Evolución - biología evolutiva

Fisiología del ejercicio

La hipertrofia muscular es el nombre científico dado al fenómeno de crecimiento en el tamaño de las células musculares,¹ lo que supone un aumento de tamaño de las fibras musculares y por lo tanto del músculo. Técnicamente es el crecimiento de las células musculares sin que exista una división celular, el músculo sometido a este cambio ofrece por igual una mejor respuesta a la carga.²

Este fenómeno se suele encontrar los músculos de aquellos atletas que practican deportes anaeróbicos en los que repiten sucesivamente un mismo ejercicio, como son por ejemplo: el culturismo, la halterofilia y el fitness. La hipertrofia muscular se ha observado igualmente en animales.^3 4

No debe confundirse la hipertrofia muscular con la hiperplasia en el que existe además "reproducción" celular mediante división.

Características fisiológicas

La hipertrofia muscular es uno de los objetivos del culturismo.

El aumento de tamaño de la sección transversal de las fibras musculares, lo que se traduce en un aumento del volumen muscular, se ha explicado con un aumento de la concentración de proteínas contráctiles como la actina y miosina junto con la aparición desarcómeros.⁵ Estos fenómenos se traducen en un aumento neto del volumen muscular afectado tras el entrenamiento de resistencia.¹ No todos los músculos crecen de igual forma, depende fundamentalmente de su tipo (en lo que se refiere a sus propiedades contráctiles).⁶ Se ha demostrado la existencia de hipertrofia en las fibras musculares tanto en las de tipo I como en las de tipo II.⁷ Sin embargo la mayoría de los estudios han mostrado un efecto más acusado de hipertrofia en las fibras musculares de tipo II más que en las de tipo I tanto en animales como en humanos,⁸ Este tipo de evolución hipertrófica de los músculos se puede alterar mediante un adecuado régimen de entrenamiento. La aparición de proteínas contráctiles en el músculo se puede ver como una mejora de las prestaciones del mismo, proporcionando más fuerza pero no más velocidad. Se puede ver que el ángulo de las fibras de los músculos penniformes (como el(Músculo vasto lateral)) crece cuando éstos sufren de hipertrofia, lo que desfavorece al crecimiento de la fuerza.⁹ El crecimiento muscular debido a la hipertrofia parece tener un límite genético que depende de la persona.

La hiperplasia a veces se confunde con la hipertrofia muscular,con hipertrofica o hipertrofio muscular debido quizás a que se produce un aumento muscular (es decir el efecto es el mismo). Esta causa es la generación de nuevas fibras musculares, estudios realizados muestran que el aumento de la musculatura de los atletas de culturismo se deben más a la hipertrofía que a la hiperplasia.¹⁰ Desde el punto de vista metabólico la hipertrofia se puede ver como una síntesis de proteínas, un cese de la degradación o una combinación de ambos procesos. Experimentos realizados con diferentes atletas han mostrado que la síntesis de proteínas crece a un ritmo de 112 %, 65 % y 34 % tras haber pasado 3 horas, 24 y 48 del ejercicio.¹¹ Por el contrario en estas pruebas la rotura de enlaces peptídicos (oxidación de proteínas) creció solo a un ritmo de 31 %, 18 %, 1 %. El transporte deaminoácidos juega un papel muy importante en la síntesis de proteínas, algunos autores han podido comprobar que el transporte de aminoácidos se ve incrementado tres horas tras el ejercicio intenso,¹²

Tipos de hipertrofia muscular

Hipertrofia muscular fisiológica

Es la resultante de entrenamiento y práctica deportiva en el culturismo y deportes en los que se necesita desarrollo muscular. Posee como objetivo el crecimiento del músculo exclusivamente. El método consiste en el levantamiento de pesos focalizando en unos músculos como objetivo, en este caso se ensaya con un peso grande del que se sabe seguro sólo se puede hacer un levantamiento hasta llegar a la completa fatiga muscular (se suele denominar 1RM, de una Repetición Máxima), luego se desciende el tamaño del peso hasta que se puedan hacer cuatro repeticiones (o denominado también 4R). Si se repite el entrenamiento 4R durante una temporada los músculos se acondicionan a trabajar a esta intensidad y pronto se pueden hacer repeticiones de 6 o de 8, si se incrementa el peso para que se vuelva a entrenar a 4R y se continúa haciendo esta operación, el músculo que trabaja empieza a hipertrofiarse.² Este método de entrenamiento ha venido a denominarse en culturismo como: Entrenamiento hipertrófico específico (a veces como HST del inglés Hypertrophy Specific Training). Este tipo de entrenamiento debe estar vigilado por un entrenador deportivo ya que el esfuerzo que se realiza puede superar la resistencia de los tendones llevando a las consiguientes lesiones musculares y óseas.

También es fisiológica la hipertrofia uterina durante el embarazo que junto con hiperplasia son las causas del agrandamiento progresivo del órgano como ejemplo de adaptación celular.¹³

Hipertrofia muscular por uso de esteroides

Es la hipertrofia muscular causada por estímulo hormonal debido a la ingesta de anabolizantes lo que se considera como un dopaje, con el riesgo para el usuario de sufrir numerosos efectos secundarios como interferencia en el crecimiento y desarrollo genital si se consumen durante la adolescencia, masculinidad en mujeres, atrofia testicular en varones así como cambios en la líbido y disminución de la capacidad reproductora, insuficiencia cardíaca e infartos de corazón, hipomanía (elevación patológica del estado de ánimo y la necesidad exagerada de estar activo) y tendencia a la agresividad, mayor riesgo de lesiones musculotendinosas y de cáncer del sistema reproductor, retención de líquidos e hipertensión arterial.¹⁴

Hipertrofia muscular patológica

Es la hipertrofia muscular que se produce como signo característico de enfermedades como la hipertrofia ventricular, la estenosis hipertrófica del píloro, en el Síndrome de Kocher y la miotonía congénita hipertrófica de Thomsen.

La hipertrofia ventricular también llamada hipertrofia cardíaca es una enfermedad que consiste en un aumento del grosor del músculo cardíaco (miocardio) que conforma la pared ventricular, tanto derecha como izquierda, secundaria a una alteración en la que el ventrículo debe esforzarse más para contraerse por tener que vencer un obstáculo como por ejemplo en la estenosis pulmonar valvular (estrechez de la apertura de la válvula que regula el paso de la sangre hacia los pulmones).

Sola, o en combinación con la dilatación, es causa común de cardiomegalia o crecimiento anormal del corazón.

Tipos

La hipertrofia puede ocurrir en ambos ventrículos cardíacos pero la más común es la hipertrofia ventricular izquierda.

La hipertrofia ventricular izquierda se presenta causada por Hipertensión arterial, estenosis o insuficiencia (valvular, supravalvular osubvalvular) aórtica, cardiopatía hipertrófica, miocardiopatía dilatada, coartación aórtica, cardiopatías congénitas como ductus arterioso persistente y comunicación interventricular.

La hipertrofia del ventrículo derecho hace parte de enfermedades como el cor pulmonale crónico, la sobrecarga ventricular derecha debida a hipertensión arterial pulmonar secundaria a cardiopatías que afectan el lado izquierdo del corazón (sobre todo a estenosis e insuficiencia), tromboembolismo pulmonar, cardiopatías congénitas como la estenosis pulmonar valvular aislada, la Tetralogía de Fallot y la comunicación interauricular.

Fisiopatología

La hipertrofia cardíaca es caracterizada por un incremento del tamaño individual de los miocitos (células musculares) y una expansión de la matriz extracelular en respuesta a estímulos mecánicos, hemodinámicos, neurohumorales, hormonales o patológicos. Los miocitos y los fibroblastos actúan como sensores biomecánicos que expresan genes embrionarios que llevan a la hipertrofia fisiológica, la hipertrofia concéntrica, la hipertrofia excéntrica o la apoptosis.

Causas

La hipertrofia cardíaca se produce en respuesta a estímulos que disparan vías de señalización que activan respuestas celulares con incremento del tamaño celular, aumento de la expresión de genes embrionarios, acumulación y ensamble de proteínas contráctiles, o apoptosis. Puede deberse a múltiples causas, tan variadas que más que la cardiomegalia, es la enfermedad que la causa la que da implícitamente el pronóstico; por ejemplo si tiene fiebre reumática o hipertensión arterial.

Diagnóstico

Se realiza a partir de los signos y síntomas (diagnóstico clínico) y se confirma mediante imágenes diagnosticas, radiología, ecocardiografía y el electrocardiograma que indica hipertrofia ventricular izquierda si la suma de la onda S en V1 y la onda R en V5-V6 es mayor de 3,5mV. De no ser así será una hipertrofia ventricular derecha.