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ESTÍMULOS Y RESPUESTAS AL ENTRENAMIENTO DE FUERZA

En función de las variables del entrenamiento (ej. volumen, intensidad, repeticiones, velocidad de contracción) se consiguen diferentes adaptaciones en el músculo esquelético. El ejercicio de fuerza induce estímulos mecánicos y metabólicos que provocan la liberación de diferentes miocinas, hormonas y factores de crecimiento que activan vías relacionadas con la hipertrofia muscular.
Estos estímulos, junto con una adecuada disponibilidad de nutrientes, estimulan la síntesis proteica y aceleran los procesos de regeneración tisular después del entrenamiento. Solo si el entrenamiento provoca el estímulo suficiente y el balance proteico es positivo se producirá hipertrofia muscular.

REFERENCIA

  • Ahtiainen J.P. (2019) Physiological and Molecular Adaptations to Strength Training. In: Schumann M., Rønnestad B. (eds) Concurrent Aerobic and Strength Training. Springer, Cham

VÍAS MTOR O AMPK DURANTE EL ENTRENAMIENTO

Los estímulos inducidos por el ejercicio (estrés mecánico y metabólico producido por la actividad contráctil y la liberación de moléculas de señalización sistémica y local) activan vías de señalización intracelular específicas (mTOR y AMPK) que inducen diferentes adaptaciones agudas y crónicas al entrenamiento. La estimulación de las vías de señalización depende de las variables utilizadas durante el programa de entrenamiento (intensidad, volumen, descanso, frecuencia, etc).

ROL DE LAS MIOCINAS EN LAS ADAPTACIONES AL EJERCICIO

El músculo actúa como un órgano endocrino. El ejercicio es capaz de estimular la liberación de unas proteínas denominadas miocinas, las cuales inducen cambios tanto en el propio músculo como en otros órganos y tejidos. Estas proteínas protegen y mejoran la funcionalidad del tejido muscular, regulando su metabolismo, la hipertrofia, la angiogénesis y procesos inflamatorios. Además, las funciones endocrinas atribuidas a las miocinas regulan el peso corporal, la inflamación de bajo grado, la sensibilidad a la insulina, la supresión del crecimiento tumoral y la mejora de la función cognitiva.

Por tanto, realizar ejercicio y mantener la masa muscular pueden ayudar a combatir numerosas enfermedades crónicas y paliar los efectos del sedentarismo imperante hoy en día.

Enlace al artículo original para conocer en profundidad los mecanismos.

http://perspectivesinmedicine.cshlp.org/content/7/11/a029793.full

EL EJERCICIO MEJORA LA NEUROGÉNESIS, LA MEMORIA, EL APRENDIZAJE Y LA DEPRESIÓN

Decía Rousseau “mi mente solo funciona con mis piernas”. A lo largo de los siglos, los antiguos filósofos ya apreciaban una conexión entre músculo y cerebro. Desde un cuerpo sano, desde el movimiento, los pensamientos comienzan a fluir.

El cerebro de nuestros ancestros sufrió importantes cambios estructurales cuando éstos se pusieron de pie y comenzaron a desarrollar su musculatura. Desde una perspectiva tanto histórica como evolutiva, la relación entre músculo y cerebro es clara. Además, las últimas investigaciones sugieren que para mantener un cerebro sano es fundamental el ejercicio físico1. Éste no solo disminuye el riesgo de muerte por todas las causas, sino que además mejora la neurogénesis, la memoria, el aprendizaje y los síntomas de la depresión 2.

A continuación, vamos a explicar cuáles son los mecanismos por los cuáles el músculo actúa como órgano endocrino y modula la función cerebral.

El músculo durante el ejercicio libera diversas miocinas que modifican diferentes respuestas en el cerebro. Una de ellas es la catepsina B, que después de atravesar la barrera hematoencefálica aumenta los niveles de BDNF (factor de crecimiento nervioso) y de doblecortina. Estos dos factores aumentan la migración neuronal y la neurogénesis, mejorando por ello el aprendizaje, la memoria y el estado de ánimo.

La concentración del PGC1α (marcador de biogénesis mitocondrial) también aumenta con el ejercicio, estimulando la expresión de FNDC5, que se secreta en la circulación como irisina, miocina que atraviesa la barrera hematoencefálica e induce la expresión de BDNF en el cerebro, lo que conducirá a un mayor aprendizaje, memoria y estado de ánimo.

Además, el ejercicio modula la expresión de diversos factores que afectan a la depresión, la cual se asocia con niveles altos de KYN (quinurenina neurotóxica). El ejercicio aumenta la expresión de la enzima KAT (vía aumento del PGC1α), convirtiendo el KYN neurotóxico en KYNA, un factor neuroprotector, reduciendo así los síntomas de depresión.

La cascada de señalizaciones producidas por el ejercicio hace del músculo un verdadero órgano endocrino, resultando la relación músculo-cerebro evidente. Por ello, es de vital importancia preservar la masa muscular y realizar ejercicio físico para tener un sistema nervioso sano.

Infografía 1. Relación músculo-cerebro


REFERENCIAS

  1. Noakes, T. & Spedding, M. Olympics: Run for your life. Nature 487, 295 (2012).
  2. Pedersen, B. K. Physical activity and muscle–brain crosstalk. Nat. Rev. Endocrinol. (2019). doi:10.1038/s41574-019-0174-x

LOS BENEFICIOS DE REALIZAR EJERCICIO FÍSICO DURANTE TODA LA VIDA EN LA VEJEZ

La población sigue envejeciendo progresivamente como consecuencia de un descenso de la natalidad y un aumento de la esperanza de vida. Uno de los problemas asociados a este envejecimiento es que el aumento en la esperanza de vida no va asociado necesariamente a una mejor calidad de vida, es decir, muchas veces esos años ‘extra’ no son precisamente unos años en los que nuestras condiciones físicas y mentales nos permitan disfrutar. Vivimos más, pero a su vez sufrimos de una mayor incidencia de enfermedades relacionadas con la edad como la sarcopenia o enfermedades neurodegenerativas (ej. Alzheimer).

Realizar ejercicio físico durante toda la vida parece ser una estrategia eficaz para atenuar o incluso evitar estos efectos del envejecimiento, como confirman estudios muy recientes. Un meta-análisis que incluyó 55 estudios observó que las personas con más de 60 años y que llevaban al menos 20 años entrenando presentaban un consumo de oxígeno y una fuerza similares a las de jóvenes sanos, y mejores que el de personas mayores que no realizaban ejercicio (Mckendry et al. 2018). De forma similar, un estudio muy reciente publicado en la revista Aging Cellha mostrado como las personas mayores (55-79 años) que han mantenido un alto nivel de actividad física durante toda su vida (26 años de experiencia media en ciclismo) no presentan prácticamente ningún empeoramiento asociado al envejecimiento en las propiedades musculares (composición, tipo y tamaño de fibras musculares, así como contenido mitocondrial) (Pollock et al. 2018). Por último, otro estudio ha confirmado recientemente que las personas mayores que realizan ejercicio durante toda su vida (personas de más de 70 años que habían realizado más de 50 años de ejercicio aeróbico) disminuyen el deterioro en la capacidad cardiorrespiratoria y evitan la reducción en capilaridad muscular y actividad enzimática, manteniéndose estas variables similares a las de personas jóvenes entrenadas (Gries et al. 2018).

Aunque nunca es tarde y se pueden obtener beneficios incluso a la más avanzada edad, cada vez más evidencia apoya el papel de realizar ejercicio durante toda la vida y especialmente de mantenerlo al llegar a la vejez.

REFERENCIAS

  • Gries KJ, Raue U, Perkins RK, et al (2018) Cardiovascular and skeletal muscle health with lifelong exercise. J Appl Physiol 125:1636–1645. doi: 10.1152/japplphysiol.00174.2018
  • Mckendry J, Breen L, Shad BJ, Greig CA (2018) Muscle morphology and performance in master athletes: A systematic review and meta-analyses. Ageing Res Rev 45:62–82. doi: 10.1016/j.arr.2018.04.007
  • Pollock RD, O’Brien KA, Daniels LJ, et al (2018) Properties of the vastus lateralis muscle in relation to age and physiological function in master cyclists aged 55–79 years. Aging Cell. doi: 10.1111/acel.12735

INACTIVIDAD FÍSICA Y REPOSO EN CAMA, PÉRDIDA DE MASA MUSCULAR

La pérdida de masa muscular es sinónimo de pérdida de fuerza, aumento del riesgo de lesiones y caídas y un importante indicador de riesgo de mortalidad.
Los periodos de inactividad física tienen consecuencias muy negativas tanto en personas jóvenes, adultas y ancianas. Durante este periodo se produce una reducción de la síntesis proteica y una pérdida drástica de masa muscular, disminuyendo por ello la capacidad funcional.
En estas circunstancias, propias de personas mayores hospitalizadas y personas que han sufrido lesiones graves, es necesario combatir esta pérdida de masa muscular con un aumento de la ingesta proteica así como incorporar ejercicio físico, siempre que el paciente pueda.

GANAR MASA MUSCULAR SIN HACER PESAS, UN NUEVO MÉTODO DE ENTRENAMIENTO CON MUCHAS APLICACIONES

Pese a que unos correctos niveles de masa muscular son esenciales para cualquier población, en este caso nos queremos centrar en su importancia para aquellas personas que sufren una pérdida progresiva de musculatura como consecuencia de unos bajos niveles de actividad física.

Las personas de la tercera edad o las personas encamadas son un ejemplo claro de población que sufre esta degeneración muscular, con la consiguiente pérdida de calidad de vida y aumento de enfermedades asociadas (diabetes, etc.). A menudo estas personas no pueden realizar ejercicio intenso de forma volitiva, como por ejemplo levantar grandes pesos o moverse a gran velocidad. Por ello, otros métodos de entrenamiento alternativos han sido estudiados, incluyendo entre otros el entrenamiento con cargas bajas y restricción de flujo sanguíneo, la electro-estimulación, o la vibración.

Recientemente un grupo de investigación [1] evaluó la eficacia de un nuevo método de entrenamiento que tendría un gran potencial para este tipo de población. Este estudio comparó el efecto a nivel muscular del entrenamiento del bíceps durante 18 sesiones con cargas altas (70% RM) con el de realizar una contracción voluntaria máxima en todo el rango articular sin ninguna carga externa (no load training).

El principal hallazgo de este estudio fue que ambos grupos aumentaron la masa muscular, sin diferencias entre aquellos que utilizaron cargas altas y aquellos que no utilizaron carga externa. Sin embargo, y pese a que también ambos grupos aumentaron la fuerza (medida como 1RM) y la resistencia muscular (repeticiones al fallo con un 35% RM), el grupo que entrenó con cargas altas lo hizo en mayor medida. Por último, es importante remarcar que la percepción de esfuerzo o incomodidad fue mayor en el grupo que realizaba la máxima contracción voluntaria sin carga que en el que realizaba el ejercicio con carga externa, lo que muestra la importancia del esfuerzo realizado en el primer caso.

Por lo tanto, estos resultados muestran como la activación muscular y la estimulación de los mecanotransductores son capaces de activar las vías anabólicas incluso en ausencia de carga externa. Aunque este estudio fue realizado en jóvenes desentrenados, este tipo de entrenamiento podría ser de gran utilidad para mantener la masa muscular en aquellas poblaciones con dificultad para levantar pesas, aunque será muy importante que la contracción realizada sea máxima y se debe ser consciente de que las adaptaciones en la fuerza pueden ser limitadas.


REFERENCIA

1  Counts BR, Buckner SL, Dankel SJ, Jessee MB, Mattocks KT, Mouser JG, Laurentino GC, Loenneke JP. The acute and chronic effects of “NO LOAD” resistance training. Physiol Behav 2016; 164: 345–352 Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.physbeh.2016.06.024\nhttp://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S003193841630436X

ELECTRO-ESTIMULACIÓN PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO TRAS EL DESCANSO EN DEPORTES DE EQUIPO

En la mayoría de deportes de equipo se produce tras el descanso, por ejemplo al principio de la segunda parte en futbol, una disminución importante del rendimiento y un aumento significativo del riesgo de lesión. A menudo durante el descanso los deportistas se limitan a beber y a escuchar las instrucciones técnicas de su entrenador descansando de forma pasiva, lo que disminuye la actividad muscular y la temperatura corporal contribuyendo al descenso del rendimiento y al aumento del riesgo de lesión.

Con el fin de evitar dichos cambios, diversas estrategias han sido evaluadas, desde algunas tan simples como abrigarse con una manta térmica o andar, hasta otras como aplicar un estímulo vibratorio en la musculatura. Una de las estrategias que ha mostrado mayor potencial para evitar estos cambios negativos que se dan durante el descanso es la electro-estimulación de baja frecuencia, la cual se usa también para acelerar los procesos de recuperación de fatiga y daño muscular tras sesiones intensas.

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Fig. 1. Tras el descanso en los deportes de equipo se produce una disminución del rendimiento y un aumento en el riesgo de lesión, lo cual se debe en parte a una disminución en la activación y temperatura muscular.

Un equipo de investigación del Instituto francés del deporte(1) quiso evaluar la eficacia de la electro-estimulación de baja frecuencia como método de recuperación a corto plazo (15 minutos) entre dos periodos de esfuerzo intenso, comparándolo con la recuperación activa (pedaleo suave al 40% VO2max) o la recuperación pasiva. Para evaluar los efectos en el rendimiento un grupo de jugadoras de balonmano (n=14) realizó dos tests Yo-Yo, uno antes y otro después de los 15 minutos de recuperación. Dicho test consiste en correr una distancia de 20m con 10s de descanso entre repetición y con velocidad progresiva (controlada por un pitido) hasta que no se puede mantener la velocidad. Además, se evaluaron otras variables como el esfuerzo percibido, los niveles de lactato, bicarbonato y pH en sangre y el índice de saturación de oxígeno muscular mediante NIRS.

Los autores encontraron que mientras que el rendimiento en el segundo test Yo-Yo disminuía en un 7.6% con la recuperación activa y en un 15.% con la recuperación pasiva, sólo lo hacía en un 1.8% con la recuperación mediante electro-estimulación de baja frecuencia. Además, la recuperación con electro-estimulación aceleró la vuelta a niveles basales de lactato, bicarbonato y pH, aunque las diferencias en la oxigenación muscular y en el esfuerzo percibido no llegaron a ser significativas.

Por lo tanto, vemos como la electro-estimulación de baja frecuencia debe ser tenida en cuenta en aquellos deportes en los que se busque mantener el rendimiento tras periodos cortos de descanso, como en el caso de los deportes de equipo. Esta herramienta nos permite acelerar los procesos de recuperación y de eliminación de metabolitos posiblemente a través del aumento del flujo sanguíneo que provoca la contracción muscular, aumentando así la temperatura muscular. Además, la electro-estimulación de baja frecuencia puede ser utilizada de forma pasiva por los deportistas, lo que les permite seguir atendiendo a las instrucciones del entrenador o hidratarse.


REFERENCIA

  1. Bieuzen F, Borne R, Toussaint J-F, Hausswirth C. Positive effect of specific low-frequency electrical stimulation during short-term recovery on subsequent high-intensity exercise. Appl Physiol Nutr Metab [Internet]. 2014;39(2):202–10. Available from: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24476476

CREATINA, MUCHO MÁS QUE UN SUPLEMENTO PARA DEPORTISTAS

La creatina es un compuesto natural sintetizado a partir de 3 aminoácidos: arginina, glicina y metionina. Puede obtenerse de forma endógena, ya que el cuerpo es capaz de sintetizar una pequeña parte, mientras que el resto ha de aportarse de manera exógena, principalmente a través de alimentos como la carne y el pescado o de suplementación.

Dado que el 95% de las reservas de creatina se encuentran en el músculo esquelético (el 5% restante se halla en el cerebro, el hígado, los testículos y los riñones), la suplementación con creatina en la dieta ha sido tradicionalmente asociada a atletas y culturistas con el objetivo de aumentar la potencia, la fuerza y la masa muscular (1, 2).

El organismo tiene una capacidad limitada para la síntesis de creatina endógena. Por tanto, para conseguir un mayor incremento de sus niveles se tendrá que recurrir a la alimentación o a los suplementos dietéticos. Sin embargo, una vez alcanzada la concentración máxima de creatina en la célula muscular, la cual es de 160 mmol/kg, desaparecen los efectos beneficiosos asociados a su producción (1).

De forma similar a lo que ocurre con otros suplementos, un elevado aporte exógeno de creatina (como ocurre con la suplementación) puede disminuir la síntesis endógena de la misma. No obstante, este proceso se revierte una vez finalice la suplementación. Además, el tener pocos efectos secundarios no deseados, la convierte en un suplemento dietético de primera elección para los deportistas que pretendan obtener mejoras en su rendimiento.

Sin embargo, en la actualidad, ha emergido un nuevo rol de la creatina (3) proponiéndose que podría desempeñar un importante papel como método de prevención o retraso de la aparición de enfermedades asociadas al envejecimiento, donde se ha observado que los niveles de creatina se van reduciendo especialmente en el músculo esquelético.

La creatina puede ser fácilmente transportada a través de la barrera hematoencefálica, por lo que se sugiere que la suplementación exógena de creatina podría aumentar las concentraciones en el cerebro, donde la síntesis endógena será menor conforme la persona vaya envejeciendo. Por tanto, en los trastornos neurodegenerativos la creatina podría ayudar a retardar la progresión de la enfermedad.

En este sentido, la creatina ha demostrado ejercer propiedades antioxidantes sobre el cerebro, reducir la fatiga mental y protegerlo frente a la neurotoxicidad secundaria a ciertos tratamientos además de mejorar componentes relacionados con los trastornos neurológicos como la depresión y el trastorno bipolar. En resumen, la combinación de todos estos beneficios ha convertido a la creatina en una de las terapias líderes en la lucha contra las enfermedades y trastornos asociados con el envejecimiento del cerebro, como el Parkinson, la enfermedad de Huntington, la esclerosis lateral amiotrófica y los accidentes cerebrovasculares.


REFERENCIAS

  1. Harris, R. C., Söderlund, K., & Hultman, E. (1992). Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation. Clinical Science, 83(3), 367-374.
  2. Greenhaff, P. L., Casey, A., Short, A. H., Harris, R., Soderlund, K., & Hultman, E. (1993). Influence of oral creatine supplementation of muscle torque during repeated bouts of maximal voluntary exercise in man. Clinical Science, 84(5), 565-571.
  3. Smith, R. N., Agharkar, A. S., & Gonzales, E. B. (2014). A review of creatine supplementation in age-related diseases: more than a supplement for athletes. F1000Research, 3(222).

EL PELIGRO DE LA INACTIVIDAD Y EL ROL DE LA MIOSTATINA EN LA ATROFIA MUSCULAR

La recuperación de una enfermedad o de una lesión requiere a menudo de un período de inactividad muscular (por ejemplo, reposo en cama o inmovilización de alguna extremidad). Una de las consecuencias principales de la inactividad será la atrofia del músculo esquelético que, a su vez, va a provocar deterioro de la función muscular y el metabolismo, disminución de la sensibilidad a la insulina y mayor acumulación de grasa.

Estudios recientes hablan de que periodos de tan solo 4 días de inmovilización de una extremidad provocan reducciones significativas de la capacidad funcional en personas mayores (1, 2). Sin embargo, poco se sabe sobre el efecto de cortos periodos de inactividad (< 7 días) sobre la estructura y la función de la masa músculo-esquelética.

La masa muscular es el resultado del equilibrio entre síntesis y degradación proteica. Así, la atrofia muscular producida como consecuencia de periodos prolongados de inactividad (> 10 días) se atribuye a una disminución de la síntesis de proteínas, sin aparentes cambios sobre la degradación proteica, mientras que en periodos de menor duración se cree que, en este caso sí, la degradación proteica juega un papel importante. Además, la miostatina, la cual actúa como limitante del crecimiento muscular, desarrolla su acción sobre la síntesis de proteínas y la miogénesis, pero también sobre la degradación proteica.

Recientemente se ha publicado un estudio (3) en el que se analizó el impacto de 5 y 14 días de inmovilización de una pierna sobre el músculo esquelético y la miostatina en 24 sujetos sanos (23±1 años) que no realizaban ningún tipo de programa de entrenamiento físico previo.

Tras los respectivos periodos de inmovilización, en ambos grupos se redujo significativamente el área de sección transversal del músculo cuádriceps, 3.5±0,5% y 8.4±2.8%, después de los 5 y 14 días respectivamente. Curiosamente, al valorar de forma específica el recto femoral, se observó que no se atrofió en ninguno de los dos grupos. Además, se produjo una reducción de 9.0±2.3% y 22.9±2.6% en los niveles de fuerza muscular de la pierna inmovilizada tras los 5 y 14 días de inmovilización, respectivamente, lo que implica un devastador efecto sobre la capacidad funcional

Por último, se obtuvo un incremento significativo del 68% y 54% en la miostatina después de los 5 y 14 días de inactividad, respectivamente, consecuente con el descenso de la masa muscular observado, lo cual muestra el papel que desempeña la miostatina en la regulación de la masa muscular a través de la inhibición de los factores de regulación miogénica.

En conclusión, periodos de inmovilización conducen a una rápida pérdida de la masa y la función muscular, observándose una importante atrofia tras solo 5 días de inactividad. Por ello, durante la recuperación de una enfermedad o una lesión que requiera un período de desuso muscular, es fundamental el llevar a cabo estrategias de intervención no farmacológicas (por ejemplo, nutricionales, como la suplementación con creatina, y físicas mediante contracciones isométricas, las cuales han demostrado ser efectivas) con el objetivo de prevenir o minimizar la atrofia muscular y la pérdida de capacidad funcional.


REFERENCIAS

  1. Hvid, L. G., Suetta, C., Aagaard, P., Kjaer, M., Frandsen, U., & Ørtenblad, N. (2013). Four days of muscle disuse impairs single fiber contractile function in young and old healthy men. Experimental Gerontology, 48(2), 154-161.
  2. Suetta, C., Frandsen, U., Jensen, L., Jensen, M. M., Jespersen, J. G., Hvid, L. G., … & Heinemeier, K. M. (2012). Aging affects the transcriptional regulation of human skeletal muscle disuse atrophy. PloS One, 7(12), e51238.
  3. Wall, B. T., Dirks, M. L., Snijders, T., Senden, J. M., Dolmans, J., & Loon, L. J. C. (2014). Substantial skeletal muscle loss occurs during only 5 days of disuse. Acta Physiologica, 210(3), 600-611.