Más Músculo: ¿Por Qué Funcionan Los Entrenamientos?

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Los científicos de la nasa quieren saber por qué los músculos se hinchan en lugar de desgastarse.

La mayoría de las máquinas no mejoran con el uso. Las camionetas viejas no se convierten gradualmente en Ferrari simplemente conduciéndolas rápido, y una calculadora de bolsillo no se convertirá en una supercomputadora al procesar muchos números.

El cuerpo humano es diferente. Como saben los levantadores de pesas, cuanto más usan las personas los músculos, más fuertes se vuelven. Y los músculos no utilizados no se conservan; la negligencia hace que se desperdicien, o se atrofien.

Es una respuesta notable, una que los científicos no comprenden completamente. De alguna manera, las células musculares "perciben" cómo se usan y luego se remodelan para adaptarse mejor a la tarea. ¿Como sucedió esto? ¿Y qué es exactamente el ejercicio que provoca los cambios?

La NASA necesita saber las respuestas. Los astronautas en el espacio se ejercitan furiosamente para mantenerse en forma. Aun así, sus músculos tienden a debilitarse.

Normalmente, los músculos de las personas realizan un gran trabajo del que apenas se dan cuenta: levantan el cuerpo y mantienen la postura contra la gravedad. En el espacio, se elimina ese constante trabajo muscular. Existe el peligro de atrofia ", explica Kenneth Baldwin, profesor del Departamento de Fisiología y Biofísica de la Universidad de California, Irvine.

Con el apoyo de la NASA, Baldwin está investigando el funcionamiento interno de los músculos y está investigando el misterio fundamental: ¿por qué funcionan los entrenamientos?

La NASA tiene un interés especial en los ejercicios isométricos, es decir, ejercicios sin movimiento donde un astronauta empuja con fuerza contra una superficie fija. Los ejercicios sin movimiento permiten que se lancen equipos ligeros simples, menos costosos y menos propensos a romperse durante una misión. ¿Pero son eficaces?

Para averiguarlo, el grupo de Baldwin realizó un entrenamiento con ratas de laboratorio activando los músculos de las patas de los roedores con una estimulación eléctrica indolora. Probaron tres tipos de ejercicio: contracción muscular, alargamiento muscular e isométrico, donde el músculo ejerce una fuerza mientras permanece la misma longitud. (Solo piense en hacer flexiones: la contracción muscular se produce en la parte "hacia arriba" de una flexión, el alargamiento de los músculos durante la parte "hacia abajo", y la isométrica mientras se mantiene a medio camino).

Después de las sesiones, los científicos realizaron pruebas para ver cómo respondían los músculos de las ratas. "Lo que encontramos", dice Baldwin, "fue que después de 12 sesiones, los tres tipos de ejercicios tendían a proporcionar aproximadamente la misma cantidad de crecimiento muscular", incluso los ejercicios isométricos que no implicaban movimiento.

Esto no era nada nuevo. Otros científicos habían llegado a las mismas conclusiones antes. Pero el grupo de Baldwin llevó su análisis un paso más allá:

Además de medir la masa muscular en general, ¿qué tan "buff" eran las ratas? También midieron la cantidad de proteínas contráctiles dentro de las células musculares. Las proteínas contráctiles son las que realmente hacen que un músculo se contraiga. Son los que le dan fuerza a un músculo.

Para su sorpresa, el equipo de Baldwin descubrió que si bien los ejercicios isométricos impedían que los músculos de las piernas se marchitaran, no detuvieron la disminución de la cantidad de proteínas contráctiles en esos músculos. El músculo en realidad se degradaba a nivel molecular.

Nadie sabe por qué esto es así, pero una cosa parece clara: el ejercicio isométrico podría no ser la mejor manera de mantener los músculos de los astronautas. Baldwin planea seguir investigando con fondos recién renovados de la NASA.

Una posibilidad menos convencional es que los astronautas puedan evitar la atrofia muscular tomando una píldora. Las pastillas contra la atrofia son solo especulativas en este momento, dice Baldwin, pero hay razones para creer que podrían ser posibles. Esto se debe a que cuando se activa la atrofia, el músculo no solo se desvanece de forma pasiva, sino que se descompone activamente.

Una compleja red de enzimas dentro de las células musculares desmonta las proteínas musculares molécula a molécula. "Para cortar esas proteínas, se usa mucha energía", señala Baldwin. Si los científicos pudieran identificar una enzima "clave" en esta red, podrían diseñar un medicamento para bloquear su acción, lo que ralentizaría la descomposición del músculo.

Este desglose activo de proteínas musculares está ocurriendo todo el tiempo en los músculos de todos, al igual que el constante ensamblaje de nuevas proteínas. Si un músculo crece, se encoge o permanece del mismo tamaño, depende del equilibrio entre estas tasas de destrucción y construcción, un poco como el nivel de agua en una bañera que se llena y drena al mismo tiempo.

Baldwin está echando un vistazo a los mecanismos detrás de la "construcción" de la mitad de este balance. En particular, su grupo se centra en una hormona llamada factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1). Los músculos producen IGF-1 en respuesta al ejercicio vigoroso, y esta hormona a su vez activa las enzimas en las células musculares que hacen que las células crezcan. De hecho, Baldwin descubrió que los niveles de IGF-1 en los músculos de las ratas eran más altos justo después del ejercicio.

"Algunas personas piensan que es el estrés mecánico lo que activa el gen (para IGF-1), pero todavía no entendemos ese proceso. Lo que sí sabemos es que el IGF-1 desencadena el crecimiento muscular", explica Baldwin.

¿Podrían usarse los suplementos de IGF-1 para asegurar que la construcción de proteínas musculares se mantenga al ritmo de la destrucción de proteínas en los astronautas? Baldwin dice que están entretenidos con la idea y ya están discutiendo formas en que se podría hacer eso.

Si tienen éxito, serán buenas noticias para más que solo astronautas. Después de todo, todos somos dueños de esa máquina increíble y autoadaptativa llamada cuerpo humano.


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