El daño muscular inducido por el ejercicio (DMIE) se incrementa con la aplicación de entrenamiento no acostumbrado y con la realización de ejercicio de alta intensidad y/o volumen.
Los mecanismos propuestos para DMIE incluyen dos fases. Una fase temprana, donde se desencadena la disrupción de la membrana de la célula muscular (sarcolema), aumentando su permeabilidad y con ello la salida de proteínas sarcoplásmaticas (creatin kinasa, mioglobina, lactato deshidrogenasa). Simultáneamente se produce un aumento de la secreción de sustancias asociadas al daño (factor de crecimiento nervioso y factor neurotrófico derivado de la glia), que a su vez, estimulan fibras nerviosas sensoras de dolor (nociceptores) con activación retardada, que apoyan el desarrollo del dolor muscular de aparición tardía (DOMS). La matriz extracelular (MEC) también sufre de desorganización y daño en esta respuesta temprana.
La primera fase del daño muscular, puede ocurrir durante el ejercicio y también se relaciona con alteraciones del acoplamiento excitación-contracción, que puede ser un factor que contribuye a la fatiga durante el ejercicio dañino.
La segunda fase ocurre principalmente después del ejercicio y se relaciona con la acumulación de calcio (Ca+) en el sarcoplasma celular, debido al aumento de la permeabilidad del sarcolema. Esto estimula la actividad de proteínas dependientes de calcio asociadas a la proteólisis y degradación de componentes celulares. El incremento de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS) por causa del estrés celular, promueve la disfunción mitocondrial aguda y la degradación de proteínas. Todo esto desencadena la respuesta inflamatoria, orquestada por la Infiltración de células inmunes como neutrofilos y macrofagos, que secretan citoquinas que aumentan aún más la degradación de proteínas (proteólisis).
Luego de la respuesta inflamatoria necesaria para desechar lo dañado, se produce una respuesta antiinflamatoria apoyada por la acción de macrofagos M2, que secretan citoquinas como IL10, lo que impulsa la resolución de la inflamación y la activación de células satélite, que promueven la regeneración del tejido miofibrilar
