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Ejercicio

Historia en Breve -

  • El ejercicio ligero pero vigoroso provoca cambios estructurales inmediatos y químicos en sus moléculas de ADN dentro de sus músculos que benefician su salud
  • El entrenamiento de fuerza también produce cambios genéticos benéficos que desempeñan un papel en la energía del metabolismo, respuesta de insulina e inflamación muscular
  • El flujo sanguíneo acelerado por el ejercicio regular se adapta a su cerebro para prender y apagar diferentes genes; muchos de estos cambios lo ayudan a protegerlo contra enfermedades como el Alzheimer y Parkinson
 

Como el Ejercicio Afecta sus Genes y Más

Febrero 13, 2015 | 34,984 vistas
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Por el Dr. Mercola

Prácticamente todas las personas están de acuerdo en que el ejercicio mejora la salud, pero los mecanismos por los que se producen esos beneficios han sido un desafío de desenredar.

Sin embargo, la investigación sobre ejercicios está muy avanzada y la ciencia moderna ha hecho una serie de observaciones interesantes que ayudan a explicar la manera en que el ejercicio afecta a su cuerpo para mejorar su salud.

Parte de la respuesta está en la capacidad de afectar la expresión genética; la activación de algunos genes y la desactivación de otros. Un artículo pasado en New York Times1 exploró estas últimas investigaciones, señalando que:

"El genoma humano es increíblemente complejo y dinámico, con genes que constantemente se prenden y se apagan, dependiendo de qué señales bioquímicas reciban del cuerpo. Cuando los genes se activan, expresan proteínas que ocasionan respuestas fisiológicas en otras partes del cuerpo.”

La Epigenética de Ejercicio

Lejos de estar "escrito en piedra," la expresión genética puede ser alterada por las influencias que vienen de fuera del gen. Esta influencia altera el funcionamiento del gen, pero no afecta al mismo diseño del ADN. Este proceso se conoce como "epigenética" y se produce principalmente a través de la metilación. Como se menciona en el artículo destacado:

"En la metilación, grupos de átomos, llamados grupos de metilo, se unen a la parte exterior de un gen como moluscos microscópicos y hacen que el gen sea más o menos capaz de recibir y responder a las señales bioquímicas del cuerpo."

Los patrones de metilación pueden ser alterados por una serie de cambios de estilo de vida, como la alimentación y el ejercicio. La exposición tóxica también tiende a afectar la expresión genética, al alterar los tipos de proteínas en las que un gen se expresaría.

De esta manera, su entorno, alimentación y estilo de vida en general juegan un papel importante en su estado de salud y desarrollo de la enfermedad. Cuando se trata de ejercicio, investigaciones anteriores han encontrado que el ejercicio puede inducir cambios inmediatos en los patrones de metilación de los genes que se encuentran en las células musculares.

Un estudio publicado en la revista Cell Metabolism,2 en 2012, mostró que aunque el código genético subyacente en el músculo se mantiene sin cambiar, el ejercicio vigoroso - incluso leve -, provoca cambios estructurales y químicos en las moléculas de ADN dentro de los músculos.

Esta activación de genes es inducida por la contracción del músculo, y esta activación de genes inducida por la contracción parece ser parte de la cadena de eventos que provocan  la reprogramación genética del músculo para la fuerza—y para los beneficios estructurales y metabólicos del ejercicio.

Varios de los genes afectados por una serie de ejercicio son los genes implicados en el metabolismo de la grasa. En concreto, el estudio sugiere que cuando hace ejercicio, su cuerpo experimenta inmediatamente la activación genética que aumenta la producción de proteínas que eliminan la grasa.

Estudios previos también han identificado y medido una amplia variedad de cambios bioquímicos que ocurren durante el ejercicio. Más de 20 metabolitos3 diferentes se ven afectados, incluyendo compuestos que ayudan a estabilizar el azúcar en la sangre. Todos estos cambios bioquímicos crean un bucle de retroalimentación positivo, lo que mejora la salud y el rendimiento físico.

Cómo el Entrenamiento de Resistencia Afecta sus Genes

Este tipo de hallazgos originaron otra pregunta: ¿Sera que el entrenamiento de resistencia (a diferencia de episodios de ejercicio ligeramente intensos) también afecta la metilación, y si es así, cómo? Un estudio sueco4 publicado en diciembre 2014 trató de aclarar esta cuestión.

Como se informó en el artículo destacado:

"Los científicos del Instituto Karolinska en Estocolmo reclutaron a 23 hombres y mujeres jóvenes y sanos, los llevaron al laboratorio para una serie de pruebas de rendimiento físico y exámenes médicos, incluyendo una biopsia muscular y luego les pidieron que ejercitaran la mitad de la parte superior del cuerpo durante tres meses.

Uno de los obstáculos en el pasado para estudiar con precisión los cambios epigenéticos había sido que muchos aspectos de nuestras vidas afectan a nuestros patrones de metilación, dificultando de esta manera el aislamiento de los efectos del ejercicio de los efectos de la alimentación u otros comportamientos.

Los científicos del Karolinska derribaron ese obstáculo al aconsejar que los voluntarios que solo utilizaran la bicicleta sólo con una pierna, dejando la otra pierna sin ejercicio.

En efecto, cada persona se convirtió en su propio grupo de control. Ambas piernas serian sometidas a los patrones de metilación influenciados por toda su vida; pero sólo la pierna que hizo ejercicio mostraría cambios relacionados con el ejercicio."

Los voluntarios realizan el ejercicio de bicicleta con una sola pierna, a un ritmo moderado, durante 45 minutos cuatro veces a la semana durante tres meses. ¿Cuál fue resultado? La pierna que hizo ejercicio era más fuerte que la pierna aislada, lo que confirma que el ejercicio provocó un beneficio físico, como era de esperarse.

Sin embargo, las alteraciones genéticas dentro de las células de los músculos revelaron que había más por descubrir. Más de 5,000 sitios en el genoma de las células musculares, biopsias realizadas en la pierna que hizo ejercicio, habían alterado los patrones de metilación.

Estos cambios no se encontraron en las biopsias de las células de la pierna aislada. La mayoría de los cambios en la metilación que se produjeron en la pierna que hizo ejercicio desempeñan un papel en:

  • Metabolismo energético
  • Respuesta a la insulina
  • Inflamación muscular

Entrenamiento de Resistencias Vs. Ejercicio de Alta Intensidad

Es evidente, el ejercicio--en todas sus formas--tiende a tener un efecto positivo. Tiene el poder de afectar a todo su cuerpo y su estado general de salud. Su impacto benéfico en la respuesta a la insulina (la normalización de los niveles de glucosa e insulina al optimizar la sensibilidad del receptor de insulina) es uno de los beneficios más importantes del ejercicio, ya que la resistencia a la insulina es un factor en la mayoría de las enfermedades crónicas.

De acuerdo con la autor principal Malene Lindholm:5

"A través del entrenamiento de resistencia--un cambio de estilo de vida que esta fácilmente disponible para la mayoría de las personas y que no cuesta mucho dinero--podemos inducir cambios que afectan la manera en que utilizamos nuestros genes y a través de eso, obtenemos una mejor salud y músculos funcionales que, eventualmente mejoran nuestra calidad de la vida.”

Sin embargo, el entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) ha demostrado ser mucho más eficaz en producir resultados positivos, en comparación con el entrenamiento de resistencia. Y aunque el estudio anterior llegó a la conclusión de que el entrenamiento de resistencia de hecho induce alteraciones genéticas que promueven la buena salud, se sabe que HIIT puede hacerlo de manera mucho más eficiente. La reciente investigación muestra que al centrarse en los ejercicios tipo resistencia, como correr en una cinta, en realidad no obtiene muchos de los más increíbles beneficios del ejercicio.

Algunas de las últimas investigaciones sobre el ejercicio de alta intensidad involucran a las mioquinas-una clase de proteínas de señalización celular, producidas por fibras musculares-- y la manera en que pueden combatir enfermedades como el síndrome metabólico y el cáncer. El año pasado entrevisté Dr. Doug McGuff sobre esta investigación. Estas mioquinas--que son citoquinas producidas en el músculo--son potentes anti-inflamatorios. También aumentan su sensibilidad a la insulina y utilización de la glucosa dentro del músculo. El entrenamiento de fuerza de alta intensidad, también conocido como "el entrenamiento de fuerza súper-lento," probablemente es el más eficaz en términos de activar las mioquinas.

La razón de esto se debe a que provoca un nivel rápido y profundo de la fatiga muscular. Esto desencadena la síntesis de tejido más contráctil y todos los componentes metabólicos para apoyarlo--incluyendo más mioquinas. Si aún no ha incorporado el ejercicio de alta intensidad (HIIT) en su régimen de ejercicios, le recomiendo empezarlo lo más pronto posible. Puede aprender más acerca de HIIT aquí,6 ya que hay muchos programas diferentes para elegir. También se revisan las similitudes y diferencias entre las técnicas del entrenamiento de fuerza súper-lento y súper-súper-lento en este artículo anterior.7

La Variedad de los Efectos Biológicos del Ejercicio

Regresando a los efectos del ejercicio en general, una serie de efectos biológicos se producen cuando hace ejercicio. Esto incluye cambios en sus:

  • Músculos, que utilizan la glucosa y ATP para la contracción y el movimiento. Para crear más ATP, su cuerpo necesita más oxígeno, por lo que su respiración aumenta y su corazón comienza a bombear más sangre a los músculos. En cambio, sin suficiente oxígeno, se formara ácido láctico. Pequeños desgarres en sus músculos los hacen crecer más grandes y más fuertes a medida que sanan.
  • Pulmones. Debido a que sus músculos requieren más oxígeno (hasta 15 veces más oxígeno que cuando está en reposo), su ritmo de respiración aumenta. Una vez que los músculos que rodean los pulmones no pueden moverse más rápido, quiere decir que ha alcanzado lo que se llama su VO2 max—su capacidad máxima de uso de oxígeno. Entre mayor sea su VO2 max, en mejor forma estará.
  • Corazón. Como se mencionó anteriormente, su ritmo cardíaco aumenta con la actividad física para suministrar más sangre oxigenada a los músculos. Entre mejor forma tenga, más eficientemente hará esto su corazón, lo que le permitirá hacer ejercicio por más tiempo y más intenso. Como efecto secundario, este aumento de la eficiencia también reducirá su ritmo cardíaco en reposo. Su presión arterial también disminuirá como consecuencia de nuevos vasos sanguíneos que se forman.
  • Articulaciones y huesos, ya que el ejercicio puede colocar hasta cinco o seis veces más de su peso corporal sobre ellos. La mayor cantidad de masa ósea se logra en la edad adulta y luego empieza un lento declive, pero el ejercicio puede ayudar a mantener la masa ósea saludable a medida que envejece. Los ejercicios de carga en realidad son uno de los remedios más eficaces contra la osteoporosis, ya que sus huesos son muy porosos y suaves y a medida que envejecen sus huesos se hacen menos densos y por lo tanto, más frágiles--especialmente si es una persona inactiva.

El Ejercicio También Es Importante para una Óptima Salud del Cerebro

La creciente investigación también muestra que el ejercicio es tan importante para la función del cerebro al igual que para el resto de su cuerpo. De hecho, puede ser una parte importante para mantenerse en buen estado durante la vejez. Para empezar, el aumento del flujo sanguíneo permite que su cerebro funcionar mejor casi inmediatamente. Como resultado, se sentirá más concentrado después de un entrenamiento. Sin embargo, lo más importante, hacer ejercicio regularmente provocara el crecimiento de nuevas células cerebrales. En el hipocampo, estas nuevas células cerebrales ayudan a impulsar la memoria y el aprendizaje.8 También ayuda a conservar tanto la materia gris como blanca del cerebro, lo que evita el deterioro cognitivo que pudiera presentarse con la edad.9, 10

También aquí se presentan los cambios genéticos. El aumento del flujo sanguíneo se adapta a su cerebro para prender y apagar diferentes genes, y muchos de estos cambios lo protegen contra enfermedades como el Alzheimer y Parkinson. Una serie de neurotransmisores también se liberan, como las endorfinas, serotonina, dopamina, glutamato y GABA. Algunos de estos son bien conocidos por su papel en el control del estado de ánimo. No es ninguna sorpresa que el ejercicio sea una de las estrategias más eficaces para prevenir y tratar la depresión. Tres de los mecanismos por los que el ejercicio produce estos cambios benéficos en el cerebro son:

  • Aumento del Factor Neurotrófico Derivado del Cerebro (BDNF). El ejercicio estimula la producción de una proteína llamada FNDC5, que a su vez desencadena la producción de BDNF, que tiene notables capacidades de rejuvenecimiento. En su cerebro, el BDNF conservas las células cerebrales existentes,11 y activa las células madre del cerebro para convertirlas en nuevas neuronas, haciendo que su cerebro se haga más grande.12
  • Disminución del BMP y Mejor Nogina: la proteína morfogenética ósea (BMP) ralentiza la creación de nuevas neuronas, lo que reduce la neurogénesis. Si tiene altos niveles de BMP, su cerebro crece más lento y menos ágil. El ejercicio reduce el impacto de BMP, de modo que las células madre adultas puedan seguir desempeñando sus funciones vitales para mantener ágil su cerebro.
  • La investigación,13, 14 muestra que los ratones que tuvieron acceso a una rueda giratoria redujeron la BMP en sus cerebros a la mitad en sólo una semana. Además, también tuvieron un notable incremento en otra proteína del cerebro llamado Nogina (noggin), que actúa como un antagonista de la BMP. Así que el ejercicio no sólo reduce los efectos perjudiciales de la BMP, también aumenta simultáneamente la nogina benéfica. Esta compleja interacción entre BMP y la nogina parece ser otro factor poderoso que ayuda a asegurar la proliferación y juventud de sus neuronas.

  • Menor Formación de Placas. El ejercicio puede ayudar a retrasar el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer al alterar la forma en que las proteínas perjudiciales residen dentro de su cerebro.15

Ejercicio Apoya Otros Cambios Saludables de Estilo de Vida

Mientras que la alimentación representa alrededor del 80 por ciento de los beneficios de salud que obtiene a través de un estilo de vida saludable, el ejercicio es un excelente "agente de apoyo" que lleva a un nivel superior todos esos beneficios. Entre más rápido empiece y más consistente sea, mayor será su recompensa a largo plazo, pero que nunca es demasiado tarde para empezar. Incluso las personas mayores pueden mejorar su salud física y mental--por no mencionar su funcionamiento físico—al incorporar un programa de ejercicios apropiado. El entrenamiento de fuerza es particularmente importante para las personas mayores, y el entrenamiento de fuerza súper-lento tiende a ser más seguro y más efectivo que muchas otras alternativas.

Creo que, en general, el entrenamiento en intervalos de alta intensidad en realidad lo ayuda a mejorar los beneficios del ejercicio,  mientras que es el más eficiente y por lo tanto requiere la menor cantidad de tiempo. Dicho esto, lo ideal sería que incorporara un programa variado y completo que incorpore una amplia variedad de ejercicios.

También le recomiendo encarecidamente evitar sentarse lo más que pueda e intente caminar más cada día. Un Fitness Tracker puede ser muy útil para esto. Le recomiendo que trate de caminar de 7,000 a 10,000 pasos por día, además de su régimen de ejercicios regular, no en lugar de. La investigación muestra claramente que estar mucho tiempo sentado es un factor de riesgo independiente de la enfermedad crónica y aumenta el riesgo de muerte por todas las causas. Así que levantarse más a menudo e involucrarse en movimientos sin ejercicio tanto como le sea posible es tan importante para una salud óptima como tener un régimen de ejercicio regular.