Un modelo matemático calcula cuánto hay que entrenar para ganar músculo

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Photo credit: Srdjan Stevanovic - Getty Images
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  • La Universidad de Cambridge estudia cómo el ejercicio hace crecer los músculos y las variables que influyen para una relación óptima entre entrenamiento y resultados.

  • Los investigadores proyectan diseñar una aplicación pensada para personalizar los entrenamientos de cada individuo teniendo en cuenta sus características.

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Una de las preguntas más habituales en el gimnasio es cuánto y cómo hay que entrenar para ganar músculo. Si bien al comienzo de los entrenamientos la diferencia es sustancial y rápida, cuando ha pasado un tiempo es difícil encontrar la medida adecuada para aumentar el tamaño de los músculos. Para resolver esta cuestión, los científicos de la Universidad de Cambridge han investigado hasta dar con un modelo matemático que puede calcular de manera óptima el tiempo e intensidad necesario para cada caso.

Lo primero que tuvieron que hacer los expertos fue averiguar cómo se produce el proceso. "Sorprendentemente, no se sabe mucho sobre cómo o por qué el ejercicio hace crecer los músculos. Hay mucho conocimiento anecdótico y experiencia adquirida, pero muy poco sobre datos comprobados", asegura Eugene Terntjev, uno de los autores del estudio.

Profundizaron con los datos obtenidos en estudios a largo plazo y descubrieron que en algunas comunidades existe la percepción de que el músculo crece después del ejercicio porque se produce una reparación interna por microlesiones, algo que la ciencia rechaza "por numerosas razones". La realidad es que la estructura molecular de los filamentos que constituyen las células de los músculos responden ante fuerzas de estrés y tensión cuando se produce la contracción y extensión del músculo, con el resultado de aumento cuando reciben los estímulos apropiados (habitualmente relacionados con el ejercicio físico y las repeticiones).

La clave está en el tiempo y en la velocidad. "La mayoría de los músculos también pasa por ciclos de acortamiento y alargamiento con un periodo del orden de un segundo en la gran mayoría de los ejercicios de esprín o de resistencia (correr, escalar, etc.). En una escala de tiempo mucho más prolongada, de muchos días, un músculo también debe ser capaz de calcular los cambios en general para efectuar una hipertrofia o atrofia muscular adaptativa, lo que en última instancia ayuda a prevenir lesiones a escala de meses y años", resumen en su investigación investigación sobre cómo el ejercicio hacer ganar músculo publicado en la revista científica Biophysical Journal.

El último factor clave es la titina, relacionada con la contracción del músculo y sus tejidos asociados. Esta proteína, la más grande que se conoce, es la que envía las señales químicas que influyen en el crecimiento del músculo. Es la responsable de que aumenten los músculos.

Punto de partida: 70 % de carga

Después de estudiar reacciones de la titina, los investigadores trataron de establecer las pautas de un entrenamiento prolongado y su efecto en el crecimiento de los músculos. "Nuestro modelo ofrece una base fisiológica con la idea de que el músculo crece principalmente cuando hay una carga del 70 %, que es la idea detrás del entrenamiento de resistencia. Por debajo de este porcentaje, la tasa de apertura de la titina cae de manera precipitada y las señales no tienen lugar", explica Terentjev. El segundo factor es la capacidad de resistencia del individuo. "El rápido agotamiento impide un buen resultado, que nuestro modelo ha predicho cuantitativamente", completa el experto.

El modelo final de los investigadores de Cambridge combina la probabilidad de que la titina active la señal de estimulación para que crezcan los músculos, la energía metabólica necesaria para la actividad, así como la cantidad de repeticiones y la recuperación necesaria. Es resumen, las matemáticas ofrecen el umbral que debe mantenerse en el entrenamiento sabiendo que hará crecer el músculo con la respuesta de la titina sin necesidad de excederse y gastar energía que no tendrá resultados. También ayudará a saber si la sesión se ha quedado corta y adaptarse en función del hábito de trabajo muscular.

En el estudio también ha colaborado el Instituto Inglés del Deporte para tratar de encontrar el equilibrio entre el máximo esfuerzo y el gasto de energía en los deportistas de élite. Junto a ellos, los investigadores de la universidad australiana de Cambridge trabajan en el diseño de una aplicación que pueda personalizar las predicciones para cada individuo y adaptar sus entrenamientos.

La última aplicación de estos conocimientos apunta a los problemas de atrofia muscular, cuando la inactividad empieza a deteriorar los músculos. Según el modelo, también podría predecirse el sistema óptimo para recuperar la musculatura.