EL PORQUÉ DEL EJERCICIO TERAPÉUTICO: ALOSTASIS Y MECANOTRANSDUCCIÓN

Nuestro docente de ejercicio terapéutico en Miembros inferiores, Víctor Ortega, nos ha cedido esta entrada para nuestro blog y que también podréis encontrar en el suyo.

Parece que el papel del ejercicio es poco controvertido cuando hablamos de mejora de la condición física, de la capacidad metabólica, cardiopulmonar o incluso para prevenir/mejorar problemas cardiacos, respiratorios, comorbilidades, etc. Es decir, aún sin necesidad de saber el porqué, todo el mundo está de acuerdo que el ejercicio es excelente para este tipo de necesidades.

Sin embargo, cuando hablamos de dolor, de daño/reparación tisular, etc., parece que la controversia y el debate aumentan. Pese a que los tejidos conectivos funcionen de la misma forma adaptativa que en los ejemplos iniciales, encontramos mensajes tan desafortunados como “el ejercicio dañará tus cartílagos, tus articulaciones, sus tendones, etc.”.

Lo que hoy os quiero exponer en esta entrada, es la importancia de la ALOSTASIS y la MECANOTRANSDUCCIÓN en el paciente con dolor y justificar porqué el ejercicio terapéutico está pisando tan fuerte como pilar de tratamiento en pacientes con dolor.

COMENZAMOS…
Hace ya varios años, yo decidí apuntarme a un gimnasio, empecé a coger pesos livianos, puesto que con mayores pesos no podía. Sin embargo a día de hoy soy capaz de mover grandes pesos sin esfuerzo y sin hacerme daño. Algo ha tenido que ocurrir en mis músculos para que hayan aprendido que necesitaban adaptarse para mover más peso. Pero no solo es una mejora de fuerza muscular, ahora mis tendones, huesos, y articulaciones están de la misma manera más preparados para tolerar esas cargas sin riesgo de lesión. Es decir, no solo he obtenido una mejora de fuerza muscular , si no de capacidad multi-tisular para soportar esas demandas sin riesgo. Por lo tanto, las cargas externas inducidas por ejercicio de algún modo han activado ciertos procesos biológicos que no hubiesen ocurrido por si mismos en ausencia de estas cargas externas.

Ahora vamos a colocar este modelo adaptativo dentro del dolor y la lesión, cuyo denominador común es la respuesta biológicas de un tejidos al estrés mecánico. Todos estos procesos se dan siguiendo los dos principios que ya mencionamos, alostasis y mecanotransducción.

Para comprender el segundo termino, tenemos que empezar por explicar el primero, la alostasis. En biología, la alostasis, describe el proceso a través del cual, el cuerpo, sometido a situaciones de exigencia o estrés, logra recuperar su estabilidad realizando cambios de comportamiento fisiológico o psicológico que le permitan mantener un equilibrio estable, considerando también las exigencias futuras. Es decir, hace referencia a la capacidad del organismo para adaptarse positivamente a diferentes estresores externos, en búsqueda de soportar y aguantar exigencias externas actuales y futuras.

Esto es algo que está ocurriendo continuamente en nuestros tejidos. Es decir, están vivos y generando continuamente cambios y modificaciones para mantener ese equilibrio. Hay tejidos que este recambio lo hace más rápido, como por ejemplo un hueso, y hay tejidos que lo hacen mucho más lento, como por ejemplo un cartílago articular. Este proceso de recambio o adaptación obedece a respuestas que ocurren no a nivel anatómico (aunque a largo plazo en ciertos tejidos puedan ocurrir cambios estructurales), sino a un nivel más profundo, un nivel bioquímico. Normalmente, a través de aferencias o respuestas celulares que ponen en marcha una serie procesos (que suelen implicar la activación de diferentes tipos de proteínas), que producen cambios temporales o permanentes en el entorno celular y de la matriz extracelular de un tejido diana.

Vale, hasta aquí tenemos una cosa clara, que nuestros tejidos están preparados de una forma plástica para poder poner en marcha una serie de procesos que le sirvan para adaptarse al medio. Ahora, la pregunta es ¿Qué pone en marcha esta serie de procesos que tienen como objetivo mejorar la condición tisular?. Es aquí donde entra la definición del segundo término, MECANOTRANSDUCCIÓN [1](imagen 1).

Pues bien, el estimulo que funciona como interruptor activador de esta serie de procesos es la carga mecánica (imagen 1). Nuestras células traducen la carga mecánica de modo que ponen en marcha un proceso de comunicación y aferencia celular [1]. Es decir, la carga funciona a modo de despertador para que todos se pongan a cumplir con su trabajo ¿Empezamos a ver porqué el ejercicio puede ser tan importante?

RESPUESTAS TISULARES A LA CARGA MECÁNICA
En está segunda parte, vamos a poner varios ejemplos simples, de lo que la carga mecánica puede hacer en distintos tipos de tejidos.

Uno de los tejidos que más beneficiado se ve de esto es el hueso. Debido a su gran capacidad metabólica, y a la apetencia del osteoblasto por la carga mecánica, el hueso tiene una capacidad de adaptación y mejora muy rápida que abarca cambios químicos, estructurales y funcionales [2-12]. En la imagen 2 [7],se aprecia que le ocurre a un hueso cuando recibe carga mecánica. Este incurre en una gran adaptación estructural (trabecular sobre todo) para adaptarse de una forma eficiente al soporte cargas compresivas. Por ello, los huesos que habitualmente están sujetos a cargas (ej. el calcáneo), tienen características estructurales distintas a otros más exentos de carga (ej. clavícula). Por el contrario, personas sedentarias tienen mucho mayores niveles de osteoporosis[3, 4, 6, 8-10].

Si analizamos las estructuras articulares, en concreto el cartílago articular, siempre se ha dicho que no tienen capacidad regenerativa debido a su falta de irrigación sanguínea. Sin embargo, nos encontramos que personas activas generan mayores grosores y densidades de cartílago articular (imagen 3)[13-15]. ¿Por qué es esto?, pues porque el condrocito (célula del cartílago), tiene gran apetencia de nuevo por la carga mecánica. Por lo tanto, la única forma de mantener la salud del cartílago articular es darle su ración diaria y óptima de carga mecánica.Ahora, ¿Qué ocurre si nos excedemos de carga?, pues que podemos incurrir en una degeneración articular[16-23]. Esto se ve, por ejemplo, en sujetos que han sido intervenidos de una menisectomía, las áreas de contacto se reducen de tal manera [19], que se excede la capacidad (alostasis) del tejido y la carga (ahora excesiva), se convierte en la culpable de generar cambios desfavorables [17, 22](imagen3).

Algo similar a lo visto en el tejido articular ocurre también en los tendones. Si a un tendón lo privamos de la carga, empieza a generar cambios histológicos desadaptativos . La imagen 4 [24]muestra un corte histológico de un tendón que se le priva de carga mecánica durante 6 y 14 días (se observa fragmentación de las fibras de colágeno, de los núcleos de tenocitos, etc). Es absolutamente concluyente que un tendón necesita carga mecánica para sobrevivir y mantener optima su matriz colagenosa [25-31]. Pero contrariamente, el exceso de carga repetitiva, es el mecanismo más evidente para la patogénesis de la tendinopatía (en sus diferentes fases y con sus diferentes cambios histopatológicos y patofisiológicos) [32-40]. En la imagen 5[24], vemos de nuevo cortes histológicos de un tendón, que es sometido a diferentes cantidades de carga cíclica [24](leve3%—moderada 6%-alta 9). Cuando la carga es mínima (3%), ocurren cosas similares a lo expuesto anteriormente, cuando se privaba al tendón de su ración de carga (imagen 5 b). Cuando la carga era moderada (6%), el tendón mantuvo intacto su patrón histológico (imagen 5 c), es decir se mantiene en unas condiciones titulares normales y favorables. Sin embargo, cuando la carga era alta (9%), lo que tenemos nuevamente es una desadaptación tisular (imagen 5 c)(áreas focales de desorganización y alteración estructural del colágeno, así como un aumento del numero de tenocitos). Por lo tanto, el escenario es similar a los anteriores, tanto un exceso como un defecto pueden promover cambios negativos.

Para terminar esta exposición de tejidos, acabamos con el músculo. Creo que aquí es más fácil entender que, con la carga mecánica, el músculo se ve recompensado de una gran mejora de su capacidad (mejora del CSA, rigidez, hipertrofia, etc.) [8, 41-46]. Sin embargo, de igual manera, la atrofia puede ocurrir de forma bastante severa en ausencia de carga. La imagen 6 [8]ejemplifica bastante bien las diferencias en el tejido muscular de una persona activa con respecto a una sedentaria.

De todo esto que hemos comentado, surge la famosa teoría del estrés físico (imagen 7), que es una forma de colocar, de una forma clínica y genérica, lo expuesto anteriormente tejido por tejido. Viene a explicar que todos nuestros tejidos tienen un umbral de tolerancia, que si sobrepaso por arriba (por exceso), o por debajo (por defecto), generaré un entorno desfavorable para mantener una condición tisular optima, e incurriré por tanto en una fisiopatología concreta a cada tejido.

GENERACIÓN DE UN ENTORNO ALOSTÁTICO POSITIVO (ADAPTATIVO).
En este punto, ya sabemos como funciona esta alostasis tisular, si me excedo, o me quedo corto, tendremos un problema. Por lo tanto, lo siguiente que tenemos que entender son las variables que determinan la carga que llega a un tejido y por supuesto, las que determinan el umbral de tolerancia (imagen 8). De este modo podremos saber lo que tener en cuenta para generar un entorno adaptativo.

VARIABLES QUE DETERMINAN LA CANTIDAD DE CARGA MECÁNICA QUE LLEGA A UN TEJIDO:
Patrón de movimiento/biomecánica: Depende de cómo me mueva, o qué tipo de movimientos haga, haré que llegue más/menos estrés a un tejido o a otro ( ej, no es la misma carga que se genera en un tendón del glúteo medio si me muevo con una aducción de cadera que si no).
Tiempo de exposición:Tiempo al que estoy sometiendo a estrés a un tejido a través de la realización de un movimiento (en el ejemplo anterior, no es lo mismo que ande o corra con aducción de cadera 10 minutos que 3 horas).
Magnitud de carga: Carga externa que tiene que ser soportada ese tejido (en el ejemplo anterior, no es lo mismo si peso 60kg a si peso 90Kg).
VARIABLES QUE DETERMINAN LA TOLERANCIA A LA CARGA:
Nivel de adaptación: Capacidad “basal” que tengamos, determinada probablemente del historial de carga acumulada al que mi tejido se haya visto anteriormente sometida.
Variables metabólicas/biomédicas:Variables como la edad, comorbilidades (problemas metabólicos, diabetes, HTC…),etc., determinan en gran medida la capacidad del organismo para recuperarse de estertores externos. Suelen ser variables que afectan a nivel sistémico.

Factores cognitivos/psicosociales/conductuales: Puede afectar directamente a la curación de los tejidos debido a las respuestas fisiológicas sobre el SNA y sistema neuroendocrino, derivadas de situaciones como el estrés, la ansiedad, problemas emocionales, Pero también de forma indirecta, a través de una modificación de las conductas o de cambios en el control motor derivadas de un proceso por ejemplo de kinesiofobia.

Que tantas variables puedan influir en la lesión, hace que la predicción de la misma no se pueda asociar a ninguna de ellas de forma aislada y que hablemos de cada una de ellas como “factores de riesgo”. Entendiendo la probabilidad de lesión como una combinación de factores de riesgo. Lo que si podemos concluir de todo esto es que, la lesión tisular, es una relación intima entre demandas y capacidades (imagen 9). Esta simpleza teórica debe ser uno de los fundamentos básicos para los terapeutas que dedican su ejercicio profesional al paciente con dolor musculoesquelético. Entender y saber modificar este binomio entre demandas y capacidades es absolutamente necesario en condiciones tisulares.

Por lo tanto, y para finalizar, la pregunta que debemos de hacernos es la siguiente:

¿CÓMO GENERO UN ENTORNO ADAPTATIVO (ES DECIR, UN ENTORNO ALOSTÁTICO FAVORABLE?
Una de las justificaciones principales de porqué el ejercicio terapéutico es tan importante en el tratamiento del dolor musculoesquelético, viene de la contestación de la pregunta anterior. Hemos dicho que, el único estimulo entendido por nuestras células para incurrir en este tipo de respuestas es el estrés mecánico. Es decir, el único tratamiento que por tanto actúa de forma especifica, es el ejercicio terapéutico (a través de la mecanotransducción) [1].

Es un alivio tener un tratamiento que, de forma especifica, pueda incidir en un marcador concreto relacionado con la patología y el dolor, más aún, cuando la mayoría de tratamientos que tenemos son de carácter inespecífico. ¿Que quiere decir inespeficio?; quiere decir que no actúan directamente en variables o marcadores relacionados con la situación patológica. Con esto no quiero decir que no se deban utilizar, quiero simplemente argumentar que tratamientos, como la TM, actúan de forma inespecífica en el dolor (que ya de por sí, es una condición inespecífica a multitud de procesos diferentes). Por lo tanto, la buena noticia es que, aunque no creas el ejercicio terapéutico, si lo aplicas de la manera adecuada en términos de dosificación, tus tejidos se adaptaran mejorando su condición normal o patológica. Esto lo conseguirás creas o no creas en el ejercicio (otros tratamiento han relacionado su eficacia en función de la creencias o expectativas positivas de la persona [48-50]).

Prácticamente, en cualquier situación clínica de daño/dolor tisular, se dan 3 características [33], (1) condición histopatológica o fisiopatológica medible, (2) perdida de función/capacidad tisular y (3) dolor (imagen 10). Normalmente pensamos como variable más importante el dolor, pero debemos entender que, el síntoma, esta vinculado a los procesos metabólicos y bioquímicos que ocurren en el tejido (es decir a la patofisiología y a la capacidad del mismo). Por lo tanto, el dolor, es el síntoma inesespecífico, el cual está muy vinculado a las otras dos variables. Sin embargo, la variable de patología y función si están relacionadas y funcionando en paralelo, con la suerte de que, la función, si que es fácilmente medible y objetivable. ¿A donde quiero llegar con todo esto?Pues nuevamente a exponer que, para incidir de forma especifica en esta situación clínica, el único tratamiento especifico (porque tiene capacidad real de modificar la función y fisiotapología), es la carga mecánica (el ejercicio terapéutico bien dosificado y estructurado).

Escrito por Víctor Ortega, fisioterapeuta, cafyd. Docente de cursos de ejercicio terapéutico en miembros inferiores y de razonamiento clínico

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