El presente estudio se diseñó para determinar la influencia de un programa de entrenamiento domiciliario en la calidad seminal de adultos con diabetes tipo 2.
Material y métodoParticiparon un total de 60 adultos varones con diagnóstico de diabetes tipo 2 distribuidos aleatoriamente en un grupo intervención (n=30) y otro control (n=30). Los participantes incluidos en el grupo de intervención desarrollaron un programa de entrenamiento domiciliario en tapiz rodante de 14 semanas, 3 sesiones/semana de 40min a una intensidad del 55-70% FCmáx (incrementando un 2,5% cada 2 semanas). Los parámetros de calidad seminal ensayados fueron: volumen, concentración y porcentaje de movilidad y morfología normal. Asimismo se estudió el nivel de defensas antioxidantes en plasma seminal. Nuestro protocolo fue aprobado por un comité de ética institucional.
ResultadosTras completar el programa de entrenamiento se observó un incremento significativo de la concentración espermática, así como de los porcentajes de movilidad y de morfología normal. Paralelamente, se observó un incremento del estatus total antioxidante en el plasma seminal. No se observaron cambios significativos en ninguna de las variables ensayadas en el grupo control.
ConclusionesEl programa de entrenamiento mejoró la calidad seminal en pacientes con diabetes tipo 2. Este hallazgo podría explicarse por una mejora de las defensas antioxidantes seminales inducida por el ejercicio.
This was the first study conducted to determine the influence of home-based treadmill training on seminal quality in adults with type 2 diabetes.
Material and methodsSixty sedentary adults with type 2 diabetes volunteered for the current study. Thirty were randomly allocated to the intervention group and performed a a 14-week, home-based, treadmill training program, 3 sessions per week, consisting of a warm-up (10-15min), 40min treadmill exercise at a work intensity of 55-70% of peak heart rate (increasing by 2.5% each two weeks) measured during a maximal treadmill test, and cooling-down (5-10min). The control group included 30, age and BMI matched adults with type 2 diabetes who did not take part in any training program. Seminal quality analysis included semen volume, sperm concentration, motility and normal morphologic features. Furthermore, total antioxidant status (TAS) as well as glutathione peroxidase (GPX) activity were assessed in seminal plasma. This protocol was approved by an Institutional Ethics Committee.
ResultsThe home-based treadmill training significantly increased sperm concentration as well as percentages of total sperm motility and normal spermatozoa. Furthermore, TAS and GPX activity were increased after the completion of the training program. No significant changes in any of the measured variables were found in the control group.
ConclusionsHome-based treadmill training improved seminal quality in adults with type 2 diabetes. A secondary finding was that seminal antioxidant defense system was significantly increased after being exercised.
Estudios anteriores han puesto de manifiesto la prevalencia de la diabetes en una población de parejas masculinas de parejas infértiles1. Echevarría-Sánchez et al.2 descubrieron que los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) mostraban una movilidad progresiva de espermatozoides baja, que podría estar asociada a la subfertilidad. De forma más detallada, el mayor porcentaje de daño del ADN espermático a causa del estrés oxidativo visto en pacientes con DMT2 puede ser responsable del mal desarrollo embriónico y el resultado del embarazo embrionario en estos individuos3. De hecho, el estrés oxidativo es ampliamente reconocido como una de las principales causas de la subfertilidad/infertilidad masculina, tanto en estudios experimentales4 como humanos5.
Afortunadamente, de Oliveira et al.6 ya han demostrado que un programa de entrenamiento de 12 semanas proporcionaba una importante regulación al alza de las enzimas antioxidantes y un aumento de la biodisponibilidad de óxido nítrico, que pueden ayudar a minimizar el estrés oxidativo y el desarrollo de las complicaciones crónicas de la DMT2. Por lo tanto, este fue el primer estudio llevado a cabo para determinar si el entrenamiento a domicilio puede mejorar la calidad seminal en los adultos con DMT2. Un objetivo secundario fue evaluar su influencia en el sistema antioxidante de defensa en el plasma seminal.
Materiales y métodosParticipantesUn total de 66 adultos con DMT2 fueron seleccionados de la comunidad para el estudio actual. Las características de los participantes al inicio del estudio se resumen en la tabla 1. Todos los sujetos cumplieron con los siguientes criterios de inclusión: 1) adultos jóvenes (25-40 años); 2) diagnóstico de DMT2; y 3) aprobación médica para la participación de la actividad física. Por otra parte, los criterios de exclusión fueron: 1) participación en un programa de entrenamiento en los 6 meses anteriores a su participación en el ensayo; 2) varicocele testicular, infección genital y/o leucocitospermia; 3) cirugía previa (por ejemplo, reversión de la vasectomía, eliminación del varicocele, etc.); 4) recepción de medicación y/o consumo de antioxidantes que pueden interferir con los resultados medidos; 5) hábitos tóxicos (tabaco y/o alcohol); y 6) no completar por lo menos el 90% de las sesiones de entrenamiento.
Estado antropométrico, bioquímico y de forma física de los adultos con diabetes tipo 2 inscritos en los grupos de intervención y control al inicio del estudio
| Intervención | Control | Valor de p | |
| Edad (años) | 36,2±3,5 | 35,7±4,0 | >0,05 |
| Masa grasa (%) | 30,3±2,8 | 29,7±2,6vs | >0,05 |
| HbA1c (5) | 7,8±0,5 | 7,5±0,3 | >0,05 |
| Forma física (ml/kg/min) | 34,7±2,1 | 33,9±2,4 | >0,05 |
Resultados expresados como media±DE.
Los participantes se asignaron al azar a la intervención (n=30) o grupo de control (n=30) utilizando un método oculto.
Entrenamiento en tapiz rodante a domicilioLos participantes en el grupo de intervención realizaron un programa de entrenamiento en tapiz rodante de 14 semanas, a domicilio, 3 sesiones por semana, que consistía en un calentamiento (10-15min), 40min de ejercicio en tapiz rodante a una intensidad de trabajo de 55-70% de frecuencia cardíaca máxima (aumentando en un 2,5% cada 2 semanas) medido durante una prueba en tapiz rodante y vuelta a la calma (5-10min). Con el fin de garantizar que la carga de trabajo de entrenamiento era adecuada, todos los participantes del grupo de intervención llevaban un monitor inalámbrico portátil de frecuencia cardíaca (Sport Tester PE3000, Polar Electro, Kempele, Finlandia). Por último, el grupo de control incluyó la edad de 30 y el IMC igualó a los adultos con diabetes tipo 2 que no formaron parte de ningún programa de entrenamiento.
Evaluación de la calidad del semenSe recogió el semen después de 3 días de abstinencia sexual (coito o masturbación) por masturbación manual en un recipiente estéril in situ y se examinó a los 30min de la eyaculación. La evaluación seminal incluyó el volumen del semen (ml), la concentración de espermatozoides (%), la motilidad espermática (%) y las características morfológicas normales (%). Todos los parámetros se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS)7. Cabe destacar que la concentración de espermatozoides se determinó mediante hemocitómetro (Hauser Scientific Inc., Horsham, PA), mientras que la motilidad se evaluó mediante un análisis de semen asistido por ordenador (sistema CASA, Microptic SL, España).
Se utilizó una fracción de cada muestra de semen para determinar los antioxidantes y los niveles de lipoperoxidación. El plasma seminal se obtuvo después de centrifugación a 3.500rpm durante 15min, se cargó en los tubos Eppendorf (3ml) y se almacenó a –80°C hasta su análisis.
El estado antioxidante total (EAT) en el plasma seminal se determinó por el método colorimétrico utilizando los kits comerciales Randox en el Hitachi 902 Autoanalyzer. La actividad total de SOD se determinó usando pirogalol como un sustrato por el método de Marklund y Marklund8. Una unidad (U) de la SOD total y CuZnSOD se define como la cantidad de enzima requerida para inhibir la tasa de autooxidación del pirogalol al 50%.
La actividad de GPX se ensayó por la posterior oxidación de NADPH a 240nm con t-butil-hidroperóxido como un sustrato 21. Las unidades GPX (U/g de proteína) se definieron como μmol de NADPH oxidado/g de proteína9.
Valoración de la capacidad aeróbicaLos participantes realizaron un test incremental máximo continuo, utilizando el protocolo de tapiz rodante estándar Bruce, hasta el agotamiento en el laboratorio de medicina deportiva. Los datos de intercambio de gases se recogieron a lo largo de la prueba con un sistema metabólico «respiración a respiración». Los ECG se registraron de forma continua mediante un sistema de análisis de esfuerzo de 12 derivaciones. En este sentido, los criterios que utilizamos para determinar el VO2máx fueron el valor máximo de O2 en la meseta a pesar de aumentar la carga de trabajo (aumento <2ml/kg/min en el VO2 entre las etapas progresivas). Además, cabe señalar que todos los participantes se sometieron a un período anterior al entrenamiento en el laboratorio para familiarizarse con el uso correcto de la tapiz rodante.
Composición corporalEl porcentaje de masa grasa se evaluó mediante análisis de impedancia bioeléctrica BIA (MC-180, Tanita Ltd, Reino Unido). Se pidió a los participantes que no realizasen ejercicio moderado o vigoroso durante 24h antes de la prueba, así como que se abstuviesen de comer o beber durante 2h antes de la prueba. Además, se les pidió que orinasen inmediatamente antes de la recogida de datos.
Registro de consumo nutricionalPara controlar el posible efecto de confusión de la dieta los participantes incluidos en los grupos de intervención y control registraron su ingesta nutricional durante 3 días consecutivos (2 días laborables y un día de fin de semana). Cabe señalar que los participantes fueron instruidos acerca de la finalización del protocolo nutricional. No se encontraron diferencias significativas entre los grupos de intervención y control en la evaluación de la ingesta media diaria de vitamina ni al inicio del estudio (10,4±2,6 vs 9,8±2,2mg/d de vitamina E, p=0,411; 83,8±20,4 vs 80,8±19,7mg/d de vitamina C, p=0,620) ni al final del programa de intervención (10,8±2,5 vs 10,2±2,0mg/d de vitamina E, p=0,716; 85,5±21,6 vs 82,9±20,9mg/d de vitamina C, p=0,328).
Ética y estadísticaEsta investigación se ha llevado a cabo de plena conformidad con los principios éticos, incluyendo la Declaración de la Asociación Médica Mundial de Helsinki (versión de 2002). Los participantes dieron su consentimiento informado por escrito antes de la participación en el estudio. Además, este protocolo fue aprobado por un comité de ética institucional.
Los resultados se expresaron como una media (DE). Dado el tamaño limitado de la muestra se utilizó el test de Shapiro-Wilk para valorar si los datos se distribuyeron normalmente. Para comparar los valores medios se utilizó el análisis unidireccional de varianza (ANOVA), con corrección de Bonferroni post-hoc para dar cuenta de múltiples pruebas. Por último, se utilizó el coeficiente de correlación de Pearson (r) para determinar las posibles asociaciones entre los parámetros analizados. La importancia de los cambios observados demostró ser p<0,05.
ResultadosEl entrenamiento en tapiz rodante a domicilio aumentó significativamente el VO2máx (34,7±2,1vs 38,2±1,9ml/kg/min; p=0,018; d=0,71), lo que sugiere una mejora de la condición física. Del mismo modo, se redujo significativamente el porcentaje de masa grasa (30,3±2,8vs 29,8±2,4%; p=0,0376; d=0,64).
En cuanto al análisis de la calidad seminal la concentración espermática (p=0,029; d=0,61) así como los porcentajes de motilidad espermática total (p=0,006; d=1,21) y espermatozoides normales (p=0,018; d=1,10) mejoraron significativamente en el grupo de intervención. Estos resultados se listan en la tabla 2. Además, después de la realización del programa de entrenamiento el EAT seminal (p=0,024; d=0,90) y la actividad de GPX (p=0,012; d=1,08) fueron significativamente superiores. Estos resultados se resumen en la tabla 3.
Características de la evaluación estándar de líquido seminal de adultos con diabetes tipo 2 asignados en el grupo de intervención y control
| Grupo de intervención | Grupo control | ||||
| Antes de la prueba | Después de la prueba | Inicio | Final | D de Cohen | |
| Volumen | 2,96±0,82 | 3,08±0,86 | 2,90±0,86 | 2,92±0,90 | 0,18 |
| Recuento | 58,6±5,9 | 62,2±6,3a,b | 57,9±6,3 | 58,2±6,5 | 0,61 |
| Motilidad | 57,1±5,4 | 63,5±5,8a,b | 56,0±5,7 | 56,3±6,0 | 1,21 |
| Morfología | 46,1±4,6 | 51,2±5,0a,b | 45,8±4,9 | 45,9±4,8 | 1,10 |
Resultados expresados como media±DE. Motilidad espermática y morfología normal expresada como porcentaje (%); recuento: concentración espermática expresada en 106/ml; volumen: volumen seminal expresado en ml.
Efectos del entrenamiento en tapiz rodante a domicilio en el sistema de defensa antioxidante seminal en adultos con diabetes tipo 2
| Grupo de ejercicio | Grupo control | ||||
| Antes de la prueba | Después de la prueba | Inicio | Final | D de Cohen | |
| EAT | 1,41±0,53 | 1,89±0,46a,b | 1,32±0,58 | 1,36±0,60 | 0,90 |
| GPX | 4,77±1,66 | 6,23±1,50 a,b | 4,58±1,49 | 4,61±1,55 | 1,08 |
EAT: estado antioxidante total expresado en mmol/l; GPX: glutatión peroxidasa expresada en proteína 10−3 U/g.
Por último, se encontraron correlaciones significativas entre las defensas antioxidantes seminales y los parámetros de calidad seminal. A este respecto se encontró una correlación significativa positiva entre el EAT y los porcentajes de motilidad del esperma (r=0,040; p=0,0292) y la morfología normal (r=0,037, p=0,0354).
Por otro lado, no se encontraron cambios significativos en ninguna de las variables medidas en el grupo control (tabla 2). Además, cabe también señalar que no se registraron ni lesiones relacionadas con el deporte ni retiradas del programa durante todo el período de estudio.
DiscusiónLa hipótesis planteada del entrenamiento en tapiz rodante mejoró la calidad seminal en adultos sedentarios con DMT2. Del mismo modo, Gaskins et al.10 demostraron que la mayor actividad de moderada a vigorosa y ver menos la televisión se asociaron significativamente con un mayor recuento de esperma total y concentración de espermatozoides en hombres jóvenes y sanos. Sin embargo, hay que señalar a la hora de diseñar un protocolo de entrenamiento que dependiendo de la modalidad y/o intensidad del deporte, la actividad física puede influir negativamente en la calidad del esperma. En este sentido, el montar en bicicleta ≥5h/semana se asoció con una menor concentración y motilidad de espermatozoides11. Del mismo modo, los ejercicios en tapiz rodante extenuantes a largo plazo (80% VO2máx) tienen un efecto perjudicial sobre la reproducción12.
La evidencia acumulada indica que el estrés oxidativo puede ser una causa principal de la subfertilidad/infertilidad masculina13. En este sentido, otra característica notable de este estudio fue que el entrenamiento en tapiz rodante aumentó significativamente el EAT seminal, por una mejora significativa de la actividad de GPX. De acuerdo con estudios anteriores14, nuestros resultados también sugirieron que el EAT del plasma seminal tenía una correlación positiva significativa con porcentajes de motilidad espermática y morfología normal.
En cuanto a la composición corporal, Bener et al.15 informaron de que los pacientes que tenían un IMC>30 tenían un riesgo de infertilidad 3 veces mayor. Por consiguiente, era importante tener en cuenta que el entrenamiento en tapiz rodante actual mejoraba la composición corporal mediante la reducción del porcentaje de masa grasa en los pacientes con DMT2. Esto es de particular interés, dado que Goulis y Tarlatzis16 encontraron que el exceso de tejido adiposo resultaba en un aumento de la conversión de testosterona en estradiol, que pueden finalmente poner en peligro la función testicular.
El presente estudio tiene algunas limitaciones que deben ser consideradas. El pequeño tamaño de la muestra puede limitar la generalización de los resultados. Además, no se incluyeron las evaluaciones de hormonas sexuales. Otra debilidad importante fue la relativamente corta duración de la intervención de ejercicios en que no había un seguimiento para determinar si se mantenían los efectos positivos inducidos por entrenamiento en tapiz rodante. Por lo tanto, existe una clara necesidad de estudios a largo plazo para determinar si la corrección de la calidad seminal mejora los resultados de los nacimientos con vida y la tasa de embarazo en este grupo.
Por otro lado, en cuanto a los puntos fuertes de la ruta actual, la tasa de adhesión excelente sugirió que el programa de formación era eficaz y de fácil seguimiento. Esto era de particular interés, ya que finalmente les puede dar la confianza necesaria para seguir haciendo ejercicio una vez finalizada la prueba. De hecho, varios autores han recomendado programas de ejercicio a domicilio para mantener los efectos beneficiosos obtenidos en los anteriores programas de entrenamiento supervisado17.
En conclusión, un entrenamiento en tapiz rodante a domicilio de 14 semanas mejoró la calidad seminal en adultos jóvenes con DMT2. Un hallazgo secundario fue que el sistema de defensa antioxidante seminal era significativamente mayor después de haber ejercitado.
Conflicto de interesesLos autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses.
