Come avviene la crescita ipertrofica fisiologicamente?
Il muscolo scheletrico risponde a stimoli specifici con diversi meccanismi. Gli stimoli che influiscono sull’ipertrofia, quindi aumento di massa muscolare dovuto alla crescita dimensionale della fibra, possono essere riassunti in questi punti:
- Stimoli Ormonali (GH, Testosterone, Insulina, IGF-1)
- Stimoli Paracrini (IGF-1, FGF)
- Stimoli Metabolici (Lattato, Ipossia, ecc..)
- Stimoli meccanici (MGF, Integrine, p70S6K)
Lo stimolo meccanico induce l’attivazione di vie di segnale cellulare che trasformano tale stimolo in molecolare. Vengono stimolate proteine ad attività chinasica o fosfatasica, enzimi AMP chinasi, calcineurina, Protein kinasi B, Fosfochinasi C, (aggiunta o rimozione di gruppi fosforici) con tappa finale che spesso consiste nella traslocazione nel nucleo di un fattore di trascrizione per il DNA.
Un ruolo fondamentale viene svolto dai ribosomi, essenziali per la sintesi proteica. Per la traduzione proteica si osserva la presenza di un fattore di inizio eIF4G legato alla proteina inibitoria BP1. Il complesso eIF4G-BP1 impedisce la sintesi proteica. Lo stimolo meccanico attiva la proteina mTOR ad attività chinasica, essa fosforila il complesso inibitorio liberando il fattore di inizio e attivando a sua volta la proteina p70S6K e S6 che provoca la trasduzione di mRNA per la sintesi proteica.
Il carico meccanico agisce stimolando i sensori di carico presenti nelle miofibrille e nel sarcomero, in particolare nella linea Z e sulla Titina, proteina strutturale. Il segnale agisce a livello nucleare grazie alle Integrine e sollecitano il nucleo alla trascrizione di DNA. Un sensore di queste forze meccaniche è il fattore di trascrizione SRF, il quale fornisce un legame diretto tra membrana cellulare, genoma e espressione di proteine muscolari.
Dal punto di vista metabolico per ottenere un aumento di massa muscolare sono importanti i seguenti fattori:
- Insulina, ormone anabolizzante che amplifica l’assorbimento cellulare di amminoacidi, aumenta la sintesi di glicogeno e incrementa la sintesi proteica aumentando la trasduzione di mRNA sui ribosomi (in assenza di insulina i ribosomi cessano di funzionare). Causa inoltre diminuzione del gene per la Carbamilfosfato sintasi 1, coinvolto nel ciclo dell’urea e catabolismo degli amminoacidi.
- MAP Chinasi, Glicogeno sintasi GSK3, meccanismi con segnali intracellulari a cascata implicati nella sintesi di glicogeno e aumento attività metabolica. Le MAP chinasi hanno un ruolo attivo nell’ipertrofia in caso di ROS (aumento H2O2 per accumulo metaboliti, consumo ATP e acido lattico).
- Testosterone, ha azione anabolica direttamente sulla sintesi proteica a livello nucleare. È sintetizzato partendo dal colesterolo e prodotto dalle cellule di Leydig dei Testicoli, sotto il controllo dell’ipofisi anteriore.
- GH, somatotropina, ha azione anabolizzante con azione sul fattore IGF-1; nel tessuto adiposo favorisce la metabolizzazione di grassi con la lipolisi.
- IGF-1, fondamentale per i meccanismi recettoriali per la crescita insulino-simile, l’isoforma MGF risponde allo stimolo meccanico
Come attivare questi meccanismi per la sintesi proteica?
Per agire positivamente sulla crescita muscolare vanno presi in considerazione diversi fattori, i quali devono essere presenti in una programmazione ottimale al fine ipertrofico:
- Deplezione dei Fosfati, il lavoro alattacido comporta una sensibile diminuzione delle riserve dei fosfati. La formazione dei ribosomi, sede della sintesi proteica, è favorita dalla carenza di ATP, mentre alte concentrazioni ne inibiscono la
- Esaurimento Glicogeno muscolare e produzione acido lattico, in quanto associato ad aumento di GH.
- Micro-lesioni muscolari, elevati livelli di acido lattico causano microlesioni a livello della membrana cellulare che in seguito alla supercompensazione stimola la sintesi proteica. Disorganizzazione delle bande Z dovuta a micro-lesioni porta a liberazione dei fattori di crescita specifici per il muscolo, come IGF-1.
Come attivare questi meccanismi nella pratica?
Le metodologie allenanti per l’ipertrofia sono diverse, ognuna di esse cerca di raggiungere come specificato la massima deplezione di fosfati, esaurimento ATP, micro-lesioni muscolari per il rilascio di IGF-1.
Entrano in gioco inoltre tutti i meccanismi metabolici che prevedono un certo tipo di alimentazione, ritmo sonno-veglia, stress, che richiedono un approfondimento specifico non trattato in questo articolo.
Questi elencati sono i punti principali di metodologie per l’ipertrofia:
- Carichi di lavoro differenziati in base al tipo di fibra e grandezza muscolare
- Modalità esecutive con velocità variabili in base al tipo di fibra
- Ottenimento della massima deplezione dei fosfati
- Esaurimento scorte glicogeno e massima produzione acido lattico
- Enfasi su fase eccentrica con movimento più lento e controllato
In base a questi principi si può strutturare un programma di allenamento che tiene conto di intensità, volume e densità di allenamento, considerando l’importanza del recupero ottimale e periodi di scarico in caso di lavoro che produce DOMS, ovvero micro-lesioni post esercizio, accumulo acido lattico, e esaurimento neuro-muscolare.
Attraverso il corpo libero è possibile attivare i meccanismi di sintesi proteica per l’ipertrofia?
La risposta è sì! Concentrandosi nella seduta di allenamento e nella programmazione del mesociclo su obiettivi progressivi che provocano il danno muscolare e deplezione fosfati, metodologie speciali (rest pause, body contraction, ecc..) il muscolo risponderà con aumento della massa e volume cellulare. In oltre sforzi con sovraccarico massimale e sub-massimale possono intervenire sull’attivazione di cellule satellite per la crescita del numero di cellule (Iperplasia) in numero comunque limitato.
Nel corpo libero (Calisthenics) l’unico limite consiste nel maggior coinvolgimento della struttura neuro-muscolare complessiva con movimenti multi articolari dispendiosi da un punto di vista nervoso e difficoltà nell’isolamento muscolare con movimenti mono-articolari. È inoltre importante specificare che per lavorare sulla crescita ipertrofica delle gambe l’utilizzo di metodologie di pesistica (Squat, stacco) è fondamentale, poiché i muscoli degli arti inferiori sono molto resistenti e forti e con il corpo libero si rischia di raggiungere uno stallo nella progressione, utile comunque per chi vuole mantenere una buona condizione ipertrofica.
La crescita ipertrofica potrà raggiungere livelli ottimi, diversi rispetto il bodybuilding o powerlifting ma sia dal punto di vista estetico che di forza funzionale i risultati possono essere sorprendenti. Studi scientifici dimostrano l’efficacia del calisthenics per migliorare la postura, forza e composizione corporea, intervenendo molto sulla stabilizzazione lombare e addominale e sulla sintesi proteica con esercizi di forza massimali e sub-massimali o di forza resistente.