El dany muscular induït per exercici (EIMD per les seves sigles en anglès exercise-induced muscle damage) pot tenir importants conseqüències per al rendiment dels esportistes ja que s’associa a dolor muscular i a un empitjorament de la funció neuromuscular, podent romandre els seus efectes fins a dues setmanes després de l’exercici. De fet, un dels efectes més populars de l’EIMD és el dolor muscular tardà (DOMS, de l’anglès delayed-onset muscular soreness), també conegut com ‘punxades’.

Què és el dany muscular? (Teoria tradicional)

Diverses teories han estat proposades per explicar l’origen del dany EIMD. Una de les teories més clàssiques és la que assenyala la cristal·lització de l’àcid làctic com a culpable. Com que l’exercici d’alta intensitat s’associa a una major producció de lactat, tradicionalment s’ha pensat que el lactat produït podria acumular-se en els músculs, cristal·litzant en les hores següents i provocant així aquest dolor muscular tardà. Tanmateix, aquesta teoria no té fonamentació ja que no s’han descobert els mencionats cristalls en l’organisme, i a més a més se sap que el lactat produït durant l’exercici és eliminat o diluït pràcticament en la seva totalitat (ja sigui mitjançant oxidació o utilitzant-lo com a substrat per a resintetitzar el glucogen muscular) en l’hora posterior a l’exercici. A més, també els pacients afectats per la malaltia d’McArdle, que es caracteritza per l’absència de glucogen fosforilasa i per tant per la incapacitat per utilitzar el glucogen muscular (i per això no produeixen lactat), han mostrat presentar EIMD.¹

Evidencia actual respecte al dany muscular

L’evidència científica respecte a l’EIMD ha augmentat en les últimes dècades, i actualment sabem que el seu origen és multifactorial i que depèn d’una sèrie de mecanismes en cadena. Aquests mecanismes van ser revisats fa ja quasi 20 anys en un article publicat a la prestigiosa revista Journal of Physiology,² i recentment han tornat a ser discutits en altres articles de revisió.^3,4 En general, s’ha proposat que el procés d’EIMD es pot dividir en dues parts.

Dany muscular primari:

L’exercici intens, particularment quan té un gran component excèntric (és a dir, d’elongació muscular) com succeeix en l’esmorteïment de salts o durant la cursa, produeix un estirament dels sarcòmers que pot arribar a sobrepassar el moment de superposició dels miofilaments, provocant la seva ruptura. Com es resumeix en la Figura 1, aquesta ruptura no només afectaria els sarcòmers sinó que també ho faria a altres elements del citoesquelet de la cèl·lula (com per exemple, la titina), produint finalment la ruptura de la membrana cel·lular externa i d’altres membranes com la del reticle sarcoplasmàtic. De fet, aquest dany a les membranes de la cèl·lula muscular és el que produeix un augment de la concentració en sang d’enzims i proteïnes musculars que normalment es troben dins de la cèl·lula, com és el cas de la creatina cinasa (CK), la mioglobina o l’LDH, i que per això s’usen com a indicadors de dany muscular. Aquest procés de dany mecànic a les membranes cel·lulars provocaria a més a més un empitjorament dels processos d’excitació-contracció de la cèl·lula, disminuint així la funció neuromuscular.

Dany muscular secundari:

D’altra banda, l’estirament de les membranes (activant canals iònics mecanosensibles) i la seva ruptura, produiria un augment de la concentració de calci intracel·lular, que entraria des de fora de la cèl·lula i que també seria alliberat des del reticle sarcoplasmàtic. Això activaria els enzims proteolítics dependents del calci com la calpaina, que continuarien danyant la cèl·lula. Aquest augment excessiu de calci a nivell intracel·lular produiria també una contracció muscular descontrolada, i això recolzaria l’augment en la tensió muscular observat després de l’EIMD.

Figura 1. Resum d’alguns dels processos involucrats en el dany muscular induït mitjançant exercici. Imatge obtinguda de Proske & Morgan.2

A més a més, una vegada produït aquest dany muscular comença un procés proinflamatori en el que les cèl·lules del sistema immunològic – incloent-hi neutròfils i macròfags – s’infiltren en el teixit danyat amb l’objectiu de netejar deixalles de l’àrea danyada i preparar-la per a la regeneració. Aquestes cèl·lules proinflamatòries generen inicialment una sèrie de respostes citotòxiques, augmentant per exemple la producció de radicals lliures, que en un primer moment podrien augmentar encara més el dany muscular. És aquest procés inflamatori el causant d’un pic de dolor a les 24 hores aproximadament de l’EIMD, ja que es produeix una activació dels receptors de les fibres nervioses III i IV (receptors de senyals mecàniques, químiques i tèrmiques). Malgrat tot, és aquesta resposta inflamatòria la que posteriorment facilitarà també la recuperació muscular en activar-se les cèl·lules satèl·lit (cèl·lules “mare” presents en les fibres musculars), les quals actuaran com nous mionuclis en les fibres perjudicades.

Conclusions

L’EIMD consisteix en una ruptura mecànica de les membranes cel·lulars de la fibra muscular, i això succeeix principalment en exercicis amb gran component excèntric. A més, aquest dany mecànic va acompanyat d’una sèrie de processos secundaris – incloent un augment de calci intracel·lular amb el consegüent augment de la proteòlisi, i una activació dels processos inflamatoris – que resultarà en un augment del dany produït. Malgrat tot, aquest procés inflamatori serà també el responsable de facilitar la regeneració muscular després de l’EIMD.

Pedro L. Valenzuela

Referències

1. Santalla A, Nogales-Gadea G, Ørtenblad N, et al. McArdle Disease: A Unique Study Model in Sports Medicine. Sport Med. 2014;44(11):1531-1544. doi:10.1007/s40279-014-0223-5
2. Proske U, Morgan DL. Muscle damage from eccentric exercise: Mechanism, mechanical signs, adaptation and clinical applications. J Physiol. 2001;537(2):333-345.
3. McKune A, Semple S, Peters-Futre E. Acute Exercise-Induced Muscle Injury. Biol Sport. 2012;29(1):3-10. doi:10.5604/20831862.978976
4. Owens DJ, Twist C, Cobley JN, Howatson G, Close GL. Exercise-induced muscle damage: What is it, what causes it and what are the nutritional solutions? Eur J Sport Sci. 2019;19(1):71-85. doi:10.1080/17461391.2018.1505957