Hipertrofie Cum funcționează construcția musculară
Hipertrofia este termenul folosit pentru a descrie creșterea volumului sau a masei musculare. Deoarece există puține dovezi că mușchii unui om adult se măresc datorită creșterii numărului de fibre musculare (hiperplazie), creșterea volumului fibrelor individuale este, în sine, considerată a fi calea principală în care are loc construirea musculară. Deci, ceea ce stimulează fibrele musculare să se mărească?
Știm că fibrele musculare sunt stimulate să crească în dimensiune după expunerea la un anumit nivel de sarcină mecanică. Acest stimul este prin Mecanoreceptorii percepute care sunt situate lângă membrana fiecărei celule musculare individuale. Cu toate acestea, multe studii pe termen lung care explorează efectele hipertrofice ale antrenamentului cu greutăți au produs rezultate care sugerează că sarcina mecanică nu poate fi singurul factor care duce la creșterea musculară. Această observație i-a determinat pe cercetători să caute alte mecanisme, cum ar fi stres metabolic sau leziuni musculare căutați acest lucru ar putea stimula hipertrofia.
Dar sunt cu adevărat necesare astfel de ipoteze? În schimb, ne putem referi la fiziologia musculară de bază, care identifică modul în care diferite metode de antrenament afectează nivelul și tipul de sarcină mecanică experimentată de fibrele musculare individuale.?
Fiziologia de bază a mușchiului
Există mai multe caracteristici și relații importante în fiziologia musculară care afectează nivelul de încărcare mecanică experimentat de fibrele musculare în timpul contracției musculare:
- Principiul mărimii
- Relația forță-viteză
- Relația lungime-tensiune
- epuizare
Fiecare dintre aceste fenomene afectează cantitatea și tipul de forță pe care o fibră musculară o exercită într-o contracție musculară. Această forță trebuie să fie egală și opusă sarcinii mecanice la care este supusă și știm că este un stimul major al hipertrofiei care are loc.
Principiul mărimii
Principiul dimensiunii descrie observația că unitățile motorii, care reprezintă structurile superordonate ale fibrelor musculare, sunt recrutate de sistemul nervos central într-o ordine specifică pentru a îndeplini cerințele unei sarcini solicitante.
Unități cu motor controlați diferite numere de fibre musculare în funcție de mărimea lor și diferite unități motorii gestionează fibrele musculare cu proprietăți diferite. Unitățile motorii care sunt recrutați mai întâi în secvență controlează un număr foarte mic (duzină) de fibre musculare care sunt foarte oxidative, în timp ce unitățile motorii care sunt pornite reglează un număr foarte mare (multe mii) de fibre musculare care sunt mai puțin oxidante.
Structura unei unități motorii.
Unitățile motor sunt utilizate pentru anumite Valorile prag ale sarcinii de acționare activat. Pragul de recrutare a unității motorii este nivelul de forță pe care îl produce un mușchi în timpul oricărui contact muscular care activează mai întâi fibrele musculare ale acelei unități motorii. Recrutarea unităților motorii poate varia în funcție de tipul de contracție (excentric, izometric, concentric) și se poate modifica cu epuizarea. Cu toate acestea, unitățile motoare sunt recrutate întotdeauna în aceeași ordine de mărime, indiferent de tipul de contracție sau de alți factori. Unitățile cu o valoare prag scăzută rămân întotdeauna pornite dacă sunt pornite și unitățile cu o valoare prag mai mare.
Ca rezultat, unitățile motorii cu o valoare prag mai mică, care controlează un număr mai mic de fibre musculare, sunt recrutate întotdeauna în condiții fără oboseală atunci când contracțiile musculare trebuie să facă față sarcinilor mici. Unitățile cu o valoare prag mai mare, care au multe fibre musculare sub ele, sunt activate în plus față de unitățile motorii deja activate cu o valoare prag mai mică pentru a putea efectua contracția cu rezistență crescândă. Aceasta înseamnă că numai fibrele musculare care pot percepe orice sarcină mecanică din unitățile cu un prag de recrutare scăzut, în timp ce fibrele care sunt pornite la praguri mai mari percep doar o sarcină mecanică dacă rezistența și sarcina de depășit sunt mari.
Fibrele musculare care sunt controlate de unități motorii cu un prag de stimul scăzut (fibre de tip I) funcționează mult mai puțin oxidativ decât fibrele musculare care sunt pornite la sarcini mai mari (fibre de tip II) și în același timp sunt mai susceptibile la stimuli mecanici care duc la hipertrofie. Această susceptibilitate mai mare se datorează probabil relației inverse dintre capacitatea oxidativă și aria secțiunii transversale a unei singure fibre musculare, ceea ce face dificilă creșterea volumului fibrelor musculare de tip I puternic oxidative, care sunt pornite la sarcini mici, fără a-și pierde funcția.
Numărul exponențial mai mare de fibre musculare care sunt activate de unitățile motorii cu un prag de stimul mai mare și sunt mai susceptibile la hipertrofie pot crește mult mai repede decât fibrele musculare care funcționează chiar și cu sarcini reduse. Acest lucru explică, de asemenea, de ce contracțiile repetate, care nu obosesc cu rezistență scăzută (de exemplu, în timpul antrenamentului aerob) nu duc la hipertrofie, întrucât contracțiile repetate cu rezistență ridicată (de exemplu, antrenamentul de forță) conduc la construirea mușchilor.
Relația forță-viteză
Relația dintre forță și viteză este observarea faptului că fibrele musculare produc mai multă forță atunci când sunt capabile să se scurteze încet, decât rapid. Acest lucru se datorează faptului că vitezele de contracție lente permit un număr mai mare de punți încrucișate între filamentele de actină și miozină în același timp. Ratele mai mici de contracție permit punților transversale să persiste mai mult odată ce s-au format, pe care le putem măsura ca rata mai lentă de separare.
Puntile încrucișate dintre actină și miozină sunt responsabile pentru cheltuirea forței.
Aceste punți încrucișate exercită forța în interiorul fiecărei celule musculare. Deci, atunci când mai mulți dintre ei sunt antrenați în același timp, aceasta duce la o rezistență mai mare a fibrelor musculare și, astfel, la un grad mai mare de sarcină mecanică, care în cele din urmă stimulează creșterea musculară. Studiile de formare a forței pe termen lung au descoperit multe circumstanțe în care relația forță-viteză poate explica rezultatele, în timp ce principiul mărimii nu poate.
De exemplu, genuflexiunile grele și genuflexiunile cu greutate ușoară implică de obicei niveluri ridicate, dacă nu maxime, de recrutare a unităților motorii. Aceasta înseamnă că toate fibrele mușchiului sunt activate pe fiecare set al exercițiului, inclusiv pe cele care sunt controlate de unități motorii cu praguri de stimul ridicate și răspund doar la sarcini foarte mari. Cu toate acestea, doar programele de antrenament de forță care includ genuflexiuni grele conduc la creșterea musculară. Acest lucru poate fi explicat prin relația forță-viteză: o viteză mai mică de scurtare înseamnă că fiecare fibră musculară trebuie să folosească mai multă forță, ceea ce stimulează creșterea fibrelor musculare care sunt activate la valori prag ridicate.
Relația lungime-tensiune
Relația lungime-tensiune este observația că fibrele musculare produc mai multă forță în anumite lungimi decât în altele. Această relație este o interacțiune a două relații subiacente, separate. activ Relația lungime-tensiune și pasiv Relația lungime-tensiune.
Fibrele musculare produc mai multă rezistență atunci când sunt întinse foarte departe datorită relației pasive lungime-tensiune. Această relație este dictată de proprietățile elastice pasive ale elementelor structurale ale fibrei musculare, așa Citoscheletul celulei, molecule mari precum titina și stratul de colagen din jurul fibrei numit endomisiu.
Datorită relației active lungime-tensiune, fibrele musculare produc, de asemenea, forță maximă atunci când sunt contractate la lungimea optimă. Această relație este dictată de gradul de suprapunere dintre filamentele de actină și miozină. Când fibra musculară este întinsă forțat, aplică o sarcină mecanică mare elementelor sale pasive și le deformează Direcția longitudinală. Acest lucru stimulează fibrele să crească într-un mod care se potrivește cu nevoia de alungire. Când fibra musculară cu elementele sale active produce o forță contractilă mare, devine mai groasă la exterior datorită numărului mare de punți încrucișate între actină și miozină, în care se află Direcție transversală deformat. Acest lucru stimulează fibrele să crească într-un mod care face dreptate tulpinii și crește diametrul.
Studiile de formare a forței pe termen lung au găsit multe circumstanțe în care relația lungime-tensiune poate explica rezultatele. De exemplu, exercițiile fizice cu o gamă completă de mișcare (Gama de mișcare) la hipertrofie crescând în același timp lungimea fasciei într-un grad mai mare. Totuși, antrenamentul cu o gamă parțială de mișcare duce în primul rând la creșterea diametrului. Gama completă de mișcare implică întinderea fibrelor musculare într-o măsură mai mare decât gama parțială de mișcare. Conduceți în mod similar antrenament excentric exclusiv și numai antrenament concentric la creșteri similare ale volumului muscular, dar antrenamentul excentric duce, de asemenea, la o creștere a Lungimea fasiei și formare concentrică în principal pentru a crește Arie a secțiunii transversale. Contracțiile excentrice adaugă stres mai mare elementelor pasive ale fibrelor musculare pe tot parcursul mișcării exercițiului.
oboseală
Chiar dacă majoritatea oamenilor cred că oboseala este doar o senzație subiectivă, o putem măsura de fapt dintr-un punct de vedere obiectiv. Este o reducere temporară și reversibilă a capacității noastre de a genera voluntar forță cu un mușchi datorită exercițiilor anterioare. Percepem oboseala într-un mușchi atunci când produce mai puțină forță în acel moment decât era capabilă să producă înainte de începerea antrenamentului. În cea mai mare parte, nu contează dacă ne simțim obosiți sau nu.
Oboseala în fiecare set de exerciții de antrenament de forță apare datorită mecanismelor atât ale sistemului nervos central (oboseala centrală) și mușchiul (oboseala periferica) in loc de. Fiecare tip de oboseală afectează cantitatea de sarcină mecanică pe care o experimentează aceste fibre musculare în legătură fie cu principiul mărimii, relația forță-viteză sau relația lungime-tensiune.
Sarcina mecanică percepută de fibrele musculare pare a fi crescută de oboseala periferică, iar antrenamentul de forță cu greutăți mai mici duce la hipertrofie similară cu cea a sarcinilor mai mari.
În schimb, are oboseala centrală efecte negative probabile asupra sarcinii mecanice percepute de fibrele musculare care sunt subordonate unităților motorii cu un prag ridicat. Împiedică recrutarea completă a unităților motorii.
Când este prezentă oboseală centralizată, putem realiza eșecuri fără a stimula fibrele musculare controlate de unitățile motorii cu prag înalt. Gradul de oboseală centrală care există la sfârșitul unei propoziții depinde de mai mulți factori. Dar este controlat de o cerere mai mare de oxigen și de un feedback important. Acest lucru explică de ce antrenamentul de forță cu perioade de odihnă mai scurte sau greutăți foarte ușoare sunt strategii mai puțin eficiente pentru creșterea musculară și explică, de asemenea, de ce exercițiile făcute mai târziu în antrenament provoacă mai puțină hipertrofie decât cele făcute la începutul antrenamentului.
Ce ar trebui să învățăm din ea
Hipertrofia este rezultatul fibrelor musculare individuale care detectează sarcinile mecanice și apoi cresc volumul. Mărimea și tipul încărcării mecanice percepute de fibrele musculare sunt determinate de fiziologia de bază a mușchiului, inclusiv principiul dimensiunii, relația forță-viteză, relația lungime-tensiune și oboseală. Clarificând modul în care fiziologia musculară de bază afectează sarcinile mecanice în timpul diferitelor tipuri de antrenament de forță, este posibil să se explice rezultatele majorității studiilor de formare pe termen lung.