Efecto del ejercicio de tiro y arrastre sobre el eje renina-angiotensina-aldosterona y cociente testosterona/cortisol en caballos euhidratados y deshidratados

Abstract

Introducción. El estado hídrico previo al inicio de un ejercicio (hiperhidratación-deshidratación o hipohidratación y euhidratación) modifica la respuesta neurohumoral. En personas, la deshidratación origina una liberación incrementada de las hormonas implicadas en el mantenimiento de la volemia y del estado hidroelectrolítico, tales como la renina (REN), angiotensina (ANG) y aldosterona (ALD). La testosterona (T) es una hormona anabólica, mientras que el cortisol (C) es una hormona de estrés, con funciones catabólicas. El cociente T/C es un reflejo de la intensidad anabólica/catabólica de un ejercicio y en atletas humanos, se ve afectada por el estado hídrico. Objetivos. 1) Describir las variaciones en las concentraciones de REN, ANG, ALD, T, C y ratio T/C en caballos durante un ejercicio de tiro y arrastre, en relación con otros marcadores de equilibrio hidroelectrolítico y en función de la carga arrastrada; 2) Analizar si la respuesta de estas hormonas al ejercicio difiere entre animales con deshidratación hipertónica y euhidratados; Hipótesis: 1) Que las concentraciones de REN, ANG, ALD, T, C serán más elevadas en los caballos deshidratados que en los euhidratados; 2) Que el ejercicio de tiro y arrastre, particularmente en los animales de mayor peso corporal, inducirá una mayor activación del eje REN, ANG, ALD y una liberación superior de T; 3) Que los animales deshidratados experimentarán un incremento más intenso de estas hormonas en respuesta al ejercicio. Material y métodos. Se han llevado a cabo dos estudios simultáneos. En el estudio I, se han analizado los siguientes parámetros: valor hematócrito (HTO), albúmina (ALB), sodio (Na), potasio (K), cloro (Cl), lactato (LA) y concentraciones séricas de REN, ANG y ALD y en el estudio II, se han determinado las concentraciones de ALB, T, C y ratio T/C. En el estudio I, se han incluido 64 caballos machos, enteros y castrados, divididos en dos grupos según su estado hídrico: grupo control o euhidratado (CTR, n=11) y grupo deshidratado (DH; n=53), con deshidratación hipertónica inducida por restricción de agua y comida. Además, según su peso corporal, los animales se han dividido en 3 categorías de peso: I (<350 kg; n=3 para grupo CTR; n=23 para DH), II (351-450 kg; n=3 para CTR; n=18 para DH) y III (>451 kg; n=5 para CTR; n=12 para DH). En el estudio II, se han incluido los mismos animales, con excepción de la categoría de peso III para el grupo CTR, que solo está constituida por 3 animales, en lugar de 5, al descartar a los machos castrados, debido a la medición de T. Todos los animales, realizaron un ejercicio consistente en recorrer una pista de arena de playa de 60 m de longitud, tirando de un carruaje, con 2, 2,25 y 2,5 veces su peso corporal para las tres categorías de peso. La pista de arena se dividió en cuatro áreas de 15 m, en cada una de las cuales, el animal hizo una parada obligatoria, de duración decidida por el acompañante, y que se incluyó como tiempo de carrera. Los animales eran eliminados si se superan los 5 min de duración. En los dos estudios, se tomaron muestras de sangre en los siguientes tiempos: en reposo, antes del ejercicio (R), dentro del primer minuto tras finalizar el ejercicio (E) y a los 5, 10, 15 y 30 minutos de una recuperación pasiva (5REC, 10REC, 15REC y 30REC). Resultados. Estudio I. La diferencia de peso de los caballos tuvo una influencia mínima en los valores basales y en la respuesta al ejercicio. En reposo, los caballos DH tuvieron valores superiores de HTO, ALB, LA, Na, K y ANG en comparación con los CTR. El ejercicio condicionó una elevación de HTO, ALB, LA y Na, tanto en los caballos CTR como en los DH. Se encontró un incremento de ANG en los caballos DH y de ALD en los caballos CTR. La elevación con el ejercicio experimentada por los parámetros analizados fue de magnitud similar en los grupos CTR y DH, con excepción del LA (incrementó más en DH) y ALD (aumentó más en CTR). Estudio II. El ejercicio dio lugar a un aumento de T en las categorías I y III de los grupos CTR y DH, así como un descenso en la categoría II del grupo CTR. El C mostró un aumento progresivo en las tres categorías y en los dos grupos de estado hídrico, con los valores máximos en el tiempo 30REC. El ratio T/C aumentó en la categoría III del grupo DH, descendió en la categoría II del grupo CTR y no varió en los otros casos. Los animales DH, independientemente de la categoría de peso, tuvieron valores superiores de T y C, en la mayoría de los tiempos de extracción de muestras. Sin embargo, si se consideran los cambios experimentados por estas hormonas durante el ejercicio o en la recuperación, en relación a los valores basales, el aumento del C fue más marcado en el grupo CTR que en el DH, para las tres categorías de peso. Las variaciones de la concentración de T fueron superiores en las categorías de peso I y III del grupo CTR que en el grupo DH. El ratio T/C fue estadísticamente igual entre caballos CTR y DH en las categorías I y III, mientras que en la categoría II, los caballos DH presentaron cocientes T/C mayores. Conclusiones. La deshidratación hipertónica altera la concentración de las hormonas implicadas en la regulación del equilibrio hidro-electrolítico, de la presión sanguínea y del metabolismo. Sin embargo, el estado hídrico previo al ejercicio tiene una acción mínima sobre la magnitud de estos cambios en respuesta a un ejercicio de tiro y arrastre de corta duración (inferior a 5 min). Relevancia. Se ha demostrado que la respuesta neurohumoral, determinada en base a las concentraciones circulantes de las hormonas REN, ANG, ALD, T y C, se ve afectada por el ejercicio cuando el animal empieza el mismo en estado de euhidratación o de deshidratación.

Introduction. Hydration status prior to exercise (hyperhydration-dehydration or hypohydration) modifies neurohumoral response to subsequent exercise. In human beings, dehydration elicits an increased release of hormones involved in the maintenance of volemia and hydric and electrolyte balance, such as renin (REN), angiotensin II (ANG) and aldosterone (ALD). Cortisol (C) is a stress hormone with catabolic functions, whereas testosterone (T) has anabolic actions. Therefore, T/C ratio reflexes anabolic/catabolic balance during or after an exercise and in humans, it changes according to hydration. Objectives: 1) To describe changes in REN, ANG, ALD, T and C concentrations and T/C ratio in horses during a pulling exercise, in relation to other biomarkers of hydration and the load pulled; 2) To analyze whether the response of these hormones is different between euhydrated animals compared to those with hypertonic dehydration. Hypothesis. 1) REN, ANG, ALD, T and C concentrations would be higher in dehydrated than in euhydrated horses; 2) Pulling exercise in horses, particularly in the heaviest animals, would lead to a greater activation of the REN, ANG and ALD axis and a greater release of T; 3) Dehydrated animals would show a greater increase of circulating concentrations of these hormones in response to exercise. Material and methods. Two simultaneous studies have been performed. In the study I, the following parameters have been measured: packed cell volume (PCV), albumin (ALB), sodium (Na), potassium (K), chloride (Cl), lactate (LA), REN, ANG and ALD. In the study II, the concentrations of ALB, T and C were measured and the ratio T/C was calculated. Sixty-four male (both intact and castrated) were included in the study I, divided into two groups according to their hydration previously to the exercise: control group or euhydrated (CTR; n=11) and dehydrated group (DH; n=53), with hypertonic dehydrated induced by water and food restriction. In addition, according to their body weight, horses were divided into three body weight categories: I (<350 kg; n=3 for CTR; n=23 for DH), II (351-450 kg; n=3 for CTR; n=18 for DH) and III (>451 kg; n=5 for CTR; n=12 for DH). The same animals were included in the study II, with the exception of two animals of the category III of group CTR, which were excluded because they were geldings. All the animals carried out an exercise consisting in covering a sand beach track 60 m long, pulling a carriage loaded with 2, 2.25 or 2.5 times their body weight, for the three categories respectively. The track was divided into three sections of 20 m each, where the animals have compulsory stop. The duration of the stop is selected by the accompanier person, but it is included in the time of exercise and the animal is eliminated from competition if a total duration of 5 min is exceeded. In both studies, blood samples were taken at rest, before exercise (R), within the first minute after exercise (E), and at 5, 10, 15 and 30 min of a passive recovery (5REC, 10REC, 15REC and 30REC). Results. Study I. The different body weight of the horse has a minor influence on the resting values and in the response to exercise. In resting conditions, DH horses exhibited higher PCV, ALB, LA, Na, K, Cl and ANG-II levels compared to CTH horses. Exercise led to an increase in PCV, ALB, LA and Na, both in CTR and DH groups. An increase in ANG in DH horses and ALD in CTR horses was found in response to exercise. The rise with the exercise presented by the studied parameters was of similar magnitude in the groups CTR and DH, with the exception of LA (greater increase in DH) and ALD (greater increase in CTR). Study II. C concentrations presented a progressive increase in the three body weight categories and in the two groups of horses with different hydration, achieving the highest values at time 30REC. Serum T concentrations rose with exercise in categories I and III of group CTR and DH, but experienced a reduction in category II of group CTR. T/C ratio increased in category III of group DH, decreased in category II of group CTR and it did not change in the other cases. DH horses, nevertheless of body weight category and in most of the sampling times, had higher T and C values. However, if we consider the changes underwent by these hormones during exercise or recuperation compared to resting values, the increase of C concentrations was more marked in the group CTR than in the group DH, for the three body weight categories. The variations in serum T concentrations were more marked in categories I and III of group CTR than in group DH. Significant differences in the T/C ratio between CTR and DH in categories I and III were not found, whereas horses DH of category II had higher T/C ratios. Conclusions. The hypertonic dehydration alters the circulating concentrations of the hormones implied in the regulation of hydration, electrolyte balance, blood pressure and metabolism. However, hydration status prior to the exercise exerts a minor effect on the magnitude of these changes in response to a pulling exercise of short duration (shorter than 5 min). Relevance. It has been demonstrated that the neurohumoral response to exercise, determined in based of the circulating concentrations of REN, ANG, ALD, T and C differs when the horse begins the exercise with euhydration or dehydration.