Mecanismele hipertrofiei musculare

MECANISMELE HIPERTROFIEI MUSCULARE

Acum că înțelegem anatomia musculaturii și clasificarea hipertrofiei, trebuie să înțelegem cum se declanșează această hipertrofie … (în cazul în care nu ați apucat să citiți articolul precedent despre hipertrofia musculară, here is the link: https://ironbeat.blogspot.com/2019/12/hipertrofia-musculara.html)

Dacă înțelegem fiziologia stresului de inducere a hipertrofiei musculare , vom înțelege ce contează, ce nu contează, ce factori și ce variabile putem manipula pentru a optimiza această dezvoltare.

Dr. Brad Schoenfeld, care este recunoscut ca fiind ‘tatăl hipetrofiei musculare’ , având o implicare enormă în dezvoltarea acestui domeniu prin nenumărate studii științifice făcute atât pe oameni neatrenați, cât și pe oameni antrenați, descrie 3 mecanisme ce induc direct hipertrofia musculară:

-        Tensiunea mecanică

-        Stresul metabolic

-        Traumatismul muscular

1.   TENSIUNEA MECANICĂ

Orice obiect am încerca să ridicăm, să împingem sau să tragem, avem o rezistență pe care sistemul locomotor trebuie să o învingă prin contracție musculară, astfel prin tensiunea percepută de receptorii mecanici, sistemul nervos central mobilizează atâtea unități motorii cât sunt necesare pentru a rezista forței exterioare.

Astfel, dacă vreau să ridic 10kg, voi crea o tensiune mecanică la nivel muscular care va avea ca răspuns mobilizarea unui număr suficient de unități motorii pentru ridicarea acelor 10kg. Dacă pe de altă parte vreau să ridic 100kg, sistemul nervos central va percepe o tensiune și mai ridicată, care va mobiliza de 10x mai multe unități motorii pentru a ridica acele 100kg.

Cu cât tensiunea mecanică este mai ridicată, cu atât stimulul de dezvoltare a hipertrofiei musculare va fi mai crescut. Dezvoltarea hipertrofică se datoreaza mecanismului de mecano-transducție, care reprezintă un răspuns adaptativ al sistemului muscular în momentul în care este expus la suficientă tensiune mecanică prin creșterea sintezei proteice și inhibarea cabatolismului proteic.

În timp ce Încerci să ridici o greutate, în faza concentrică(pozitivă), musculatura trebuie să genereze forță pentru a învinge rezistența indusă de greutate și gravitație. Dacă vrei să ridici o greutate de 100kg, trebuie să generezi tensiune suficientă prin recrutarea unităților motorii pentru ridicarea a 100kg. Deci faza concentrică generează tensiune mecanică prin scurtarea mușchiului.

Când cobori greutatea ,sau faza excentrică (negativă), tensiunea se datorează rezistenței împotriva alungirii spontane, astfel controlând greutatea până la sfârșitul mișcării. Deci faza excentrică generează tensiune mecanică prin alungirea mușchiului. In studiile de specialitate a fost demonstrat faptul că forțele generate în timpul mișcării excentrice sunt de 45% mai mari decât cele în mișcarea concentrică, și chiar dublu față de izometric. Deci, forța excentrică este cu 20-50% mai mare decât cea concentrică, astfel permite încărcături mai mari, mai grele, pe care normal nu le putem controla în faza concentrică.

În contracția izometrică, mușchiul nu își schimbă lungimea, dar datorită rezistenței greutății, simpla menținere a poziției crește tensiunea musculară.

2.   STRESUL METABOLIC

Stresul metabolic se caracterizează prin acumularea de metaboliți în musculatură și este indusă de efortul fizic dus aproape sau chiar până la epuizare cu o rezistență medie spre ușoară, de obicei când executăm multe repetări (15+) cu pauză mică sau chiar fără.

Metaboliții sunt produși de descompunere rezultați din reacțiile chimice ale metabolismului energetic, în special glicoliza anaerobă (efort între 15-120 secunde)

Răspunsul hipertrofic este generat prin stresul metabolic pe 3 căi:

a)      Recrutarea fibrelor musculare

În comparație cu tensiunea mecanică în care sistemul nervos central recrutează atâtea unități motorii cât avea nevoie pentru a învinge rezistența, recrutarea fibrelor musculare în efortul specific stresului metabolic se face într-o anumită ordine. Având în vedere faptul că intensitatea încărcăturii nu este foarte ridicată, mai întâi de toate sunt recrutate unitățile motorii cu prag de excitabilitate mic. Odată ce acestea ating epuizarea, sistemul nervos central trebuie să mobilizeze unitățile motorii cu prag de excitabilitate mare, și continuă să mobilizeze unități motorii până efortul încetează sau până se atinge epuizarea musculară.

b)     Nivelul hormonal

În studiile științifice de specialitate (conduse de Dr. Brad Schoenfeld, Borge Fagerli și Eric Helms), eforturile duse până la epuizare musculară cu rezistențe mici spre medii au indus o acumulare abundentă de lactat la nivel muscular, datorită metabolismului glicolitic anaerob. Oamenii de știință au observat faptul că această acumulare de lactat la nivel muscular are un impact direct asupra secreției unor hormoni responsabili pentru stimulul dezvoltării hipetrofice:

-        Testosteron, care crește direct sinteza proteică la nivel miofibrilar și inhibă proteoliza (descompunerea proteinelor în amino-acizi), adjuvant în secreția de GH(hormon de creștere) și IGF-1 și inhibă activitatea IGFBP4, hormon antagonist al IGF-1, crescând numărul celulelor satelit

-        IGF-1 (insulin-like growth factor-1), care stimulează diferențierea și fuziunea după miotraumă și ajută în donarea de mionuclei către fibra musculară

-        GH (hormonul de creștere), care acționează ca un factor potențiator anabolic al hormonului IGF-1

-        Insulina, care inhibă catabolismul proteic și crește sinteza proteică

c)      Inflamația celulară

In timpul exercițiului fizic, are loc vasodilatarea în zona lucrată, musculatura solicitată. Corpul trimite nutrienții necesari pentru susținerea efortului în fibrele musculare, ajungând până la celula musculară, astfel hidratând-o și hrănind-o, Aici și senzația de pompare, senzația musculaturii crescute în timpul exercițiului fizic este defapt creșterea în volum a acesteia datorită hidratării și hrănirii celulei musculare. Acesta este factorul principal al hipertrofiei sarcoplasmatice. Acest efect inflamator al celulei musculare crește sinteza proteică și inhibă proteoliza.

Un alt stil de antrenament care se bazează stric pe acest mecanism se numeste “Blood Flow Restriction” , prescurtat BFR , și se referă la restricția venoasă la nivelul musculaturii țintite (dar fără obstrucție arterială) prin aplicarea unei benzi elastice pentru generarea și acumularea de produși metaboliți. Această tehnică de antrenament impune multe repetiții cu o greutate mică (<40% 1RM) cu efortul dus până la epuizare.

3.   TRAUMATISMUL MUSCULAR

Traumatismul muscular este indus de efortul fizic unde intensitatea și volumul antrenamentelor este foarte mare. Cu cât aceste variabile sunt mai ridicate, cu atât șansele de traumatism muscular sunt mai mari. Desigur, acest traumatism muscular poate fi la nivel de micro-traumatisme (ceea ce se întâmplă în majoritatea cazurilor), sau putem vorbi de întregi secțiuni ale fibrelor musculare (de obicei în cazul accidentărilor)

Traumatismul indus de efortul fizic poate avea loc doar în prezența inflamației celulare, care este potențiator direct al producției hormonului IGF-1, astfel activând și mobilizând celulele satelit pentru repararea țesutului aflat sub traumatism.

Celulele satelit sunt celule miogenice mononucleate aflate la nivelul fibrei musculare care se află în stare latentă până la momentul în care se creează o tensiune mecanică suficientă la nivelul musculaturii. Odată activate, acestea vor produce celule precursoare numite mioblaste care se multiplică și fuzionează, donând informația genetică miofibrilelor, care oferă agentii necesari reparării și remodelării musculare.

Cum am menționat și în cazul tipurilor de hipertrofie, aceste mecanisme nu au loc separat, ci mai degrabă specificitatea antrenamentului va dicta ce fel de mecanism este predominant, conducând astfel marea majoritate a hipertrofiei.

De exemplu, îți place să te antrenezi cu greutati nu foarte mari dar eforturi duse până la epuizare musculară? Îți place senzația de pump și arsură musculară? Predominant antrenamentul tău va cauza traumatism muscular prin stres metabolic crescut.

Îți place să ridici greutăți mari și să fii mai eficient în executii? Traumatismul muscular va fi indus de o tensiune mecanică ridicată.

Oricare ar fi stilul tău preferat de antrenament, pentru fiecare mecanism în parte există un anumit stimul specific de dezvoltare a hipertrofiei musculare. Desigur, diferențe vor fi. De aceea antrenamentele specifice de forță dezvoltă hipertrofia prin inducerea traumatismului muscular prin tensiune ridicată, iar cele cu greutati medii spre mari și multe repetari vor dezvolta mai mult diametrul sarcoplasmatic decât cel miofibrilar, prin stresul metabolic.

Referinte & Bibliografie:

1.      Dr. Brad Schoenfeld, Science and Development of Muscle Hypertrophy, Editura Human Kinetics, 2016

2.      Dr. Brad Schoenfeld, The Max Muscle Plan, Editura Human Kinetics, 2013

3.      Dr. Mike Israetel, Dr.  James Hoffmann, Chad Wesley Smith, Scientific Principles of Strength Training, varianta Ebook

4.      Dr. Borge A. Fagerli, Myo-reps, varianta Ebook

5.      Eric Cressey, Matt Fitzgerald, Maximim Strength, varianta Ebook

6.      Dr. James Hoffmann, Dr. Mike Israetel, Dr. Melissa Davis, Recovering from Training, varianta Ebook

7.      Mark Rippetoe, Lon Kilgore, Glenn Pendlay, Practical Programming for Strength Training, Editura Aasgaard Company, 2008

8.      Mark Rippetoe. Stef Bradfold, Starting Strength, Editura Aasgaard Company, 2011