Hipertrofia musculara sau cresterea muschilor implica o hipertrofie sau cresterea dimensiunii muschilor scheletici prin cresterea dimensiunii celulelor componente. Doi factori contribuie la hipertrofie: hipertrofia sarcoplasmatica, care se concentreaza mai mult pe stocarea crescuta a glicogenului muscular; si hipertrofia miofibrilara, care se concentreaza mai mult pe marirea marimii miofibrilei. Este cea mai importanta parte a activitatilor legate de culturism.
Stimularea hipertrofiei
O serie de stimuli pot creste volumul celulelor musculare. Aceste modificari apar ca un raspuns adaptiv care serveste la cresterea capacitatii de a genera forta sau de a rezista la oboseala in conditii anaerobe.
Antrenamentul de forta
Antrenamentul de forta este folosit pentru a regla hipertrofia musculara.
Antrenamentul de forta (antrenamentul de rezistenta) determina adaptari neuronale si musculare care maresc capacitatea unui sportiv de a exercita forta prin contractie musculara voluntara: Dupa o perioada initiala de adaptare neuro-musculara, tesutul muscular se extinde prin crearea de sarcomere (elemente contractile) si cresterea elementelor contractile precum fluidul sarcoplasmatic.
Hipertrofia musculara poate fi indusa de supraincarcare progresiva (o strategie de crestere progresiva a rezistentei sau repetari de-a lungul perioadelor succesive de efort pentru a mentine un nivel ridicat de efort). Cu toate acestea, mecanismele precise nu sunt intelese clar; ipotezele acceptate in prezent implica o combinatie de tensiune mecanica, oboseala metabolica si leziuni musculare.
Hipertrofia musculara joaca un rol important in culturismul competitional si sporturile de forta, cum ar fi powerliftingul, fotbalul si halterofilul olimpic.
Antrenament anaerob
Cea mai buna abordare pentru a obtine in mod specific cresterea musculara ramane controversata (spre deosebire de concentrarea asupra castigarii fortei, puterii sau rezistentei); s-a considerat in general ca antrenamentul constant de forta anaeroba va produce hipertrofie pe termen lung, in plus fata de efectele sale asupra fortei musculare si a rezistentei. Hipertrofia musculara poate fi crescuta prin antrenament de forta si alte exercitii anaerobe de scurta durata, de mare intensitate. Exercitiile aerobice de intensitate mai mica si de lunga durata nu au ca rezultat, in general, hipertrofie tisulara foarte eficienta; in schimb, sportivii de anduranta sporesc stocarea grasimilor si carbohidratilor in muschi, precum si neovascularizarea.
In timpul unui antrenament, fluxul sanguin crescut in zonele active din punct de vedere metabolic determina cresterea temporara a dimensiunii muschilor, fenomen cunoscut si ca fiind „pompare”. Aproximativ doua ore dupa un antrenament si de obicei timp de sapte pana la unsprezece zile, muschii se umfla din cauza unui raspuns la inflamatie pe masura ce leziunile tisulare sunt reparate. Hipertrofia pe termen mai lung apare din cauza unor modificari mai permanente ale structurii musculare.
Factorii care afecteaza hipertrofia
Factorii biologici (cum ar fi ADN-ul si sexul), nutritia si variabilele de antrenament pot afecta hipertrofia musculara.
Diferentele individuale in genetica reprezinta o parte substantiala a variatiei in masa musculara existenta. Un design clasic de studiu cu gemeni (similar cu cel al geneticii comportamentale) a estimat ca aproximativ 53% din variatia masei corporale slabe este ereditara, impreuna cu aproximativ 45% din variatia proportiei fibrelor musculare.
Testosteronul ajuta la cresterea hipertrofiei musculare.
In timpul pubertatii la barbati, hipertrofia apare intr-un ritm crescut. Hipertrofia naturala se opreste in mod normal la cresterea completa de la sfarsitul adolescentei. Deoarece testosteronul este unul dintre principalii hormoni de crestere ai corpului, in medie, barbatii gasesc hipertrofia mult mai usor (la scara absoluta) de atins decat femeile si, in medie, au cu aproximativ 60% mai multa masa musculara decat femeile. Inocularea suplimentara de testosteron, ca in cazul steroizilor anabolizanti, va creste rezultatele. De asemenea, este considerat un medicament care creste performanta, a carui utilizare poate determina suspendarea sau interzicerea concurentilor de la competitii. Testosteronul este, de asemenea, o substanta reglementata din punct de vedere medical in majoritatea tarilor, ceea ce face ilegala detinerea fara prescriptie medicala. Utilizarea steroizilor anabolizanti poate provoca atrofie testiculara, stop cardiac si ginecomastie.
Un echilibru energetic pozitiv, este atunci cand sunt consumate mai multe calorii decat sunt arse, fiind necesar pentru anabolism si, prin urmare, pentru hipertrofia musculara. O cerinta crescuta de proteine, in special de aminoacizi cu lant ramificat (BCAA), este necesara pentru o sinteza crescuta a proteinelor, care se observa la sportivii ce se antreneaza pentru hipertrofia musculara.
Variabilele de antrenament, in contextul antrenamentului de forta, cum ar fi frecventa, intensitatea si volumul total, afecteaza direct si cresterea hipertrofiei musculare. O crestere treptata a tuturor acestor variabile de antrenament va produce hipertrofia musculara.
Sinteza proteinei
Biosinteza proteinelor incepe cu transcriptia si modificarile post-transcriptionale in nucleu. Apoi ARNm matur este exportat in citoplasma unde este tradus. Lantul polipeptidic se pliaza apoi si este modificat post-translational.
Mesajul se filtreaza in jos pentru a modifica modelul de expresie a genelor. Proteinele contractile suplimentare par a fi incorporate in miofibrilele existente (lanturile de sarcomere din interiorul unei celule musculare). Se pare ca exista o limita a cat de mare poate deveni o miofibrila: la un moment dat, acestea se despart. Aceste evenimente par sa apara in fiecare fibra musculara. Adica, hipertrofia rezulta in primul rand din cresterea fiecarei celule musculare, mai degraba decat din cresterea numarului de celule. Celulele musculare scheletice sunt totusi unice in organism prin faptul ca pot contine mai multe nuclee, iar numarul de nuclee poate creste.
Cortizolul scade absorbtia de aminoacizi de catre tesutul muscular si inhiba sinteza proteinelor. Cresterea pe termen scurt a sintezei proteinelor care are loc dupa antrenamentul de rezistenta revine la normal dupa aproximativ 28 de ore la tinerii barbati hraniti adecvat. Un alt studiu a stabilit ca sinteza proteinelor musculare a fost crescuta chiar si la 72 de ore dupa antrenament.
Un mic studiu efectuat pe tineri si varstnici a constatat ca ingestia a 340 de grame de carne de vita slaba (90 g proteina) nu creste sinteza proteinelor musculare mai mult decat ingestia a 113 grame de carne de vita slaba (30 g proteina). In ambele grupuri, sinteza proteinelor musculare a crescut cu 50%. Studiul a concluzionat ca mai mult de 30 g de proteine intr-o singura masa nu a imbunatatit si mai mult stimularea sintezei proteinelor musculare la tineri si varstnici. Cu toate acestea, acest studiu nu a verificat sinteza proteinelor in raport cu antrenamentul; prin urmare, concluziile acestei cercetari sunt controversate. O analiza din 2018 a literaturii stiintifice a concluzionat ca, in scopul construirii tesutului muscular slab, este necesar un minim de 1,6 g de proteine per kilogram de greutate corporala, care poate fi, de exemplu, impartit in 4 mese sau gustari si raspandit pe toata ziua.
Nu este neobisnuit ca sportivii si culturistii sa recomande un aport de proteine de pana la 2-4 g per kilogram de greutate corporala pe zi. Cu toate acestea, literatura stiintifica a sugerat ca acest lucru este mai mare decat este necesar, deoarece aporturile de proteine mai mari de 1,8 g per kilogram de greutate corporala nu au un efect mai mare asupra hipertrofiei musculare. Un studiu realizat de American College of Sports Medicine (2002) a stabilit aportul zilnic de proteine recomandat pentru sportivi la 1,2–1,8 g per kilogram de greutate corporala. In schimb, Di Pasquale (2008), citand studii recente, recomanda un aport minim de proteine de 2,2 g/kg „pentru orice persoana implicata in sporturi recreative de competitie sau intense care doreste sa maximizeze masa corporala slaba, dar nu doreste sa se ingrase. Cu toate acestea, sportivii implicati in evenimentele de forta pot avea nevoie de si mai mult pentru a maximiza compozitia corporala si performanta atletica. La cei care incearca sa minimizeze grasimea corporala si astfel sa maximizeze compozitia corporala, de exemplu in sporturi cu clase de greutate si in culturism, este posibil ca proteinele sa produca peste 50% din aportul caloric zilnic.”
Microtraumatisme
Microtrauma este o deteriorare mica a fibrelor musculare. Relatia precisa dintre microtrauma si cresterea musculara nu este inca pe deplin inteleasa.
O teorie este ca microtrauma joaca un rol semnificativ in cresterea musculara. Cand apare microtrauma (de la antrenamentul cu greutati sau alte activitati solicitante), organismul raspunde prin supracompensari, inlocuind tesutul deteriorat si adaugand mai mult, astfel incat riscul de deteriorare repetata sa fie redus. Deteriorarea acestor fibre a fost teoretizata ca fiind o posibila cauza a simptomelor durerii musculare cu debut intarziat (DOMS) si de aceea supraincarcarea progresiva este esentiala pentru imbunatatirea continua, deoarece organismul se adapteaza si devine mai rezistent la stres.
Cu toate acestea, alte lucrari care examineaza evolutia in timp a schimbarilor in sinteza proteinelor musculare si relatia lor cu hipertrofia, au aratat ca daunele nu au fost legate de hipertrofie. De fapt, intr-un studiu, autorii au aratat ca abia dupa ce daunele s-au diminuat, sinteza proteinelor a fost directionata catre cresterea musculara.
Hipertrofie miofibrilara vs. sarcoplasmatica
Hipertrofia celulei
In comunitatea de culturism si fitness si chiar in unele carti academice, hipertrofia muschilor scheletici este descrisa ca fiind intr-unul din doua tipuri: sarcoplasmic sau miofibrilar. Conform acestei ipoteze, in timpul hipertrofiei sarcoplasmatice, volumul lichidului sarcoplasmatic din muschi creste fara o crestere a fortei musculare insotitoare, in timp ce in timpul hipertrofiei miofibrilare, proteinele contractile de actina si miozina cresc in numar si se adauga la forta musculara, precum si o mica crestere a dimensiunii muschiului. Hipertrofia sarcoplasmatica este mai mare in muschii culturistilor, deoarece studiile sugereaza ca hipertrofia sarcoplasmatica arata o crestere mai mare a dimensiunii muschilor, in timp ce hipertrofia miofibrilara se dovedeste a creste forta musculara generala, facand-o mai dominanta la halterofilii olimpici. Aceste doua forme de adaptari apar rareori complet independent una de cealalta; se poate experimenta o crestere mare a lichidului cu o usoara crestere a proteinelor, o crestere mare a proteinelor cu o crestere mica a lichidului sau o combinatie relativ echilibrata a celor doua.
In sport
Exemple de hipertrofie musculara crescuta sunt observate in diferite sporturi profesionale, in principal sporturi legate de forta, cum ar fi boxul, halterele, artele martiale mixte, rugby, luptele profesionale si diverse forme de gimnastica. Sportivii din alte sporturi mai bazate pe abilitati, cum ar fi baschetul, baseballul, hocheiul pe gheata si fotbalul se pot antrena, de asemenea, pentru o hipertrofie musculara crescuta pentru a se potrivi mai bine cu pozitia lor in joc.