Los entrenadores personales y los profesionales del acondicionamiento físico a menudo pasan innumerables horas leyendo artículos e investigando sobre nuevos programas de entrenamiento e ideas de ejercicios para desarrollar el acondicionamiento muscular. Sin embargo, en gran parte debido a su complejidad fisiológica, pocos profesionales del fitness están tan bien informados sobre cómo los músculos se adaptan y crecen realmente a las demandas de sobrecarga que aumentan progresivamente del ejercicio. De hecho, el músculo esquelético es el tejido más adaptable en el cuerpo humano y la hipertrofia muscular (aumento de tamaño) es un tema ampliamente investigado, pero aún se considera un área de investigación fértil. Este artículo proporcionará una breve actualización sobre algunos de los intrigantes cambios celulares que ocurren que conducen al crecimiento muscular, conocida como la teoría de hipertrofia de las células satélite.
Trauma al músculo: activación de
las células satelitales
Cuando los músculos se someten a un ejercicio intenso, como en un
entrenamiento de resistencia, hay un trauma en las fibras musculares que se
conoce como lesión muscular o daño. Esta interrupción en los orgánulos de
células musculares activa las células satélite, que se encuentran en el
exterior de las fibras musculares entre la lámina basal (membrana basal) y la
membrana plasmática (sarcolema) de las fibras musculares para proliferar en el
sitio de la lesión (Charge y Rudnicki 2004). En esencia, un esfuerzo biológico
para reparar o reemplazar las fibras musculares dañadas comienza con la fusión
de las células satélite y las fibras musculares, lo que a menudo conduce a
aumentos en el área de la sección transversal de las fibras musculares o la
hipertrofia. Las células satélites tienen un solo núcleo y pueden replicarse
dividiéndose. A medida que las células satélite se multiplican, algunas
permanecen como orgánulos en la fibra muscular, donde la mayoría se diferencia
(proceso experimentan las células a medida que maduran en células normales) y
se fusionan con las fibras musculares para formar nuevos soportes de proteínas
musculares (o miofibrillas) y/o reparar fibras dañadas. Por lo tanto, las miofibrillas de las células
musculares aumentarán en grosor y número. Después de la fusión con la fibra
muscular, algunas células satélites sirven como fuente de nuevos núcleos para
complementar la fibra muscular en crecimiento. Con estos núcleos adicionales,
la fibra muscular puede sintetizar más proteínas y crear más miofilamentos
contráctiles, conocidos como actina y miosina, en las células del músculo
esquelético. Es interesante observar que se encuentra un alto número de células
satélite asociadas a las fibras musculares de contracción lenta en comparación
con las fibras musculares de contracción rápida dentro del mismo músculo, ya
que regularmente pasan por la reparación de mantenimiento celular de las
actividades diarias.
Factores de crecimiento
Los factores de crecimiento son hormonas o compuestos similares a
hormonas que estimulan las células satélites para producir aumentos en el
tamaño de las fibras musculares. Se ha demostrado que estos factores de
crecimiento afectan el crecimiento muscular al regular la actividad de las
células satélite. El factor de crecimiento de hepatocitos (HGF) es un regulador
clave de la actividad de las células satélite. Se ha demostrado que es el
factor activo en el músculo dañado y también puede ser responsable de provocar
que las células satélites migren al área del músculo dañado (Charge y Rudnicki
2004).
El factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) es otro factor de
crecimiento importante en la reparación muscular después del ejercicio. El
papel del FGF puede estar en el proceso de revascularización (formación de
nuevos capilares sanguíneos) durante la regeneración muscular (Charge y
Rudnicki 2004).
Una gran cantidad de investigaciones se han centrado en el papel de los
factores de crecimiento similares a la insulina I y II (IGF) en el crecimiento
muscular. Los IGF desempeñan un papel principal en la regulación de la cantidad
de crecimiento de la masa muscular, promoviendo los cambios que ocurren en el
ADN para la síntesis de proteínas y promoviendo la reparación de las células
musculares.
La insulina también estimula el crecimiento muscular al mejorar la
síntesis de proteínas y facilitar la entrada de glucosa a las células. Las
células satélites utilizan glucosa como sustrato combustible, lo que permite
sus actividades de crecimiento celular. Y la glucosa también se utiliza para
las necesidades energéticas intramusculares.
La hormona de crecimiento también es muy reconocida por su papel en el
crecimiento muscular. El ejercicio de resistencia estimula la liberación de la
hormona de crecimiento desde la glándula pituitaria anterior, y los niveles
liberados dependen mucho de la intensidad del ejercicio. La hormona de
crecimiento ayuda a desencadenar el metabolismo de las grasas para el uso de
energía en el proceso de crecimiento muscular. Además, la hormona de
crecimiento estimula la captación e incorporación de aminoácidos a las
proteínas en el músculo esquelético.
Por último, la testosterona también afecta la hipertrofia muscular. Esta
hormona puede estimular las respuestas de la hormona de crecimiento en la
pituitaria, lo que mejora la absorción celular de aminoácidos y la síntesis de
proteínas en el músculo esquelético. Además, la testosterona puede aumentar la
presencia de neurotransmisores en el sitio de la fibra, lo que puede ayudar a
activar el crecimiento del tejido. Como hormona esteroide, la testosterona
puede interactuar con los receptores nucleares del ADN, lo que da como
resultado la síntesis de proteínas. La testosterona también puede tener algún
tipo de efecto regulador sobre las células satélites.
El entrenamiento de resistencia conduce a un trauma o lesión de las
proteínas celulares en el músculo. Esto provoca mensajes de señalización
celular para activar las células satélite, para comenzar una cascada de eventos
que conducen a la reparación y crecimiento muscular. Están involucrados varios
factores de crecimiento que regulan los mecanismos de cambio en el número y
tamaño de proteínas dentro del músculo. La adaptación del músculo al estrés por
sobrecarga del ejercicio de resistencia comienza inmediatamente después de cada
ejercicio, pero a menudo lleva semanas o meses para que se manifieste
físicamente. El tejido más adaptable del cuerpo humano es el músculo
esquelético, y se remodela notablemente después de un programa de entrenamiento
de resistencia continuo y cuidadosamente diseñado.
