​Respuesta de las células satélite al ejercicio de fuerza y al entrenamiento de intervalos a alta intensidad en sedentarios con sobrepeso/obesos.

Ya se ha comprobado que el envejecimiento podría llevarnos a pérdida degenerativa de masa y fuerza muscular significativa, conocida como sarcopenia (Bijlsma et al. 2013). Un proceso que normalmente comienza ya en la cuarta o quinta década según diferentes autores (Marcell 2003; Jackson et al. 2012). En este sentido, el ejercicio puede disminuir el efecto, sin embargo, el 45% de las mujeres y el 33% de los hombres no cumplen con las directrices actuales de actividad física según el Centro de Información de Salud y Atención Social.

La sarcopenia y la dinapenia se acelera aún más en presencia de obesidad y puede resultar en discapacidad física y una menor calidad de vida (Dominguez y Barbagallo 2007; Stenholm et al. 2008). La combinación de inactividad física y obesidad es la base de varias enfermedades crónicas como por ejemplo, la diabetes tipo 2 y/o diferentes enfermedades cardiovasculares (Rana et al. 2007; Reddigan et al. 2011). Por lo tanto, el ejercicio es uno de los mejores estímulos para inducir el aumento de la masa muscular, la pérdida de peso y la salud cardio-metabólica independientemente de la edad y, por lo tanto, podría desempeñar un papel importante en la lucha contra este aumento de la obesidad global.

Las pautas de ejercicio actuales recomiendan que los individuos de mediana edad (~ 40 a 65 años) deben entrenar mediante una combinación de ejercicio de resistencia y fuerza, de cara a mejorar la salud cardio-metabólica y la calidad de vida (Chief Medical Office 2011; Garber et al. 2011). Normalmente, se recomienda cinco sesiones de 30 minutos de ejercicio de resistencia de intensidad moderada y dos sesiones de entrenamiento de fuerza por semana, por lo tanto, requieren hasta 7 días de ejercicio por semana, lo que puede constituir una barrera significativa para algunas personas.

Por este motivo, se comprobó en varios estudios que el entrenamiento combinado podría ser una herramienta eficaz de cara a proporcionar los mismos beneficios cuando se juntaban los dos tipos de entrenamiento en una misma sesión, haciendo mucho más eficiente el tiempo. Por otro lado, también se ha comprobado que la sensación percibida del esfuerzo en este tipo de entrenamiento era menor, por lo que las personas que normalmente no están acostumbradas al esfuerzo, son capaces de aumentar su motivación y adherencia a través de este tipo de entrenamiento. En este caso, Larose y colaboradores (2012) implementaron un programa de entrenamiento concurrente de 6 meses en personas sedentarias, obesos y con sobrepeso, de mediana edad con diabetes tipo 2. A los participantes del estudio se les dio la opción de decidir cuándo realizar cada componente del ejercicio. Sorprendentemente, todos los participantes optaron por realizar tanto el entrenamiento de fuerza como el de resistencia en una sola sesión.

Recientemente se ha demostrado que el uso de entrenamientos en intervalos de alta intensidad (HIIT) en combinación con entrenamientos de fuerza, como alternativa al ejercicio de resistencia de intensidad moderada, no impide la expresión de genes y proteínas marcadores de la señalización del crecimiento muscular (<6h) en comparación con una sola sesión de entrenamiento de fuerza en individuos jóvenes y sanos (Pugh et al. 2015).Además, el Entrenamiento de fuerza + HIIT resultó en mayores aumentos en la expresión del PGC-1α mRNA sugiriendo adaptaciones paralelas al tipo de resistencia utilizadas (Olesen et al. 2010). Por lo tanto, un protocolo de ejercicio que combine Entrenamiento de fuerza y HIIT, como una forma alternativa de ejercicio de resistencia moderada, en una sola sesión, puede ayudar a los individuos a cumplir con las pautas de ejercicio actuales de una manera eficiente en el tiempo sin comprometer la RE y las adaptaciones inducidas por el ejercicio de resistencia.

Hace unos años se demostró que el contenido de células satélites está correlacionado con una mejoría en el área de la sección transversal del músculo del cuádriceps después del entrenamiento de fuerza (Bellamy et al. 2014). Utilizando esta metodología y siguiendo un protocolo de ejercicio de resistencia de intensidad moderada, Babcock en 2012 demostró un deterioro en la respuesta celular después del ejercicio concurrente (-6% de cambio desde la línea de base) en comparación con el entrenamiento de fuerza (38% de incremento) en hombres jóvenes y sanos. Se informó de que esta disparidad en la respuesta de las células satélites se producía de manera específica en función del tipo de fibra. Hubo una supresión en la densidad de células satélites específicas de fibra muscular tipo I durante 4 días (96 h) después del ejercicio de resistencia (-7%) y el ejercicio concurrente (-8%), en comparación con el de fuerza (aumento del 46%). En las fibras musculares tipo II, la densidad de las células satélites permaneció inalterada después del ejercicio de resistencia y el ejercicio concurrente, mientras que aumentó sólo después del entrenamiento de fuerza. Los autores concluyeron que el ejercicio concurrente, que comprende fuerza y ejercicios de intensidad moderada, altera la respuesta aguda de las células satélite frente a una única sesión de fuerza, lo que implica que esta combinación podría impedir el crecimiento muscular.

Mientras que un aumento en la respuesta de las células satélite mediante el entrenamiento de fuerza está ampliamente aceptado (Crameri et al. 2004,2007; Dreyer et al. 2006; O' Reilly et al. 2008; McKay et al. 2009; Mikkelsen et al. 2009), la respuesta al ejercicio de resistencia es limitada a día de hoy. La evidencia sugiere que la intensidad del ejercicio, en lugar de la duración, puede jugar un papel clave en el desarrollo muscular (Kurosaka et al. 2012). El presente estudio investigó la respuesta de las células satélite específicas según el tipo de fibra en una sola sesión de entrenamiento de fuerza inmediatamente seguido por una sesión de intervalos de alta intensidad en comparación con un solo entrenamiento de fuerza en individuos sedentarios, obesos/pesados de mediana edad. En este estudio se planteó la hipótesis de que no habría interferencia en la respuesta de las células satélite específicas según el tipo de fibra muscular cuando se realiza una única sesión de HIIT inmediatamente después del entrenamiento de fuerza.

Los protocolos utilizados fueron los siguientes:

Protocolo del ejercicio de resistencia (RE)

Los participantes completaron un calentamiento estandarizado de 2 series de 8 repeticiones de extensiones de cuádriceps de manera unilateral al 30% de la 1RM, seguidas inmediatamente por la otra pierna. Después se realizaron 8 series de 8 repeticiones al 70% de la 1RM en cada pierna. Se proporcionaron constantes indicadores visuales y de feedback para igualar todas las repeticiones, la velocidad de las mismas (2’’ fases concéntricas y excéntricas) y el rango. Cada serie tuvo una recuperación de 2 minutos.

Ejercicio de fuerza y alta intensidad (RE + HIIT)

Inmediatamente después de un protocolo idéntico al descrito anteriormente, los participantes completaron un calentamiento de 3 minutos a 30-50 W en un cilcoergómetro. Esto fue seguido por diez repeticiones de 1 min. en bicicleta a una intensidad del 90% de su frecuencia cardíaca máxima. Cada repetición se separó por 1 min. en bicicleta a 30 W (mujeres) o 50 W (hombres). Los participantes debían mantener una cadencia entre 80 y 100 r-min-1 durante cada intervalo.

Se realizaron biopsias , Immunofluorescence microscopy, extracciones de RNA y transcripción inversa. La composición de la fibra muscular fue de 40.4 ± 2.6% tipo I y 59,6 ± 2,5% fibras musculares de tipo II.

Por primera vez, se ha demostrado que tanto un solo entrenamiento de fuerza como de fuerza + HIIT dan lugar a un aumento del contenido de células satélite en las fibras musculares específicas de tipo I, sin diferencias entre los tipos de entrenamiento. Además, no hubo diferencias en el número de células satélite activas (células MyoD+) específicas del tipo I a las 96 h después de ambos entrenamientos. Los hallazgos actuales implican que los entrenamientos de fuerza + HIIT no compromete el aumento transitorio inducido por el entrenamiento de fuerza en el contenido total de células satélites, y posiblemente el número de células satélites activas, después de 96 h en individuos sedentarios, con sobrepeso/obesos de mediana edad. Por lo tanto, los programas de ejercicios simultáneos de fuerza + HIIT podrían ofrecer una estrategia de entrenamiento muy interesantey eficiente en el tiempo, que podría ayudar a aquellas personas que no suelan hacer ejercicio y no tengan mucho tiempo para entrenar.

Los datos del estudio actual sugieren que el entrenamiento de fuerza + HIIT no altera la elevación en el contenido de células satélites, particularmente en las fibras tipo I, 96 h después de una sola sesión de fuerza, lo que contrasta con un estudio similar que empleó ejercicio de resistencia de intensidad moderada en lugar de HIIT (Babcock et al. 2012).En humanos, dos estudios recientes que implementan protocolos de HIIT similares al estudio actual han demostrado que el HIIT podría ofrecer un estímulo sobre la hipertrofia mayor que el ejercicio de resistencia de intensidad moderada en hombres mayores sedentarios (Bell et al. 2015; Nederveen et al. 2015). Del mismo modo, se ha observado un aumento en la masa magra en las regiones de las piernas y la ingle después de 6 semanas de HIIT en mujeres con sobrepeso (Gillen et al. 2013). El potencial anabólico del HIIT, por lo tanto, plantea la hipótesis de que la incorporación de este tipo de entrenamiento, en lugar de un ejercicio de resistencia moderada, al mismo tiempo que entrenamiento de fuerza, puede actuar para anular el efecto de interferencia entre las diferentes respuestas adaptativas.

Referencias que aparecen en el texto de Pugh, J. K., Faulkner, S. H., Turner, M. C., & Nimmo, M. A. (2018). Satellite cell response to concurrent resistance exercise and high-intensity interval training in sedentary, overweight/obese, middle-aged individuals. European journal of applied physiology, 118(2), 225-238.

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