Este documento describe los efectos fisiológicos del envejecimiento muscular y las adaptaciones al entrenamiento de fuerza en edad avanzada. Explica que el envejecimiento se asocia con una disminución de la fuerza muscular debido a la pérdida de masa muscular y cambios neurales. Sin embargo, el entrenamiento de fuerza de alta intensidad (60-80% de 1RM), de 2 a 3 series por ejercicio y 2 días a la semana, puede aumentar significativamente la fuerza muscular en adultos mayores, mejorando su capacidad funcional.
Ejercicio y envejecimiento: efectos del entrenamiento de fuerza
1. José López Chicharro
Universidad Complutense de Madrid
España
Prescripción de
ejercicio
Respuestas y adaptaciones
al ejercicio en edad
avanzada
2. Edad avanzada
Capacidad funcional
Proceso de
Envejecimiento
Descenso de la
actividad física
Fuerza y envejecimiento
3. Mantenimiento de la capacidad funcional a lo largo
de la vida
Modificado de Kaloche y kickrusch, 1997
Adolescencia
Jóvenes
Crecimiento
y desarrollo
Edad Adulta
Mantenimiento de la función
al mayor nivel posible
Edad Avanzada
Mantenimiento de la
independencia y prevención
de la discapacidad
Rehabilitación y
aseguramiento de la calidad
de vida
Zona de
Fragilidad
Edad
CapacidadFuncional
Umbral discapacidad
Envejecimiento secundario caracterizado por
Trastornos crónicos y cambios adaptativos para
mantener la homeostasis del medio
5. 0 0
60
80
100
40
20
20
40
60
80
100
RESERVA
FUNCIONAL
LEVANTARSE SILLA
80 AÑOS20 AÑOS
% Fuerza utilizada
RESERVA FUNCIONAL
CAPACIDAD
FUNCIONAL
ACTIVIDADES
Tomado de M Izquierdo, 2013
….el descenso de la potencia muscular es un importante
predictor de la limitación funcional del mayor de edad sano…
6. •Umbral fuerza para actividades de la vida diaria (Ploutz-Snyder, 2002)
Umbral: 3 NM/Kg de fuerza isométrica de extensión de rodilla discrimina
entre los que no tienen o tienen problemas para subir escaleras sin
apoyarse en barandilla y una pierna por escalón.
Tomado de M Izquierdo, 2013
Envejecimiento y capacidad funcional
8. Tomado de M Izquierdo, 2013
ACTIVIDAD FISICA Y EDAD
(Encuesta Nacional de Salud)
0
10
20
30
40
50
60
70
5-15 años 16-24 años 25-44 años 45-64 años 65-74 años >75
sedentario
Ocasional
Regular/mes
Activo
¿Hasta que punto se debe a la inactividad?
9. Actividad de carrera voluntaria en ratas
a lo largo de su vida
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Edad (meses)
Distanciapordía(km)
...los seres humanos y otros animales
disminuyen espontáneamente su actividad
física conforme van envejeciendo
Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio en edad avanzada
11. Envejecimiento y actividad física
Efectos fisiológicos del envejecimiento
• Disminución del tiempo de reacción
• Disminución de la capacidad de trabajo
• Aumento del tiempo de recuperación
• Menor resistencia estructuras de
soporte y tracción del organismo
12. CAUSAS DEL ENVEJECIMIENTO
TEORÍA DEL ERROR PRIMARIO DE ORGEL
Relaciona el envejecimiento con una alteración
del código genético por acúmulo de errores a
nivel de DNA, con repercusión a nivel de mRNA
y de la síntesis de proteínas.
13. CAUSAS DEL ENVEJECIMIENTO
TEORÍA del mensaje redundante de Medvedev
Se basa en la asunción de que existen repeticiones
redundantes de algunos genes, que van entrando
en actividad a medida que los genes activos se
deterioran. Cuando el sistema es incapaz de ir
sustituyendo la actividad de las secuencias de DNA
afectadas, acontecen los cambios celulares
propios del envejecimiento.
14. CAUSAS DEL ENVEJECIMIENTO
TEORÍA de la restricción-codónica de Strehler
También se la denomina teoría del “reloj molecular”
Está basada en el límite finito de vida de las células,
de manera que el envejecimiento sería una
consecuencia de un proceso activo programado
genéticamente. Habiéndose indicado incluso la
existencia de ciertos “genes de envejecimiento”.
15.
16. Envejecimiento y función muscular
El descenso de la fuerza ocurre de manera más
marcada a partir de los 60 años
8% / década desde los 45 años (descenso total: 30-40%)
el descenso de la fuerza se asocia a la pérdida de masa ms
Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio en edad avanzada
18. El descenso de la fuerza ocurre de manera más
marcada a partir de los 60 años
8% / década desde los 45 años (descenso total: 30-40%)
el descenso de la fuerza se asocia a la pérdida de masa ms
el tejido muscular se hace menos excitable y con mayores
periodos refractarios (harán falta mayores estímulos y
tiempos de recuperación más amplios) fc estimulación
enlentecimiento del tiempo de contracción
fibras tipo I y fibras tipo II
[ATP] y [PC] intramusculares (10-20%)
Envejecimiento y función muscular
20. Factores neurales
modificación aferencias sensitivas
velocidad de conducción nerviosa
alteraciones de los patrones de reclutamiento muscular
mayor grado de activación antagonista
nº unidades motoras y tamaño u motoras
Envejecimiento y función muscular
21. Factores neurales
modificación aferencias sensitivas
velocidad de conducción nerviosa
alteraciones de los patrones de reclutamiento muscular
mayor grado de activación antagonista
nº unidades motoras y tamaño u motoras
Envejecimiento y función muscular
“muerte neuronal”
Conexiones SNC y f. ms
“denervación”
Fuerza por área transversal
22. Factores neurales
modificación aferencias sensitivas
velocidad de conducción nerviosa
alteraciones de los patrones de reclutamiento muscular
mayor grado de activación antagonista
nº unidades motoras y tamaño u. motoras
Envejecimiento y función muscular
“muerte neuronal”
Conexiones SNC y f. ms
“denervación”
Fuerza por área transversal
Nuevas ramificaciones para inervar
las fibras denervadas
23. ¿ hasta que punto las diferencias observadas en la fuerza
muscular en relación a la edad, reflejan un descenso del
estímulo descendente desde la corteza motora ?
Parece que el descenso de la fuerza asociado a la edad
está más relacionado con una disminución de la masa muscular
excitable, y no tanto con la afectación de la estimulación
motora central
24.
25. ENTRENAMIENTO DE FUERZA
(edad avanzada)
Hipertrofia
muscular
Reclutamiento
unidades motoras
Frecuencia de
disparo
Capacidad de realización
de las tareas diarias
Fuerza y Potencia muscular
26. (Häkkinen et al 2000. J Appl PhysiolTomado de M Izquierdo, 2013
Desarrollo de la fuerza muscular
28. ENTRENAMIENTO DE FUERZA
(edad avanzada)
Series únicas o múltiples series
Rango de intensidad (40-85% 1RM)
Frecuencia semanal (1-3 sesiones)
FUERZA (20-70%) – 6-24 semanas
Izquierdo y col, 2001
Izquierdo y col, 2003
Sayers y col, 2003
Henwood y col, 2008
Miszko y col, 2003
Bottaro y col, 2007
Häkkinen y col, 2000
Slivka y col, 2008
Pereira y col, 2012
Brentano y col, 2008
29. Factores neurales
EMG U. motoras activas y/o Fc estimulación
activación antagonistas (“efecto aprendizaje”)
óptima activación de sinergistas
Entrenamiento de fuerza y envejecimiento
Factores anatómicos
Tamaño muscular (hipertrofia) síntesis proteica
31. Med Sci Sports Exerc 34: 17-23, 2002
Hombres y mujeres: 60-83 años
Entrenamiento de fuerza: 24 meses, 3 sesiones/semana
Grupo control
Grupo alta intensidad: 80% 1RM (1 serie, 8 rept)
Grupo baja intensidad: 50% 1RM (1 serie, 13 rept)
36. Mayor intensidad mayores aumentos fuerza máxima
Mayor intensidad no mayores aumentos capacidad funcional
Entrenamiento de potencia aumento capacidad funcional
Steib y col, 2010
37. Hombres y mujeres > 50 años
47 estudios – 1079 sujetos
Mayor intensidad mayores aumentos (+24 /+29%)
85% 1RM > 60% 1RM
56. Int J Sports Med 33: 962-969, 2012
Mujeres (67±5 años)
Semanas 1-6: Grupo entrenamiento y Grupo control extremidades inferiores
Semanas 7-12: tres grupos = Tradicional, Potencia y Saltos rápidos
Entrenamiento 2 días/semana; 2-3 series; 10-15 RM
60. ENTRENAMIENTO DE FUERZA
(edad avanzada)
POTENCIA MUSCULAR
Predictor rendimiento funcional
Inclusión de contracciones concéntricas a alta
velocidad en los programas de entrenamiento
61. ENTRENAMIENTO DE FUERZA
(edad avanzada)
Frecuencia
Velocidad del movimiento
Volumen
Intensidad 60-80% 1RM
2-3 series / ejercicio
2 días /semana
Elevada
62. No obstante el envejecimiento se asocia a...
un descenso de neuronas
motoras en médula espinal, con
degeneración axonal ( 50%)
un aumento del tamaño
de las unidades motoras restantes
menos diferencias en contracciones
excéntricas
enzimas glucolíticas
63. METABOLISMO ENERGÉTICO
• Metabolismo de los fosfágenos
• [ATP], [PC] disminuyen escasamente (10-20% de 25 a 70 años)
• Enlentecimiento recuperación PC (30%)
Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio en edad avanzada
64. METABOLISMO ENERGÉTICO
• Glucólisis
• Disminución actividad enzimas glucolíticas (20 a 70 años)
• Mayor utilización de glucógeno (35%) a intensidad moderada
2 PIRUVATO
GLUCOSA
Anaeróbico
CITOSOL
2 ATP
Ac. Láctico
Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio en edad avanzada
65. METABOLISMO ENERGÉTICO
• Metabolismo oxidativo
• Descenso metabolismo aeróbico masa muscular
• Moderado descenso actividad enzimas oxidativas
Respuestas y adaptaciones fisiológicas al ejercicio en edad avanzada
67. FUNCIÓN NERVIOSA
Descenso de la función del sistema nervioso central
37% número axones motores
10% velocidad de conducción nerviosa
tiempos de reacción
...el envejecimiento afecta principalmente a la capacidad de
detectar estímulos y procesar la información que produce
una respuesta, más que al tiempo de contracción muscular
por sí mismo
Efectos fisiológicos del envejecimiento
68. Función nerviosa
Tiempos de reacción para movimientos simples y complejos en jóvenes activos (YA),
mayores activos (OA), jóvenes sedentarios (YNA) y mayores sedentarios (ONA)
73. Función cardiovascular
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1 2 3 4
Consumo de oxígeno (l/min)
Flujosanguíneoenpierna(l/min)
Atletas jóvenes
Atletas mayores de edad
Efectos fisiológicos del envejecimiento
10-15%
74. Función cardiovascular
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
antes 0 h después 24 h después
Toma de muestra sanguínea
TroponinaI-c(ng·ml
-1
)
¿Ejercicio físico intenso vs isquemia miocárdica?
Efectos fisiológicos del envejecimiento
Lucía y cols, 1999
(edad media: 63 años)
75. FUNCIÓN CARDIOVASCULAR
Descenso del rendimiento cardiovascular
gasto cardiaco
volumen sistólico
frecuencia cardiaca máxima
Descenso capacidad de transporte de O2
Descenso capacidad de extracción del O2
Paredes cardiacas más rígidas
retraso llenado ventricular FCmax y V Sistólico
Descenso de la elasticidad de las paredes de
los vasos sanguíneos
Estrechamiento de los vasos
Descenso de la masa cardiaca
Descenso de la relación fibra/capilar
78. ADAPTACIONES
CARDIOVASCULARES
• Adaptaciones estructurales y fisiológicas
– densidad capilar ms activos
(por reducción del área de las fibras musculares)
– Desarrollo de vasos colaterales
– Regresión de lesiones ateroscleróticas
– masa ventricular
– duración de la contracción cardiaca
– Expansión del volumen plasmático
Efectos fisiológicos del envejecimiento
79. Función Pulmonar
tamaño gradual alvéolos
estructura elástica pulmonar
Perdida de fuerza de ms respiratorios
Capacidad Vital (desde los 20-30 años)
Volumen residual
VE max
Trabajo respiratorio
En ejercicio: FR - VT
Efectos fisiológicos del envejecimiento
82. Función Pulmonar
A pesar del marcado descenso
funcional pulmonar, la ventilación
pulmonar no parece que limite el
rendimiento físico en personas de
edad avanzada, siendo el principal
limitante el gasto cardiaco o
sistema cardiovascular
Efectos fisiológicos del envejecimiento
83. Entrenamiento de los músculos respiratorios
Entrenamiento: 8 semanas
5 sesiones/semana
Resistencia inspiratoria: 50-60% PInspMax
25 inspiraciones / 2 sesiones / día
Grupo Placebo: 50 inspiraciones – 15% PIM
PImax
VO2pico
Tiempo de resistencia aeróbica
VO2 en carga estable (VT1-VT2)
Aznar-Lain S, Webster AL, Cañete S, San Juan AF,
López Mojares LM, Pérez M, Lucía A, Chicharro JL
Int J Sports Med 28(12): 1025-9, 2007
94. 0
1
2
3
4
5
6
25 35 45 55 65 75
Edad (años)
VO2max(l·min
-1
)
Entrenados
Sedentarios
Efectos de la edad sobre el VO2max en entrenados y sedentarios
Efectos fisiológicos del envejecimiento
Pimentel y cols, 2003
EL ENTRENAMIENTO FÍSICO NO PARECE RETARDAR
EL PROCESO FISIOLÓGICO DEL ENVEJECIMIENTO
102. Tanaka y Seals, 1997
Natación
Carrera
Distancia de carrera (m)
Distancia de natación (m)
Diferenciaentresexos(%)Diferenciaentresexos(%)
• tamaño corporal
• densidad
• % grasa corporal
• Piernas más cortas
Costo O2 en mujeres
en natación
103. Mecanismos fisiológicos relacionados con el descenso del rendimiento
Velocidad 10 km carrera VO2max
Economía de carreraUmbral láctico
EDAD (años) EDAD (años)
Velocidad(m/min)Velocidad(m/min)
104. Envejecimiento y actividad física
Prescripción de ejercicio
Entrenamiento aeróbico
Ayuda a mantener y mejorar función cardiovascular
Mejora la salud
Mejora la resistencia al ejercicio submáximo
Entrenamiento de fuerza
Ayuda a frenar la pérdida de masa muscular
Ayuda a frenar la pérdida de fuerza
Aumenta la capacidad funcional
105. Envejecimiento y actividad física
Prescripción de ejercicio
Entrenamiento aeróbico
Calentamiento adecuado (incluidos estiramientos)
Intensidad
55-70% FCmax / 40-60% FCreserva
RPE 12-13
Duración
> 30 min
Frecuencia
todos los días
Tipo de ejercicio
Andar (**)
Ciclismo / Natación
Circuitos en gimnasio
106. Envejecimiento y actividad física
Prescripción de ejercicio
Entrenamiento de fuerza
Calentamiento adecuado (incluidos estiramientos)
Intensidad
8-15 RM 60-80% 1RM
Resistencia muscular: 20 RM
Duración
2-3 series
1 serie (?)
Frecuencia
2-3 días / semana
Tipo de ejercicio
Grandes grupos musculares
Movimientos lentos y en todo el rango articular
Preferible maquinas de resistencia variable
107. CONCLUSIONES
1. El Ejercicio Físico beneficia en la Edad
Avanzada, porque:
Previene las enfermedades cardiovasculares
- Adaptaciones cardiovasculares
- Reducción del peso graso
- Mejora de la presión arterial
- Prevención de diabetes
- Mejora de la respuesta de la glucosa y la insulina
- Mejora del perfil lipídico
Incrementa la capacidad funcional
- Mejora la densidad ósea
- Incrementa la masa muscular
Reduce el riesgo de caídas
Mejora la seguridad en sí mismo
Mejora la calidad del sueño
Incrementa la calidad de vida
Incrementa la expectativa de vida
108. CONCLUSIONES
2. El Ejercicio Físico beneficia a los Más
Débiles y Deteriorados en la Edad
Avanzada, porque:
Reduce el deterioro propio de la edad
Compensa la incapacidad producida por la inactividad
Controla las enfermedades crónicas
Mejora la salud mental
Mejora la movilidad funcional:
- Paso
- Equilibrio
- Capacidad para levantarse de una silla
- Capacidad para estar de pie
Mejorar su estado de ánimo
Contribuye a la rehabilitación