Stres metaboliczny wywołuje hipertrofię mięśni - czerwiec 2011

Tuż przed Arnold Classic miałem okazję oglądać jak Mark Alvisi, zawodowiec IFBB, trenuje nogi. Muszę przyznać, że trening był cholernie intensywny. Mark wykonywał serie wyciskania na maszynie po 50−60 powtórzeń, przed tym robił jeszcze głębokie przysiady i hack-przysiady z siedmioma talerzami po jednej stronie gryfu! Patrzyłem, jak jego partner treningowy robi się blady i wędruje do toalety, żeby zwymiotować z wysiłku! Mark trenował dalej, a potem wyszedł przed siłownię i sam też zwymiotował. To dopiero nazywam „stresem metabolicznym”! 

Mark wyjaśnił mi, że wyższy zakres powtórzeń i przełamanie bariery palenia mięśniowego pozwoliły mu dodać kopytom nowych rozmiarów. Skomentował też, że jego nogi lepiej rosną po treningu z dużą liczbą powtórzeń i że zwiększa on stres metaboliczny. W kilku artykułach w tej rubryce skupiałem się na tym, jak istotny dla wzrostu mięśni jest trening o wysokiej objętości. Pisałem w nich, jak tego rodzaju trening zwiększa syntezę białek w mięśniach i prowadzi do wzrostu poziomu molekuł sygnalizujących odpowiedzialnych za ich wzrost. Choć za treningiem o wysokiej intensywności opowiadają się sławy, jak Dorian Yates, Branch Warren, Ronnie Coleman i Evan Centopani, to wielu innych światowej sławy kulturystów, jak Lee Haney, Jay Cutler, Phil Heath, Victor Martinez i Mark Alvisi, pozostaje wiernymi starej szkole kulturystyki – umiarkowanych ciężarów, wysokiej objętości i krótkich odpoczynków między seriami. Tak trenowali zawodnicy w latach 80. A jak naprawdę stres metaboliczny wpływa na mięśnie? Czy potrafi zwiększyć ich masę?

Okluzja naczyń krwionośnych i mały ciężar równa się hipertrofia

„Trenuj ciężko albo spadaj” – często widzę tego typu koszulki, ale czy naprawdę musimy tak trenować, aby zwiększyć masę mięśniową? Dlaczego zawodnicy w podnoszeniu ciężarów nie wyglądają jak kulturyści, jeśli wszystko zależy od ciężarów? Pamiętajcie, trójboiści i osoby podnoszące ciężary robią od 3 do 5 min przerwy pomiędzy seriami, dlatego choć podnoszą dużo, wywołują stosunkowo słaby stres metaboliczny. Intensywna praca czasowo ogranicza przepływ krwi przez mięśnie, a tym samym dopływ tlenu do nich, natomiast po ich rozluźnieniu wszystko szybko wraca do normy. Stan ten może wywołać stres metaboliczny, który spowoduje zwiększone wydzielanie hormonu wzrostu (GH). 

W jednym z badań zmierzono wpływ treningu z dużą (15 powtórzeń przy 60% obciążenia maksymalnego) i małą (4 powtórzenia przy 90% obciążenia maksymalnego) liczbą powtórzeń. Duża liczba powodowała większy (58-procentowy) wzrost poziomu mleczanów i GH oraz silniej obniżała natlenienie mięśni. Badacze doszli do wniosku, że połączenie kwasu mlekowego z obniżonym przepływem krwi i zwiększonym stresem metabolicznym wpłynęło na podniesienie poziomu GH. 

W innym eksperymencie naukowcy chcieli sprawdzić jak zmniejszony przepływ krwi stymuluje wydzielanie GH. Badani wykonali 5 serii wyprostów nóg na maszynie z 30-sekundowymi przerwami przy 20% obciążenia maksymalnego i zatamowanym przepływem krwi (założono im na nogi rękawy do pomiaru ciśnienia i napompowano je do ~220 mmHg). Spowodowało to 290-procentowy wzrost w poziomie GH! Choć intensywność treningu była niska, podwyższony poziom mleczanów spowodował podniesienie również poziomu GH. Sugeruje to, że stres metaboliczny – wywołany okluzją lub intensywnym treningiem – to silny stymulator hipertrofii mięśni i wydzielania GH. 

Przez lata wmawiano nam, że napięcie mięśniowe jest jedynym bodźcem prowadzącym do wzrostu masy mięśni. Czy trzeba podnosić wielkie ciężary, by być wielkim? Jeśli kluczowe znaczenie mają duże ciężary, to dlaczego trójboiści nie są równie muskularni co kulturyści? Wyniki badań sugerują, że największa hipertrofia ma miejsce przy treningu z 70−85% obciążenia maksymalnego, jednak wzrost mięśni może nastąpić już przy znacznie mniejszym obciążeniu, jeśli tylko wywołamy nim większy stres metaboliczny. W najnowszych eksperymentach wzrost odnotowano już przy 20% obciążenia maksymalnego, gdy ćwiczenie wykonywano przy częściowym odcięciu dopływu krwi do uda. Ale w jaki sposób okluzja naczyń krwionośnych stymuluje hipertrofię mięśni? Naukowcy nie są do końca pewni, ale jedno zostało udokumentowane – zmniejszony przepływ krwi wywołuje nagłą rekrutację włókien szybkokurczliwych, które posiadają największy potencjał wzrostu. 

Wcześniej uważano, że wykonywanie ćwiczeń z obciążeniem większym od 65% obciążenia maksymalnego wystarczy, by stymulować wzrost. Jednak najnowsze badania dowodzą, że napięcie mięśni to nie jedyny sposób na wywołanie ich hipertrofii. Na przykład prostowanie ud o niskiej intensywności (ok. 50% obciążenia maksymalnego) wywołano znaczący wzrost rozmiarów (12%) oraz siły (20%) mięśni, gdy w trakcie ćwiczenia zastosowano umiarkowaną okluzję naczyń krwionośnych. Efekty tego typu treningu są najprawdopodobniej wywoływane przez następujące procesy:

1.      Stymulacja wydzielania GH poprzez nagromadzenie produktów ubocznych przemiany materii, takich jak kwas mlekowy.

2.      Umiarkowana produkcja wolnych rodników w uszkodzonej tkance, co promuje jej wzrost.

3.      Dodatkowa aktywacja włókien szybkokurczliwych w warunkach niedotlenienia. 

Wyniki omówionych badań sugerują, że wpływ treningu z obciążeniem na budowanie masy mięśniowej nie zależy wyłącznie od napięcia mięśni, ale również od jego wpływu na czynniki metaboliczne, hormonalne i neuronalne.

Brak przerw między seriami zwiększa hipertrofię

Przeprowadzono kilka badań, których wyniki sugerują, że trening bez przerw między seriami może zwiększyć masę mięśniową. Superserie to świetne narzędzie do podniesienia intensywności treningu. Według jednego z badań, po tego typu treningu następuje większy wzrost poziomu GH, testosteronu, adrenaliny i mleczanów, a to prowadzi do większego przyrostu masy i siły. Naukowcy porównali nagły i długoterminowy wpływ treningu bez przerw między seriami z efektami uzyskanymi przy treningu tradycyjnym. Badani wykonujący intensywny trening bez przerw doświadczyli o 13% większego wzrostu masy mięśniowej niż grupa trenująca z przerwami. Co ciekawe, w obydwu grupach objętość treningu była taka sama, jedyna różnica polegała na większej intensywności treningu bez przerw. Nic więc dziwnego, że ludzie, którzy na siłowni więcej gadają, niż ćwiczą, ciągle wyglądają tak samo. 

W innym eksperymencie zbadano przystosowanie metaboliczne mięśni do pracy przerywanej (długie przerwy) i ciągłej (krótkie przerwy). Ochotnicy trenowali lewą i prawą nogę tym samym ciężarem, jedyna różnica tkwiła w długości odpoczynku między seriami. Trening prawej nogi był przerywany długimi odpoczynkami, co miało na celu zmniejszenie stresu metabolicznego. W treningu lewej nogi nie stosowano odpoczynków. W obu przypadkach użyto ciężaru odpowiadającego 70% obciążenia maksymalnego. Większy wzrost siły i masy mięśniowej zaobserwowano w nodze lewej. 

Powyższe wyniki sugerują, że większy przyrost masy mięśniowej następuje w obecności większych zmian w poziomie metabolitów, GH, IGF-1 i testosteronu, który następuje przy treningu o wysokiej intensywności. Możliwe, że połączenie stresu metabolicznego z odpowiedzią hormonalną na ćwiczenia z krótkimi odpoczynkami między seriami prowadzi do powstania lepszych warunków dla wzrostu mięśni.

Trenuj nisko, śpij wysoko, by poprawić wyniki

Aby zwiększyć swoje osiągi, maratończycy śpią w specjalnych namiotach, umożliwiających regulowanie zawartości tlenu w powietrzu. Poziom tlenu jest w nich obniżany, w odpowiedzi na co ciało zaczyna produkować krwinki czerwone, by poprawić jego transport – a to zwiększa wytrzymałość zawodników. Dlaczego po prostu nie przenieść się w góry? Problem w tym, że na takich wysokościach ciężko jest trenować. W górach stanu Kolorado organizowany jest maraton, na którym padają najgorsze wyniki w historii tego sportu. Sportowcy nie są przyzwyczajeni do mniejszej zawartości tlenu w powietrzu, co wpływa na obniżenie ich osiągów. Kluczem do ich zwiększenia jest trenowanie w normalnej atmosferze, ale spanie w namiocie, który symuluje górskie, rozrzedzone powietrze. Stąd też powiedzenie: „Trenuj nisko, śpij wysoko!”. Jeśli zmniejszenie poziomu tlenu w powietrzu poprawia osiągi, to czy pomaga również w budowaniu mięśni?

Hipoksja przerywana zwiększa masę mięśniową

Termin „hipoksja” oznacza niedobór tlenu w tkankach. Japońscy badacze umieścili zestaw do ćwiczeń z ciężarami w komorze umożliwiającej kontrolowanie składu powietrza i obniżyli w niej poziom tlenu. Ochotnicy zastosowali trening w warunkach hipoksji przerywanej, w którym ćwiczenia odbywały się w środowisku o zawartości tlenu obniżonej do 16% (naturalny poziom tlenu w powietrzu to 21%). Ćwiczący wykonywali uginanie ramion na biceps i wyciskanie francuskie nad głowę. Grupa kontrolna robiła te same ćwiczenia w normalnych warunkach atmosferycznych. Jeszcze jedna grupa po prostu siedziała w pokoju o obniżonej zawartości tlenu i nic nie robiła. Na podstawie wyników tej grupy naukowcy chcieli zbadać, czy takie warunki wpłyną na późniejsze osiągi. 

Po sześciu tygodniach grupa trenująca w komorze miała większe przyrosty masy mięśniowej i siły w porównaniu do grupy trenującej w warunkach normalnych. Co ciekawe, ochotnicy, którzy tylko siedzieli w komorze, nie odnotowali żadnych zmian w poziomie masy i siły – aby one zaistniały, należy w takich warunkach ćwiczyć. Eksperyment dał podobne rezultaty co trening z opaską uciskową. Okazało się, że nasilenie stresu metabolicznego i ograniczenie dopływu tlenu do mięśni przyczyniło się do wzrostu masy mięśniowej przy ćwiczeniach z małym obciążeniem. 

Być może rozważacie już przeprowadzkę w góry, by trenować w bardziej rozrzedzonym powietrzu? Przemyślcie to jeszcze raz. Ciało szybko przystosowuje się do zmiany wysokości. Na początku trening będzie ciężki, ale wkrótce organizm przywyknie do tego typu warunków i będzie wam już łatwiej. Najlepszym rozwiązaniem byłoby jedynie trenowanie w komorze z obniżoną zawartością tlenu w powietrzu – wtedy ciało nie będzie w stanie przystosować się do tych warunków. Będzie to przypominać założenie opaski na ramię na czas treningu, a potem jej zdjęcie. Kluczem jest hipoksja przerywana, a nie stałe obniżenie poziomu tlenu w otoczeniu. Możecie jednak wywołać podobny stres metaboliczny, trenując bez przerw między seriami lub wykonując jeden z treningów nóg Marka Alvisi – w których wykonuje po 50−60 powtórzeń.

Najważniejsze kwestie

• Trening w opasce uciskowej zwiększa hipertrofię mięśni; niedotlenienie mięśni zwiększa wydzielanie GH i kwasu mlekowego, powodując większą aktywację włókien mięśniowych typu II przy niskiej intensywności treningu.

• Trening w warunkach obniżonej zawartości tlenu w powietrzu (hipoksja przerywana) zwiększa wzrost mięśni i poprawia ich siłę bardziej, niż trenowanie w warunkach naturalnych.

• Połączenie obniżonej zawartości tlenu z treningiem wpływa na wzrost mięśni silniej niż samo przebywanie w takich warunkach.