Regulación inducida por el ejercicio de fuerza de la síntesis de proteínas musculares para el descanso intra-serie

Se ha demostrado que las manipulaciones de la carga, el volumen y el tiempo que el músculo experimenta tensión en el ejercicio de fuerza modifican la magnitud y la duración de la respuesta sintética de la proteína muscular después del ejercicio. Con base en este trabajo, se ha sugerido que las características comunes dentro de la prescripción de ejercicios de fuerza para promover tasas máximas de síntesis de proteínas musculares después del ejercicio, principalmente dentro de la fracción de la proteína miofibrilar, es garantizar que cada serie de ejercicios se realice al fallo y con suficiente volumen de carga. De hecho, la remodelación de la proteína muscular hipertrófica a través del entrenamiento con ejercicios de fuerza sostiene la salud muscular a largo plazo y la independencia física al expandir el conjunto de proteínas de miofibrillas y facilitar la eliminación de proteínas dañadas con el reemplazo de nuevas proteínas musculares (Phillips 2007). Sin embargo, estos estudios anteriores que evaluaron la influencia de la manipulación contráctil en la regulación de las tasas de síntesis de proteínas miofibrilares después del ejercicio no buscaron específicamente evaluar otras características importantes relacionadas con el rendimiento, como la mejora en la potencia.

El descanso intra-serie es una variable que se manipula dentro de una prescripción de ejercicio de fuerza para evitar disminuciones de la potencia durante una sesión de ejercicio en programas de entrenamiento más avanzados (Oliver 2013) pero también tiene relevancia para la población general (Oliver 2015). Específicamente, se ha demostrado que la incorporación de series agrupadas ('cluster', CLU), mediante la cual se incorpora un pequeño período de descanso intra-serie entre "grupos" de repeticiones, produce mayor velocidad y potencia durante el ejercicio de fuerza en comparación con el entrenamiento con una realización continua de repeticiones (configuración tradicional de las series [TRD]) (Oliver 2015). Como tal, las prescripciones de ejercicios de fuerza que promueven el estado funcional a largo plazo a través de la preservación de la energía (Cuoco 2004, McKinnon 2017), así como la remodelación de la proteína muscular hipertrófica pueden optimizar la salud muscular y el rendimiento físico tanto para los atletas como para la población en general.

A pesar del beneficio potencial de la configuración de CLU en la respuesta adaptativa del músculo esquelético, no se ha investigado el efecto de la pausa intra-serie en la regulación posterior al ejercicio de las tasas de síntesis de proteínas musculares.

Los mecanismos que sustentan la estimulación de las tasas de síntesis de proteínas musculares después del ejercicio se han atribuido en gran medida a la activación de moléculas de señalización dentro de la vía de la rapamicina (mTOR) (Drummond 2009). Los esfuerzos anteriores han demostrado que la activación de la vía mTORC1 es modificable en función de la intensidad del ejercicio (% de 1 repetición máxima [1MR]) (Mitchell 2012) y el volumen decarga (carga x repeticiones) en adultos sanos (Burd 2010, Phillips 2007). Sin embargo, este sello distintivo de la activación posterior al ejercicio de la vía mTOR parece estar disminuido por el entrenamiento crónico con ejercicios de fuerza (Coffey 2006, Brook 2015), por lo tanto, es necesario comprender mejor los mecanismos anabólicos alternativos que pueden estar involucrados en la regulación de los cambios en las tasas de síntesis de proteína muscular post-ejercicio. Curiosamente, la proteína YA asociada (YAP) se ha implicado recientemente como un mecanosensor independiente del mTORC1 involucrado en la remodelación de la proteína muscular hipertrófica en ratones (Goodman 2015). Sin embargo, la medida en que el ejercicio de fuerza media la expresión de YAP y/o cómo las manipulaciones de la pausa de intra-serie afectan la activación de la vía mTORC1, no se ha investigado en humanos.

Por lo tanto, Nicholas A. Burd, de la University of Illinois (EEUU), recientemente llevó a cabo un estudio donde el propósito fue examinar en qué medida las manipulaciones de la pausa de la intra-serie, que consisten en configuraciones de series de CLU o TRD, coincidentes para un volumen total de carga, alteran los eventos de señalización anabólica mediados por mTORC1 y YAP y las tasas de síntesis de proteína miofibrilar después del ejercicio en adultos jóvenes entrenados en fuerza. Dado que las configuraciones de las series CLU se aplican principalmente con ejercicios compuestos en el campo de la fuerza y el acondicionamiento (Oliver 2015), utilizamos sentadillas con barra como forma de ejercicio de fuerza para abordar la investigación. Se presume que las condiciones CLU o TRD estimularían ambas tasas de síntesis de proteína miofibrilar después del ejercicio en un grado similar cuando se comparan con un volumen total de carga. También los autores de dicho estudio plantearon la hipótesis de que tanto las condiciones CLU como TRD fosforilarían los objetivos mTORC1 (es decir, p70S6K y 4EBP1) y promoverían la expresión de la YAP durante la recuperación del ejercicio de fuerza.

En pruebas cruzadas aleatorias, ocho participantes entrenados en fuerza (23±1 año, 81±4.7 kg, grasa corporal: 18%±1.9%; 1MR 150±9.1 kg) realizaron un turno agudo de CLU (4 series x (2x5) repeticiones, descanso intra-serie de 30 segundos, descanso inter-serie de 90 segundos) y de TRD (4 repeticiones series de 10 repeticiones, descanso inter-serie de 120 segundos) del ejercicio dee sentadillas con barra a aproximadamente 70% de 1RM con un volumen total de carga igualada durante infusiones continuas de L-[ring-¹³C⁶] fenilalanina. Se recogieron muestras de biopsia de sangre y de músculo en reposo y después del ejercicio a las 0hs, 2hs y 5hs.

No hubo diferencias en la síntesis de proteínas musculares posterior al ejercicio entre la condición CLU y TRD (P >0.05) y no hubo cambios en la fosforilación de los objetivos de la cascada de mTORC1 (p70S6K y 4EBP1). La proteína total y fosforilada asociada a YA en Ser127 aumentó transitoriamente (P <0.01), inmediatamente después del ejercicio (t = 0) en CLU (~2.1 veces) y en TRD (~2.2 veces).

Los resultados muestran que la condición CLU es una opción anabólica viable al preservar la producción de energía con estimulación de la MPS similar en comparación con la condición de TRD en adultos jóvenes entrenados.

Las manipulaciones de la intra-serie en reposo de las configuraciones de las series CLU o TRD estimularon un aumento similar en las tasas de síntesis de proteína miofibrilar acumulativa (0-5 h). Este resultado fue impulsado principalmente por la estimulación temprana (0-2 h) de las tasas de síntesis de proteínas miofibrilares a medida que la respuesta disminuía en la fase posterior (2-5 h) de la recuperación del ejercicio de fuerza. Estos resultados demuestran que la pausa de la intra-serie es una variable de ejercicio que puede manipularse para aumentar la potencia y apoyar la respuesta adaptativa aguda del músculo esquelético, sin alterar el volumen total de carga o la duración del ejercicio. Finalmente, estos hallazgos respaldan la noción de que la proteína YAP puede estar involucrada en la remodelación de la proteína muscular inducida por el ejercicio de fuerza en adultos jóvenes sanos entrenados.