El músculo intercostal externo (IE) contribuye de forma relevante al esfuerzo ventilatorio en situaciones de sobrecarga. Como otros músculos respiratorios, el IE parece participar en un proceso de remodelación estructural, para adaptarse a una situación funcional desventajosa. Sin embargo, los estudios morfológicos publicados ofrecen resultados hasta cierto punto divergentes. Por un lado, aumenta la proporción de fibras de metabolismo anaerobio, mientras que por otro se incrementa el número de capilares, lo que facilitaría el uso de un metabolismo de tipo aerobio.

Este estudio se diseñó para analizar la actividad de diferentes enzimas clave, correspondientes a las principales vías metabólicas, en el IE de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).

Se estudiaron 6 pacientes con EPOC (65 ± 8 años; índice de masa corporal [IMC]: 23 ± 3 kg/m2; FEV1: 51 ± 9% ref., volumen residual [RV: 184 ± 38% ref.; PaO2: 81 ± 100 mmHg) y 6 sujetos control, apareados por edad y características antropométricas, pero con función pulmonar normal. En todos ellos se procedió a la toma de muestras del IE (quinto espacio intercostal, lado no dominante), que fueron procesadas para la determinación de las siguientes actividades enzimáticas por espectrofotometría convencional: citratosintetasa (CS, ciclo de Krebs), fosfofructocinasa (PFK, vía glucolítica común), lactodeshidrogenasa (LDH, glucólisis anaerobia) y creatinfosfocinasa (CPK, uso de reservas energéticas).

Los pacientes con EPOC presentaron mayor actividad de las enzimas PFK (93 ± 25 frente a 44 ± 9 mmol/min/g de peso en fresco; p = 0,001) y LDH (308 ± 42 ante 231 ± 29 mmol/min/g; p < 0,01) que los sujetos control. Por el contrario, las actividades de CS y CPK fueron similares (82 ± 31 frente a 90 ± 20 mmol/min/g, y 4.017 ± 1.734 ante 3.048 ± 464 mmol/min/g, respectivamente), aunque la segunda presentaba una dispersión muy notable de valores en los pacientes con EPOC, que en algunos casos triplicaban a los de los controles. El RV se correlacionó directamente con la actividad de las enzimas glucolíticas (con PFK, r = 0,716, p < 0,01; con LDH, r = 0,697, p < 0,05), que también se correlacionaban entre sí (r = 0,737, p < 0,01).

A tenor de las actividades enzimáticas estudiadas, la actividad oxidativa parece conservada en el IE de sujetos con EPOC. Por su parte, la actividad de la vía glicolítica parece hallarse aumentada, y este aumento es proporcional a la gravedad de la EPOC. Estos resultados son probablemente la expresión del efecto combinado de diversos factores estructurales de carácter adaptativo.

The external intercostal muscle is a relevant contributor to ventilatory work in situations of overloading. Like other respiratory muscles, the external intercostal muscle seems to undergo a process of structural remodeling to adapt to a situation of functional disadvantage. However, findings from published studies of morphology have differed to a certain degree. On the one hand, the proportion of fibers involved in anaerobic metabolism increases; on the other hand, the number of capillaries also increases, an occurrence that would facilitate aerobic metabolism.

This study was designed to analyze the activity of several key enzymes involved in the principal metabolic pathways in the external intercostal muscles of patients with COPD.

We studied 6 patients with COPD (65 ± 8 years, BMI 23 ± 3 kg/m2, FEV1 51 ± 9% ref, RV 184 ± 38% ref, PaO2 81 ± 10 mmHg) and 6 control subjects matched for age and anthropometric variables but with normal lung function. External intercostal muscle samples were taken from each patient (fifth intercostal space, non-dominant side). The samples were treated by conventional spectrophotometry to determine enzyme activity as follows: citrate synthase (CS, Krebs cycle), phosphofructokinase (PFK, by common glycolysis), lactate dehydrogenase (LDH, anaerobic glycolysis) and creatine phosphokinase (CPK, use of energy reserves).

Patients with COPD showed greater PFK enzyme activity (93 ± 25 versus 44 ± 9 μmol/min/g of fresh weight; p = 0.001) and LDH (308 ± 42 versus 231 ± 29 μmol/min/g; p < 0.01) than did control subjects. However, CS and CPK activity was similar in both groups (82 ± 31 versus 90 ± 20 μmol/min/g and 4017 ± 1734 versus 3048 ± 464 μmol/min/g, respectively), although the latter displayed noteworthy dispersion of values among COPD patients, with levels in some patients being three-fold greater than in controls. RV was directly related to glycolytic enzyme activity (with PFK, r = 0.716, p < 0.01; with LDH r = 0.697, p < 0.05) and PFK and LDH also correlated with each other (r = 0.737, p < 0.01).

Based on the enzyme activity studied, oxidative activity seems to be conserved in the external intercostal muscle of patients with COPD. Activity in the glycolytic pathway seems to increase and the increase is proportional to the severity of COPD. These findings are probably the expression of a combination of adaptive structural factors.