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18/03/2020 0 Comments

¿Memoria muscular? Evidencia científica de estudios con humanos

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Quizá has podido comprobar que cuando comienzas a entrenar de nuevo después de un período de inactividad, recuperas la masa muscular bastante rápido (más de lo que te costó la primera vez que te pusiste a entrenar). O que personas que han sido siempre muy deportistas y dejan de entrar durante un tiempo vuelven a tener un rendimiento alto en muy poco tiempo. O que los deportistas que se doparon en algún momento siempre jugarán con ventaja. A lo mejor has escuchado que el músculo tiene memoria…Pero ¿es esto cierto? 

Para contestar a esta pregunta y a las cuestiones que aparecen más adelante hemos acudido a una reciente revisión que ha sido publicada estos días en la revista Acta Physiologica. 

En primer lugar debemos saber que esta “memoria muscular” sí que existe. Son varias las investigaciones que así lo demuestran. Por ejemplo Staron y col. observaron que cuando un grupo de mujeres realizaban un entrenamiento de 6 semanas tras un parón, estas ganaban los mismos niveles de misma masa muscular y fuerza que habían logrado después de 20 semanas de entrenamiento realizado antes del periodo de inactividad. 

¿Qué mecanismo fisiológico explica este fenómeno? Veamos..

El músculo esquelético está compuesto de un gran número de núcleos (mionúcleos) en los que se da todo el proceso de síntesis de proteínas necesario para el crecimiento muscular. Parece que cuando el músculo aumenta de tamaño se van añadiendo más mionúcleos. A su vez, existen datos científicos de que los mionúcleos no se pierden necesariamente cuando se produce una atrofia del músculo. Algunos defienden que los mionúcleos se mantienen durante un largo período de tiempo o incluso indefinidamente. Esto podría tener una justificación a nivel evolutivo. En períodos de baja actividad no nos interesa mucha masa muscular, pero tenemos que tener la capacidad de recuperarla cuando sea necesaria. Así, que la cantidad de mionúcleos permaneciera intacta supondría una ventaja biológica a la hora de restablecer el rendimiento muscular después de un periodo en el que este se perdió. 

Todo esto ha llevado a varios expertos a la hipótesis de que la memoria muscular se debe a la permanencia de mionúcleos. Según este modelo, cuando aplicamos estímulos a un músculo desentrenado, el producto es una fibra con mayor tamaño y mayor número de núcleos. Si se deja de entrenar, la masa muscular que se ganó, se pierde, cosa que no ocurre con los núcleos que se sumaron. De esta manera, cuando se retoma el entrenamiento, el aumento de masa muscular se acontece de una manera más rápida. 

¿Existe evidencia suficiente para afirmar que la “memoria muscular” se debe a esto?

Es cierto que en algunos estudios con humanos no se encontraron cambios en el contenido de mionúcleos cuando se reducía la masa muscular por una inmovilización, un reposo en cama o una reducción de la actividad física. Pero también lo es que otros han mostrado que durante un período de reducción total o parcial actividad física, así como tras un tiempo de exposición a microgravedad, puede aparecer una atrofia de las fibras musculares acompañada de una pérdida de mionúcleos. 

Existe una teoría denominada “dominio mionuclear” que postula que existe una relación lineal entre el tamaño muscular y el contenido de mionucleos. Algo que se ha observado en varias ocasiones en humanos, aunque no en animales. En la siguiente figura se muestra la relación positiva existente entre el contenido de mionúcleos (excluyendo las células satélites) en las fibras tipo I (A) y tipo II (B) y el tamaño de las mismas. En las gráficas C y D se puede observar una asociación similar entre el tamaño de las fibras musculares y el tamaño del dominio de los mionúcleos (volumen de fibra muscular controlado por cada mionúcleo). Estos datos fueron obtenidos tras la evaluación de en torno a 400 personas que se movían en un rango de edad de entre 18 y 89 años. 

A resaltar que tras el análisis en profundidad de los datos se encontró que la relación entre tamaño de fibra y contenido de mionúcleo se mantiene con el incremento de edad. El hecho de que el envejecimiento viene acompañado de un descenso del tamaño de las fibras musculares, sobre todo de las rápidas, esto sugiere que el contenido de mionúcleos es flexible y que es poco probable que se preserve de manera indefinida a lo largo de nuestra vida. En contraposición a esto, un estudio realizado por Kramer y colaboradores mostró que si bien esta relación se daba en mujeres jóvenes y mayores sanas, esta no se daba en aquellas mujeres mayores que habían sufrido una fractura de la cadera. Estas presentaban una menor área de sección transversal en comparación con las que no habían tenido esta fractura; sin embargo, no se encontraron diferencias entre estos grupos en el contenido de mionúcleos. Aunque se trata de un estudio transversal, estos hallazgos muestran que el contenido de mionúcleos se mantiene hasta cierto punto a pesar de que acontezca una  atrofia muscular.

En esta segunda figura se muestra el tamaño de las fibras musculares tipo I y II, el contenido de mionúcleos y el tamaño del dominio de los mionúcleos en un grupo de más de 300 personas de diferentes edades. Se puede ver que las fibras tipo II en los mayores tienen un menor tamaño, menos mionúcleos y que estos tienen menos tamaño de dominio. Estos resultados van en la misma línea que los obtenidos en otras investigaciones y muestran que el contenido de mionúcleos no permanece estable a lo largo de la vida. Aunque es verdad que es un estudio transversal y que otros estudios no encontraron estas diferencias entre jóvenes y mayores. 

Otro ejemplo que apoya esta idea podemos verlo en un reciente estudio que mostró que después de estar 1 año sin entrenar, las personas presentaron una reducción significativa del tamaño de las fibras y del contenido de mionúcleos. O en una investigación que demostró que personas con una lesión de médula espinal presentan 9 años después del incidente un menor tamaño de fibras tipo I y II, así un menor contenido de mionúcleos, en comparación con personas sanas de la misma edad. O en otra que mostró algo similar cuando se realizó una comparativa entre personas con o sin esclerosis múltiple de la misma edad. Todos apoyan la misma idea: tras un período de desentrenamiento acontece una reducción en el contenido de mionúcleos. A nivel biológico tiene sentido; gestión eficiente de los recursos. Si no voy a usar algo ¿para qué lo quiero? Es algo similar a lo que ocurre con otras estructuras como las mitocondrias y los capilares. Cuando entreno su número aumenta, cuando dejo de hacerlo estas se pierden. Pero aunque es plausible, se necesitan más estudios que aclare todas las dudas que pueden surgir de esta teoría…

“En general, los estudios realizados con humanos no apoya la idea de que la cantidad de mionúcleos se mantega para siempre. No obstante, esto no niega la posibilidad de que el tamaño de dominio de los mionúcleos sea flexible y/o que un tamaño de domino relativamente pequeño pueda aumentar la capacidad de (re)crecimiento de las fibras musculares”

En la siguientes gráficas se puede comprobar los cambios producidos tras 2,4,8 y 12 semanas de entrenamiento de fuerza a nivel de hipertrofia, de contenido de mionúcleos y del tamaño del dominio de estos. Puede apreciarse la presencia de 2 grupos. Uno de ellos estaba formado por personas con un tamaño relativamente pequeño de dominio mionuclear (<1700 μm2) y otro por personas que presentaban uno mayor (>2000 μm2). Las ganancias de masa muscular fueron las mismas en ambos grupos; sin embargo, en el grupo que presentaba un mayor dominio a nivel basal el contenido de mionúcleos incrementó antes y en mayor medida. Al finalizar el programa de entrenamiento, ambos grupos presentaban el mismo tamaño de dominio de los mionúcleos.  Esto concuerda con el concepto de que el tamaño del dominio mionuclear debe expandirse hasta cierto límite antes de que se añadan mionúcleos adicionales.

Estos resultados corroboran que, como se encontró en estudios anteriores, no existe relación entre la tamaño de dominio mionuclear y la respuesta hipertrofia a un entrenamiento. Aunque existen datos obtenidos en personas mayores que animan a pensar que quizá sí que existe tal relación (aunque no se conoce si esto es algo específico para personas concierta edad). Por ejemplo, un estudio que demostró que después de 12 semanas de entrenamiento, el aumento en el tamaño de sus fibras musculares aconteció en aquellas que presentaban antes de comenzar un tamaño pequeño en el dominio de sus mionúcleos (<1600 μm2), pero no en aquellas con un mayor dominio (>2000 μm2). 

Los autores de esta revisión comentan que —aunque existen ciertas cuestiones metodológicas que hacen que los datos deban interpretarse con cautela— los datos que tenemos disponibles ahora mismo en humanos indican que aunque algunos mionúcleos pueden perderse a lo largo de la vida, puede ser que un tamaño de dominio de mionúcleo menor pudiera favorecer la capacidad de (re)crecimiento de las fibras musculares. Dicho esto, en sus conclusiones son claros: la evidencia científica actual muestra que no existe consenso acerca de que la permanencia de mionúcleos explique el fenómeno de memoria muscular. Se necesitan más estudios

Una alterativa a la teoría de los mionúcleos (aunque que no riñe con ella)

En el año 2018, Seaborne RA y col. publicaron los resultados de una investigación que supuso un gran avance en el estudio de la respuestas fisiológicas al entrenamiento. En él mostraron que las ganancias de masa muscular generadas por un programa de entrenamiento de varias semanas venían acompañadas de una hipometilación del ADN, y que si bien el volumen muscular se perdía cuando se dejaba de entrenar, la hipometilación se mantenía. 

¿Qué es hipometilación? Se trata de tipo de modificación epigenética, es decir, un cambio en la función de los genes que viene determinada por nuestro entorno, por lo que hacemos durante nuestra vida. Lo que ocurre cuando se da esta hipometilación es que los grupos metilos son retirados del ADN, permitiendo una lectura más fácil de este. 

¿Qué consecuencias tiene esto? Pues lo que nos muestra es que el ejercicio, al generar este cambio epigenético, permite que una mejor transcripción de los genes que están involucrados en las adaptaciones musculares. Esto genera un aumento más rápido en masa muscular y de fuerza, como así ha sido demostrado en muchas ocasiones y como ocurrió en este estudio: las ganancias de hipertrofia y fuerza fueron mayores en tras un programa de entrenamiento llevado a cabo tras el desentrenamiento. Lo que no se sabe es cuánto dura este estado de hipometilación de los genes. Se necesitan más estudios…

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