419–429, 2000.View at Google Scholar · View at Scopus
- K. Nosaka, M. Newton, P. Sacco, D. Chapman, and A. Lavender, “Partial protection against muscle damage by eccentric actions at short muscle lengths,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 37, no. 5, pp. 746–753, 2005. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- J. Fell and A. D. Williams, “The effect of aging on skeletal-muscle recovery from exercise: possible implications for aging athletes,” Journal of Aging and Physical Activity, vol. 16, no. 1, pp. 97–115, 2008.View at Google Scholar · View at Scopus
- P. M. Siu, “Muscle apoptotic response to denervation, disuse, and aging,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 41, no. 10, pp. 1876–1886, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- A. McArdle, A. Vasilaki, and M. Jackson, “Exercise and skeletal muscle ageing: cellular and molecular mechanisms,” Ageing Research Reviews, vol. 1, no. 1, pp. 79–93, 2002. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- S. M. Roth, G. F. Martel, F. M. Ivey et al., “High-volume, heavy-resistance strength training and muscle damage in young and older women,” Journal of Applied Physiology, vol. 88, no. 3, pp. 1112–1118, 2000.View at Google Scholar · View at Scopus
- E. Marzetti, J. M. Lawler, A. Hiona, T. Manini, A. Y. Seo, and C. Leeuwenburgh, “Modulation of age-induced apoptotic signaling and cellular remodeling by exercise and calorie restriction in skeletal muscle,” Free Radical Biology and Medicine, vol. 44, no. 2, pp. 160–168, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- J. P. Morton, D. P. M. Maclaren, N. T. Cable et al., “Trained men display increased basal heat shock protein content of skeletal muscle,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 40, no. 7, pp. 1255–1262, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- A. C. Kayani, J. P. Morton, and A. McArdle, “The exercise-induced stress response in skeletal muscle: failure during aging,” Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, vol. 33, no. 5, pp. 1033–1041, 2008.View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- A. Vasilaki, A. Mansouri, H. Van Remmen et al., “Free radical generation by skeletal muscle of adult and old mice: effect of contractile activity,” Aging Cell, vol. 5, no. 2, pp. 109–117, 2006. View at Publisher ·View at Google Scholar · View at Scopus
- E. G. Noble, K. J. Milne, and C. W. J. Melling, “Heat shock proteins and exercise: a primer,” Applied Physiology, Nutrition and Metabolism, vol. 33, no. 5, pp. 1050–1065, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- E. A. Richter and N. B. Ruderman, “AMPK and the biochemistry of exercise: implications for human health and disease,” Biochemical Journal, vol. 418, no. 2, pp. 261–275, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- M. Ponticos, Q. L. Lu, J. E. Morgan, D. G. Hardie, T. A. Partridge, and D. Carling, “Dual regulation of the AMP-activated protein kinase provides a novel mechanism for the control of creatine kinase in skeletal muscle,” EMBO Journal, vol. 17, no. 6, pp. 1688–1699, 1998. View at Publisher · View at Google Scholar ·View at Scopus
- D. Neumann, U. Schlattner, and T. Wallimann, “A molecular approach to the concerted action of kinases involved in energy homoeostasis,” Biochemical Society Transactions, vol. 31, no. 1, pp. 169–174, 2003.View at Google Scholar · View at Scopus
- A. Klimek, “Physiological background of muscular pain during skiing and delayed muscle soreness after skiing,” Journal of Human Kinetics, vol. 23, no. 1, pp. 55–61, 2010. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- R. L. Lieber and J. Fridén, “Mechanisms of muscle injury after eccentric contraction,” Journal of Science and Medicine in Sport, vol. 2, no. 3, pp. 253–265, 1999. View at Google Scholar
- T. W. Ryschon, M. D. Fowler, R. E. Wysong, A. R. Anthony, and R. S. Balaban, “Efficiency of human skeletal muscle in vivo: comparison of isometric, concentric, and eccentric muscle action,” Journal of Applied Physiology, vol. 83, no. 3, pp. 867–874, 1997. View at Google Scholar · View at Scopus
- G. Howatson, “The impact of damaging exercise on electromechanical delay in biceps brachii,” Journal of Electromyography and Kinesiology, vol. 20, no. 3, pp. 477–481, 2010. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- G. L. Warren, M. Summan, X. Gao, R. Chapman, T. Hulderman, and P. P. Simeonova, “Mechanisms of skeletal muscle injury and repair revealed by gene expression studies in mouse models,” Journal of Physiology, vol. 582, no. 2, pp. 825–841, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- J. M. Devaney, E. P. Hoffman, H. Gordish-Dressman, A. Kearns, E. Zambraski, and P. M. Clarkson, “IGF-II gene region polymorphisms related to exertional muscle damage,” Journal of Applied Physiology, vol. 102, no. 5, pp. 1815–1823, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- C. Yamin, O. Amir, M. Sagiv et al., “ACE ID genotype affects blood creatine kinase response to eccentric exercise,” Journal of Applied Physiology, vol. 103, no. 6, pp. 2057–2061, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- G. Paulsen, H. B. Benestad, I. Strøm-Gundersen, L. Mørkrid, K. T. Lappegård, and T. Raastad, “Delayed leukocytosis and cytokine response to high-force eccentric exercise,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 37, no. 11, pp. 1877–1883, 2005. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- D. W. Chapman, M. J. Newton, Z. Zainuddin, P. Sacco, and K. Nosaka, “Work and peak torque during eccentric exercise do not predict changes in markers of muscle damage,” British Journal of Sports Medicine, vol. 42, no. 7, pp. 585–591, 2008. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- K. J. Hackney, H. J. Engels, and R. J. Gretebeck, “Resting energy expenditure and delayed-onset muscle soreness after full-body resistance training with an eccentric concentration,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 22, no. 5, pp. 1602–1609, 2008. View at Google Scholar · View at Scopus
- T. Tofas, A. Z. Jamurtas, I. Fatouros et al., “Plyometric exercise increases serum indices of muscle damage and collagen breakdown,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 22, no. 2, pp. 490–496, 2008. View at Google Scholar · View at Scopus
- P. D. Pantoja, C. L. Alberton, C. Pilla, A. P. Vendrusculo, and L. F. M. Kruel, “Effect of resistive exercise on muscle damage in water and on land,” Journal of Strength and Conditioning Research, vol. 23, no. 3, pp. 1051–1054, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
- N. Takeshima, M. E. Rogers, E. Watanabe et al., “Water-based exercise improves health-related aspects of fitness in older women,” Medicine and Science in Sports and Exercise, vol. 34, no. 3, pp. 544–551, 2002.View at Google Scholar · View at Scopus
- K. A. Volaklis, A. T. Spassis, and S. P. Tokmakidis, “Land versus water exercise in patients with coronary artery disease: effects on body composition, blood lipids, and physical fitness,” American Heart Journal, vol. 154, no. 3, pp. 560e1–560e6, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus
No hay comentarios:
Publicar un comentario