REHABILITACIÓN CARDIOVASCULAR EN INSUFICIENCIA CARDIACA AVANZADA

Marcelo Tuesta Roa

Insuficiencia CardiacaIntroducción

• Insuficiencia Cardiaca (IC) es un síndrome complejo que puede ocurrir de anormalidades en la función cardiaca (diastólica o sistólica), valvular o porenfermedad pericárdica, llevando a una alteración del flujo sanguíneo, con resultados de retención de fluidos, provocando congestión pulmonar, edema periférico, disnea y fatiga.

• La IC indicará una falla del sistema cardiovascular que le impedirá cumplir con las demandas sanguíneas solicitadas por los tejidos.

• La IC afecta a cerca de 20 millones de personas en el mundo.

• Se espera que incremente en un 25% su prevalencia al 2030.

Insuficiencia CardiacaIntroducción

• Importancia del compromiso cardiaco para la orientación en la rehabilitación.

↑ Intensidad↓ tiempo de ejecución por repetición

↓ Intensidad↑ tiempo de ejecución por repetición

Insuficiencia CardiacaIntroducción

• Importancia del efecto de los fármacos sobre la capacidad de ejercicio.• Principalmente en IC con FE reducida.

– Una disminución en el uso de fármacos con recuperación de la capacidadfuncional puede deberse a un proceso adaptativo cardiorrespiratorioinducido por ejercicio.

Insuficiencia CardiacaEntrenamiento con Ejercicio

• El ejercicio es recomendado por todas las sociedades relacionadas con el estudio de las cadiopatías (recomendación clase 1)

• Como prevención de cardiopatías se recomienda al menos 30 minutos de ejercicio aeróbico de intensidad moderada durante 3 a 7 días a la semana (> 150 min/sem).

• Para el ejercicio como terapia (ET), el objetivo será determinar la capacidadcardiorrespiratoria máxima del sujeto, junto a esos resultados, las característicasde la enfermedad y su evolución, tendremos que dirigir la prescripción.

• En IC, especialmente en las avanzadas, el ET provoca cambios moleculares endiferentes órganos diana: 1) corazón; 2) endotelio y 3) músculo esquelético.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• EFECTOS SOBRE EL CORAZÓN

– Función ventricular izquierda y reversión de la remodelación

• El entrenamiento de resistencia (ER) lidera la reversión de la remodelación del VI con ↑ leves en la FE (de 30% a 35%) y ↓ del diámetro de fin de diástole.

• Un aspecto importante es el tiempo de tratamiento, dos meta-ananálisis (2007 y 2012) demostraron que el entrenamiento aeróbico > 6 meses revierte francamente la remodelación.

• El entrenamiento de sobrecarga (ES) sólo o combinado no tieneefectos en remodelación.

• Esto no debiese ser concluyente para elegir siempre el ER (aeróbico), ya que como veremos más adelante el ES provoca beneficios enotros órganos en el paciente con IC (Músculo).

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• Mecanismos que explican la reversión en la remodelación en IC– En ausencia de biopsias miocárdicas para el análisis molecular en humanos,

algunos estudios han atribuido este efecto como respuesta secundaria a la ↓de la postcarga con ↓ presión sanguínea de reposo debido a una mejor función endotelial.

– En animales la reversión de la remodelación está relacionada con modificación de las señales de hipertrofia y fibrosis.

Low-intensityexercisetrainingattenuates aortic-bandinginducedincreasesinLVfibrosis.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 1) Balance anabólico/catabólico en el miocardio

– En un modelo animal de IC (ligadura de la descendente anterior izquierda), las ratas que hicieron ejercicio (ET) redujeron la supra-regularoncomponentes de destrucción proteica (sistema proteosoma-ubiquitina) y miostatina.

– El entrenamiento duró 4 semanas.

• 2) Manejo intracelular del calcio

– La alteración del manejo del calcio se relaciona con hipertrofia no fisiológica.

– En modelos animales con IC se ecentran disminuidos los niveles de proteínas de la SERCA 2a, los cuales fueron normalizados con ET (aeróbico).

– El ET activa a la CAMK II, hiperfosforilando a fosfolamban, de forma que no inhibe a SERCA 2a.

– ↑ expresión de intercambiador Na+/Ca+2.

– Todos estos factores mejoran el ciclo del calcio intracelular en el miocito, mejorando su función.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 3) Adaptaciones neurohormonales

– El ET ↓ el manejo simpatico adrenérgico.

– Se ha observado una disminución del 16% de la secreción de NE radioetiquetada.

– El ET fue realizado durante 8 semanas (aeróbico).

– Además, ↓ 25% a 30% angiotensina II, aldosterona y PNB después de 4 meses de ET con caminata (baja intensidad) en pacientes con IC.

Paciente1 Paciente2

53 años 30años

MCD(CORONARIO) MCD

FE: 17% FE:12%

CFIII CF III- IV

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

Supino BípedoPre Post Pre Post

SDNN(ms) 7 25.1 8.2 42.8RMSSD(ms) 2.4 14.6 3.3 18.7PNN50% 0 0 0 1.7HF(u.n) 28.5 47.6 29.3 53.7LF/HF 2.50 1.09 2.40 2.21

Paciente 1

Paciente 2 Supino BípedoPre Post Pre Post

SDNN(ms) 14.4 110.9 17.3 157.6RMSSD(ms) 6.3 76.4 13.2 109.9PNN50% 0 47.7 0.9 58.7HF(u.n) 10.4 22 10.2 46.5LF/HF 8.59 3.54 8.80 1.15

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• Los beneficios del ET (8 semanas de carrera) en IC isquémica (miocardio no infartado) en ratas mostró una ↓de la expresión del mRNA de la enzima convertidora de angiotensina miocardica y angiotensina II.

• ¿Tienen importancia estos resultados?

• El ~90% de la angiotensina II es producida en el miocardio, y por lo tanto ↓ por el ET.

– ↓ fibrogénesis

– ↓ de la expresión de inhibidor tisular de metaloproteinasa-1 sin cambios en la expresión de la matriz metaloproteinasa-1 (MMP)-1

– ↓ fracción de colágeno en animales

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• EFECTOS VASCULARES DEL EJERCICIO

– El ET ha demostrado beneficios sobre la función endotelial y compliance de los vasos (↓ rigidez vascular).

• 1) Sistema del Óxido Nítrico (Óxido Nítrico– Balance EROs)

– ON, generado en las células endoteliales por la eNOS

– Principal regulador de la función vascular vasodilatadora (↓ resistenciaperiférica y ↑ perfusión).

– La expresión de eNOS se encuentra

↓ en modelos animales con IC.

– El “Shear Stress” mediada por flujo

e inducida por ET mejora la función

endotelial por ON.

– Evita el incremento de EROs (ONOO-)

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• Investigaciones han demostrado un incremento de la señal de transducción del glicocálix y actividad eNOS por SS en célulasendoteliales de animales y humanos.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 12 sesiones de entrenamiento continuo intenso

PRE- REHAB POST- REHAB

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 2) Apoptosis y regeneración endotelial

• Células endoteliales (CE) senescentes y apoptóticas son observables en ateroesclerosis, retinopatía diabética e IC.

• La reparación del daño o pérdida de las CE permite revertir la disfunción endotelial.

• Esta función es mantenida por las células progenitoras endoteliales (CPE) o células madres mesenquimales mobilizadas desde la médula ósea con estímulos específicos que promueven angiogénesis (EJERCICIO).

• El ET mobiliza CEP o células mononucleares desde la médula óseamejorando su capacidad funcional.

• Niveles altos de CPE correlacionan inversamente con la disfunciónendotelial en pacientes con enfermedades cardiovasculares con diversos niveles de riesgo.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

ShearStress

↑CPEActivanMMPs

K.O.eNOS

+

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 3) MicroRNA

• Para mantener una función endotelial adecuada debe coordinarse la regulaciónde la angiogénesis y la mantención de la capa de CE.

• El miRNAs es reconocido regulador de la expresión genética, ya que suprime la traducción de proteínas desde el mRNA o promueve la degradaciónde éste, así como puede favorecer traducción.

• miRNA para adecuada función endotelial: miRNA-21, miRNA-95a y miRNA-126

– Ratas que nadaron incrementaron la expresión de miRNA-126 en el miocardio, fomentando la angiogénsis en el miocardio.

– Este efecto fue regulado por la via del receptor del factor de crecimientoendotelial vascular

• miRNA represor de la angiogénesis en CE: miRNA-92a

– Un estudio con ratas alimentadas con alto contenido de grasassupraregularon miRNA-92a por LDL-Ox en áreas de bajo “shear stress”, favoreciendo la ateroesclerosis.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• EFECTOS MUSCULARES DEL EJERCICIO EN IC

• Fatiga temprana e intolerancia al ejercicio (IE) son claves para el diagnóstico de IC crónica.

• La IE no puede se predicha por la fracción de eyección del ventrículoizquierdo.

• Entonces, nació la hipótesis muscular para la IE en IC:

– Existen alteraciones periféricas musculares como principal predictorde IE en IC, las cuales se han revertido con ET.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 1) Inflamación

• El prototipo inflamatorio durante el desarrollo de la IC es la elevación, principalmente del TNF-α, además de IL-6 e IL-1ß.

• Éstas se han visto no sólo en HFrEF, sino que además en pacientes con HFpEF.

• Hipótesis del origen de estas citoquinas:

– 1) Producción y secreción por macrófagos;

– 2) Secreción por daño de células cardiacas o músculo-esqueléticas

– 3) ↑ del edema de la pared intestinal e inducción de TNF-α por lipopolisacáridos.

• Efectos de las citoquinas, especialmente TNF-α:

– Pérdida de tejido muscular, principalmente en IC avanzada

– Activación del sistema UPS por MAPKs y NFKβ

• El ET ha demostrado que elevados niveles de citoquinas de base no incrementan más y 2 estudios ↓en suero y músculo.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 2) Balance Catabólico/Anabólico

• En IC avanzada la debilidad y atrofia muscular son importantesindicadores de alteración de la función muscular.

• Desbalance: ↑ Catabólico / ↓ Anabólico = ↓ Masa muscular

• Anabólico= Modelos animales y humanos que estudiaron grupos musculares de IC con IGF-1 reducido, revirtieron sus niveles luego de ET.

• Catabólico= La UPS está mas activada y la miostatina suprareguladaen músculos con IC.

• La relación entre inflamación y activación de UPS ha sidoidentificada vía TNF-α, ambas inducen la pérdida de la función muscular.

• El ET es capaz de revertir esta disfunción.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 3) Metabolismo Energético• La IC genera un desbalance energético (↑ demanda energética / ↓

metabolismo)• La lanzadera mitocondrial de PCr y la CKmito se encuentran alterada

en IC.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• Con ET prolongado, mejoró el metabolismo mitocondrial rápidamente e incrementó la vascularización muscular.

• Estas adaptaciones fueron gracias a PGC-1a, AMPK y CAMK.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• 4) Alteraciones estructurales

• Biopsias musculares de pacientes con IC versus control evidenciaroncambios en la composición muscular del tipo de fibras.

• En IC se observó menos fibras aeróbicas tipo II y ↓ de las Tipo I.

• Pacientes con HFpEF tienen ↓ % Fibras tipo I, < FMI/FMII y < capilaridad/FM, pero con un % FMII mayor.

• El ET revirtió estos cambios en IC.

Insuficiencia CardiacaEfectos del Entrenamiento con Ejercicio

• El estudio de la respuesta pulmonar oxidativa e inflamatoria inducida por ejercicio podría ayudar a favorecer los efectos del ET en IC avanzada

NO2-

H2O2

pH

ON

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

• El método “gold standard” para medir la capacidad funcionalcardiorrespiratoria es la medición del VO2 durante una prueba de ejercicio maximal (CPET).

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

• También se realizan pruebas maximales sin medición de VO2 y otrassubmaximales (SWT y TM6M) que estiman la capacidadcardiorrespiratoria.

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

• El principal resultado de la CPET es el VO2 máximo o peak.

Weber KT, Janicki JS, Ward DM, et al. Measurement and interpretation of maximal oxygen uptake in patients with chronic cardiac or circulatory failure. J Clin Monit 1987;3:31–7.

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

• Estratificación de riesgo

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

• Evaluación CPET de paciente con IC

Insuficiencia CardiacaEvaluación con Ejercicio

Insuficiencia CardiacaET en IC

Ejercicio de Intervalos

Ejercicio Continuo

¿?

Insuficiencia CardiacaET en IC

Ejercicio de Intervalos

Ejercicio Continuo

¿?

Paciente2

Paciente1

Insuficiencia CardiacaET en IC

• VO2 en protocolos de alta intensidad

Insuficiencia CardiacaET en IC

• Tipos de entrenamientos en el Centro de Rehabilitación

Insuficiencia CardiacaET en IC

• Comparación Continuo versus Intervalo

Insuficiencia CardiacaET en IC

• Otros– Continuo

• ↓ LDL oxidada reducida.– Intervalos

• ↑ PGC-1a en el músculo• ↑ Función contractil del corazón

– Pacientes con IC clínicamente estables el intervalo es más eficaz que continuo para mejorar fitness (VO2 max), sin diferencias claras en la remodelación del VI.

– Es necesario esperar nuevos resultados de estudios más grandes (multicéntricos)