Mejorar la síntesis proteica muscular. ¿Cómo tengo que actuar? Guía de hábitos y protocolos de entrenamiento y nutrición para mejorar la síntesis de proteínas muscular y optimizar la creación de masa muscular. Powerexplosive SL ® 2019 SÍNTESIS PROTEICA Y SÍNTESIS PROTEICA MUSCULAR (MPS).....................................................1 ¿SON IGUAL DE IMPORTANTES SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN PROTEICA?. ............................. 2 ¿CÓMO MEDIR LA SÍNTESIS PROTEICA?. ................................................................................................... 3 IDEAS POPULARES ERRÓNEAS SOBRE LA SÍNSTESIS PROTEICA. ................................................. 5 ¿EVALUAR LA SÍNTESIS PROTEICA O EL AUMENTO DE MASA MUSCULAR?. ............................ 8 EFECTOS DE UNA SESIÓN DE ENTRENAMIENTO SOBRE LA MPS. ................................................... 9 ¿CUÁNTA HIPERTROFIA SE PUEDE ESPERAR POS SESIÓN DE ENTRENAMIENTO?............11 DISTRIBUCIÓN DE ENTRENAMIENTO PARA OPTIMIZAR LA MPS.............................................15 CANTIDAD DE PROTEÍNA POR COMIDA........................................................................................................ 17 FUENTE DE LA PROTEÍNA. .................................................................................................................................... 18 LEUCINA COMO AMINOÁCIDO CLAVE PARA LA SÍNTESIS PROTEICA MUSCULAR ............ 21 COMIDAS COMPLETAS Y COMIDAS MIXTAS. ............................................................................................. 23 TIMING DE LAS PROTEÍNAS. ............................................................................................................................ 25 DISTRIBUCIÓN DE LAS PROTEÍNAS EN LAS COMIDAS DEL DÍA. .............................................. 25 LLENADO MUSCULAR. PERIODO REFRACTARIO....................................................................................... 27 CONSUMO ENERGÉTICO DIARIO .................................................................................................................... 28 RESUMEN PARA OPTIMIZAR LA MPS.............................................................................................................. 30 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA CON FRECUENCIA ÓPTIMA. ............................ 31 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA POR GRUPOS MUSCULARES .............................. 31 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE NUTRICIÓN DIARIA............................................................. 32 Cuando hablamos de síntesis proteica, pensamos y creemos que sabemos que es importante para la creación de masa magra, aunque probablemente no se conocen todas las puntualizaciones necesarias para una correcta comprensión. Sin duda, es uno de los temas más abordados y con el que se llenan las cabezas de pensamientos anabólicos; pero… ¿Qué significa “sintetizar proteínas musculares”? ¿Cómo podemos medir esa síntesis proteica? ¿Verdaderamente sabemos cómo optimizarla? El propósito de este ebook es proporcionar una guía exhaustiva en la síntesis de proteína muscular (MPS): qué es, cómo se mide, cuáles son sus fortalezas y limitaciones, cómo sacar conclusiones adecuadas de las investigaciones sobre la síntesis proteica, y por supuesto generar una guía práctica para poder optimizar dicha síntesis mediante ejemplos de protocolos de entrenamiento y nutrición que deberían individualizarse y adaptarse a las circunstancias específicas de cada persona. ... La proteína es el bloque fundamental de los músculos. A nivel muscular, existe una diferenciación entre proteínas sarcoméricas y sarcoplasmáticas. Las proteínas sarcoméricas hacen referencia a las miofibrillas y sus componentes (actina y miosina, como principales) y tienen la capacidad de contraerse; mientras que las proteínas sarcoplasmáticas (compuestas por lisosomas, núcleos, etc) no tienen capacidad de contraerse y se sitúan en el espacio entre miofibrillas [1-4]. En la Figura 1 se puede observar que todas las fibras musculares están totalmente ocupadas por las proteínas miofibrilares o sarcoméricas, en un 75-90% [4]. El espacio restante en una fibra muscular se compone por tejido conectivo extracelular, vasos sanguíneos, mitocondrias, glucógeno, lípidos e invaginaciones de membrana que sirven para propagar las señales eléctricas necesarias en la activación muscular. El espacio que no está ocupado por orgánulos celulares (el sarcoplasma) es muy pequeño en el músculo sano, tan sólo un 2% como máximo [5]. Figura 1: Composición de una fibra muscular. Imagen al microscopio de un haz de fibras musculares (Foto: Martin Oeggerli). 1 La síntesis proteica es el proceso de construcción de estas proteínas a partir de los veinte aminoácidos. Este proceso se da en todos los órganos, sin embargo, cuando hablamos de síntesis de proteína muscular lo hacemos del proceso de construcción de proteínas específicas del músculo esquelético. Imaginemos que el músculo es un muro y cada ladrillo es una proteína. La síntesis de proteína muscular es, metafóricamente, la incorporación de nuevos ladrillos al muro. En contraposición, el proceso contrario, la degradación proteica muscular ocurre simultáneamente en el otro lado del muro: ¡nos están quitando ladrillos! Figura 2: Metáfora visual de la función de “ladrillo” de las proteínas en el “muro” muscular. La velocidad en la que se dan estos dos procesos opuestos determina el balance neto del muro, es decir, si la síntesis de proteína excede la degradación proteica, el muro se volverá más grande (los músculos estarán creciendo). Si la degradación proteica excede la síntesis proteica, el muro se estará haciendo más pequeño (estarás perdiendo masa muscular). Hemos hecho referencia casi exclusivamente a la síntesis muscular y no hemos prestado especial atención a la degradación. La realidad es que, en individuos sanos, los cambios en la síntesis de proteína muscular son más importantes y significativos en respuesta al ejercicio y a la alimentación que los cambios producidos en la degradación proteica [6,7]. Partiendo de un estado de ayuno, una única pequeña comida puede reducir la degradación proteica hasta un 50% por lo que verdaderamente se necesita poco para alcanzar una inhibición máxima del estado catabólico. Queda mejor ilustrado a partir de la investigación de Greenhaff et al. (2008) [7], en la que se discuten diferentes concentraciones de insulina y altas concentraciones de aminoácidos (Figura 3). Se analizaron 5 situaciones con relación a la degradación proteica, 4 de ellas tras haber ingerido alimento: • Estado de ayuno. • Altos aminoácidos + niveles de insulina bajos. • Altos aminoácidos + niveles de insulina medios. • Altos aminoácidos + niveles de insulina altos. • Altos aminoácidos + niveles de insulina muy altos. Degradación proteica muscular (Greenhaff et al., 2008) Ayuno Aminoácidos + insulina baja Aminoácidos + insulina media Aminoácidos + insulina alta Aminoácidos + insulina muy alta Figura 3: Degradación proteica en diferentes estados fisiológicos [7]. 2 En estados de ayuno, la tasa de degradación proteica es relativamente alta (condición 1). Una infusión de aminoácidos no redujo la degradación proteica cuando los niveles de insulina eran bajos (condición 2), pero cuando la insulina fue infundida hasta alcanzar concentraciones moderadas, la tasa de degradación proteica se vio disminuida (condición 3). Aun incrementado los niveles de insulina no se vio un efecto adicional en la degradación proteica (condición 4 y 5). Este estudio nos muestra un par de cosas: 1. En primer lugar, la insulina inhibe la degradación proteica pero sólo necesitamos unas concentraciones medias de insulina para alcanzar el máximo efecto. De hecho, la mitad de la concentración media de insulina tiene el máximo efecto inhibidor, de aproximadamente el 50% [8]. 2. En segundo lugar, la ingesta de proteína per se no tiene un efecto inhibidor directo sobre la degradación proteica. Mientras se produce la toma de proteína se disminuye la degradación proteica [9] porque se incrementan las concentraciones de insulina. Sólo se necesita una mínima cantidad de comida para alcanzar concentraciones de insulina que puedan tener el máximo efecto inhibidor sobre la síntesis proteica. De hecho, añadir hidratos de carbono a 30 gramos de proteína no hará disminuir aún más la degradación proteica [10]. Por lo tanto, muchas veces no tiene mucho sentido medir la degradación proteica en estudios nutricionales. Todos los grupos de estudio que recibieron cierta cantidad de comida reducían un 50% la tasa de degradación proteica. Si el efecto en la degradación proteica muscular es el mismo entre los grupos, los cambios en el balance neto de proteína muscular serán debidos, por completo, a las diferencias en la síntesis de proteína a nivel muscular. Así que, aun bajo condiciones catabólicas, la tasa de síntesis muscular es mucho más importante que la degradación proteica en sujetos sin enfermedades o patologías, en cuyo caso cabe a señalar que ciertos protocolos de suplementación con anticatabólicos como la glutamina o con HMB sí disminuye la degradación proteica muscular, independientemente de los niveles de insulina [11]. En el balance de proteínas, la degradación proteica (catabolismo) es un proceso menos importante que no presenta muchas fluctuaciones lo cual reporta un papel protagonista a la síntesis proteica cuando hablamos en términos de ganar masa muscular. No nos engañemos, en términos de masa muscular, los análisis antropométricos (bioimpedancia, escáner, plicometrías, circunferencias y perímetros corporales, etc.) y el propio espejo se complementan bastante bien y es a lo que la mayoría de las personas que entrenan con carácter lúdico y de ocio tiene mayor acceso. Sin embargo, es interesante conocer que existen diferentes métodos desde un punto de vista clínico para medir la síntesis proteica. Pasaremos de puntillas por ellos porque el interés que puede suscitar es demasiado específico. 3 Quizás del que más se haya oído hablar. Las proteínas están constituidas, además de por carbono, oxígeno e hidrógeno (como los hidratos de carbono y los lípidos), por nitrógeno. La diferencia entre lo ingerido y lo excretado por el cuerpo puede dar una medida para determinar la cantidad de proteína retenida a nivel muscular (Figura 4). Balance de nitrógeno = Ingesta de nitrógeno - pérdida de nitrógeno Ingesta de nitrógeno = Ingesta de proteína diaria (g) x 0.16 g de nitrógeno por cada gramo de proteína Pérdida de nitrógeno = Nitrógeno diario en urea de la orina + 4 Figura 4: Ecuación del balance de nitrógeno desde una perspectiva científica. Si la ingesta de nitrógeno es mayor que la excreción de nitrógeno, estamos en un balance de nitrógeno positivo. Esto indica que nuestro cuerpo almacena más proteína de la que está perdiendo, proporcionando una visión general de que el cuerpo está en un estado anabólico (supuestamente, aumentaríamos de masa muscular). Sin embargo, este método no profundiza en qué está sucediendo exactamente. Aunque más del 70% de la proteína es encontrada en el tejido muscular, y el balance de nitrógeno supone un importante marcador del potencial del cuerpo para crear masa muscular, lo cierto es que el 30% restante se encuentra distribuido por el resto del organismo. Las proteínas orgánicas no únicamente se destinan a la función de crear masa muscular. Aunque no ocurre en la mayoría de los casos, se puede tener un balance positivo de nitrógeno mientras se pierde tejido muscular. Por ejemplo, en aquellos que sufren problemas gastrointestinales o se están recuperando de una lesión tendinosa (el tendón está constituido por colágeno de manera principal, una proteína) puede existir una retención proteica específica en estas zona que excede la tasa de pérdida de músculo. Como tal, el balance de nitrógeno no es tan informativo para los deportistas, aunque sí orientativo. Como factor de medida del balance se utiliza, por ser más exacto, métodos que involucran la medida de pérdida de nitrógeno en urea con análisis de orina (del total de nitrógeno perdido, un 90% es a través de la urea, vía renal). Mediante isótopos de aminoácidos específicos encontrados en análisis de sangre, concentraciones de aminoácidos en la arteria hacia un músculo frente a la concentración de los mismos aminoácidos desde la vena que sale de ese músculo, sondas para evaluar la digestión y cinética de absorción de las proteínas o cualquiera de ellos combinados con biopsias musculares son algunos de los otros métodos utilizados para la evaluación de la síntesis proteica. Como vemos, la metodología es variada, pero con interés específico para el ámbito clínico y los profesionales asociados, por lo que en nuestro caso nos podremos conformar teniendo la guía de las propuestas antropométricas y visuales. 4 El metabolismo proteico del cuerpo entero mide la síntesis de todas las proteínas en el cuerpo. El ejercicio de fuerza construye específicamente proteínas musculares; no aumenta la síntesis de proteínas en otros órganos. Otros tejidos del cuerpo tienen tasas de síntesis muy altas, por lo tanto, el músculo sólo tiene una contribución relativa a las tasas totales de síntesis de proteínas del cuerpo entero. El ejercicio de fuerza e impacto no aumenta la síntesis de proteínas del cuerpo entero, pero sí lo hace a nivel muscular de forma más notable en aquellos grupos musculares más trabajados durante la sesión o de manera habitual [12]. Recientemente, en relación con este tema, una investigación [13] ha suscitado especial interés porque concluía que “la respuesta anabólica a una comida que contiene diferentes cantidades de proteína no está limitada por la estimulación máxima de la síntesis de proteínas en adultos jóvenes sanos”. En pocas palabras, dice que las comidas con grandes cantidades de proteínas son beneficiosas porque reducen la descomposición de proteínas... ¿significa eso que tomar 6 gramos de proteína por cada kg peso corporal al día supondría una menor degradación de masa muscular? … ¡para nada! Una vez más, este estudio dio la impresión equivocada porque se midió la descomposición de las proteínas del cuerpo entero y dio lugar a confusión con la descomposición de proteínas únicamente musculares (esto último no se evaluó). Además, la investigación de Kim et al. [13] comparó la síntesis de proteínas musculares con la degradación de proteínas a nivel global, observándose que tanto una dosis de 40 gramos como una de 70 gramos fueron igualmente eficaces para estimular la síntesis de proteínas musculares (Figura 5). Figura 5: Comparativa entre la medición de balance nitrogenado de todo el cuerpo y la medición de síntesis proteica a nivel muscular (MPS) [13]. Se debería buscar, pues, la dosis óptima (más adelante veremos cuál) en lugar de la dosis máxima. Más no es necesariamente mejor. También nos abre los ojos a la crítica para interpretar resultados: el metabolismo de las proteínas del cuerpo entero no refleja necesariamente lo que ocurre con el músculo. Los resultados de las mediciones del metabolismo proteico de todo el cuerpo tienen poco valor práctico para los deportistas interesados en aumentar su masa muscular. 5 Uno de los propósitos de medir la síntesis de proteínas musculares es estudiar si un protocolo de entrenamiento, nutrición y descanso ayuda a construir músculo o mantener la masa muscular. Con la cantidad de información actual, ocasionalmente se ve en redes sociales o medios de comunicación personas que rechazan los estudios de síntesis de proteínas musculares alegando que no necesariamente cambios agudos (después de entrenar) se traducen en cambios a largo plazo en la masa muscular (meses y años de entrenamiento). Si bien hay algo de verdad en la declaración, no es motivo para ese rechazo. Probablemente, provenga de una comprensión limitada del proceso anabólico de síntesis de proteínas musculares. De hecho, hay fuertes beneficios que se obtienen a partir de evaluar los resultados de investigaciones sobre síntesis de proteínas musculares agudas tras el entrenamiento y su efecto a largo plazo. Lo veremos con más detenimiento en la siguiente sección. La preocupación de que la síntesis de proteínas musculares no se traduzca en ganancias de masa muscular causó sorpresa cuando se publicó un estudio de Mitchell y cols. en el año 2014 [14] que titulaba que la síntesis aguda de proteínas miofibrilar (esto es, justo después del ejercicio y a las pocas horas) no se correlacionaba con la hipertrofia muscular inducida por entrenamiento. Los autores evaluaron la síntesis de proteínas musculares en las 6 horas después de un único ejercicio. Sin embargo, el ejercicio de resistencia puede aumentar la síntesis de proteínas musculares durante varios días, así que una medición de 6 horas no captura toda la respuesta del ejercicio. Este estudio demostró que la medición de la síntesis de proteínas musculares durante únicamente 6 horas no predice las ganancias de masa muscular, pero es totalmente diferente de la conclusión de que la síntesis de proteínas musculares (independientemente del tiempo de medición) no predice las ganancias de masa muscular. En contraposición a ello, sí se ha demostrado con métodos más avanzados y un seguimiento con evaluación constante más duradero en el tiempo (6 semanas) de las tasas de síntesis de proteínas musculares (no sólo unas pocas horas después de una sesión), que la síntesis de proteínas musculares se correlaciona positivamente con las ganancias de masa muscular (Figura 6) [15-17]. Medir la tasa de síntesis proteica muscular (MPS) sólo durante 6 horas no permite ver los resultados en perspectiva. La MPS se correlaciona de manera positiva a largo plazo con las ganancias totales de masa muscular y la rapidez con que se consiguen. 6 Figura 6: 1) Síntesis proteica muscular del cuádriceps tras 6 semanas de entrenamiento VS no entrenamiento. 2) Degradación proteica muscular del cuádriceps tras 6 semanas de entrenamiento VS no entrenamiento. 3 y 4) Incrementos de masa muscular (g) y perímetro (cm) del cuádriceps tras 6 semanas de entrenamiento VS no entrenamiento. Observamos clara correlación entre mayor masa muscular, perímetro y balance nitrogenado muscular. Más recientemente, un estudio encontró que la síntesis de proteínas musculares medida más de 48 horas después de una sesión de ejercicio no se correlaciona con las ganancias de masa muscular en sujetos no entrenados al comienzo de un programa de entrenamiento, pero sí lo hizo a partir de las tres semanas de entrenamiento [15]. Podemos recordar que los sujetos no entrenados tienen un gran aumento en la síntesis de proteínas musculares al comienzo de sus programas de entrenamiento, pero también tienen un gran daño muscular. Así que la síntesis de proteínas musculares se utiliza principalmente para reparar la proteína muscular dañada, no para crecer. Eso sí, después de sólo 3 semanas de entrenamiento, el daño muscular disminuye como respuesta adaptativa, y el aumento de la síntesis de proteínas musculares se utiliza realmente para la hipertrofia muscular. En resumen, la síntesis de proteínas musculares predice ganancias de masa muscular, pero sólo en el contexto adecuado. 1. A partir de las 3 semanas de entrenamiento, el ejercicio eleva la síntesis de proteínas musculares durante hasta 24 horas (depende del protocolo de entrenamiento). 2. La ingesta de proteínas mejora el aumento de la síntesis de proteínas musculares durante las 6 horas subsiguientes al entrenamiento, por lo que la ventana anabólica no se cierra a la salida del gimnasio. 7 Un gran beneficio de los estudios sobre síntesis de proteínas musculares y factores de transducción como vías AMPK, mTOR, AKT, y otros tantísimos tecnicismos que no todos tienen por qué entender es que son más sensibles que los estudios que miden las ganancias reales de masa muscular, es decir, cuando se mide el progreso en términos de perímetro muscular, área de sección transversal, peso magro y/o porcentaje graso. El segundo gran beneficio de los estudios de síntesis de proteínas musculares es que dan una visión mucho más mecanicista. Ayudan a entender por qué una determinada proteína es buena o no es buena para estimular la síntesis de proteínas musculares (por ejemplo, sus propiedades digestivas, composición de aminoácidos, etc.). Este tipo de ideas ayudan a comprender mejor lo que desencadena el crecimiento muscular y llegar a nuevas preguntas de investigación. Por el contrario, este tipo de ideas son muy difíciles de obtener en estudios a largo plazo que típicamente sólo muestran el resultado final de los mecanismos. Los beneficios de medir la síntesis de proteínas musculares incluyen la sensibilidad, el entorno controlado, y que dan respuesta a preguntas que son casi imposibles de responder en estudios a largo plazo. Además, permiten obtener una visión continuada del proceso de creación muscular y ofrecen perspicacia mecánica, lo que abre la puerta para futuras investigaciones. Pero en última instancia, no es cuestión de qué tipo de estudio es mejor, sino de a qué público va dirigido o quién lo debe evaluar. Nosotros, profesionales del campo y a la vez apasionados de él, evaluamos los estudios de síntesis de proteínas musculares para ver si algo funciona (ya que son muy sensibles) y por qué funciona. Una vez que pensamos que tenemos un buen entendimiento, entonces tratamos de ver si el concepto tiene el efecto esperado en un estudio a largo plazo o incluso en nosotros mismos. Por supuesto, el fin último es transmitir esta información de manera clara, concisa y real a quienes están interesados en el tema, pero puedan no querer involucrarse tanto en el aprendizaje pormenorizado. Para todos, la parte más práctica es obviamente la más aplicable, pero debemos ser críticos, aceptar y entender que sólo con comprensión y aprendizaje podremos ser capaces de hilar lo más fino posible en las estrategias para mejorar los resultados hacia la consecución de los objetivos. 8 En una sesión de entrenamiento de fuerza, las fibras de un músculo experimentan una carga mecánica. Esta carga mecánica es detectada por los mecanorreceptores, lo que conduce a la señalización anabólica. Esta señalización desencadena un aumento en la tasa de síntesis de proteínas musculares dentro de cada fibra muscular que ha sido sometida a esa sobrecarga. Ese aumento en la tasa interna de síntesis de proteínas musculares es lo que causa un mayor contenido de proteínas dentro de las fibras musculares trabajadas y, a largo plazo, lo que explica en gran parte el aumento del tamaño del músculo. Tras esa misma sesión de entrenamiento, la tasa de síntesis de proteínas musculares se mantiene aumentada durante varias horas, alcanza un pico y disminuye. Podemos dibujar una curva de este cambio con el tiempo, y el área debajo de esta curva es el efecto general del entrenamiento sobre el tamaño de la fibra muscular (Figura 7). Cuando la tasa de síntesis de proteínas musculares se incrementa a una mayor altura, o por un tiempo más largo, la fibra muscular experimenta un mayor aumento de tamaño. Efecto de una sesión de entrenamiento de fuerza sobre la síntesis de proteínas musculares (MPS). Tasa MPS (% por cada hora) Efecto de una sesión de entrenamiento de fuerza sobre la síntesis de proteínas musculares (MPS). Figura 7: Efecto de una sesión de entrenamiento de fuerza sobre la síntesis de proteínas musculares (MPS). Se observa cómo, tras alcanzar un pico de incremento de MPS en las horas posteriores al entrenamiento, va disminuyendo progresivamente, pero se mantiene hasta 72h aumentada respecto a los niveles previos (la duración de la elevación depende del volumen de carga de la sesión). Lógicamente, tiene cierto sentido esperar hasta que la tasa de síntesis de proteínas musculares regrese aproximadamente a los niveles previos al entrenamiento que causó ese aumento antes de hacer el siguiente entrenamiento, pero no es estrictamente necesario seguir este protocolo. Por lo tanto, la duración del tiempo durante el cual la tasa de síntesis de proteínas musculares se eleva después de un entrenamiento es bastante importante y determinará en gran medida la frecuencia de entrenamiento por grupo muscular a la semana (veremos como esta es una de las variables fundamentales en la optimización de la síntesis de proteínas musculares y, consecuentemente, en el entrenamiento de fuerza). 9 Sin embargo, la forma de la curva difiere entre individuos entrenados y no entrenados [19]. En personas principiantes o con menos experiencia en entrenamiento, la tasa de síntesis de proteínas musculares tarda más en alcanzar un pico, tarda más en decaer y tiene un área total más grande debajo de la curva. Es decir, las personas con más experiencia alcanzan antes el estímulo óptimo, pero necesitan exponerse a ese estímulo más frecuentemente (Figura 8). Efecto de una sesión de entrenamiento de fuerza sobre la síntesis de proteínas musculares (MPS). Sujetos con menos experiencia. Sujetos con más experiencia Tasa MPS (% por cada hora) Figura 8: Efecto de una sesión de entrenamiento de fuerza sobre la síntesis de proteínas musculares (MPS) en sujetos con diferente experiencia de entrenamiento [19]. Se observa como los sujetos con mayor experiencia alcanzan antes el estímulo óptimo, pero su tasa de MPS decae más deprisa que en sujetos con menos experiencia. Además, la forma de la curva difiere según las proteínas que se miden. Cuando evaluamos todas las proteínas en una fibra (mediante una medición llamada síntesis mixta de proteínas musculares), la curva muestra un perfil diferente de cuando evaluamos solo las proteínas contráctiles (mediante una medición llamada síntesis de proteínas musculares miofibrilares). Debemos tener en cuenta que las tasas de síntesis de proteínas musculares miofibrilares y mixtas pueden elevarse con el fin de aumentar el tamaño de la fibra muscular y también con el fin de reparar el daño a la fibra, ya que este daño puede ocurrir a las proteínas no contráctiles y contráctiles. Por lo tanto, aunque la velocidad de síntesis de proteínas (miofibrilar o mixta) aumente, no significa que la fibra muscular esté agregando nuevas proteínas para aumentar de tamaño, sino que podría estar reparando el daño muscular: En los sujetos no entrenados, no sólo hay un gran aumento de la síntesis de proteínas miofibrilares, sino también en el daño muscular después del ejercicio de resistencia. Una gran parte de la síntesis de proteínas se utiliza para reparar las proteínas musculares dañadas, en lugar de aumentar las proteínas musculares e incrementar el tamaño. 10 En los sujetos más entrenados, hay un aumento menor en la síntesis de proteínas miofibrilares, pero también hay menos daño muscular para la misma carga de entrenamiento relativa. Observar las diferencias en las formas de las gráficas sugiere que, de media, se podrían alcanzar niveles de MPS previos al entrenamiento en aproximadamente 60 o 72 horas, lo que implicaría una frecuencia de entrenamiento ideal de una vez cada 3 días, o dos veces por semana [20]. Dado que la curva alcanza su punto máximo antes y disminuye más rápido en individuos entrenados, los mismos datos para todas las proteínas en esa población implican que el entrenamiento de un músculo con mayor frecuencia sería ideal. Aun así, este análisis es limitado porque se están teniendo en cuenta todas las proteínas de fibra muscular. Idealmente, se debería analizar un análisis similar sólo con respecto a las proteínas contráctiles, pero dichos datos no se han publicado. Sin embargo, la investigación ha demostrado que la elevación en la tasa de síntesis de proteínas miofibrilares durante un período de 48 horas está fuertemente asociada con la hipertrofia resultante de un programa de entrenamiento de fuerza [18]. Esto indica que la mayor parte de la elevación en las tasas de síntesis de proteínas miofibrilares se produce dentro de los dos días posteriores a un estímulo de entrenamiento en personas entrenadas, lo que implicaría una frecuencia de entrenamiento ideal de al menos una vez cada 2 días, o tres veces por semana. Los sujetos con más experiencia en entrenamiento de fuerza alcanzan la máxima tasa de síntesis de proteínas musculares (MPS) antes que los sujetos con menos experiencia, pero esta se mantiene elevada menos tiempo en los más entrenados. Así, necesitarían exponerse más frecuentemente al estímulo del entrenamiento. La premura con la que se desean los resultados evita en muchos casos que la calma y tranquilidad reinen en un proceso que debería verse y evaluarse a medio y, sobre todo, largo plazo. Por ello, a partir de los datos anteriores con relación a la tasa de incremento de la síntesis de proteínas musculares, y basándonos en los análisis de diferentes investigaciones filtradas por calidad y buena replicabilidad en la vida real, nos gustaría presentar las expectativas esperadas en tasa de crecimiento porcentual por entrenamiento con el fin de tener una idea aproximada de qué supone cada día en el cómputo global. Como hemos explicado, un factor estrechamente relacionado con esta tasa de crecimiento es la frecuencia semanal de entrenamiento y el volumen total a lo largo de la semana que una persona realiza en función de sus circunstancias personales y disponibilidad. Sería importante que, dentro de las posibilidades de cada persona, se cumplieran las siguientes pautas para que las expectativas que a continuación expondremos supongan una importante aproximación teórica a los resultados reales (Figura 9 y Tabla 1). 11 Principales variables de entrenamiento Frecuencia Volumen Intensidad VARIABLE RECOMENDACIONES FRECUENCIA VOLUMEN 25% 35% 2x-3x semanal 10-20 series efectivas por semana INTENSIDAD RIR medio = 2; intensidad mínima = 40% 1RM RANGO REPS Y SERIES Rango de reps 1-3 RM 0 – 20% (RIR=0-1) 4-5 RM 0 – 30% (RIR=0-2) 40% % series semanales 6-15 RM 50 – 100% (RIR=0-3) 10-20 RM 0 – 30% (RIR=0-2) +20 RM 0 – 20% (RIR=1-2) Figura 9: Resumen global de consideraciones de entrenamiento de fuerza para hipertrofia. RIR = Repeticiones en la Reserva o número de repeticiones que se podrían realizar de más antes de llegar al fallo muscular. Tabla 1: Volumen semanal por grupo muscular (series efectivas). Grupo muscular Pectoral Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Volumen por semana (series efectivas)* Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa en cada entrenamiento 10 – 12 10 – 12 10 – 12 8 – 10 6–8 3–5 3–5 6–8 4–6 Alguien que progresa cada semana 12 – 16 12 – 16 12 – 16 8 – 14 8 – 10 5–7 5–7 8 – 10 5–7 Alguien que progresa cada mes 14 – 20 14 – 22 14 – 22 14 – 18 8 – 14 6–8 6–8 8 – 10 6 – 10 *A medida que se gana experiencia en el entrenamiento es más difícil ver progresos en términos de masa muscular y fuerza. Para entrar en materia de la expectativa teórica de ganancia de masa muscular a la semana y por entrenamiento vamos a tomar como referencia el análisis de Nuckols et al. [21] sobre 13 estudios que juntaron a un total de 305 sujetos con diferente experiencia de entrenamiento y cuyas duraciones se situaron entre 6 y 12 semanas (media de 8.3 semanas de duración por mesociclo analizado) (Tabla 2). 12 Tabla 2: Relación de investigaciones sobre frecuencia de entrenamiento y resultados de hipertrofia muscular. Investigación Hunter et al. 1985 McLester et al. 2000 Candow et al. 2007 Gentil et al. 2015 Experiencia Principiantes Entrenados Principiantes Principiantes Schoenfeld et al. 2015 Entrenados Thomas et al. 2016 Ochi et al. 2018 Colquhoun et al. 2018 Gomes et al. 2018 Entrenados Principiantes Entrenados Entrenados Yue et al. 2018 Entrenados Gentil et al. 2018 Brigatto et al. 2019 Entrenados Entrenados Zaroni et al. 2019 Entrenados Frecuencias comparadas 3x vs. 4x 1x vs. 3x 2x vs. 3x 1x vs. 2x 1x pierna + 2x torso Vs. 3x pierna + 3x torso 1x vs. 3x 1x vs. 3x 3x vs. 6x 1x vs. 5x 1x pierna + 2x torso Vs. 2x pierna + 4x torso 1x vs. 2x 1x vs. 2x 1x pierna + 2x torso Vs. 5x pierna + 5x torso A partir de ello, los resultados del análisis demuestran lo siguiente (Tabla 3 y Figura 10): Tabla 3: Expectativa teórica de ganancia de masa muscular a la semana (%). Frecuencia 1x a la semana 2x a la semana 2x – 3x a la semana 4x – 6x a la semana Expectativa teórica de ganancia de masa muscular a la semana (%)* Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa Alguien que progresa Alguien que progresa en cada entrenamiento cada semana cada mes 0.39% 0.42% 0.44% 0.51% 0.52% 0.52% 0.58% 0.58% 0.58% 0.61% 0.62% 0.63% Figura 10: Aumento semanal de hipertrofia en función de la frecuencia de entrenamiento. 13 De media, las piernas (0.63% por semana) crecen un 54% más rápido que el torso (0.42% por semana) en los grupos de baja frecuencia; mientras que lo hacen un 40% más rápido en los de alta frecuencia (0.83% por semana VS. 0.59% por semana). No hay diferencias significativas entre grupos [8]. La alta frecuencia de entrenamiento supone un crecimiento medio un 35% más rápido que la baja frecuencia de entrenamiento, siendo más importante en sujetos principiantes (47% más rápido que la baja frecuencia) que en sujetos avanzados (32% más rápido) [8]. Por tanto, dependiendo de los días que se entrene a la semana y que se destine a cada grupo muscular, se podría esperar una ganancia media de 0.08% por entrenamiento en el caso de baja frecuencia y un 0.15% por entrenamiento en el caso de alta frecuencia. Cada día adicional de frecuencia aumenta la hipertrofia semanal en un 0,11%. Es decir, que cada día adicional de frecuencia conduce a un 22% más de hipertrofia, en promedio [21] (Figura 11). Figura 11: Incremento de hipertrofia con cambios en la frecuencia de entrenamiento (tasa de incremento por cada día de más de aumento de frecuencia por grupo muscular) [21]. A pesar de que la alta frecuencia de entrenamiento pudiera parecer suponer una mayor fatiga durante la semana, vemos que, de manera teórica y objetiva, la alta frecuencia es superior en el corto, medio y largo plazo a la baja frecuencia de entrenamiento. Las diferencias son estadísticamente significativas en todos los plazos (corto, medio y largo), pero de manera práctica visual, se notarán mejoras significativas en 12 semanas aproximadamente. La alta frecuencia es superior en el corto, medio y largo plazo a la baja frecuencia de entrenamiento para conseguir hipertrofia. En la práctica, se notarán mejoras visibles significativas en unas 12 semanas Es importante destacar que la carga de entrenamiento interno por sesión es alrededor de un 35% menor en los grupos de alta mayor frecuencia, y la carga de volumen total terminó siendo 16% mayor. Así los sujetos entrenados en alta frecuencia encuentran cada sesión más fácil, en promedio, lo que es bastante probable que se traduzca en cargas de mayor volumen a la semana, y un mayor carácter de esfuerzo real por serie (RIR más próximo a 0 o 1, es decir, más cerca del fallo muscular). 14 VOLUMEN DE ENTRENAMIENTO POR SESIÓN EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA Grupo muscular Pectoral Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Grupo muscular Pectoral Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Volumen por entrenamiento si frecuencia 2x (series efectivas) Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa en cada entrenamiento 5–6 5–6 5–6 4–8 3–4 2–3 2–3 3–4 2–3 Alguien que progresa cada semana 6–8 6–8 6–8 4–7 4–5 2–4 2–4 4–5 2–4 Alguien que progresa cada mes 7 – 10 7 – 11 7 – 11 7–9 4–7 3–4 3–4 4–5 3–5 Volumen por entrenamiento si frecuencia 3x (series efectivas) Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa en cada entrenamiento 2–3 2–3 2–3 2–3 1–2 1 1 1–2 1 Alguien que progresa cada semana 3–4 3–4 3–4 2–4 1–3 1–2 1–2 1–3 1–2 Alguien que progresa cada mes 3–5 3–6 3–6 3–4 2–4 2 2 2–3 2 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA CON FRECUENCIA ÓPTIMA Grupo muscular Pectoral Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Volumen por entrenamiento con frecuencia óptima (series efectivas) Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa en cada entrenamiento (2x) 5 – 6 (2x) 5 – 6 (3x) 2 – 3 (3x) 2 – 3 (2x) 3 – 4 (2x) 1 – 3 (2x) 1 – 3 (2x) 3 – 4 (3x) 1 – 2 Alguien que progresa cada semana (3x) 3 – 4 (3x) 3 – 4 (3x) 3 – 4 (3x) 2 – 4 (2x) 3 – 4 (2x) 1 – 3 (2x) 1 – 3 (2x) 3 – 4 (3x) 1 – 2 Alguien que progresa cada mes (3x) 3 – 5 (3x) 3 – 6 (3x) 3 – 6 (3x) 3 – 4 (3x) 2 – 4 (2x) 2 – 4 (2x) 2 – 4 (2x) 3 – 4 (3x) 2 – 3 15 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA POR GRUPOS MUSCULARES Día 1 Principal (1x) Cuádriceps Isquios Recordatorio (0.5x) Pectoral Hombro Día 2 Espalda Bíceps Tríceps Glúteos GyS Día 3 Día 4 Día 5 Día 6 Día 7 Pectoral Hombro Glúteos GyS Espalda Cuádriceps Pectoral Glúteos Isquios Core Cuádriceps Core Isquios Espalda Bíceps Hombro Tríceps Bíceps Tríceps GyS Existe una estrecha relación entre el estímulo de entrenamiento (frecuencia), la sensibilidad a una mayor síntesis de proteínas musculares en conjunción con la alimentación y las ganancias de masa muscular a medio y largo plazo (a partir de las 3 semanas) [15,18], por eso que una distribución como la anterior permitiría una alta frecuencia de entrenamiento que mantendría un estímulo óptimo para inducir la síntesis de proteínas musculares de manera habitual (Figura 12). Síntesis Proteica Muscular (MPS) Estímulo síntesis proteica a lo largo de la semana 1 2 3 4 5 6 7 Día de entrenamiento Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Pectoral Figura 12: Estímulo de inducción de la síntesis proteica en cada grupo muscular procedente de la distribución propuesta de rutina semanal. 16 Tanto el anabolismo proteico como el catabolismo ocurren simultáneamente después del entrenamiento de fuerza. Sin embargo, si la nutrición no es adecuada o tarda en llegar demasiado (más allá de las 24h después del ejercicio y de manera frecuente), la síntesis de proteínas musculares puede no optimizarse, disminuir e incluso estar ausente. La cantidad total diaria, calidad, digestibilidad o frecuencia del consumo de proteínas son aspectos que considerar para maximizar la velocidad y la duración de la síntesis de proteínas musculares. La cantidad de proteína óptima en una comida para maximizar la síntesis de proteínas musculares define los beneficios anabólicos de la ingesta de proteínas. Existe un mínimo para empezar a estimular la síntesis de proteínas en función del peso corporal y cantidad de masa muscular de cada individuo. Así, se ha podido observar cómo consumir 20 gramos de proteína de alto valor biológico (VB* > 75) da lugar a un incremento próximo al máximo de la síntesis proteica muscular después de un entrenamiento de fuerza [22,23]. Sin embargo, y pese a que podría parecer que el incremento de la síntesis proteica es lineal si se consumiera más proteína, lo cierto es que, subiendo la dosis hasta los 40 gramos de proteína, los resultados obtenidos en la mejora de la síntesis proteica son tan solo un 10% superior (Figura 13). Figura 13: Incremento de la síntesis proteica muscular (MPS) en función de los gramos ingeridos de proteína. Se puede observar una relación e incremento lineal hasta aproximadamente los 20 g ingeridos. A partir de ese valor, el incremento de la MPS es mucho más paulatino a pesar de aumentar considerablemente la ingesta proteica [22]. *VB = Valor biológico de las proteínas. El Valor Biológico (VB) es una medida fiable y bastante orientativa para tener un conocimiento de la calidad proteica de los alimentos, pero tiene limitaciones, ya que es un método en el que se miden potenciales máximos de calidad proteica no cotidianos, y variará mucho según algunos parámetros del sujeto. Otros métodos más complejos como los PDCAAS y los DIAAS se utilizan para conseguir una clasificación más minuciosa de la calidad proteica en función de la cantidad ingerida, pero no es objetivo su explicación detallada en este apartado. Para más información, se aconseja acudir a FAO (2013). Dietary protein quality evaluation in human nutrition. FAO Food Nutr. Pap, 92, 1-66. A partir de estos datos, parece obvio que la determinación del tiempo que se mantiene elevada la síntesis proteica muscular (MPS) como resultado del entrenamiento de fuerza y de la ingesta proteica por comida permite establecer la frecuencia correcta de las comidas para optimizar MPS y el crecimiento del músculo esquelético. La ingesta óptima total diaria será igual a la ingesta óptima por cada comida multiplicado por la frecuencia óptima de comidas. 17 Cuando los datos de varios estudios fueron combinados y la cantidad de proteína fue expresada en gramos por kg de peso corporal, encontramos una media de 0.25 g/kg peso corporal en cada comida que podría optimizar la síntesis de proteínas musculares. Sin embargo, los autores sugieren un margen de seguridad de desviación estándar de 2, teniendo en cuenta la variabilidad interindividual, resultando que la dosis de proteína que podría estimular de forma óptima la síntesis de proteína muscular sería la toma de 0.4g/kg/comida. Más recientemente, se ha visto que la cantidad de masa magra no tiene impacto en la respuesta frente a la ingesta de proteína [24]. En otras palabras: personas muy grandes no necesitan necesariamente tomar mucha más proteína para conseguir la misma respuesta que personas más pequeñas. Sin embargo, este estudio ha encontrado que 40 gramos de proteína resultaron aumentar aproximadamente un 20% la tasa de síntesis proteica en comparación con 20 g. Los autores especulan que esto puede estar relacionado con el factor de seguir una rutina Fullbody en comparación con los resultados observados en estudios que siguieron a individuos que realizaron entrenamiento del tren inferior. Hay un crecimiento lineal en la tasa de síntesis proteica muscular hasta los 20 gramos de proteína por ingesta. Aumentando la ingesta a 40 gramos, se obtiene un incremento adicional del 10-20%. Se podría establecer una dosis óptima de 0.4 g / kg peso corporal en cada comida hasta realizar el número de comidas necesarias para alcanzar la dosis óptima diaria. Las fuentes de proteína difieren en la capacidad que tienen de estimular la síntesis proteica a nivel muscular. Las propiedades principales que determinan el efecto anabólico de la proteína son la tasa de digestión y la composición de aminoácidos (particularmente de leucina). De esta manera, para clasificar la calidad de las fuentes proteicas, se acude a los métodos PDCAAS y DIAAS. Sus siglas indican Puntuación Corregida de Aminoácidos de Digestibilidad de Proteínas, y fue recomendado por el Comité FAO/OMS en 1993. Hasta la fecha, es el método más empleado mundialmente para determinar la calidad de una proteína. Para explicar en qué consiste el método PDCAAS, es vital explicar dos conceptos básicos relacionados con el perfil aminoacídico [25]. Hablamos del cómputo aminoacídico y de la digestibilidad proteica: – El cómputo aminoacídico es la relación del aminoácido limitante (aminoácido/s encontrado en cantidades bajas, limitadas) comparado al mismo aminoácido/s de la proteína de referencia para cada grupo de edad de personas. – La digestibilidad proteica es la proporción de nitrógeno ingerido que se absorbe. Una vez conocidos estos dos términos, el método PDCAAS da lugar a la multiplicación de ambos. Lo que evalúa PDCAAS es la calidad nutricional de fuentes proteicas determinadas, basadas en el cálculo del aminograma corregido por su digestibilidad en el íleon, parte final del intestino delgado. 18 Su escala va de 0.0 – 1.0, siendo 1.0 alimentos como la clara de huevo, concentrado de suero de leche, caseína o proteína de soja (Tabla 4). Tabla 4: Valor biológico (VB) e índice PDCAAS en diferentes fuentes proteicas. Fuente proteica Hidrolizado de suero de leche Aislado de suero de leche Concentrado de suero de leche Huevo entero Leche Carne, cerdo, pescado, pollo Soja Caseína de leche VB 100 - 104 100 - 104 100 - 104 97 – 100 89 – 91 79 – 83 74 71 PDCAAS 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.80 – 0.92 0.91 – 1.00 1.00 Sin embargo, al igual que el Valor Biológico, el método PDCAAS también tiene limitaciones que le impide ser un método fiable al cien por cien, y es que no tiene en cuenta factores antinutritivos (los famosos antinutrientes), que impiden la absorción proteica. Dentro de estos antinutrientes encontramos, por ejemplo, inhibidores de tripsina, taninos o lectinas [26]. Este aspecto resulta especialmente relevante en personas veganas y vegetarianas. Las plantas contienen antinutrientes que inhiben la digestión y absorción de proteínas (Figura 14). Si bien la cocción reduce las concentraciones de antinutrientes, no los elimina por completo. Sin embargo, las proteínas en polvo a base de plantas están mayormente libres de antinutrientes y, por lo tanto, tienen tasas de digestibilidad similares a las de las proteínas de origen animal [26,27]. Figura 14: Digestibilidad de diferentes fuentes de proteínas de origen animal y vegetal [26,27]. Puesto que la realidad objetiva muestra que la proteína animal, además de ser generalmente más digerible que la proteína de los vegetales, también suele tener un alto contenido de aminoácidos esenciales y parece que estimula más la síntesis proteica muscular que la proteína de origen vegetal [29], se puede compensar potencialmente esta diferencia aumentando la ingesta de proteína vegetal, en torno a un 10-15% respecto a las recomendaciones de proteínas procedentes de todas las fuentes (animales y vegetales) [30] (Figura 15). 19 Figura 15: Recomendaciones y guía para un plato vegano óptimo en nutrientes. En 2011, la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) anunció que el método PDCAAS tenía las limitaciones a las que acabamos de hacer mención, y en 2013 reunió a varios expertos para tratar y debatir sobre un nuevo método de análisis de la calidad proteica, el DIAAS [27]. Este método, aún en consolidación, evalúa la calidad de la proteína en base a los valores de digestibilidad de aminoácidos en el íleon y permite obtener un resultado mucho más preciso de las cantidades de aminoácidos que absorbemos, diferenciar las fuentes proteicas por su capacidad para suministrar ciertos aminoácidos y cómo serían utilizados posteriormente por el organismo. Todo esto queda mejor ilustrado gráficamente con los resultados obtenidos en una investigación que compara la síntesis proteica muscular en respuesta a la caseína, caseína hidrolizada y la proteína de suero (Figura 16). Síntesis proteica muscular MPS (% / h) Caseína Caseína hidrolizada Concentrado de suero de leche Figura 16: Efecto de diferentes fuentes de proteína sobre la síntesis proteica muscular [28]. 20 La caseína es una proteína de digestión lenta. Cuando la caseína, intacta, es hidrolizada (ruptura catalizada por diferentes enzimas a fragmentos más pequeños), se asemeja a una proteína de digestión rápida, como puede ser la proteína de suero. Consecuentemente, la proteína de caseína hidrolizada resulta presentar una mayor tasa de síntesis proteica que la caseína intacta. Sin embargo, la respuesta sintética del músculo frente a hidrolizados es menor que frente a la proteína de suero. Mientras que las dos proteínas pueden ser rápidas de digerir, la proteína de suero tiene un mayor contenido en aminoácidos esenciales (incluyendo leucina) [28]. La velocidad de digestión proteica, el contenido y perfil de aminoácidos de la proteína y la absorción de estos por el organismo son las propiedades que determinan el efecto anabólico de una fuente de proteína Diversas investigaciones y textos de posicionamiento consideran la leucina (LEU) como el aminoácido más potente en la estimulación de la síntesis proteica muscular [11,16,27,28,31]. Aunque la leucina es importante, otros aminoácidos también juegan un rol importante [31] como se puede observar en una medición comparativa de la síntesis proteica muscular en respuesta a diferentes protocolos de suplementación (Figura 17): • 6.25 g de proteína de suero. • 6.25 g de proteína de suero con 2.25 g de leucina añadidos, dando lugar a un total de 3 g de leucina. • 6.25 g de proteína de suero con 4.25 g de leucina añadidos, dando lugar a un total de 5 g de leucina. • 6.25 g de proteína de suero con 6 g de BCAAs (4.25 g leucina, 1.38 g isoleucina y 1.35 g valina). • 25 g de proteína de suero (con un contenido total de 3 g de leucina). Síntesis proteica muscular Baja cantidad de proteína de suero de leche Baja cantidad de proteína de suero de leche + baja cantidad de LEU Baja cantidad de proteína de suero de leche + alta cantidad de LEU Baja cantidad de proteína de suero de leche + alta cantidad de BCAAs Alta cantidad de proteína de suero de leche MPS (% / h) Figura 17: Tasa de síntesis proteica muscular (MPS en % cada hora) en respuesta a diferentes protocolos de suplementación [31]. 21 Las cinco condiciones aumentaron la tasa síntesis de proteínas musculares en comparación con el ayuno. Como esperábamos la cantidad óptima de proteína de 25 gramos incrementa la tasa de síntesis proteica muscular más que sólo 6.25 gramos de proteína de suero. Además, la adición de 2.25 gramos de leucina a 6.25 gramos de proteína de suero no parecía incrementar dicha tasa, ya que bajas cantidades de proteína de suero y bajas cantidades de leucina aumentaban igual que 25 gramos de proteína de suero, que sólo presentaban un contenido de 3 gramos de leucina. Esto indica que la leucina por sí sola no determina la respuesta con respecto a la síntesis proteica muscular, sino que son necesarios el resto de los aminoácidos para alcanzar la respuesta óptima. Añadir cantidades relativamente pequeñas de leucina (3-6 gramos) a bajas dosis de proteína (< 10 gramos) puede ser igual de efectivo que tomar una cantidad normal de proteínas (25 gramos) para estimular la síntesis proteica muscular. Los otros dos aminoácidos ramificados (BCAAs), isoleucina y valina, también pueden activar la vía mTOR, precursora de la síntesis de proteínas musculares, pero son mucho más débiles que la leucina al (y como tal, 5 g de leucina serán más efectivos que 5 g de BCAA mixtos). De hecho, es realmente interesante anotar que la adición de algunos gramos de los otros dos aminoácidos de cadena ramificada (BCAAs) parecen reducir el efecto de la leucina en la síntesis proteica muscular. La isoleucina y la valina usan el mismo transportador intestinal que la leucina, por los que se especula que la isoleucina y la valina compiten para ser captados a nivel intestinal por ese receptor, resultando disminuir los picos de leucina. El perfil de aminoácidos de una proteína es importante porque todas las proteínas, incluidas las proteínas de las que nos alimentamos y la proteína constituyente del músculo esquelético, están hechas de una combinación de los 20 aminoácidos (AA). El cuerpo puede producir 11 de estos AA, lo que los convierte en aminoácidos no esenciales (NEAA); por el contrario, el cuerpo no puede producir los otros 9, que son denominados aminoácidos esenciales (EAA) y se deben obtener a través de los alimentos. Los 20 aminoácidos son necesarios para desarrollar tejido muscular, pero la MPS es estimulada principalmente por los EAA en los alimentos que se ingieren; y particularmente como venimos demostrando, la leucina. Las proteínas de origen vegetal, ya sea de alimentos integrales o de proteínas en polvo, contienen menos EAA que las proteínas de origen animal y, paralelamente, menos cantidad de leucina (6% de media) para una misma cantidad de alimento que las fuentes animales (9% de media). Estas últimas se asemejan más al contenido de leucina del músculo esquelético humano (Tabla 5). El menor contenido de leucina y EAA de las proteínas de origen vegetal ayuda a explicar por qué varios estudios han reportado tasas más bajas de MPS de los polvos y bebidas de proteína de soja que de la proteína de suero de leche [32,33], que la leche desnatada [34], que la leche entera con queso [35] y que la carne magra [36]. 22 Tabla 5: Contenido de aminoácidos esenciales (EAA) y leucina (LEU) en diferentes fuentes de proteína animal y vegetal [27]. Se compara con la referencia del músculo esquelético humano. Fuente de proteína Tipo Músculo esquelético Suero de leche Animal Leche de vaca Animal Caseína Animal Carne roja Animal Huevos Animal Pescado Animal Espirulina Vegetal Setas Vegetal Lentejas Vegetal Quinoa Vegetal Alubias Vegetal Maíz Vegetal Soja Vegetal Guisantes Vegetal Arroz Vegetal Avena Vegetal Cáñamo Vegetal Patata Vegetal Trigo Vegetal Contenido EAA 45% 52% 48% 47% 43% 42% 40% 41% 39% 39% 38% 38% 37% 36% 36% 36% 35% 33% 32% 28% Contenido LEU 9% 13% 11% 10% 8% 7% 6% 8% 6% 7% 6.5% 8% 12% 7% 7% 8% 7% 6.5% 5% 6.5% Las diferencias en MPS se pueden acortar e incluso eliminar si se consumen más cantidad relativa de proteínas de origen vegetal para aquellos que sean veganos o vegetarianos; o consumiendo un pequeño porcentaje más para quienes, aun siendo omnívoros, basen un altísimo porcentaje de su alimentación general (>80%) en productos vegetales. Los veganos y vegetarianos, así como los omnívoros que basen su alimentación de manera muy considerable (>80%) en alimentos vegetales, deberían incrementar sus recomendaciones diarias de proteínas un 10-15% respecto a las dosis generales recomendadas para personas omnívoras con base de alimentación vegetal inferior al 80% del total. La mayoría de las investigaciones han mirado a los suplementos de proteína aislada en forma líquida, así como los batidos de proteína, pero más allá del aprovechamiento digestivo (cuando terminamos de entrenar necesitamos cierto tiempo para recuperar nuestro equilibrio en el sistema digestivo), la realidad indica que alimentos completos pueden estimular de forma efectiva la síntesis proteica. Por ejemplo, la carne de ternera picada es digerida más rápido que la carne de ternera en filete, eso es cierto, e indica que la textura de los alimentos tiene impacto en la digestión de las proteínas. Sin embargo, no hay diferencias en la síntesis proteica entre estas dos fuentes proteicas. Y, de hecho, sigue el mismo patrón de relación dosis-respuesta observada con suplementos de proteínas, donde 20 gramos de proteína daban el aumento máximo de la síntesis proteica: 30 gramos de proteína proporcionados en forma de 113 gramos 23 de carne magra picada (10% de porcentaje graso) generan una respuesta similar en la síntesis proteica que 90 gramos de proteína en polvo (equivalentes a 340 gramos de carne). La proteína de ternera es digerida más rápido que la proteína de la leche. Sin embargo, la proteína de la leche estimula la síntesis proteica muscular en mayor medida que la ternera en las dos horas posteriores a su ingesta. Entre las 2 y 5 horas, no hay diferencias significativas entre estas fuentes, lo que indica que la velocidad de una buena digestión no siempre tiene un impacto ni predice la respuesta muscular con respecto a la síntesis proteica (Figura 18). Los hidratos de carbono disminuyen la velocidad de digestión de las proteínas, pero no tienen efecto en la síntesis proteica muscular [37]. De acuerdo con esto, añadiendo altas cantidades de hidratos de carbono a las proteínas no se mejora la síntesis proteica muscular después del ejercicio [38], pero sí se puede potenciar su efecto al verse inhibida la degradación paralela de proteínas. Por otro lado, añadir grasas a la ingesta de proteína no disminuye la digestión de las proteínas o la tasa de síntesis proteica muscular [30]. Es posible que las grasas simplemente retrasen la digestión, pero no reducen el efecto de las proteínas a nivel muscular. Los contenidos en micronutrientes de alimentos completos que contengan hidratos de carbono, grasas y / o proteínas es un importante modulador de la síntesis de proteínas musculares [40,41]. De esta manera, y teniendo en cuenta el tiempo hasta la próxima comida sólida (si es que hubiera alguna limitación temporal por circunstancias propias de los hábitos diarios como el horario de trabajo), se recomendarían las comidas completas, con contenido en todos los macronutrientes y micronutrientes, pues los ácidos grasos, las vitaminas A, D, E, y minerales como zinc, selenio o el propio colesterol son candidatos potenciales para aumentar la respuesta anabólica a la alimentación. (Figura 18) [40-44]. Síntesis proteica muscular Respuesta de la MPS a diferentes comidas 20g proteína en comida mixta con vegetales (micronutrientes) 20g sólo proteína líquida 20g de proteína en comida mixta sin vegetales Tiempo (h) Figura 18: Respuesta de la síntesis proteica muscular a diferentes comidas y duración de esta [44]. Las comidas completas y mixtas tienen un interesante potencial de incrementar la respuesta anabólica a la alimentación por su contenido en ácidos grasos y micronutrientes. Por ello, son recomendables siempre que se tenga tiempo suficiente. 24 Los entrenamientos de fuerza mejoran la respuesta a la sola ingesta de proteínas hasta 24 horas después de realizar ejercicio [45]. Es posible que, pasado ese tiempo, la sinergia entre el ejercicio y la ingesta de proteínas se vea disminuida, pero siga manteniéndose elevada respecto a condiciones de no entrenamiento y/o ayuno. No obstante, los datos sugieren que no hay una ventana anabólica en la que los beneficios de la ingesta de proteínas sean máximos inmediatamente después del ejercicio o que este beneficio se acabe. Al menos durante las 6 horas posteriores al entrenamiento de fuerza, la sensibilidad a un incremento de la síntesis proteica se mantiene más alta de lo habitual. Por tanto, no se ha encontrado un claro beneficio en el timing de ingesta de proteína en los estudios que miden la síntesis de proteínas musculares. Para tener una perspectiva práctica, la toma de batidos de proteínas antes, durante o después del entrenamiento se puede recomendar porque: Son rápidos y fáciles de hacer. Teóricamente pueden tener un pequeño beneficio si va a haber un importante hueco (>6 horas) hasta la próxima comida. Es un simple método de incrementar la ingesta total diaria de proteínas. Tiene efecto placebo. De la misma forma se podrían argumentar razones para no tomarlos, pero lo cierto es que se debería atender a las preferencias y circunstancias personales. Tomar batidos de proteína no va a suponer un plus añadido significativo a la síntesis proteica muscular si se cumplen las pautas óptimas acorde al peso corporal, peso magro libre de grasa y actividad física diaria (1.2 – 3.3 g/kg peso/día) (Tabla 6) [46,47]. Tabla 6: Ingesta óptima de proteínas en gramos por kilogramo de peso corporal [46,47]. Ingesta relativa (g / kg peso) óptima de proteínas Sedentarios Activos Entrenamiento fuerza avanzado Personas con peso saludable Aumento masa Pérdida peso Mantenimiento muscular graso 1.2 – 1.4 1.4 – 1.6 1.4 – 2.0 1.8 – 2.3 1.6 – 1.8 1.8 – 2.7 2.0 – 3.3 Personas sobrepeso u obesidad Pérdida de peso graso 1.2 – 1.5 1.4 – 1.6 - Para optimizar la síntesis proteica muscular no existe una ventana anabólica corta (se prolonga hasta las 6 horas postentrenamiento), ni tomar batidos de proteína va a suponer un plus añadido si se cumplen las pautas óptimas relativas de ingesta proteica (1.6 g/ kg peso como referencia general). Un balance equilibrado en la ingesta de proteínas en el desayuno, comida y cena estimula la síntesis proteica muscular de una forma más efectiva que tomándola en la mayor parte en la cena [48,49]. De igual forma, comer 20 gramos de proteína cada 3 horas estimula la síntesis proteica muscular más que administrando la misma cantidad total de proteína en menos comidas a lo largo del día (40 gramos cada 6 horas) o en más comidas (10 gramos cada hora y media) [47-49] (Figuras 20, 21 y 22). 25 Figura 20: Distribución de las proteínas a lo largo de las comidas del día. Protocolo poco eficaz para un sujeto de 72.5 kg de peso corporal que entrena fuerza, en el que no se alcanzan las recomendaciones de proteínas totales al día ni se alcanza la máxima síntesis proteica muscular en 2 de sus 3 comidas del día. Figura 21: Distribución de las proteínas a lo largo de las comidas del día. Protocolo subóptimo pero eficaz para un sujeto de 72.5 kg de peso corporal que entrena fuerza, en el que sí se alcanzan las recomendaciones de proteínas totales al día, pero no se alcanza la máxima síntesis proteica muscular en 3 de sus 5 comidas del día. Figura 22: Distribución de las proteínas a lo largo de las comidas del día. Protocolo óptimo para un sujeto de 72.5 kg de peso corporal que entrena fuerza, en el que sí se alcanzan las recomendaciones de proteínas totales al día y además también se alcanza la máxima síntesis proteica muscular en todas las comidas del día. 26 Estos hallazgos tienen especial importancia para el intervalo de horas antes de dormir pues parece tener sentido comer proteína justo antes de irse a dormir por la noche ya que es el periodo más largo sin comer. Se ha demostrado que entre 25 y 40 gramos de proteína antes de dormir (dependiendo del peso corporal) incrementa la síntesis proteica muscular durante el sueño por la noche y mejora las ganancias en masa muscular y fuerza a lo largo de 12 semanas que una distribución menos equitativa de las proteínas durante el día [47,50,51]. La tasa de síntesis proteica no está determinada solamente por la total proteína ingerida, sino por el patrón de tomas. No obstante, no distribuir las tomas equitativamente no supondrá que la ingesta total no sea efectiva, sino que no será óptima. Observando como los aminoácidos estimulan la síntesis proteica muscular en un corto periodo de tiempo, podemos ver también que, después de este tiempo, existe un periodo refractario en el que el músculo no responde a los aminoácidos. Más específicamente, después de la ingesta de proteína, hay un periodo de unos 45 a 90 minutos antes de que la síntesis proteica muscular se incremente y se mantenga en picos máximos entre 90 y 120 minutos. Después, la tasa de síntesis proteica muscular vuelve rápidamente a su estado basal aunque los niveles de aminoácidos sigan elevados (Figura 23) [47,52,53]. Elevación en organismo (%) Picos de la MPS y concentración de aminoácidos tras ingesta de proteína. Síntesis proteica muscular Insulina Aminoácidos y mTOR 120 100 80 60 40 20 0 Llenado muscular Tiempo (h) Figura 23: Picos de la síntesis proteica muscular y concentración de aminoácidos en el músculo tras la ingesta de proteínas. El punto de llenado muscular hace referencia al punto en el que el músculo esquelético tiene la menor respuesta posible en síntesis proteica respecto a la concentración de aminoácidos que existe. Ello dio lugar a una teoría erróneas de cómo se debía optimizar la toma de proteína a lo largo del día, especialmente resonante en la comunidad de fitness online. Dicha teoría sugería que después de que los niveles de aminoácidos hayan sido elevados, se debería de dejar caer de nuevo los niveles al mínimo posible para conseguir sensibilizar el músculo ante los aminoácidos. A continuación, tras una nueva ingesta de proteína se estimularía de nuevo la síntesis proteica muscular al máximo. 27 No hay evidencia que apoye esta teoría. Sí que existe un periodo refractario, pero simplemente lleva un poco de tiempo antes de que el músculo vuelva a responder ante los aminoácidos otra vez. No hay obligatoriamente que dejar que los niveles de aminoácidos caigan al mínimo para sintetizar masa muscular. La sola ingesta de proteína en la comida, sin tener en cuenta o no entrenar fuerza de manera frecuente, estimula la síntesis de proteína muscular durante las 1-3 horas posteriores a la ingesta. A continuación, la tasa de síntesis de proteína vuelve a condiciones basales. Sin embargo, tras la exposición al ejercicio, la síntesis de proteína se ve estimulada por la ingesta de proteína en las 1-3 horas posterior de su toma y en las 3-5 horas posteriores [47,51,54] (Figura 24). Es más, con un patrón adecuado de comidas durante el día, se puede mantener elevada permanentemente durante todos los días si se acompaña de una alta frecuencia de entrenamiento. Síntesis proteica muscular Tasa de síntesis proteica muscular Sólo proteína Momento de la comida 1-3 h posteriores 3-5 h posteriores Proteína + entrenamiento de fuerza habitual Nueva comida 1-3 h posteriores 3-5 h posteriores Sucesivamente Figura 24: Comportamiento de la síntesis proteica muscular a lo largo del tiempo comparando sólo ingestas de proteínas frente a ingestas de proteínas con protocolo óptimo de comidas y entrenamiento de fuerza habitual [54]. Un balance energético negativo disminuye la tasa de síntesis de proteínas musculares [55], aunque no está tan claro que un balance positivo mejore la síntesis proteica si no se aporta la cantidad de proteínas acorde a cada sujeto (ver Tabla 6). Si miramos a las investigaciones que han experimentado con diferentes cantidades de proteína y ejercicio durante un déficit de energía de hasta el 40%, se pueden observar resultados muy positivos con relación al consumo alto de proteína en la dieta, pero sin necesidad de que las cantidades sean extremas. Así, una dieta de déficit calórico con alto contenido en proteína (2.0 – 2.7 g / kg peso) permite el mantenimiento de la masa muscular, incluso en algunas condiciones con posibilidades de ser aumentada un pequeño porcentaje, y una mayor pérdida de peso graso si se compara con dietas moderadas en proteínas (1.0 – 1.4 g / kg peso corporal) (Tabla 7) [56]. 28 Tabla 7: Resultados de diferentes intervenciones nutricionales para perder peso en la composición corporal [56]. Distribución macronutrientes Peso corporal (kg) Peso graso (kg) Masa libre de grasa (kg) DIETA BAJA EN PROTEÍNAS 15% Proteínas 50% Hidratos de carbono 35% grasas Antes Después Cambio 96.1 ± 14.6 92.5 ± 14.0 -3.6 ± 0.6 24.8 ± 6.1 21.1 ± 6.1 -3.7 ± 0.1 69.2 ± 6.1 69.2 ± 6.1 0.0 DIETA ALTA EN PROTEÍNAS 35% Proteínas 50% Hidratos de carbono 15% grasas Antes Después Cambio 100.1 ± 12.8 94.2 ± 13.7 -5.9 ± 0.9 23.6 ± 5.6 18.8 ± 6.2 -4.8 ± 0.6 73.1 ± 6.8 74.3 ± 6.7 +1.2 ± 0.1 Como hemos visto en apartados anteriores, la importancia del resto de macronutrientes y micronutrientes es relevante en una pérdida de peso correcta puesto que algunos de ellos permiten magnificar la respuesta anabólica de los alimentos, a pesar de que la tasa de síntesis proteica muscular descienda respecto a condiciones de mantenimiento de peso (dietas normocalóricas) o de aumento de este (dietas hipercalóricas). A partir de estudios analizados con diferentes estrategias de déficit calórico, tiempos de intervención, tipos y número de sujetos, también se puede establecer una aproximación bastante ajustada del límite inferior de hidratos de carbono por debajo del cual se pierde más masa corporal magra por el ineficaz comportamiento de la tasa de síntesis proteica muscular como respuesta al entrenamiento y la alimentación [56-58]. La ingesta de hidratos de carbono por debajo de cierto umbral deja de ser protectora de la masa corporal magra. Esto ocurre cuando los hidratos de carbono suponen menos del 32% de la ingesta calórica diaria (aproximadamente 2g/kg peso). Establecer una distribución nutricional con altas proteínas (1.6 – 2.7 g / kg peso corporal), bajos hidratos de carbono (mínimo de 2 g / kg peso corporal) y grasas hasta completar el total calórico diario sería lo más aconsejable para mantener masa corporal magra en el medio plazo. El límite máximo de déficit diario podría establecerse en -750 kcal. 29 El catabolismo muscular es un proceso con relativa importancia, pero no fluctúa mucho. La síntesis proteica a nivel muscular es mucho más importante para las ganancias de masa magra. La “síntesis de proteínas”, sin más, se asocia a las del cuerpo entero y no es realmente relevante para los atletas. No confundir con la síntesis de proteínas musculares. La síntesis de proteínas musculares es predictiva de la hipertrofia muscular. Los estudios de síntesis de proteínas musculares son más sensibles a los efectos anabólicos que los estudios a largo plazo que miden los cambios en la masa muscular. Es fácil sacar conclusiones equivocadas si no entienden completamente los métodos de una investigación. Entrenar cada grupo muscular por lo menos dos veces a la semana con 10 series totales por semana. Entrenar cerca del fallo muscular debe incluirse en la planificación, pero no llegar a él permanentemente. Descansar por lo menos 2 minutos entre series de manera habitual. Comer 3-5 comidas distribuidas a lo largo del día. Por ejemplo: Desayuno, comida, batido postentrenamiento y cena. Comer 20-40 g de proteína en cada comida. Las cantidades por encima de 20 g dan un pequeño beneficio adicional. Elegir proteína animal preferentemente (la proteína de suero es la mejor), y/o compensar comiendo mayor cantidad de proteína vegetal (10-15%). Comer al menos el número de calorías de mantenimiento. 30 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA CON FRECUENCIA ÓPTIMA Grupo muscular Pectoral Espalda Cuádriceps Isquiosurales Hombro Tríceps Bíceps Glúteos Gemelo y sóleo Volumen por entrenamiento con frecuencia óptima (series efectivas) Principiante Intermedio Avanzado Alguien que progresa en cada entrenamiento (2x) 5 – 6 (2x) 5 – 6 (3x) 2 – 3 (3x) 2 – 3 (2x) 3 – 4 (2x) 1 – 3 (2x) 1 – 3 (2x) 3 – 4 (3x) 1 – 2 Alguien que progresa cada semana (3x) 3 – 4 (3x) 3 – 4 (3x) 3 – 4 (3x) 2 – 4 (2x) 3 – 4 (2x) 1 – 3 (2x) 1 – 3 (2x) 3 – 4 (3x) 1 – 2 Alguien que progresa cada mes (3x) 3 – 5 (3x) 3 – 6 (3x) 3 – 6 (3x) 3 – 4 (3x) 2 – 4 (2x) 2 – 4 (2x) 2 – 4 (2x) 3 – 4 (3x) 2 – 3 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE RUTINA POR GRUPOS MUSCULARES Día 1 Principal (1x) Cuádriceps Isquios Recordatorio (0.5x) Pectoral Hombro Día 2 Espalda Bíceps Tríceps Glúteos GyS Día 3 Día 4 Día 5 Día 6 Día 7 Pectoral Hombro Glúteos GyS Espalda Cuádriceps Pectoral Glúteos Isquios Core Cuádriceps Core Isquios Espalda Bíceps Hombro Tríceps Bíceps Tríceps GyS 31 DISTRIBUCIÓN ORIENTATIVA DE NUTRICIÓN DIARIA Sujeto con experiencia en entrenamiento de fuerza. Entrenamientos habituales (5-6 días por semana con frecuencia II por grupo muscular). Activo. Peso corporal: 76 kg. % grasa corporal: 12.5%. Objetivos: Maximizar la síntesis proteica muscular. Aumento de masa muscular. Rango calorías objetivo Hidratos de carbono Proteínas Grasas 2900 – 3200 kcal / día 390 – 410 g / día 160 – 175 g / día 88 – 95 g / día Opción 1: Tortitas: 50g avena + 1 plátano (90 g parte comestible) + 130g clara de huevo + 1 huevo entero. Opción 2: 80g panecillos 5 cereales + 80g jamón cocido + 350g macedonia de frutas a elegir + 10g frutos secos naturales sin sal. Opción rápida: Porridge de 30g aislado de suero con 30g cereales tipo Corn Flakes sin azúcar en 200ml bebida vegetal sin azúcares ni aceites añadidos + 20g miel + 15g crema de cacahuete + 15g cacao pureza ≥ 85% (2 onzas). Opción saciante: 60g arroz basmati + 120-140g carne picada de ternera magra, pollo o pavo + 150g tomate natural (enteros o triturados, como salsa) + 15g frutos secos (en forma natural, sin sal añadida o sus respectivas cremas) + 50g aceitunas. Opción 1: 2-3 rebanadas de pan de molde integral + 90g jamón cocido extra + 10g cacao pureza ≥ 85% + 10g frutos secos + yogur natural (sin azúcar) + 1 mandarina. Opción 2: Bocadillo de 100 g barra pan con 100g jamón cocido extra con 35g queso light tipo Edam, Havarti o 25g queso curado de oveja o de cabra. Opción 1: 80g quinoa o cuscús + 125g pechuga pollo, pavo o ternera magra + 100g ración verdura/hortaliza a elegir + 200g fruta (parte comestible) a elegir + 10g frutos secos naturales, sin sal (o cualquiera de sus respectivas cremas) + 5g aceite de coco. Opción 1: 100g arroz basmati o pasta + ensalada de: lechuga (libre), 50g tomate, 50g champiñones, 50g macedonia de frutas y 50g aguacate + 130g pescado azul + 15g frutos secos naturales, sin sal (o cualquiera de sus respectivas cremas). Opción 2: 100g arroz basmati o pasta + ración de verduras (libre) + 120g pechuga de pollo/pavo/ternera magra o 140g pescado blanco/marisco o 50g de queso proteico+ 100g aguacate + 40g de coco natural. 32 1. 2. 3. 4. Chicharro, J. L., & Vaquero, A. F. (2006). Fisiología del ejercicio. Madrid. Ed. Médica Panamericana. Haff, G. G., & Triplett, N. T. (Eds.). (2015). Essentials of Strength Training and Conditioning 4th Edition. Human kinetics. Herzog, W., Powers, K., Johnston, K., & Duvall, M. (2015). A new paradigm for muscle contraction. Frontiers in physiology, 6. MacDougall, J. D., Sale, D. G., Elder, G. C. B., & Sutton, J. R. (1982). Muscle ultrastructural characteristics of elite powerlifters and bodybuilders. 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