Respuestas cardiopulmonares a la exposición aguda a la altitud: Efecto de antioxidantes Dr. Mario Sandoval Martínez Magíster en Ciencias Ambientales y Biomedicina

Entorno del tema : 1. Creciente aumento del trabajo humano a gran altitud (en exposición intermitente) 2. Aumento del estrés oxidativo en altitud 3. Aumento del estrés oxidativo frente a esfuerzo físico en altitud 4. Posible modulación del efecto oxidativo mediante el uso de antioxidantes

Creciente aumento del trabajo humano a gran altitud Sobre 32.000 trabajadores ascienden a laborar sobre 3000 metros de altitud, sólo en la II región. El nuevo observatorio de la European Southern Observatory (sobre 200 radiotelescopios) estará ubicado a 4500 m en el altiplano de la II Región. El proyecto minero Pascua (oro), en la III Región, contempla a 4500 trabajadores laborando en la etapa de construcción a 5200 m. La altitud provoca una disminución del rendimiento físico e intelectual de aprox 10 % por cada 1000 m (sobre los 1500m).

El problema Altitud y estrés oxidativo Modelos de hipoxia/reperfusión han demostrado el aumento de sustancias reactivas derivadas del oxígeno en la fase de hipoxia y en la de reperfusión (Gao,1996; Bolling,1997; Singh, 1995;Oillet, 1996;Paller,1995) La hipoxia hipobárica produce aumento de malondialdehido en eritrocitos y plasma de conejos. Este efecto se previene con vitamina E y/o superóxido dismutasa (Han,1995) Vitamina E evita el aumento en exhalación de etano (metabolito de peroxidación lipídica) en montañistas sometidos a ejercicio a 5100m y mejora su rendimiento a esta altitud (Simon-Schnass,1992)

Sustancias Reactivas Derivadas del Oxígeno (SRDO) Normalmente entre el 2 y 5 % del Oxígeno recibido a nivel celular genera SRDO (McArdle,1996) Son moléculas o fragmentos de moléculas con un electrón desapareado en su orbital externo, altamente reactivas, que buscan balancear su desequilibrio electrónico. 4e- + 4H+ O2 2H2O e- H2O e- + 2H+ e- + H+ e- + H+ O2·- H2O2 OH·

Nutrition at High Altitude. Simon-Schnass I. 1992

Hipótesis Antioxidantes pueden modificar respuestas cardiopulmonares a la exposición aguda a la altitud La exposición aguda a la altitud involucra la posibilidad de estrés oxidativo

Diseño del Estudio Exposición a altitud simulada (4500m, 440mmHg) Voluntarios (29h y 18m), fueron expuestos en reposo en cámara hipobárica, durante 20 minutos, antes y después de 2 meses de ingerir diariamente una mezcla de antioxidantes (vitE 400UI+vitC1000mg). Exposición a altitud real (3700m, 495 mmHg) 14 estudiantes fueron evaluados en estudio doble ciego (antioxidantes y placebo), en reposo y luego de ejercicio máximo, a nivel del mar y en altitud, antes y después de 2 meses de ingerir diariamente una mezcla de antioxidantes (vitE 400 UI+vitC1000mg) ó placebo.

Criterios de Inclusión Edad 18 a 65 años (edad laboral) Consentimiento informado firmado Examen clínico normal, “laboralmente apto” Exámenes de laboratorio que no afectaran los resultados de las pruebas o requirieran tratamientos urgentes (ej. ITU) Rx de Tórax PA-L (descartar bulas), normal ECG normal Criterios de Exclusión Claustrofobia Antecedentes de enfermedad de montaña Síndrome Ulceroso Antecedentes Litiasis renal (x vit C) Embarazo Uso de medicamentos y/o vitaminas No disponibilidad de tiempo para las pruebas

Esquema de protocolos de estudio *Evaluaciones y b) Altitud real (3700m) a) Altitud simulada (4500m) a) Altitud simulada Cámara 4500m Stgo *0..15...........................*35..50 * * *0..15..........................*35..50 * * minutos b) Altitud real Ollagüe 3700m * * * * * * ndm 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 día 2 meses antioxidantes

** * Anova p=0.000 TRM *v/s ** p<0.05

Resultados Anova p=0.00, TRM Santiago-4500-Santiago antes y después de AO p<0.05. Test t para diferencias antes / despúes Santiago/4500m p=0.005

T test, p=0.028 para diferencias antes /después

°°@@ ** ** **,@ °° °° ° * Anova p=0.000 TRM *v/s ** p<0.05 °v/s°° p<0.05, @v/s@@p<0.05

@** @@ @@ @@ °° °° °° *° * v/s ** p=0,02. Anova p=0.000 TRM °v/s°° p<0.05 @ v/s @@ p=n.s.

AUCANQUILCHA 5960m. Descanso en ascenso a 5000 m.

VENT1 v/s VENT2 y VENT3 p=n. s. VENT1v/sVENT4p<0. 05 VENT1 v/s VENT2 y VENT3 p=n.s.VENT1v/sVENT4p<0.05.VENT4v/sVENT5p<0.05

Anova=0.00 TRM VO2PRIM v/s VO2SEG y VO2CUARv/s VO2QUIN p<0.05 VO2PRIM-VO2SEGv/sVO2CUAR -VO2QUINp <0.05

Anova = 0.00 TRM FR1v/sFR2 y FR4v/sFR5 p<0.05 °v/s °°p<0.05

Anova =0.00 TRM UNO v/s DOS-CUATRO,CINCO-SEIS p<0.05

Actividad de Catalasa (U/gr Hb) antes y después del uso de antioxidantes p = 6,1 x 10-7 Sin AO Con AO

Conclusiones El suplemento de antioxidantes en la dieta (400UI Vit E + 1000 mg Vit C /día x 2 meses) modifica respuestas cardiopulmonares frente a la exposición aguda a la altitud: La saturación arterial de O2 disminuye menos (p=0.02) La VRC aumenta (p<0.05) La Frecuencia Cardíaca aumenta menos (p<0.05) La ventilación alveolar aumenta más (p<0.05) No se produce activación de la enzima catalasa (p=ns) El consumo máximo de O2 disminuye menos en altitud (p<0.04) La recuperación del VO2 frente a la reoxigenación es completa

Conclusiones II El suplemento de antioxidantes en la dieta (400UI Vit E + 1000 mg Vit C /día x 2 meses) modifica niveles metabólicos : Aumenta la actividad basal de la enzima catalasa en glóbulo rojo (60% mayor, p<0,002) Disminuye la concentración de ácido úrico en sangre (p<0,001)