Análisis y control del rendimiento deportivo. Atko Viru
Este procedimiento sólo está aprobado éticamente para diagnósticos y pronósticos.
La biopsia de tejido adiposo subcutáneo ofrece una amplia área de estudio. Este método demostró que el entrenamiento de resistencia elevaba el efecto lipolítico de la adrenalina (Despres et al., 1984; Crampes et al., 1986) y el efecto lipogénico de la insulina (Savard et al., 1985). En deportistas desentrenados, la elevada sensibilidad a la acción lipolítica de la adrenalina parecía desaparecer, mientras que la sensibilidad a la acción lipogénica de la insulina estaba reducida (Viru et al., 1992b).
Consideraciones metodológicas
Los aspectos metodológicos de la biopsia de músculo esquelético han sido tratados en varios artículos (Edwards et al., 1983; Jansson, 1994, Viru, 1994). Aquí, bastará con un breve resumen al respecto.
La aguja de Bergström (1962) es la más utilizada en la fisiología humana del ejercicio. La succión realizada con esta aguja hace posible aumentar el tamaño de la muestra obtenida (Evans et al., 1982), y para los músculos más pequeños se ha diseñado una aguja modificada (Bylund et al., 1981). Otra de las técnicas percutáneas es la técnica con concótomo (biopsias «semiabiertas») en las que se utilizan unas pinzas tipo aligator o un concótomo en lugar de la aguja de Bergström o agujas similares (Henriksson, 1979). La ventaja de la técnica del concótomo en comparación con la aguja de Bergström es cuestionable; de hecho, no se han hallado diferencias metodológicas convincentes en cuanto a los resultados.
Antes de la inserción de la aguja, es necesario lavar, afeitar y anestesiar la zona. Normalmente, se administra de 1 a 2 ml de lidocaína al 1% en el tejido subcutáneo y la fascia muscular. Hay que tener cuidado para que el anestésico no alcance el tejido muscular. La aguja o el concótomo se inserta a través de una incisión de 5 mm practicada con un escalpelo de cuchilla puntiaguda en la piel y la fascia. Es un procedimiento rápido que deja una cicatriz prácticamente invisible. Los individuos no tienen que restringir su actividad después de practicada la biopsia (Jansson, 1994); de hecho, la posibilidad de afectar el rendimiento del deportista o provocar algún efecto persistente durante mucho tiempo después de la biopsia es mínima.
Normalmente, la cantidad de músculo obtenida con la aguja de Bergström es de 25 a 50 mg. Cuando además se utiliza la absorción o el concótomo, la cantidad de tejido puede aumentar hasta entre 70 y 150 mg.
En la fisiología del ejercicio, la mayoría de las muestras obtenidas para su posterior biopsia se obtienen del músculo vasto lateral implicado en el ciclismo y la carrera. También se han investigado otros músculos, como por ejemplo el sóleo, el tibial anterior, el deltoides, el bíceps braquial y el tríceps braquial. Los distintos músculos del cuerpo difieren en la composición de las fibras; algunos presentan una predominancia de fibras de contracción lenta y otros de fibras de contracción rápida (para más información, véase Saltin y Gollnick, 1983). No obstante, los resultados obtenidos en las necropsias (en personas que han muerto de repente sin presentar una enfermedad muscular conocida) (Johnson et al., 1973) o en estudios realizados sobre biopsias de varios músculos de un mismo individuo (Sjøgaard, 1979) demostraron que la persona con un elevado porcentaje de fibras de contracción lenta en el músculo sóleo también presentaba un elevado porcentaje de estas mismas fibras en los otros tres (las biopsias) o los otros cinco (necropsia), que incluían el músculo vasto lateral, los gemelos, el deltoides, el bíceps braquial y el tríceps braquial en comparación con los mismos músculos en personas sedentarias (Nygaard, 1981).
Cuando se calculó la presencia relativa de los tipos de fibras en las regiones adyacentes al músculo, se obtuvo un aumento de entre 5 y 15% (Saltin y Gollnick 1983). Las variaciones en determinados músculos fueron determinadas de forma más precisa con el análisis de secciones del «músculo entero» obtenidas en individuos que habían muerto de forma repentina: existen diferencias regionales en el número relativo de las diferentes fibras musculares (Lexell et al., 1983). El error metodológico era aproximadamente del 12% cuando el porcentaje de fibras de contracción lenta se estimaba a partir de una única biopsia (Glenmark et al., 1992). Cuando el mismo análisis se practicaba sobre dos muestras el error se reducía a aproximadamente el 8% (Blomstrand y Ekblom, 1982).
Cuando la biopsia se realizaba con múltiples muestras del músculo vasto lateral, el coeficiente de variación para la ocurrencia relativa de cada uno de los tipos de fibras fue de un 5-15%. Fue de un 5% para el tamaño del tipo de fibra correspondiente (Thorstensson, 1976; Halkjaer-Kristensen e Ingemann-Hansen, 1981).
En el músculo vasto lateral se encontró una clara tendencia hacia un mayor porcentaje de fibras de contracción lenta en las partes más profundas del músculo (Lexell et al., 1983), pero esta diferencia no ha sido confirmada en otros estudios (Elder et al., 1982; Nygaard y Sánchez, 1982). En cualquier caso, es preferible realizar una biopsia estándar, teniendo en cuenta la profundidad de la toma de la muestra, la pierna derecha o la izquierda, la dirección de la inserción de la aguja y la posición sobre el vientre muscular (Jansson, 1994).
En algunos casos, es mejor analizar material fresco, sin congelar (p. ej.: las enzimas unidas a la membrana son más sensibles a la congelación que las enzimas citoplasmáticas). La actividad de la citocromo-c oxidasa de las mitocondrias puede cambiar completamente tras la congelación del tejido (Bylund-Fellenius et al., 1982). Si se quiere estudiar las mitocondrias aisladas, de nuevo es preferible utilizar tejido fresco. Por otra parte, la citrato sintasa localizada en la matriz mitocondrial no cambia su actividad tras la congelación o tras un liofilizado (Henriksson et al., 1986). No obstante, si la enzima no se altera por la congelación, podría ser utilizada para evitar las diferencias entre ensayos. Cuando se utilizan muestras liofilizadas, se puede eliminar la sangre, la grasa y el tejido conectivo del tejido muscular, con lo cual se reduce el error de análisis.
Para el análisis del ATP y la PCr se recomienda la congelación del tejido inmediatamente después del ejercicio. Los niveles de reposo de la PCr se elevaron incluso para retrasos de la congelación de 1 a 6 min (Söderlund y Hultman, 1986). Cuando la congelación se retrasa unos 10 s, la fracción fosforilasa se reduce un 12% (Ren y Hultman, 1988).
Cuando se realicen análisis histoquímicos de secciones de corte transversal de tejido congelado, se debe utilizar isopentano con aproximadamente 2 min de retraso después de haber retirado la muestra del vientre muscular (Larsson y Skogsberg, 1988). En este caso, el retraso de la congelación es importante para realizar la medición de la sección de las fibras musculares, puesto que la toma de muestras de tejido y/o la congelación inmediata pueden inducir la contracción muscular, que a su vez induce un incremento del área de sección de las fibras (Jansson, 1994).
Normalmente, las muestras para biopsia se toman de un solo músculo. Cuando la muestra se utiliza para la evaluación de los cambios metabólicos durante un ejercicio, es necesario tener en cuenta la función del músculo en la realización del ejercicio: un diseño experimental correcto debe considerar los músculos más activos para la toma de muestras. Además, surge otro problema relacionado con las posibles diferencias en la actividad de las distintas partes del músculo (porciones superficial o profunda, porciones proximal o distal) debido a la localización de las fibras musculares pertenecientes a las unidades motoras reclutadas. Cuando se estudian los efectos del entrenamiento, es necesario escoger el músculo objeto de la biopsia de acuerdo con el ejercicio utilizado y la naturaleza específica de los efectos del entrenamiento. En estos estudios debe determinarse lo siguiente: los cambios adaptativos en los músculos activos que han sido provocados por el ejercicio utilizado, y de qué manera satisface el diseño del entrenamiento la necesidad de mejora en un nivel específico de resultados en relación con un evento deportivo. La elección del ejercicio determina cuáles son los músculos más activos, pero esto no significa que dichos músculos sean especialmente aquéllos cuya adaptación sea decisiva para mejorar el rendimiento. Se trata de un problema esencial cuando se utiliza la biopsia para la evaluación práctica de la eficiencia del entrenamiento en deportistas.
Conclusión
Se ha obtenido una amplia evidencia sobre las ventajas de la biopsia del músculo esquelético