Escuché que entrenar con el estómago vacío hará que el cuerpo se coma los músculos. Pero escuché que si ganabas músculo, no puedes perderlo. Entonces, ¿qué ocurre si haces ejercicio con el estómago vacío?

Depende de cuánto tiempo se esté ejercitando y cuánto tiempo pasó desde su última comida. Si ha comido normalmente el día anterior, debe tener suficiente glucógeno almacenado para respaldar un entrenamiento de 1 hora. Si está muriendo de hambre o no ha comido carbohidratos recientemente, metabolizará alguna proteína, pero no es solo músculo.
Si ganas músculo, puedes perderlo y lo perderás si no lo usas. Si ganó 15 libras de músculo con un programa integral de entrenamiento de fuerza, necesita mantener ese programa, o algo similar, para mantenerlo. Un cuerpo relativamente sedentario que es isocalórico [calorías en + calorías eliminadas] mantendrá una cierta composición corporal: tanta grasa, tanto músculo, tanto tejido nervioso, etc. El cuerpo está en equilibrio. Al ejercitar y comer lo suficiente para cubrir las demandas de energía y el crecimiento muscular, el cuerpo alcanzará un equilibrio diferente con un poco más de músculo, tal vez un poco menos de grasa, etc., pero necesita mantener esa cantidad de energía para mantener ese músculo agregado. Si luego deja de hacer ejercicio [y ajusta su dieta en consecuencia], volverá a acercarse a su antiguo equilibrio con una composición corporal muy cercana.
Una excepción a lo anterior es que si pierde peso sin hacer ejercicio y luego vuelve al peso anterior, terminará con un poco menos de músculo y un poco más de grasa.