¿Puedes cambiar el tipo de fibra muscular de tus atletas?

¿Por qué es interesante cambiar la fibra muscular de los atletas?

El músculo esquelético contiene una composición heterogénea de diferentes tipos de fibras en un continuum de lento a rápido, lo que hace que tengan rendimientos diferentes. Dentro de cada paquete de tipos de fibras también existen diferencias estructurales y funcionales (Plotkin, Roberts, Haun, & Schoenfeld, 2021). En los seres humanos, las fibras de tipo I, o de contracción lenta, se contraen a una velocidad más lenta, pero son altamente resistentes a la fatiga. Las fibras de tipo IIa, o fibras glucolíticas oxidativas rápidas, presentan velocidades de contracción más altas que las fibras de tipo I, pero son menos resistentes a la fatiga. El tercer grupo de fibras son de tipo IIx, o fibras glucolíticas rápidas, son las que se contraen a mayor velocidad y se fatigan más rápido (Smerdu, Karsch-Mizrachi, Campione, Leinwand, & Schiaffino, 1994).

La composición de las fibras del músculo esquelético es uno de los factores importantes que determina el rendimiento en un deporte, especialmente si es puramente físico, como pueden ser las pruebas de atletismo (Fry et al., 2003). Los estudios científicos han mostrado como los individuos no entrenados muestran una similitud entre fibras lentas (tipo I) y rápidas (tipo IIa y IIx), mientras que los velocistas entrenados tienen un 80% de composición de fibras rápidas, y los corredores de fondo volcaban la balanza hacia fibras lentas (Costill et al., 1976). La duda es hasta qué punto esas proporciones de fibras vienen de manera innata, y qué porcentaje se puede cambiar con el entrenamiento. 

Fibras lentas u oxidativas (tipo I)

En función del deporte practicado, será más interesante contar con una mayoría de fibras de un tipo u otro. En las pruebas de resistencia de fondo tendrán ventaja aquellos atletas cuyos músculos implicados en la disciplina tengan una amplia mayoría de fibras de contracción lenta (tipo I). Este tipo de fibras se contraen de forma más lenta, pero tardan mucho más en fatigarse. Las fibras de tipo I tienen mayor densidad de volumen de mitocondrias que las fibras rápidas (Sullivan & Pittman, 1987), lo que explica ese retraso en la fatiga que nos ayudará como atletas de resistencia.

Ese tipo de fibras oxidativas es el propicio en los deportes de resistencia de fondo, ya que no necesitamos una contracción rápida para esprintar o saltar, pero sí necesitamos retrasar al máximo la fatiga muscular. Esa es la razón por la que cualquier atleta de resistencia querrá cambiar la fibra muscular hacia este lado, ya que le dará una ventaja competitiva en su disciplina. 

Fibras rápidas o glucolíticas (tipo IIx y IIa)

En el extremo contrario a la resistencia de larga duración se encuentran los gestos explosivos como un lanzamiento de béisbol o un puñetazo de boxeo, que requieren que las fibras se contraigan lo más rápido posible, y no importa que se fatiguen rápido porque el tiempo de acción es muy breve. El tipo de fibras rápidas IIx, conocidas en la literatura antigua como IIb, será el que le dará ventaja a nuestro atleta en estos deportes puramente explosivos (Andersen & Aagaard, 2010). Una carrera de 100 metros lisos difiere totalmente de una maratón en la montaña. En el primer caso necesitamos explosividad pura durante unos 10 segundos, mientras que en el segundo caso la prueba requiere contracciones musculares durante horas y horas. 

Entre las fibras lentas tipo I y las fibras explosivas tipo IIx están las fibras IIa, o fibras glucolíticas oxidativas rápidas, que tienen una velocidad de contracción rápida (ni lenta ni explosiva) y no se fatigan ni muy pronto ni muy tarde. La mayoría de deportes exige este tipo de fibras, ya que podemos recorrer mucha distancia a lo largo de un partido, pero también tendremos que realizar saltos, golpeos o esprintar en momentos determinados. 

Las fibras rápidas (tipo IIa y IIx) tienen una potencia máxima de 10 veces (fibras de tipo IIx) y 6 veces (fibras de tipo IIa) mayor que las fibras lentas. Además, las fibras de tipo IIx y IIa han demostrado una velocidad contráctil de 4,4 y 3 veces mayor, respectivamente, que las fibras de tipo I (Malisoux, Francaux, Nielens, & Theisen, 2006). La pregunta del millón es si podemos cambiar la fibra muscular para sacar ventaja competitiva. La respuesta la vamos a ver a continuación.

¿Es posible cambiar la fibra muscular? Fibras lentas a fibras rápidas, y viceversa, he ahí la controversia

Andersen y Aagaard comienzan una de sus publicaciones con el siguiente texto: tanto los entrenadores como los científicos saben que no es posible convertir un burro en un caballo de carreras mediante el ejercicio y el entrenamiento. ¡El trabajo duro, como máximo, convertirá al burro en un burro rápido y explosivo! (Andersen & Aagaard, 2010). Al analizar el texto con detenimiento tenemos la pregunta resuelta: sí se puede cambiar la fibra muscular, pero de forma limitada. 

Los campeones mundiales y los mejores deportistas en sus disciplinas, si estas dependen en gran medida de la contracción muscular, tienen unos porcentajes de tipos de fibras que les respaldan. En deportes como fútbol, hockey o baloncesto, entre otros muchos, hay una gran parte técnica y táctica que hace que sea necesario para destacar mucho más que contar con unos tipos u otros de fibras musculares. Por otra parte, los atletas que destacan en las pruebas puramente explosivas son los que más fibras tipo IIx tienen. Los que ocupan los primeros puestos en resistencia de larga duración cuentan con una aplastante mayoría de fibras tipo I.

La duda de la literatura científica es si es la genética la que ha producido esos niveles en cada tipo de fibra, o si puede llegarse hasta ahí con el entrenamiento. Es decir, y continuando con el texto de Andersen y Aagaard, ¿un caballo de carreras nace, o se hace? Un estudio en gemelos comparó el tipo de fibras que poseían cada hermano (Bathgate et al., 2018). Uno de ellos era sedentario, mientras que el que corría de forma recreativa. A nivel genético debían de ser iguales, pero el gemelo activo debería tener una mayor proporción de fibras tipo I debido a su entrenamiento.

Eso fue lo que descubrieron los investigadores al analizar las fibras musculares de ambos. El hermano gemelo no entrenado tenía un 55% menos de fibras tipo I que el hermano que corría con asiduidad. Además, el hermano gemelo no entrenado tenía una mayor proporción de fibras IIa y IIx, que en caso del hermano gemelo entrenado se había convertido a un fenotipo más oxidativo tipo I. Esta publicación indica que sí se pueden cambiar las fibras musculares, y está respaldado por mucha más evidencia que veremos a lo largo del artículo.

Ya sabemos que sí es posible cambiar las fibras musculares para hacerlas más rápidas o más lentas. La duda real es hasta qué punto pueden cambiar las fibras musculares de un tipo a otro, y cuál es la forma ideal de hacerlo. Cambiar la fibra muscular en mayor o menor medida dependerá del nivel de entrenamiento del atleta, la edad y las plasticidad o propensión que cada tipo de fibra tenga en ese individuo. Esa es la explicación, además de una base genética favorable, que propiciará encontrar en una biopsia un gran porcentaje de fibras u otras en los jóvenes talentos y mejores atletas del mundo. 

Por lo tanto, un caballo de carreras nace, y después se pule, pero si nacemos como un “burro”, difícilmente podremos llegar a ser un caballo de carreras ganador. Eso sí, podemos modificar hasta cierto punto las fibras musculares de nuestro atleta para que sea un burro rápido y explosivo, o un burro lento e “incansable”, dependiendo de lo que demande nuestro deporte. 

Entrenamiento de fuerza para cambiar la fibra muscular hacia un tipo explosivo (tipo IIx)

Varios estudios ​​han indicado que el cambio de fibra muscular inducido por el ejercicio sólo existe entre los tipos de fibra de contracción rápida, es decir, que las fibras rápidas oxidativas IIa pasen a fibras rápidas puras IIx o al revés (Scott, Stevens, & Binder-Macleod, 2001). Sin embargo, otras muchas publicaciones han comprobado como al manipular de forma adecuada las variables del entrenamiento, se puede experimentar de forma potencial un cambio de fibra de contracción lenta a rápida y viceversa (Wilson et al., 2012). 

El entrenamiento de fuerza puede realizarse de muchas formas. Nada tiene que ver una sesión de pesas para ganar masa muscular, con un entrenamiento de powerlifting o levantar las pesas a la máxima velocidad. La literatura actual indica que mover cargas relativamente altas con velocidades lentas, sin tener la intención de moverlas lo más rápido posible, produce un cambio de tipo de fibras IIx a un fenotipo mixto IIa (Carroll, Abernethy, Logan, Barber, & McEniery, 1998). En las fibras puras de tipo I no se producen cambios significativos al mover cargas de forma lenta.

Sin embargo, cuando levantamos cargas a velocidades altas, o se mueven de forma lenta, pero nuestra intención es moverlas lo más rápido posible, las fibras IIx, las más explosivas se mantienen, y lo interesante es que las fibras tipo I se modifican a un fenotipo más rápido: las fibras IIa (Andersen, Klitgaard, & Saltin, 1994). Por lo tanto, un entrenamiento de alta velocidad real o intencional, puede desembocar en la “pérdida” de fibras lentas de tipo I, y una ganancia de fibras rápidas de tipo IIa y IIx (Liu, Schlumberger, Wirth, Schmidtbleicher, & Steinacker, 2003). 

La evidencia científica sugiere que el entrenamiento de esprint, potencia y pliométrico puede provocar una transición hacia un tipo de fibra más explosivo. Sin embargo, las personas que comienzan este estilo de entrenamiento con más fibras IIx pueden no experimentar tanta transición (Plotkin et al., 2021). Esto muestra que cambiar la fibra muscular sucederá en mayor o menor medida en función del nivel de entrenamiento del atleta. En cualquier caso, si buscamos aumentar la proporción de fibras rápidas explosivas (tipo IIx), en la medida de lo posible, los atletas deben emplear programas de entrenamiento de alta intensidad, bajo volumen y máxima velocidad (Wilson et al., 2012).

Dispositivo de medición de velocidad para cambiar la fibra muscular

En los párrafos anteriores hemos destacado en varias ocasiones que es necesario mover cargas a la máxima velocidad posible, aunque desde fuera el movimiento se vea lento. La mejor forma de motivar a los atletas y de comprobar que realmente estamos moviendo las cargas a máxima velocidad, es contar con un dispositivo de medición de velocidad como el de Vitruve. Este pequeño dispositivo nos mostrará en tiempo real la velocidad a la que está siendo desplazada la barra.

A nivel motivacional el atleta competirá para mover la barra a máxima velocidad en cada repetición, simplemente por el hecho de verla o escucharla en el dispositivo de Vitruve. Este comportamiento nos permitirá exprimir cada repetición y serie, y generar esos posibles cambios de fibra hacia un fenotipo rápido y explosivo. Si no contamos con este dispositivo, hay mayor probabilidad que el atleta no mueva la carga lo más rápido que pueda, y eso no genera los máximos beneficios si lo que buscamos es cambiar la fibra muscular, especialmente si buscamos la transición de fibras lentas a rápidas, que ya hemos visto que es lo más complejo.

Entrenamiento de resistencia para cambiar la fibra muscular hacia un tipo oxidativo (tipo I)

El entrenamiento de resistencia generalmente induce un cambio de tipo de fibra hacia un fenotipo más oxidativo (tipo I). Como hemos visto en el apartado anterior, cambiar la fibra muscular dependerá del nivel del atleta y del tipo de entrenamiento. A medida que el atleta de resistencia va mejorando su nivel, la tasa de cambio de tipo de fibra se hace menos pronunciada, ya que tendrá una mayor abundancia de fibras tipo I (Gehlert et al., 2012).

En corredores novatos se produce un descenso muy elevado en las fibras rápidas tipo IIx, aumentando a su vez las fibras IIa y las fibras de tipo I. Estos datos se observan con biopsias de los principales músculos involucrados en la carrera y las pruebas de resistencia, que suelen ser los vastos y el sóleo (Gallagher et al., 2005). De igual forma que el nivel de entrenamiento del atleta marcará cuánto se puede cambiar la fibra muscular, hay ciertos músculos que son más propensos a cambiar de tipo de fibra que otros. 

Para cambiar la fibra muscular hacia un tipo más oxidativo, los atletas deben participar en protocolos de entrenamiento caracterizados con programas de entrenamiento intermitente de alto volumen y baja intensidad (Wilson et al., 2012). Este tipo de entrenamiento repetido a lo largo del tiempo será el que puede cambiar la fibra muscular para hacerla más resistente a la fatiga. Eso sí, recuerda que, en función de cada persona, podrá hacerse en mayor o menor medida, y que cambiar la fibra muscular tiene unos límites genéticos.

Conclusiones

La capacidad innata determinará el rendimiento de un atleta en su deporte, ya que la composición del tipo de fibras que tiene desde su nacimiento jugará un papel importante desde el punto de vista fisiológico. La proporción de fibras musculares puede modificarse a lo largo de la vida, ya sea por el entrenamiento o por el sedentarismo. Una cantidad determinada de fibras lentas pueden convertirse en rápidas, y viceversa. 

No hay un amplio consenso de lo que ocurre con las fibras a largo plazo, ya que la evidencia con artículos de más de 16 semanas es escasa. A corto plazo sí se han encontrado cambios, y el tipo de fibra encaja con el deporte que practica el atleta: pruebas explosivas con fibras explosivas y pruebas de larga duración con fibras que tardan más en fatigarse. Aún falta mucho por saber, ya que cada músculo tiene una plasticidad distinta, que favorece o entorpece ese cambio de un tipo de fibra a otro. 

Además, entran en juego otros factores como el nivel de entrenamiento del atleta, teniendo menos margen para cambiar la fibra muscular a otro tipo aquellos atletas con un nivel más avanzado. El entrenamiento de alto volumen y baja intensidad contribuye a aumentar la proporción de fibras lentas tipo I, en detrimento de las fibras rápidas. Un entrenamiento explosivo de bajo volumen y alta intensidad y velocidad aumentará la proporción de fibras tipo IIx, que son las más explosivas y fatigables. En el punto medio están las fibras IIa que son requeridas en la mayoría de deportes, y que se entrenan con volúmenes medios e intensidades y velocidades medias. Es el medio camino en el que confluyen los entrenamientos de fuerza en el gimnasio y de resistencia en el campo. Eso sí, la idea fundamental de este artículo es que no es posible convertir un burro en un caballo de carreras mediante el ejercicio y el entrenamiento. ¡El trabajo duro, como máximo, convertirá al burro en un burro rápido y explosivo!

Joaquín Vico Plaza

Referencias bibliográficas

Andersen, J. L., & Aagaard, P. (2010). Effects of strength training on muscle fiber types and size; consequences for athletes training for high-intensity sport. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 20(SUPPL. 2), 32–38. https://doi.org/10.1111/J.1600-0838.2010.01196.X

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Carroll, T. J., Abernethy, P. J., Logan, P. A., Barber, M., & McEniery, M. T. (1998). Resistance training frequency: strength and myosin heavy chain responses to two and three bouts per week. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 78(3), 270–275. https://doi.org/10.1007/S004210050419

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Wilson, J. M., Loenneke, J. P., Jo, E., Wilson, G. J., Zourdos, M. C., & Kim, J. S. (2012). The effects of endurance, strength, and power training on muscle fiber type shifting. Journal of Strength and Conditioning Research, 26(6), 1724–1729. https://doi.org/10.1519/JSC.0B013E318234EB6F