Jak svaly rostou - bližší pohled na fyziologické procesy (1.část)

17.11.2011 01:15

 

 

Jak svaly rostou - bližší pohled na fyziologické procesy (I.)


 

Jan Smejkal                                                                                            Ronnie.cz
 

         

 

„Co mám dělat, abych co nejrychleji nabral svalovou hmotu?“ Otázka zdaleka nejčastěji kladená začínajícími kondičními cvičenci a adepty kulturistiky, jak v posilovnách, tak v nejrůznějších poradnách. Odpovědi jsou většinou velmi podobné: intenzivní a pravidelný trénink, dodržování principů silově objemového tréninku, kvalitní jídelníček, dostatek odpočinku k zotavení unavených svalů… A tak bychom mohli pokračovat dále. Koneckonců se o tomto problému již popsaly tisíce stránek. Většina tazatelů se s takovými odpověďmi spokojí, všichni ale ne. Pro ty hloubavější jedince jsme připravili malý exkurs do často méně známých procesů, které podmiňují tvorbu svalové hmoty. Ty jsou samozřejmě mnohem komplexnější a složitější, než se na první pohled zdá. Všechny tyto procesy musí ovšem spolu „ladit“ jako berlínští filharmonikové a vytvářet dokonalou symfonii. Jakýkoli falešný tón se vymstí… Z tohoto důvodu je velmi dobré nezůstat pouze „na povrchu“ znalostí a seznámit se se všemi komponenty svalového růstu a s tím, co ho ovlivňuje.

Základní pojem, kolem kterého se vše točí, je svalová hypertrofie. Rozhodně nikoho nepodceňuji, že by neměl tušení, o co se jedná: růst svalů podmíněný tréninkem, představující zvětšení průřezu svalových vláken. Čím je tedy svalové vlákno tlustší, tím je svalový objem větší. Tento proces růstu je adaptací na zatížení svalů na základě principu překonávání stále většího odporu. Existuje ovšem i proces, kdy se svalová vlákna dělí a tím se zvyšuje jejich počet - takzvaná hyperplazie. Fyziologové stále nejsou jednotní, zdali je možné tohoto procesu posilovacím tréninkem dosáhnout. Ovšem v některých dlouhodobých studiích věnujících se tomuto jevu se prokázalo, že kulturisté disponují vyšším počtem svalových vláken než netrénující jedinci. Z toho se usuzuje, že roky intenzivního, těžkého tréninku vedou k hyperplazii.

Řekli jsme si, že větší průřez svalů znamená tedy i jejich větší objem. Ovšem pozor, větší ještě neznamená silnější. Svalová síla je podmíněná celou řadou faktorů. Mezi nimi příznivými pákovými poměry kostí, kvalitou pomocného pohybového aparátu (svalových úponů a vazů), ale nejdůležitější je přírůstek kontraktilních bílkovin, a to především aktinu a myosinu. Některé patologické stavy mohou vést k velkým, ale slabým svalům, například to platí o akromegalii. Ta bývá často vyvolána nádorem v přední části podvěsku mozkového, který díky tomu vylučuje extrémní množství růstového hormonu. Většina studií týkajících se růstového hormonu dospěla k závěru, že tento hormon sice podporuje růst svalů, ale především v oblasti pojivových tkání ve svalech, a nemá žádné účinky pro svalový růst rozhodujících kontraktilních bílkovin.

Zvláštní kapitolou týkající se růstu svalů jsou…

... satelitní buňky, jejichž název je odvozen od jejich lokalizace na vnějším povrchu svalového vlákna. Jsou v podstatě druhem kmenových buněk, „spícími“ buňkami, které za normálních okolností „leží ladem“. Jsou aktivovány, tedy „probuzeny“ v případě, že je svalové vlákno poškozené nebo zraněné, a tedy utrpí trauma. Trénink se zátěží svalová vlákna poškozuje, čímž nastartuje adaptační procesy, a to především aktivací satelitních buněk, které umožní reparaci poškozeného svalového vlákna. Nevznikne tím nové svalové vlákno, satelitní buňky se pouze spojí s poškozeným svalovým vláknem a dají mu k dispozici svoje jádro - to pomáhá regeneraci a vede ke zvýšení obsahu aktinu a myosinu. Konečným výsledkem je nárůst svalové hmoty a síly. Tento proces dosáhne vrcholu po 48 hodinách, ale pokračuje až čtyři dny po traumatu (tréninku). Proto potřebují svaly čas, aby se zotavily.

Lidé disponují dvěma základními typy svalových vláken. Vlákna prvního typu (pomalu kontrahovatelná) se nazývají také vytrvalostní, protože se nejvíce zapojují a reagují na vytrvalostní trénink. Vlákna druhého typu (rychle kontrahovatelná) jsou mnohem větší, méně vytrvalá (rychle se unaví), ale jsou schopna vyvinout mnohem větší sílu, což je připisováno lepší inervaci. Jejich vyšší zastoupení ve svalech zabezpečuje podstatně vyšší nárůst síly a svalové hmoty a z toho by se dalo usuzovat, že mají i vyšší počet satelitních buněk. Ale není tomu tak, protože vlákna prvního typu jich mají pětkrát až šestkrát více, a to pravděpodobně z důvodu lepšího krevního zásobování a vyššího počtu kapilár. Některé studie ale považují počet satelitních buněk u obou typů vláken za vyvážený. Vše, co chcete vědět o svalových vláknech, se dočtete v článku „Specifika svalových vláken“ (první a druhý díl).

Pravděpodobně vyšší počet satelitních buněk v pomalých vytrvalostních vláknech se dá zdůvodnit i skutečností, že jsou častěji a více zapojována do svalové práce. Mají tedy i vyšší riziko zranění. Pokud je třeba zvládnout vyšší zátěž, dá mozek signál vláknům druhého typu, takže pokud si chceme zajistit vyšší svalové přírůstky, musíme pracovat s těžkými váhami. Lehčí váhy a vyšší počty opakování zatěžují svalová vlákna prvního typu a od nich těžko můžeme očekávat vyšší nárůst objemu a síly.

Většina lidí nad 40 let má i při pravidelném tréninku problémy docílit větších svalových přírůstků vzhledem k relativnímu nedostatku testosteronu, který je pro svalový růst nutný. Jeho hladina, která je lékaři označována ještě jako normální, sice postačuje pro potřeby „všedního dne“, ale neumožňuje výraznější svalový růst. (Testosteronem se budeme zabývat v druhé části.) Dalším negativním faktorem je nedostatečná neuromuskulární efektivnost a svaly již nereagují tak dobře na povely z mozku. Bez optimálních nervových impulsů se nemohou svaly tak silně kontrahovat, což vede ke ztrátám na rychlosti, velikosti a síle a ke zpomaleným reakcím.

Starší cvičenci potřebují také více času na zotavení po tréninku, protože pojivové tkáně - svalové úpony a vazy - jsou hůře prokrvované než svaly. V průběhu stárnutí se také snižuje obsah vody v těchto tkáních, svaly se „vysušují“ a to dále ztěžuje jejich zotavení. V konečném důsledku může vést příliš těžký a příliš častý trénink k zastavení přírůstků a k pocitu přetrénování.

Lidé nad 40 let mají méně satelitních buněk než mladší jedinci - asi na úrovni 40 procent vztaženo na celkový počet buněčných jader. Protože satelitní buňky jsou potřebné k opravám poškozených svalových vláken, je tento fakt obzvláště zneklidňující. Ovšem relativně dobrou zprávou je skutečnost, že u cvičenců, kteří již roky trénují, není toto snížení tak markantní. V jedné studii s powerliftery se zjistilo, že počet jejich satelitních buněk v trapézovém svalu je dokonce o 70 % vyšší než u netrénovaných jedinců.

Je prokázáno, že cviky, při kterých používáme těžké zátěže, aktivují satelitní buňky nejvíce, ale také vytrvalostní trénink může jejich aktivitu zvyšovat. Studie se staršími muži, kteří se zabývali výlučně vytrvalostním tréninkem, prokázala zvýšení počtu satelitních buněk o 29 procent. Ovšem v konečném důsledku je rozhodující pro aktivaci satelitních buněk stupeň poškození svalových vláken (mikrotraumata). Jak se dá očekávat, pokud přestanete s tréninkem, počet satelitních buněk se postupně snižuje.

Růstové faktory

Nezbytnou součástí reparace svalových vláken a anabolických procesů v zatěžovaných svalech jsou růstové faktory a hormony, a sice:

Růstový faktor 1 (IGF-1) podobný inzulínu, který se systematicky a lokálně vytváří ve svalech. Jedná se o látku bílkovinné povahy skládající se z řetězce aminokyselin. Růstový hormon stimuluje produkci IGF-1 v játrech a aktivita IGF-1 platí jako výchozí bod většiny anabolických efektů v souvislosti s růstovým hormonem. Ve svalech podporuje IGF-1 aktivitu satelitních buněk. Dělí se na dvě varianty, z nichž Mechano Growth Factor (MGF), který se přirozeně vytváří ve svalech při velké zátěži, má podstatně silnější působení než IGF-1 a aktivuje satelitní buňky. Jedná se spíše o „opravný“ faktor než růstový, protože MGF zvyšuje samoopravnou schopnost svalů. Se zvyšujícím se věkem se snižuje množství MGF, takže starší lidé nemohou aktivovat svoje satelitní buňky po tréninku tak efektivně. Pokud se ale podá těmto lidem růstový hormon, a přitom posilují se zátěží, produkuje jejich tělo více MGF, což vede k výraznějšímu svalovému růstu.

Studie na zvířatech, kterým se podával injekčně MGF, prokázala po třech týdnech zvětšení svalových vláken o 25 % a to je jistě dobré znamení…

Hepatický růstový faktor HGF - jeho název pochází ze skutečností, že jeho růst podporující efekty byly nejprve pozorovány v jaterní tkání (hepatocyty jsou jaterní buňky, ve kterých probíhají veškeré metabolické procesy v játrech). HGF je aktivován poškozením svalových vláken a silně stimuluje aktivitu satelitních buněk. Při jedné studii s použitím injekční formy HGF aplikované těsně po svalovém zranění se zjistila aktivita satelitních buněk vyšší až o 300 procent. Jeho uvolňování v poraněných svalových vláknech je vyvoláno působením oxidu dusnatého (NO), což může také objasnit, jak NO podporuje svalový růst. Pokud zamezíme tvorbě NO, zároveň tím „ruku v ruce“ zamezíme i tvorbě HGF.

Fibroblastový růstový faktor FGF podporuje rovněž rozšíření satelitních buněk následující po poškození svalového vlákna. Fibroblasty jsou buňky pojivové tkáně, které jsou nejméně specializované, a tak se mohou přeměňovat v jiné buňky (například v buňky kolagenu, nebo i v tukové buňky) a slouží k reparaci poraněných tkání.

 

V druhé části tohoto článku se budeme zabývat vlivem hormonů, ale také antirůstových faktorů
a uvedeme si některá fakta zformulovaná odborníky týkající se optimálního růstu svalové hmoty.
 

 

 

Zpět