The Association between Physical Activity and Diabetic Foot Ulcers: A Current Prospectus

Abstract
Diabetic foot ulcers are one of the most costly and serious complications associated with diabetes mellitus. Ulcers typically develop in response to the pressure and shear stresses generated during gait and wait bearing activity. Previous research has demonstrated that high peak pressures are associated with ulceration risk, but a definitive critical pressure that will lead to ulceration has proven difficult to identify. In order to gain a more comprehensive view of the cumulative stress applied to feet, recent studies have used activity-monitoring technology. Contrary to intuition, those subjects that are most active are least likely to develop ulcers. Although individuals that develop ulcers have lower mean activity levels, they demonstrate higher day-to-day variability rates. An "inactive pathway to ulceration" is proposed in which inactivity leads to the foot's integument becoming less tolerant of stress and subsequently prone to ulceration during brief increases in activity. The "inactive pathway" suggests that caregivers may be able to reduce patients' risk of ulceration by helping them to gradually increase activity. The increase must be done at a rate that induces protective adaptation of the tissue, however is not so great as to break the tissue down and produce an ulcer. Activity monitors and diaries may assist in tracking and prescribing adequate activity levels.

Key words
diabetes, foot, ulcer, physical activity

Artículo completo
Introducción

Con una incidencia estimada de 25%,¹ la úlcera de pie diabético es una de las complicaciones más frecuentes asociadas con la diabetes. Estas lesiones suelen preceder a la amputación de extremidades inferiores y por tanto representan una de las complicaciones más graves.^2,3 La úlcera de pie diabético –que suele asociarse con neuropatía del pie– se origina en respuesta al traumatismo repetitivo durante la actividad con soporte de peso. La presión y el estrés de rozamiento durante la actividad pueden conducir a inflamación y finalmente a autólisis de los tejidos blandos bajo las prominencias óseas del pie.^4,5

Históricamente, la prevención de las úlceras de pie diabético se centró en la modificación de la forma en la que la presión de soporte de peso se aplica al pie. Las intervenciones quirúrgicas como el alargamiento del tendón de Aquiles tienen como objetivo alterar la distribución de la presión sobre el pie.^6,7 También se diseñaron zapatos y plantillas especiales para alterar la presión durante la marcha.^8,9

Las investigaciones previas establecieron que a medida que la magnitud de la presión plantar aumenta se observa un incremento concurrente del riesgo de ulceración.^10,11

Armstrong y col. posteriormente intentaron determinar un nivel crítico de presión plantar que pudiera predecir la ulceración futura.¹² Si bien sus resultados aportaron crédito adicional a la relación entre la magnitud de la presión y el riesgo de ulceración, no pudo identificarse una magnitud crítica de presión plantar definitiva.

Con el concepto de que la presión aislada no aporta suficientes datos para determinar el riesgo de ulceración, los investigadores comenzaron a medir la cantidad de actividad física que realizan las personas.^13-15 Esto se realiza típicamente con acelerómetros. Maluf y Mueller intentaron investigar el “estrés acumulativo tisular plantar” en las personas, mediante la multiplicación del tiempo de presión integral por paso (medido para pacientes en el laboratorio) por el número de pasos dados diariamente.¹⁵ Entonces, los investigadores intentaron obtener un panorama del trauma acumulativo soportado por el pie diabético tomando en cuenta los niveles de actividad. Dado que el aumento de la presión plantar conduce a incremento del riesgo de ulceración, la intuición sugiere que los niveles aumentados de actividad (mayor aplicación de presión) también incrementarán el riesgo.


Nivel de actividad y riesgo de úlcera

Maluf y Mueller realizaron un estudio transversal para investigar el estrés acumulativo sobre el tejido plantar.¹⁵ Se incluyeron 10 participantes en cada uno de tres grupos. Los grupos comprendían: 1) diagnóstico de diabetes mellitus y neuropatía periférica y antecedente de úlceras recurrentes, 2) diagnóstico de diabetes mellitus y neuropatía periférica sin antecedente de úlceras recurrentes y 3) sujetos control no diabéticos. Luego de la medición del tiempo de presión integral por paso, se examinó la actividad física durante 7 días mediante un acelerómetro. Contrariomente a lo esperado, los pacientes con diabetes y antecedente de úlceras recurrentes eran menos activos (no significativo) y acumularon significativamente menos estrés acumulativo (41%) que los sujetos con diabetes pero sin antecedente de úlceras. Los pacientes con diabetes y sin antecedente de úlceras recurrentes presentaron un nivel de estrés acumulativo diario equivalente al de los controles. Por tanto, los individuos que aplicaban el menor estrés acumulativo a sus pies eran aquellos que manifestaban úlceras.

Armstrong y col. llevaron a cabo una investigación prospectiva longitudinal respecto del nivel de actividad en personas con riesgo elevado de ulceración, con la expectativa de hallar una correlación positiva entre ulceración y nivel de actividad.¹⁴ Fueron reclutados 100 sujetos con riesgo elevado de ulceración de pie diabético. Los factores de riesgo incluyeron: neuropatía, deformidad e historia de ulceración de extremidades inferiores o amputación parcial del pie. Para monitorear la actividad los pacientes fueron provistos con un acelerómetro, que debían llevar en la cintura. Los pacientes debían usar los monitores en forma continua durante un mínimo de 25 semanas o hasta la aparición de ulceración. Durante el curso del estudio, 8 pacientes presentaron una úlcera; en todos los casos la úlcera estaba localizada en la región plantar de la parte anterior del pie. Nuevamente se obtuvieron resultados no esperados cuando los individuos ulcerados demostraron un nivel de actividad diaria promedio significativamente inferior en comparación con los pacientes que no manifestaron úlceras (809 ± 612.2 vs. 1 394.5 ± 868.5 unidades de actividad).


Variabilidad en la actividad y riesgo de úlcera

Además del hallazgo de que los sujetos que presentaron úlceras tuvieron menos actividad diaria que aquellos que no se ulceraron, Armstrong y col. realizaron un segundo hallazgo de interés.¹⁴ Durante el curso del estudio, el coeficiente de variación (CV) fue significativamente mayor en el grupo con ulceración que en el grupo sin ulceración (96.4 ± 50.3 vs. 44.7 ± 15.4%). Durante las 2 semanas previas a la aparición de las úlceras, la variabilidad del grupo con ulceración aumentó aun más (CV = 115.4 ± 43.0%) mientras que el nivel medio de actividad diaria no se modificó. Si bien la variabilidad no fue un punto de discusión en el trabajo de Maluf y Mueller, se observa una tendencia similar si los CV del grupo se calculan mediante las desviaciones estándar grupales estipuladas para pasos por día/promedio de pasos por día.¹⁵ El CV (49%) para los sujetos con diabetes y antecedente de úlceras recurrentes es mayor que el de las personas con diabetes pero sin antecedente de úlceras (38%). Los datos de variabilidad de estos dos estudios señalan la importancia de un componente temporal en las úlceras de pie diabético inducidas por estrés. Por tanto, además de la amplitud del estrés (presión) y el número de veces en que se aplica el estrés, debería considerarse el intervalo de tiempo en el que tiene lugar la aplicación del estrés.

Las úlceras suelen presentarse en individuos que son generalmente inactivos y que en forma esporádica realizan actividad física.

Los datos de variabilidad permiten comprender los datos de actividad contraintuitivos, que muestran que los individuos que se ulceran son menos activos que aquellos que no se ulceran. La propensión a la ulceración del pie diabético aparentemente aumenta en forma similar a lo observado en un “guerrero de fin de semana” respecto de las lesiones musculoesqueléticas. La diferencia es que el “guerrero de fin de semana” pasa de un nivel bajo o moderado de actividad durante la semana a un nivel elevado de actividad durante los esfuerzos deportivos de fin de semana, mientras que el paciente con úlcera diabética pasa de un bajo nivel de actividad a un corto período de actividad moderada. Lott y col. presentaron un estudio de un caso en el que demostraron este concepto.¹⁶

Aproximadamente 3 semanas luego de la curación de la úlcera, un paciente se colocó un monitor de actividad para comparar su actividad una vez curado con su nivel de actividad registrado previamente durante el proceso de curación. El paciente mantuvo un bajo nivel de actividad durante los primeros 2 días de evaluación y en el tercer día se observó un pico de actividad 3 veces superior. Ese día, el paciente visitó una feria del condado y hacia el final del día, su pie se ulceró nuevamente. No obstante, el estrés acumulativo generado ese día fue menor en comparación con los valores diarios registrados previamente para sujetos con diabetes, neuropatía periférica y sin antecedente de úlceras recurrentes.^15,16


Vía inactiva para la ulceración

Un modelo de ulceración relacionado con la inactividad es sustentado por la asociación de heridas con bajos niveles medios de actividad en tándem con niveles de variabilidad de actividad proporcionalmente altos. Las investigaciones previas demostraron que la piel, como el músculo, se adapta al estrés mecánico al hacerse más resistente y más tolerante a la carga.^17,18 Esto ocurre en parte mediante el aumento del diámetro de las fibras de colágeno de la piel. Durante períodos de menor estrés, se produce el proceso opuesto. Por tanto, la piel sufre modificaciones para acomodarse al nivel de estrés a que es expuesta. En el caso de una persona con diabetes y un bajo nivel diario de actividad, el tegumento sólo es capaz de soportar un bajo nivel de estrés. Esto representa un problema si la persona se desvía de su nivel de actividad estándar e incrementa su actividad. En el estudio de Lott y col., la capacidad de estrés individual fue fijada a un bajo nivel debido a una rutina de actividad mínima.¹⁶ Un día, el sujeto varió su nivel de actividad y expuso su pie a un nivel de estrés sustancialmente superior a lo normal. Si bien la elevación de su nivel de actividad era aún baja respecto de lo observado habitualmente en individuos diabéticos con neuropatía y sin antecedentes de ulceración, su piel no logró acomodarse al incremento del trauma representado por el aumento repentino de su nivel de actividad durante un único día.


Aumento de la actividad para limitar la ulceración

La “vía inactiva para la ulceración” nos ha llevado a plantear la hipótesis de que los pacientes podrían reducir su riesgo de ulceración si las personas que los atienden los ayudan a incrementar en forma gradual su nivel de actividad. En un momento dado, proponemos que cada individuo tiene un intervalo específico de nivel de actividad que puede ser llevado a cabo de manera segura. La naturaleza individualista del “intervalo terapéutico seguro” es lo que probablemente ha limitado los intentos previos de definir valores universales para factores de riesgo como la presión plantar. La actividad a un nivel superior al intervalo seguro puede conducir a lesión, mientras que un nivel inferior a dicho intervalo puede conducir a debilitamiento del tejido, con incremento del riesgo de ulceración. La clave para reducir el riesgo de ulceración a través de la actividad es que el individuo adopte un nivel de actividad en la porción superior del intervalo seguro. Esto debería resultar en la reestructuración y fortalecimiento del tegumento, con el incremento de los diámetros fibrilares,^17,18 sin la inducción de úlceras. El fortalecimiento tisular debería conducir hacia un cambio del continuo de actividad (Figura 1), con la posibilidad de que los pacientes aumenten su nivel de actividad en forma segura. De igual importancia para mantener un nivel de actividad diario promedio adecuado es mantener una variabilidad limitada de un día a otro. La presencia de episodios de actividad aumentada debe prohibirse para prevenir la ulceración.

Figura 1

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