recientemente, una revisión narrativa ha sugerido que los aumentos en el número de fibras musculares (hiperplasia) en animales se producen como resultado de la sobrecarga de estiramiento, mientras que la hipertrofia compensatoria (ablación, tenotomía) no suele cambiar el número de fibras (8). Además, también se informó de que los modelos de ejercicio en animales han dado lugar a resultados contradictorios con respecto al aumento del número de fibras musculares (8). Aunque la revisión mencionada anteriormente proporcionó información valiosa, se basó en el enfoque narrativo tradicional, es decir, ordenar cronológicamente y luego describir los estudios. Existe la necesidad de cuantificar la magnitud y la dirección de los cambios en el número de fibras del músculo esquelético como resultado de diferentes tipos de sobrecarga mecánica en animales. Por lo tanto, el propósito de este estudio fue utilizar el enfoque meta-analítico (12, 14, 20, 26) para examinar el efecto de los diferentes tipos de sobrecarga mecánica (estiramiento, ejercicio e hipertrofia compensatoria) en el número de fibras del músculo esquelético en animales.

Búsqueda de literatura.

La búsqueda de literatura se limitó a los estudios publicados en revistas entre enero de 1966 y diciembre de 1994. Los estudios en revistas de lengua inglesa se obtuvieron a partir de búsquedas informáticas (Medline), así como de búsquedas manuales y referencias cruzadas. La búsqueda de estudios en revistas de idiomas extranjeros se limitó a búsquedas informáticas (Medline) únicamente. Los criterios específicos de inclusión fueron1) estudios de investigación «básica» publicados en revistas, 2) animales (no humanos) como sujetos, 3) grupo de control (intra o entre animales) incluido, 4) algún tipo de sobrecarga mecánica empleada (estiramiento, ejercicio, hipertrofia compensatoria), y 5) datos suficientes para calcular los cambios porcentuales en el número de fibras musculares. Los estudios en humanos no se incluyeron en este análisis por dos razones:1) sólo se conoce la existencia de un estudio que proporcione datos cuantitativos en humanos y2) los métodos utilizados para examinar el número de fibras musculares en humanos no son tan precisos como en los animales (29).

Registro y clasificación de variables.

Todos los estudios que cumplían los criterios de inclusión se registraron en una hoja de registro (disponible bajo petición) que podía contener hasta 81 datos. Las principales categorías de información registradas incluían1) las características del estudio (año, revista, duración del estudio, número de grupos, número de sujetos, tipo de estudio, es decir, intraanimal o entre animales, y músculo examinado),2) las características físicas de los sujetos (tipo de animal, edad, peso y dieta),3) las características de la sobrecarga mecánica (longitud, frecuencia, intensidad, duración y modo), y4) los cambios en el músculo esquelético (masa muscular, área de las fibras musculares y número de fibras musculares). Para evitar el sesgo en la selección y el rechazo de los estudios, la decisión de incluir un artículo se tomó examinando las secciones de métodos y resultados por separado en condiciones codificadas. El grupo de control se definió como aquel que no recibió ningún tipo de sobrecarga mecánica durante el estudio. Se deseaba obtener dos tipos principales de información de los estudios: resultados y variables principales que pudieran afectar a los resultados. Para este estudio, el resultado principal fue los cambios en el número de fibras del músculo esquelético. Además, también se examinaron los cambios en la masa muscular y el área de las fibras. Las principales variables que podrían afectar a los cambios en el número de fibras fueron: 1) la técnica de recuento de fibras utilizada (análisis histológico frente a digestión con ácido nítrico), 2) el tipo de sobrecarga mecánica empleada (estiramiento, ejercicio o hipertrofia compensatoria), 3) las especies utilizadas (aviar frente a mamífero), 4) el tipo de control (intra- frente a entre animales), y 5) disposición de las fibras del músculo (pennadas vs. paralelas).

Análisis estadístico.

En un meta-análisis, se registran los resultados medios de cada grupo de cada estudio, independientemente de que los resultados de cada estudio sean estadísticamente significativos. Para este estudio, se utilizaron estadísticas descriptivas (porcentajes) para informar de los cambios en el número de fibras musculares, así como de los cambios en el área y la masa de las fibras musculares. Los porcentajes se calcularon dividiendo la diferencia del grupo de tratamiento menos el de control por el valor del grupo de control. A continuación, se establecieron intervalos de confianza del 95% para cada una de las tres principales variables de resultado, es decir, el número de fibras, el área de las fibras y la masa muscular. Dado que no había relación entre el número de sujetos y los cambios en el músculo esquelético, no se emplearon procedimientos de ponderación. Se utilizó un análisis gráfico (diagramas de caja de Tukey) para identificar los valores atípicos. A continuación se examinaron los valores atípicos individuales para justificar si había alguna justificación fisiológica para su eliminación del análisis. No se evaluó el sesgo de publicación (la tendencia de las revistas a publicar estudios que arrojan resultados positivos) porque los procedimientos estadísticos actuales que abordan esta cuestión carecen de validez (26).

Las diferencias entre los cambios en el número de fibras musculares y el área de las fibras se examinaron mediante una prueba de suma de rangos de Mann-Whitney. También se examinaron las diferencias entre los cambios en el número de fibras musculares divididas según variables potencialmente confusas (técnica de recuento de fibras, especie utilizada, disposición de las fibras en los músculos y tipo de control) mediante pruebas de suma de rangos de Mann-Whitney. Se utilizó una prueba de análisis de varianza de una vía (Kruskal-Wallis) para examinar el efecto de los diferentes tipos de sobrecarga mecánica (estiramiento, ejercicio e hipertrofia compensatoria) sobre el número de fibras musculares. Todos los datos se presentaron como medias ± DE. El nivel de significación se fijó en P ≤ 0,05.

RESULTADOS

Búsqueda de literatura.

Un total de 17 estudios que arrojaron 37 puntos de datos (algunos estudios tenían >1 grupo) y 360 sujetos cumplieron los criterios iniciales de inclusión (1-7, 9, 15-19, 21, 28, 30-31). Se excluyeron dos estudios cuantitativos (27, 33) debido a la insuficiente información necesaria para calcular con precisión los cambios porcentuales en el número de fibras musculares. Otros ocho estudios (10-11, 13, 22-25, 32) se excluyeron porque sólo se proporcionó información cualitativa sobre el número de fibras musculares.

Características de los estudios.

En la Tabla1 se ofrece un resumen de las características de los estudios. Más estudios (∼53%) utilizaron el estiramiento crónico o intermitente frente al ejercicio o la hipertrofia compensatoria (ablación, tenotomía) como forma de sobrecarga mecánica. Aproximadamente el 47% de los estudios utilizaron la codorniz para examinar la hiperplasia de las fibras musculares, mientras que ∼53% examinaron el músculo dorsal anterior para comprobar el aumento del número de fibras musculares esqueléticas. Todos los estudios utilizaron la digestión con ácido nítrico y/o secciones transversales histológicas para evaluar los cambios en el número de fibras musculares.

Cambios en el músculo esquelético.

Los cambios en el número de fibras musculares para los estudios individuales se dan en la Tabla 2. En todos los diseños y categorías, se encontraron aumentos significativos en la masa muscular (90,50 ± 86,50%, intervalo de confianza del 95% = 61,59-119,34), el área de las fibras (31,60 ± 44,30%, intervalo de confianza del 95% = 16,83-46,37) y el número de fibras (15,00 ± 19,60%, intervalo de confianza del 95% = 16,83-46,37) (Fig. 1). El examen de los grupos atípicos no reveló ninguna razón fisiológica para excluirlos del análisis. Los aumentos en el área de las fibras fueron aproximadamente dos veces mayores que los aumentos en el número de fibras musculares (P = 0,27). Los cambios en la masa muscular, el área de las fibras y el número de fibras oscilaron entre el 6 y el 318%, entre el -21 y el 141% y entre el -10 y el 82%, respectivamente.

Cuando se dividió según la técnica de recuento de fibras, se encontraron mayores incrementos en el número de fibras musculares utilizando el método histológico frente al de digestión con ácido nítrico (histológico = 20,70%, digestión con ácido nítrico = 11,10%; Fig. 2). Los cambios en el número de fibras musculares categorizados según las especies examinadas se encuentran en la Fig. 3. Los aumentos en el número de fibras fueron mayores entre los grupos que utilizaron especies aviares (20,95%) frente a los mamíferos (7,97%). Los cambios en el número de fibras musculares divididos por tipo de sobrecarga se encuentran en la Fig. 4. La sobrecarga por estiramiento (20,95%) produjo mayores incrementos en el número de fibras musculares que el ejercicio (11,59%) y la hipertrofia compensatoria (5,44%). Además, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los cambios en el número de fibras cuando los datos se dividieron según el tipo de control (intra-animal = 15,20%, entre animales = 13,90%;P = 0,82) o la disposición de las fibras del músculo (paralelas = 15.80%, pennada = 11,60%;P = 0,61).

DISCUSIÓN

Este meta-análisis intentó cuantificar la magnitud del cambio en el músculo (particularmente el número de fibras musculares) como resultado de la sobrecarga mecánica. En todos los diseños y categorías, la sobrecarga mecánica dio lugar a aumentos en la masa muscular, el área de las fibras musculares (hipertrofia) y el número de fibras musculares (hiperplasia). No es de extrañar que los aumentos del área de las fibras fueran aproximadamente el doble de los aumentos del número de fibras. Parece que la hiperplasia en los animales es mayor cuando se aplican ciertos tipos de sobrecarga mecánica, especialmente el estiramiento. Los resultados de esta investigación son similares a los de una reciente revisión narrativa que concluyó que la hiperplasia de las fibras musculares1) se produce sistemáticamente como resultado del estiramiento crónico, 2) rara vez se produce con la sobrecarga en forma de hipertrofia compensatoria, y3) ha producido resultados mixtos cuando se emplea la sobrecarga en forma de ejercicio (8). Aunque está bien establecido que el entrenamiento con sobrecarga mecánica produce un aumento del área de las fibras (hipertrofia) y, por lo tanto, un aumento de la masa muscular, la contribución del aumento del número de fibras (hiperplasia) al aumento de la masa muscular ha sido más controvertida. Sin embargo, ahora existen pruebas cuantitativas que apoyan el hecho de que ciertos tipos de sobrecarga, en particular el estiramiento, provocan un aumento del número de fibras musculares. Lamentablemente, está fuera del alcance de esta investigación examinar los procesos (proliferación de células satélite y división longitudinal de las fibras) responsables de dichos cambios. Los mayores cambios en el número de fibras musculares encontrados en las especies aviares frente a las mamíferas pueden no ser el resultado de las especies utilizadas tanto como el hecho de que el estiramiento fue la sobrecarga mecánica empleada en todas las especies aviares incluidas en este meta-análisis. El hecho de que los aumentos en el número de fibras fueran aproximadamente el doble cuando se utilizaron métodos de digestión histológica frente a los de ácido nítrico es coherente con investigaciones anteriores (5, 6). Debido a la capacidad de contar directamente cada fibra, el método de digestión con ácido nítrico se considera generalmente el método más preciso para evaluar los cambios en el número de fibras. Sin embargo, es posible que se pasen por alto fibras pequeñas cuando se utiliza este método (8).

A pesar de saber que los estudios pueden evaluarse de forma más objetiva utilizando el enfoque metaanalítico frente al enfoque narrativo tradicional, siguen existiendo limitaciones potenciales. En general, la propia naturaleza del meta-análisis dicta que el propio meta-análisis hereda las limitaciones que existen en la literatura. Por ejemplo, un artículo de revisión de Timson (29) le llevó a concluir que ninguno de los modelos animales (estiramiento, ejercicio o hipertrofia compensatoria) utilizados actualmente para examinar el aumento de tamaño de los músculos inducido por el ejercicio representa realmente la situación del entrenamiento de fuerza en humanos en todas las condiciones. Además, el hecho de que en 11 de los 17 estudios participaran esencialmente los mismos autores podría haber dado lugar a resultados sesgados. En resumen, los resultados de este estudio sugieren que en varias especies animales ciertas formas de sobrecarga mecánica aumentan el número de fibras musculares.