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Relacionando a los inductores del crecimiento muscular

El comportamiento de las células y la síntesis de proteína durante la fase hipertrófica

Publicado: 25/08/2011

Está razonablemente bien establecido que el crecimiento muscular es provocado por factores como la tensión o carga mecánica, los factores metabólicos / cambios en las condiciones de las células, la degradación de proteínas (regulado por el el trabajo hecho o carga total  de series x repeticios x peso en la barra) y los microtraumas; la tensión depende del sistema nervioso, por ello, la fuerza dedicada (el nivel de fuerza) también desempeña un papel interesante en el crecimiento muscular; entonces un mejor uso del sistema nervioso central = cargas movidas más elevadas = tensión más elevada sobre el músculo, pero los incrementos de tensión no tienen que ser hechos en cada exposición a un determinado ejercicio.

En otras palabras, el practicante no tiene que ser más fuerte para desarrollar más masa muscular; habiendo pruebas concluyentes en los muchos culturistas de alto nivel que entrenaron con cargas muy elevadas durante su adolescencia y pasando los 20 años, pero ahora optando por usar cargas más levianas y también obtienendo mejorías en sus físicos.

Las variables más importantes son:

  • La tensión intramuscular; alterada por el cambio de velocidad de movimiento con una determinada carga.
  • La fuerza aplicada; también alterada por la velocidad del movimiento.
  • La aflicción metabólica relacionada al ardor, el aumento del lactato, la falta de oxígeno, hipoxia, etc).
  • Los microtraumas y lesiones progresivas
  • La frecuencia del entrenamiento.

Pero que sucede realmente cuando los músculos crecen ?

La mecanotransducción

Cuando se entrena con pesos y se degrada el tejido muscular, ocurre una serie de respuestas, algunas de ellas dependientes de la dosis y otras no; por ejemplo hay un aumento casi inmediato en la actividad del mRNA después del ejercicio extenuante con cargas; el mRNA es el “traductor” que transporta los mensajes de ADN para sus verdaderos blancos, en este caso, el mensaje groseramente simplificado es “AUMENTAR los músculos”.

El proceso en que la fuerza mecánica (el peso en la barra, que produce estiramiento en el músculo) es traducida para una señal química (el mensaje de “AUMENTAR los músculos”) es denominado por mecanotransducción que se traduce en los siguientes procesos que están fuertemente relacionados.

  • Estiramiento con tensión (derivado del entrenamiento de musculación).
  • Integración de los receptores de factores de crecimiento.
  • Se realiza el mensaje de crecimiento.
  • A través de la membrana celular el núcleo celular (el centro de control) recibe el mensaje.
  • El crecimiento muscular fue sinalizado con éxito.

Uno de los procesos de que depende este tipo de señalización es el crecimiento de mionúcleos nuevos.

Dentro de la célula muscular humana existen varios “centros de control” llamados mio-nucleicos; “mio” significa músculo, “nucleicos” se refiere a la existencia de más de un núcleo o centro de control.

Existe una relación fija entre el volumen total de la célula muscular y el volumen de la misma controlada por un mionucleico porque cada núcleo es responsable por una área fija de la célula total; se debe pensar por ejemplo como un equipo de policías, cada uno con una ronda fija y entre ellos controlando una área entera, entonces el número de policías necesarios será determinado por el tamaño del área y de la cantidad de actividad de los misma.

Cuando el músculo se degrada, en una situación de lesión por ejemplo, algunos de los mionúcleos serán destruídos por el cuerpo para mantener el ratio de tamaño total de la célula en relación al volumen de mionúcleos; el lado negativo de esto es que si estamos intentando aumentar el tamaño de la célula muscular, debemos también aumentar el volumen de mionúcleos.

Puede ocurrir hipertrofia sin mionúcleos nuevos, pero, eventualmente, el volumen de la célula alcanzará el límite superior que el número actual de mionúcleos es capaz de controlar y, posteriormente, no habrá más crecimiento.

Infelizmente los mionúcleos son células altamente especializadas y no pueden aumentar de número por el proceso habitual de división y crecimiento (división mitótica); y de esa forma la mayoría de las estructuras del cuerpo crecen y se notan, pero como nos podemos imaginar, el músculo no funciona de la misma manera como gran parte del resto del cuerpo.

Las células satélite donan mionúcleos

En sustitución de simplemente dividirse y crecer, las células musculares necesitan de un donante externo de mionúcleos, y para que esto pueda funcionar, las células del donante tienen que estar en una forma muy simple de modo a que pueda ser moldeada de acuerdo con las instrucciones del mRNA al nuevo núcleo; estas células “simples” o indiferenciadas son llamadas de células satélites AKA células embrionarias.

Se pudo ya haber oído hablar del uso de células embrionarias en la cura de las enfermedades y cosas del género; y esto es posible porque ellas pueden ser programadas en el cuerpo para transformarse en casi cualquier tipo de célula y por lo tanto, sustituir a las células damnificadas o en falta y este cambio de un estado básico a un tipo especializado de célula es llamada de diferenciación.

Los estímulos primarios para la proliferación de células satélites y diferenciación son el IGF-1 y MAPK (proteínas quinasas activadas por mitógenos); los niveles de IGF-1 y MAPK aumentan de una forma dependiente del nivel del estiramiento mecánico, por ello, todas las otras cosas siguen siendo iguales; cuánto mayor sea la cantidad de peso en la barra, mayor se hará el músculo…

Sin células satélites para donar nuevos mionúcleos eventualmente el crecimiento muscular se hace imposible, por ello, merece la pena buscar formas de aumentar la proliferación de células satélite a través del aumento de producción de IGF-1 y MAPK; y es aquí donde los programas de entrenamiento deben permitir aumentar de forma consistente la cantidad de estiramiento mecánico que se aplica a los músculos, forzándolos a un nuevo crecimiento.

La miostatina y el crecimiento muscular

Este proceso de proliferación de las células satélites es inhibido por una substancia llamada miostatina, y la industria de suplementos ha actuado muy rápido para crear los llamados suplementos “bloqueadores de miostatina”; el feedback de los usuarios de estas substancias no ha sido muy alentador aún, muy probablemente porque la inhibición de la miostatina por sí sola no es un camino garantizado para el crecimiento.

Los estudios indican que la miostatina desempeña papeles diferentes durante las diferentes fases de desarrollo y es producida en una forma conectada o inactiva.

  • Es solo la presencia o no de otras hormonas / señales celulares las que regulan sus efectos, básicamente se tiene que tener una serie muy específica de condiciones celulares / señales a ser creadas y enviadas antes de que la miostatina sea inhibida y la proliferación de células satélites es la que inicia este proceso.
  • Este conjunto de señales es adecuadamente inducida por el ejercicio de resistencia normal en la mayoría de las personas saludables, con excepción a los muy mayores; ya que los hombres más jóvenes tienen la mayor reducción en la miostatina después del ejercicio de resistencia, lo que puede, de cierta forma explicar porque motivo muchos atletas del sexo masculino obtienen sus mejores ganancias de tamaño/fuerza durante su adolescencia y hasta llegar a los 20 años; pero esto es una hipótesis simplemente.

Es obvio que otros factores hormonales tales como la testosterona y la producción de hormona de crecimiento HGH también pueden desempeñar un papel aquí y creemos que existe alguna interacción entre el bloqueo de la miostatina, testosterona libre / niveles de HGH y un nivel posterior relacionado a la masa muscular.

Esto tiene sentido, ya que como se necesita de la proliferación celular vía satélite para obtener un aumento de los niveles de mionúcleos nuevos y permitir que la célula muscular pueda ser mayor; entonces se necesita aumentar la síntesis proteica dentro de la célula para mantener ese crecimiento nuevo.

En suma, la mejor manera de inhibir la miostatina es entrenar regularmente con pesas; y si este entrenamiento de resistencia es combinado a un ambiente celular que sea propicio para la síntesis de proteínas, rápidamente se puede esperar un acelerado aumento de la masa muscular.

La mTOR y la AMPK

El objetivo de la rapamicina en mamíferos (mTOR) y de la proteína quinasa activada por la AMP (AMPK) son proteínas señalizadoras encontradas en el músculo esquelético, siendo muy importantes porque ambas son sensores de nutrientes y de energía, y entre ellas trabajan como parte del proceso de señalización citado de permitiendo y negando un aumento de la síntesis de proteínas desencadenado por el entrenamiento.

  • La activación de la AMPK disminuye la síntesis proteica muscular, bloqueando señalización de la mTOR para otras proteínas que inician y prolongan el crecimiento del nuevo tejido muscular en respuesta al entrenamiento.
  • Entre ellas, siendo dos proteínas de señalización se puede determinar tanto el ratio máximo de síntesis de proteína, como el periodo de tiempo en que el efecto continúa.

Presentamos a continuación algunos de los factores que influencian los niveles de mTOR y AMPK en el tejido muscular, conduciéndonos a una estrategia nutricional para maximizar la activación de mTOR, minimizar los niveles de AMPK y aumentar la mayor cantidad posible de tejido, con todos los estímulos posibles de entrenamiento.

Estado de hidratación

  • La deshidratación lleva a la inactivación de muchos procesos de señalización en torno al mTOR, entonces el cuerpo no va a tolerar niveles de hidratación inferiores a los necesarios para mantener condiciones físico-químicas adecuadas.
  • Si se estuviera aunque solo un poco deshidratado, se va a desconectar la activación del mTOR; además la deshidratación también aumenta el cortisol circulante (hormona catabólica), reduce la producción de testosterona en respuesta al ejercicio y perturba el metabolismo tanto de los carbohidratos como de las grasas; durante la deshidratación siempre se induce a tener un pésimo estado físico.

Estado de energía

  • El entrenamiento correcto estimulará el crecimiento muscular a través de la mecanotransducción, pero el alargamiento de este efecto es predominantemente controlado por el estado de energía de la célula.
  • En suma, si se tuviera un excedente de calorías en la dieta, entonces el aumento de síntesis de proteínas después del entrenamiento será prolongado y si no hay este excedente, él será abortado, por esta razón, es esencial un excedente de calorías de corto plazo en todo el entrenamiento, incluso cuando el régimen alimenticio global esté relacionado a la restricción calórica y posterior pérdida de peso.

Niveles de glutamina

  • La glutamina facilita la absorción de leucina durante la activación del mTOR.
  • La leucina activa directamente el blanco de la rapamicina en mamíferos (mTOR) y aumenta la degradación de la proteína quinasa activada por el AMP (AMPK); es uno de los aminoácidos de cadena ramificada.

Nivel plasmático de insulina

  • Existe una exigencia de una concentración mínima de insulina plasmática para estimular la síntesis proteica muscular en respuesta a ejercicios de resistencia e ingesta de aminoácidos.
  • Por esta razón los carbohidratos dietéticos deben ser consumidos en la comida que precede a los entrenamientos, y durante los entrenamientos, debiendo ser consumida una mezcla de aminoácidos y carbohidratos para estimular la producción de una pequeña cantidad de insulina; en el post-entrenamiento este efecto puede ser maximizado con un gran consumo de carbohidratos simples y proteína de rápida digestión en una proporción de 2:01.

En resumen en la presencia adecuada de fuentes de energía, la vía mTOR irá verificará la disponibilidad de aminoácidos, especialmente de leucina, dentro de la célula; y él puede ser activado si hay recursos suficientes de aminoácidos en el exterior de la célula (la glutamina es un factor limitante) y si la célula está adecuadamente hidratada y los niveles plasmáticos de insulina son suficientes.

Si cualquiera de esos aspectos no es tomado en cuenta con precisión, la cantidad y la duración de la síntesis de proteínas después del entrenamiento será muy inferior.

Los stacks de entrenamiento por ello están proyectados específicamente para proporcionar al cuerpo la leucina, glutamina, carbohidratos que se necesita para permitir la activación de las vías mTOR y ganancias posteriores de la masa muscular, a la vez, que proporcionan los beneficios de mejoría del flujo sanguíneo de la arginina, ganancias de fuerza del monohidrato de creatina, y beta-alanina para alejar la fatiga durante los duros entrenamientos.


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