Valores bioquímicos y hematológicos basales en deportistas de élite españoles

Autor:	Ángel Enrique Díaz Martínez
Přispěvatelé:	González Gross, María Marcela
Rok vydání:	2021
Předmět:	Deportes
Zdroj:	Archivo Digital UPM Universidad Politécnica de Madrid
Popis:	Objetivo de la tesis doctoral: Analizar en una muestra amplia de deportistas de alto rendimiento españoles 22 parámetros bioquímicos y 35 hematológicos, con el fin de proponer un intervalo de valores basales de referencia de las pruebas de laboratorio clínico específicos para esta población. 1) Obtener la distribución de los resultados de las pruebas de laboratorio clínico en deportistas de élite españoles. 2) Identificar si existen diferencias en la distribución de resultados relacionados con el tipo de deporte practicado, utilizando para ello la clasificación de Mitchell. 3) Calcular los coeficientes de variación biológica interindividual e intraindividual y comparar con los datos oficiales publicados. 4) Calcular los coeficientes de variación biológica interindividual e intraindividual según la clasificación de Mitchell. 5) Valorar la necesidad de introducir mejoras metodológicas en los protocolos de laboratorio utilizados en la presente tesis doctoral. Material y Métodos: Se han estudiado 2 grupos de muestras para la realización de esta tesis doctoral, que engloban un total de 23601 muestras de sangre en ayunas obtenidas entre 2005 y 2020 de 6428 deportistas de élite españoles (3872 hombres y 2556 mujeres, con una edad media de 23,3 vs 21,9 años, respectivamente) de 32 modalidades deportivas diferentes. El primer grupo, comprendido entre los años 2005-2008, ha sido el principal grupo de estudio de la tesis doctoral, sobre el que se han obtenido los intervalos de valores basales de 22 parámetros bioquímicos y 35 parámetros hematológicos, así como los coeficientes de variación biológica intra e interindividual. Sobre este grupo se ha aplicado la clasificación de deportes de Mitchell, recalculando los IR de los parámetros bioquímicos y hematológicos, en función de su componente dinámico y estático, así como los coeficientes de variación biológica intra e interindividual. El segundo grupo de muestras, comprendido entre los años 2011-2020 se ha utilizado para calcular los intervalos de valores basales de 22 parámetros bioquímicos y 35 hematológicos y realizar su comparación con los obtenidos previamente en el grupo 2005-2008. El grupo 1, comprende 7044 muestras analizadas entre enero de 2005 y diciembre de 2008 (4.413 muestras de hombres y 2.631 muestras de mujeres) de un total de 1.966 atletas (1.187 hombres y 779 mujeres, con una edad media de 22,6 ± 3,9 años frente a 21,4 ± 3,8 años, respectivamente). Los datos fueron obtenidos de la antigua base de datos del laboratorio clínico actual, Modulab Win (Werfen España, L'Hospitalet de Llobregat, Barcelona. España).Estas muestras se utilizaron para obtener los IR en los atletas de élite de los parámetros bioquímicos y hematológicos más comunes utilizados en los laboratorios clínicos, y los coeficientes de variación biológica intra e interindividual. Utilizando la clasificación de Mitchell para los deportes, se recalcularon los intervalos de valores basales de los parámetros bioquímicos y hematológicos, en función de su componente dinámico y estático, así como los coeficientes de variación biológica intra e interindividual. El análisis estadístico fue sido realizado en Excel 2013 (Microsoft, Redmond,Washington, USA). El grupo 2, engloba muestras comprendidas entre marzo de 2011 a marzo de 2020. Los datos fueron obtenidos de la base de datos actual del laboratorio clínico, Modulab gold versión 2.0 (Werfen España, L'Hospitalet de Llobregat, Barcelona. España). Un total de 16557 muestras de deportistas de élite españoles (9699 muestras de hombres y 6858 muestras de mujeres), de un total de 4462 deportistas (2685 hombres y 1777 mujeres, edad media 24,1 vs 22,7 años, respectivamente), fueron utilizadas para actualizar los IR de los parámetros bioquímicos y hematológicos. El análisis estadístico de los datos de 2011-2020 se realizó con Reference Value Advisor v2.1 como complemento en Excel 2013 (Microsoft, Redmond, Washington, EE.UU.). Todos los cálculos estadísticos necesarios fueron realizados por Reference Value Advisor: dicho software analiza todos los datos, identifica los datos atípicos y, finalmente, muestra los datos paramétricos no transformados, los datos transformados de Box-Cox y los RI no paramétricos (percentiles 2,5-97,5), así como el intervalo de confianza del 90% para los límites inferior y superior. Durante todo el estudio, todos los parámetros bioquímicos y hematológicos fueron analizados con los mismos analizadores. Únicamente se han producido cambios en los lotes de reactivos, calibradores y controles, manteniendo los mismos métodos de análisis durante todo el periodo estudiado. Todos los métodos analíticos mantuvieron sus especificaciones de calidad dentro de los límites establecidos para los controles internos y externos, no observándose desviaciones significativas. Resultados: Con los datos hallados en éste estudio se ha propuesto un intervalo de valores basales para 22 parámetros bioquímicos y 35 parámetros hematológicos, bien con intervalos de valores basales comunes o diferenciados por el sexo y rango de edad. Para el colesterol, el rango de referencia ha sido reemplazado por un límite de decisión, siguiendo consenso nacional e internacional. No obstante, se ha realizado el cálculo de los percentiles 2,5 y 97,5 como interés científico. De todos los parámetros analizados, se han observado intervalos de valores basalesmás amplios, que los descritos para la población en general, tanto en mujeres como hombres, respectivamente, para los siguientes analitos: CK (55,00-800,30 and 86,00-1295,88 IU/L), urea (19,60-48,00 and 23,83-54,37 mg/dL), creatinina (0,70-1,20 and 0,90-1,40 mg/dL), AST (15,00- 49,00 and 17,00-61,00 IU/L), ALT (10,00-40,00 and 12,00-51,00 IU/L), LDH (126,00-271,00 IU/L para ambos sexos), potasio (3,90-5,50 mmol/L para ambos sexos), bilirubina total (0,30-2,10 mg/dL para ambos sexos), y porcentaje de eosinófilos (0,89-8,46 % para ambos sexos). Por el contrario para la glucosa, proteínas totales, albumina, contaje de eritrocitos, concentración de hemoglobina, hematocrito y contaje de plaquetas, se han observado intervalos de valores basales más estrechos que los descritos para la población en general. La CK cual muestra la mayor variación del intervalo de valores basales, mostrando un rango superior muy elevado, tanto en hombres como mujeres, en comparación al rango descrito para la población en general, al igual que sucede para la AST, ALT y LDH, donde su límite superior del intervalo de valores basales es muy superior al descrito para la población en general. Como consecuencia de la realización de ejercicio físico se puede producir hemolisis y rabdomiolisis con liberación del contenido celular muscular, lo que puede implicar la elevación en el suero de las actividades de CK, AST, ALT y LDH, que pudiera afectar al límite superior del intervalo de referencia. Dado que el potasio es el catión intracelular principal, como consecuencia de la hemolisis y rabdomiolisis, y la consiguiente liberación del contenido celular, se pueden producir incrementos de la concentración sérica de potasio. Ejercicios de alta intensidad también pueden producir incrementos transitorios de la concentración sérica de potasio. Como consecuencia de la hemólisis inducida por el ejercicio, la concentración sérica de bilirrubina total puede estar elevada. De hecho, los valores hallados para el límite superior de la bilirrubina total, muestran unos valores muy superiores a los descritos para la población general. Tanto el límite inferior como superior del intervalo de valores basales de K, son más altos que los descritos en otros intervalos de referencia utilizados por otros laboratorios clínicos para la población en general. Se ha hallado una ligera disminución del límite superior para el recuento de eritrocitos, tanto en hombres como mujeres y una disminución del límite superior de los niveles de hemoglobina, de aproximadamente unos 0,4 g/dL tanto para hombres como mujeres. El límite superior hallado para el intervalo de valores basales de VCM, es menor que el descrito en los intervalos de referencia para la población general, para recuentos realizados con el analizador Advia 120 (Siemens Healthineers, GmbH, Erlangen, Alemania). El resto de parámetros hematológicos, de la serie roja, muestra unos valores similares a los descritos en los intervalos de referencia para la población general. Los resultados obtenidos para el recuento total de leucocitosmuestran unos resultados similares a los descritos en los intervalos de referencia para la población general y los descritos por otros laboratorios. Los datos hallados para el contaje de linfocitos, neutrófilos y monocitos, muestran un contaje en el límite superior ligeramente inferior al hallado para el intervalo de referencia de la población en general. El recuento porcentual de linfocitosmuestra un límite superior algo más elevado que el descrito para la población en general, mientras que el recuento porcentual de neutrófilos y monocitos muestran un contaje ligeramente inferior al descrito para la población en general. El contaje porcentual de eosinófilos muestra un límite superior mucho más elevado que el descrito para la población en general, a pesar de que el intervalo hallado para el contaje total de eosinófilos es similar al hallado para la población general. Los resultados hallados muestran un descenso del límite superior del recuento de plaquetas, en comparación al límite superior descrito para la población general (367,00 109/L frente a 400,00109/L). Como consecuencia del descenso del número de plaquetas el plaquetocrito se ve también afectado,mostrando un valor del límite superiormenor que el descrito para la población general. El rango superior del VPMestá ligeramente aumentado en comparación al descrito para la población general. Los resultados hallados para el recuento (total y porcentual) de reticulocitos son similares a los descritos para el intervalo de referencia de la población general. Se ha obtenido la distribución de resultados (percentil 2,5-mediana y percentil 97,5, así como la media, DS, mínimo, máximo y número de sujetos) en función del componente dinámico y estático, para los 22 parámetros bioquímicos y 35 parámetros hematológicos descritos con anterioridad, y no se han encontrado diferencias en la distribución de resultados relacionados con el componente dinámico o estático del deporte practicado según la clasificación deMitchell, que justifiquen la pertenencia a un grupo dinámico o estático. Se han calculado los coeficientes de variación biológica interindividual e intraindividual para los parámetros bioquímicos y hematológicos estudiados y se ha realizado su comparación con los datos oficiales publicados en las bases de datos oficiales de la EFLM y Westgard. Se han hallado coeficientes de variación biológica más elevados que los descritos para la población en general y bajo condiciones controladas. Los parámetros CK, AST, ALT, ALP, LDH, K, muestran los mayores CVI y CVW. Para algunos datos de CVI y CVW no hay datos publicados en las bases de datos de EFLM y Westgard, siendo la primera descripción de CVI y CVWdescrita en relación al deporte. Se ha procedido a calcular los coeficientes de variación biológica interindividual e intraindividual para los parámetros bioquímicos y hematológicos estudiados, desglosados según la clasificación de Mitchell, y su comparación con los datos oficiales publicados en las bases de datos oficiales de la EFLM y Westgard. Se han hallado coeficientes de variación biológica más elevados que los descritos para la población en general y bajo condiciones controladas, siendo los parámetros CK, AST, ALT, ALP, GGT, LDH, y K muestran los valores más elevados de CVI y CVW. No se han encontrado grandes diferencias que justifiquen la pertenencia a un grupo dinámico o estático, no encontrándose correlación entre los parámetros estudiados y el componente dinámico o estático. Algunos analitos muestran un CVI o CVW global más elevado que el hallado en los grupos dinámico y estático, de forma individualizada (A, B, C, I, II, III). Para la glucosa, sodio y eritrocitos el CVW del componente dinámico B y estático II muestra una gran elevación en comparación a los otros grupos dinámico y estático. Para algunos datos de CVI y CVW no hay datos publicados en las bases de datos de EFLM y Westgard, siendo la primera descripción de CVI y CVWdescrita en relación al deporte. Propuestas para la mejor interpretación de los datos: Dado que el ejercicio físico produce cambios en algunos parámetros bioquímicos y hematológicos, algunos de forma inmediata y otros de forma retardada, el conocer esas variaciones sería de gran utilidad futura para el estudio de los intervalos de referencia, variabilidad biológica, interpretación clínica de los resultados, etc. Por ello una de las propuestas de este estudio es la de implementar un cuestionario previo a la extracción de sangre donde se refleje: Ejercicio previo realizado Tiempo acontecido desde la última realización de ejercicio y la extracción de sangre Ingesta de suplementos dietéticos. Ingesta de fármacos, etc Conclusiones Para nuestro conocimiento, éste es el primer estudio sobre intervalos de valores basales en parámetros bioquímicos y hematológicos en deportistas de alto nivel, realizado a gran escala tanto de muestras (23601 muestras), como de tiempo (13 años). No se han encontrado variaciones en los intervalos de valores basales de los parámetros bioquímicos y hematológicos estudiados que justifiquen la inclusión en un grupo u otro de la clasificación de Mitchell, salvo casos puntuales y aislados. En general los datos hallados de CVI y CVWson más elevados que los hallados para la población general. No se han encontrado grandes diferencias que justifiquen la pertenencia a un grupo dinámico o estático, no encontrándose correlación entre los parámetros estudiados y el componente dinámico o estático. Para algunos datos de CVI y CVW no hay datos publicados en las bases de datos de EFLM y Westgard, siendo la primera descripción de CVI y CVWdescrita en relación al deporte. Estos intervalos de valores basales deberían ser conocidos y usados por todos aquellos profesionales relacionados con el laboratorio clínico, la salud y el deporte, en aras de retrasar diagnósticos, evitar pruebas innecesarias, que incrementarían el gasto, y que pudieran provocar la parada de entrenamiento y/o competición del deportista de alto nivel. ----------ABSTRACT---------- Objective of the doctoral thesis: To analyse 22 biochemical parameters and 35 haematological parameters in a large sample of Spanish high-performance athletes in order to propose a range of basal values for clinical laboratory tests specific to this population. 1) To obtain the distribution of the results of clinical laboratory tests in Spanish elite athletes. 2) To identify whether there are differences in the distribution of results related to the type of sport practised, using Mitchell's classification. 3) To calculate the coefficients of inter-individual and intra-individual biological variation and compare with the official published data. 4) Calculate the coefficients of inter-individual and intra-individual biological variation according to Mitchell's classification. 5) To assess the need for methodological improvements in the laboratory protocols used in this doctoral thesis. Material and Methods: Two groups of samples were studied for this doctoral thesis, comprising a total of 23601 fasting blood samples obtained between 2005 and 2020 from 6428 Spanish elite athletes (3872 men and 2556 women, with a mean age of 23.3 vs. 21.9 years, respectively) from 32 different sports modalities. The first group, from 2005-2008, was the main study group of the doctoral thesis, on which the basal values intervals of 22 biochemical parameters and 35 haematological parameters were obtained, as well as the coefficients of intra- and inter-individual biological variation. Mitchell's sports classification was applied to this group, recalculating the basal values of the biochemical and haematological parameters according to their dynamic and static components, as well as the coefficients of intra- and inter-individual biological variation. The second group of samples, from 2011-2020, was used to calculate the basal values intervals of the 22 biochemical and 35 haematological parameters and to compare them with those previously obtained in the 2005- 2008 group. Group 1, comprising 7044 samples analysed between January 2005 and December 2008 (4413 samples frommen and 2631 samples from women) from a total of 1966 athletes (1187men and 779 women,mean age 22.6 ± 3.9 years versus 21.4 ± 3.8 years, respectively),were used to obtain the IRs in elite athletes of the most common biochemical and haematological parameters used in clinical laboratories, and the coefficients of intra- and inter-individual biological variation. Using Mitchell's classification for sports, the basal values intervals of biochemical and haematological parameterswere recalculated according to their dynamic and static component, as well as the coefficients of intra- and inter-individual biological variation. Data were obtained from the old clinical laboratory database, Modulab Win (Werfen España, L'Hospitalet de Llobregat, Barcelona, Spain)Statistical analysis was performed in Excel 2013 (Microsoft, Redmond, Washington, USA). Group 2 includes samples fromMarch 2011 toMarch 2020. Datawere obtained fromthe current clinical laboratory database, Modulab gold version 2.0 (Werfen España, L'Hospitalet de Llobregat, Barcelona, Spain). A total of 16557 samples from Spanish elite athletes (9699 male and 6858 female samples), from a total of 4462 athletes (2685 males and 1777 females, mean age 24.1 vs 22.7 years, respectively), were used to update the IRs for biochemical and hematological parameters. Statistical analysis of the 2011-2020 data was performed with Reference Value Advisor v2.1 as an add-in in Excel 2013 (Microsoft, Redmond, Washington, USA). All necessary statistical calculations were performed by Reference Value Advisor: Reference Value Advisor analyses all data, identifies outliers, and finally displays the non-transformed parametric data, Box-Cox transformed data and non-parametric RI (percentiles 2.5-97.5), as well as the 90% confidence interval for the lower and upper bounds. Throughout the study, all biochemical and haematological parameters were analysed with the same analysers. Only the batches of reagents, calibrators and controls have been changed, maintaining the same analytical methods throughout the study period. All analytical methods maintained their quality specifications within the limits established for internal and external controls, with no significant deviations observed. Results: With the data found in this study, a basal values intervals for 22 biochemical parameters and 35 haematological parameters has been proposed, either with common basal values intervals or differentiated by sex and age range. For cholesterol, the reference interval has been replaced by a decision limit, following national and international consensus. However, the calculation of the 2.5 and 97.5 percentiles has been carried out as a scientific interest. Of all the parameters analyzed, broader basal values intervals have been observed than those described for the general population, both in women and men, respectively, for the following analytes: CK (55.00-800.30 and 86.00 -1295.88 IU / L), urea (19.60-48.00 and 23.83-54.37 mg / dL), creatinine (0.70-1.20 and 0.90-1.40 mg / dL), AST (15.00-49.00 and 17.00-61.00 IU / L), ALT (10.00-40.00 and 12.00-51.00 IU / L), LDH (126 , 00-271.00 IU / L for both sexes), potassium (3.90-5.50 mmol / L for both sexes), total bilirubin (0.30-2.10 mg / dL for both sexes), and percentage of eosinophils (0.89-8.46% for both sexes). In contrast, for glucose, total protein, albumin, erythrocyte count, hemoglobin concentration, hematocrit, and platelet count, basal values intervals have been narrower than those described for the general population. CK is the parameter that presents the greatest variation in the basal values interval, presenting a very high upper range, both in men and women, with respect to the range described for the general population, following by AST, ALT and LDH, where the upper limit of the basal values interval is much higher than that described for the general population. As a consequence of physical exercise, hemolysis and rhabdomyolysis can occur with the release of muscle cell content, which may imply elevation in serum of CK, AST, ALT and LDH activities, which could affect the upper limit of the basal values range. Since potassium is the main intracellular cation, as a consequence of hemolysis and rhabdomyolysis, and the consequent release of cellular content, increases in serumpotassiumconcentrationmay occur. High intensity exercise can also produce transient increases in serum potassium concentration. As a consequence of exerciseinduced hemolysis, the serum concentration of total bilirubin may be elevated. In fact, the values found for the upper limit of total bilirubin show valuesmuch higher than those described for the general population. Both the lower and upper limits of the basal values interval for K are higher than those described in other reference intervals used by other clinical laboratories for the general population. A slight decrease in the upper limit for red blood cell count has been found in both men and women and a decrease in the upper limit of hemoglobin levels, of approximately 0.4 g / dL for both men and women. The upper limit found for the MCV basal values interval is lower than that described in the reference intervals for the general population, for counts performed with the Advia 120 analyzer (Siemens Healthineers, GmbH, Erlangen, Germany). The rest of the hematological parameters, of the red blood series, show values similar to those described in the reference intervals for the general population. Results obtained for total leukocyte count showed results similar to those described in the reference intervals for the general population and those described by other laboratories. Data found for lymphocytes, neutrophils and monocytes counts, showed a count in the upper limit slightly lower than that found for the reference interval of the general population. The lymphocyte percentage count shows a somewhat higher upper limit than that described for the general population, while the neutrophil andmonocyte percentage count shows a slightly lower count than that described for the general population. The count of percentage of eosinophil, is striking, showing a much higher upper limit than that described for the general population, despite the fact that the range found for total eosinophil count is similar to that found for the general population. Regarding platelet parameters, results found showed a decrease in the upper limit of the platelet count, compared to the upper limit described for the general population (367.00 109 / L vs 400.00109 / L). As a consequence of the decrease in the number of platelets, plateletcrit is also affected, showing an upper limit value lower than that described for the general population. The upper range of MPV increases slightly compared to that described for the general population. Results found for reticulocyte count (total and percentage) are very similar to those described for the reference interval of the general population. Results distribution (2.5 percentile and 97.5 percentile, as well as median, mean, SD, minimum, maximum and number of subjects) has been obtained based on the dynamic and static component, for the 22 biochemical parameters and 35 hematological parameters described previously, and no differences have been found in the data distribution related to the dynamic or static component of the sport practiced according to Mitchell's classification, which justify belonging to a dynamic or static group. Interindividual and intraindividual biological variation coefficients have been calculated for the biochemical and hematological parameters studied and their comparison with the official data published in the official databases of the EFLMandWestgard has beenmade. Higher coefficients of biological variation have been found than those described for the general population, and under controlled conditions. CK, AST, ALT, ALP, LDH, K showed the highest CVI and CVW. No published data have been found in the EFLMandWestgard databases for some CVI and CVW data, being, therefore, the first description of CVI and CVW described in relation to sport. Interindividual and intraindividual biological variation coefficients were calculated for the biochemical and hematological parameters studied, broken down according to the Mitchell classification. A comparison with the official data published in the official databases of the EFLM and Westgard, has been made. Higher coefficients of biological variation have been found than those described for the general population and under controlled conditions, being CK, AST, ALT, ALP, GGT, LDH, and K analytes which showed the highest CVI and CVWvalues. No major differences have been found to justify membership in a dynamic or static group, and no correlation was found between the parameters studied and the dynamic or static component. Some analytes showed an overall CVI or CVW higher than that found in the dynamic and static groups individually (A, B, C, I, II, III). For glucose, sodium and erythrocytes, the CVW of the dynamic component B and static II showed a great elevation compared to the other dynamic and static groups. No published data have been found in the EFLMandWestgard databases for some CVI and CVW data, being, therefore, the first description of CVI and CVW described in relation to sport. Proposals for the best interpretation of the data: Given that physical exercise produces changes in some biochemical and hematological parameters, some immediately and others delayed, knowing these variations would be of great future use for the study of reference intervals, biological variability, clinical interpretation of the results, etc. For this reason, one of the proposals of this study is to implement a questionnaire prior to blood extraction where the following data be introduced: • Previous exercise performed (intensity, duration, etc.) • Time since the last exercise and blood draw • Intake of dietary supplements. • Medication intake, etc. Conclusions To our knowledge, this is the first study on basal values intervals in biochemical and hematological parameters in high-level athletes, carried out on a large scale of samples (23601 samples) and time (13 years). No variations have been found in the basal values intervals of the biochemical and hematological parameters studied that justify the inclusion in one group or another of the Mitchell classification, except for specific and isolated cases. In general, data found for CVI and CVW, for both, biochemical and haematological parameters, were higher than those found for the general population. Nomajor differences have been found to justify belonging to a dynamic or static group, and data found do not justify the inclusion in dynamic or static component with the biochemical and haematological parameters studied. No published data have been found in the EFLMandWestgard databases for some CVI and CVW data, being, therefore, the first description of CVI and CVW described in relation to sport. These basal values intervals should be known and used by all those professionals related to the clinical laboratory, health and sports, in order to avoid delayed diagnoses, avoid unnecessary tests, which would increase costs, and which could cause training stops and / or competition of the high-level athlete.
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