Anabolismo inducido por el ejercicio de resistencia en jóvenes y adultos

El entrenamiento con ejercicios de resistencia (RET) en niños y adolescentes se ha convertido en un área popular de investigación, con un creciente conjunto de evidencia que respalda su uso. Las declaraciones de posición y consenso sobre RET para niños indican que es seguro y eficaz para aumentar la fuerza muscular, mejorar el rendimiento deportivo y mitigar el riesgo de lesiones. Los mecanismos neuronales y musculares pueden mejorar la fuerza muscular después de RET. Los factores neuronales incluyen un mejor reclutamiento y activación de las unidades motoras de un individuo, y los factores musculares incluyen principalmente un aumento en el tamaño del músculo (hipertrofia).

En los niños, se sabe poco sobre cómo se relacionan estos mecanismos con la fuerza muscular. Hay muy poca evidencia de cambios morfológicos después de RET en niños. Por lo tanto, la opinión generalizada es que los niños dependen únicamente de factores neuronales para mejorar la fuerza después de RET, posiblemente debido a sus niveles más bajos de andrógenos circulantes. Sin embargo, algunos estudios han sugerido hipertrofia muscular inducida por RET en niños y adolescentes, lo que indica que con ciertos protocolos de entrenamiento, los niños pueden lograr un crecimiento muscular.

La hipertrofia de las fibras musculares ocurre cuando la tasa de síntesis de proteínas musculares (MPS) es mayor que la tasa de descomposición de las proteínas y aumenta con la ingestión de aminoácidos en la dieta. Debido a preocupaciones éticas con la obtención de muestras de músculo (es decir, de biopsias musculares) en poblaciones pediátricas, las tasas de MPS no se han evaluado previamente después de RET en niños. Los avances recientes en la metodología de isótopos estables permiten estimar la MPS en una prueba de aliento no invasiva, que se basa en la retención de un aminoácido esencial (es decir, leucina) que se metaboliza preferentemente en el músculo esquelético. Dado que los aminoácidos sólo pueden "almacenarse" en proteínas corporales funcionales y cualquier exceso se convierte en energía (es decir, se oxida), esta técnica no invasiva es ideal para estimar de forma segura el potencial anabólico (es decir, de crecimiento) de RET en niños. De hecho, técnicas similares que utilizan isótopos estables ingeridos se han utilizado de forma segura y exitosa en niños y adolescentes.

El objetivo de la investigación propuesta es examinar los efectos de un episodio agudo de RET sobre la retención de leucina (un indicador de MPS) en niños, adolescentes y adultos mediante una prueba de aliento no invasiva. Se plantea la hipótesis de que después de un episodio de RET, la retención de proteínas aumentará en todos los grupos en comparación con una condición sin ejercicio. Sin embargo, debido a una mayor tasa basal de retención de leucina (es decir, para los procesos de crecimiento), el aumento inducido por RET será relativamente menor en niños y adolescentes.

Diseño: El estudio propuesto utilizará un diseño transversal que comparará la retención de leucina en reposo, así como después de una serie de ejercicios de resistencia en niños, adolescentes y adultos.

Procedimientos: los participantes deberán realizar tres visitas al Laboratorio de Fisiología Aplicada de la Universidad de Brock para completar todos los procedimientos.

Durante la visita 1, se informará a los participantes y a sus tutores (si son menores de 18 años) de todas las pruebas y procedimientos que se llevarán a cabo durante la duración del estudio. Se obtendrá el consentimiento verbal y escrito de los participantes y sus tutores (en el caso de niños y adolescentes) antes de continuar con más cuestionarios. Cuestionarios de detección de preocupaciones médicas, etapa puberal, prácticas de entrenamiento deportivo, menarquia y uso de anticonceptivos orales (para mujeres adolescentes y adultas), hábitos alimentarios habituales y actividad física habitual. También se realizarán mediciones antropométricas (es decir, altura, altura sentado, composición de la grasa corporal, espesor de los pliegues cutáneos, longitudes de las extremidades, circunferencias de las extremidades, área de la sección transversal de los músculos). Tras cuestionarios y mediciones antropométricas, los participantes se familiarizarán con los ejercicios a realizar en su sesión RET. También se probará la fuerza de cada participante para estos ejercicios.

Las visitas 2 y 3 servirán como sesiones experimentales y consistirán en un RET y una sesión de descanso, realizadas en orden contrapesado. Para estas sesiones, los participantes llegarán en ayunas por la mañana y se les proporcionará un desayuno y una bebida estandarizados. Al comienzo de las sesiones experimentales, se recogerá el aliento de los participantes. A esto le seguirá RET en una de las sesiones, o descanso continuado. Luego se consumirá una dosis de isótopo de leucina L-[1-13C] según la masa corporal de cada participante (dentro de una bebida de proteínas y carbohidratos) y se continuará recogiendo el aliento de cada participante durante las próximas 5 horas (un total de 11 muestras de aliento). Se le dará un pequeño refrigerio a cada participante durante este período de recolección de aliento.

Ejercicio de resistencia: las pruebas de fuerza y ​​el protocolo de entrenamiento incluirán los siguientes ejercicios, todos los cuales se realizarán utilizando máquinas de entrenamiento de fuerza. El uso de dicho equipo se considera más seguro que el uso de pesas libres, ya que hay menos grados de libertad durante los movimientos de las extremidades, lo que evita fallas técnicas antes de la fatiga muscular. Se realizarán los siguientes ejercicios: press de piernas sentado, press de hombros sentado, press de pecho sentado, remo horizontal sentado. Los ejercicios se realizarán con técnicas descritas por la Sociedad Canadiense de Fisiología del Ejercicio (CSEP - PATH, 2021).

El protocolo RET constará de 3-5 series de cada ejercicio al 70-80% de 1RM. Cada ejercicio se realizará hasta el fracaso (es decir, hasta que el participante ya no pueda completar el movimiento con una técnica segura), ya que se ha demostrado que esto es óptimo para estimular MPS y provocar hipertrofia muscular. Se espera completar aproximadamente de 8 a 15 repeticiones por serie y se darán ~90 segundos de descanso entre series. Anteriormente se ha demostrado que un protocolo RET agudo similar es un estímulo suficiente para provocar diferencias en la retención de leucina en comparación con el reposo (probado mediante la prueba de aliento no invasiva que se utilizará en el estudio propuesto) en adultos.

Los participantes en el estudio propuesto serán niños y niñas prepúberes (~7-12 años), adolescentes (~13-16 años) y adultos (18-35 años).