La incidencia global de las lesiones del ligamento cruzado anterior (LCA) ha aumentado en las últimas dos décadas, lo que ha generado una carga económica significativa y consecuencias adversas para la salud de los afectados. Una de las principales complicaciones posteriores a la lesión del LCA y su reconstrucción es la atrofia del músculo cuádriceps, lo que compromete la función de la extremidad inferior, afecta la estabilidad de la rodilla y aumenta el riesgo de osteoartritis precoz.
El ejercicio de fuerza es un componente esencial del proceso de rehabilitación, pero en muchos casos no es suficiente para revertir completamente la atrofia muscular debido a factores como la inhibición muscular artrogénica (IMA), la inflamación postquirúrgica y la disminución de la síntesis de proteínas musculares. En este contexto, las intervenciones nutricionales pueden desempeñar un papel crucial en la atenuación de la atrofia y la optimización de la recuperación muscular, actuando a través de mecanismos como la regulación de la síntesis de proteínas, la proliferación de células satélite y la optimización de la energía disponible para el entrenamiento y la rehabilitación.
Atrofia muscular y rehabilitación tras una lesión de LCA
El LCA es una estructura clave en la estabilidad de la rodilla, y su lesión puede generar inestabilidad, dolor y deterioro del cartílago articular. A pesar de la cirugía de reconstrucción y los programas de rehabilitación, muchos pacientes experimentan una recuperación incompleta de la masa y fuerza muscular del cuádriceps, lo que afecta su desempeño funcional a largo plazo.
Factores como la inflamación postquirúrgica, la inmovilización inicial y la inhibición neuromuscular contribuyen a la atrofia persistente. La rehabilitación temprana, junto con estrategias nutricionales adecuadas, puede ayudar a mitigar la pérdida muscular y mejorar la funcionalidad del paciente.
Mecanismos moleculares de atrofia e hipertrofia muscular
Atrofia por desuso
La atrofia muscular por desuso se produce rápidamente tras la inmovilización de una extremidad, con una reducción significativa en la síntesis de proteínas musculares y un aumento en su degradación. La vía de la diana de rapamicina en mamíferos (mTOR) regula la síntesis de proteínas en respuesta al ejercicio y la ingesta de nutrientes, pero la inactividad disminuye su actividad, promoviendo la degradación proteica y la pérdida de masa muscular.
Hipertrofia muscular
La hipertrofia muscular ocurre cuando la síntesis proteica supera la degradación de proteínas. La vía PI3K-Akt-mTOR es clave en la regulación del crecimiento muscular inducido por el entrenamiento de fuerza. Además, la proliferación y diferenciación de células satélite juegan un papel esencial en la regeneración del tejido muscular tras una lesión.
Impacto de la lesión de LCA en la hipertrofia
La lesión del LCA y su reconstrucción inducen un entorno inflamatorio que aumenta la expresión de miostatina, una proteína que inhibe la síntesis de proteínas musculares y promueve la degradación del tejido. La mayor actividad de miostatina también afecta la activación de células satélite, dificultando la regeneración muscular y contribuyendo a la fibrosis del tejido.
Suplementos nutricionales para mejorar la recuperación muscular
Numerosos estudios han documentado el papel del soporte nutricional, incluidos los suplementos nutricionales, en el mantenimiento y/o aumento de la masa muscular [120–122]. Esta evidencia se relaciona principalmente con la facilitación de la hipertrofia muscular en respuesta al entrenamiento de fuerza; sin embargo, aprovechar este conocimiento podría ser una estrategia eficaz para aumentar la hipertrofia muscular y reducir la atrofia muscular tras lesiones musculoesqueléticas, en particular, los desafíos que surgen después de una lesión y reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA) [123].
Además, el entrenamiento con ejercicio desempeña un papel regulador restaurador en la maquinaria molecular dentro del músculo. Parece haber un papel crucial del mTOR en la integración de señales provenientes de diversas fuentes para regular la síntesis de proteínas musculares y la hipertrofia del músculo esquelético [124]. Existen tres mecanismos principales mediante los cuales la suplementación nutricional puede favorecer la hipertrofia muscular:
- Efecto directo en la síntesis de proteínas musculares.
- Efecto indirecto, al aumentar la capacidad del individuo para trabajar con mayor intensidad en una fase adecuada de la rehabilitación, cuando el ligamento reparado ya es lo suficientemente resistente. Por ejemplo, el principal mecanismo por el cual la creatina puede aumentar la hipertrofia muscular es mediante el incremento de la fosfocreatina intramuscular, que dona un fosfato al adenosín difosfato (ADP), permitiendo la regeneración más rápida del adenosín trifosfato (ATP). Este mayor reservorio de fosfocreatina intramuscular aumenta la capacidad del músculo para realizar ejercicios de alta intensidad, lo que puede ser beneficioso en las últimas fases de la rehabilitación, cuando el ligamento lesionado ha recuperado su capacidad para tolerar cargas. No obstante, existe evidencia que sugiere que la creatina también podría estimular la vía mTOR y la proliferación y diferenciación de células satélite [125, 126]. De manera similar, la cafeína es un estimulante del sistema nervioso central y puede disminuir la percepción del esfuerzo, permitiendo que el individuo entrene con mayor intensidad en la fase apropiada (por ejemplo, en las etapas avanzadas) de la rehabilitación.
- Posible efecto directo de la suplementación en la proliferación y diferenciación de células satélite.
Como se mencionó anteriormente, el entrenamiento de fuerza estimula la hipertrofia muscular en músculo esquelético sano. Sin embargo, después de una lesión y reconstrucción del LCA, se produce una inhibición de estas vías hipertrofias, lo que promueve la atrofia muscular o dificulta las respuestas hipertróficas normales que persisten incluso más allá del período de rehabilitación. Proponemos que el soporte nutricional podría mejorar el proceso de rehabilitación.
Disponibilidad energética
La disponibilidad energética se define como la energía que queda disponible para sostener las funciones corporales relacionadas con la salud y el bienestar, una vez descontado el costo energético del ejercicio diario de la ingesta dietética. Matemáticamente, se calcula restando el gasto energético del ejercicio a la ingesta energética y se expresa en relación con la masa libre de grasa, representando así los tejidos metabólicamente más activos del cuerpo [127, 128].
Una baja disponibilidad energética es el resultado de un desajuste entre la ingesta calórica y el gasto energético derivado del ejercicio, lo que puede ocurrir debido a la restricción alimentaria, al aumento del costo energético del ejercicio o a una combinación de ambos factores. Este desajuste puede deberse a diversas razones, que incluyen factores patológicos, conductas intencionales pero erróneas o cambios circunstanciales o involuntarios en el entorno o hábitos alimenticios del individuo [129]. Algunos de estos factores pueden presentarse de manera predecible en una persona lesionada. Por ejemplo, la respuesta intuitiva tras una lesión suele ser reducir la ingesta calórica para evitar un aumento excesivo de peso. Sin embargo, la disminución del gasto energético derivado de una lesión que requiere inmovilización de una extremidad (por ejemplo, una lesión del ligamento cruzado anterior –LCA–) puede ser menor de lo esperado, especialmente considerando la energía necesaria para el proceso de curación [130].
Además, aunque la actividad física suele reducirse tras una lesión, algunos factores, como el uso de muletas, pueden incrementar el gasto energético de la marcha hasta tres veces más de lo normal [131]. Por otro lado, el estrés psicosocial asociado a una lesión grave, como la del LCA, ha sido identificado como un factor de riesgo para el desarrollo de trastornos de la conducta alimentaria [132], especialmente en atletas jóvenes y en desarrollo. Paradójicamente, esto puede generar un déficit crónico de energía y nutrientes, afectando negativamente el proceso de rehabilitación.
Solo unos pocos estudios han evaluado la relación entre la disponibilidad energética y la hipertrofia muscular en respuesta al entrenamiento de fuerza, centrándose principalmente en el impacto de un déficit energético [133]. Pasiakos et al. (2010) encontraron que un déficit energético agudo de aproximadamente el 20% de los requerimientos estimados en adultos jóvenes sanos promovió una pérdida de peso de 1,0 kg en 10 días y resultó en una reducción del 16% en la síntesis de proteínas musculares. Esto ocurrió a pesar de mantener una ingesta moderada de proteínas en la dieta, con reducciones concomitantes en la señalización muscular a través de la vía de mTOR, incluyendo 4E-BP1 [134]. De manera similar, en un grupo de participantes jóvenes y entrenados, se observó una reducción en la señalización de mTOR y p70S6K, acompañada de una disminución del 30% en la síntesis de proteínas musculares tras cinco días de exposición controlada a baja disponibilidad energética [135]. En este estudio, la ingesta total de proteínas se mantuvo entre 1,4 y 1,6 g/kg de masa corporal/día, mientras que la disponibilidad energética se redujo de ~45 kcal/kg de masa libre de grasa/día a ~30 kcal/kg de masa libre de grasa/día. Esto representó una reducción diaria de aproximadamente 1900 kcal en los participantes masculinos y de 1300 kcal en las participantes femeninas, respectivamente.
Sin embargo, los niveles de síntesis de proteínas musculares se restauraron a los valores observados en equilibrio energético con una sola sesión de entrenamiento de fuerza, y se potenciaron aún más con la ingesta de 15 a 30 g de proteína después del ejercicio, lo que resultó en un aumento del 30% en la síntesis de proteínas musculares en comparación con la situación de equilibrio energético en reposo. Estas investigaciones sugieren que un déficit energético puede afectar las vías moleculares implicadas en la estimulación de la síntesis proteica. Por lo tanto, mantener una adecuada disponibilidad energética podría ser una estrategia clave para optimizar la recuperación tras una lesión y desempeñar un papel crucial en la prevención de la atrofia muscular tras una lesión del LCA.
Disponibilidad de carbohidratos
La importancia de las reservas de carbohidratos musculares (glucógeno) como sustrato energético durante el ejercicio fue reconocida por primera vez en la década de 1960 [136]. Investigaciones posteriores han confirmado que una alta disponibilidad de carbohidratos (equilibrio entre las reservas de carbohidratos en el cuerpo y el costo energético del ejercicio) es un factor determinante clave para el rendimiento en ejercicios de resistencia de alta intensidad [137].
Más recientemente, se ha reconocido que la disponibilidad de glucógeno también cumple un papel regulador en las vías de señalización del ejercicio y en la comunicación interorgánica inducida por la actividad física. Por ejemplo, realizar ejercicio aeróbico con bajas reservas de glucógeno muscular se asocia con una mayor activación de las vías relacionadas con la biogénesis mitocondrial y la capacidad de oxidación de grasas [138]. En este contexto, la reducción del glucógeno muscular provoca cambios en la osmolaridad celular, en la disponibilidad de proteínas con dominios de unión al glucógeno y en las concentraciones circulantes de ácidos grasos libres y hormonas [139]. Estos factores, a su vez, modulan la respuesta al ejercicio de resistencia tanto durante como después del esfuerzo físico.
Las estrategias de entrenamiento con baja disponibilidad de carbohidratos, conocidas como “Train-low”, han sido adoptadas deliberadamente en los programas de entrenamiento de muchos atletas de alto rendimiento con el objetivo de potenciar las adaptaciones fisiológicas al ejercicio. De manera anecdótica, ha surgido interés en aplicar esta práctica en los programas de “retorno al entrenamiento” de atletas de deportes de equipo y de resistencia tras una lesión. La hipótesis subyacente es que una mayor adaptación aeróbica podría lograrse con una menor carga de trabajo, lo que podría acelerar la recuperación de la condición física después de un período de inactividad o proteger la extremidad en rehabilitación mediante una reintroducción progresiva de la carga.
Sin embargo, existe evidencia que sugiere que la restricción de carbohidratos aumenta la oxidación de proteínas, lo que podría reducir la disponibilidad de aminoácidos esenciales [140]. De hecho, algunos estudios en poblaciones atléticas han demostrado que la restricción de carbohidratos puede atenuar la hipertrofia muscular [140], lo que resulta contraproducente para la fase más crítica de la rehabilitación.
Proteína y aminoácidos esenciales
La proteína es un macronutriente compuesto por aminoácidos, esenciales para diversas funciones fisiológicas, incluido el crecimiento y mantenimiento del músculo esquelético. La ingesta dietética recomendada de proteínas para adultos es de 0,8 g/kg/día [141]. Sin embargo, esta cantidad aumenta a 1,0–1,2 g/kg/día en adultos mayores para ayudar a mitigar la pérdida de masa muscular relacionada con la edad [142, 143], y puede llegar hasta 2,0 g/kg/día en atletas para favorecer la adaptación metabólica, la reparación y la remodelación muscular [144].
Un aumento en la disponibilidad de aminoácidos puede estimular la síntesis de proteínas musculares [82], incluso en condiciones de reposo, lo que ayuda a mantener el equilibrio entre la síntesis y la degradación de proteínas musculares [145]. La ingesta de aminoácidos por sí sola aumenta directamente la síntesis de proteínas musculares, aunque sus efectos son transitorios y duran solo unas pocas horas [146]. No obstante, cuando se combinan con entrenamiento de fuerza, los suplementos de aminoácidos pueden aumentar la acumulación de proteínas musculares hasta 72 horas después del ejercicio [83, 146].
El interés en la proteína y su papel en la salud muscular ha crecido significativamente en la última década, impulsado por el uso de técnicas para medir cambios agudos en la síntesis de proteínas musculares en respuesta a la combinación del ejercicio de fuerza y la manipulación dietética de las concentraciones sanguíneas de aminoácidos [147]. En este contexto, ha surgido la hipótesis del “gatillo de leucina” (leucine trigger), la cual sugiere que la cantidad de leucina ingerida y sus concentraciones en sangre determinan la magnitud de la respuesta de síntesis de proteínas musculares tras una comida y el ejercicio [148, 149].
Estos hallazgos han dado lugar a recomendaciones sobre el momento, tipo, distribución y dosis óptima de ingesta proteica [150]. Investigaciones recientes utilizando metodologías de isótopos estables han sugerido que, cuando la ingesta total de proteínas es superior a 1,6 g/kg/día [151, 152], factores como la distribución horaria y la dosis de proteína pueden tener un impacto menor. Sin embargo, en situaciones donde la disponibilidad total de proteínas o energía es limitada [135], o en poblaciones con resistencia anabólica, como adultos mayores o individuos con lesiones del ligamento cruzado anterior (LCA), la frecuencia y el momento de la ingesta de proteínas pueden jugar un papel más relevante.
Se sabe que los adultos mayores presentan resistencia anabólica, lo que requiere dosis más altas de proteína (35–40 g) en comparación con adultos jóvenes (20 g) para maximizar la síntesis de proteínas musculares [153, 154]. En estos casos, estrategias que potencian la respuesta a la ingesta proteica, como el uso de suplementos ricos en proteínas y enriquecidos con leucina [155], han mostrado resultados favorables al activar las vías moleculares involucradas en la hipertrofia muscular. Estrategias similares podrían ser beneficiosas tras una lesión y reconstrucción del LCA, donde la respuesta de síntesis proteica postprandial puede estar disminuida debido a la inactividad muscular.
Dado que la proteína puede potenciar la hipertrofia muscular y prevenir la atrofia, existen diversas oportunidades para optimizar su uso a través de distintas estrategias, lo que podría mejorar la recuperación tras una lesión de LCA. Estas estrategias incluyen:
- Seleccionar fuentes de proteína con un alto contenido de leucina y aminoácidos esenciales.
- Considerar las características de digestión y absorción de las proteínas, que afectan los niveles de aminoácidos en sangre tras su ingesta.
- Distribuir la ingesta de proteínas a lo largo del día.
Aunque los alimentos son la principal fuente dietética de proteínas, el uso de aminoácidos esenciales (EAAs) y sus derivados, ya sea en forma de suplementos aislados o como parte de alimentos fortificados, también debería considerarse. Se ha demostrado que la ingesta de EAAs aumenta la síntesis de proteínas musculares mediante la activación de la vía de mTOR, promoviendo la fosforilación de 4E-BP1 y p70S6K (Fig. 1) y estimulando la hipertrofia muscular [80, 81, 82]. Un estudio en particular informó un aumento significativo en la fosforilación de Akt, mTOR, 4E-BP1 y S6K1, junto con una disminución en la fosforilación de eEF2, tras la ingesta de aminoácidos esenciales enriquecidos con leucina y carbohidratos [81].
Además, se ha demostrado que las fuentes de proteína fortificadas con leucina mejoran la composición corporal y la fuerza, así como reducen la pérdida de masa muscular en adultos mayores [156–159].
Dado el potencial de la proteína y los aminoácidos para estimular la hipertrofia muscular tras períodos de inactividad, su papel en la recuperación de lesiones es prometedor. Sin embargo, actualmente no existe un protocolo óptimo definido en términos de cantidad o estrategia para contrarrestar la atrofia por desuso, y menos aún en modelos específicos de lesión y reconstrucción del LCA.
Varios estudios han intentado establecer el papel de la proteína en la recuperación muscular tras períodos de inactividad, pero la heterogeneidad en los modelos de estudio (desuso/lesión), las fuentes de proteínas/aminoácidos utilizadas y las diferencias en la edad de los participantes, junto con el tamaño reducido de las muestras, dificultan la traducción de estos hallazgos en recomendaciones prácticas.
Creatina
La creatina es uno de los suplementos más estudiados, y numerosos estudios han demostrado que su suplementación aumenta la hipertrofia muscular cuando se combina con entrenamiento de fuerza. La fosfocreatina, o creatina, actúa como donadora de fosfato al adenosín difosfato (ADP) para generar adenosín trifosfato (ATP), esencial para la producción de energía [180].
A diferencia de la suplementación con proteínas o aminoácidos, el mecanismo principal mediante el cual la creatina favorece la hipertrofia muscular es a través de la mejora del rendimiento en ejercicios de alta intensidad, gracias a un aumento en los niveles de creatina intramuscular [181, 182]. Este incremento de creatina desempeña un papel fundamental en el metabolismo energético, especialmente en actividades de alta intensidad y corta duración, como el entrenamiento de fuerza, que dependen de la rápida regeneración del ATP [183].
Al mejorar la disponibilidad energética y promover un metabolismo energético celular más eficiente, la creatina puede favorecer una recuperación más rápida entre series de ejercicios, reducir la fatiga muscular y permitir entrenamientos de mayor intensidad, lo que se traduce en mayores oportunidades para la hipertrofia muscular [184].
Efectos en la señalización anabólica
Se ha reportado que la creatina también afecta la señalización anabólica, aunque los mecanismos subyacentes no se comprenden completamente y pueden involucrar múltiples vías [185]. Se ha demostrado que la suplementación con creatina estimula la vía Akt–mTOR e incrementa la fosforilación de los sustratos downstream p70S6K y 4E-BP1 [185, 186].
Asimismo, la creatina podría tener un efecto estimulante en la proliferación de células satélite a través de los factores de regulación miogénica (MRFs). En un estudio realizado en jóvenes sanos que ingirieron creatina junto con un programa de entrenamiento de fuerza durante 16 semanas, se detectó una cantidad significativamente mayor de células satélite en el músculo esquelético en comparación con aquellos que solo consumieron proteína o realizaron entrenamiento de fuerza sin suplementación [126].
Creatina y rehabilitación tras inmovilización
La suplementación con creatina también ha demostrado potenciar la hipertrofia muscular cuando se combina con programas de entrenamiento de fuerza en rehabilitación, en mayor medida que el entrenamiento solo, en jóvenes adultos tras períodos de inactividad [167, 169, 170, 174].
Un estudio de Eijnde et al. [168] administró 20 g/día de creatina o un placebo durante 2 semanas de inmovilización de una extremidad inferior, seguidas de dosis progresivamente menores de 15 g/día (semanas 1–3) y 5 g/día (semanas 4–10) mientras se realizaba un programa de entrenamiento de fuerza intenso. Durante la inmovilización, no se observaron diferencias entre grupos; sin embargo, los cambios moleculares en el músculo de la pierna inmovilizada indicaron un efecto hipertrofiante cuando la creatina se combinó con entrenamiento de fuerza [168].
Otros estudios han encontrado resultados similares, confirmando los efectos positivos de la creatina en la fase de rehabilitación con entrenamiento de fuerza [167, 169, 170, 174].
Creatina y preservación de masa muscular en inmovilización
Algunos estudios también han reportado efectos prometedores de la creatina en la mitigación de la atrofia muscular inducida por el desuso o la inmovilización.
Un estudio de Johnston et al. [171] mostró que la suplementación con creatina ayudó a preservar la masa muscular, la fuerza y la resistencia tras 7 días de inmovilización de un miembro superior, en comparación con un placebo isocalórico, en individuos que no habían consumido creatina previamente [171].
La carga de creatina es una práctica común entre los atletas y se ha demostrado que puede reducir los marcadores inflamatorios [183].
Aunque el ejercicio de alta intensidad y las cargas elevadas no suelen ser viables en las primeras fases de rehabilitación tras una lesión y reconstrucción del LCA, la suplementación con creatina podría ser una estrategia eficaz para preservar la masa muscular durante este período.
Ácidos grasos poliinsaturados Omega-3
Los omega-3 son una clase de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga conocidos por sus efectos beneficiosos en la salud humana, tales como la mejora de la función cognitiva [187], la reducción de mediadores inflamatorios [188] y la mejora del perfil lipídico sanguíneo [189].
La mayoría de las investigaciones sobre ácidos grasos omega-3 han utilizado suplementos de ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA), con una ingesta diaria recomendada de 250–500 mg/día según la National Academy of Medicine y la Australian National Heart Foundation [190].
Los omega-3 han mostrado una variedad de beneficios para la salud, incluyendo la reducción de la inflamación [187–189]. Dado que la atrofia muscular esquelética se ha asociado con la inflamación en diferentes estados patológicos [191, 192], esta representa una vía crítica a investigar en mayor profundidad.
Estudios en modelos animales han sugerido un posible papel de la suplementación con omega-3 en la estimulación de la síntesis de proteínas musculares y la señalización de la insulina en el músculo esquelético, mediante la activación de la vía Akt–mTOR–S6K1 [193].
Evidencia en humanos: resultados inconsistentes
Los estudios en humanos sobre el papel de los ácidos grasos omega-3 en la síntesis de proteínas musculares han arrojado resultados inconsistentes.
- Un estudio encontró que 4 semanas de suplementación con 5 g/día en hombres jóvenes sanos aumentó la señalización de mTOR en el músculo esquelético [194].
- Otro estudio en mujeres mayores mostró que el consumo de 2 g/día de aceite de pescado combinado con entrenamiento de fuerza generó mayores mejoras en la fuerza muscular en comparación con el entrenamiento de fuerza solo [195].
Evidencia en poblaciones lesionadas: datos limitados
Los estudios sobre ácidos grasos omega-3 en poblaciones con lesiones musculares o articulares son escasos.
- Hasta la fecha, solo un estudio sobre inmovilización de una extremidad ha demostrado que la suplementación con omega-3 puede atenuar la atrofia muscular esquelética [173].
- En contraste, otros estudios no han demostrado efectos significativos de la suplementación con omega-3 sobre la síntesis de proteínas musculares [196, 197].
Factores de variabilidad en la respuesta a los omega-3
Se ha propuesto que pueden existir diferencias relacionadas con la edad y el sexo que influyen en la eficacia de la suplementación con omega-3 [197].
A pesar de los resultados mixtos, es necesario mayor investigación para comprender mejor el potencial de los omega-3 en la activación de mTOR y la maquinaria molecular de síntesis proteica en el músculo esquelético. Además, se requiere explorar sus posibles efectos beneficiosos en la recuperación muscular durante la rehabilitación de lesiones del LCA.
Colágeno
El colágeno es la proteína más abundante en el cuerpo humano, representando aproximadamente un tercio del total de proteínas corporales. Es el elemento clave en la resistencia y elasticidad de ligamentos y tendones, contribuyendo a la fuerza, rigidez y regulación de fuerzas mecánicas [198]. Además, el colágeno es un componente importante de la matriz extracelular (ECM) del músculo esquelético y los tendones [199].
Sin embargo, a pesar de ser rico en aminoácidos no esenciales, como prolina y glicina, el colágeno tiene un contenido relativamente bajo de aminoácidos esenciales, como leucina, un conocido estimulador de la síntesis de proteínas musculares. Su estructura de triple hélice es enzimáticamente hidrolizada para degradarlo en péptidos bioactivos en su forma suplementaria primaria [200]. Actualmente, los suplementos de colágeno se obtienen a partir de fuentes bovinas, porcinas, marinas y aviares [201].
Colágeno y su potencial en el metabolismo proteico
La suplementación con péptidos de colágeno ha ganado popularidad en los últimos años y podría actuar como un regulador del metabolismo proteico en las fibras musculares, además de influir en la fosforilación de las vías PI3K–Akt y MAPK [202]. Sin embargo, al ser un suplemento relativamente nuevo en comparación con otros, aún se necesita más investigación para comprender su papel en el mantenimiento de la masa muscular y la fuerza, y si realmente tiene un efecto en la rehabilitación tras una lesión del LCA.
Algunos estudios han reportado que la suplementación con colágeno mejora la recuperación del daño muscular [203]. También se ha demostrado que los péptidos de colágeno aumentan la masa libre de grasa y la fuerza en las piernas en hombres no entrenados [204] y en mujeres premenopáusicas [205].
No obstante, el impacto del colágeno en el músculo esquelético sigue sin estar claro, ya que los resultados de los estudios han sido mixtos.
Colágeno y entrenamiento de fuerza
- Un estudio reciente mostró que la suplementación con péptidos de colágeno combinada con un programa de entrenamiento de fuerza de alta carga durante 14 semanas resultó en una mayor hipertrofia del músculo gastrocnemio en comparación con el entrenamiento solo [206].
- Centner et al. [207] encontraron que la extensión de piernas con carga alta, combinada con 15 g de péptidos de colágeno, aumentó la expresión génica relacionada con la vía mTOR en comparación con un placebo.
- En contraste, un estudio que comparó la suplementación con 30 g/día de péptidos de colágeno con la misma cantidad de proteína de suero de leche encontró que la síntesis de proteínas musculares fue mayor en el grupo que consumió suero de leche [208]. En este estudio, la síntesis de proteínas musculares fue más elevada en reposo y hasta 4 horas después de la ingesta de suero de leche, mientras que en el grupo de colágeno solo se observó un aumento durante el entrenamiento de fuerza.
De manera similar, Jacinto et al. [209] compararon proteína de suero con péptidos de colágeno ajustados en leucina, combinados con entrenamiento de fuerza durante 10 semanas en adultos jóvenes no entrenados, y observaron mayores aumentos en el grosor muscular en el grupo de suero.
A pesar de la incertidumbre sobre su efecto en la síntesis de proteínas musculares, los péptidos de colágeno podrían desempeñar un papel en la transmisión de fuerza muscular, al favorecer un aumento del área transversal del tendón [210].
Colágeno y síntesis proteica en deportistas recreacionales
Estudios recientes han mostrado que la suplementación con 15 g de colágeno hidrolizado en atletas recreacionales masculinos durante una semana de entrenamiento de fuerza [211], así como 30 g de proteína de colágeno en hombres y mujeres recreacionales durante la recuperación de una sesión de ejercicio [212], no incrementó la tasa de síntesis de proteínas del tejido conectivo muscular.
El papel de la glicina en la respuesta anabólica
Otro mecanismo potencialmente beneficioso del colágeno radica en su contenido de glicina, un aminoácido clave que representa un tercio de la composición proteica del colágeno [213].
- En un modelo de inflamación muscular esquelética, la suplementación con glicina mostró ser eficaz en la restauración de la respuesta anabólica en músculo con resistencia anabólica [214].
- La glicina redujo la señalización de degradación proteica y contrarrestó la resistencia anabólica a través de la vía mTOR [214].
- Un modelo animal también demostró un efecto antiinflamatorio de los péptidos de colágeno, a través de los canales de cloro activados por glicina [215].
No obstante, un ensayo en humanos de corta duración con suplementación de glicina sola no pudo replicar los efectos antiinflamatorios observados con la suplementación de colágeno en comparación con un placebo [203].
Por otro lado, Kitakaze et al. [216] demostraron que la hidroxiprolil-glicina, un dipéptido derivado del colágeno, incrementó la activación de la vía mTOR.
A pesar del interés en el colágeno como suplemento para mejorar la hipertrofia muscular y la recuperación de lesiones, su papel específico en la rehabilitación tras una lesión del LCA aún no está claro.
Los estudios han mostrado que el colágeno podría favorecer la función del tendón y la transmisión de fuerza muscular, pero sus efectos en la síntesis de proteínas musculares no son concluyentes.
Por lo tanto, es necesario más investigación para determinar:
- Si los péptidos de colágeno realmente favorecen la hipertrofia muscular tras una lesión del LCA.
- Cómo se comparan sus efectos con otras fuentes de proteínas como el suero de leche.
- Si la suplementación con colágeno es más efectiva para la recuperación del tendón y los ligamentos que para el músculo esquelético.
Cafeína
La cafeína es el suplemento más consumido en el mundo y cuenta con una amplia base de investigaciones que respaldan su capacidad para mejorar el rendimiento en deportes de resistencia, actividades de alta intensidad sostenida y deportes de equipo [217]. Su principal mecanismo de acción se basa en su función como antagonista de los receptores de adenosina, lo que reduce la fatiga y aumenta el estado de alerta y la motivación.
Además de sus efectos en el rendimiento aeróbico y anaeróbico, se ha demostrado que la cafeína favorece la finalización de sesiones de entrenamiento de fuerza, permitiendo que el atleta realice más trabajo gracias a:
- Aumento de la motivación.
- Reducción de la percepción del dolor y las molestias musculares.
- Enmascaramiento de la fatiga muscular [218, 219].
- Cafeína e hipertrofia muscular
El mecanismo propuesto por el cual la cafeína podría favorecer la hipertrofia muscular no se debe a un efecto directo sobre la síntesis de proteínas musculares, sino a un efecto indirecto derivado del aumento de la carga de entrenamiento durante las sesiones de fuerza o rehabilitación.
En el contexto de la rehabilitación del LCA, donde el objetivo principal es gestionar la carga sobre el ligamento reparado, existe la posibilidad de que la falta de recuperación del tamaño y la fuerza muscular previos a la lesión esté parcialmente relacionada con una reducción en la carga total de entrenamiento debido al proceso de desentrenamiento.
Por lo tanto, el uso de cafeína podría ser una estrategia viable para ayudar al paciente a entrenar con mayor intensidad dentro de los límites de carga permitidos por el ligamento en recuperación, lo que podría contribuir a restaurar las características musculares prelesión en las fases avanzadas de la rehabilitación.
Dado su potencial, la cafeína sigue siendo un área de investigación prometedora en poblaciones lesionadas, especialmente en la rehabilitación de lesiones del LCA y su reconstrucción. Se necesitan más estudios para evaluar su impacto en la optimización del entrenamiento durante la rehabilitación y su eficacia para recuperar la masa muscular y la fuerza en pacientes con restricciones de carga.
Modelos de Suplementación Mixta
Optimizar las estrategias y combinaciones de suplementación nutricional para la recuperación de lesiones sigue siendo un área de oportunidad. Por ello, varios estudios han investigado la combinación de múltiples suplementos nutricionales. Algunos de estos estudios, realizados en poblaciones con lesión del LCA o en modelos experimentales de desuso muscular, han mostrado resultados prometedores al combinar la ingesta de proteínas con carbohidratos [175, 220].
En particular:
- 26 participantes (hombres y mujeres) con una lesión previa del LCA, que realizaron 12 semanas de entrenamiento de fuerza para el miembro inferior, lograron una hipertrofia muscular significativa del cuádriceps y un mayor torque máximo cuando consumieron una combinación de aminoácidos esenciales y carbohidratos, en comparación con carbohidratos solos o placebo [175].
- 13 hombres sanos suplementados con aminoácidos esenciales y carbohidratos durante 28 días de reposo en cama lograron mantener la masa magra de las piernas, mejorar la tasa de síntesis fraccional de proteínas musculares y reducir la pérdida de fuerza en comparación con el grupo control [220].
Sin embargo, otros estudios sobre la coingesta de carbohidratos y proteínas en poblaciones sanas tras el entrenamiento de fuerza han mostrado resultados mixtos [221–223]. Estas diferencias pueden deberse, en parte, a la variabilidad en los tiempos de intervención entre los estudios:
- Los estudios en modelos de desuso muscular analizaron los efectos de la suplementación durante varias semanas [175, 220].
- Los estudios en poblaciones sanas evaluaron intervenciones agudas tras una única sesión de entrenamiento [222, 223].
Desafíos de la suplementación mixta
El enfoque de suplementación combinada presenta varios desafíos:
- Dificultad para diferenciar los efectos individuales de cada suplemento, a menos que se realicen comparaciones independientes.
- Posibles interacciones sinérgicas o antagonistas entre suplementos.
Un estudio agudo con 10 participantes sanos (hombres y mujeres) abordó esta cuestión evaluando el impacto de tres bebidas diferentes post-ejercicio:
- Aminoácidos
- Carbohidratos
- Aminoácidos + Carbohidratos
Los resultados mostraron que el efecto combinado sobre la síntesis neta de proteínas musculares después del entrenamiento de fuerza fue aproximadamente igual a la suma de los efectos individuales de cada suplemento por separado [221].
Este estudio proporciona un marco para futuras investigaciones, sugiriendo que las combinaciones de suplementos deben ser evaluadas tanto de forma conjunta como independiente. Aún se necesita más investigación para determinar el impacto óptimo de la suplementación mixta en la recuperación tras lesiones musculoesqueléticas, incluyendo la rehabilitación del LCA.
Resultados de la suplementación nutricional en poblaciones con lesión y reconstrucción del LCA
A pesar de que la atrofia persistente del cuádriceps y los malos resultados funcionales tras una lesión y reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA) son bien conocidos, esta población sigue siendo poco estudiada en el ámbito de la suplementación nutricional. Hasta la fecha, se ha investigado muy poco el uso de suplementos nutricionales como complemento de la fisioterapia para mejorar los resultados en pacientes con lesión del LCA.
En total, solo siete estudios han evaluado específicamente el efecto de la suplementación nutricional en los músculos del cuádriceps tras una lesión y reconstrucción del LCA [164, 172, 175–179]:
- Tres de estos estudios mostraron beneficios al combinar suplementación con rehabilitación [164, 175, 177].
- Los otros cuatro estudios no encontraron ningún efecto significativo.
Desafíos en la interpretación de los resultados
Extraer conclusiones definitivas de los estudios existentes es complejo debido a la gran heterogeneidad en los suplementos nutricionales utilizados y a la variabilidad en el tamaño de las muestras.
Por ejemplo:
- Shaw et al. (2019) reportaron resultados exitosos al combinar 34 semanas de rehabilitación con suplementación de vitamina C y gelatina [224]. Sin embargo, la muestra del estudio era extremadamente reducida, con solo dos atletas profesionales.
- Lopez-Vidriero et al. (2019) no encontraron beneficios con un suplemento combinado de vitamina C, ácido hialurónico y proteínas plasmáticas en una muestra mucho mayor de 72 participantes, en un período similar de intervención [176].
Posible efecto positivo de la suplementación en la rehabilitación
Al analizar los modelos de desuso muscular en personas sanas, parece haber un efecto positivo de la suplementación durante el período de rehabilitación (ver Tabla 1). Esto sugiere que ciertos suplementos, como aminoácidos, creatina y omega-3, podrían desempeñar un papel en la recuperación muscular tras una lesión del LCA.
Además, existen estudios que han demostrado que la suplementación puede preservar la masa muscular de las extremidades inferiores en poblaciones mayores sometidas a cirugía ortopédica [160, 225].
¿Estos hallazgos pueden aplicarse a lesiones del LCA?
Dado que la lesión del LCA es más frecuente en poblaciones jóvenes [2], es necesario investigar si los hallazgos obtenidos en modelos de desuso y en poblaciones mayores pueden extrapolarse a estos casos. Por lo tanto, se requieren más estudios clínicos bien diseñados para evaluar el verdadero impacto de la suplementación nutricional en la rehabilitación tras una lesión y reconstrucción del LCA.
Propuesta de soporte nutricional concurrente durante la rehabilitación del LCA
El objetivo principal de la rehabilitación del LCA es restaurar la fuerza y función de la rodilla, abordar las barreras psicológicas para reanudar la actividad, prevenir nuevas lesiones y la degeneración articular (por ejemplo, la osteoartritis de rodilla) y optimizar la calidad de vida a largo plazo [26].
Dado que la fuerza del cuádriceps es un factor crítico en estos resultados, optimizar la rehabilitación para revertir la atrofia y debilidad muscular tras una lesión del LCA es fundamental. Sin embargo, pocos estudios han investigado el potencial de la suplementación nutricional para atenuar la atrofia o potenciar la hipertrofia muscular tras una lesión y reconstrucción del LCA.
Dado que la evidencia en poblaciones con lesión del LCA aún es limitada, parece razonable aplicar los hallazgos obtenidos en poblaciones similares para formular recomendaciones iniciales, aunque se requiere más investigación para validarlas y optimizarlas en esta población específica.
Basándonos en las prácticas actuales de rehabilitación, proponemos estrategias y mecanismos nutricionales complementarios para optimizar los resultados de los pacientes. Aunque la traducción de intervenciones nutricionales a la práctica clínica en lesiones musculoesqueléticas aún es limitada, la literatura disponible sugiere que la suplementación podría beneficiar la recuperación tras cirugías ortopédicas.
Por ejemplo, Dreyer et al. (2013) demostraron que la ingesta de 20 g de aminoácidos esenciales (EAAs) dos veces al día, 7 días antes y 6 semanas después de una artroplastia total de rodilla, atenuó la atrofia del cuádriceps en comparación con un placebo [160].
Fases de la rehabilitación del LCA y estrategias nutricionales
- Fase Preoperatoria (Prehabilitación)
La fase preoperatoria, o prehabilitación, representa una oportunidad clave para optimizar la capacidad física y funcional del músculo esquelético antes de la cirugía. Durante esta fase, los pacientes pueden realizar ejercicio, lo que brinda la posibilidad de maximizar la hipertrofia muscular y mejorar el estado nutricional antes de la intervención quirúrgica.
Aunque aún no se implementa ampliamente, la prehabilitación puede incluir:
- Optimización médica
- Ejercicio físico
- Soporte nutricional
- Apoyo psicológico
El estado nutricional preexistente, incluyendo el ayuno preoperatorio, puede impactar los resultados postoperatorios [230, 231].
Por ello, la estrategia nutricional en esta fase tiene un doble propósito:
- Aumentar la eficacia del ejercicio preoperatorio para estimular la hipertrofia muscular.
- Proporcionar un soporte nutricional óptimo antes de la cirugía.
En este contexto, la suplementación con proteínas puede ser beneficiosa, ya que aumenta la síntesis de proteínas musculares, especialmente cuando se combina con entrenamiento de fuerza.
Estudios sugieren que ~20 g de proteína de alta calidad (0,24–0,30 g/kg de peso corporal) son necesarios para maximizar la síntesis de proteínas musculares tras el ejercicio de fuerza [151, 232]. Además, Wall et al. (2015) sugieren que una ingesta de 1,6–2,5 g/kg/día podría ser necesaria para atenuar la atrofia muscular en períodos de inactividad [227].
- Fase Postoperatoria Aguda (2-6 semanas tras la cirugía)
Durante esta fase, se produce una reducción en la carga mecánica debido a la inmovilización parcial o descarga de la extremidad. Se espera cierta atrofia muscular, por lo que las estrategias nutricionales deben centrarse en:
- Promover la síntesis de proteínas musculares.
- Minimizar la degradación de proteínas musculares.
Según la literatura revisada, los suplementos con mayor potencial en esta fase incluyen:
- Proteína
- Creatina
- Ácidos grasos omega-3.
- Fase Intermedia de Rehabilitación (6-16 semanas postcirugía)
En esta fase, la rehabilitación se centra en recuperar la fuerza muscular. Tras la lesión y reconstrucción del LCA, se han observado cambios en la expresión de tipos de fibras musculares y en la arquitectura del cuádriceps, además de modificaciones en las vías moleculares de activación muscular [35].
Estos cambios pueden deberse al desuso y a patrones alterados de activación muscular, ya que el cuádriceps depende de una activación continua [234].
Si bien el entrenamiento de fuerza es una herramienta clave en la rehabilitación, existen diferencias entre el entrenamiento de fuerza convencional y los ejercicios de rehabilitación:
- El entrenamiento de fuerza tradicional enfatiza sobrecargas progresivas de alta intensidad para maximizar la fuerza e hipertrofia [235].
- Los ejercicios de rehabilitación suelen ser de baja a moderada intensidad, priorizando control neuromuscular y estabilidad articular, lo que genera una menor activación muscular [30].
No es hasta las últimas fases de la rehabilitación que se introducen ejercicios enfocados en incrementar la hipertrofia muscular.
En esta etapa, se recomienda la suplementación con:
- Proteína (20 g tras el ejercicio de rehabilitación) para potenciar la síntesis de proteínas musculares [236, 237].
- Creatina (5 g, 4 veces al día, durante la primera semana; luego 3 g/día) para mejorar la disponibilidad de ATP y optimizar la respuesta al entrenamiento [96, 238].
- Ácidos grasos omega-3 para reducir la inflamación y favorecer la recuperación [238].
- Colágeno (10 g diarios durante el entrenamiento) para garantizar un adecuado soporte del tejido conectivo en respuesta a la carga mecánica del ejercicio de resistencia [177].
- Fase Final de Rehabilitación (Retorno al Deporte y Gestión a Largo Plazo)
En esta última fase, la suplementación debe adaptarse al deporte o actividad específica del paciente. Si bien algunos suplementos pueden contribuir al mantenimiento de la salud articular, estos no están directamente relacionados con la atrofia muscular, por lo que quedan fuera del alcance de esta revisión.
Direcciones futuras
El uso de suplementación nutricional como estrategia complementaria en la rehabilitación del LCA es una área prometedora, pero aún se necesita más investigación para establecer protocolos clínicos óptimos.
Con base en la evidencia disponible, se propone:
- Aumentar la ingesta de proteínas (1,6–2,5 g/kg/día) para minimizar la atrofia muscular.
- Incorporar creatina y omega-3 en las fases de rehabilitación para mejorar la recuperación muscular.
- Evaluar el papel del colágeno en la recuperación del tejido conectivo durante el entrenamiento de resistencia.
- Adaptar la suplementación a cada fase de la rehabilitación para maximizar los beneficios.
Si bien existen indicios de que la suplementación puede ser beneficiosa en la rehabilitación del LCA, aún falta evidencia en poblaciones específicas con esta lesión. Por lo tanto, futuros estudios deben enfocarse en validar estas recomendaciones en ensayos clínicos controlados para optimizar los resultados en la recuperación de pacientes con lesión y reconstrucción del LCA.
Conclusiones
La inmovilización y el desuso muscular tras una lesión y reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA) provocan una pérdida persistente de masa y fuerza muscular, con consecuencias a largo plazo, como:
- Deterioro acelerado del cartílago articular de la rodilla [5].
- Reducción de la fuerza en la extremidad inferior.
- Deterioro en la salud articular de la rodilla [9].
Por ello, es fundamental identificar estrategias seguras y efectivas para recuperar el déficit muscular en la extremidad inferior.
Esta revisión resume la evidencia científica actual y propone consideraciones prácticas para la implementación de intervenciones nutricionales que puedan:
- Atenuar la atrofia muscular tras una lesión del LCA.
- Estimular la hipertrofia muscular antes de la cirugía de reconstrucción y durante las distintas fases de la rehabilitación.
El mantenimiento de una disponibilidad adecuada de nutrientes durante el ejercicio o en períodos de estrés fisiológico tiene un gran potencial para favorecer la hipertrofia muscular.
Sin embargo, para definir con mayor precisión la sinergia entre la suplementación nutricional y los protocolos de rehabilitación existentes, se necesitan más estudios específicos en poblaciones con lesión del LCA.
Referencia completa:
Smith MJ, Hoffman NJ, Jose AJS, Burke LM, Opar DA. Nutritional Interventions to Attenuate Quadriceps Muscle Deficits following Anterior Cruciate Ligament Injury and Reconstruction. Sports Med. 2025 Jan 24. doi: 10.1007/s40279-025-02174-w.