Hipertrofia sarkoplazmatyczna vs miofibrylarna

Metody treningu siłowego ewoluują, ale pewne kwestie nie uległy zmianie. Na początek warto przypomnieć różnice w podejściu do treningu prezentowane w poszczególnych modelach. Trening zwiększający siłę reklamuje się jako „efektywny”, „funkcjonalny”. Zwiększenie siły ma owocować efektywnością w innych dyscyplinach sportu. 

1. Trening kulturystyczny kontra siłowy
2. Minusy nadmiernej muskulatury
3. Hipertrofia sarkoplazmatyczna kontra miofibrylarna
4. Co udało się ustalić do tej pory?
5. Podsumowanie 

Trening kulturystyczny kontra siłowy

Rdzeniem podobnego treningu są ćwiczenia w rodzaju: zarzutu siłowego, zarzutu na podsiad, przysiadów, wyciskania leżąc, wyciskania stojąc (nad głowę), wiosłowania sztangą, podciągania na drążku. W małym stopniu wykorzystuje się tu maszyny treningowe. Z kolei trening kulturystyczny potępia się jako „niefunkcjonalny”, niezwiększający siły lub powodujący nieproporcjonalny wzrost masy ciała bez adekwatnego wzrostu siły. Nieprawdą jest, iż kulturysta buduje tylko niefunkcjonalne mięśnie.

Zawsze kulturystycznemu treningowi oporowemu towarzyszy pewien wzrost siły. Zresztą wzrost masy i siły z reguły nie daje zbyt wiele w innych dyscyplinach sportu, gdyż np. siła ciosu boksera zależy od skoordynowanej pracy całego ciała (ruch zaczyna się w nogach), a nie tylko od rozbudowania tricepsów czy mięśni naramiennych. Wyniesienia zapaśnicze, podcięcia i rzuty zależą od pracy całego ciała, a nie tylko od wzmacniania nóg, czy grzbietu.

Efektywność pływaka zależy od wykształcenia techniki, pracy oddechem, wykorzystania bezwładności, minimalizacji oporu, umiejętności wykorzystania nawrotów (odbicia). Samo rozwinięcie mięśni przynosi zwykle odwrotny efekt. Przetoczenia, kontrola przeciwnika, utrzymanie pozycji, praca gardą, duszenia i dźwignie w brazylijskim jiu-jitsu też są zależne od techniki.

Minusy nadmiernej muskulatury

Imponujące mięśnie zwykle powodują tylko, iż dana osoba nie jest w stanie kontynuować walki z powodu przeciążenia układu sercowo-naczyniowego Najbardziej jaskrawym przykładem mogą być walki Bobba Sappa lub pierwsze starcia w MMA Mariusza Pudzianowskiego.

W skrócie można powiedzieć, iż sam trening kulturystyczny bez równoległego trenowania innych dyscyplin nie sprawdza się. Jednak nikt nie mówił, iż powinien, gdyż kulturystyka to zupełnie inny świat.

Hipertrofia sarkoplazmatyczna kontra miofibrylarna

Teoria niefunkcjonalnej hipertrofii jest powielana m.in. przez Christiana Thibaudeau w książce “Black book of training secrets” (pierwsze wydanie w 2006 r.). Wiele osób powiela mądrze brzmiące terminy i teorie, a w rzeczywistości mało kto wie, o co tu faktycznie chodzi. Identyczna sytuacja dotyczy zdrowia. Hasła klucze to: antyoksydanty, detoksykacja, toksyny, chemia, wolne rodniki, witaminy.

W większości wypadków osoby zapytane o meritum problemu nie potrafią udzielić odpowiedzi. Mięśnie szkieletowe są poprzecznie prążkowane. Składają się z komórek wielojądrzastych (włókien) otoczonych błoną – sarkolemą. Pojedyncze włókno mięśniowe składa się z miofibryli zanurzonych w wewnątrzkomórkowym płynie, sarkoplazmie. Płyn ten zawiera glikogen, związki wysokoenergetyczne, ATP, fosfokreatynę oraz enzymy glikolityczne.[2]

Według Thibaudeau trening kulturystyczny w dużej mierze bazuje na wzroście objętości płynu otaczającego włókna mięśniowe. Autor argumentuje, iż tego typu niefunkcjonalny wzrost zwiększa masę ciała i obwody, ale nie daje siły mięśniowej. Dzięki pracy Daniela R. Moore wiemy już o wiele więcej o mechanizmach wzrostu mięśni.

Co udało się ustalić do tej pory?

Włókna mięśniowe są wrażliwe na aminokwasy, jednak synteza białek miofibrylarnych zachodzi tylko do określonego stopnia wysycenia. To m.in. tłumaczy, dlaczego wzrost mięśni nie zachodzi w nieskończoność, nawet mimo stałego dowozu protein.

Z innych badań wiemy, iż nawet przy ciągłym, wielogodzinnym, dożylnym podawaniu mieszanki aminokwasów (Aminosyn 15 %) pomiędzy drugą a szóstą godziną podawania mieszanki nie odnotowano żadnych efektów ciągłego wlewu aminokwasów. Synteza białek mięśniowych spadła do poziomu wyjściowego (pomimo zapewnienia ~1.7-krotnie większej ilości aminokwasów w osoczu!).

Synteza białek w sarkoplazmie w pewnym stopniu jest związana z dostarczaniem aminokwasów w pożywieniu, jednak mniej wrażliwa na dowóz aminokwasów w porównaniu do syntezy białek miofibrylarnych.

Trening siłowy ma wpływ na wzrost syntezy białek mięśniowych, jak i tych w sarkoplazmie, a dostarczanie składników odżywczych zwiększa odpowiedź (anabolizm).

Badacze zmierzyli najpierw syntezę białek mięśniowych na czczo przy ciągłym podawaniu znakowanej fenyloalaniny. Badani wykonywali intensywne ćwiczenia jednostronne (wybranej nogi), po czym podawano im 25 g białka serwatkowego (co miało nasilać syntezę białek mięśniowych). Ćwiczenia jednej nogi obejmowały 5 serii wyciskania na suwnicy oraz prostowania nogi siedząc. Ciężar pozwalał na wykonanie od 8 do 10 powtórzeń.

Ćwiczenia zajęły ok. 24 ± 1 minut. Po skończeniu ćwiczeń jednej nogi pobrano próbkę krwi, a następnie mężczyźni spożyli 25 g białka serwatkowego. Pozwoliło to na ustalenie syntezy białek mięśniowych po dostarczeniu protein zarówno w nietrenowanej kończynie (FED), jak i w mięśniu czworogłowym w nodze poddanej treningowi oporowemu (FED-EX). Pobierano próbki mięśni z obu nóg (trenowanej i nietrenowanej) po godzinie, trzech oraz pięciu od momentu spożycia białka serwatkowego.

Wyniki

• Po podaniu protein synteza białek miofibrylarnych w nodze była podniesiona o 163% w porównaniu do stanu na czczo, po trzech godzinach, jednak nie po jednej ani po pięciu godzinach.
• Po podaniu protein w trenowanej kończynie synteza białek miofibrylarnych była podniesiona o 100%, 216% i 229% (w pierwszej, trzeciej oraz piątej godzinie) w porównaniu do warunków na czczo.
• W piątej godzinie synteza białek (w grupie WPC i treningu) była większa w porównaniu do warunków, gdy tylko podano białko serwatkowe (bez treningu).
• Synteza białek w sarkoplazmie była zwiększona o ~104% po podaniu 25 g białka serwatkowego w nietrenowanej kończynie, jak i w tej poddanej treningowi.

Wnioski

Zarówno trening (zmuszenie włókien mięśniowych do pracy), jak i podawanie protein (białka serwatkowego) ma wpływ na syntezę białek mięśniowych już po godzinie, jednak większe efekty odnotowuje się w kolejnych godzinach (po zakończeniu treningu). Synteza białek w sarkoplazmie jest pobudzania przez dostarczanie proteiny serwatkowej, ale synteza nie wzrasta w odpowiedzi na trening.

Jak widać powyższy eksperyment Daniela R.Moore wcale nie potwierdza istnienia „niefunkcjonalnego treningu siłowego” i hipertrofii sarkoplazmatycznej. Przecież mężczyźni wykonywali klasyczne, uznawane za niekoniecznie „funkcjonalne” ćwiczenia kulturystyczne (wyciskania na suwnicy oraz prostowania nogi siedząc), a jednak trening nie miał wpływu na tempo syntezy białek w sarkoplazmie.

Podsumowanie 

Nie da się określić, czy trening kulturystyczny spowoduje znaczny wzrost uznawany za niefunkcjonalny (sarkoplazmatyczny). Zapewne zwiększenie obwodów (np. ramienia czy uda) wskutek treningu oporowego jest sumą przyrostów białek miofibrylarnych oraz zmian w sarkoplazmie. Cytowane badanie wcale nie wskazuje, iż trening powoduje znaczny przyrost sarkoplazmatyczny.

Większą rolę odgrywa tu dostarczenie białka serwatkowego, co nie powinno dziwić, gdyż sarkoplazma jest odżywczym środowiskiem dla mięśni. Trening oporowy przyniósł największe efekty pod względem wzrostu syntezy białek miofibrylarnych, a dodanie białka serwatkowego tylko przyspieszyło syntezę białek mięśniowych. Z innych badań wiemy, iż po treningu siłowym najkorzystniejsze jest podawanie 20 g WPI (lub innego rodzaju białka serwatkowego) co trzy godziny. 

Referencje:

1. Christian Thibaudeau “Black book of training secrets”

2. Granner Daryl K, Murray Robert K., Rodwell Victor W. “Biochemia Harpera ilustrowana” Wydanie 6, PZWL

3. Daniel R Moore, Jason E Tang,1 Nicholas A Burd,1 Tracy Rerecich,1 Mark A Tarnopolsky,2 and Stuart M Philips „Differential stimulation of myofibrillar and sarcoplasmic protein synthesis with protein ingestion at rest and after resistance exercise” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2669978/

4. Julien Bohé, J F Aili Low, Robert R Wolfe, and Michael J Rennie “Latency and duration of stimulation of human muscle protein synthesis during continuous infusion of amino acids” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2278544/

5. Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, Leese G, Waddell T, Atherton P, Wackerhage H, Taylor PM, Rennie MJ. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. FASEB J.

6. Mittendorfer B, Andersen JL, Plomgaard P, Saltin B, Babraj JA, Smith K, Rennie MJ. Protein synthesis rates in human muscles: neither anatomical location nor fibre-type composition are major determinants. J Physiol.

7. Moore DR1, Areta J, Coffey VG, Stellingwerff T, Phillips SM, Burke LM, Cléroux M, Godin JP, Hawley JA. “Daytime pattern of post-exercise protein intake affects whole-body protein turnover in resistance-trained males”. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23067428