Ciencia y desarrollo de la Hipertrofia PDF

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CONTENIDOS Prefacio 7 Agradecimientos 9 1 Respuestas y adaptaciones relacionadas con la hipertrofla al estres del ejereicio 11 Sistema neuromuscular 11 Sistemas endocrino, paracrino y autocrino 25 2 Mecanismos de hipertrofia Tension rnecanica 39 39 Estres metab61ico 46 Dano muscular 52 3 Papel de l...

Description

CONTENIDOS Prefacio 7 Agradecimientos

1 2 3

9

Respuestas y adaptaciones relacionadas con la hipertrofla al estres del ejereicio

11 11

Sistema neuromuscular Sistemas endocrino, paracrino y autocrino

25

Mecanismos de hipertrofia

39

Tension rnecanica Estres metab61ico

39 46

Dano muscular

52

Papel de las variables del entrenamiento contra resistencia en la hipertrofia

61

Volumen Frecuencia Carga Selecci6n del ejercicio Tipo de acci6n muscular Duraci6n de los intervalos de descanso Duraci6n de la repetici6n Orden de los ejercicios Rango de movimiento lntensidad del esfuerzo

61 66 71

78 80 86 88 92 95 97

5

Contenidos

4

Papel del entrenamiento aerobico en la hlpertrofla

103

Efectos hipertr6ficos derivados del entrenamiento exclusivamente aer6bico

103 109

Entrenamiento concurrente

5

Factores dei desarroHo hipertrofico maximo

115

Genetica Sexo

115 118 120

Estatus de entrenamiento

121

Disefio del proqrama para una hlpertrofia maxima

125

Biornecanica

125

Estrategias de selecci6n del ejercicio Periodizaci6n

129 134

Nutrici6n para la hipertrofia

149

Balance enerqetico

149

lngesta de macronutrientes

150 159 160

Edad

6

7

Frecuencia de las comidas Ritmo de ingesta de los nutrientes

Referencias biblioqraficas

f ndice onornastlco

165 201 Sabre el autor

6

Siglas empleadas en el libro lndice ternatico 217

223

PREFJ(CIO

200

La busqueda para conseguir el desarrollo muscular del cuerpo es una tendencia antigua. En el siglo xr, los nativos de la India fueron los primeros que comenzaron a utilizar pesas primitivas talladas en piedra, parecidas a las mancuemas, para incremen­ tar su volumen muscular. En esta epoca los gimna­ sios se extendieron por el pafs y, ya en el siglo XVI, el levantamiento de peso se habia convertido en el pasatiempo nacional de la India. Sin embargo, no fue hasta el final de 1800 cuando el forzudo prusiano Eugen Sandow, al que con frecuencia se le considera como el padre del bodybuilding modemo, introdujo el desarrollo muscular en el ambito publico. Sandow recorrio el mundo ostentando su fisico bien musculado en exhibiciones teatrales para grandes audiencias. Tambien esta acreditado como el inventor del primer equipamiento para el entrenamiento de la fuerza ( elementos tales como mancuemas, poleas y bandas elasticas ), con el fin de promover la capacidad de ganar musculo. Hoy en dia, millones de personas en todo el mundo entrenan con el objetivo de maximizar su masa muscular. Algunos lo hacen simplemente por puras razones esteticas: otros para mejorar su rendimiento deportivo. Recientemente, se ha puesto la atencion en los beneficios relacionados con la salud que proporcionan el incremento de la hipertrofia. La sarcopenia, que es la perdida de tejido muscular provocada por el envejecimiento, afecta aproximadamente a la mitad de la poblacion mayor de 80 afios y esta implicada en la discapa­ cidad funcional debilitante asf como tambien en la aparicion de muchas enfermedades cronicas. Durante muchos afios, el entrenamiento y los estudios nutricionales para maximizar el creel­ miento muscular se concretaban fundamental­ mente en las tradiciones de los gimnasios y las anecdotas personales. Quienes buscaban incre­ mentar su volumen muscular debian limitarse a seguir las rutinas de sus culturistas favoritos. Las evidencias cientfficas sobre estos temas eran esca­ sas y las normas de actuacion basadas en investiga­ ciones eran el producto de grandes extrapolaciones a partir de datos limitados.

En las ultimas decadas esto ha cambiado espec­ tacularmente. Se ha producido una explosion en el mimero de estudios que investigan la respuesta hipertrofica al entrenamiento. Una reciente bus­ queda en PubMed de la frase hipertrofia del musculo esqueletico aporto casi 500 estudios publicados y revisados por pares [tan solo en 2014! Ademas, las tecnicas utilizadas para evaluar los resultados de la hipertrofia, tanto aguda como cronica, son mas avanzadas y estan ampliamente difundidas. De tal modo que ahora disponemos de solidas evidencias a partir de las cuales desarrollar una verdadera comprension de las diferentes causas de como y por que ocurre el crecimiento muscular inducido por el ejercicio. Este es el primer libro que sintetiza el conjunto de publicaciones sobre la practica del desarrollo muscular incluido en un proyecto completo. Todos los aspectos de este tema estan cubiertos con extenso detalle, desde los mecanismos en el ambito molecular hasta la manipulacion de las variables del entrenamiento para un efecto hiper­ trofico maxima. Aun cuando el libro esta orientado tecnicarnente, su foco principal se centra en la aplicacion de los principios a la practica. Por tan to, usted sera capaz de extraer conclusiones basadas en la evidencia para personalizar el disefio del pro­ grama de hipertrofia para los distintos individuos. A continuacion, se expone una vision de con­ junto del contenido de los capftulos: • El capftulo 1 cubre las respuestas y adap­ taciones relacionadas con la hipertrofia al estres del ejercicio. En el se proporciona una revision de la estructura y funcion del sistema neuromuscular y las respuestas y adaptaciones de los sistemas neuromus­ cular, endocrino, paracrino y autocrino. Usted aprendera el papel que desempefia el tipo de fibra en el crecimiento muscu­ lar, los modos en los que se manifiesta la hipertrofia y corno los factores intrinsecos y extrfnsecos dirigen la union de la protefna muscular.

7

Prefacio

ii

ti

III

8

El capftulo 2 profundiza en las mecanismos responsables de la hipertrofia inducida par el ejercicio. La comprensi6n de las proce­ sos implicados en el desarrollo muscular es esencial para desarrollar estrategias para maximizarlo. Aprendera c6mo las fuer­ zas mecanicas se convierten en sefiales qufmicas para mediar en la union de la protefna muscular, c6mo la acumulaci6n de metabolitos producidos par el ejercicio estimula la respuesta hipertr6fica y c6mo las perturbaciones estructurales afectan al remodelado tisular. El capftulo 3 detalla el papel de las varia­ bles del entrenamiento contra resistencia en la hipertrofia. Par lo general, se piensa que en la manipulaci6n precisa de dichas variables reside la clave de la respuesta de crecimiento. Usted aprendera c6mo el volumen, la frecuencia, la carga, la selecci6n del ejercicio, el tipo de acci6n muscular, la duraci6n de las intervalos de descanso, la duraci6n de la repetici6n, el arden de las ejercicios, el rango de movimiento y el esfuerzo interactuan para promover las adaptaciones musculares y c6mo estas pueden modificarse para maximizar el ere­ cimiento del musculo. El capftulo 4 explora el impacto del entre­ namiento aer6bico sabre la hipertrofia. Este es un tema altamente matizado en el que abundan concepciones err6neas. Aquf aprendera c6mo la intensidad aer6bica, la duraci6n, la frecuencia y el modo de trabajo afectan a la respuesta hipertr6fica, tanto si el entrenamiento aer6bico se realiza aislada­

mente coma si se lleva a cabo combinado con el ejercicio contra resistencia ( es decir, en entrenamiento simultaneo ). " El capftulo 5 trata de las consideraciones especfficas de las personas que influyen en el desarrollo muscular. Las grandes dife­ rencias interindividuales de respuesta hipertr6fica son el resultado de multiples factores. Aquf aprendera c6mo la gene­ tica, la edad, el sexo y la experiencia de entrenamiento afectan a la capacidad para incrementar el volumen muscular. • El capftulo 6 proporciona informaci6n practica sabre el disefio de programas de ejercicio para maximizar la hipertro­ fia. Aquf la ciencia del entrenamiento se convierte en arte. Aprendera c6mo variar sinergicamente la selecci6n de ejercicios para producir un desarrollo muscular completo, c6mo comparar las modelos de periodizaci6n con el fin de promover las ganancias musculares y c6mo implementar un programa periodizado para mantener las resultados.

AGRADECIMIENTOS

• Primera, y ante todo, a Roger Earle par ima­ ginar este proyecto y proporcionar todos las recursos necesarios para asegurar su calidad. Le agradezco la confianza que deposit6 en mf para que escribiera el libro, y par sus permanentes consejos durante el proceso de su publicaci6n. Sin su esfuerzo, este libro no hubiera llegado a realizarse. Le estoy etemamente agradecido par ello. • A Chris Drews y Karla Walsh par la gesti6n eficaz y eficiente del desarrollo de este proyecto, de modo que todo el transcurriera sin sobresal­ tos. Sus esfuerzos las aprecio en gran medida.

• A mis amigos fntimos, y durante mucho tiempo colegas, Bret Contreras y Alan Aragon par pro­ porcionarme un entomo cientffico estimulante en el que permanentemente pude ampliar mis conocimientos. Nuestros frecuentes debates mejoraron mi capacidad para llevar a cabo inves­ tigaciones y promover una mejar comprensi6n de las implicaciones practicas de las evidencias. • A mis estudiantes, antiguos y actuales, quienes siempre me estimulan a aprender y crecer, y a ser el mejor en mi campo. Al final, sus exitos y desarrollo personal son lo que hace que mi vida sea tan satisfactoria.

• El capftulo 7 examina el papel de la nutri­ ci6n para la hipertrofia. Sin duda, la ingesta dietetica ejerce un profundo impacto sabre la capacidad de desarrollo muscu­ lar. Aprendera las efectos del equilibria energetico y de las macronutrientes sabre el crecimiento muscular, el impacto de la frecuencia de las comidas sabre la sfntesis de la protefna muscular y la eficacia de la sincronizaci6n de las nutrientes para mejorar las ganancias musculares.

9

Para comprender los muchos factores relacio­ nados con la maximizaci6n de la hipertrofia del musculo esqueletico, es esencial tener un conoci­ miento basico de c6mo el cuerpo reacciona y se adapta al estres del ejercicio. Este capftulo revisa la estructura y funci6n del sistema neuromuscular y las respuestas y adaptaciones de los sistemas neuromuscular, endocrino, paracrino y autocrino. Aun cuando dichos sistemas se tratan de forma separada, estan fntegramente interconectados; al final, son sus interacciones las que median en el crecimiento del tejido magro.

Sistema neuromuscular Un analisis detallado sabre las complejidades de la hipertrofia muscular requiere una comprensi6n basica del sistema neuromuscular; en particular de la interacci6n entre los nervios y los rmisculos que producen la fuerza, lo que da coma resultado el movimiento humano. A pesar de que un analisis completo de este tema supera los objetivos de este libro, esta secci6n proporciona una revision gene­ ral de los conceptos que van a servir de referenda para los capftulos posteriores. Los interesados en profundizar aiin mas en este tema se les reco­ mienda que lo hagan en un buen libro de texto especffico de fisiologfa del ejercicio.

Estructura y funci6n Desde un punto de vista funcional, los rmisculos esqueleticos individuales se consideran gene­ ralmente coma entidades simples. Sin embargo, la estructura del rmisculo es muy compleja. Este esta envuelto por unas capas de tejido conectivo. La capa extema, que cubre la totalidad del musculo, se denomina epimisio; en el interior del rmisculo se encuentran unas pequefias agrupaciones, denomi­

nadas fasciculos, que estan induidas en el perimisio; y dentro de estos fasdculos se hallan las celulas musculares individuales ( es decir, las fibras) cu­ biertas por una vaina denominada endomisio. El mimero de fibras que el rmisculo contiene varia, des­ de muchos cientos, coma en los pequefios rmiscu­ los del tfrnpano, a superar el mill6n en los grandes rmisculos, como los gemelos. A diferencia de otros tipos de celulas, el musculo esqueletico esta mul­ tinucleado ( es decir, contiene muchos micleos ), lo cual le permite producir protefnas, de tal manera que podra crecer mas cuando sea necesario. Cuando se observa con el microscopio electr6­ nico, el musculo esqueletico presenta un aspecto a rayas o estriado. Esta apariencia estriada se debe a la disposici6n apilada de los sarc6meros, que son las unidades basicas funcionales de las mio­ fibrillas. Cada fibra muscular contiene cientos o miles de miofibrillas las cuales estan compuestas por muchos sarc6meros unidos al final, extrema contra extrema. Las miofibrillas tienen dos fila­ mentos proteicos fundamentales, que son los responsables de la contracci6n muscular: la actina ( un filamento delgado) y la miosina ( un filamento grueso). Cada filamento de miosina esta rodeado por seis filamentos de actina, y tres filamentos de miosina rodean cada filamento de actina, de este modo maximizan su capacidad para interactuar. Tarnbien estan presentes otras proteinas en el rmisculo para mantener la integridad estructural del sarc6mero, entre las que se incluyen la titina, la nebulina y la miotilina. La figura 1.1 muestra secuencialmente la macroestructura y microestruc­ tura del tejido muscular.

Unidadmotora Los musculos estan inervados por el sisterna­ nervioso. Las celulas nerviosas individuales aso­

11

Ciencia y desarrollo de la hipertrofia muscular

Respuestas y adaptaciones relacionadas con la hipertrofia al estres de! ejercicio

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Dendritas • Filamento de actina • Filamento de miosina

_,.

e®

Miofilamentos (secci6n transversal)

Linea M

Banda A

Banda I

Banda I

Zona H Linea Z

Lineal

~

Banda I

_.,,,M; I HaHc --

Noda de Ranvier

a Banda I

Vainade ___/ mielina

Filamento de miosina

Fllamento de actina

Banda A

Banda I

LineaM Union -------111-'.-llll:: neuromuscular

Sarco\nero Filamento de miosina (grueso)

Musculo -----,-

Cabeza Cuerpo Extremo Tropomiosina

Actina

1.

b

Filamento de actina (delgado)

Banda A

Troponina

FIGURA 1.2

Nivel de la zona H FIGURA 1.1

Secuencia

macroestructural

y microestructural

ciadas con las acciones musculares se denominan neuronas motoras. Estas constan de tres partes: un cuerpo celular, un axon y unas dendritas. Cuando se decide realizar un movimiento, el axon conduce los impulsos nerviosos desde el cuerpo celular a las fibras musculares con lo que se produce, al final, la contraccion muscular. Colectivamente, una neurona motora y sus fibras inervan lo que se denomina la unidad motora (figura 1.2). Cuando se estimula una unidad motora, se contraen todas sus fibras.

Teoria de/ deslizamiento de los filamentos Generalmente, se acepta que el movimiento tiene

del rnusculo,

lugar segun la teoria del deslizamiento de los filamentos propuesta por Huxley a final de los afios 50 (329). Cuando surge la necesidad de ejercer fuerza, una accion potencial se desplaza desde el axon del nervio a la union neuromuscular, en donde el neurotransmisor acetilcolina se libera en el espacio sinaptico el cual se une al plasmalema de la fibra muscular finalmente. Esto despolariza a la celula muscular y causa que se libere calcio del reticulo sarcoplasrnatico. El calcio se une a la troponina que, a su vez, se t;ansforma en tropomiosina, que se une a la actina en las zonas expuestas a la mio­ sina. Asumiendo que hay suficiente ATPpara llevar a cabo la contraccion muscular, la cabeza globular de la miosina se enlaza a la superficie expuesta

Una unidad motora.

de la actina, tirando del filamento delgado hacia dentro, liberandolo, se vuelve a insertar a conti­ nuacion en la zona mas alejada del filamento de actina para comenzar un nuevo ciclo. La atraccion y liberacion continua entre la miosina y la actina se conoce como el ciclo de los puentes transversales, y los impactos de potencia repetidos al final causan que el sarcornero se acorte (figura 1.3).

Tipos de fibras Las fibras musculares se clasifican en lfrieas generales en dos tipos principales: tipo I y tipo II. Las fibras tipo I, con frecuencia denominadas fibras de contraccion lenta, son resistentes a la fatiga y, por tanto, se adaptan bien a las activida­ des que requieren una resistencia muscular local. Sin embargo, conseguir su pico de tension tarda tiempo ­aproximadamente 110 milisegundos­ lo cual limita su capacidad para producir fuerza maxima. Las fibras tipo II, tarnbien conocidas como de contraccion rapida, sirven de contrapar­ tida a las fibras de tipo I. Estas pueden alcanzar un pico de tension en menos de la mitad de tiempo ­tan solo 50 milisegundos­y, por lo tanto, son las ideales para realizar esfuerzos relacionados con

Linea Z

Linea Z

c FIGURA 1.3 Contracci6n de una miofibrilla. (a) En el rnusculo estirado, la banda I y la zona H se encuentran elongadas y hay un bajo potencial de fuerza debido a. la reducci6n de! alineamiento del puente transversal de la actina. (b) Cuando el rnusculo se contrae (aqui, parcialmente), las bandas I y las zonas H se acortan. La fuerza potencial se eleva dado el alineamiento de la actina-puente transversal que es 6ptimo. (c) Con el rnusculo contraido, la fuerza potencial disminuye debido a que el solapamiento de la actina reduce el potencial de! alineamiento actina-puente transversal.

la fuerza o la potencia. Sin embargo, se fatigan rapidarnente por lo que tienen una capacidad limi­ tada para llevar a cabo actividades que requieran elevados niveles de resistencia muscular. Ademas de estas caracterfsticas, las fibras de contraccion

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I

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;

Ciencia

y desarrollo

de la hipertrofia

rapida aparecen blancas bajo el microscopio elec­ tr6nico mientras que las de contracci6n lenta apa­ recen rojas como resultado de su alto contenido en mioglobina y capilaridad. Esta mayor cantidad de mioglobina y capilaridad de las fibras de con­ tracci6n lenta contribuye a una mayor capacidad oxidativa, comparada con las fibras de contracci6n rapida, La tabla 1.1 resume las caracteristicas de los tipos principales de fibra muscular. Ademas, dentro de estos tipos de fibra muscu­ lar, se distinguen isoformas predominantemente expresadas por la abundancia de cadenas de mio­ sina; estas se denominan de tipo I, de tipo Ila y de tipo Ilx (784). Muchas otras formas similares (habitualmente denominadas isoformas) se han identificado con caracteristicas de tinci6n inter­ media, entre las que se incluye las le, las Ile, las Hae, y las Ilax ( figura 1.4). Desde un pun to de vista practice. las isoformas normalmente comprenden menos del 5% del musculo humano y, por tanto, tienen un impacto minimo en el area de secci6n transversal total. Como termino medio, el contenido del muscu­ lo humano posee, aproximadamente, una can­ tidad similar de fibras de tipo I y de tipo II. Sin embargo, existe una gran variedad interindividual con respecto a este porcentaje. Se ha demostrado que el cuadriceps de los velocistas de elite tiene un predominio de fibras tipo II, mientras que en los cuadriceps de los atletas de fondo aer6bico predominan en su composici6n las fibras tipo I. Ademas, ciertos rmisculos estan predispuestos a tener mayor porcentaje de un tipo determinado de fibra. Por ejemplo, la acci6n...