Resumen
Introducción
El entrenamiento de resistencia puede inducir hipertrofia del músculo esquelético y aumento de fuerza, pero también está asociado con daño muscular agudo, caracterizado por dolor muscular, deterioro de la función muscular y daño estructural a las membranas de las células musculares y sus componentes. Estas consecuencias pueden ser perjudiciales para el rendimiento del ejercicio futuro y frenar las adaptaciones al entrenamiento a largo plazo. Investigaciones anteriores han considerado la intensidad del ejercicio de resistencia como un factor en el daño muscular inducido por el ejercicio (EIMD), aunque aún no se ha establecido una dirección clara de los hallazgos. Además, las poblaciones femeninas están muy subrepresentadas en este campo de estudio. Por lo tanto, aquí proponemos un protocolo de estudio diseñado para examinar las diferencias de sexo en la respuesta al daño muscular al ejercicio de resistencia realizado con cargas altas o bajas en una población de adultos jóvenes no entrenados.
Métodos
Este estudio empleará un diseño de grupos paralelos aleatorios. Veinticuatro hombres y 24 mujeres realizarán una sesión de ejercicio de resistencia aguda basada en las piernas al 30% (carga baja) o al 80% (carga alta) de su máximo predeterminado de una repetición (1RM). La fuerza máxima de las piernas se determinará mediante una prueba de 1RM 3 semanas antes y 72 y 168 h después de la serie de ejercicio. Además, el daño muscular se evaluará inmediatamente antes de la serie de ejercicio e inmediatamente, 24, 48, 72 y 168 h después de la serie de ejercicio mediante medidas de dolor muscular, circunferencia de las extremidades, rango de movimiento y concentraciones séricas de creatina quinasa e interleucina. 6. Los resultados de este ensayo podrían informar recomendaciones de entrenamiento de resistencia específicas para cada sexo y ayudar a cerrar la brecha de datos sobre sexo en la investigación sobre deportes y ciencias del ejercicio.
Introducción
Las personas practican ejercicios de resistencia por multitud de razones, que no se limitan a mejorar el rendimiento deportivo, mejorar la composición corporal, retrasar la sarcopenia y mantener la salud general y el bienestar psicológico. A un nivel rudimentario, series repetidas de ejercicios de resistencia pueden culminar en hipertrofia del músculo esquelético y aumentos en la capacidad de generación de fuerza muscular.1). Las investigaciones de la última década han cuestionado la noción de que el entrenamiento de resistencia tradicional de alta carga (>70% de una repetición máxima (1RM)) es necesario para inducir adaptaciones del músculo esquelético.2). Schoenfeld y sus colegas sugieren que el entrenamiento con cargas de ejercicio tan bajas como el 30% de 1RM provoca una hipertrofia del músculo esquelético y ganancias de fuerza isométrica comparables a las de las cargas altas.2). Sin embargo, la capacidad del músculo esquelético para adaptarse al entrenamiento de resistencia puede verse limitada por el daño agudo de las fibras musculares.3).
El daño del músculo esquelético es una consecuencia potencial de contracciones musculares desacostumbradas o con sesgo excéntrico (4). A nivel celular, los efectos del daño se dirigen a los componentes estructurales de los sarcómeros y al sarcolema, lo que resulta en la fuga de proteínas intramusculares (p. ej., creatina quinasa y mioglobina) hacia la circulación sistémica.5–7). Sin embargo, lo que más disuade al individuo que hace ejercicio son aquellos acontecimientos que se presentan en la superficie. El daño muscular inducido por el ejercicio de resistencia (EIMD) puede causar dolor muscular, hinchazón de las extremidades, flexibilidad reducida y, más notablemente, disminución de la capacidad de generación de fuerza muscular.8–10). La presencia de estos deterioros hasta una semana después de EIMD (11) aumenta el tiempo de recuperación requerido antes de las series de ejercicio posteriores. En ausencia de una recuperación suficiente, el rendimiento del ejercicio puede verse afectado y, por este medio, restringir la ocurrencia de adaptaciones máximas al entrenamiento. Por lo tanto, comprender los mecanismos que sustentan la EIMD y desarrollar estrategias de mitigación es fundamental tanto para los investigadores como para las personas en ejercicio.
La gravedad de la EIMD puede estar predeterminada por varias variables extrínsecas de la serie de ejercicio. Estos incluyen el grupo de músculos ejercitados (12), número total de contracciones excéntricas, velocidad de movimiento (13, 14), longitud del músculo en el que se inicia la contracción y se genera la fuerza máxima (15, 16), y la fuerza máxima producida (17). Sin embargo, debido a la relación inherente entre la fuerza muscular y la longitud (es decir, la curva longitud-tensión (18)), es un desafío determinar si la gravedad de la EIMD está determinada por la producción de fuerza o la longitud del músculo, ya que característicamente alcanzan su punto máximo al unísono. Por lo tanto, es importante comprender los efectos de estas variables de forma aislada en la EIMD. Estudios en animales (19, 20) y humanos (15, 16, 21–23) han demostrado consistentemente una EIMD más grave cuando el músculo objetivo se estira en un rango mayor de longitudes musculares. Por el contrario, cuando se manipula la fuerza máxima producida por el músculo (es decir, variando la carga del ejercicio o la intensidad de la electroestimulación), el impacto sobre la magnitud de la EIMD es menos transparente, al menos en humanos. Por ejemplo, de los estudios que compararon el impacto del ejercicio de resistencia realizado con cargas bajas y altas en varios marcadores de daño muscular, varios no informaron diferencias entre las cargas de ejercicio para la contracción voluntaria máxima (24–26), dolor muscular subjetivo (24, 27–30), o actividad de creatina quinasa (25, 27–32). Estos datos sugieren que la fuerza muscular generada durante la contracción no es necesariamente un requisito previo para la EIMD. Aunque, en los casos en los que EIMD difirió entre cargas de ejercicio, las medidas de resultado favorecieron predominantemente la condición de carga baja (17, 33–35). En este sentido, realizar ejercicios de resistencia con cargas más ligeras puede ser una alternativa viable al ejercicio de resistencia tradicional de alta carga para atenuar la EIMD, sin afectar las adaptaciones musculares al entrenamiento.
La literatura actual sobre la respuesta EIMD a cargas de ejercicio variadas ha subrepresentado exclusivamente a poblaciones femeninas. Orssatto y colegas reportan datos combinados de hombres y mujeres adultos mayores, en los cuales el ejercicio de resistencia realizado al 85% en relación con el 60% de 1RM redujo significativamente el torque isométrico máximo de los músculos extensores y flexores de la rodilla (35). Álvarez y sus colegas estudiaron únicamente a mujeres jóvenes, pero el protocolo de ejercicio incorporaba restricción del flujo sanguíneo únicamente en la condición de carga baja, lo que se asociaba con dolor muscular leve (36). Por lo tanto, el impacto de la carga de ejercicio sobre la EIMD no se comprende bien en las mujeres.
La cuestión de si la EIMD es específica de cada sexo es un tema muy debatido entre los investigadores (37–39). Diferencias fisiológicas fundamentales entre hombres y mujeres, que incluyen, entre otras, la distribución del tipo de fibras del músculo esquelético, la adiposidad corporal, la densidad mineral ósea, la fuerza máxima, la resistencia a la fatiga muscular y el entorno de las hormonas sexuales (40–46) puede causar respuestas EIMD dispares entre sexos. Si bien los primeros modelos animales apoyan firmemente el papel de los estrógenos en la protección contra EIDM (47–52), este argumento no es válido en humanos. Después del ejercicio excéntrico, las mujeres han experimentado deficiencias de fuerza más graves (53, 54), inflamación (55) y fuga de proteínas intramusculares (56) en relación con sus homólogos masculinos. De acuerdo con modelos animales anteriores, algunos estudios han informado EIMD atenuada en hembras (57–59), mientras que otros no han logrado identificar las diferencias de sexo (55, 60–65). Además, los hallazgos de estudios que investigan los efectos de la terapia de reemplazo hormonal (66), uso de anticonceptivos hormonales (54, 67) y fase del ciclo menstrual (68, 69) son ambivalentes. La determinación de las respuestas dependientes del sexo a la EIMD está justificada para comprender mejor los factores que influyen y las posibles estrategias de manejo de la EIMD.
El siguiente protocolo está diseñado para abordar dos objetivos. Primero, investigar la respuesta del daño muscular agudo a una sola serie de ejercicio de resistencia realizado con cargas altas o bajas. En segundo lugar, comparar la respuesta EIMD entre adultos jóvenes masculinos y femeninos no entrenados. Combinados con el creciente cuerpo de literatura, los resultados informarían el desarrollo de recomendaciones de entrenamiento específicas para cada sexo para maximizar las adaptaciones y minimizar el daño muscular. Este protocolo puede replicarse o utilizarse como base para futuras investigaciones sobre las diferencias de sexo en EIMD.
Métodos y análisis.
Diseño del estudio
Se empleará un diseño de grupos paralelos aleatorios para examinar las diferencias de sexo en la respuesta al ejercicio de resistencia de baja y alta carga en busca de marcadores indirectos de daño muscular. Después de una evaluación virtual inicial para evaluar la elegibilidad de los participantes, las dos primeras visitas al laboratorio actuarán como sesiones de familiarización, durante las cuales se evaluará la fuerza máxima de las piernas y la composición corporal. Luego, los participantes serán estratificados por sexo y asignados al azar a una condición de ejercicio de carga baja (30% 1RM) o de carga alta (80% 1RM). Un período de tres semanas separará las visitas de familiarización y el protocolo de ejercicio de daño muscular para reducir la influencia de los efectos de los combates repetidos y permitir que todas las medidas se lleven a cabo durante la fase folicular tardía del ciclo menstrual en las participantes femeninas. Se obtendrán muestras de sangre venosa y medidas de circunferencia de las extremidades, rango de movimiento y dolor muscular. antes, inmediatamente después y 24, 48, 72 y 168 h después de la serie de ejercicio. Estos puntos de tiempo deberían permitir capturar los valores máximos de cada marcador, que se espera que regresen progresivamente a los valores iniciales a las 168 h después del ejercicio. Además, durante las visitas posteriores al ejercicio de 72 y 168 h, se repetirá la evaluación de la fuerza máxima de las piernas. La fuerza máxima de las piernas no se evaluará inmediatamente, 24 y 48 h después del ejercicio para imitar un programa de entrenamiento realista en el que un grupo de músculos descansaría durante ≥2 días. Se presenta un calendario de inscripción, intervenciones y evaluaciones de SPIRIT en Higo 1 y se presenta una descripción esquemática del diseño del estudio en Higo 2.
1RM = una repetición máxima; DXA = absorciometría de rayos X de energía dual; CK = creatina quinasa; IL-6 = interleucina-6; EVA = escala analógica visual.
Nota: DXA = absorciometría de rayos X de energía dual; 1RM = una repetición máxima; círculo de extremidades. = circunferencia de la extremidad; ROM = rango de movimiento.
Participantes y reclutamiento.
Se reclutarán 48 participantes sanos (24 hombres y 24 mujeres, de entre 18 y 35 años) para participar en este estudio. Los participantes no habrán realizado ejercicio de resistencia regular (≥ dos veces por semana) o ejercicio excéntrico durante el período de seis meses anterior. Los participantes serán reclutados principalmente de la cohorte de estudiantes y personal de la Universidad de Durham utilizando una estrategia de muestreo por conveniencia con estratificación por sexo. Se invitará a los posibles participantes a ofrecerse como voluntarios para el estudio a través de correo electrónico y anuncios en las redes sociales (Twitter, LinkedIn), así como de boca en boca. Se realizó un análisis de poder estadístico utilizando G*Power 3.1 para determinar el tamaño de la muestra del estudio. El cálculo del poder estadístico se basó en un estudio similar realizado por Orssatto et al. (35) que informaron una diferencia significativa en el cambio en la MVC isométrica desde el inicio hasta las 24 h post-ejercicio entre los grupos de carga baja y alta del 6,5%. El cambio post-ejercicio en MVC se considera el indicador indirecto más válido de EIMD (Damas et al., 2016). El cálculo reveló que se requería que 12 participantes por grupo (48 en total) tuvieran un poder del 80% para detectar una diferencia significativa entre los grupos cuando se usaba un dependiente. t prueba con un nivel de significancia bilateral de 0,05. Por lo tanto, se reclutará un total de 56 participantes (14 hombres con carga baja, 14 mujeres con carga baja, 14 hombres con carga alta, 14 mujeres con carga alta) para permitir un abandono del 20%.
