Es bien sabido que una nutrición adecuada es un complemento fundamental en el entrenamiento de fuerza para el mantenimiento y crecimiento de la masa muscular esquelética. Los principales componentes dietéticos que afectan la respuesta muscular al entrenamiento son la ingesta calórica adecuada (Slater et al., 2019), la cantidad y calidad del consumo de proteínas y, en menor medida, el momento de la ingesta (Morton et al., 2018). Una variable menos investigada que supuestamente puede influir en la respuesta muscular al entrenamiento es el equilibrio del “medio interno” o, mejor dicho, un ambiente muscular saludable. Un ejemplo bien ajustado es la inflamación: mientras que la inflamación aguda juega un papel en la adaptación muscular al entrenamiento, la inflamación crónica puede llevar, en cambio, a la atrofia muscular.
El objetivo de esta revisión es proporcionar una visión general de los principales suplementos dietéticos que pueden influir positivamente en la respuesta muscular al entrenamiento de fuerza.
Breve Revisión General de los Mecanismos de Hipertrofia Muscular Inducidos por el Entrenamiento de Fuerza
El entrenamiento de fuerza induce la hipertrofia muscular esquelética a través de una cascada secuencial de eventos agudos:
- activación de la contracción de las fibras musculares;
- activación de la vía de señalización resultante de: a. estrés mecánico de los núcleos y membranas de las fibras musculares, b. liberación de hormonas sistémicas, c. liberación de mioquinas involucradas en la respuesta inmunológica e inflamatoria aguda;
- aumento de la síntesis de proteínas musculares (MPS) mediante la activación de la transcripción y traducción de proteínas (Lim et al., 2022). Además, la biogénesis y actividad ribosomal aumentadas, la proliferación de células satélite y la acreción de mionúcleos facilitan el aumento del área transversal de las fibras musculares. El principal actor de la cascada de señalización de la hipertrofia muscular esquelética es el complejo mTORC1. La activación de la señalización de mTORC1 induce la iniciación de la traducción, la elongación y un aumento neto en la síntesis de proteínas. En el músculo esquelético, la actividad de mTORC1 se estimula no solo por la contracción muscular, sino también por la insulina y otros nutrientes como los aminoácidos (AAs) en general y la leucina en particular. El papel crucial de mTORC1 en la estimulación de la síntesis de proteínas musculares se ha demostrado en dos estudios diferentes, durante los cuales se administró rapamicina (un inhibidor específico del objetivo de la rapamicina mecanístico, mTOR) antes de ingerir AAs esenciales o realizar una serie de ejercicios de entrenamiento de fuerza; la inhibición de mTORC1 llevó a una respuesta atenuada de la síntesis de proteínas musculares (Dickinson et al., 2011; Drummond et al., 2010; Gholami et al., 2022; Korczak et al., 2016). Estos hallazgos indican que la activación de mTORC1 es necesaria tanto para AAs como para aumentos inducidos por el ejercicio en la síntesis de proteínas en humanos, y que la activación inducida por la carga de mTORC1 es un componente crítico para el crecimiento muscular. Como se mencionó anteriormente, mTORC1 está influenciado por la nutrición y, principalmente, por la cantidad y calidad de proteínas. Es decir, para estimular y promover la hipertrofia muscular, las personas involucradas en programas de entrenamiento de fuerza o que buscan aumentar la masa muscular necesitan una mayor ingesta de proteínas para activar los mecanismos mencionados anteriormente. Sin embargo, las proteínas no representan el único suplemento necesario para tal fin.
Proteínas
Aunque el enfoque de esta revisión se centra en suplementos dietéticos distintos de las proteínas, es importante mencionar brevemente estas últimas en el contexto de la hipertrofia inducida por el entrenamiento de fuerza. Por un lado, las proteínas representan el estímulo nutricional más poderoso para promover la síntesis de proteínas musculares; por otro lado, proporcionan a los músculos aminoácidos, que son los bloques fundamentales para la construcción de tejido. Durante el ejercicio, y especialmente durante el entrenamiento de fuerza, los músculos experimentan estrés mecánico que aumenta temporalmente la tasa de descomposición de proteínas (MPB) (Biolo et al., 1995); por lo tanto, la disponibilidad adecuada de aminoácidos es una herramienta importante para garantizar la respuesta muscular al ejercicio. Una integración proteica eficiente considera la calidad, la cantidad y el momento de su ingesta.
Cantidad de Proteínas
Las indicaciones de la FAO/OMS/ONU (2007) sugieren un requisito promedio de ingesta de proteínas de 0,66 g/kg/día (Consulta Conjunta de Expertos de la OMS/FAO/ONU, 2007), mientras que la ingesta dietética recomendada (RDA) (Trumbo et al., 2002) y la ingesta de referencia de la población (PRI) (EFSA, 2017) indican un nivel diario de ingesta de proteínas de 0,83 g/kg. Esta última se considera suficiente para satisfacer los requisitos nutricionales de casi el 97,5% de las personas sanas. Normalmente, la renovación diaria de proteínas es de alrededor de 250 g/día, pero este valor puede ser mayor en atletas y debe calcularse teniendo en cuenta la ingesta total de energía. En 2002, el Instituto de Medicina introdujo el concepto de Rango de Distribución Aceptable de Macronutrientes (AMDR). El AMDR sugiere, en cambio, que la ingesta de proteínas debe proporcionar el 10–35% del total de la ingesta de energía (Wolfe et al., 2017), lo que corresponde a 0,8–2,4 g/kg. En consecuencia, algunos autores creen que el AMDR de proteínas del 10 al 35% puede ser más apropiado que la PRI o la RDA para adaptarse a diferentes necesidades (incluidos los atletas) (Phillips, 2017). De hecho, los datos disponibles sugieren que un atleta de fuerza/potencia/culturismo necesita al menos 1,7 g/kg de proteína (Bandegan et al., 2019) durante los días de no entrenamiento para garantizar una respuesta hipertrofica muscular adecuada. Además, incluso la necesidad de proteínas para apoyar la remodelación de la masa muscular en un atleta de resistencia aeróbica puede ser mayor (1,6–1,83 g/kg) de lo que comúnmente se pensaba, siendo aún mayor el día siguiente a una sesión de entrenamiento (Bandegan et al., 2019).
Cantidad de Proteína por Comida
Los estudios son escasos y contradictorios, especialmente cuando se incluye el ejercicio en el diseño experimental. Por ejemplo, Witard y colegas (2014) observaron un efecto de meseta a 20 g por comida, lo que sugiere que aumentar la ingesta de proteínas más allá de ese umbral no proporciona una ventaja adicional. Por el contrario, otros autores mostraron que 40 g de proteína por comida pueden promover una síntesis de proteínas más alta en comparación con la cantidad de 20 g. Esta discrepancia podría depender de algunas variables de la intervención de entrenamiento, como que solo el músculo cuádriceps femoral (es decir, la extensión de piernas) estuviera involucrado en el primer estudio versus un programa de entrenamiento de cuerpo completo en el segundo. En consecuencia, para una sesión de entrenamiento de cuerpo completo (o una sesión que involucre muchos músculos grandes) la ingesta máxima de proteínas puede estar establecida alrededor de 40 g por comida. Muy recientemente, un estudio de Trommelen y colegas (2023) mostró que la ingesta de 100 g de proteína resultó en una respuesta anabólica mayor y más prolongada (>12 h) en comparación con la ingesta de 25 g de proteína. Estos hallazgos sugieren que la respuesta anabólica a la ingesta de proteínas probablemente no tiene un límite superior como se informó previamente en humanos in vivo (Trommelen et al., 2023).
Calidad de la Proteína
El índice más reciente de calidad de la fuente de proteínas es el Puntaje de Aminoácidos Esenciales Corregido por Digestibilidad de Proteínas (PDCAAS), mientras que el método más confiable para evaluar la calidad de una proteína parece ser el Puntaje de Aminoácidos Indispensables Digestibles (DIAAS). En el DIAAS, la calidad de la proteína se basa en la composición de digestibilidad relativa de aminoácidos esenciales (IAAS) y la necesidad de aminoácidos. A diferencia del PDCAAS, el DIAAS no se basa en una sola proteína de referencia. Por esta razón, el DIAAS puede clasificar todas las proteínas de referencia según su calidad teórica (mezcla con propiedades específicas también). El DIAAS se puede calcular de la siguiente manera: DIAAS (%) = 100 x [(mg de IAAS digestible en 1 g de la proteína de prueba dietética)/(mg del mismo aminoácido en 1 g de la proteína de referencia)] (Rutherfurd et al., 2015). Respecto a la composición de aminoácidos, un papel fundamental lo desempeñan los aminoácidos de cadena ramificada (BCAA) y específicamente uno de ellos, es decir, la leucina, que puede estimular directamente la síntesis de proteínas musculares mediante la activación de la señalización de mTORC1. Para estimular la síntesis de proteínas, mTORC1 necesita acercarse a la membrana lisosomal, donde se permite la activación de mTORC1 (Moro y Paoli, 2020). Los BCAA se benefician de transportadores específicos, como el transportador de aminoácidos grandes neutros tipo L de subunidad pequeña 1 (LAT1), que pueden transportar directa o indirectamente BCAA dentro de la célula. Una vez dentro del citosol, la leucina es percibida por un sensor específico (Sestrin 2) y bloquea su efecto inhibitorio sobre una serie de complejos proteicos (GATOR 1 y GATOR 2), mejorando la activación de mTORC1 (Moro et al., 2016). Mientras que la cantidad diaria de leucina parece influir en el metabolismo proteico muscular total, la distribución de las comidas de leucina parece influir en todos los mecanismos descritos anteriormente. La suplementación con leucina pudo restaurar la MPS incluso con una cantidad subóptima de proteína en la comida. De hecho, una gran cantidad de evidencia sugiere un umbral para el efecto anabólico de la leucina, que se ha establecido en alrededor de 2,5 g de leucina dentro de una sola comida (Borack y Volpi, 2016; Fry et al., 2011). En términos prácticos, un atleta dedicado a la hipertrofia muscular necesita, al menos, 30 gramos de proteína de alta calidad por comida. El cálculo anterior debe aplicarse a una proteína de buena calidad en la que la cantidad de leucina sea relativamente alta (≈ 2,5 g de leucina).
Los carbohidratos
El papel de los carbohidratos (CHO) en el entrenamiento de fuerza y la hipertrofia muscular aún no se comprende completamente. De hecho, la mayoría de las investigaciones se centran casi exclusivamente en la ingesta de CHO para el entrenamiento de resistencia aeróbica, mientras que las recomendaciones específicas para el entrenamiento de fuerza aún no se han definido (Rodríguez et al., 2009). Como recomendaciones generales, el Colegio Americano de Medicina Deportiva, la Asociación Dietética Americana y los Dietistas de Canadá recomiendan objetivos de CHO que van desde 3 a 5 g/kg/día para actividades de baja intensidad o basadas en habilidades hasta 8–12 g/kg/día para demandas de entrenamiento muy altas. De manera similar, se ha informado de una ingesta de 3–5 g/kg/día para atletas de fuerza y potencia y de 3–7,2 g/kg/día para culturistas. Debe tenerse en cuenta que, aunque se ha recomendado una ingesta moderada de CHO, algunos estudios sugieren que una ingesta más baja de CHO no afecta tanto al rendimiento como a los procesos celulares posteriores al ejercicio, como la síntesis de proteínas musculares (MPS).
Como mencionamos antes, durante el entrenamiento de fuerza, diferentes vías de señalización desencadenan una cascada de respuestas celulares que conducen al crecimiento muscular. La ingestión de carbohidratos induce un aumento en la concentración de insulina y factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), que son moléculas anabólicas potentes y pueden estimular directamente la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K), una vía de la proteína quinasa-B (AKT). La activación de AKT induce la fosforilación del complejo de esclerosis tuberosa (TSC) y su disociación de Rheb, permitiendo que Rheb se asocie con mTORC1 y, a su vez, estimule la síntesis de nuevas proteínas (Schiaffino y Mammucari, 2011).
Por otro lado, la ingesta de carbohidratos inhibe la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), un sensor del estado energético, que regula las vías de degradación de proteínas dependientes de FoxO y tiene un efecto inhibitorio sobre mTORC1. La AMPK puede activar los factores FoxO mediante fosforilación en varios sitios regulatorios distintos de los sitios de fosforilación de AKT (Schiaffino y Mammucari, 2011). La activación de AMPK, debido al agotamiento energético, permite reactivar el almacenamiento de ATP con procesos catabólicos, como la glucogenólisis y la movilización de ácidos grasos libres (FFA). Por último, la AMPK aumenta la captación de FFA mitocondrial en los músculos esqueléticos. Según informaron Trommelen y colegas (2015), la infusión de insulina exógena mejora eficientemente la síntesis de proteínas musculares, pero este efecto solo es claro con la introducción concomitante de aminoácidos (Trommelen et al., 2015). Además, otros autores han informado que no hay efectos adicionales en la síntesis de proteínas musculares al combinar proteínas y CHO (Glynn et al., 2010). Estos resultados sugieren que la insulina no tiene un efecto directo sobre la síntesis de proteínas musculares, a pesar de ser permisiva para ella. Por otro lado, la insulina puede afectar el crecimiento muscular al inhibir la descomposición de proteínas musculares (a través de la inhibición de AKT de la vía FoxO3), fomentando así un balance proteico positivo. Los carbohidratos también juegan un papel crucial en garantizar la disponibilidad de glucógeno, que está involucrado en la regulación de la respuesta anabólica al entrenamiento de fuerza. De hecho, el precursor principal para la síntesis de glucógeno está representado por la glucosa, derivada de carbohidratos recién ingeridos o precursores gluconeogénicos como el lactato o la alanina. Se necesitan ~7–10 g/kg de masa corporal de ingesta diaria de CHO para llenar completamente el almacenamiento de glucógeno. La síntesis de glucógeno es más efectiva con fuentes de CHO dietéticos que provocan una mayor glucosa en sangre (un índice glucémico alto, GI) y respuestas de insulina. Como demostraron Burke y colegas (2017), el almacenamiento de glucógeno aumenta durante 24 horas de recuperación después de comidas ricas en CHO basadas en alimentos con alto GI en comparación con una cantidad idéntica de CHO ingerida en forma de alimentos con bajo GI (Burke et al., 2017).
Referencia completa: Paoli A, Cerullo G, Bianco A, Neri M, Gennaro F, Charrier D, Moro T. Not Only Protein: Dietary Supplements to Optimize the Skeletal Muscle Growth Response to Resistance Training: The Current State of Knowledge. J Hum Kinet. 2024 Apr 15;91(Spec Issue):225-244. doi: 10.5114/jhk/18666.
