Hipertrofia mięśni szkieletowych po treningu aerobowym

To, że trening kardio (aerobowy) w połączeniu z treningiem oporowym – siłowym powoduje dodatkową hipertrofię mięśni, już kiedyś zauważyłem: Trening kardio a hipertrofia mięśniowa. Jednak wyniki poniższego badania są zaskakujące albowiem wskazują na to, że sam trening aerobowy rozwija mięśnie nie gorzej niż sam trening oporowy. No, tylko że u osób prowadzących do tej pory siedzący tryb życia czyli u osób do tej pory nie ćwiczących. 🙂

Trening aerobowy wiąże się z poprawą wydolności tlenowej, funkcji układu sercowo-naczyniowego i regulacji metabolicznej, ale głównym celem tego przeglądu jest podkreślenie wpływu treningu aerobowego na hipertrofię mięśni szkieletowych u ludzi. Obecny paradygmat w biologii mięśni szkieletowych i fizjologii wysiłku jest taki, że ćwiczenia aerobowe mają nieistotny wpływ na masę mięśni szkieletowych. Jednak w ciągu ostatnich 40 lat pojawiło się kilka precedensów pokazujących wpływ treningu aerobowego na wzrost mięśni szkieletowych. Badania te dotyczą nowego obszaru fizjologii mięśni szkieletowych istotnego dla osób starszych i innych populacji klinicznych doświadczających utraty masy mięśniowej. Zanik mięśni szkieletowych związany z wiekiem jest wieloczynnikowy, ale obejmuje brak aktywności fizycznej, stłumioną zdolność do syntezy nowych białek oraz zmniejszoną wielkość i liczbę włókien mięśni szkieletowych. Badania wskazują również na spadek funkcji mitochondriów i podwyższone wewnątrzkomórkowe szlaki kataboliczne w starzejących się ludzkich mięśniach szkieletowych, co uważa się za mające wpływ na metabolizm białek i sprzyjające utracie masy mięśniowej i funkcji mięśni szkieletowych. Nasze odkrycia sugerują, że trening aerobowy jest wykonalnym przepisem na ćwiczenia w celu złagodzenia związanego z wiekiem spadku masy mięśniowej z powodu zmniejszenia ekspresji katabolicznego mRNA, indukcji biogenezy i dynamiki mitochondriów oraz zwiększonej syntezy białek mięśniowych, co sprzyja hipertrofii włókien mięśniowych i całych mięśni zarówno u młodych, jak i starszych populacji. Ponadto wskazujemy, że prawidłowo wykonywane ćwiczenia aerobowe prowadzą do hipertrofii mięśni szkieletowych porównywalnej z treningiem oporowym. Dlatego też ogólnym celem tego przeglądu jest: 1) Ujawnienie anabolicznego potencjału treningu aerobowego; 2) Omówienie mechanizmów subkomórkowych wspomagających wzrost mięśni po przewlekłych ćwiczeniach aerobowych; i 3) Zrewidować dogmat treningu aerobowego w odniesieniu do masy mięśni szkieletowych. Łącznie korzyści treningu aerobowego dla zdrowia mięśni szkieletowych są niedoceniane i nie do końca scharakteryzowane.

Dotychczas zakładano, że trening aerobowy ma minimalny wpływ na masę mięśni szkieletowych i dlatego też nie wzbudził większego zainteresowania naukowego w porównaniu z ćwiczeniami oporowymi. Jednak wraz z zastosowaniem technik obrazowania o wysokiej rozdzielczości (np. topografii komputerowej, obrazowania metodą rezonansu magnetycznego) pojawia się coraz więcej dowodów na to, że trening aerobowy może powodować przerost mięśni szkieletowych u osób prowadzących siedzący tryb życia w wieku 20–80 lat. Ponad 20 lat temu Schwartz i in. jako pierwsi ustalili, że 6 miesięcy chodzenia/biegania może wywołać 9% wzrost pola przekroju poprzecznego uda (CSA) u starych mężczyzn (68 lat). W ramach tego badania starzy i młodzi mężczyźni wykonywali spacery lub jogging 5 razy w tygodniu. Intensywność i czas trwania ćwiczeń były stopniowo zwiększane w 2-tygodniowych segmentach, przy czym ostatnie 2 miesiące składały się z ćwiczeń na poziomie 85% rezerwy tętna (HRR) przez 45 minut. Chociaż u starych mężczyzn zaobserwowano znaczny wzrost masy mięśni szkieletowych, u młodych mężczyzn nie zaobserwowano żadnych zmian. Przyczyna rozbieżności między grupami nie jest do końca znana, ale młodzi mężczyźni uczestniczyli w znacznie mniejszej liczbie sesji ćwiczeń niż starzy mężczyźni. Dlatego też dane te sugerują, że częstotliwość ćwiczeń może odgrywać ważną rolę w stymulowaniu wzrostu mięśni za pomocą ćwiczeń aerobowych.

Chociaż hipertrofia mięśni szkieletowych po treningu aerobowym nie jest powszechna, niemal wszystkie badania badające masę mięśniową od 2005 r. wykazały hipertrofię mięśni szkieletowych w grupie mięśni najczęściej wykorzystywanej podczas ćwiczeń. Ponadto, 70% wszystkich badań wykorzystujących ergometrię rowerową jako tryb ćwiczeń wykazało wzrost masy mięśni szkieletowych u kohort pozornie zdrowych mężczyzn i kobiet w młodszym, średnim i starszym wieku. Niedawne badanie przekrojowe wykazało, że osoby młode, w średnim i starszym wieku, które są bardzo aktywne aerobowo, mają większą siłę prostowników kolan i związaną z tym masę beztłuszczową nóg w porównaniu do osób prowadzących siedzący tryb życia . Łącznie badania te dostarczają przekonujących dowodów na to, że trening aerobowy jest bodźcem anabolicznym w przypadku populacji osób fizycznie nieaktywnych.

Skuteczność treningu aerobowego w celu wywołania hipertrofii mięśni szkieletowych najprawdopodobniej zależy od uzyskania wystarczającej intensywności ćwiczeń (70-80% HRR), czasu trwania (30-45 minut) i częstotliwości (4-5 dni w tygodniu), aby osiągnąć dużą liczbę skurczów mięśni, co powoduje dużą objętość i niskie obciążenie mięśni szkieletowych w porównaniu z tradycyjnymi programami ćwiczeń oporowych hipertroficznych. W naszych badaniach uczestnicy wykonywali ergometrię rowerową przez 12 tygodni, podczas których czas trwania, intensywność i częstotliwość ćwiczeń były stopniowo zwiększane, tak aby ostatnie 5 tygodni składało się z 45 minut na sesję, 80% HRR, 4 razy w tygodniu ze 100% obecnością na ćwiczeniach. Nasi uczestnicy wykonali ~118 000 do 145 000 skurczów na nogę, wywołując podobny wzrost mięśni czworogłowych uda zarówno u młodych, jak i starszych osób, a jednocześnie skutkując powszechnie akceptowaną poprawą wydolności tlenowej i szczytowego obciążenia pracą. ​​Modelowano , że jazda na rowerze z ~75% szczytowej wydolności tlenowej, intensywnością podobną do naszych i innych badań, tworzy obciążenie zewnętrzne wynoszące ~38% maksymalnej dynamicznej siły mięśni. Koncepcja dużej objętości, niskiego obciążenia zewnętrznego stymulującego wzrost mięśni jest poparta pojawiającymi się dowodami, że większe obciążenie zewnętrzne podczas ćwiczeń oporowych nie skutkuje większymi zyskami masy mięśniowej. W badaniu tym porównano efekty trzech różnych protokołów wyprostu nóg (3 serie po 30% 1RM, 3 serie po 80% 1RM i 1 seria po 80% 1RM) na dobrowolne zmęczenie i stwierdzono, że nie było różnic między protokołami pod względem wzrostu mięśni. Zarówno 3 serie po 30%, jak i 80% 1RM wywołały wzrost o 7%, co jest podobne do hipertrofii obserwowanej w przypadku kilku protokołów treningu aerobowego. Dlatego wydaje się, że ćwiczenia o dużej objętości, ale niskim obciążeniu zewnętrznym (30-40% maksymalnego) mogą wywołać znaczące przyrosty masy mięśni szkieletowych.

Trening aerobowy może również poprawić funkcjonowanie mięśni i wydolność wysiłkową. Produkcja mocy mięśni szkieletowych jest skorelowana ze zdolnością do wykonywania zadań dnia codziennego, podczas gdy wydolność wysiłkowa jest odwrotnie proporcjonalna do prognozy choroby i śmierci. Te zależności sugerują, że regularne ćwiczenia aerobowe mogą poprawić jakość życia poprzez poprawę wydolności funkcjonalnej i zmniejszenie ryzyka zachorowalności u osób dorosłych. Łącznie te obserwacje stanowią impuls dla lekarzy i naukowców do włączenia treningu aerobowego jako skutecznej recepty na zwiększenie masy mięśni szkieletowych i wydolności funkcjonalnej.

Porównanie hipertrofii mięśni szkieletowych wywołanej treningiem aerobowym i treningiem oporowym

Trening oporowy to konwencjonalny przepis na ćwiczenia mające na celu wywołanie wzrostu mięśni szkieletowych. Dlatego też, aby potwierdzić skuteczność treningu aerobowego w wywoływaniu hipertrofii mięśni szkieletowych, porównaliśmy nasze ustalenia z tradycyjnym programem ćwiczeń oporowych, który został przeprowadzony w tym samym laboratorium. Dlatego też, te same metody zostały użyte do analizy wielkości mięśni szkieletowych po 12 tygodniach ćwiczeń oporowych lub aerobowych. Badanie przeprowadzone przez Trappe i in. obejmowało 12 tygodni ćwiczeń na wyprost kolana (3 serie po 10 powtórzeń przy 70% 1 RM) u 67±2-letnich mężczyzn (n=8) i kobiet (n=4). Na potrzeby tego przeglądu skupimy się na grupie placebo (tj. tych, którzy nie przyjmowali paracetamolu lub ibuprofenu), która wykazała ~9% wzrost objętości mięśnia czworogłowego uda po treningu oporowym. Zyski objętości mięśni szkieletowych po treningu oporowym nie różnią się od 12 tygodni treningu aerobowego (ostatnie 5 tygodni obejmowało 4 dni w tygodniu, 45 min dziennie, 80% HRR). W serii badań z udziałem starszych kobiet (70±2 lata, n=9), starszych mężczyzn (74±3 lata, n=6) i młodych mężczyzn (20±1 rok, n=7) średni wzrost objętości mięśni szkieletowych u wszystkich badanych wynosi ~8%. Dlatego też, z badań wdrażających 12 tygodni treningu oporowego lub aerobowego, oba tryby ćwiczeń wywołały podobny wzrost objętości mięśni czworogłowych, co sugeruje, że oba tryby ćwiczeń są równie skuteczne w stymulowaniu hipertrofii mięśni wykorzystywanych w ciągu 12 tygodni. Wyniki te są wspierane przez Hudelmaier i in. i pozostają w zgodzie z programami ćwiczeń trwającymi 6 miesięcy. Łącznie badania obserwujące wzrost mięśni szkieletowych po treningu aerobowym wykazują średni wzrost o ponad 7%, co jest porównywalne z hipertrofią po treningu oporowym.

źródło: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4523889/

Gdyby badanie trwało o wiele dłużej czyli powiedzmy rok, to już prawdopodobnie osoby trenujące w nim oporowo przybrałyby o wiele więcej masy mięśniowej niż osoby cały ten czas trenujące tylko aerobowo. Oczywiście przy założeniu, że grupa trenująca oporowo ćwiczyłaby przy użyciu coraz większych obciążeń. No, chociaż przecież w treningu aerobowym co przecież można zwiększać intensywność – szybciej biec, szybciej pedałować, szybciej wiosłować… Przydałoby się przeprowadzenie takiego długoterminowego badania. Cokolwiek by się okazało, to jednak niewątpliwie przekonaliśmy się tutaj o kolejnej zalecie treningu aerobowego a taki można wykonywać nawet w warunkach domowych. Na przykład na rowerku stacjonarnym a taki porządny i w dobrej cenie rowerek można kupić tutaj. To jak chodzi o mięśnie nóg i pośladków natomiast do rozwoju około 85% wszystkich mięśni jakie mamy, polecam ergometr wioślarski; jedyny znany mi (bo sam posiadam) porządny, niezawodny ergometr wioślarski można kupić w dobrej cenie tutaj.