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Hipertrofia muscular

Los atletas utilizan una combinación de entrenamiento de fuerza, dieta y suplementación nutricional para inducir la hipertrofia muscular. La hipertrofia muscular o desarrollo mu...

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Los atletas utilizan una combinación de entrenamiento de fuerza, dieta y suplementación nutricional para inducir la hipertrofia muscular.

La hipertrofia muscular o desarrollo muscular implica un aumento de tamaño del músculo esquelético mediante el crecimiento de sus células componentes . Dos factores contribuyen a la hipertrofia: la hipertrofia sarcoplásmica , que se centra en el aumento del almacenamiento de glucógeno muscular ; y la hipertrofia miofibrilar , que se centra en el aumento del tamaño de las miofibrillas. [ 1 ] Es el objetivo principal de las actividades relacionadas con el culturismo .

estimulación de la hipertrofia

Diversos estímulos pueden aumentar el volumen de las células musculares. Estos cambios se producen como una respuesta adaptativa que sirve para incrementar la capacidad de generar fuerza o resistir la fatiga en condiciones anaeróbicas.

Entrenamiento de fuerza

El entrenamiento de fuerza se utiliza para regular la hipertrofia muscular.

El entrenamiento de fuerza (entrenamiento de resistencia) provoca adaptaciones neuronales y musculares que aumentan la capacidad del atleta para ejercer fuerza mediante la contracción muscular voluntaria: tras un período inicial de adaptación neuromuscular, el tejido muscular se expande mediante la creación de sarcómeros (elementos contráctiles) y el aumento de elementos no contráctiles como el líquido sarcoplásmico . [ 2 ] La mayor parte de la progresión de la fuerza se debe en gran medida a adaptaciones neuronales como el reclutamiento de unidades motoras, la sincronización y la eficiencia de disparo. Estas permiten una hipertrofia muscular medible. [ 3 ]

La hipertrofia muscular puede inducirse mediante sobrecarga progresiva , una estrategia que consiste en aumentar progresivamente la resistencia o las repeticiones en series sucesivas de ejercicio para mantener un alto nivel de esfuerzo . [ 4 ] Sin embargo, los mecanismos precisos no se comprenden del todo; la teoría actualmente aceptada es la tensión mecánica. [ 5 ] Se sabe que la tensión mecánica activa vías como la mTOR, responsable de la síntesis de proteínas, un mecanismo que contribuye directamente a la hipertrofia muscular. La tensión mecánica activa vías mecanosensibles, incluida la señalización de mTOR, que aumenta la síntesis de proteínas musculares y contribuye directamente a la hipertrofia. [ 6 ]

La hipertrofia muscular desempeña un papel importante en el culturismo competitivo y en deportes de fuerza como el levantamiento de pesas , el fútbol americano y la halterofilia olímpica .

entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo

El entrenamiento con restricción del flujo sanguíneo (BFR, por sus siglas en inglés) implica el uso de manguitos o bandas para restringir parcialmente el flujo sanguíneo a los músculos activos durante el ejercicio de resistencia con cargas bajas. Se ha demostrado que este método induce una hipertrofia comparable a la del entrenamiento tradicional con cargas altas, probablemente debido a la tensión mecánica y al reclutamiento de fibras musculares. [ 7 ] El entrenamiento BFR es particularmente útil para personas que no toleran cargas mecánicas elevadas, como quienes se recuperan de una lesión o los adultos mayores.

Entrenamiento anaeróbico

El mejor enfoque para lograr específicamente el crecimiento muscular (en contraposición a centrarse en ganar fuerza, potencia o resistencia) sigue siendo controvertido; generalmente se consideraba que el entrenamiento de fuerza anaeróbico constante produciría hipertrofia a largo plazo, además de sus efectos sobre la fuerza y ​​la resistencia muscular. La hipertrofia muscular puede incrementarse mediante el entrenamiento de fuerza y ​​otros ejercicios anaeróbicos de corta duración y alta intensidad . El ejercicio aeróbico de menor intensidad y mayor duración generalmente no produce una hipertrofia tisular muy efectiva; en cambio, los atletas de resistencia mejoran el almacenamiento de grasas y carbohidratos dentro de los músculos, [ 8 ] así como la neovascularización . [ 9 ] [ 10 ]

Hinchazón temporal

Durante el ejercicio, el aumento del flujo sanguíneo hacia las zonas metabólicamente activas provoca un incremento temporal del tamaño muscular. Este fenómeno se conoce como hipertrofia transitoria. La hipertrofia a largo plazo se produce debido a cambios más permanentes en la estructura muscular.

Las causas de la hinchazón muscular pueden incluir: [ 11 ]

"La hinchazón muscular se produce como resultado de lo siguiente:

(a) el ejercicio de resistencia puede aumentar la acumulación de fosfocreatina e iones de hidrógeno debido a la producción de lactato sanguíneo y hormona del crecimiento , y

b) Las altas concentraciones de lactato e iones de hidrógeno pueden acelerar la absorción de agua en las células musculares según la permeabilidad celular , debido a que los pesos moleculares del lactato y los iones de hidrógeno son menores que los del glucógeno muscular.

Factores no relacionados con el entrenamiento que afectan a la hipertrofia

Genética

Los factores biológicos, como el ADN , el sexo, la nutrición y las variables de entrenamiento, pueden afectar la hipertrofia muscular. Las diferencias individuales en la genética explican una parte sustancial de la varianza en la masa muscular existente. Un estudio con gemelos estimó que alrededor del 53 % de la varianza en la masa corporal magra es heredable, [ 12 ] junto con aproximadamente el 45 % de la varianza en la proporción de fibras musculares. [ 13 ]

Testosterona

La testosterona ayuda a aumentar la hipertrofia muscular.

Durante la pubertad en los varones, la hipertrofia se produce a un ritmo acelerado. La hipertrofia natural normalmente se detiene al alcanzar el crecimiento completo al final de la adolescencia. Dado que la testosterona es una de las principales hormonas de crecimiento del cuerpo, en promedio, a los varones les resulta mucho más fácil (en términos absolutos) lograr la hipertrofia que a las mujeres. [ 14 ] En promedio, los hombres tienen aproximadamente un 60 % más de masa muscular que las mujeres. [ 14 ]

Tomar testosterona adicional, como en el caso de los esteroides anabólicos , aumentará los resultados, pero también los riesgos. Estos fármacos pueden provocar una disminución de los niveles hormonales naturales, lo que genera dependencia para la liberación continua de sustancias químicas y el aumento de masa muscular. Se considera una sustancia dopante , cuyo uso puede ocasionar la suspensión o exclusión de competidores de las competiciones. La testosterona también es una sustancia regulada médicamente en la mayoría de los países [ 15 ] [ 16 ] , por lo que su posesión sin receta médica es ilegal . El uso de esteroides anabólicos puede causar atrofia testicular , paro cardíaco [ 17 ] y ginecomastia [ 18 ] .

Dieta

A largo plazo, un balance energético positivo, en el que se consumen más calorías de las que se queman, favorece el anabolismo y, por lo tanto, la hipertrofia muscular. Un mayor requerimiento de proteínas puede contribuir a elevar la síntesis proteica, lo cual se observa en atletas que entrenan para la hipertrofia muscular. La ingesta de proteínas de hasta 1,6 gramos por kilogramo de peso corporal al día ayuda a incrementar las ganancias de fuerza y ​​tamaño muscular derivadas del entrenamiento de resistencia. [ 19 ]

Glucógeno

Al realizar ejercicio de alta intensidad, como el entrenamiento con pesas, el cuerpo intenta obtener energía de las reservas de glucógeno . El glucógeno se produce durante la glucogénesis, se convierte a partir de carbohidratos y se almacena en los músculos y el hígado para obtener energía. Estudios realizados en ciclistas han demostrado que, al pedalear a un VO2 (volumen de oxígeno) del 85%, el glucógeno aporta aproximadamente el 66% de la energía consumida. [ 20 ] Tener bajas reservas de glucógeno durante un entrenamiento de alta intensidad puede causar problemas de rendimiento y energía, e incluso mareos. También es beneficioso reponer el glucógeno utilizado durante el entrenamiento. Incorporar carbohidratos en la comida posterior al entrenamiento, junto con otros macro y micronutrientes, puede favorecer la recuperación. [ 20 ]

Factores de entrenamiento que afectan a la hipertrofia

En el contexto del entrenamiento de fuerza, las variables de entrenamiento, como la frecuencia, la intensidad y el volumen total, afectan directamente al aumento de la hipertrofia muscular. El tiempo bajo tensión y los tipos de contracción (excéntrica frente a concéntrica) también influyen en la hipertrofia. [ 21 ] Un aumento gradual de todas estas variables de entrenamiento dará como resultado hipertrofia muscular. [ 22 ]

El entrenamiento de resistencia activa vías anabólicas clave. Muchas de las cruciales para la hipertrofia incluyen mTORC1, que estimula la actividad de las células satélite; ambas desempeñan un papel central en la promoción del aumento del tamaño de las fibras musculares. [ 23 ]

Rango de movimiento

El rango de movimiento (ROM) también se considera otro posible factor para inducir la hipertrofia. Se ha demostrado que el entrenamiento con un ROM completo, especialmente en longitudes musculares extendidas, mejora la hipertrofia en comparación con un ROM parcial. Por ejemplo, las sentadillas profundas y el peso muerto con ROM completo aumentan la tensión mecánica en las fibras musculares, particularmente en la posición de estiramiento, lo que puede estimular un mayor crecimiento muscular. También se ha observado que el entrenamiento con ROM parcial en longitudes musculares mayores promueve la hipertrofia, posiblemente debido a un mayor daño muscular. [ 24 ]

Tiempo bajo tensión

El tiempo bajo tensión (TUT) es la duración del tiempo que el músculo que se entrena está estresado durante una repetición. Hay varios métodos para introducir TUT en cada repetición de un ejercicio, ya sea ralentizando las fases excéntrica o concéntrica, o deteniéndose en ciertas fases del ejercicio. Se ha propuesto que el TUT aumenta la hipertrofia muscular porque los tempos de repetición más lentos aumentan la actividad muscular. La investigación que compara los tempos de repetición muestra resultados mixtos. Burd et al. (2012) informaron que los tempos más lentos aumentaron la síntesis aguda de proteínas mitocondriales y miofibrilares, mientras que otros estudios encontraron que los tempos tradicionales produjeron una mayor hipertrofia en individuos no entrenados, lo que sugiere que los tempos moderados pueden ser los más efectivos. [ 25 ] Esto puede aumentar la síntesis de proteínas musculares durante un período prolongado. Un estudio realizado por Burd et al. (2012) demostraron que con cargas relativamente ligeras (30% del mejor esfuerzo), las contracciones lentas (6 segundos concéntricas y 6 segundos excéntricas) realizadas hasta el fallo, en comparación con las contracciones más rápidas (1 segundo concéntricas y 1 segundo excéntricas), las contracciones lentas no solo presentaban mayores tasas de síntesis aguda de proteínas mitocondriales y sarcoplásmicas, sino que también presentaban tasas significativas de estimulación tardía de la síntesis de proteínas miofibrilares entre 24 y 30 horas después de realizado el ejercicio. [ 26 ]

Sin embargo, otras investigaciones contradicen esta información. En un estudio realizado por Shneuke et al., grupos de individuos "no entrenados" se sometieron a entrenamiento a baja velocidad (10 segundos concéntricos y 4 segundos excéntricos) y a velocidad normal. El grupo de baja velocidad presentó algunos aumentos en las fibras de tipo IIA y IIX, pero los mayores aumentos se produjeron en el grupo de velocidad normal. Esto demuestra que, si bien el entrenamiento bajo tensión puede producir algunas adaptaciones en las fibras, la carga y la intensidad son más importantes para la hipertrofia. [ 27 ]

La literatura sugiere que los ritmos moderados (entre 2 y 8 segundos) ofrecen los mejores resultados para la hipertrofia, mientras que los ritmos extremadamente lentos pueden restringirla al limitar la cantidad de carga que se puede levantar, lo que limita la sobrecarga progresiva. Por otro lado, los ritmos muy rápidos acortan el tiempo bajo tensión (TUT) y reducen el estímulo que recibe un músculo para la adaptación hipertrófica. [ 21 ]

En general, si bien el TUT ha mostrado algunos beneficios positivos en términos de crecimiento muscular, la hipertrofia a largo plazo parece depender más del volumen total de entrenamiento y la sobrecarga progresiva que de la duración de las repeticiones únicamente. [ 21 ]

También se ha hecho hincapié en la porción excéntrica de la repetición para aumentar el crecimiento muscular. [ 28 ]

Énfasis en la contracción excéntrica

Artículo principal: Entrenamiento excéntrico

Una contracción excéntrica se produce cuando un músculo se alarga bajo tensión. Esto difiere de la contracción concéntrica, que ocurre cuando el músculo que produce fuerza se acorta. Por ejemplo, durante la fase de descenso de una sentadilla o un press de banca, la carga externa es mayor que la fuerza generada por el músculo, por lo que las fibras se alargan bajo tensión. Para volver a levantar el peso, los músculos deben generar una fuerza mayor que la carga externa, lo que provoca el acortamiento de las fibras en la fase concéntrica. [ 28 ]

La principal forma en que la contracción excéntrica promueve la hipertrofia es que produce un mayor rendimiento mecánico con un menor costo metabólico en comparación con la contracción concéntrica. [ 29 ] Esta mayor tensión mecánica se considera esencial para el crecimiento. [ 30 ] Además, el ejercicio excéntrico provoca un aumento significativo del daño muscular inducido por el ejercicio (DME), como se observa en las microlesiones de las fibras musculares, la disrupción del sarcolema y una respuesta inflamatoria que conduce al dolor muscular de aparición tardía (DOMS). [ 29 ]

También hay evidencia que respalda que las contracciones excéntricas activan vías moleculares específicas, que causan una mayor señalización anabólica y expresión génica que las contracciones concéntricas. [ 30 ] Esto se muestra en las diferencias de remodelación estructural en el músculo al comparar las dos contracciones de entrenamiento. El entrenamiento excéntrico parece causar un mayor aumento en la longitud del fascículo (los sacómeros se agregan en serie), mientras que el entrenamiento concéntrico conduce a un aumento en el ángulo de penación (los sacómeros se agregan en paralelo). [ 30 ]

Un estudio de 8 semanas encontró que los sujetos que entrenaban con la misma intensidad, uno con contracciones principalmente excéntricas, aumentaron la masa de fibras musculares en aproximadamente un 40%, mientras que el grupo de contracciones concéntricas no mostró cambios. [ 28 ] Sin embargo, esta diferencia podría no ser la misma cuando la carga total se iguala entre los tipos de entrenamiento. Cuando se iguala la carga, el aumento en el volumen muscular parece ser el mismo entre el entrenamiento concéntrico y el excéntrico. [ 30 ]

El concepto de sobrecarga excéntrica, donde la fase excéntrica se carga con más peso que la fase concéntrica, es una estrategia que los levantadores avanzados utilizan para maximizar el estímulo hipertrófico. [ 30 ] Este método funciona debido a las propiedades únicas de la fase excéntrica mencionadas anteriormente. Debido al bajo costo metabólico en relación con la alta producción de fuerza, el ejercicio excéntrico también se utiliza para el entrenamiento de rehabilitación, especialmente para pacientes ancianos con afecciones crónicas que no pueden realizar actividad física intensa. [ 28 ]

En conjunto, la evidencia sugiere que las contracciones excéntricas pueden producir una hipertrofia muscular sustancial debido a la alta producción de fuerza y ​​la señalización molecular única. Sin embargo, podría no ser superior al entrenamiento concéntrico si se igualan la carga total y las repeticiones.

Cambios en la síntesis de proteínas y la biología de las células musculares asociados a estímulos.

síntesis de proteínas

Un núcleo dentro de una célula que muestra ADN, ARN y enzimas en las diferentes etapas de la biosíntesis de proteínas.
La biosíntesis de proteínas comienza con la transcripción y las modificaciones postranscripcionales en el núcleo. Posteriormente, el ARNm maduro se exporta al citoplasma, donde se traduce. La cadena polipeptídica se pliega y sufre modificaciones postraduccionales.

El mensaje se filtra para alterar el patrón de expresión génica . Las proteínas contráctiles adicionales parecen incorporarse a las miofibrillas existentes (las cadenas de sarcómeros dentro de una célula muscular). Parece haber un límite en el tamaño que puede alcanzar una miofibrilla: en algún momento, se dividen. Estos eventos parecen ocurrir dentro de cada fibra muscular. Es decir, la hipertrofia resulta principalmente del crecimiento de cada célula muscular en lugar de un aumento en el número de células. Sin embargo, las células del músculo esquelético son únicas en el cuerpo, ya que pueden contener múltiples núcleos, y el número de núcleos puede aumentar. [ 31 ]

El cortisol disminuye la captación de aminoácidos por el tejido muscular e inhibe la síntesis de proteínas. [ 32 ] El aumento transitorio de la síntesis de proteínas que se produce tras el entrenamiento de resistencia vuelve a la normalidad después de aproximadamente 28 horas en jóvenes varones bien alimentados. [ 33 ] Otro estudio determinó que la síntesis de proteínas musculares se mantenía elevada incluso 72 horas después del entrenamiento. [ 34 ]

Un pequeño estudio realizado en personas jóvenes y mayores encontró que la ingesta de 340 gramos de carne magra (90  g de proteína) no aumentó la síntesis de proteína muscular más que la ingesta de 113 gramos de carne magra (30  g de proteína). En ambos grupos, la síntesis de proteína muscular aumentó en un 50 %. El estudio concluyó que más de 30  g de proteína en una sola comida no mejoró aún más la estimulación de la síntesis de proteína muscular en jóvenes y mayores. [ 35 ] Sin embargo, este estudio no verificó la síntesis de proteína en relación con el entrenamiento, por lo que las conclusiones de esta investigación son controvertidas. Una revisión de la literatura científica de 2018 concluyó que para el propósito de construir tejido muscular magro, se requiere un mínimo de 1,6 g de proteína por kilogramo de peso corporal, que puede, por ejemplo, dividirse en 4 comidas o refrigerios y distribuirse a lo largo del día. [ 36 ]

No es raro que los culturistas recomienden una ingesta de proteínas de hasta 2-4  g por kilogramo de peso corporal al día. [ 37 ] Sin embargo, la literatura científica ha sugerido que esto es más alto de lo necesario, ya que ingestas de proteínas superiores a 1,8  g por kilogramo de peso corporal no mostraron un mayor efecto en la hipertrofia muscular. [ 38 ] Un estudio realizado por el Colegio Americano de Medicina Deportiva (2002) estableció la ingesta diaria recomendada de proteínas para atletas en 1,2-1,8  g por kilogramo de peso corporal. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] Por el contrario, Di Pasquale (2008), citando estudios recientes, recomienda una ingesta mínima de proteínas de 2,2 g/kg "para cualquier persona involucrada en deportes competitivos o recreativos intensos que desee maximizar la masa corporal magra pero no desee aumentar de peso. Sin embargo, los atletas involucrados en eventos de fuerza [...] pueden necesitar aún más para maximizar la composición corporal y el rendimiento atlético. En aquellos que intentan minimizar la grasa corporal y por lo tanto maximizar la composición corporal, por ejemplo en deportes con categorías de peso y en el culturismo, es posible que la proteína bien pueda constituir más del 50% de su ingesta calórica diaria". [ 41 ]

Microtrauma

Las fibras musculares pueden "microdesgarrarse" durante un microtraumatismo.

El microtraumatismo consiste en un daño mínimo a las fibras musculares. La relación precisa entre el microtraumatismo y el crecimiento muscular aún no se comprende del todo.

Una teoría plantea que el microtraumatismo desempeña un papel importante en el crecimiento muscular. [ 42 ] [ 43 ] Cuando se produce un microtraumatismo (por entrenamiento con pesas u otras actividades extenuantes), el cuerpo responde sobrecompensando, reemplazando el tejido dañado y añadiendo más, de modo que se reduce el riesgo de sufrir daños nuevamente. Se ha teorizado que el daño a estas fibras es la posible causa de los síntomas del dolor muscular de aparición tardía (DOMS), y es por eso que la sobrecarga progresiva es esencial para la mejora continua, a medida que el cuerpo se adapta y se vuelve más resistente al estrés.

Aunque se producen microtraumatismos durante el entrenamiento de resistencia, su correlación con la magnitud de la hipertrofia es baja. [ 44 ] Investigaciones recientes indican que el daño muscular en sí mismo no es el principal impulsor de la hipertrofia; en cambio, la síntesis de proteínas aumenta durante la fase de reparación posterior al entrenamiento, lo que contribuye de forma más directa al crecimiento muscular. [ 3 ] De hecho, en un estudio [ 45 ] los autores demostraron que la síntesis de proteínas no se dirigía al crecimiento muscular hasta que el daño disminuía.

Hipertrofia miofibrilar frente a hipertrofia sarcoplásmica

Hipertrofia celular

En la comunidad del culturismo y el fitness, e incluso en algunos libros académicos, la hipertrofia del músculo esquelético se describe como sarcoplásmica o miofibrilar. Según esta hipótesis, durante la hipertrofia sarcoplásmica, el volumen de líquido sarcoplásmico en la célula muscular aumenta sin un aumento concomitante de la fuerza muscular, mientras que durante la hipertrofia miofibrilar, las proteínas contráctiles actina y miosina aumentan en número y contribuyen a la fuerza muscular, así como a un pequeño aumento en el tamaño del músculo. La hipertrofia sarcoplásmica es mayor en los músculos de los culturistas porque los estudios sugieren que la hipertrofia sarcoplásmica muestra un mayor aumento en el tamaño muscular, mientras que la hipertrofia miofibrilar demuestra aumentar la fuerza muscular general, lo que la hace más dominante en los levantadores de pesas olímpicos . [ 46 ] Estas dos formas de adaptación rara vez ocurren de forma completamente independiente una de la otra; se puede experimentar un gran aumento de líquido con un ligero aumento de proteínas, un gran aumento de proteínas con un pequeño aumento de líquido, o una combinación relativamente equilibrada de ambas.

En los deportes

Ejemplos de la hipertrofia muscular aumentada se observan en varios deportes profesionales, principalmente en deportes relacionados con la fuerza como el boxeo , la halterofilia olímpica , las artes marciales mixtas , el rugby , la lucha libre profesional y diversas formas de gimnasia. Los atletas en otros deportes más basados ​​en la habilidad, como el baloncesto, el béisbol, el hockey sobre hielo y el fútbol americano, también pueden entrenar para aumentar la hipertrofia muscular y así adaptarse mejor a su posición de juego. Por ejemplo, un pívot (baloncesto) puede querer ser más grande y musculoso para dominar mejor a sus oponentes en el poste bajo. [ 47 ] Los atletas que entrenan para estos deportes entrenan extensamente no solo en fuerza , sino también en entrenamiento cardiovascular y de resistencia muscular .

Patología

Algunas enfermedades neuromusculares provocan una verdadera hipertrofia de uno o más músculos esqueléticos, confirmada mediante resonancia magnética o biopsia muscular. Dado que esta hipertrofia muscular no es consecuencia del entrenamiento de resistencia ni del trabajo manual intenso, se la describe como una apariencia pseudoatlética .

Como la hipertrofia muscular es una respuesta a la actividad anaeróbica extenuante, la actividad cotidiana ordinaria se volvería extenuante en enfermedades que producen fatiga muscular prematura (neural o metabólica), o alteran el acoplamiento excitación-contracción en el músculo, o causan contracciones musculares involuntarias repetitivas o sostenidas ( fasciculaciones , miotonía o espasticidad ). [ 48 ] [ 49 ] En la lipodistrofia , un déficit anormal de grasa subcutánea acentúa la apariencia de los músculos, aunque los músculos son cuantificablemente hipertróficos (posiblemente debido a una anomalía metabólica). [ 50 ] [ 51 ]

Las enfermedades que provocan hipertrofia muscular verdadera incluyen, entre otras: distrofias musculares, miopatías metabólicas, miopatías endocrinas, miopatías congénitas, miotonías no distróficas y pseudomiotonías, denervación, espasticidad y lipodistrofia. La hipertrofia muscular puede persistir durante el curso de la enfermedad, atrofiarse posteriormente o convertirse en pseudohipertrofia (atrofia muscular con infiltración de grasa u otro tejido). Por ejemplo, la distrofia muscular de Duchenne y la de Becker pueden comenzar como hipertrofia muscular verdadera, pero posteriormente evolucionar a pseudohipertrofia. [ 52 ]

Véase también

Referencias

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