Medio ambiente de gran altitud

Lo apasionante de la vida es descubrir con hechos la innovación del conocimiento científico. En el campo de la salud, es donde más se aplican estos conceptos, en forma importante en la fisiología del ser humano; y muy asociado al caso de la vida a “grandes alturas”, que mejor expresada es la “vida a gran altitud”, con la presencia de humanos habitantes de gran altitud. La civilización de Tiwanaku es el mejor antecedente de estos hechos que mejoran el conocimiento científico; solo con el ejemplo de los niveles industriales que se logró en esos tiempos con la aleación de metales, en hornos que alcanzaban altas temperaturas para lograr la mezcla de diferentes metales.

Se aplica tan bien en las ciencias de la salud, como es el caso de funcionamiento de los diferentes aparatos y sistemas fisiológicos a gran altitud; son hechos que pueden destruir o refutar cualquier teoría del conocimiento científico que manejamos, fruto del gran trabajo, de investigación científica realizada en poblaciones residentes a nivel del mar.

En el campo del funcionamiento corporal, se plantea que el mejor sustrato para generar energía a nivel del cuerpo humano es el oxígeno, lo demuestra el consumo simultáneo de oxígeno y el metabolismo oxidativo que genera la energía aeróbica, con la producción de trifosfato de adenosina (ATP), la “moneda” energética más importante de nuestro organismo. En animales de gran altitud, en el campo de las modificaciones que se generan para lograr un estado de aclimatación, se producen a nivel celular, un mayor número de mitocondrias. Ello podría ser un componente posible en los seres humanos de gran altitud, para lograr tener una mayor eficacia en el uso del oxígeno en cada organismo, principalmente en el campo de la síntesis de proteínas, en comparación con los residentes de nivel del mar. (San Miguel, 2002).

Los tratados de fisiología humana, dedican cada vez más información sobre el capítulo de la vida a Grandes Alturas, una definición que tiene mucho que ver con las alteraciones funcionales, como el cambio en los valores de la concentración de hemoglobina, producidas con mayor frecuencia e intensidad al exponerse a diferentes niveles de altitud, sea en forma aguda o crónica. En ese sentido, los 3000 metros sobre el nivel del mar es el punto más frecuente utilizado para definir el inicio de gran altitud, remarcándose los cambios que se producen en la fisiología del ser humano residente de estas alturas. (Guyton y Hall, 2021).

Siguiendo esta línea de conocimientos, se resalta que los residentes permanentes de gran altitud tienen un entorno con baja presión de gases sobre nuestros cuerpos, la concentración de oxígeno es del 21% al igual que a nivel del mar. La presión parcial de oxígeno a nivel alveolar es alrededor de 100 mmHg a nivel del mar; en comparación con la presión parcial de 65 mmHg, a los 3600 metros en nuestro medio. (Tresguerres, 2010).

Exceso de masa grasa: Obesidad

En la actualidad el exceso de grasa corporal, identificado como obesidad, es uno de los principales problemas de salud pública a nivel internacional, regional y nacional, que a diferencia de años atrás está afectando a cualquier grupo de edad y a ambos sexos. Por otro lado, los niveles sociales, económicos, de raza, el origen étnico no son factores que presenten diferencias en cuanto al problema de adiposidad exagerada que se viene imponiendo tanto en los individuos y en las familias de los mismos.

En la niñez y en la adolescencia, en países de Sudamérica, se va incrementando el problema con el sobrepeso en frecuencias de 20% y la obesidad de un 6%.

En esa línea de estudio, se resalta el gran trabajo y producto de Quetelet (1869), que concluyo en la generación del Índice de Masa Corporal (IMC), el mismo tuvo una correlación alta con la acumulación exagerada de masa grasa, a lo largo del tiempo en diferentes poblaciones. Así mismo se agregó, la facilidad de su determinación; ambos con una correlación alta y con facilidad, le permitieron ser una medición, definida como el índice de Quetelet: IMC= kg/T2 (expresada en metros) ampliamente usada para establecer la frecuencia de sobrepeso y obesidad.

Sin embargo, con el paso del tiempo y los niveles alcanzados en conocimiento científico en salud y nutrición humana, se discutió la verdadera utilidad del IMC para establecer la adiposidad en un cuerpo. Lo primero que se estableció es que el IMC no puede determinar la diferencia entre componentes corporales como lo son: la masa grasa y la no grasa, y por lo tanto no es un predictor de grasa corporal. Lo segundo, fue que el IMC y la grasa corporal tienen una asociación dependiente del origen étnico, la edad y el sexo, en adolescentes y niños.

El IMC se ha convertido en una herramienta simple y con resultados epidemiológicos en los que se relaciona un incremento de IMC con eventos cardiovasculares, habiéndolo convertido de uso frecuente a nivel internacional.

El uso frecuente del IMC debe estar relacionado con el tipo de criterio de referencia de diferentes autores que lo utilizan, como es el caso de la Referencia Nacional de datos por edad versus la referencia del Centro de Control de Enfermedades (CDC), o en su caso contra la International Obesity Task Force (IOTF), y en concordancia al estado fisiológico de pubertad; también en relación a las diferencias étnicas y raciales entre sujetos estudiados y el seguimiento en diferentes poblaciones.

Por otro lado, el CDC de Estados Unidos de Norteamérica, indica en un informe correspondiente a los años 1960 a 2002, que tanto el peso promedio y el IMC se incrementaron en ambos sexos y en razas diferentes, en todas sus edades; marcan la diferencia en los adultos con un aumento del peso promedio muy importante de 24 veces más.

En ese sentido, mediante una revisión sistemática, se tuvo el propósito de evaluar la validez del IMC mediante herramientas que identifiquen dicha validez, para diagnosticar obesidad, definida como el exceso de adiposidad en niños y adolescentes. Para ello, se revisaron referencias de los autores en cuyos estudios se comparó el IMC contra técnicas consideradas como estándares de referencia para valorar la adiposidad corporal, entre ellas se identifica la pletismografía con desplazamiento de aire, la pesada hidrostática, el principio de dilución isotópica y el análisis de impedancia bioeléctrica.

En el estudio se demostró que el uso del IMC para definir obesidad tiene baja sensibilidad para detectar la adiposidad. El estudio de revisión sistemática concluye que la herramienta IMC tiene baja sensibilidad para determinar el exceso de grasa, y falla al identificar en más de un 25% a niños con exceso de masa grasa corporal.

En el caso de Bolivia, en escolares residentes de gran altitud, en el campo de la obesidad se pudo verificar los siguientes datos. (San Miguel, Informe 2012).

El cuadro Nº 1, muestra el número de escolares diagnosticados como obesos tomando en cuenta 3 criterios. Con el primer criterio (IOTF) existe un alto porcentaje de varones que tiene mayor masa grasa que las mujeres. Con los criterios del CDC, es mayor el porcentaje de obesidad vs. IOTF. Según el criterio del IMC-Z de Gran Bretaña, se observa el mayor porcentaje de obesidad, frente a las otras referencias.

Cuadro Nº1 . Casos de obesidad, diagnosticados mediante diferentes criterios, en escolares de gran altitud, según sexo 

aValores presentados en total y porcentaje entre paréntesis. bIOTF: International Obesity Task Force, Cole 2000.CDC: NCHS, 2000.IMC-Z (> 2de): estándar de crecimiento británico, Cole 1995.

La ciencia nuclear

En nuestro medio ambiente de gran altitud y de latitud subtropical, el área nuclear es una ciencia emergente, lo anterior se refiere a la capacitación y utilización de la tecnología nuclear, con el uso de isótopos estables como el deuterio (2H) en investigación de poblaciones en un contexto de gran altitud.

La hipoxia hipobárica de la gran altitud, debido a la presión barométrica disminuida, la temperatura ambiental fría, la humedad relativa seca, la radiación ultravioleta incrementada, entre otros y el agua que se consume tienen diferencias suficientes para definir la fisiología de gran altitud como ciencia que se diferencia de la fisiología descrita y estudiada a nivel del mar. No visibilizar esta gran cantidad de componentes afectando el funcionamiento corporal sería un error y no se buscaría día a día diferencias a ser estudiadas para construir el conocimiento científico necesario y suficiente dirigido a comprender y mejorar la funcionalidad de los organismos habitantes de gran altitud.

Lo genético se desarrolla y se activa a causa de la hipoxia de nuestro medio de gran altitud. La familia de los “Factores inducibles por hipoxia” (HIF, en inglés) se compara a un conmutador, que dirige y organiza cambios. Los mismos operan en la transcripción de unión con el ADN como respuesta al decremento de presión parcial del oxígeno, así se activan genes responsables de la codificación de proteínas necesarias para administrar oxígeno a los tejidos y para afectar el metabolismo energético, como es el caso del HIF-1. Los genes afectados son el factor de crecimiento endotelial vascular que mejora la angiogénesis, genes relacionados con la eritropoyetina para llevar a una mayor producción de glóbulos rojos y hemoglobina, y a la síntesis proteica, entre otros.

El agua corporal total de sujetos residentes de gran altitud fue estudiada, y se ha calculado la masa libre de grasa (MLG) y la masa grasa (MG) por el modelo de dos compartimentos. La MLG se calcula dividiendo el ACT sobre el factor de hidratación, tomando en cuenta datos de referencia de hidratación de Fomon (1982) específicos para edad y sexo. La MG se calcula como la diferencia entre el peso corporal menos MLG.

En Lima, Perú se desarrolló la reunión de “Expertos sobre el Uso de los Patrones internacionales de crecimiento infantil de poblaciones de altitud”, San Miguel (2011), participó como invitado por la OPS/OMS. Expuso estudios sobre crecimiento en altitudes de 3600 y 4000 metros sobre el nivel del mar, habiendo aplicado el patrón internacional de crecimiento de la OMS-2006. Sin embargo, fundamentó que los estudios de crecimiento deben ser complementados con la evaluación de la composición corporal de los niños y niñas estudiadas a gran altitud. El autor y colaboradores, vienen realizando dicha evaluación mediante la dilución del deuterio, que aporta un cálculo preciso de la masa grasa (MG) y la masa libre de grasa (MLG), ello aportará mejor conocimiento sobre la composición corporal, en el crecimiento a gran altitud.

Índices de masa grasa y masa libre de grasa en escolares de gran altitud

El peso y la talla son medidas antropométricas, que se mantienen como variables centrales de la vigilancia nutricional a nivel internacional en la infancia. Como ya se indicó, una medida derivada es el índice de masa corporal (IMC), constituido por dos componentes la grasa y la no grasa; y sin embargo no logra aportar conocimiento sobre la masa grasa y la masa libre de grasa. Si a la vez estas medidas fueran informadas como porcentajes del peso corporal, no representan la realidad, ni la relevancia de esta información; tampoco si se informa como peso absoluto dado en kilogramos de peso corporal.

En la década de los noventa Venltallie (1990), propuso una herramienta con potencial a ser utilizada para interpretar mejor lo que pretende informar los valores de masa grasa y masa libre de grasa. Así, propuso describir los componentes de la masa grasa corporal y la masa libre de grasa en términos de kilogramos normalizados por la talla de los sujetos de estudio, posibilitando de esta manera el uso de índices que simplifican la tarea en la interpretación clínica de estas variables en los pacientes con diferentes estaturas. Así surgieron, el índice de Masa Libre de Grasa (IMLG) y el índice de Masa Grasa (IMG), en semejanza a lo descrito por Quetelet.

En consecuencia, los índices normalizados por talla, se calculan de la siguiente manera:

IMLG = MLG (kg)/talla (m2)

IMG = MG (kg)/talla (m2)

Donde la MLG y la MG, se las puede medir mediante el isótopo estable Deuterio (2H), o por análisis de impedancia bioeléctrica (BIA, en inglés).

Fue entonces que los índices de masa grasa y el de masa libre de grasa, a través de la incorporación de la talla al cuadrado, permitieron normalizar la información sobre la masa grasa y la masa libre de grasa de una manera satisfactoria. Es una de las mejores formas de comparar el estado de salud clínica y nutricional entre sujetos de diferentes poblaciones.

Ahora bien, en Bolivia, los estudios que se realizaron en escolares residentes permanentes de gran altitud, en la Unidad de Crecimiento y Desarrollo (UCREDE), del Instituto de Investigación en Salud y Desarrollo IINSAD, al analizar los resultados de los escolares con IMC semejantes se encontró, tanto en varones como en mujeres, diferentes valores de índices de masa grasa y de índice de masa libre de grasa, que fueron estudiados mediante el uso de la ciencia nuclear, a través de la dilución isotópica con la administración de Deuterio en los escolares estudiados.

En el cuadro Nº 2, se describe a escolares varones con IMC similares, que tienen principalmente IMG muy diferentes (entre varón 1 y 3). Así mismo, se describe a escolares mujeres con IMC similares, que tienen principalmente IMG muy diferentes (entre mujer 1 y 2), y un IMLG diferentes (entre mujer 1 y 2), lo cual concuerda con lo planteado por Venltallie.

Cuadro Nº 2. Valores del índice de masa corporal, comparadas con índice de masa grasa e índice de masa libre de grasa según sexo, en escolares de gran altitud 

IMG*: MG (kg)/talla (m2) IMLG:MLG (kg)/talla (m2)

La importancia del valor de predicción para la salud futura del escolar, al conocerse los índices de masa grasa y no grasa, son principalmente en el campo de riesgo cardiometabólico futuro por los niveles de grasa y su distribución corporal. Estos dos componentes tienen mucho que ver con problemas futuros de hipertensión arterial sistémica, la enfermedad cardiovascular, la diabetes mellitus 2. También por enfermedades que pueda padecer en la niñez, como el rebrote de adiposidad, lipodistrofia, fibrosis quística, desórdenes alimentarios, obesidad.

Interpretación de la significancia clínica del IMG

Con la intención de aportar comentarios de la utilidad del IMG a ser aplicados en niños escolares habitantes de gran altitud en forma preliminar. Se eligió la referencia de Turquía de niños y adolescentes sanos de 6 a 17 años en ambos sexos, que fueron estudiados mediante análisis de impedancia bioeléctrica (BIA), habiéndose obtenido referencias a nivel nacional (2020).

En el cuadro Nº 3, como primera descripción preliminar, sin la profundidad del análisis estadístico, se observa en promedio el IMG (como tal no tiene magnitud) y la MG (se expresa como promedio en kg).

El contraste de datos entre Bolivia y Turquía, muestra que existiría predominancia de la masa grasa y del índice de masa grasa en escolares de ambos sexos de Turquía.

La situación entre escolares de Turquía muestra tanto en el IMG y en la MG una predominancia en las mujeres. En Bolivia al contrastar por sexo la masa grasa, se muestra que existe predominancia de las mujeres. Sin embargo, al aplicar una mejor interpretación de los datos como lo ha propuesto Venltaille, en términos de normalización de kg para la talla, la situación es similar entre varones y mujeres, sin variación objetiva entre ambos sexos (IMG 3.24 vs. 3.25 respectivamente).

Cuadro Nº3 . Contraste del índice de masa grasa e índice de masa grasa según sexo, en promedio, en escolares de gran altitud, Bolivia y escolares de Turquía 

Existen múltiples variables involucradas en el desarrollo de la obesidad, y ellas establecen lo complejo de su análisis e interpretación en un medio diferente como la gran altitud, debiéndose tomar en cuenta el factor de aclimatación de los habitantes permanentes de este contexto.

La interpretación de la significancia clínica de los índices de masa grasa y masa libre de grasa, en términos de normalización de kg para la talla en escolares, es de suma importancia para la evaluación pediátrica en salud y nutrición y la predicción futura de enfermedades crónicas no transmisibles en un contexto de gran altitud.