El papel del músculo y la proteína en la salud

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El papel del músculo y la proteína en la salud

Hemos dedicado varios artículos al papel de la proteína en el impacto en diferentes parámetros en la salud, desde pérdida de peso a hormonas y saciedadVamos a ver hoy el papel que juega en el músculo, tema de enorme interés siempre en el mundo deportivo.

El músculo juega un importante papel en el metabolismo de las proteínas, sirviendo como principal fuente de reserva de aminoácidos, encargados de asegurar la síntesis proteica en tejidos y órganos vitales en ausencia de absorción de aminoácidos desde el intestino y ser precursor de la gluconeogénesis hepática. El mantenimiento de la masa muscular adecuada, la fuerza y la función metabólica rara vez tiene cómo criterio de valoración las recomendaciones  de ingesta dietética del individuo.

El objetivo de este artículo es analizar si una dieta con ingestas elevadas de proteínas pueden ayudar a optimizar la fuerza muscular y el metabolismo y en consecuencia, mejorar la salud en general.

Función de la proteína muscular en el metabolismo de todo el organismo

El mantenimiento de los niveles óptimos de proteínas es imprescindible para la vida. Su presencia es crucial en piel, cerebro, corazón o hígado. Estos tejidos y órganos dependen de un suministro constante de aminoácidos a través de la sangre, que actúan como precursores para la síntesis de nuevas proteínas, con el objetivo de equilibrar la tasa de degradación proteica que se produce en todos los tejidos.

En ausencia de ingesta de nutrientes, las proteínas musculares son la principal fuente de reserva. En estado de ayuno, los aminoácidos que circulan por la sangre no sólo sirven como precursores para la síntesis de nuevas proteínas sino también para la gluconeogénesis hepática.

En consecuencia, la masa de proteína esencial para tejidos y órganos así como el nivel de glucosa en sangre, se mantendrán durante un tiempo estables, aún en situación de ausencia de ingesta nutricional. La capacidad de ruptura neta de proteínas musculares para mantener las concentraciones en plasma de aminoácidos es notable, siempre y cuando el sujeto cuente con masa muscular disponible. Por ejemplo, individuos obesos fueron capaces de mantener concentraciones normales de aminoácidos en sangre después de 60 días de ayuno (1)

Obesidad y músculo

El desarrollo de la obesidad, aunque con un claro componente multifactorial, a modo de simplificación, resulta de un desequilibrio energético durante un tiempo prolongado, en el cual el consumo de energía supera el gasto energético. Un efecto sobre el balance energético de forma prolongada puede producirse por la alteración tanto de la ingesta cómo del gasto. En el apartado de gasto energético total, incluimos el gasto energético basal (en reposo), el efecto termodinámico de los alimentos y el gasto procedente de la actividad física. En la mayoría de los casos, el gasto energético en reposo es el componente más importante del gasto total.

Dentro del gasto en basal, el aspecto más destacable será el relacionado con el metabolismo muscular, ya que en reposo, las necesidades del cerebro, piel y tejido esplácnico varían poco (en condiciones de salud normales). Tenemos entonces que la síntesis y degradación de proteínas musculares son el principal responsable del gasto. El promedio de 24 horas (incluyendo la respuesta a la ingesta de alimentos) de la tasa sintética fraccional es aproximadamente de 0.075%/hora (2). La tasa sintética absoluta se puede calcular como el producto de la tasa sintética fraccional y la masa muscular. La masa media muscular en sujetos jóvenes, sanos, se encuentra entre 35 y 50 kilos (2). Por el contrario, una mujer mayor puede descender este nivel hasta estar por debajo de los 13 kilos de músculo.

Por lo tanto, la síntesis de proteínas del músculo varía de 0.23 a 0.90 kg / día, dependiendo de la cantidad de masa muscular del individuo.

Podemos calcular el gasto energético que supone esto. Se necesitan 4 moles de ATP por mol de aminoácidos incorporados a la proteína y la hidrólisis de un mol de ATP libera 20 kcal de energía, tendremos que la energía liberada al día como resultado de la síntesis de proteína muscular puede oscilar de 485 kcal / día de un joven musculado a 120 kcal / día de una mujer mayor en activo.

En términos de balance de energía a nivel global (de todo el cuerpo) una diferencia de 365 kcal aproximadamente por día (resultado de la diferencia entre alguien musculado a no musculado), daría lugar a una ganancia o pérdida de 47 gramos de masa grasa por día (1 kilo de reserva de grasa equivale a 7700 kcal). Si la actividad y la dieta se mantuvo constante, esto implicaría la ganancia o pérdida de aproximadamente 1.4 kg de masa grasa al mes.

Este efecto sobre el balance energético es particularmente sorprendente cuando añadimos el gasto provocado por la regeneración de la proteína muscular, ya que la degradación de la proteína también requiere de la hidrólisis de ATP.

Si tenemos en cuenta todo esto y hacemos unas estimaciones a largo, aún cuando no haya una diferencia muy importante en cantidad de masa muscular (digamos 10 kilos), el efecto sobre el balance energético será enorme.

Cada diferencia de 10 kilos de masa muscular, se traduce en una diferencia de 100 kcal / día, suponiendo una tasa de recambio proteico constante. Una diferencia en el gasto energético de 100 kcal / día implica una ganancia de aproximadamente 4.7 kilos de masa grasa durante un año.

Podemos intuir por los datos citados que la obesidad no será algo que se producirá de la noche a la mañana, sino un proceso muy lento. Una persona con un cierto grado de músculo se asegurará gracias al recambio proteico tener más fácil mantener una situación de normopeso y evitar la obesidad.

Independientemente del gasto energético obtenido por el recambio proteico, la obesidad podemos alcanzarla si la ingesta es lo suficientemente importante. A nivel clínico, la obesidad se caracteriza por un aumento desproporcionado de masa grasa.

Podemos lograr a través de la nutrición alcanzar los ratios de gasto energético mencionados antes, manipulando la ingesta de aminoácidos, ya que aumentando  la disponibilidad de estos, se incrementa el recambio de la proteína muscular.

Además, la energía para proporcionar el ATP para el movimiento muscular se deriva en gran medida de la oxidación de las grasas, ya que este, es el sustrato preferido de energía en el reposo muscular (3).

Así llegamos al final de este punto. Todo lo mencionado, sirve para entender cómo en una dieta hipocalórica que cuente con un porcentaje elevado en proteínas, actuarán como un efectivo mecanismo en la provisión de nutrientes de grasa en músculo.

Para realizar este artículo he consultado la siguiente bibliografía

  1. Drenick EJ, Swendseid ME, Bland WH, Tuttle SG. Prolonged starvation as treatment for severe obesity. JAMA 1964;87:100 –5
  2. Tipton KD, Borsheim E, Wolf SE, Stanford AP, Wolfe RR. Acute response of net muscle protein balance reflects 24h balance after exercise and amino acid ingestion. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002; 284: E76–9
  3. Rasmussen B, Wolfe RR. Regulation of fatty acid oxidation in skeletal muscle. Annu Rev Nutr 1999; 19: 463–84

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