César
Augusto Martínez Martínez1*, María de Jesús Muñoz-Daw1,
José Buenaventura Pardo Rentería1 y Zuliana Paola
Benítez-Hernández1 1 Facultad de Ciencias de la Cultura Física, Universidad
Autónoma de Chihuahua, México. 0000-0003-4093-4820
0000-0001-7792-7988
0000-0001-7792-7988
0000-0003-3145-5289 Como
citar: Martínez
Martínez, C.A., Muñoz-Daw, M.J., Pardo Rentería, J.B., &
Benítez-Hernández, Z.P. (2022). Ejercicio aerobio y dieta sin fructosa
sobre la antropometría y la lipemia: caso de estudio. Revista Mexicana
de Ciencias de la Cultura Física, 1(1), 1-12. DOI: 10.54167/rmccf.v1i1.899 Correspondencia: cesar_mtz@hotmail.com (César
Augusto Martínez Martínez) Recibido: 17 de diciemrbe de 2021; Aceptado: 20
de enero de 2022 Publicado por la Universidad Autónoma de
Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado
RESUMEN
Evaluar el efecto de 5 y 10 semanas de ejercicio aerobio en combinación de
una alimentación controlada en fructosa a través de cambios antropométricos y
del perfil de lípidos en un adulto. Método:
Estudio de caso, longitudinal, prospectivo y comparativo, participó un hombre
de 37 años, se midieron las variables de masa corporal, masa muscular, masa
grasa, porcentaje de grasa corporal, circunferencias de cintura, cadera, pierna
y brazo relajado, triglicéridos, colesterol, HDL, LDL y VLDL. Resultados: Después de cinco y diez
semanas de intervención de actividad física se encontraron disminuciones en la
masa corporal de 128.6 kg a 122.8 kg, en la masa grasa de 51.7 kg a 47 kg, en
los lípidos sanguíneos disminuyeron el colesterol de 172.0 mg/dL a 134.3 mg/dL,
los triglicéridos de 87.0 mg/dL a 64.7 mg/dL y las VLDL de 17.4 mg/dL a 12.9
mg/dL. Conclusiones: Al final de la
intervención de ejercicio aerobio y dieta con control de fructosa, se
modificaron los parámetros de composición corporal, estos disminuyeron en cada
etapa, con mayor magnitud en la masa corporal y masa grasa. En ambas etapas
hubo reducciones de las circunferencias corporales, a excepción de la
circunferencia de cintura la cual aumento en la etapa 2. Los niveles de lípidos
sanguíneos disminuyeron aunque estos se encontraban dentro de los rangos
normales.
Palabras clave: actividad física;
alimentación; lípidos.
SUMMARY
To evaluate the effect of 5 and 10
weeks of aerobic exercise in combination with a controlled fructose diet
through anthropometric changes and lipid profile in an adult. Method: Case study, longitudinal,
prospective and comparative, a 37-year-old man participated, variables of body
mass, muscle mass, fat mass, percentage of body fat, waist, hip, leg and
relaxed arm circumferences, triglycerides, cholesterol, HDL, LDL and VLDL were
measured. Results: After five and
ten weeks of physical activity intervention, decreases were found in body mass
from 128.6 kg to 122.8 kg, in fat mass from 51.7 kg to 47 kg, in blood lipids,
cholesterol decreased by 172.0 mg/dL to 134.3 mg/dL, triglycerides from 87.0
mg/dL to 64.7 mg/dL and VLDL from 17.4 mg/dL to 12.9 mg/dL. Conclusions: At the end of the
intervention of aerobic exercise program and diet with fructose control, the
body composition parameters were modified, these decreased in each stage, with
greater magnitude in the most body mass and fat mass. In both stages there were
body circumferences reductions, except for waist circumference, which increased
in state 2. Blood lipid levels decreased although these were within normal
ranges.
Keywords: physical activity; feeding; lipids
INTRODUCCIÓN
La fructosa (C6H12O6)
es un carbohidrato (Cruz et al., 2007) que desde un punto de vista funcional es una fuente
de energía metabólicamente útil (Álvarez et al., 2012), aportando 4 kcal/g y un poder edulcorante de 173 (Reyes Ortiz, 2014) y se encuentra naturalmente en frutas y verduras,
previo a la industrialización alimentaria su consumo representaba un 4-5 % de
las calorías totales en relación a una dieta de 2,000 kcal/día promedio (Riveros et al., 2014). Fue introducida como sustituto del azúcar de mesa a
mediados de los años 70 como un edulcorante natural (Esquivel-Solís & Gómez-Salas, 2007), dando paso a la comercialización del jarabe de maíz
alto en fructosa (JMAF) como edulcorante añadido a los alimentos (Álvarez et al., 2012), debido a su gran poder edulcorante y bajo costo de
producción (Carvallo et al., 2019), a partir de los años 80, el JMAF en diferentes
concentraciones de fructosa, remplazó a otros edulcorantes, representando en la
actualidad > 40 % del consumo del total de edulcorantes a nivel mundial (Olguin et al., 2015), añadiéndolo en productos como bebidas gaseosas,
néctares de frutas (Riveros et al., 2014), cereales, postres, repostería, helados y jugos (Madero et al., 2011). En la industria panadera da mejor textura y color (O´Donell, 2016), en las frutas enlatadas tiene gran compatibilidad
con los sabores, los realza, acelera la fermentabilidad del yogurt y mejora la
su viscosidad (Zago et al., 2017).
La
absorción de fructosa es lenta, teniendo un índice glucémico bajo (19),
variando cuando se consume con glucosa o aminoácidos (Zago et
al., 2017), la
fructosa contenida
en la sacarosa, es hidrolizada a nivel intestinal, obteniendo glucosa y
fructosa (Madero et
al., 2011), para su absorción el GLUT-5 lo transporta a la parte
profunda del intestino delgado, donde, el GLUT-2 los lleva a la sangre portal (Reyes
Ortiz, 2014), una
vez en el interior de las células, se fosforoliza, dando lugar a
fructosa-6-fosfato y el en el hígado a fructosa-1-fosfato, ya fosforilada puede
seguir varios caminos metabólicos: puede ser degradada como parte del
acoplamiento a la glucolisis en la respiración celular, o puede ser sintetizada
en triglicéridos (Álvarez et al., 2012).
La diferencia metabólica esencial entre la glucosa y
la fructosa radica en los mecanismos reguladores del flujo de los metabolitos
en la glucolisis, uno de ellos es la disponibilidad de sustrato para
transformarse a Fructosa-1-fosfato, la fructosa al incorporarse a la vía
glucolítica se regula por la disposición de sustrato, teniendo que la fructosa
se metaboliza predominantemente en el hígado, con el aumento de su ingestión,
se favorece el anabolismo de éste (Álvarez et al., 2012), la fructosa puede entrar de manera continua a la vía
glucolítica y provocar un descontrol la producción de glucógeno, lactato,
piruvato y glucosa, proporcionando grupos acil y glicerol formando moléculas de
acilglicerol, provocando una sobreproducción de triglicéridos (Reyes Ortiz, 2014).
Una ingesta excesiva de fructosa tiene alteraciones
significativas del metabolismo lipídico, al metabolizarse, el gliceraldehído
proporciona cadenas de carbono para la producción de piruvato, que va a las
mitocondrias, este se reduce en acetil-CoA convirtiéndose en citrato en el
ciclo de Krebs y una vez en el citoplasma, se convertirá en malonil-CoA, un
exceso de este se convertirá en acil-CoA por acción de la enzima
ácido-graso-sintasa, el aumento excesivo de acil-CoA promoverá un aumento de
las VLDL y triglicéridos (Andreu, 2017). También podría provocar la obesidad activando
aquellos genes involucrados en la lipogénesis Novo, ya que si se administra al
hígado en altas concentraciones aumenta la expresión de las enzimas implicadas
en la lipogénesis (Carvallo et al., 2019). Al consumir fructosa, la glucosa se incrementa
modestamente sin estimular los niveles circulantes de leptina, de tal forma que
la señal de saciedad no se puede efectuar, los niveles circulantes de leptina
disminuyen ya que su producción en los adipocitos está regulada por el
metabolismo de la glucosa y ésta a su vez por la insulina, el consumo excesivo
de fructosa no desactiva las neuronas NPY/AGRP, desencadenando una ingesta
excesiva no regulada, generando la ganancia de masa corporal (MC) como
resultado de la secreción de insulina y leptina reducida y una menor supresión
postprandial de grelina, además se han demostrado que en hombres sanos el
consumo de 3 g/kg/día de fructosa incrementa la ingesta calórica total en un 25
% (Cruz et al., 2007). Por lo que el consumo excesivo de fructosa puede
provocar obesidad, dislipidemia, disminución de insulina y leptina.
Es indispensable promover la actividad y ejercicio
físico (EF) para combatir los efectos negativos del consumo excesivo de
fructosa, estudios han demostrado beneficios por la práctica cotidiana de éste:
aumenta los niveles de HDL, disminuye las LDL y colesterol (Asamblea Mundial de la Salud [AMS], 2004), disminuye la masa grasa (MG), aumenta la masa
muscular (MM), disminuye el riesgo de padecer algunos tipos de cáncer (OMS, 2010), mejora la sensibilidad a insulina (Novials, 2006; OMS, 2003), entre muchos otros beneficios más.
Para este estudio se propuso el ejercicio aerobio (EA),
en este ejercicio el organismo utiliza grandes grupos musculares de manera
continua y prolongada, utiliza como sustrato combustible los lípidos y los
carbohidratos, la proporción de aporte por sustrato depende de la intensidad,
cuando el ejercicio continuo es de baja intensidad, el combustible que
predomina serán los lípidos y a medida que la intensidad aumenta, la
contribución de hidratos de carbono va aumentado (Achten et al., 2002), además a medida que aumenta el tiempo de realización
aumentara la contribución de los lípidos (Spriet & Watt, 2003). Dada esta información, el objetivo de esta
invetigacion fue el de evaluar el efecto de 5 y 10 semanas de EA en combinación
de una alimentación controlada en fructosa a través de cambios antropométricos
y del perfil de lípidos en un adulto.
METODOLOGÍA
Sujetos o muestra
Se extendió la invitación a una persona de 37 años con
obesidad y un IMC de 39.7 m/kg2, presentó un historial médico que manifestara
la ausencia de enfermedades o patologías, ni ninguna situación que le impidiera
realizar actividad física como: problemas musculares, osteoarticulares,
cerebrovasculares o antecedentes de infarto.
Este proyecto se realizó bajo completo consentimiento
informado por parte del sujeto de experimentación, siguiendo los estatutos de
la Ley General de Salud en materia de investigación para la salud, establecida
en la Norma Oficial Mexicana de Investigación (NOM-012-SSA3-2012, 2013), así como la declaración de Helsinki, esta como una
propuesta de los principios éticos para la investigación médica en humanos (Asociación Médica Mundial, 2019).
Diseño de investigación
Estudio de caso, longitudinal, prospectivo y
comparativo. La variable independiente fue un programa de ejercicio físico
aerobio de 5 y 10 semanas y alimentación controlada en fructosa, las variables
dependientes fueron masa corporal, masa muscular, masa grasa, porcentaje de
grasa corporal, circunferencias de cintura, cadera, pierna y brazo relajado,
triglicéridos, colesterol, HDL, LDL y VLDL.
El programa de actividad física se llevó dividió en
dos etapas, la primera etapa (E1) con la alimentación habitual (3,629.84
kcal/día promedio) y la segunda etapa (E2) con una dieta controlada en
fructosa, en la E2 se diseñó una dieta hipocalórica utilizando el Sistema
Mexicano de Alimentos Equivalentes, la duración de cada etapa fue de cinco
semanas con 3/sesiones/semana.
Se realizaron tres mediciones a lo largo del programa,
la primer medición (M1) fue previa al inicio de la E1, la segunda medición (M2)
fue previa al inicio de la E2 y la tercera medición (M3) fue al término de la
E2, la M1, M2 y M3 constaron de evaluación de la frecuencia cardiaca en reposo,
la MC, estatura y las circunferencias corporales (CC) de cintura, cadera,
pierna y brazo relajado, utilizando el método propuesto por Sociedad
Internacional para el Avance de la Cineantropometría (ISAK®), se calculó la MM,
la MG y el porcentaje de grasa corporal utilizando el Monitor de Composición
Corporal (CP) Segmental Inalámbrico IRON MAN, TANITA, modelo: RD-545IM.
Únicamente se determinó el perfil de lípidos mediante muestra sanguínea en la
M1 y M3, y este incluyó triglicéridos, colesterol total, colesterol-HDL,
Colesterol-LDL y colesterol-VLDL.
Las sesiones de actividad física se llevaron a cabo de
manera virtual mediante el servicio de videotelefonía Google Meet®, fueron en
modalidad sincrónica en tiempo real. Todas las sesiones incluyeron tres partes:
inicial, medular y final, en la parte inicial se realizó un calentamiento
durante cinco minutos donde se incluyeron ejercicios de movilidad y lubricación
articular general a un ritmo lento y continuo, la parte medular tuvo una
duración total de 30 minutos y se trabajaron ejercicios multiarticulares de
resistencia aerobia, organizados en 6 circuitos, cada circuito tuvo una
duración de cuatro minutos y contenían cuatro ejercicios distintos, cada
ejercicio con una duración de 45 seg con una micro-pausa de 15 seg, seguido de
un minuto de recuperación entre cada circuito. Previo a la sesión de EA, antes
de la parte medular, al término de cada circuito y al final se tomó el registro
de la frecuencia cardiaca, con la intensión de monitorear la intensidad del
trabajo utilizando la escala de percepción de esfuerzo Borg (1970) y se dosifico entre el 40-60 % de la frecuencia
cardiaca calculada por el método de Karvonen (Burkhalter, 1996), y en la parte final se incluyeron ejercicios de
estiramiento para músculos y tendones de manera general, cada ejercicio con una
duración aproximada de 10-15 segundos, realizándose de forma dirigida y por
asociación, activa con tracción y auto-asistida. Cada 15 días se le solicitó el
recordatorio de la alimentación de las últimas 24 horas para valorar el
contenido nutrimental por medio del programa SINUDEP, determinando el contenido
energético, los macro y micronutrimentos, así como el contenido de fructosa por
medio de refractometría, utilizando como control el D-Fructosa (Levulosa) marca
HYCEL, grado reactivo (98-102%).
El análisis de los datos se realizó utilizando la
aplicación Office Excel 365 desarrollada por Microsotf®, y su comparación fue
en relación a los parámetros fisiológicos recomendados.
RESULTADOS
Los resultados de las evaluaciones de la CP, CC y química sanguínea (Tabla 1) reflejan una disminución en la E1 en todas las variables de CP, la MC y la MG con
mayor magnitud, en la E2 también hubo disminución en ambos parámetros pero fue
menor, a excepción de la circunferencia de cintura, la cual aumentó. Al término
de la E1 hubo reducciones en todas las variables de CC, siendo las más notables
en circunferencia de cintura y cadera, en la E2 hubo disminución de la
circunferencia de cadera, en circunferencia de pierna y del brazo, caso
contrario, hubo un aumento de la circunferencia de cintura. Hubo disminuciones
en todas las variables de CC, principalmente de la circunferencia de cintura y
pierna. Únicamente se obtuvo la M1 y M3 de química sanguínea, se observó una
disminución en todas las variables del perfil lipídico, las disminuciones más
notables se encontraron en el nivel de los triglicéridos y colesterol.
En los resultados de la evaluación de la alimentación
muestran que el sujeto en la M1 tenía una alimentación auto prescrita,
mostrando consumo de algunos alimentos con contenido alto de fructosa, como la
salsa de tomate (4.6 g de fructosa) y el refresco azucarado Coca-Cola (25 g de
fructosa), la M2 y M3 fueron con la guía recomendada por el investigador, no
contenían alimentos con contenido de fructosa añadida en forma industrializada,
únicamente en frutas. Al comparar la alimentación recomendada (Tabla 2), en la
M1 los valores de la energía total fueron mayores, siendo las cantidades de
proteína y lípidos las que hacen principalmente la diferencia, se observa
además alto contenido de colesterol. En la M2 y M3 con el plan alimentario
creado para el sujeto, éste disminuyo su ingesta calórica y modifico la
cantidad de macronutrimentos, asemejando en mayor medida sus necesidades
calóricas reales; aunque el consumo de lípidos siguió siendo elevado. En la M1
de alimentación, ésta, al ser auto prescrita, presentó deficiencias en la
vitamina A, vitamina C ácido fólico y en la fibra, así como un consumo elevado
de colesterol, se observa que cuando el plan alimentario fue prescrito en la M2
y M3 de la alimentación el contenido de los micronutrimentos mejora considerablemente
al compáralos a los valores mínimos recomendados para la población mexicana (Bourges et al., 2005), se aprecian deficiencias en contenido sodio y
potasio en la M2, así como deficiencias de vitamina A, ácido y fólico fibra en
las tres evaluaciones en relación a lo recomendado, no se observó consumo de
alcohol en ninguna evaluación.
DISCUSIÓN
Al final de la intervención el sujeto tuvo una pérdida
de MC de 5.8 kg, representando una disminución de 4.5 %, resultados similares a
corto plazo en la MC se han encontrado al aplicar una dieta y EA, por ejemplo Lee & Oh (2014); Sanal et al. (2013) observaron reducción promedio de 3.70 y 3.73 kg
respectivamente después de un plan de EA de 12 semanas. Estudios donde han
puesto en práctica los efectos del EF sin restricción de dieta han obtenido
resultados diferentes, por ejemplo: Tan et al. (2016); Zhang et al.
(2014); Cho et al. (2011); Kim & Jung (2014) examinaron el efecto de
10 y 12 semanas de actividad física, encontrando reducciones significativas de
la MC del 3.0, 0.85, 2.1 y 0.82 kg respectivamente.
En este estudio, de la intervención se observó
descenso del 0.27 % del peso de MG en la E1, un 1.23 % en la E2 y un 1.50 % en
total, en el estudio de Bonfanti et al. (2014) encontraron que después de 3 meses de actividad
física en combinación con una dieta los valores de MG descendieron alrededor
del 2.5 %. Después de la intervención hubo una pérdida del 4.53 % de la grasa
corporal, este resultado es similar al estudio de Lee & Oh (2014) donde
encontraron que EF en el ambiente acuático durante 12 semanas provocó una
disminución promedio de 4.55 %. Esto se asimila con Tan et al. (2016),
quienes examinaron el efecto de 10 semanas de EA sin restricciones de dieta, se
encontraron una reducción significativa del 4.3 %, por otro lado Kim & Jung (2014) evaluaron si la práctica de EA durante 12 semanas en
mujeres obesas tenía influencia en la reducción del riesgo de enfermedad
cardiovascular, se encontró una reducción significativa en del 2.18 % de la
masa grasa. Respecto al IMC, al final de la intervención hubo una reducción del
1.1 kg/m2, valores similares encontraron Sanal et al. (2013);
Zhang et al. (2014) quienes observaron una reducción media de 1.5 y 1.32
kg/m2 después de un plan de EA de 12 semanas.
Al final de la intervención hubo una reducción de la
circunferencia de cintura del 1.9 cm, este resultado es análogo con Sanal et
al. (2013), observaron una reducción media de 3.3 cm después de un plan de
EA de 12 semanas. En el estudio de Tan et al. (2016) examinaron el efecto de 10 semanas de actividad
física aerobia sin restricciones de dieta, se encontró una reducción significativa
de la circunferencia de cintura del 4.28 %.
Al realizar los análisis de lípidos en sangre se
encontró que todos los parámetros estaban dentro de lo recomendado, excepto por
el colesterol LDL que estaba ligeramente mayor, 102 mg/dL (recomendado <100
mg/dL) y con la intervención disminuyeron, el colesterol total disminuyó 21.9
%, los triglicéridos 25.6 %, las LDL 13.8 %, las VLDL un 25.8 % y las HDL un
9.7 %. Resultados similares se observaron con Leiva et al. (2009); Zhang
et al. (2014); Tsai et al. (2002); Greene et al. (2012) quienes después de periodos comprendido de entre 8 y
12 semanas obtuvieron reducciones en el colesterol del 9.8, 25.90, 16.66 y 8.16
%, en triglicéridos reducciones del 21.1, 15.6, 9.21, y 28.5 % (Cho et al. 2011; Costa, 2011; Leiva et al.
2009; Zhang et al. 2014) y reducciones en las LDL del 11.3 y 9.4% (Costa, 2011; Leiva et al. 2009), hubo la excepción de las HDL, que al disminuir
quedaron ligeramente por debajo de lo recomendado, para evitar esta disminución
en las HDL sería recomendable aumentar ligeramente el consumo de oleaginosas.
En relación a la
alimentación, previo al inicio del estudio el sujeto tuvo un consumo calórico
de 3,629.84 kcal/día, más alta del gasto energético total, el cual era de 2,650
kcal/día, se le recomendó una dieta de 2,100 kcal/día, con un déficit de 550
kcal/día, con proteínas y los micronutrimentos en la cantidad recomendada para
su edad y sexo (Bourges et al.,
2005), la dieta hipocalórica recomendada fue para promover una disminución de
peso y MG, el sujeto reportó adherencia la dieta hipocalórica, la cual le
ayudó, junto con el ejercicio, a lograr la meta en la reducción de los
parámetros corporales y por consecuencia también los parámetros bioquímicos;
pero redujo la cantidad de carbohidratos de 300 g a 174.12 g y 188.1 g que
corresponden a un 32 y 41 %, y aumentó el contenido de lípidos ya que lo
recomendado fue de 44 g y su consumo fue de 109.3 y 71.39 g que corresponde a
45 y 35 %, al variar el equilibrio calórico de los macronutrimentos, la
alimentación que estuvo consumiendo, si completó la proteína de la dieta
recomendada, y aunque disminuyó los carbohidratos, no fue tan drástico como
para considerarla dieta cetogénica, sin embargo, al aumentar los lípidos
totales aumentaron las ácidos grasos saturados y disminuyeron los
poliinsaturados, esto no es conveniente ya que no apoya para evitar las
enfermedades cardiovasculares.
CONCLUSIÓN
Al final de la intervención de EF aerobio y dieta con
control de fructosa, se modificaron los parámetros de CP, estos disminuyeron en
cada etapa, con mayor magnitud en la más MC y MG. En ambas etapas hubo
reducciones de las CC, a excepción de la circunferencia de cintura la cual
aumento en la E2. Los niveles de lípidos sanguíneos disminuyeron aunque estos
se encontraban dentro de los rangos normales.
Debido a que fue un
programa de EF virtual y remoto, derivado de la emergencia sanitaria por la
pandemia del virus Sars-Cov-2, la recomendación para estudios posteriores es
que sean presenciales, con la intención de tener un mejor monitoreo del estado
físico y anímico de los participantes durante la sesiones de trabajo, se
recomienda el uso de pulsómetros para un mejor control de la intensidad del
trabajo físico, además se recomienda monitorizar las actividades cotidianas de
los participantes para evitar posibles sesgos en los resultados.
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Conflicto de interés
Los autores de la investigación
ejercicio aerobio y dieta sin fructosa
sobre la antropometría y la lipemia: estudio de caso, nos permitimos enviar
la misma a la Revista Mexicana de Ciencias de la Cultura Física, con la
finalidad de su publicación, manifestando no presentar conflicto de intereses.
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