¿Por qué los entrenamientos de alta intensidad o HIIT son más efectivos para fortalecer el corazón?

El entrenamiento en intervalos de alta intensidad o HIIT fortalece el corazón más que el ejercicio moderado. Un grupo de investigadores noruegos han encontrado varias respuestas para explicar por qué entrenar más intenso y duro es más efectivo para el corazón.

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Los entrenamiento de intervalos de alta intensidad o HIIT son muy eficientes para mejorar la forma física y ayudar a perder peso.

Hace unos años se pensaba que hacer ejercicio a altas intensidades podía ser perjudicial para las personas con problemas cardiacos, pero ahora sabemos que son muy beneficiosos para el corazón, por lo que ya no se recomienda hacer sólo ejercicio de intensidad baja o moderada.

 ¿Por qué los entrenamientos de alta intensidad son más efectivos para fortalecer el corazón que los de intensidad moderada? Un estudio realizado en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología ha buscado las razones por las que este tipo de entrenamientos HIIT tan intensos ayudan a mejorar la condición cardiovascular, especialmente en caso de problemas cardiacos. 

La investigación se ha realizado en ratas con insuficiencia cardíaca, a las que se ha sometido a entrenamientos de intervalos de alta intensidad. Los resultados del estudio han encontrado que este tipo de ejercicio no só sólo reduce la gravedad de la enfermedad, también mejora la función cardíaca y aumenta la capacidad de trabajo, pero para conseguirlo, es clave llegar a un alta intensidad.

Los investigadores principales del estudio, Thomas Stølen y Morten Høydal han comentado:

"Descubrimos que el ejercicio mejora propiedades importantes tanto en la forma en que las células del músculo cardíaco utilizan el calcio como en la conducción de señales eléctricas en el corazón. Estas mejoras permiten que el corazón lata más vigorosamente y pueden contrarrestar los trastornos del ritmo cardíaco peligrosos".

Para que un corazón pueda latir con fuerza, de manera regular y sincrónica, se coordinan varias funciones. Cada vez que late el corazón, el nódulo sinusal, que funciona como el marcapasos del corazón, envía impulsos eléctricos al resto del corazón. Estos impulsos eléctricos se denominan potenciales de acción.

Todas las células del músculo cardíaco están rodeadas por una membrana. En reposo, el voltaje eléctrico en el interior de la membrana celular es negativo en comparación con el voltaje en el exterior. La diferencia entre el voltaje en el exterior y el interior de la membrana celular se denomina potencial de membrana en reposo.

Cuando los potenciales de acción alcanzan las células del músculo cardíaco, necesitan superar el potencial de membrana en reposo de cada célula para despolarizar la pared celular. Cuando esto sucede, el calcio puede fluir hacia la célula a través de canales en la membrana celular.

El calcio inicia la contracción real de las células del músculo cardíaco. Cuando se completa este proceso, el calcio se transporta fuera de la célula o de regreso a su sitio de almacenamiento dentro de cada célula del músculo cardíaco. A partir de ahí, el calcio está listo para utilizarse en una nueva contracción la próxima vez que se presente un potencial de acción.

Si falla la conducción eléctrica del corazón o el sistema de conducción del calcio, se corre el riesgo de que se contraigan menos células del músculo cardíaco, por lo que la contracción en cada célula será débil y las señales eléctricas se volverán caóticas y las cámaras del corazón comenzarán a vibrar.

Cuando alguien tiene insuficiencia cardiaca, todos estos procesos no funcionan correctamente ni están sincronizados. Los potenciales de acción duran demasiado, el potencial de reposo de las células es demasiado alto y la función de transporte de los canales de calcio en la pared celular se altera. El calcio se filtra constantemente de su lugares de almacenamiento dentro de cada célula del músculo cardíaco.

Los resultados de este estudio han encontrado que el entrenamiento intensivo puede revertir total o parcialmente todas estas alteraciones.

Normalmente, el nódulo sinusal hace que el corazón humano lata entre 50 y 80 latidos por minuto cuando está en reposo. Esto es suficiente para suministrar a todos los sistemas de órganos y células del cuerpo la cantidad de sangre rica en oxígeno que necesitan para funcionar correctamente.

Cuando nos levantamos para dar un paseo, nuestro corazón automáticamente comienza a latir un poco más rápido y a bombear un poco más fuerte para que el suministro de sangre se adapte al mayor nivel de actividad. Cuanto mayor sea la intensidad de la actividad, más duro tendrá que trabajar el corazón.

El ejercicio fortalece el corazón para que pueda bombear más sangre al resto del cuerpo con cada latido. Por lo tanto, el nódulo sinusal puede tomarse las cosas con un poco de calma y las personas bien entrenadas tienen una frecuencia cardíaca en reposo más baja que las personas que no han realizado un entrenamiento de resistencia regular.

Lo contrario ocurre con las personas con insuficiencia cardíaca. Su capacidad de bombeo del corazón es tan débil que los órganos no reciben suficiente sangre para mantener un buen funcionamiento. Las personas con insuficiencia cardíaca tienen poca tolerancia al ejercicio y a menudo se quedan sin aliento con un esfuerzo mínimo.

Por tanto, aumentar la potencia de bombeo al corazón es absolutamente crucial para la calidad de vida y la salud de las personas con insuficiencia cardíaca.

En el estudio, las ratas sanas tenían un corazón que bombeaba el 75% de la sangre con cada contracción. En ratas con insuficiencia cardíaca, esta medida de la capacidad de bombeo, llamada fracción de eyección, se redujo al 20%, explicó Stølen.

La fracción de eyección aumentó al 35% después de 6 a 8 semanas con sesiones de entrenamiento en intervalos o HIIT casi diarias en cinta rodante. Las ratas hicieron intervalos de 4minutos a aproximadamente el 90% de su capacidad máxima, bastante similar al método 4 × 4 que ha sido defendido por varios grupos de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología Noruega desde hace años.

"El entrenamiento por intervalos también mejoró significativamente el nivel de condición física de las ratas en comparacion con el de las ratas no entrenadas que no habían tenido un ataque cardíaco", comentó Stølen.

La utilización deficiente del calcio en una célula del músculo cardíaco no solo hace que la célula se contraiga con fuerza reducida cada vez que existe un potencial de acción. También hace que el calcio se acumule dentro del área de la célula llena de líquido, el citosol, donde comienza cada contracción.

Se supone que las reservas de calcio dentro de las células solo liberan calcio cuando el corazón se prepara para latir. Sin embargo, la insuficiencia cardíaca provoca una fuga constante de calcio de estas reservas. Después de cada contracción, el calcio debe transportarse de manera eficiente de regreso a las reservas de calcio, o fuera de la célula del músculo cardíaco, a través de bombas especializadas. En pacientes con insuficiencia cardíaca, estas bombas de calcio funcionan mal.

Cuando se acumula mucho calcio dentro del citosol, las células del músculo cardíaco pueden iniciar nuevas contracciones cuando en realidad se supone que deben estar en reposo. Esto provoca un gradiente eléctrico que hace que el corazón envíe señales eléctricas cuando no debería. Lo que puede causar fibrilación en las cámaras del corazón. Esta fibrilación ventricular es fatal y una causa común de paro cardíaco.

"Descubrimos que el entrenamiento por intervalos mejora una serie de mecanismos que permiten que el calcio sea bombeado fuera de las células y almacenado de manera más eficiente dentro de las células. La fuga de las reservas de calcio dentro de las células también desapareció en las ratas entrenadas por intervalos", explicó Stølen .

El efecto fue más claro cuando los investigadores intentaron inducir la fibrilación ventricular en los corazones de las ratas enfermas: solo lo lograron en 1 de los 9 animales que habían completado el entrenamiento por intervalos. En cambio, no tuvieron problemas para inducir fibrilación en todas las ratas con insuficiencia cardíaca que no habían hecho ejercicio.

El grupo de investigación ya había demostrado que:

  1. El ejercicio mejora la utilización del calcio en las células del músculo cardíaco enfermas de varias maneras.
  2. El entrenamiento también hace que el sistema de cableado eléctrico del corazón sea más funcional. 
  3. Y que el ejercicio contrarresta los procesos que hacen que el corazón se vuelva grande y rígido.

Todas estas mejoras hacen que cada latido sea más potente y reducen la gravedad de la insuficiencia cardíaca. También reducen el riesgo de fibrilación ventricular peligrosa.

 

Pero, todavía no tenían explicación a por qué el ejercicio corrige los potenciales de acción lentos y cosnigue que las células del músculo cardíaco puedan utilizar el calcio de la manera correcta.

Para analizar este punto investigaron si el entrenamiento había alterado la actividad genética dentro de las células de la rata. Era probable que miles de tipos diferentes de micromoléculas conocidas como 'microARN' controlen la mayor parte de esta actividad a través de la interacción directa con los genes.

Stølen comentó: "Encontramos que 55 de las variantes de micro-ARN que examinaron estaban alteradas en ratas con insuficiencia cardíaca en comparación con las ratas sanas. El entrenamiento por intervalos cambió 18 de estas variantes a niveles saludables. Ya se sabía que varias de las micromoléculas relevantes desempeñan un papel en la utilización del calcio y en el sistema de conducción eléctrica del corazón, pero lo más interesante es que descubrimos nuevos micro-ARN que pueden jugar un papel importante en la insuficiencia cardíaca”.

Este artículo estudiaba principalmente los efectos del entrenamiento en intervalos de alta intensidad, pero el estudio también incluyó a un grupo de ratas que entrenaron de forma más tranquila.

Las ratas de este grupo corrieron la misma distancia y, por lo tanto, realizaron tanto trabajo de entrenamiento total como las ratas del grupo de entrenamiento por intervalos. Sin embargo, tuvieron que hacer más ejercicio cada vez, ya que entrenaron a menor intensidad.

Stolen comentó que esta forma de entrenamiento suave también produjo varias mejoras de salud. Pero, la gran mayoría de las mejoras fueron mayores con el entrenamiento por intervalos. "Por ejemplo, pudimos inducir fibrilación cardíaca en cinco de ocho ratas después de un período de ejercicio moderado, y su capacidad de bombeo solo había mejorado la mitad que en el grupo de entrenamiento por intervalos".

Fuente

Tomas O. Stølen, Morten A. Høydal, Muhammad Shakil Ahmed, Kari Jørgensen, Karin Garten, Maria P. Hortigon-Vinagre, Victor Zamora, Nathan R. Scrimgeour, Anne Marie Ormbostad Berre, Bjarne M. Nes, Eirik Skogvoll, Anne Berit Johnsen, Jose B.N. Moreira, Julie R. McMullen, Håvard Attramadal, Godfrey L. Smith, Øyvind Ellingsen, Ulrik Wisløff. Exercise training reveals micro-RNAs associated with improved cardiac function and electrophysiology in rats with heart failure after myocardial infarction. Journal of Molecular and Cellular Cardiology, 2020; 148: 106 DOI: 10.1016/j.yjmcc.2020.08.015