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Modificaciones de los leucocitos en ciclistas profesionales a lo largo de la competición
ORIGINALES
Modificaciones de los leucocitos en ciclistas profesionales a lo largo de la competición G. Villaa, A. Córdovab, C. Ávilaa, M. Almara, J. A. R. Marroyoa, J. Garcíaa y V. del Villarc a
Facultad de Ciencias. Actividad Física y Deporte. Universidad de León. Departamentos de b Fisiología y c Medicina. Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria.
En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar las variaciones leucocitarias producidas por el esfuerzo de la competición, a lo largo de 4 vueltas de corta duración (5 días y una media de 750 km cada una), en 16 ciclistas profesionales (24,8 ± 2,3 años, 71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm). Los parámetros hematológicos analizados fueron leucocitos (WBC), neutrófilos (NEUT), linfocitos (LINF), monocitos (MON), eosinófilos (EOS) y basófilos (BAS) y sus resultados son presentados como porcentaje sobre el número total de leucocitos. También se midió el nivel sérico de cortisol en todos los momentos de estudio (antes y después de cada una de las 4 vueltas). Los resultados muestran que el número total de leucocitos aumenta significativamente en las vueltas, tanto en condiciones basales (A) como después de acabar la vuelta (D). Los neutrófilos van incrementando sus valores basales desde la primera a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta son significativamente menores con respecto a la situación de referencia del comienzo de la vuelta ciclista. Los linfocitos en reposo al comenzar las vueltas se mantienen en valores similares a lo largo del período de estudio, aumentando significativamente tras los 5 días de competición de cada vuelta. El cortisol, a medida que van pasando las vueltas, desciende sus tasas tanto en reposo como después de la competición (5 días de vuelta). En conclusión, el ejercicio físico a lo largo de varias vueltas ciclistas produce incrementos de los leucocitos que se acompañan de un progresivo descenso de las tasas de cortisol debido probablemente al acondicionamiento que el ciclista tiene a lo largo de la competición. PALABRAS CLAVE: leucocitos, linfocitos, neutrófilos, cortisol, ejercicio. Villa G, Córdova A, Ávila C, Almar M, Marroyo JAR, García J, del Villar V. Notificaciones de los leucocitos en ciclistas profesionales a lo largo de la competición. Rev Clin Esp 2003; 203(9):412-6.
Modifications of the leukocytes in professional cyclists throughout the competition In this work we plan to analyze and establish the leukocyte variations due to the effort of the competition, throughout 4 short-term turns (5 days and an average of 750 km each one), in 16 professional cyclists (24.8 ± 2.3 year-old, 71.0 ± 4.5 kg and 179.3 ± 5.0 cm). The hematological parameters analyzed were leukocytes (WBC), neurtrophils (NEUT), lymphocytes (LYM), monocytes (MON), eosinophils (EOS) and basophils (BAS), and the results are presented as the percentage on the total number of leukocytes. The serum level of cortisol was also measured along study time (before and after each one of the 4 turns). The results show that the total number of leukocytes increase significantly in the turns, both in basal conditions (B) and after finishing the turn (F). The NEUT show an ongoing increase in their basal values from the first to the fourth round, but its values at the conclusion of this are significantly lower with respect to the situation of reference of the beginning of the cyclist turn. The LYM in rest upon beginning the turns are kept in similar values during the study period, increasing significantly after the 5 days of competition of each turn. The cortisol, as they are happening the turns, they decline its rates both in rest and after the competition (5 days turns). In conclusion the physical exercise throughout several cyclists turns give rise an increases in the leukocytes that is associated to a progressive decline of the cortisol levels probably because of the conditioning that the cyclist shows throughout the competition. KEY WORDS: leukocytes, lymphocytes, neutrophils, cortisol, exercise.
Introducción Correspondencia: A. Córdova Martínez. Departamento de Fisiología. Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria. C./ Nicolás Rabal, 17. 42003 Soria. Correo electrónico: [email protected] Aceptado para su publicación el 9 de mayo de 2002.
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El ejercicio físico induce numerosos cambios y adaptaciones sistémicas que tienen diferente sentido cuando el ejercicio es de carácter recreacional o es de competición, sobre todo en profesionales del deporte 1-4. En individuos normales el trabajo muscular, de diferente intensidad y duración, produce leucoci-
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tosis 5,6. Diversos autores indican que la leucocitosis producida por el ejercicio físico se atribuye en gran medida al aumento de las catecolaminas y glucocorticoides 7 y a la acidosis metabólica consecuente con un ejercicio físico intenso 5 que provocan una redistribución leucocitaria desde otros órganos linfoides 8-12. También se ha propuesto que un incremento en el flujo sanguíneo pulmonar (proporcional al gasto cardíaco producido) podría originar una liberación de leucocitos desde el pulmón 13. Sin embargo, el mecanismo por el cual se produce la demarginación de los leucocitos no está del todo aclarada y existen varias posibilidades para su explicación 6. Los linfocitos y neutrófilos contribuyen conjuntamente a la leucocitosis inducida en ejercicio máximo y submáximo, pero la neutrofilia predomina cuando la intensidad del ejercicio excede el 60 % VO2máx; sin embargo, este umbral puede ser más bajo si la carga de trabajo es de larga duración 9,14. En este sentido, Foster y et al 6 indican que factores como la hemoconcentración y la liberación de catecolaminas no tienen un peso importante en la leucocitosis cuando se lleva a cabo ejercicio moderado. Además, McCarthy et al 9,15 indican que la leucocitosis varía también con el grado de entrenamiento de los individuos. Aunque existe controversia sobre los mecanismos determinantes de la respuesta hematológica, la movilización de toda clase de leucocitos desde los almacenes marginales se activa por el ejercicio máximo, mientras que el submáximo parece mejorar la movilización de los neutrófilos a expensas de los linfocitos 16. Hasta el momento todos los trabajos publicados hacen referencia a la influencia del ejercicio sobre los leucocitos tras una sola sesión de entrenamiento y/o de competición. En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar las variaciones leucocitarias producidas por el esfuerzo de la competición, a lo largo de diferentes vueltas ciclistas profesionales de corta duración (5 días), en ciclistas profesionales. Material y métodos En este estudio participaron 16 ciclistas profesionales (24,8 ± 2,3 años, 71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm) con 13 ± 3 años de práctica ciclista continuada (como aficionados y profesionales) que no padecían enfermedad alguna. Se les realizaron controles analíticos antes de incluirlos en el trabajo para descartar anomalías, muchas veces deriva-
das de la falta de recuperación tras el entrenamiento y la competición. Se controló en todos los momentos del estudio el metabolismo del hierro (Fe circulante y Fe de depósito), pues es uno de los factores determinantes en la recuperación del ciclista, y de hecho los ciclistas permanecen a lo largo de la temporada con tratamiento preventivo diario con hierro, ácido fólico y cianocobalamina. Las tomas sanguíneas para la valoración de la serie celular se obtuvieron mediante vacutainer. Se tomaron muestras sanguíneas de la vena antecubital al levantarse el primer y el último día de competición de 4 vueltas ciclistas de 5 días de duración, que acumulan un kilometraje medio de 750 km. Las muestras sanguíneas fueron obtenidas a las 8 de la mañana, y posteriormente fueron transportadas en cámaras frigoríficas hasta el análisis, que se realizó dos horas después de la extracción, en el laboratorio. Los parámetros hematológicos analizados fueron leucocitos (WBC), neutrófilos (NEUT), linfocitos (LINF), monocitos (MON), eosinófilos (EOS) y basófilos (BAS) mediante procedimientos estandarizados (contador Coulter) y sus resultados son presentados como porcentaje sobre el número total de leucocitos. También se midió el nivel sérico de cortisol en todos los momentos de estudio mediante el método de radioinmunoensayo (Diagnostic Products Corporation, EE.UU.). Los valores son expresados como la media del porcentaje, con el error estándar de la media (× ± EEM). Las diferencias significativas entre los parámetros examinados en los ciclistas antes (A) y después (D) de cada vuelta fueron estimados aplicando la prueba no paramétrica de Wilcoxon para datos apareados, considerando diferencias significativas para los valores de p < 0,05.
Resultados Los parámetros hematológicos y sus variaciones en las 4 vueltas ciclistas estudiadas se muestran en la tabla 1. En ella observamos que el número total de leucocitos aumenta significativamente en las vueltas, tanto en condiciones basales como después de acabar la vuelta ciclista. En cuanto a los NEUT, vemos que sus valores basales van incrementándose desde la primera a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta son significativamente menores con respecto a la situación de referencia del comienzo de la vuelta ciclista. Por su parte, los LINF en reposo al comenzar las vueltas se mantienen en valores similares a lo largo del período de estudio, aumentando significativamente tras los 5 días de competición de cada vuelta. Los MON en reposo, al comenzar las diferentes competiciones, van disminuyendo, siendo muy signi-
TABLA 1 Leucocitos totales y subclases leucocitarias antes (A) y después (D) de las diferentes vueltas Vuelta 1 A
WBC (103 µl-1) 5,66 ± 0,53 NEUT (%) 48,27 ± 4,45 LINF (%) 38,77 ± 3,5 MON (%) 7,93 ± 0,41 EOS (%) 4,30 ± 1,58 BAS (%) 0,71 ± 0,08
Vuelta 2
Vuelta 3
Vuelta 4
D
A
D
A
D
A
D
6,57 ± 0,39* 43,92 ± 2,98* 43,03 ± 2,58* 8,76 ± 0,53* 3,75 ± 1,13 0,52 ± 0,05
5,88 ± 0,23 50,37 ± 3,3 37,62 ± 2,85 6,53 ± 0,57 2,82 ± 0,39 0,92 ± 0,08
6,78±0,47* 46,78±3,44 41,37±3,14* 6,25±0,46 2,81±0,4 0,85±0,12
6,87 ± 0,56 54,08 ± 4,35 37,54 ± 3,85 4,70 ± 0,43 3,07 ± 0,48 0,60 ± 0,18
7,14 ± 1,25* 46,25 ±5,31* 42,48 ± 4,66* 6,78 ± 0,82 3,74 ± 0,65 0,72 ± 0,18
7,06 ± 0,6 62,18 ± 3,61 34,88 ± 3,71 2,38 ± 0,2 0,51 ± 0,12 0,02 ± 0,01
7,38 ± 0,59* 57,26 ± 3,87* 39,46 ± 3,72* 2,57 ± 0,18 0,65 ± 0,11 0,05 ± 0,01
* Diferencias significativas p < 0,05 entre el principio de la vuelta (A) y el final (D) de cada vuelta analizada. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LINF: linfocitos; MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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Discusión Varios autores indican que el ejercicio induce leucocitosis, cuya magnitud depende de la intensidad y duración del ejercicio 17-19. En nuestro trabajo también encontramos esta leucocitosis tanto en reposo como tras los días de competición, lo que coincide con otras publicaciones 5,20,21. Sin embargo, las cifras alcanzadas son menores que las publicadas por otros autores. Este hecho puede ser debido a que la mayoría de los trabajos publicados estudian la respuesta leucocitaria frente a una prueba máxima, y TABLA 2 Valores medios de leucocitos totales y subclases leucocitarias, y la media del cortisol en las 4 vueltas antes (A) y después (D) en el total de las 4 vueltas estudiadas Media 4 vueltas
WBC (103 µl-1) NEUT (%) LINF (%) MON (%) EOS (%) BAS (%) Cortisol (µg/dl)
A
D
6,46 ± 0,27 53,61 ± 2,2 37,16 ± 1,75 5,48 ± 0,44 2,75 ± 0,5 0,57 ± 0,08 17,12 ± 0,88
6,99 ± 0,23* 48,49 ± 2,17* 41,54 ± 1,76* 6,18 ± 0,49* 2,77 ± 0,42 0,54 ± 0,07 13,29 ± 1,11*
* Diferencias significativas p < 0,05 entre A y D de la media de las 4 vueltas estudiadas. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LIN: linfocitos; MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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Ratio NEUT/LINF
2,5 2
* *
1,5 1
*
0,5 0 Vuelta 1 (V1)
Vuelta 2 (V2)
Antes (A)
Vuelta 3 (V3)
Vuelta 4 (V4)
Después (D)
Fig. 1. Relación neutrófilos/linfocitos (NEUT/LINF) en cada vuelta ciclista. Diferencias significativas * p < 0,05.
en nuestro caso el estudio se lleva a cabo en ciclistas que están compitiendo y los análisis son en reposo tomados el primer y último día al levantarse. Sobre si son los NEUT o los LINF los que más contribuyen a la leucocitosis, existen posturas divergentes entre los investigadores, así Nieman et al 22,23 encontraron que el ejercicio de alta intensidad estaba asociado con un gran aumento en la circulación de NEUT y un descenso del número de LINF; sin embargo, Ferry et al 16 observaron que es en el ejercicio submáximo donde se produce la movilización de NEUT a expensas de LINF. En este estudio, donde el ejercicio (ciclismo) es considerado como intenso y de larga duración, observamos un aumento de leucocitos, que en condiciones basales, antes de comenzar las vueltas ciclistas, es fundamentalmente debido al incremento porcentual de los NEUT, que tras la realización de la competición desciende con respecto a la condición basal. Sin embargo, cuando analizamos la respuesta leucocitaria tras el ejercicio observamos que el incremento leucocitario es consecuencia de un
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ficativo este descenso en la cuarta vuelta ciclista estudiada. La respuesta tras los 5 días de competición fue de ligero incremento de sus tasas y en dos vueltas (la primera y la tercera) aumentaron significativamente con respecto a la situación de reposo de la misma vuelta. La otras especies leucocitarias, EOS y BAS, no mostraron variaciones significativas ni en reposo, ni tras la competición. En la tabla 2 se muestran los valores medios de los diferentes parámetros analizados antes y después de las vueltas. En ella podemos ver que los WBC, LINF y MON incrementan significativamente; sin embargo los NEUT descienden también significativamente. El cortisol (media de las 4 vueltas) desciende significativamente. En la figura 1 se muestra la relación entre NEUT y LINF (relación N/L) obtenida en cada uno de los momentos del estudio en las diferentes vueltas ciclistas. Observamos que a lo largo del estudio en las diferentes vueltas analizadas la relación disminuye significativamente, siendo de forma global también significativamente menor al final de la vuelta. En la figura 2 se muestran las variaciones de los niveles de cortisol y observamos que a medida que van pasando las vueltas ciclistas sus tasas son menores tanto en reposo como después de la competición (5 días de vuelta). Se observan descensos significativos al finalizar las vueltas primera y tercera y en la media de todas las vueltas estudiadas.
* *
15 10 5 0 Vuelta 1 (V1)
Vuelta 2 (V2)
Antes (A)
Vuelta 3 (V3)
Vuelta 4 (V4)
Después (D)
Fig. 2. Variaciones de cortisol a lo largo de las diferentes vueltas estudiadas. Diferencias significativas * p < 0,05.
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incremento de LINF, siendo este aumento significativo en todas las vueltas analizadas. Son varios los hechos que se han indicado para justificar la leucocitosis. Entre estos factores se ha propuesto la demarginación de los WBC que están adheridos al endotelio vascular durante el reposo 5,15. Se piensa que los responsables principales de la demarginación de los leucocitos son el aumento del gasto cardíaco y la liberación de hormonas de estrés (cortisol y catecolaminas) en la circulación después de ejercicio de alta intensidad 6. En nuestro estudio, donde el ejercicio es de larga duración pero más continuado, observamos unas tasas de cortisol mayores en la primera vuelta, siendo menor al inicio de las vueltas siguientes. Se producen descensos significativos entre el principio y el final de la vuelta, hecho que a priori pudiera ser paradójico, pero desde nuestro punto de vista ello corresponde a una adaptación del ciclista a la competición, que no tiene al comienzo de la temporada con la primera vuelta analizada. Además, la respuesta leucocitaria, es decir, los incrementos de WBC después de la vuelta, son porcentualmente mayores al principio que en la última vuelta, valores que van desde 16% en la primera, 15% en la segunda, 3% en la tercera y 4,5% en la cuarta, datos que se correlacionan con los descensos observados en las tasas de cortisol en las diversas vueltas. Todo ello nos induce a pensar que el estrés acumulado (valorado como tasas de cortisol) no es una de las causas principales de los procesos de demarginación leucocitaria, existiendo un gran número de factores que pueden ser causantes de este hecho y por tanto objeto de estudio en otras publicaciones. Otros factores, englobados dentro de la respuesta de fase aguda que supone el proceso inflamatorio originado por el ejercicio, podrían estar implicados y cooperar en el proceso de demarginación. Otro factor considerado como determinante de la leucocitosis es la hemoconcentración 24,25. En nuestros deportistas no podemos observar estos fenómenos dado que las extracciones se realizaron al día siguiente al levantarse. Sin embargo, en experiencias previas en nuestro grupo se han observado fenómenos de hemoconcentración, con variaciones del volumen plasmático de en torno al 10% comparando el inicio y el final de un ejercicio máximo 26 y/o de una etapa ciclista en carretera (datos no publicados). También se ha propuesto como mecanismo de leucocitosis el proceso inflamatorio que genera el ejercicio físico intenso como respuesta de fase aguda 25, que, como indican Giménez et al 5, no se produce en una sola prueba máxima de laboratorio, se produce en ejercicio intenso de larga duración 25, 27. En cuanto al aumento de los LINF, podría ser indicador de la intensidad del esfuerzo realizado, atendiendo a la duración del mismo, y ante la ausencia de afecciones clínicas, quizá pudiera ser debido a su movilización desde los depósitos marginales, probablemente debida a la acidosis generada con el ejercicio 5. Sin embargo, nosotros pensamos que además pueden influir factores hormonales debido a incrementos repetidos en los niveles hormonales durante las sesiones de
entrenamiento, lo que podría producir cambios tanto en la cantidad como en la función linfocítica. En nuestros resultados observamos un aumento significativo de LINF, con incrementos de en torno al 11,16% en las vueltas estudiadas (de 5 días con un promedio de 750 km). En este sentido, el porcentaje de variación observado está en la línea de otras experiencias comunicadas. Ahlborg et al 28 encuentran variaciones entre un 8% y un 148%, indicando que la variabilidad existente pudiera ser dependiente del tipo de ejercicio. En este sentido, Galun et al 18 indican que cuanto mayor es la intensidad y la duración, el aumento de LINF es menor. Para Muir et al 29 y Ndon et al 19 la magnitud del aumento de LINF podría reflejar la intensidad y duración de la carga de trabajo y podría estar en relación con el porcentaje de contribución anaeróbica del ejercicio, que se acompaña de una mayor liberación de cortisol, siendo determinante en la redistribución de los LINF secuestrados en regiones de bajo flujo sanguíneo 19,29. Además, se ha descrito que estos cambios en el número y redistribución de LINF son similares a los observados después de la administración de epinefrina 30,31, habiéndose postulado que la linfocitosis inducida por el ejercicio está bajo control beta-adrenérgico 32. En nuestros resultados se pone de manifiesto que el cortisol desciende a medida que las vueltas van pasando debido probablemente al acondicionamiento del ciclista, por ello pensamos que más que el cortisol pudiera ser la descarga de catecolaminas y la producción de hormona adrenocorticotropa (ACTH) las que fueran responsables de este fenómeno. Además, todas las muestras se obtuvieron a la misma hora en los días correspondientes, de modo que el ritmo circadiano de secreción hormonal fuera el mismo para todas las valoraciones realizadas. Aparte de los factores mencionados como inductores de la leucocitosis y linfocitosis, existen otros como la acidosis metabólica debido al esfuerzo anaeróbico, la hipertermia, deshidratación y desequilibrio osmótico y electrolítico21,33-35, que serían responsables en mayor o menor medida de estos fenómenos observados. En lo que respecta a los MON, nosotros observamos un aumento que está en concordancia con los datos comunicados por otros investigadores9,36, quienes indican que las variaciones puedan ser debidas también a la liberación de cortisol y de las hormonas de estrés. En conclusión, el ejercicio físico intenso y mantenido a lo largo de varias vueltas ciclistas (con el período de entrenamiento que requiere en el tiempo que transcurre de una a otra) produce incrementos de los WBC en las tasas basales de una vuelta a otra. Pero estas variaciones se acompañan de un progresivo descenso de las tasas de cortisol debido probablemente al acondicionamiento que el ciclista tiene a lo largo de la competición. BIBLIOGRAFÍA 1. Córdova A. Compendio de Fisiología para Ciencias de la Salud. Madrid: McGraw-Hill Interamericana; 1994. 2. Córdova A. Fatiga muscular en el rendimiento deportivo. Madrid: Síntesis; 1997. 3. Córdova A, Navas FJ. Fisiología deportiva. Madrid: Gymnos; 2000.
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Facultad de Ciencias. Actividad Física y Deporte. Universidad de León. Departamentos de b Fisiología y c Medicina. Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria.
En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar las variaciones leucocitarias producidas por el esfuerzo de la competición, a lo largo de 4 vueltas de corta duración (5 días y una media de 750 km cada una), en 16 ciclistas profesionales (24,8 ± 2,3 años, 71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm). Los parámetros hematológicos analizados fueron leucocitos (WBC), neutrófilos (NEUT), linfocitos (LINF), monocitos (MON), eosinófilos (EOS) y basófilos (BAS) y sus resultados son presentados como porcentaje sobre el número total de leucocitos. También se midió el nivel sérico de cortisol en todos los momentos de estudio (antes y después de cada una de las 4 vueltas). Los resultados muestran que el número total de leucocitos aumenta significativamente en las vueltas, tanto en condiciones basales (A) como después de acabar la vuelta (D). Los neutrófilos van incrementando sus valores basales desde la primera a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta son significativamente menores con respecto a la situación de referencia del comienzo de la vuelta ciclista. Los linfocitos en reposo al comenzar las vueltas se mantienen en valores similares a lo largo del período de estudio, aumentando significativamente tras los 5 días de competición de cada vuelta. El cortisol, a medida que van pasando las vueltas, desciende sus tasas tanto en reposo como después de la competición (5 días de vuelta). En conclusión, el ejercicio físico a lo largo de varias vueltas ciclistas produce incrementos de los leucocitos que se acompañan de un progresivo descenso de las tasas de cortisol debido probablemente al acondicionamiento que el ciclista tiene a lo largo de la competición. PALABRAS CLAVE: leucocitos, linfocitos, neutrófilos, cortisol, ejercicio. Villa G, Córdova A, Ávila C, Almar M, Marroyo JAR, García J, del Villar V. Notificaciones de los leucocitos en ciclistas profesionales a lo largo de la competición. Rev Clin Esp 2003; 203(9):412-6.
Modifications of the leukocytes in professional cyclists throughout the competition In this work we plan to analyze and establish the leukocyte variations due to the effort of the competition, throughout 4 short-term turns (5 days and an average of 750 km each one), in 16 professional cyclists (24.8 ± 2.3 year-old, 71.0 ± 4.5 kg and 179.3 ± 5.0 cm). The hematological parameters analyzed were leukocytes (WBC), neurtrophils (NEUT), lymphocytes (LYM), monocytes (MON), eosinophils (EOS) and basophils (BAS), and the results are presented as the percentage on the total number of leukocytes. The serum level of cortisol was also measured along study time (before and after each one of the 4 turns). The results show that the total number of leukocytes increase significantly in the turns, both in basal conditions (B) and after finishing the turn (F). The NEUT show an ongoing increase in their basal values from the first to the fourth round, but its values at the conclusion of this are significantly lower with respect to the situation of reference of the beginning of the cyclist turn. The LYM in rest upon beginning the turns are kept in similar values during the study period, increasing significantly after the 5 days of competition of each turn. The cortisol, as they are happening the turns, they decline its rates both in rest and after the competition (5 days turns). In conclusion the physical exercise throughout several cyclists turns give rise an increases in the leukocytes that is associated to a progressive decline of the cortisol levels probably because of the conditioning that the cyclist shows throughout the competition. KEY WORDS: leukocytes, lymphocytes, neutrophils, cortisol, exercise.
Introducción Correspondencia: A. Córdova Martínez. Departamento de Fisiología. Escuela Universitaria de Fisioterapia. Campus Universitario de Soria. C./ Nicolás Rabal, 17. 42003 Soria. Correo electrónico: [email protected] Aceptado para su publicación el 9 de mayo de 2002.
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El ejercicio físico induce numerosos cambios y adaptaciones sistémicas que tienen diferente sentido cuando el ejercicio es de carácter recreacional o es de competición, sobre todo en profesionales del deporte 1-4. En individuos normales el trabajo muscular, de diferente intensidad y duración, produce leucoci-
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tosis 5,6. Diversos autores indican que la leucocitosis producida por el ejercicio físico se atribuye en gran medida al aumento de las catecolaminas y glucocorticoides 7 y a la acidosis metabólica consecuente con un ejercicio físico intenso 5 que provocan una redistribución leucocitaria desde otros órganos linfoides 8-12. También se ha propuesto que un incremento en el flujo sanguíneo pulmonar (proporcional al gasto cardíaco producido) podría originar una liberación de leucocitos desde el pulmón 13. Sin embargo, el mecanismo por el cual se produce la demarginación de los leucocitos no está del todo aclarada y existen varias posibilidades para su explicación 6. Los linfocitos y neutrófilos contribuyen conjuntamente a la leucocitosis inducida en ejercicio máximo y submáximo, pero la neutrofilia predomina cuando la intensidad del ejercicio excede el 60 % VO2máx; sin embargo, este umbral puede ser más bajo si la carga de trabajo es de larga duración 9,14. En este sentido, Foster y et al 6 indican que factores como la hemoconcentración y la liberación de catecolaminas no tienen un peso importante en la leucocitosis cuando se lleva a cabo ejercicio moderado. Además, McCarthy et al 9,15 indican que la leucocitosis varía también con el grado de entrenamiento de los individuos. Aunque existe controversia sobre los mecanismos determinantes de la respuesta hematológica, la movilización de toda clase de leucocitos desde los almacenes marginales se activa por el ejercicio máximo, mientras que el submáximo parece mejorar la movilización de los neutrófilos a expensas de los linfocitos 16. Hasta el momento todos los trabajos publicados hacen referencia a la influencia del ejercicio sobre los leucocitos tras una sola sesión de entrenamiento y/o de competición. En este trabajo nos planteamos analizar y objetivar las variaciones leucocitarias producidas por el esfuerzo de la competición, a lo largo de diferentes vueltas ciclistas profesionales de corta duración (5 días), en ciclistas profesionales. Material y métodos En este estudio participaron 16 ciclistas profesionales (24,8 ± 2,3 años, 71,0 ± 4,5 kg y 179,3 ± 5,0 cm) con 13 ± 3 años de práctica ciclista continuada (como aficionados y profesionales) que no padecían enfermedad alguna. Se les realizaron controles analíticos antes de incluirlos en el trabajo para descartar anomalías, muchas veces deriva-
das de la falta de recuperación tras el entrenamiento y la competición. Se controló en todos los momentos del estudio el metabolismo del hierro (Fe circulante y Fe de depósito), pues es uno de los factores determinantes en la recuperación del ciclista, y de hecho los ciclistas permanecen a lo largo de la temporada con tratamiento preventivo diario con hierro, ácido fólico y cianocobalamina. Las tomas sanguíneas para la valoración de la serie celular se obtuvieron mediante vacutainer. Se tomaron muestras sanguíneas de la vena antecubital al levantarse el primer y el último día de competición de 4 vueltas ciclistas de 5 días de duración, que acumulan un kilometraje medio de 750 km. Las muestras sanguíneas fueron obtenidas a las 8 de la mañana, y posteriormente fueron transportadas en cámaras frigoríficas hasta el análisis, que se realizó dos horas después de la extracción, en el laboratorio. Los parámetros hematológicos analizados fueron leucocitos (WBC), neutrófilos (NEUT), linfocitos (LINF), monocitos (MON), eosinófilos (EOS) y basófilos (BAS) mediante procedimientos estandarizados (contador Coulter) y sus resultados son presentados como porcentaje sobre el número total de leucocitos. También se midió el nivel sérico de cortisol en todos los momentos de estudio mediante el método de radioinmunoensayo (Diagnostic Products Corporation, EE.UU.). Los valores son expresados como la media del porcentaje, con el error estándar de la media (× ± EEM). Las diferencias significativas entre los parámetros examinados en los ciclistas antes (A) y después (D) de cada vuelta fueron estimados aplicando la prueba no paramétrica de Wilcoxon para datos apareados, considerando diferencias significativas para los valores de p < 0,05.
Resultados Los parámetros hematológicos y sus variaciones en las 4 vueltas ciclistas estudiadas se muestran en la tabla 1. En ella observamos que el número total de leucocitos aumenta significativamente en las vueltas, tanto en condiciones basales como después de acabar la vuelta ciclista. En cuanto a los NEUT, vemos que sus valores basales van incrementándose desde la primera a la cuarta vuelta, pero sus valores al finalizar ésta son significativamente menores con respecto a la situación de referencia del comienzo de la vuelta ciclista. Por su parte, los LINF en reposo al comenzar las vueltas se mantienen en valores similares a lo largo del período de estudio, aumentando significativamente tras los 5 días de competición de cada vuelta. Los MON en reposo, al comenzar las diferentes competiciones, van disminuyendo, siendo muy signi-
TABLA 1 Leucocitos totales y subclases leucocitarias antes (A) y después (D) de las diferentes vueltas Vuelta 1 A
WBC (103 µl-1) 5,66 ± 0,53 NEUT (%) 48,27 ± 4,45 LINF (%) 38,77 ± 3,5 MON (%) 7,93 ± 0,41 EOS (%) 4,30 ± 1,58 BAS (%) 0,71 ± 0,08
Vuelta 2
Vuelta 3
Vuelta 4
D
A
D
A
D
A
D
6,57 ± 0,39* 43,92 ± 2,98* 43,03 ± 2,58* 8,76 ± 0,53* 3,75 ± 1,13 0,52 ± 0,05
5,88 ± 0,23 50,37 ± 3,3 37,62 ± 2,85 6,53 ± 0,57 2,82 ± 0,39 0,92 ± 0,08
6,78±0,47* 46,78±3,44 41,37±3,14* 6,25±0,46 2,81±0,4 0,85±0,12
6,87 ± 0,56 54,08 ± 4,35 37,54 ± 3,85 4,70 ± 0,43 3,07 ± 0,48 0,60 ± 0,18
7,14 ± 1,25* 46,25 ±5,31* 42,48 ± 4,66* 6,78 ± 0,82 3,74 ± 0,65 0,72 ± 0,18
7,06 ± 0,6 62,18 ± 3,61 34,88 ± 3,71 2,38 ± 0,2 0,51 ± 0,12 0,02 ± 0,01
7,38 ± 0,59* 57,26 ± 3,87* 39,46 ± 3,72* 2,57 ± 0,18 0,65 ± 0,11 0,05 ± 0,01
* Diferencias significativas p < 0,05 entre el principio de la vuelta (A) y el final (D) de cada vuelta analizada. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LINF: linfocitos; MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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Discusión Varios autores indican que el ejercicio induce leucocitosis, cuya magnitud depende de la intensidad y duración del ejercicio 17-19. En nuestro trabajo también encontramos esta leucocitosis tanto en reposo como tras los días de competición, lo que coincide con otras publicaciones 5,20,21. Sin embargo, las cifras alcanzadas son menores que las publicadas por otros autores. Este hecho puede ser debido a que la mayoría de los trabajos publicados estudian la respuesta leucocitaria frente a una prueba máxima, y TABLA 2 Valores medios de leucocitos totales y subclases leucocitarias, y la media del cortisol en las 4 vueltas antes (A) y después (D) en el total de las 4 vueltas estudiadas Media 4 vueltas
WBC (103 µl-1) NEUT (%) LINF (%) MON (%) EOS (%) BAS (%) Cortisol (µg/dl)
A
D
6,46 ± 0,27 53,61 ± 2,2 37,16 ± 1,75 5,48 ± 0,44 2,75 ± 0,5 0,57 ± 0,08 17,12 ± 0,88
6,99 ± 0,23* 48,49 ± 2,17* 41,54 ± 1,76* 6,18 ± 0,49* 2,77 ± 0,42 0,54 ± 0,07 13,29 ± 1,11*
* Diferencias significativas p < 0,05 entre A y D de la media de las 4 vueltas estudiadas. WBC: leucocitos; NEUT: neutrófilos; LIN: linfocitos; MON: monocitos; EOS: eosinófilos; BAS: basófilos.
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Ratio NEUT/LINF
2,5 2
* *
1,5 1
*
0,5 0 Vuelta 1 (V1)
Vuelta 2 (V2)
Antes (A)
Vuelta 3 (V3)
Vuelta 4 (V4)
Después (D)
Fig. 1. Relación neutrófilos/linfocitos (NEUT/LINF) en cada vuelta ciclista. Diferencias significativas * p < 0,05.
en nuestro caso el estudio se lleva a cabo en ciclistas que están compitiendo y los análisis son en reposo tomados el primer y último día al levantarse. Sobre si son los NEUT o los LINF los que más contribuyen a la leucocitosis, existen posturas divergentes entre los investigadores, así Nieman et al 22,23 encontraron que el ejercicio de alta intensidad estaba asociado con un gran aumento en la circulación de NEUT y un descenso del número de LINF; sin embargo, Ferry et al 16 observaron que es en el ejercicio submáximo donde se produce la movilización de NEUT a expensas de LINF. En este estudio, donde el ejercicio (ciclismo) es considerado como intenso y de larga duración, observamos un aumento de leucocitos, que en condiciones basales, antes de comenzar las vueltas ciclistas, es fundamentalmente debido al incremento porcentual de los NEUT, que tras la realización de la competición desciende con respecto a la condición basal. Sin embargo, cuando analizamos la respuesta leucocitaria tras el ejercicio observamos que el incremento leucocitario es consecuencia de un
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ficativo este descenso en la cuarta vuelta ciclista estudiada. La respuesta tras los 5 días de competición fue de ligero incremento de sus tasas y en dos vueltas (la primera y la tercera) aumentaron significativamente con respecto a la situación de reposo de la misma vuelta. La otras especies leucocitarias, EOS y BAS, no mostraron variaciones significativas ni en reposo, ni tras la competición. En la tabla 2 se muestran los valores medios de los diferentes parámetros analizados antes y después de las vueltas. En ella podemos ver que los WBC, LINF y MON incrementan significativamente; sin embargo los NEUT descienden también significativamente. El cortisol (media de las 4 vueltas) desciende significativamente. En la figura 1 se muestra la relación entre NEUT y LINF (relación N/L) obtenida en cada uno de los momentos del estudio en las diferentes vueltas ciclistas. Observamos que a lo largo del estudio en las diferentes vueltas analizadas la relación disminuye significativamente, siendo de forma global también significativamente menor al final de la vuelta. En la figura 2 se muestran las variaciones de los niveles de cortisol y observamos que a medida que van pasando las vueltas ciclistas sus tasas son menores tanto en reposo como después de la competición (5 días de vuelta). Se observan descensos significativos al finalizar las vueltas primera y tercera y en la media de todas las vueltas estudiadas.
* *
15 10 5 0 Vuelta 1 (V1)
Vuelta 2 (V2)
Antes (A)
Vuelta 3 (V3)
Vuelta 4 (V4)
Después (D)
Fig. 2. Variaciones de cortisol a lo largo de las diferentes vueltas estudiadas. Diferencias significativas * p < 0,05.
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incremento de LINF, siendo este aumento significativo en todas las vueltas analizadas. Son varios los hechos que se han indicado para justificar la leucocitosis. Entre estos factores se ha propuesto la demarginación de los WBC que están adheridos al endotelio vascular durante el reposo 5,15. Se piensa que los responsables principales de la demarginación de los leucocitos son el aumento del gasto cardíaco y la liberación de hormonas de estrés (cortisol y catecolaminas) en la circulación después de ejercicio de alta intensidad 6. En nuestro estudio, donde el ejercicio es de larga duración pero más continuado, observamos unas tasas de cortisol mayores en la primera vuelta, siendo menor al inicio de las vueltas siguientes. Se producen descensos significativos entre el principio y el final de la vuelta, hecho que a priori pudiera ser paradójico, pero desde nuestro punto de vista ello corresponde a una adaptación del ciclista a la competición, que no tiene al comienzo de la temporada con la primera vuelta analizada. Además, la respuesta leucocitaria, es decir, los incrementos de WBC después de la vuelta, son porcentualmente mayores al principio que en la última vuelta, valores que van desde 16% en la primera, 15% en la segunda, 3% en la tercera y 4,5% en la cuarta, datos que se correlacionan con los descensos observados en las tasas de cortisol en las diversas vueltas. Todo ello nos induce a pensar que el estrés acumulado (valorado como tasas de cortisol) no es una de las causas principales de los procesos de demarginación leucocitaria, existiendo un gran número de factores que pueden ser causantes de este hecho y por tanto objeto de estudio en otras publicaciones. Otros factores, englobados dentro de la respuesta de fase aguda que supone el proceso inflamatorio originado por el ejercicio, podrían estar implicados y cooperar en el proceso de demarginación. Otro factor considerado como determinante de la leucocitosis es la hemoconcentración 24,25. En nuestros deportistas no podemos observar estos fenómenos dado que las extracciones se realizaron al día siguiente al levantarse. Sin embargo, en experiencias previas en nuestro grupo se han observado fenómenos de hemoconcentración, con variaciones del volumen plasmático de en torno al 10% comparando el inicio y el final de un ejercicio máximo 26 y/o de una etapa ciclista en carretera (datos no publicados). También se ha propuesto como mecanismo de leucocitosis el proceso inflamatorio que genera el ejercicio físico intenso como respuesta de fase aguda 25, que, como indican Giménez et al 5, no se produce en una sola prueba máxima de laboratorio, se produce en ejercicio intenso de larga duración 25, 27. En cuanto al aumento de los LINF, podría ser indicador de la intensidad del esfuerzo realizado, atendiendo a la duración del mismo, y ante la ausencia de afecciones clínicas, quizá pudiera ser debido a su movilización desde los depósitos marginales, probablemente debida a la acidosis generada con el ejercicio 5. Sin embargo, nosotros pensamos que además pueden influir factores hormonales debido a incrementos repetidos en los niveles hormonales durante las sesiones de
entrenamiento, lo que podría producir cambios tanto en la cantidad como en la función linfocítica. En nuestros resultados observamos un aumento significativo de LINF, con incrementos de en torno al 11,16% en las vueltas estudiadas (de 5 días con un promedio de 750 km). En este sentido, el porcentaje de variación observado está en la línea de otras experiencias comunicadas. Ahlborg et al 28 encuentran variaciones entre un 8% y un 148%, indicando que la variabilidad existente pudiera ser dependiente del tipo de ejercicio. En este sentido, Galun et al 18 indican que cuanto mayor es la intensidad y la duración, el aumento de LINF es menor. Para Muir et al 29 y Ndon et al 19 la magnitud del aumento de LINF podría reflejar la intensidad y duración de la carga de trabajo y podría estar en relación con el porcentaje de contribución anaeróbica del ejercicio, que se acompaña de una mayor liberación de cortisol, siendo determinante en la redistribución de los LINF secuestrados en regiones de bajo flujo sanguíneo 19,29. Además, se ha descrito que estos cambios en el número y redistribución de LINF son similares a los observados después de la administración de epinefrina 30,31, habiéndose postulado que la linfocitosis inducida por el ejercicio está bajo control beta-adrenérgico 32. En nuestros resultados se pone de manifiesto que el cortisol desciende a medida que las vueltas van pasando debido probablemente al acondicionamiento del ciclista, por ello pensamos que más que el cortisol pudiera ser la descarga de catecolaminas y la producción de hormona adrenocorticotropa (ACTH) las que fueran responsables de este fenómeno. Además, todas las muestras se obtuvieron a la misma hora en los días correspondientes, de modo que el ritmo circadiano de secreción hormonal fuera el mismo para todas las valoraciones realizadas. Aparte de los factores mencionados como inductores de la leucocitosis y linfocitosis, existen otros como la acidosis metabólica debido al esfuerzo anaeróbico, la hipertermia, deshidratación y desequilibrio osmótico y electrolítico21,33-35, que serían responsables en mayor o menor medida de estos fenómenos observados. En lo que respecta a los MON, nosotros observamos un aumento que está en concordancia con los datos comunicados por otros investigadores9,36, quienes indican que las variaciones puedan ser debidas también a la liberación de cortisol y de las hormonas de estrés. En conclusión, el ejercicio físico intenso y mantenido a lo largo de varias vueltas ciclistas (con el período de entrenamiento que requiere en el tiempo que transcurre de una a otra) produce incrementos de los WBC en las tasas basales de una vuelta a otra. Pero estas variaciones se acompañan de un progresivo descenso de las tasas de cortisol debido probablemente al acondicionamiento que el ciclista tiene a lo largo de la competición. BIBLIOGRAFÍA 1. Córdova A. Compendio de Fisiología para Ciencias de la Salud. Madrid: McGraw-Hill Interamericana; 1994. 2. Córdova A. Fatiga muscular en el rendimiento deportivo. Madrid: Síntesis; 1997. 3. Córdova A, Navas FJ. Fisiología deportiva. Madrid: Gymnos; 2000.
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