Vuoi “diventare più grosso”? Aumentare la massa muscolare? Fare ipertrofia muscolare?

Ok :) volete allenarvi e avete incluso degli esercizi con l’obiettivo di aumentare il volume muscolare.

Conoscere come avviene la crescita muscolare è un buon punto di partenza!

Scopriamolo insieme.

Com’è fatto un muscolo?

Partiamo dall'anatomia di base di un gruppo muscolare.

Come mostrato nell’immagine qui sotto (8), i muscoli sono divisi dal tessuto connettivo (perimisio), in gruppi di fibre chiamate fascicoli.

Questi fascicoli possono contenere centinaia di fibre muscolari e, come si può vedere nell’immagine (8), ogni fibra muscolare contiene centinaia di miofibrille, simili a delle bacchette.

Ogni miofibrilla contiene poi centinaia di migliaia di sarcomeri: si tratta dei mattoni che compongono i muscoli e che contengono molecole di actina e di miosina.

Queste ultime formano tra di loro dei ponti trasversali che si sovrappongono per produrre la contrazione muscolare e generare forza.

Un altro aspetto da notare è che le fibre muscolari hanno una propria fonte di cellule staminali, chiamate cellule satelliti, che svolgono un ruolo importante nella riparazione e nella crescita delle cellule.

Come avviene la crescita muscolare?

Affinché si verifichi crescita muscolare, i sarcomeri devono essere prodotti dalla cellula muscolare e possono essere aggiunti

• in parallelo ad altre miofibrille, aumentando il diametro della fibra
  
• in serie, aumentando la lunghezza del muscolo.

Tipicamente sono le contrazioni eccentriche e l'allenamento a lunghezze muscolari maggiori a favorire l'ipertrofia longitudinale (1)

Quali sono i meccanismi che favoriscono la crescita dei muscoli?

Si pensa che ci siano tre meccanismi primari per questa ipertrofia muscolare indotta dall'esercizio. Questi sono la tensione meccanica, lo stress metabolico e il danno muscolare (5).
Analizziamoli insieme.

TENSIONE MECCANICA

Schoenfeld (2010) ha identificato questo meccanismo come primario per lo sviluppo di ipertrofia muscolare: si verifica attraverso un processo chiamato meccano-trasduzione.
Quando una fibra muscolare si contrae, i sarcomeri al suo interno si accorciano in lunghezza e si allargano lateralmente. Questo movimento allunga fisicamente la parete della cellula muscolare e la tensione viene rilevata dai recettori di stiramento come una “minaccia" per la struttura.

Questa tensione porta successivamente all'attivazione di diversi percorsi miogenici (costruzione muscolare), come mTOR, MAPK e percorsi dipendenti dal calcio (3).

Gli effetti a valle consistono in un aumento della produzione di proteine sarcomeriche.

Quando la tensione meccanica è sufficientemente forte, le cellule satelliti -di cui abbiamo parlato prima- si attivano e si legano alle miofibrille per donare il loro nucleo, conferendo al muscolo più “macchinari” per produrre più proteine!

STRESS METABOLICO

Lo stress metabolico è un altro meccanismo ben noto e si verifica quando il lattato (acido lattico) e altri metaboliti si accumulano nella cellula come risultato della glicolisi anaerobica (il tipo di metabolismo che utilizza il glicogeno più velocemente di quanto l’ossigeno possa essere reso disponibile).

In un contesto di allenamento di resistenza, si tratterebbe di un allenamento con ripetizioni a ritmi massimali e periodi di riposo molto brevi.

Lo stress metabolico è il meccanismo che viene sfruttato anche per l'allenamento in occlusione vascolare (es. blood flow restriction training).

Fino a poco tempo fa si pensava che questo tipo di allenamento provocasse la crescita attraverso un incremento della produzione di ormoni della crescita. Tuttavia Morton et al. 2016 non hanno riscontrato alcuna correlazione tra i due eventi.

Ciò che molto probabilmente accade è parecchio complesso:

1. I metaboliti come il lattato e gli ioni idrogeno si accumulano e attirano l'acqua all’interno della cellula attraverso osmosi: così facendo espandono il loro volume. Questa estensione, a sua volta, allunga la parete della fibra muscolare; poi si ripete il processo precedente.
2. L'accumulo di metaboliti provoca affaticamento nel muscolo, riducendo sia il rilascio di calcio dal reticolo sarcoplasmatico sia la sensibilità dell'actina e della miosina al calcio (2). Questo processo aumenta l'attivazione delle unità motorie ad alta soglia e delle grandi fibre muscolari associate, le quali sono in grado di generare più tensione e quindi più stiramento sulle pareti cellulari.
3. L'affaticamento muscolare rallenta anche la velocità di contrazione, permettendo di avere più tempo per la formazione di ponti trasversali, quindi più tensione e più allungamento.

Quindi lo stress metabolico funziona, ma molto probabilmente anche attraverso un aumento della tensione meccanica (6).

DANNEGGIAMENTO DEL MUSCOLO

Il danneggiamento muscolare, attraverso i micro traumi subiti dalle cellule muscolari durante l’allenamento, era ritenuto uno dei principali meccanismi responsabili dell'ipertrofia muscolare.

Tuttavia, come abbiamo appena visto, la ricerca ha dimostrato che il meccanismo primario dell'ipertrofia muscolare è in realtà la tensione meccanica.

Ora, se il danno muscolare sia in grado di aumentare l’ipertrofia muscolare è ancora da determinare.

Da un lato, vi è un razionale teorico che collega il danno muscolare indotto dall'esercizio fisico all'ipertrofia attraverso l'attivazione delle cellule satelliti: up-regulation del sistema IGF-1 e l'attivazione dei percorsi miogenici.

D'altra parte, secondo questa ipotesi, il muscolo dovrebbe servirsi di preziose proteine in grado di produrre energia per riparare il danno, prima che una qualsiasi delle altre proteine disponibili possa contribuire ad aumentare la dimensione delle fibre (7).

Ma cosa significa tutto questo per il mio allenamento?

Se l'ipertrofia muscolare è un obiettivo, probabilmente è meglio usare una combinazione di aumento della tensione meccanica e di induzione di stress metabolico.

Come aumento la tensione meccanica?

È necessario fare qualcosa di molto semplice ma spesso trascurato, anche da molti professionisti sanitari, ovvero sovraccaricare progressivamente il volume di allenamento (set x ripetizioni x carico).

Significa aumentare l’intensità e/o il volume dell’allenamento.

Ma la crescita muscolare non avviene solo tra le 8-12 ripetizioni…

Vuoi saperne di più su questo argomento?

Maggiori informazioni nel prossimo articolo sul Blog.

E per sfruttare lo stress metabolico in allenamento?

Completate il vostro allenamento con una di queste modalità:

Drop set: diminuisci il peso in set consecutivi, ma senza riposo.

Cluster set: utilizza una forte resistenza (es. peso importante) e allenati con un set a riposo centrale, fino a quando completi tutte le ripetizioni.

Set piramidali: aumento progressivo del peso e diminuzione delle ripetizioni o, all’inverso, diminuzione del peso e aumento delle ripetizioni

'50 set - fare 50 ripetizioni di fila

Questi sono solo alcuni esempi, ma ci sono molte altre opzioni!

È un allenamento utile per un Runner?

Variare la tipologia di allenamento è una strategia efficace, in particolare inserire sedute di allenamento della forza muscolare.

MA... Le raccomandazioni generiche non bastano, sono necessari esercizi personalizzati.

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Dott. Matteo Mazzoni, Fisioterapista COMT

Running Studio Co-founder

FONTI:

1. Brynnel, A., Hernandez, Y., Kiss, B., Lindqvist, J., Adler, M., Kolb, J., ... & Ottenheijm, C. (2018). Downsizing the molecular spring of the giant protein titin reveals that skeletal muscle titin determines passive stiffness and drives longitudinal hypertrophy. eLife, 7, e40532.
2. Cheng, A. J., Place, N., & Westerblad, H. (2018). Molecular basis for exercise-induced fatigue: the importance of strictly controlled cellular Ca2+ handling. Cold Spring Harbor perspectives in medicine, 8(2), a029710.
3. Glass, D. J. (2003). Signalling pathways that mediate skeletal muscle hypertrophy and atrophy. Nature cell biology, 5(2), 87.
4. Morton, R. W., Oikawa, S. Y., Wavell, C. G., Mazara, N., McGlory, C., Quadrilatero, J., ... & Phillips, S. M. (2016). Neither load nor systemic hormones determine resistance training-mediated hypertrophy or strength gains in resistance-trained young men. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology.
5. Schoenfeld, B. J. (2010). The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. The Journal of Strength & Conditioning Research, 24(10), 2857-2872.
6. Schoenfeld, B. J. (2013). Potential mechanisms for a role of metabolic stress in hypertrophic adaptations to resistance training. Sports medicine, 43(3), 179-194.
7. Schoenfeld, B. J., & Contreras, B. (2018). Exercise-Induced Muscle Damage and Hypertrophy: A Closer Look Reveals the Jury is Still Out. SportRxiv. March, 19.
8. Structure of skeletal muscle. (2016, Mat 16). Retrieved from https://www.teachpe.com/anatomy/structure_skeletal_muscle.php
9. Free translation and personal re-elaboration by Mitchell Casey (TrustMeEd)