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Sep 12, 2023

El efecto del entrenamiento físico en el curso de los niveles de troponina cardíaca T e I: tres estudios de entrenamiento independientes

Scientific Reports volumen 5, Número de artículo: 18320 (2016) Citar este artículo

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Con la introducción de ensayos de alta sensibilidad, las troponinas cardíacas se convirtieron en biomarcadores potenciales para la estratificación del riesgo y la medicina pronóstica. Los estudios observacionales han informado una asociación inversa entre la actividad física y los niveles de troponina cardíaca basal. Sin embargo, la causalidad nunca ha sido demostrada. Este estudio investigó si las concentraciones basales de troponina cardíaca son receptivas a las intervenciones en el estilo de vida, como el entrenamiento físico. Se monitorizaron las troponinas T (cTnT) e I (cTnI) cardíacas de alta sensibilidad basales en dos programas de entrenamiento con ejercicios de resistencia (de 12 semanas (estudio 1) y de 24 semanas (estudio 2)) en adultos mayores (≥65 años) . Además, se realizó un análisis retrospectivo de troponina I de alta sensibilidad en un ensayo controlado de ejercicio de 24 semanas en adultos mayores (pre)frágiles (estudio 3). En total, se incluyeron 91 sujetos en los análisis de datos finales. No hubo cambios significativos en los niveles de troponina cardíaca a lo largo del tiempo en los estudios 1 y 2 (estudio 1: cTnT −0,13 (−0,33–+0,08) ng/l/12 semanas, cTnI −0,10 (−0,33–+0,12) ng/ L/12 semanas; estudio 2: cTnT −1,99 (−4,79–+0,81) ng/L/24 semanas, cTnI −1,59 (−5,70–+2,51) ng/L/24 semanas). Tampoco hubo una interacción significativa entre el entrenamiento y el curso de la troponina cardíaca en el estudio 3 (p = 0,27). En conclusión, este estudio no proporciona evidencia de que el entrenamiento prolongado de ejercicios de fuerza pueda modular los niveles basales de troponina cardíaca.

El desarrollo de ensayos cada vez más sensibles para la troponina cardíaca ha alcanzado ahora el punto en el que las concentraciones de troponina cardíaca pueden evaluarse con precisión en la mayoría de los sujetos de una población de referencia sana1. Paralelamente al desarrollo de ensayos con sensibilidad creciente, el interés en la troponina cardíaca se ha expandido desde la atención cardíaca aguda hasta la predicción y estratificación del riesgo2. Los estudios en varios grupos de pacientes e individuos asintomáticos han proporcionado pruebas convincentes de que los niveles basales de troponina cardíaca predicen el resultado3. Curiosamente, el gradiente de riesgo observado no se limita a elevaciones por encima del percentil 99, sino que incluso es evidente dentro del intervalo de referencia de la población "sana" e independiente de los factores de riesgo tradicionales como la edad, el sexo y la diabetes4,5,6,7,8, 9. En el estudio cardíaco de Framingham, la concentración de troponina I cardíaca basal agrega valor pronóstico a los factores de riesgo estándar para predecir muerte y enfermedad cardiovascular10. Además, los aumentos temporales de las concentraciones de troponina cardíaca a lo largo del tiempo confieren un riesgo cardiovascular adicional y están inversamente relacionados con el nivel de condición física7,11. Estas observaciones forman la base de la hipótesis de que la troponina cardíaca es un parámetro modificable, que puede ser receptivo a las intervenciones en el estilo de vida, como un programa de entrenamiento físico. En un estudio reciente con sujetos (pre)frágiles, probamos la hipótesis de que un programa de entrenamiento de ejercicios de fuerza supervisado puede influir en el curso de los niveles de troponina cardíaca a lo largo del tiempo12. Sin embargo, este programa de entrenamiento de ejercicio bisemanal supervisado de 24 semanas no confirió ningún efecto beneficioso sobre el curso de los niveles de troponina T cardíaca, a pesar de las mejoras sustanciales de estos sujetos a nivel de rendimiento físico12. Este estudio negativo se realizó en sujetos frágiles y prefrágiles, caracterizados por niveles basales de troponina cardíaca sustancialmente elevados y, por lo tanto, teóricamente más susceptibles a los beneficios potenciales de una intervención de ejercicio. Sin embargo, un posible inconveniente fue la carga de entrenamiento limitada que se podía imponer debido al nivel de fragilidad de estos sujetos mayores. Sin embargo, a pesar de estas limitaciones, nuestros resultados fueron similares a los de otros informes recientes: entrenamiento de resistencia de 14 semanas en adultos desentrenados13, entrenamiento de media maratón de 17 semanas en hombres previamente sedentarios14 y entrenamiento físico de 3 meses en pacientes con insuficiencia cardíaca (clase NYHA II-IV)15 no resultó en una reducción de las concentraciones basales de troponina T cardiaca. Sin embargo, las limitaciones de estos estudios fueron las bajas concentraciones de troponina cardíaca basal13 y el uso de ensayos de troponina T cardíaca convencionales en lugar de altamente sensibles14,15 que redujeron el poder para detectar un efecto. Otro tema que merece atención es que nunca se ha evaluado el efecto de la intervención de entrenamiento sobre la troponina cardíaca I. Dado que la troponina cardíaca T e I son dos proteínas diferentes del complejo de troponina cardíaca con diferentes características bioquímicas16 y distintos patrones de liberación17, ambas troponinas cardíacas también pueden responder de manera diferente a las intervenciones en el estilo de vida.

El objetivo del estudio actual es 1) superar las limitaciones de estudios previos y 2) examinar el efecto del entrenamiento físico sobre los niveles de troponina I cardíaca basal. Por lo tanto, ahora presentamos dos estudios adicionales de entrenamiento físico sobre el efecto de un régimen de entrenamiento más intenso en el curso de los niveles de troponina cardíaca T e I altamente sensibles en adultos mayores, una población que a menudo presenta concentraciones elevadas de troponina cardíaca basal. Se midió troponina I de alta sensibilidad adicional en nuestro estudio realizado anteriormente en sujetos (pre)frágiles para presentar una descripción completa e integral de los efectos de tres programas de entrenamiento supervisados.

Para investigar el efecto del entrenamiento con ejercicios de resistencia sobre la troponina cardíaca T (cTnT) y I (cTnI) en adultos mayores, se realizaron dos estudios independientes: un estudio sobre el efecto del entrenamiento con ejercicios de resistencia de 12 semanas en hombres mayores ( ≥65 años) (estudio 1) y un segundo estudio sobre el efecto de un ejercicio de fuerza de 24 semanas entrenando a hombres y mujeres mayores (≥65 años) (estudio 2). Además, realizamos un análisis retrospectivo de la troponina I cardíaca en nuestro estudio publicado recientemente sobre el efecto de un programa de entrenamiento con ejercicios de fuerza de 24 semanas sobre el curso de los niveles de troponina T en sujetos (pre)frágiles (≥65 años) ( estudio 3).

Todos los estudios cumplieron con los principios de la Declaración de Helsinki y fueron aprobados por las juntas de revisión institucionales locales y los comités de ética de la Universidad de Wageningen o el Centro Médico de la Universidad de Maastricht. Los participantes fueron reclutados por anuncios en periódicos locales (estudio 1 y 2) o acercándose a ancianos que viven en casas de apartamentos y en hogares para ancianos (estudio 3). Todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito. Los sujetos solo eran elegibles para la inclusión cuando no habían participado en ningún programa estructurado de entrenamiento físico durante los últimos 2 años.

En total, se incluyeron 14 sujetos en el estudio 1. Los criterios de inclusión fueron la edad (65 a 85 años), el sexo masculino y la capacidad para comprender y realizar los procedimientos del estudio. Los criterios de exclusión fueron enfermedad cardíaca o vascular periférica (silenciosa), limitaciones ortopédicas (autoinformadas) y diabetes tipo 2 (basada en una prueba de tolerancia a la glucosa oral). Una sesión de entrenamiento consistió en un calentamiento de 5 minutos en un cicloergómetro, cuatro series en prensa de piernas y máquinas de extensión de piernas y un enfriamiento de 5 minutos en el cicloergómetro. La carga de trabajo comenzó al 60% de 1 repetición máxima (1-RM) (10-15 repeticiones por serie) y se incrementó al 75-80% de 1-RM (8-10 repeticiones por serie). La duración típica de una sesión de entrenamiento fue de aproximadamente 45 minutos y la relación trabajo:descanso fue de 1:4. Este programa de entrenamiento de ejercicios de resistencia supervisado se realizó tres veces por semana durante 12 semanas. Hubo al menos un período de descanso de 2 días entre sesiones de entrenamiento consecutivas. Las muestras de sangre se obtuvieron mediante venopunción después de una noche de ayuno, al menos tres días después de la última sesión de entrenamiento, antes del inicio del programa de entrenamiento (semana 0) y después de 4, 8 y 12 semanas de intervención. Este estudio es un subestudio de un ensayo más extenso que examina los efectos del entrenamiento con ejercicios de resistencia en hombres mayores sobre la fuerza muscular, la composición corporal y las características específicas del tipo de fibra muscular como resultado primario18.

En total, se incluyeron 27 sujetos en el estudio 2. Los criterios de inclusión fueron la edad (65 a 90 años) y la capacidad para comprender y realizar los procedimientos del estudio. Los criterios de exclusión fueron los mismos que en el estudio 1. Las sesiones de entrenamiento consistieron en un calentamiento de 5 minutos en un cicloergómetro, cuatro series en prensa de piernas y máquinas de extensión de piernas y tres series en prensa de pecho y remo horizontal; estos cuatro ejercicios se realizaron en cada sesión de entrenamiento. Además, se alternaron tres series de tracción lateral vertical y abdominales con curl de bíceps y extensión de tríceps entre las sesiones de entrenamiento posteriores. La carga de trabajo comenzó al 60 % de 1 RM (10 a 15 repeticiones por serie) y se incrementó al 75 al 80 % de 1 RM (8 a 10 repeticiones por serie). La duración típica de una sesión de entrenamiento fue de aproximadamente 45 minutos y la relación trabajo:descanso fue de 1:4. Este programa de entrenamiento de ejercicios de resistencia supervisado se realizó tres veces por semana durante 24 semanas. Hubo al menos un período de descanso de 2 días entre sesiones de entrenamiento consecutivas. Las muestras de sangre se obtuvieron mediante venopunción después de un ayuno nocturno al menos tres días después de la última sesión de entrenamiento antes del inicio del programa de entrenamiento (semana 0) y después de 4, 8, 12, 16, 20 y 24 semanas de intervención. Este es un subestudio de un ensayo más extenso sobre los efectos de una intervención de entrenamiento físico en adultos mayores sobre la fuerza muscular, la composición corporal y las características específicas del tipo de fibra muscular. En este estudio actual, incluimos solo sujetos del grupo de control que no recibían suplementos dietéticos de proteínas (como se describe en el protocolo original del estudio)19,20.

Los detalles metodológicos del estudio 3 se han descrito previamente12. Brevemente, se incluyeron un total de 62 hombres y mujeres mayores (pre)frágiles (≥65 años) y se distribuyeron por igual en un grupo de intervención y otro de control. La fragilidad y la prefragilidad se definieron de acuerdo con los criterios de Fried (los sujetos se consideraban prefrágiles cuando se aplicaban 1 o 2 criterios y frágiles cuando estaban presentes 3 o más criterios): (1) pérdida de peso involuntaria, (2) debilidad, (3) auto- relataron agotamiento, (4) velocidad de marcha lenta y (5) baja actividad física21. El grupo de intervención participó en un programa de entrenamiento de ejercicios de resistencia supervisado, quincenal, de 24 semanas. Las muestras de sangre se obtuvieron mediante venopunción después de una noche de ayuno antes del inicio del programa de entrenamiento (semana 0), después de 12 y 24 semanas de intervención. Recientemente se publicó el efecto del programa de entrenamiento sobre la masa muscular, la fuerza muscular, el rendimiento físico y los niveles de troponina T. En este estudio actual, incluimos solo sujetos del grupo de control que no recibían suplementos dietéticos de proteínas (como se describe en el protocolo original del estudio)12,22,23.

Las muestras de plasma y suero se almacenaron a -80 °C hasta su análisis. Las troponinas cardíacas séricas (estudio 1) y plasmáticas (estudios 2 y 3) se midieron utilizando el ensayo cTnT de alta sensibilidad (límite de blanco 3,0 ng/L, límite de detección 5,0 ng/L, percentil 99 14 ng/L24) en el Cobas (Roche Diagnostics) y el ensayo cTnI de alta sensibilidad (según el fabricante, límite de blanco 0,7–1,3 ng/L, límite de detección 1,1–1,9 ng/L, percentil 99 26,2 ng/L y 10% CV 4,7 ng/ L) en el analizador ARCHITECT (Abbott Diagnostics).

Los parámetros con distribución normal se expresaron como media ± desviación estándar (DE), los parámetros con distribución no normal como mediana y rango intercuartílico (RIC) y las variables categóricas como número (n) y porcentaje (%). Los cambios en las concentraciones basales de troponina cardíaca T e I a lo largo del tiempo se analizaron mediante análisis de modelos lineales mixtos (intersección aleatoria) con la covariable tiempo como efecto fijo. La inclusión de 14 sujetos en el estudio 1 y 27 sujetos en el estudio 2 proporcionó al menos un 90 % de poder a un nivel de significancia del 5 % para detectar una reducción del 10 % en los niveles de troponina cardíaca, anticipando una tasa de abandono del 25 %. Estos cálculos de potencia post-hoc se basaron en la suposición de una concentración basal media de cTnT de 8,0 ng/L y una concentración de cTnI de 6,0 ng/L para el estudio 1 y una concentración media basal de cTnT cardiaca de 6,0 ng/L y una concentración de cTnI de 4,0 ng/L para el estudio 2 con hombres y mujeres mayores (correlación inicial estimada y tasa de descomposición de 0,90 y 0,25, respectivamente)25. Utilizamos análisis de modelo lineal mixto de diseño de dos niveles (intersección aleatoria) con tiempo e intervención como efectos fijos para evaluar las diferencias en el curso de la troponina cardíaca I entre sujetos (pre)frágiles en el grupo de control y en el grupo de intervención. El cálculo de potencia para el estudio 3 se ha descrito anteriormente12. Todos los análisis estadísticos se realizaron con SPSS, versión 20.0. P ≤ 0,05 se consideró estadísticamente significativo para todos los análisis.

Los sujetos incluidos en el estudio 1 y 2 demostraron un 97 % y un 90 % de cumplimiento, respectivamente, de las sesiones de entrenamiento supervisadas programadas. En cada estudio, un sujeto se retiró. Diez sujetos (15%) se retiraron del estudio 3. Los sujetos se retiraron debido a limitaciones de tiempo y razones médicas no relacionadas con el entrenamiento físico. En total, en el análisis final de datos incluimos: 13 hombres mayores que participaron en el programa de entrenamiento de 12 semanas (estudio 1), 26 hombres y mujeres mayores que participaron en el programa de entrenamiento de 24 semanas (estudio 2) y 52 sujetos en el estudio retrospectivo análisis de troponina I con hombres y mujeres mayores (pre)frágiles (estudio 3). La Tabla 1 muestra las características clínicas de los sujetos al inicio del estudio. Las características basales de los sujetos (pre)frágiles han sido publicadas previamente12.

La figura 1 muestra el curso de los niveles de troponina cardíaca T y troponina cardíaca I a lo largo del tiempo en los estudios 1 y 2 (para obtener datos individuales, consulte las figuras complementarias S1 y S2 en línea). La tabla 2 muestra los valores basales y de seguimiento correspondientes para cTnT y cTnI. Un sujeto del estudio 2 (3 % de los participantes en los estudios 1 y 2) tuvo concentraciones de troponina T cardíaca por debajo del límite del blanco (3 ng/l) en todos los puntos temporales y, por lo tanto, se excluyó del análisis de troponina T cardíaca. En los estudios 1 y 2, el 98,6 % y el 99,6 % de todas las demás mediciones de troponina T e I, respectivamente, tenían concentraciones por encima del límite del blanco. Usando análisis de modelos lineales mixtos, no encontramos cambios significativos en los niveles de troponina cardíaca a lo largo del tiempo en hombres mayores que participaron en un programa de entrenamiento con ejercicios de fuerza de 12 semanas (cTnT −0.13 (−0.33–+0.08) ng/L/12 semanas (p = 0,16), cTnI −0,10 (−0,33–+0,12) ng/l/12 semanas (p = 0,44)) y en hombres y mujeres mayores que participan en un programa de entrenamiento con ejercicios de fuerza de 24 semanas (cTnT − 1,99 (−4,79–+0,81) ng/L/24 semanas (p = 0,23), cTnI −1,59 (−5,70–+2,51) ng/L/24 semanas (p = 0,37)).

Curso de troponina T e I cardiaca en adultos mayores participantes de programas de entrenamiento de 12 y 24 semanas.

Concentraciones medianas (rango intercuartílico) de cTn en adultos mayores que participan en un programa de entrenamiento de resistencia supervisado: (A) curso de cTnT en hombres mayores en un programa de entrenamiento de 12 semanas; (B) curso de cTnI en hombres mayores en un programa de entrenamiento de 12 semanas; (C) curso de cTnT en hombres y mujeres mayores en un programa de entrenamiento de 24 semanas; (D) curso de cTnI en hombres y mujeres mayores en un programa de entrenamiento de 24 semanas.

La Tabla 3 muestra las concentraciones iniciales de cTnI y los datos de seguimiento de 12 y 24 semanas de hombres y mujeres mayores (pre)frágiles. En el grupo de control, todos los valores estaban por encima del límite de blanco del ensayo (1,3 ng/L), 3 sujetos tenían al menos un valor por encima del percentil 99 de 26,2 ng/L, que se utiliza para el diagnóstico de infarto de miocardio. En el grupo de intervención, un sujeto tenía un valor por debajo del límite del blanco del ensayo y un sujeto tenía al menos un valor por encima del percentil 99. Los análisis de modelos lineales mixtos no revelaron una interacción significativa entre el entrenamiento y el curso de los niveles de cTnI entre el grupo de intervención y el de control (análisis por intención de tratar p = 0,27, análisis por protocolo p = 0,27) (para datos individuales, consulte la Fig. S2 en línea).

En dos estudios independientes de entrenamiento supervisado de 12 y 24 semanas respectivamente, no encontramos ningún efecto del entrenamiento con ejercicios de fuerza sobre el curso de los niveles de troponina cardíaca T e I en sujetos mayores, ni encontramos un efecto de un programa de entrenamiento de 24 semanas. sobre los niveles de troponina I cardiaca en sujetos (pre)frágiles.

Nuestros resultados no respaldan la idea de que los niveles de troponina cardíaca puedan modificarse mediante el ejercicio. Esta hipótesis fue postulada por estudios observacionales, que mostraron que los niveles más altos de actividad física en sujetos mayores se asociaron tanto con niveles más bajos de cTnT basal como con una menor probabilidad de un aumento significativo en las concentraciones de cTnT entre visitas consecutivas11,26. Para investigar si una relación causal subyace a esta asociación, llevamos a cabo una serie de estudios de entrenamiento en sujetos donde los niveles estables de troponina cardíaca elevada son comunes y que, por lo tanto, son, al menos en teoría, más receptivos a los efectos favorables de una intervención. Para garantizar que se estudiaran los niveles basales de troponina cardíaca, en lugar de los efectos agudos posteriores al ejercicio, incluimos un intervalo de tres días entre la última sesión de entrenamiento y el procedimiento de extracción de sangre27. Ninguno de estos estudios mostró un efecto favorable del entrenamiento con ejercicios de fuerza sobre los niveles de troponina cardíaca. El patrón de no respuesta de las troponinas T e I a un programa de ejercicio contrasta con los cambios beneficiosos observados para la fuerza de las piernas, la masa muscular, la sensibilidad a la insulina, la HbA1c, el colesterol total y el LDL18,19,20,22,23. Los presentes resultados confirman y amplían los resultados de nuestro estudio previo de intervención de entrenamiento en adultos mayores (pre)frágiles12, que también se caracterizó por efectos favorables sobre el rendimiento físico, pero sin efecto sobre los niveles de troponina cardíaca circulante.

Aunque el número absoluto de sujetos en estos estudios de entrenamiento es relativamente bajo, todos los estudios proporcionaron al menos un 90 % de potencia para detectar una reducción del 10 % de la troponina cardíaca a lo largo del tiempo. No podemos excluir la posibilidad de que el entrenamiento confiera un efecto menor en el curso de los niveles de troponina que pasa desapercibido en el presente estudio, pero creemos que cambios (mucho) más pequeños que los especificados en nuestro cálculo de potencia tendrían una relevancia clínica limitada. Una posible limitación de nuestro estudio se relaciona con el tipo de intervención de entrenamiento físico, que comprende principalmente ejercicios de resistencia. Sin embargo, el estado físico de los sujetos impidió el entrenamiento de resistencia (intenso). A pesar de las mejoras físicas y metabólicas encontradas en nuestros estudios18,19,20,22,23, una pregunta válida puede ser si el entrenamiento de fuerza es el tipo de entrenamiento más apropiado para generar un efecto favorable sobre las concentraciones de troponina cardíaca. A este respecto, son interesantes los resultados de un estudio de intervención de entrenamiento basado en ejercicios cardiovasculares realizado recientemente en pacientes con insuficiencia cardíaca. De manera similar a nuestros estudios, no se encontró ningún efecto favorable de un programa de entrenamiento de ejercicios de resistencia supervisado sobre los niveles de troponina T cardíaca15.

La supervisión durante las sesiones contribuyó a la validez interna, pero también podría haber conducido a una mayor seguridad, menos eventos adversos y una mayor motivación entre los sujetos. Esto puede sobreestimar los efectos beneficiosos del entrenamiento físico. Otro punto relacionado con la validez de nuestro estudio es el proceso de reclutamiento de participantes y el diseño del estudio. Dado que la participación en el estudio está asociada con una inversión de tiempo sustancial y un programa de entrenamiento de intensidad relativamente alta, esto podría haber atraído a una subpoblación específica altamente motivada. Dado que nuestro estudio se realizó en una población anciana, solo podemos especular sobre los efectos del entrenamiento físico en los niveles de troponina cardíaca basal en sujetos más jóvenes que pueden responder de manera diferente al entrenamiento físico y demostrar una mayor plasticidad cardiovascular28. Sin embargo, nuestro estudio no apoya la hipótesis de que las concentraciones basales de troponina cardíaca son receptivas a un programa prolongado de entrenamiento con ejercicios de resistencia.

Cómo citar este artículo: van der Linden, N. et al. El efecto del entrenamiento físico en el curso de los niveles de troponina cardíaca T e I: tres estudios de entrenamiento independientes. ciencia Rep. 5, 18320; doi: 10.1038/srep18320 (2015).

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Departamento de Química Clínica, Instituto de Investigación Cardiovascular de Maastricht (CARIM), Centro Médico de la Universidad de Maastricht (MUMC), Maastricht, Países Bajos

Noreen van der Linden, Lieke JJ Klinkenberg, Otto Bekers, Marja P. van Dieijen-Visser y Steven JR Meex

Departamento de Ciencias del Movimiento Humano, Escuela de Nutrición, Toxicología y Metabolismo (NUTRIM), Centro Médico de la Universidad de Maastricht (MUMC), Maastricht, Países Bajos

Marika Leenders, Lex B. Verdijk y Luc JC van Loon

Top Institute Food and Nutrition, Universidad de Wageningen, Wageningen, Países Bajos

Marika Leenders, Michael Tieland, Lex B. Verdijk, Lisette CPGM de Groot y Luc JC van Loon

División de Nutrición Humana, Universidad de Wageningen, Wageningen, Países Bajos

Michael Tieland y Lisette CPGM de Groot

Departamento de Química Clínica, Hospitales Gelre, Apeldoorn, Países Bajos

Marijke Niens y Jeroen DE van Suijlen

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NvdL, LdG, LvL, MvD-V. y SM concibieron los experimentos, NvdL, LK, ML, MT, LV y MN realizaron los experimentos, NvdL, LK y SM analizaron los resultados y NvdL y SM redactaron el manuscrito. NvdL, LK, ML, MT, LV, MN, JvS, LdG, OB, LvL, MvD-V. y SM revisó el manuscrito.

Los autores declaran no tener intereses financieros en competencia.

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Reimpresiones y permisos

van der Linden, N., Klinkenberg, L., Leenders, M. et al. El efecto del entrenamiento físico en el curso de los niveles de troponina cardíaca T e I: tres estudios de entrenamiento independientes. Informe científico 5, 18320 (2016). https://doi.org/10.1038/srep18320

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Recibido: 17 junio 2015

Aceptado: 16 de noviembre de 2015

Publicado: 16 diciembre 2015

DOI: https://doi.org/10.1038/srep18320

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