¿Qué hace realmente crecer al músculo?: De la hipótesis del daño a la evidencia sobre tensión mecánica y mTOR

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1. Introducción

Alrededor de los años 90, se popularizó la hipótesis de que el estímulo primario para la hipertrofia era el daño muscular, además, esta idea encontró terreno fértil en una creencia ya arraigada en la cultura del entrenamiento: que 'si no duele, no sirve'. Esto proviene de estudios hechos por Evans y Cannon en 1991, donde propusieron que el ejercicio de fuerza, especialmente en la fase excéntrica, generaba daño y microrroturas que desencadenaban una respuesta inflamatoria. Esta inflamación no era negativa, por el contrario, promovía la limpieza, preparación, regeneración y con ello el crecimiento muscular, dando inicio a la era de las microrroturas y el daño muscular (1).

Figura 1. Adaptación de los mecanismos moleculares cruciales propuestos de la etiopatogenia, los síntomas y el proceso de reparación del daño muscular inducido por el ejercicio (2).

Esto trajo como consecuencia la creación de estrategias en el entrenamiento con el objetivo de maximizar este daño, tomándolo como un proxy del entrenamiento. Como la sobrecarga excéntrica, el tiempo bajo tensión excéntrico, el shock training o ‘sorprender al músculo’, que se hizo famoso gracias a que en estudios posteriores se observó que este daño muscular se atenuaba conforme los estímulos eran repetidos, es decir se ‘acostumbraba’, por lo que se interpretó que hay que cambiar constantemente la rutina para evitar esta adaptación (3).

No fue sino hasta 2016 que Felipe Damas y sus colegas, publicaron un estudio de 10 semanas en 10 hombres que fueron sometidos a biopsias musculares en tres momentos distintos del proceso de entrenamiento, al inicio, a la tercera semana y a la décima semana, para observar cómo la hipertrofia muscular era modulada por el daño muscular y la síntesis de proteínas miofibrilares (SPM) a lo largo del tiempo, encontrando una disociación entre el daño muscular y la hipertrofia muscular. Es decir: a mayor daño, no hubo mayor crecimiento, de hecho, el crecimiento apareció justamente cuando el daño ya se había atenuado (3). Años después Damas y colegas, mediante una revisión de la literatura concluyen que el daño muscular no es el proceso que media o potencia la hipertrofia muscular inducida por el entrenamiento de resistencia (5). Esto contradijo directamente el paradigma de los años 90 de 'más daño = más hipertrofia', y abrió una pregunta que la ciencia del entrenamiento tardaría años en responder del todo: si el daño no es el motor del crecimiento muscular, ¿qué lo es?

Figura 2. Representación del aumento de la síntesis de proteínas miofibrilares después del entrenamiento de fuerza. Además de una disociación entre la hipertrofia muscular y el daño muscular a lo largo del tiempo. Adaptado de Damas et al (2018) (5).

Mecanotransducción

La respuesta a esa pregunta llevó a la ciencia del ejercicio a mirar en una dirección distinta: no hacia lo que le ocurre al músculo horas o días después del entrenamiento, sino hacia lo que sucede dentro de la propia fibra muscular en el instante exacto en que se contrae bajo carga. Ese fenómeno se conoce como mecanotransducción: la capacidad de una célula de convertir un estímulo físico —en este caso, la tensión generada al levantar peso— en una señal química capaz de activar procesos de crecimiento.

A diferencia del modelo del daño muscular, que necesitaba de una cadena de eventos posteriores al ejercicio (daño, inflamación, reparación) para explicar la hipertrofia, la mecanotransducción propone algo más directo: la propia deformación mecánica de la fibra, detectada por estructuras dentro de la célula, es capaz de encender la maquinaria de crecimiento muscular sin necesidad de que exista daño estructural de por medio. Y en el centro de esa maquinaria hay una proteína que se convertiría, con los años, en la protagonista indiscutida de la fisiología del entrenamiento de fuerza: mTOR.

mTor e hipertrofia muscular

mTOR no es una molécula descubierta por la ciencia del deporte, sino una vieja conocida de la biología celular. Su historia comienza en 1994, cuando varios laboratorios identificaron, de forma independiente, la proteína a la que se unía la rapamicina, un compuesto aislado décadas antes de una bacteria del suelo de la Isla de Pascua, usado primero como antifúngico y luego como inmunosupresor. De ahí su nombre: mammalian Target Of Rapamycin (6). En los años siguientes, mTOR se consolidó como uno de los reguladores centrales del crecimiento celular: una proteína que censa la disponibilidad de nutrientes y factores de crecimiento para decidir si una célula debe sintetizar más proteína. Pero durante esa primera década, su estudio se mantuvo casi exclusivamente en el terreno del cáncer y la inmunología, nadie lo había vinculado todavía con el músculo esquelético ni con el entrenamiento de fuerza, sino hasta el año 2001, cuando Sue Bodine y su equipo decidieron ponerlo a prueba directamente en tejido muscular (7).

Usando un modelo animal de sobrecarga mecánica —forzar a un músculo a trabajar más al eliminar la función de sus sinergistas—, administraron rapamicina para bloquear específicamente a mTOR. El resultado fue contundente: con mTOR inhibido, la hipertrofia inducida por la sobrecarga mecánica simplemente no ocurría, sin importar cuánto se exigiera al músculo. Esto estableció, por primera vez, que mTOR no era un simple espectador del crecimiento muscular, sino un mediador necesario del mismo (7).

El hallazgo de Bodine se dio en un modelo animal, lo que abría una pregunta obligada: ¿se sostiene lo mismo en humanos? La respuesta llegó pocos años después. Drummond y colegas (2009) administraron rapamicina a un grupo de personas antes de someterlas a un ejercicio de resistencia, y encontraron que el fármaco bloqueaba el aumento habitual en la síntesis de proteínas musculares tras el entrenamiento (8). El mecanismo que Bodine había demostrado en roedores se confirmaba también en humanos: sin mTOR activo, el estímulo mecánico del entrenamiento no se traduce en la respuesta anabólica esperada.

Tensión mecánica como principal candidato

Para cuando esto quedó confirmado en humanos, la evidencia ya apuntaba en una sola dirección desde varios frentes distintos. Brad Schoenfeld había comenzado, desde 2010, a reformular el daño muscular como uno más entre varios mecanismos posibles, ya no como el motor central de la hipertrofia (9). Y como vimos, Damas y su equipo terminarían de retirarle ese lugar en 2016, al mostrar que el crecimiento ocurría precisamente cuando el daño ya se había atenuado. Con la pieza molecular (mTOR) y la pieza aplicada (su disociación del daño) apuntando en la misma dirección, la comunidad científica del ejercicio convergió hacia un nuevo consenso: no es el daño lo que hace crecer al músculo, sino la tensión mecánica que la fibra experimenta durante el esfuerzo, detectada y transducida directamente en señal de crecimiento. En 2019, una revisión de Wackerhage y colegas terminaría de formalizar esta síntesis, señalando a la tensión mecánica como la principal candidata a estímulo hipertrófico y a la señalización vía mTORC1 como su mecanismo central (10).

Conclusión

Lo que se deja claro es que la hipertrofia nunca dependió de "romper" el músculo, sino de exponerlo a la tensión adecuada de forma sostenida en el tiempo. El daño muscular no desapareció del panorama, sigue siendo, probablemente, un subproducto normal del entrenamiento intenso; pero perdió su lugar como motor del crecimiento. Entender esto no es un simple detalle académico: cambia la pregunta que debería guiar cualquier programa de entrenamiento, del "¿cuánto dolió?" al "¿cuánta tensión mecánica efectiva se aplicó, y durante cuánto tiempo?". Y quizás ese sea el aprendizaje más importante de todo este cambio de paradigma: que la mejor evidencia disponible no siempre coincide con la intuición más instalada en la cultura del entrenamiento.

Aplicaciones prácticas

• Prescribir entrenamiento sin buscar deliberadamente el daño muscular La ausencia de dolor o daño muscular significativo no significa que el entrenamiento haya sido poco efectivo. En la práctica, la programación debería priorizar una tensión mecánica adecuada y progresiva, en lugar de estrategias diseñadas específicamente para maximizar el daño muscular.

• Evitar utilizar el dolor muscular como indicador de efectividad El dolor posterior al ejercicio no debería utilizarse como principal criterio para determinar si una sesión fue suficientemente estimulante. La evidencia presentada muestra que el crecimiento muscular puede producirse cuando el daño muscular ya se ha atenuado.

• Priorizar la progresión de la tensión mecánica En programas orientados a la hipertrofia, el foco debería estar en generar y mantener una tensión mecánica efectiva mediante una programación progresiva, en lugar de perseguir constantemente nuevas formas de provocar daño muscular.

• Individualizar la carga de entrenamiento para favorecer la adaptación Comprender que el daño muscular no es el motor de la hipertrofia permite diseñar sesiones que estimulen al músculo sin generar un daño innecesario que pueda interferir con la recuperación y la continuidad del entrenamiento. El objetivo es conseguir un estímulo efectivo que pueda sostenerse a lo largo del tiempo.

Referencias: 

1. Evans WJ, Cannon JG. The metabolic effects of exercise-induced muscle damage. Exerc Sport Sci Rev. 1991;19:99-125. PMID: 1936096.

2. Stožer A, Vodopivc P, Križančić Bombek L. Pathophysiology of exercise-induced muscle damage and its structural, functional, metabolic, and clinical consequences. Physiol Res. 2020 Aug 31;69(4):565-598. doi: 10.33549/physiolres.934371. Epub 2020 Jul 16. PMID: 32672048; PMCID: PMC8549894.

3. McHugh MP, Connolly DA, Eston RG, Gleim GW. Exercise-induced muscle damage and potential mechanisms for the repeated bout effect. Sports Med. 1999 Mar;27(3):157-70. doi: 10.2165/00007256-199927030-00002. PMID: 10222539.

4. Damas F, Phillips SM, Libardi CA, Vechin FC, Lixandrão ME, Jannig PR, Costa LA, Bacurau AV, Snijders T, Parise G, Tricoli V, Roschel H, Ugrinowitsch C. Resistance training-induced changes in integrated myofibrillar protein synthesis are related to hypertrophy only after attenuation of muscle damage. J Physiol. 2016 Sep 15;594(18):5209-22. doi: 10.1113/JP272472. Epub 2016 Jul 9. PMID: 27219125; PMCID: PMC5023708.

5. Damas F, Libardi CA, Ugrinowitsch C. The development of skeletal muscle hypertrophy through resistance training: the role of muscle damage and muscle protein synthesis. Eur J Appl Physiol. 2018 Mar;118(3):485-500. doi: 10.1007/s00421-017-3792-9. Epub 2017 Dec 27. PMID: 29282529.

6. Brown EJ, Albers MW, Shin TB, Ichikawa K, Keith CT, Lane WS, Schreiber SL. A mammalian protein targeted by G1-arresting rapamycin-receptor complex. Nature. 1994 Jun 30;369(6483):756-8. doi: 10.1038/369756a0. PMID: 8008069.

7. Bodine SC, Stitt TN, Gonzalez M, Kline WO, Stover GL, Bauerlein R, Zlotchenko E, Scrimgeour A, Lawrence JC, Glass DJ, Yancopoulos GD. Akt/mTOR pathway is a crucial regulator of skeletal muscle hypertrophy and can prevent muscle atrophy in vivo. Nat Cell Biol. 2001 Nov;3(11):1014-9. doi: 10.1038/ncb1101-1014. PMID: 11715023.

8. Drummond MJ, Fry CS, Glynn EL, Dreyer HC, Dhanani S, Timmerman KL, Volpi E, Rasmussen BB. Rapamycin administration in humans blocks the contraction-induced increase in skeletal muscle protein synthesis. J Physiol. 2009 Apr 1;587(Pt 7):1535-46. doi: 10.1113/jphysiol.2008.163816. Epub 2009 Feb 2. PMID: 19188252; PMCID: PMC2678224.

9. Schoenfeld BJ. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. J Strength Cond Res. 2010 Oct;24(10):2857-72. doi: 10.1519/JSC.0b013e3181e840f3. PMID: 20847704.

10. Wackerhage H, Schoenfeld BJ, Hamilton DL, Lehti M, Hulmi JJ. Stimuli and sensors that initiate skeletal muscle hypertrophy following resistance exercise. J Appl Physiol (1985). 2019 Jan 1;126(1):30-43. doi: 10.1152/japplphysiol.00685.2018. Epub 2018 Oct 18. PMID: 30335577.