El músculo esquelético es un tejido altamente estructurado y vascularizado, esencial para la contracción, el movimiento y el equilibrio metabólico. La pérdida de masa y función muscular (atrofia) es un problema clínico frecuente asociado al envejecimiento, enfermedades crónicas y trastornos metabólicos, mientras que las lesiones musculares generan inflamación, dolor y deterioro funcional. Ambos procesos pueden revertirse mediante regeneración, en la que intervienen células satélites, la nutrición y el ejercicio.
En las últimas décadas, se ha demostrado que el momento del día en el que se realizan ejercicio y comidas puede influir significativamente en el metabolismo muscular. Esto se debe a la interacción con el reloj circadiano, un sistema endógeno que regula ritmos biológicos de 24 horas mediante genes como Clock, Bmal1, Per y Cry. Estos genes controlan procesos clave en el músculo como el metabolismo, la contracción, el crecimiento y la reparación.
Crononutrición y crono-ejercicio
La crononutrición estudia cómo la hora, frecuencia y composición de las comidas afectan la salud y el metabolismo, especialmente a través de la sincronización con los ritmos circadianos. Alteraciones como el trabajo por turnos o el jet lag pueden reducir la síntesis proteica muscular y aumentar la degradación proteica, favoreciendo la pérdida muscular.
La síntesis de proteínas musculares presenta una ritmicidad circadiana: es más baja durante la noche y puede optimizarse con ingestas proteicas estratégicas en momentos clave. El crono-ejercicio consiste en programar la actividad física según el reloj biológico, lo que puede mejorar la síntesis proteica, la salud metabólica y el rendimiento. El ejercicio matutino en ayunas puede mejorar la sensibilidad a la insulina, mientras que el ejercicio nocturno cercano a la hora de dormir puede interferir con el sueño.
Control circadiano de la fisiología muscular: evidencia preclínica
Estudios in vitro y ex vivo
Modelos celulares como miotubos C2C12 muestran oscilaciones circadianas en la expresión de Bmal1, Per y Cry. La estimulación eléctrica o el tratamiento hormonal en momentos específicos modifica genes relacionados con la respuesta a la insulina, el metabolismo y la secreción de mioquinas como IL-6. También se ha observado que el metabolismo lipídico muscular sigue patrones circadianos, y que la capacidad oxidativa mitocondrial presenta picos y valles a lo largo del día.
Estudios in vivo
Modelos animales han mostrado que la ausencia del gen Bmal1 en músculo altera la captación de glucosa, reduce GLUT4 y TBC1D1, disminuye la actividad de la piruvato deshidrogenasa y provoca un cambio hacia el uso de grasas y aminoácidos como fuente energética. Además, Bmal1 es clave en la regeneración muscular, regulando la expresión de MyoD1 y el número de células satélite. Mutaciones en Clock y Bmal1 reducen la fuerza muscular y el tamaño mitocondrial.
Vías moleculares del ejercicio programado y el reloj muscular
Evidencia preclínica
El rendimiento físico presenta un pico en la tarde, asociado a factores hormonales (testosterona, cortisol) y a la regulación de genes circadianos. Estudios en células y ratones muestran que contracciones musculares en momentos concretos modifican la expresión de Per y Bmal1, pudiendo adelantar o retrasar la fase circadiana del músculo.
En ratones, el ejercicio voluntario o forzado durante fases de descanso o alimentación restringida produce cambios en la expresión de genes reloj. El ejercicio puede corregir desajustes circadianos relacionados con la edad, especialmente en hembras, sugiriendo una interacción hormonal.
Mutantes de genes reloj (Per, Bmal1) muestran que la respuesta al ejercicio depende del momento del día y de la integridad del reloj molecular.
Evidencia clínica
En humanos, entrenar por la tarde (16:30–19:30) se asocia con mayores ganancias de masa muscular que entrenar por la mañana. El tono muscular y el rendimiento tienden a alcanzar su máximo en la tarde. En hombres con sobrepeso, 12 semanas de entrenamiento interválico vespertino mejoraron composición corporal, capacidad aeróbica y regulación de glucosa, y modificaron la expresión de Per1, Per2 y Per3 en músculo, asociándose a una mayor capacidad oxidativa mitocondrial.
Vías moleculares del momento de ingesta: enfoque en proteínas
El momento de la ingesta influye en la tolerancia a la glucosa, el metabolismo lipídico y el gasto energético. La ingesta de proteínas en momentos estratégicos, especialmente después del ejercicio, estimula la vía mTORC1, clave en la síntesis proteica y la hipertrofia. Estudios en animales muestran que la administración de proteínas al inicio de la fase activa aumenta la masa muscular y la biogénesis mitocondrial.
En humanos, la proteína administrada después del ejercicio optimiza la recuperación y el crecimiento muscular. Además, la ingesta proteica nocturna puede mantener la síntesis proteica durante el sueño, aunque su efectividad depende de la cantidad, calidad y del estado de entrenamiento.
Vías moleculares del momento de ingesta: enfoque en carbohidratos
El consumo de carbohidratos inmediatamente tras el ejercicio aumenta la insulina, facilitando la captación de glucosa y la resíntesis de glucógeno. Estudios muestran que la síntesis de glucógeno muscular sigue un ritmo circadiano, con mayor eficiencia en la fase activa del día. Combinar carbohidratos con proteínas después del ejercicio potencia tanto la reposición de glucógeno como la síntesis proteica.
Conclusiones
El músculo esquelético está regulado por ritmos circadianos que modulan su metabolismo, función contráctil, crecimiento y reparación. El momento del ejercicio y de la ingesta de nutrientes influye significativamente en estos procesos.
El crono-ejercicio puede mejorar el rendimiento, la síntesis proteica y la salud metabólica, mientras que la crononutrición, ajustando proteínas y carbohidratos a momentos óptimos, puede potenciar la hipertrofia, la recuperación y la función mitocondrial.
Comprender las interacciones entre reloj circadiano, ejercicio y nutrición abre nuevas vías para prevenir y tratar la pérdida muscular, optimizar el rendimiento y mejorar la salud metabólica. Las estrategias personalizadas que integren horario de ejercicio e ingesta podrían convertirse en herramientas clave tanto en el ámbito deportivo como clínico.
Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/08/Effects-of-Chrono-Exercise.pdf
Referencia completa:
Negri M, Pivonello C, Amatrudo F, Cimmino F, Trinchese G, Vetrani C, Iaccarino G, Pivonello R, Mollica MP, Colao A. Effects of Chrono-Exercise and Chrono-Nutrition on Muscle Health: Understanding the Molecular Mechanisms Activated by Timed Exercise and Consumption of Proteins and Carbohydrates. Nutr Rev. 2025 Aug 1;83(8):1571-1593. doi: 10.1093/nutrit/nuaf007.
