Hipertrofia de la fibra muscular en respuesta a 6 semanas de entrenamiento de la fuerza de alto volumen en hombres jóvenes entrenados es principalmente atribuida a la hipertrofia sarcoplasmática

Semanas a meses de entrenamiento de la fuerza aumenta el área transversal promedio de la fibra muscular esquelética (fCSA). Los estudios con trazadores también han demostrado que un único turno de ejercicio de fuerza aumenta las tasas de síntesis de proteínas musculares (MPS) y de síntesis de proteínas miofibrilares (MyoPS) por arriba de las 72 horas post-ejercicio. El trazador de agua pesada ingerible les ha permitido a los científicos medir MPS y MyoPS integrados para períodos prolongados, y los resultados han indicado que las tasas también son elevadas semanas dentro del entrenamiento. Tales resultados han llevado a un acuerdo general general de la hipertrofia del músculo esquelético inducida por el entrenamiento de la fuerza, ocurre vía: a) mayor acrecentamiento de la proteína miofibrilar a nivel celular, y b) un aumento en el tamaño de la fibra muscular y diámetro debido al incremento de proteínas.

Recientemente, Michael D. Roberts de la Auburn University (EEUU), llevó a cabo un estudio donde el propósito del estudio fue delinear cómo un programa de entrenamiento afectó las concentraciones de proteína de miosina y actina, concentraciones de proteínas sarcoplasmáticas, concentraciones de glucógeno, y el volumen mitocondrial, en 15 individuos que exhibieron aumentos notables en el fCSA medio. Por la literatura de apoyo previa, los autores han supuesto que individuos que experimentan aumentos del fCSA notables experimentarían una disminución en las concentraciones de miosina y actina, una disminución en la actividad de la citrato sintetasa (indicativo de menor contenido mitocondrial), y ningún cambio o un aumento en la proteína sarcoplasmática y concentraciones de glucógeno.

Treinta varones universitarios previamente entrenados en fuerza, (SD± media: 21±2 años, 5±3 años de entrenamiento) fueron analizados a través de biopsias de su vasto externo (VL) antes del entrenamiento (PRE), en la semana 3 (W3), y en la semana 6 (W6).

El tejido muscular de 15 sujetos exhibido en PRE a W6 del fCSA medio del VL aumentó en rangos de 320–1600 µm², se los analizó aún más usando varios ensayos bioquímicos e histológicos como el análisis proteómico. Siete de estos individuos dieron una biopsia del VL después de abstenerse de entrenar 8 días después de la última sesión de entrenamiento (W7) para determinar cómo la descarga afectaba a los biomarcadores. Los 15 respondedores hipertróficos del fCSA experimentaron un +23% de aumento en el fCSA medio de PRE a W6 (p <0.001) y, mientras que las concentraciones de glucógeno muscular permanecieron inalteradas, los niveles de actividad de la citrato sintetasa disminuidos por 24% (p <0.001), haciendo pensar en un volumen mitocondrial disminuido. Es interesante observar que, un ANOVA de medidas repetidas indicó que los valores p se acercaron a la significancia estadística para la miosina y la actina (p = 0.052 y p = 0.055, respectivamente), y los tests post hoc forzados indicaron que las concentraciones para ambas proteínas disminuyeron ~30% de PRE a W6 (p <0.05 para cada designado). La phalloidin-actina marcada, similarmente reveló concentraciones de actina por fibra disminuidas de PRE a W6. El análisis proteómico de la fracción sarcoplasmática de PRE a W6 indicó que 40 proteínas fueron sobre-reguladas (p <0.05), el análisis de KEGG indicó que la vía de glucólisis/gluconeogénesis fue muy sobre-regulada (FDR. <0.001), y la DAVID indicó que las vías siguientes funcionalmente anotadas fueron muy sobre-reguladas (FDR valores <0.05): a) glucólisis (8 proteínas), b) acetilación (23 proteínas), c) gluconeogénesis (5 proteínas) y d) citoplasma (20 proteínas). En la semana W7, las concentraciones de las proteínas sarcoplasmáticas permanecieron superiores que en PRE (+66%, p <0.05), y las concentraciones de la actina y de la miosina permanecieron inferiores que en PRE (~50%, p <0.05).

Estos datos indican que el entrenamiento de la fuerza de alto volumen de corta duración puede: a) reducir las concentraciones de miosina y actina de la fibra muscular a pesar del aumento del fCSA, y b) promover la expansión sarcoplasmática coincidente con una sobre-regulación coordinada de proteínas sarcoplasmáticas involucrados en la glucólisis y otros procesos metabólicos relacionados a la generación de ATP. Es interesante observar que estos efectos parecen persistir por encima de los 8 días siguientes al entrenamiento.