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Nutrición, Inmunidad y Ejercicio Físico Dra. Ana Montero Dpto. de Nutrición, Bromatología y Tecnología de los Alimentos Sección de Nutrición, Bromatología y Dietética Facultad de Farmacia Universidad CEU-San Pablo. Madrid Entrenamiento INTENSO ? DEPORTE Restricción calórica MALNUTRICIÓN SISTEMA INMUNE ? Copyright ARTSBiomedical Publishers 1981 INMUNIDAD INNATA • • • • • BARRERAS ANATÓMICAS SUSTANCIAS SECRETORAS LIBERACIÓN DE CITOQUINAS SISTEMA DEL COMPLEMENTO OTROS • CÉLULAS FAGOCÍTICAS NEUTRÓFILOS/MONOCITOS INMUNIDAD ESPECÍFICA LINFOCITOS T INMUNIDAD CELULAR LINFOCITOS B INMUNIDAD HUMORAL • PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS Macrófago Antígeno Linfocitos activados Péptidos antigénicos Fagocitosis Linfocitos T Anticuerpos Linfocitos B citocinas citocinas SISTEMA INMUNE EJERCICIO INTENSO + estrés + inadecuada nutrición EJERCICIO MODERADO SISTEMA INMUNE Ejercicio intenso Inmunosupresión VENTANA ABIERTA - Ø Ø Ø Ø células NK función de neutrófilos algunas funciones de las células T y B concentración de Ig A salivar × RIESGO DE SUFRIR INFECCIONES Modelo curva “J” que establece la relación entre intensidad de ejercicio y riesgo de sufrir infecciones (Nieman, 1997) Ejercicio fisico moderado (40-60% VO2 max) Ø × leucocitos en un 50% (linfocitos, neutrofilos y en menor medida monocitos) Ejercicio fisico intenso (60-100% VO2 max) Ø × × leucocitos - neutrofilia - Ø linfocitos por debajo de niveles basales × niveles de catecolaminas, hormona del crecimiento y cortisol Catecolaminas (epinefrina) × transitorio de linfocitos Epinefrina vuelve a valores basales inmediatamente despues de la realización de ejercicio físico Cortisol Efecto inmunosupresor Cortisol mantiene niveles elevados varias horas despues de finalizar el ejercicio PRODUCE LINFOPENIA Ejercicio intenso DAÑO MUSCULAR Ø • Inflamación local • Respuesta de fase aguda • actuación del sistema del complemento • neutrofilos • macrófagos • determinadas citoquinas • ESTIMULO PARA LA FAGOCITOSIS Similitud entre la respuesta del organismo al ejercicio extenuante agudo y una respuesta inflamatoria aguda a la infección • marcada leucocitosis • fiebre moderada • liberación de citoquinas proinflamatorias CUERPO DELGADO=RENDIMIENTO • EFICACIA MOTORA (velocidad, flexibilidad, coordinación...) • IMPORTANCIA ESTÉTICA • OBJETIVO DISMINUIR EL PESO CORPORAL Metodos inapropiados: • ayuno • restricción dietética • abuso de laxantes y diuréticos Ð fatiga Ð anemia Ð deshidratación (desequilibrio de electrolitos) Ð amenorrea (en la mujer) Ð retraso del crecimiento Ð disminución de la densidad osea Ð sistema inmune comprometido Ð trastornos del comportamiento alimentario TRIADA DEL DEPORTISTA Desorden alimentario Osteoporosis Amenorrea CRITERIOS DIAGNOSTICOS AN-DSM-IV - Pérdida de peso por debajo del 85% del peso correcto - Intenso temor a engordar, incluso con bajo peso -Distorsión en la percepción del peso y de la imagen corporal; negación de la gravedad del estado de delgadez en que se encuentra -En mujeres postmenárquicas, amenorrea con duración de al menos tres meses consecutivos Tipos específicos: - Restrictivo: sin comportamiento purgativo ni atracones - Compulsivo/purgativo: con atracones y comportamiento purgativo (vómitos autoinducidos, abuso de laxantes y/o diuréticos) CRITERIOS DIAGNÓSTICOS PARA BULIMIA NERVIOSA (DSM IV) a) Atracones: 1. ELEVADA cantidad de alimentos ingerida en un periodo generalmente menor de dos horas 2. sensación de pérdida del control b) Comportamientos compensatorios: vómitos, laxantes, diuréticos, ayuno, ejercicio excesivo c) Los atracones y comportamientos compensatorios ocurren ambos al menos dos veces por semana durante tres meses d) Excesiva influencia de la figura corporal y el peso en la autoevaluación Tipos específicos: - Purgativos: se recurre a vómitos autoinducidos o abuso de laxantes, diuréticos o enemas - No purgativos: se recurre a ayuno y/o ejercicio físico excesivo. Atracón: 3000-4000 kcal, alimentos ricos en calorías, facíl preparación ANOREXIA ATLÉTICA Desorden alimentario inespecífico caracterizado por el deseo de disminuir el peso corporal mediante la ingesta de cantidades muy reducidas de energía, a pesar del elevado nivel de entrenamiento físico que realizan La anorexia atlética no cumple todos los criterios diagnósticos de una anorexia nerviosa clínica: - Perdida de peso tiene como objetivo primordial aumentar el rendimiento -El inicio de la dieta o el aumento del entrenamiento se produce en muchos casos por recomendación del entrenador -Periodos cíclicos de pérdida y ganancia de peso - Puede ser temporal y desaparecer una vez que finaliza la carrera deportiva del individuo FACTORES DE PREDISPOSICIÓN * Individuales: - Tendencia a la depresión - Desarrollo corporal precoz - Predisposición genética - Alteración de NT * Familiares * Culturales FACTORES DESENCADENANTES * Dietas * Depresión * Situación adversa FACTORES DE MANTENIMIENTO * Actividad física * Dificultad en el vaciamiento gástrico * Distorsión en la imagen corporal Factores o situaciones de riesgo (factores predisponentes) más observados en la población de deportistas : • Deportes individuales • Deportistas de élite • Mujeres • adolescentes a) valoración subjetiva del rendimiento (juez) b) deportes de resistencia bajo peso corporal c) indumentaria que revela el contorno corporal d) categorias de peso para competir e) deportistas en etapa prepuberal Factores precipitantes más observados en la población de deportistas : Ó Dedicación al deporte desde una edad temprana Ó Objetivo de un bajo peso corporal por necesidades deportivas Ó Gran presión por parte de los entrenadores, se valora el rendimiento a través de criterios subjetivos de un jurado (juez) (comentario imprudente) ÓRasgos de personalidad comunes entre deportistas de élite (competitividad, tenacidad, perfeccionamiento) ÓEpisodio traumático (lesión, pérdida del entrenador, fracaso Las relaciones sociales, etc) • deficits de macronutrientes y micronutrientes • desequilibrio de fluidos y electrolitos • INGESTAS DEFICITARIAS DE ENERGÍA • ALTO NIVEL DE ENTRENAMIENTO • PESO CORPORAL BAJO • BAJO PORCENTAJE DE GRASA CORPORAL • ESTRÉS FÍSICO Y PSICOLÓGICO • DISFUNCIÓN MENSTRUAL • PERDIDA DE MASA OSEA- OSTEOPOROSIS PRACTICAS ALIMENTARIAS EN DEPORTISTAS CON DESORDENES ALIMENTARIOS SUBCLÍNICOS Y EN DEPORTISTAS CONTROLES D-DAS (n=24) D -C (n=24) • Restringes la ingesta de energía para disminuir peso 100 * 21 • Limitas la ingesta de “alimentos malos” 100 * 33 • Llevas a cabo reglas estrictas de alimentación 100 * 21 • Te sientes culpable si no cumples esas reglas 95 * 20 • Te sientes culpables después de una comida copiosa 92 * 8 • Normalmente ingieres alimentos bajos en calorias 92 * 50 • Siempre comes los mismos alimentos 83 * 13 • Actualmente practicas uno o mas métodos de control de peso 58 * 0 * p<0,01 CHI Square Beals y Manore--Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2000;10:128-43. D-DAS: Deportistas con desordenes alimentarios subclínicos D-C: Deportistas controles Factores relacionados con la aparición de amenorrea • Bajo peso corporal • Bajo porcentaje de grasa corporal • Intensidad y volumen de entrenamiento • Estrés emocional del deportista • Ingesta deficitaria en energía y nutrientes • Entrenamiento intensivo antes de la menarquia OSTEOPOROSIS Pérdida de densidad mineral osea y una inadecuada formación del hueso, que da lugar a un aumento de la fragilidad ósea y a un incremento del riesgo de sufrir fracturas. FACTORES DIETÉTICOS MANTENIMIENTO DEL SISTEMA INMUNE CAMBIOS INMUNOLÓGICOS MALNUTRICIÓN CLÍNICA O SUBCLÍNICA EL ESTUDIO DE LA INMUNOCOMPETENCIA ES UNA HERRAMIENTA MUY ÚTIL PARA VALORAR EL SISTEMA INMUNE EN POSIBLES SITUACIONES DE MALNUTRICIÓN. SUJETOS C GRUPO DE GIMNASIA RÍTMICA n=10 40-48h/semana ejercicio edad: 14-17 años n=13 3 años después C GRUPO DE GIMNASIA ARTÍSTICA GR (n=22) 1 sujeto excluido 40-48h/semana ejercicio edad: 14-18 años • Real Federación Española de Gimnasia • Pertenecían al equipo olímpico español GA (n=10) C GRUPO DE BALLET CLASICO 20-25h/semana ejercicio edad: 16-21 años B (n=20) • Catedra de danza Alicia Alonso C GRUPO CONTROL <12 h/semana ejercicio edad: 14-17 años C (n=50) • Colegio de enseñanza media de Madrid - Todas las jóvenes presentan las mismas características en cuanto a sexo y nivel sociocultural. - Rango de edad superior en el grupo de bailarinas ¿ tratamiento estadístico. CONTROL Amenorrea primaria- 12% Amenorrea primaria Amenorrea secundaria Menstruación normal 88% Menstruación normal BALLET Amenorrea secundaria-15% Menstruación normal 85% GIMNASIA RÍTMICA GIMNASIA ARTÍSTICA Amenorrea secundaria- 32% Amenorrea primaria- 68% Amenorrea primaria- 100% TALLA* (cm) PESO* (Kg) a a a a a b b 0 50 100 b 150 C 0 B 10 GR 20 30 40 50 60 GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). DISTRIBUCIÓN POR PERCENTILES DE TALLA 10% 0% 0 0% 0% 0% >97 10% 10% 90-97 20 5% 50-75 90-97 50-75 0 9% 0% 10-25 0% 3-10 0% <3 <3 0% 25-50 13% 40 10-25 18% 70% 3-10 14% GIMNASIA ARTÍSTICA 60 >97 40 20 15% % sujetos 41% 75-90 20% 20% 60 >97 0 >97 90-97 75-90 50-75 25-50 3-10 <3 0 15% 80 5% 4% 10-25 2% 2% 20 90-97 10% 75-90 20% 20% 25% 50-75 16% 20 40 25-50 26% 10-25 40 60 3-10 60 80 % sujetos 80 % sujetos % sujetos 80 100 GIMNASIA RÍTMICA 75-90 100 BALLET <3 100 CONTROL 25-50 100 DISTRIBUCIÓN POR PERCENTILES DE PESO 50% 40 20% 0% 0% 0% >97 0% 0 90-97 0% 75-90 0% 50-75 0% 25-50 0% 20% 10% 10-25 % sujetos 5% 0 >97 0% 90-97 0% 60 20 18% 20 75-90 75-90 50-75 36% 50-75 5% 0 41% 10-25 % sujetos 15% 40 3-10 10% 25% 60 <3 15% >97 20 90-97 30% 25-50 4% 6% >97 75-90 50-75 6% 25-50 2% 10-25 <3 4% 3-10 0 10% 90-97 20 40 10-25 28% 60 3-10 % sujetos 40 80 80 <3 % sujetos 80 40% GIMNASIA ARTÍSTICA GIMNASIA RÍTMICA 3-10 BALLET 80 60 100 100 <3 100 CONTROL 25-50 100 IMC* (kg/m2) IMC<15 0% 0% 27% a 20.5 19.2 0% a 16.11 0 25 50 b 18.99 100 IMC<19 20% a 75 45% 100% 0 5 C 10 15 B 20 GR 25 70% GA 0 25 50 75 100 * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). % PESO CORRECTO* 100 a ac b bc C 75 B 50 25 GR GA 0 * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). COMPARTIMENTO GRASO PLIEGUES CUTÁNEOS (mm) 14 a a 12 10 8 b a b b c c 6 4 a a c c c c C B b b GA 2 0 GR Tricipital* Bicipital* Subescapular* Suprailíaco* * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). AGB* (cm2) 20 a 15 b 10 c c 5 0 C B GR GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). PB* (cm) 28 24 a b 20 16 12 8 c ab COMPARTIMENTO MUSCULAR C 4 0 20 16 12 8 a a a b GR AMBC* (cm2) a CMB* (cm) 24 B 35 30 25 20 15 10 4 5 0 0 a a a b GA MMT* (kg) 20 15 a a a b 10 5 0 * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). COEFICIENTES DE CORRELACIÓN LINEAL (r) ENTRE DISTINTOS PARÁMETROS ANTROPOMÉTRICOS Y LA FRECUENCIA DE EJERCICIO FÍSICO Horas ejercicio/semana - Peso (kg) -0,69* - Talla (cm) -0,33 (ns) - IMC (kg/m2) -0,66* - Pliegue tricipital (mm) -0,75* - Pliegue subescapular (mm) -0,84* - Masa grasa (%) -0,83* - Masa libre de grasa (%) -0,45* *(p<0,05) INGESTA ENERGÉTICA* (kcal/d) 2500 2000 a 2003 1500 b 1565 b 1570 b 1235 1000 500 0 C B GR GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). PERFIL CALÓRICO Recomendado Control Ballet 10 25-30 15 55-60 39 46 Gimnasia Rítmica 49 Gimnasia Artística 44 18 43 18 29 20 36 22 36 % CHO % Proteína % Grasa ADECUACION A LAS IR DE ENERGÍA Y PROTEINAS 89 91 Energía 100 88 0 0 Proteína 0 18 100 80 60 40 20 0 50 % Sujetos que no alcanzan las IR C B 100 %IR GR GA 150 200 INGESTA DE COLESTEROL (mg/d) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 C B GR GA ADECUACION A LAS IR DE MINERALES 86 Calcio 64 67 71 100 100 100 94 Hierro 69 64 67 100 Yodo 100 100 100 100 100 Zinc 92 83 Magnesio 71 100 80 60 40 20 0 % Sujetos que no alcanzan las IR C B 20 40 GR 60 80 %IR GA 100 120 ADECUACION A LAS IR DE VITAMINAS 20 14 100 100 91 Riboflavina 00 47 3 14 50 53 Tiamina 0 0 35 Eq. Niacina 83 Vitamina B6 94 100 Ác. Fólico 17 17 Vitamina B12 3 0 6 0 43 100 Vitamina C 60 69 100 100 Eq. retinol 88 71 100 100 100 100 29 83 Vitamina D 76 97 100 Vitamina E 80 60 40 0 20 100 % Sujetos que no alcanzan las IR C B 200 %IR GR GA 300 400 PERFIL LIPÍDICO TRIGLICÉRIDOS* (mg/dL) COLESTEROL TOTAL (mg/dL) 200 250 160 200 100 c a 125 100 ab b 40 50 0 0 C B GR GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). PARÁMETROS HEMATOLÓGICOS DE LA SERIE ROJA Hematíes (celx103/µl) 6 Hemoglobina (g/dL) Hematocrito* (%) 52 18 5 a 4 30 8 2 1 0 20 4 10 0 0 VCM (fl) CHCM * (g/dL) HCM (pg) 99 40 80 31.2 60 27 40 a ac bc b 31 20 20 20 10 10 0 0 0 40 b 37 12 3 ab ab * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). INMUNIDAD CELULAR RECUENTO LEUCOCITARIO (cel/mm3) (cel/mm3) 8000 a C B GR GA 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 bc b c a a b b b b b b a bc ab c a b ab ab ab ac b c Leucocitos* Neutrofilos* Linfocitos* Monocitos* Eosinófilos* Basófilos* * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). SUBPOBLACIONES LINFOCITARIAS (cel/mm3) C a 1500 b b b b b a b 1000 b 500 0 CD2* CD3* GR GA a 2500 2000 B CD4* b a b b CD8* b b ab a b a CD56* * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). COCIENTES LINFOCITARIOS (%) 20 18 a 16 14 a 12 10 b 8 b 6 4 2 0 CD4/CD8 C CD2/CD19* B GR GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). COEFICIENTES DE CORRELACIÓN LINEAL (r) ENTRE DISTINTOS PARÁMETROS INMUNOLÓGICOS, FRECUENCIA DE EJERCICIO FÍSICO E INGESTA ENERGÉTICA horas ejercicio semana Energía (kcal/día) - Leucocitos (cel/mm3) -0,59* 0,49* - Linfocitos (cel/mm3) -0,47* 0,42* - CD2 (cel/mm3) -0,40* 0,43* - CD3 (cel/mm3) -0,41* 0,48* - CD4 (cel/mm3) -0,31 (ns) 0,36 (ns) - CD8 (cel/mm3) -0,45* 0,48* - CD19 (cel/mm3) 0,29 (ns) -0,23 (ns) - CD56 (cel/mm3) -0,15 (ns) 0,30 (ns) *(p<0,05) Test cutáneo de hipersensibilidad retardada Test cutáneo de hipersensibilidad retardada TEST CUTÁNEO DE HIPERSENSIBILIDAD RETARDADA a 6 5 4 3 2 1 b a b b b b C B GR GA b 0 RESPUESTAS POSITIVAS* SCORE * (mm) Respuesta positiva: induración 2 mm. Score: suma de todas las respuestas positivas. * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05) Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). TEST CUTÁNEO DE HIPERSENSIBILIDAD RETARDADA CONTROL 12 47 5 GIMNASIA RÍTMICA 20 28 Anergia score=0 mm Baja Respuesta score=5-10 mm 41 BALLET Hipoergia score<5 mm Respuesta Normal score>10 mm 67 50 30 GIMNASIA ARTÍSTICA 10 40 50 INMUNIDAD HUMORAL LINFOCITOS B (CD19)* (cel/mm3) 300 ac c 250 a 200 b 150 100 50 0 C B GR GA * Diferencias significativas entre los cuatro grupos estudiados (Anova p<0,05 Letras distintas indican diferencias significativas entre controles, bailarinas y gimnastas (rítmica y artística) (test de pares a posteriori de Bonferroni, p<0,05). INMUNOGLOBULINAS mg/dL 1200 1000 800 600 400 200 0 IgG C IgA B IgM GR GA CONCLUSIONES GENERALES • Todos los grupos de deportistas ingieren dietas deficitarias en energía, lo que conduce a déficits de determinados nutrientes, situación que va a influir de forma negativa sobre los parámetros antropométricos e inmunológicos. • Un régimen de entrenamiento intenso junto con una inadecuada ingesta de energía es la combinación responsable de la alteración del patrón normal de composición corporal y de la afectación del sistema inmune, fundamentalmente de la inmunidad celular, lo que se traduce en un estado nutricional deteriorado. • Es indispensable el estudio de la inmunocompetencia para detectar una situación de malnutrición subclínica dificil de valorar mediante otros parámetros biológicos (hematológicos y bioquímicos).