Hipertrofia – periodyzacja treningowa cz. III

Periodyzacja treningowa rocznego programu sportowca obejmuje skrupulatnie zaplanowane fazy mające na celu zwiększenie wydajności sportowca. W ostatnim artykule omawialiśmy początek fazy przygotowawczej oraz jej pierwszy makrocykl – adaptacja anatomiczna. Tym razem skupimy się na drugim kroku jakim jest hipertrofia mięśniowa. 

Siła a rozmiar

Wiele ludzi myśli, że im większa jest osoba tym posiada większy poziom siły. To nie zawsze jest tak. Na przykład, zawodnik podnoszenia ciężarów może być w stanie podnieść dużo większy ciężar niż jego bardziej przypakowany kolega kulturysta. Te dwie osoby mają 2 różne cele. Z tego powodu sportowiec i jego trener powinni dążyć do zwiększenia „suchej masy mięśniowej”, która jest funkcjonalna dla jego dyscypliny sportowej. Szczególną uwagę należy zwrócić na hipertrofię szybkich włókien mięśniowych typu II, które przyczyniają się do zwiększenia ekspresji siły. 

Trening kulturystyczny vs trening sportowy

Jak się domyślasz trening kulturysty i sportowca muszą się znacznie różnić, tak samo jak różni się hipertrofia ukierunkowana na sylwetkę i hipertrofia specyficzna dla sportu. Kulturyści i w treningu hipertroficznym wykorzystują zazwyczaj ciężar od 60% do 80% ciężaru maksymalnego w zakresie od 8 do 15 serii, z których każda jest doprowadzona niemal do całkowitego zmęczenia i upadku mięśniowego. Nie mniej jednak część kulturystów zawdzięcza swoje sukcesy treningom o mniejszej ilości powtórzeń i ciężkim ciężarom przy wykonywaniu powtórzeń wymuszonych i powtórzeń negatywnych. Inni osiągają bardzo dobre rezultaty poprzez wykonywanie dużej liczby powtórzeń (do 20) aż do porażki. Jak możemy się domyślić, w profesjonalnych sportach sylwetkowych to nie tylko trening sprawia różnicę. 

Sportowcy i trenerzy muszą zdawać sobie sprawę z faktu iż celem treningu kulturystycznego nie jest wydajność sportowa, a optymalna masa mięśniowa, wygląd i symetria grup mięśniowych. W wielu sportach te elementy są nieistotne, podczas gdy priorytetem jest funkcja.

Czym jest hipertrofia mięśniowa

Hipertrofia to pojęcia, które oznacza wzrost i zwiększenie rozmiaru komórek mięśniowych bez zwiększenia ich ilości (hiperplazja). Kiedy zaczynasz ćwiczyć mięśnie, najpierw następuje wzrost częstotliwości wysyłania impulsów nerwowych, które powodują skurcze mięśni. Z czasem powstaje więcej dróg (połączeń nerwowo-mięśniowych), którymi te impulsy docierają do mięśni oraz zwiększa się efektywność ich aktywacji. Samo to często skutkuje przyrostem siły bez zauważalnej zmiany wielkości mięśni. W miarę kontynuowania ćwiczeń zachodzi złożona interakcja odpowiedzi układu nerwowego i hormonalnego, która skutkuje zwiększeniem syntezy białek. Z biegiem miesięcy komórki mięśniowe stają się większe i silniejsze. 

Wyróżniamy 2 podstawowe typy hipertrofii mięśniowej: hipertrofia sarkoplazmatyczna i hipertrofia miofibrylarna.

1. Hipertrofia sarkoplazmatyczna (niefunkcjonalna) 

Hipertrofia sarkoplazmatyczna charakteryzuje się wzrostem objętości płynu sarkoplazmatycznego w komórce mięśniowej, bez faktycznego wzrostu siły mięśni. Pomyśl „pompa”. Ten rodzaj hipertrofii jest tym, na czym kulturyści zwykle koncentrują się, maksymalizując ogólny rozmiar swoich mięśni. Sarkoplazma to w rzeczywistości zasoby płynów i energii otaczające miofibryle w mięśniach. Płyn ten zawiera cząsteczki ATP, glikogen, fosforan kreatyny i wodę. 
W przypadku przerostu sarkoplazmatycznego mięśnie przystosowują się do dłuższej żywotności (pracy), przy mniejszej potrzebie maksymalnej siły i szybkości skurczu. Zwiększa to rozmiar mięśni, ale nie powoduje wzrostu włókien mięśniowych, skutkując mniejszą masą funkcjonalną i zmniejszeniem względnej siły (siły na kilogram masy ciała).

Typowe parametry dla treningu hipertrofii sarkoplazmatycznej:

8-12 powtórzeń (40-70 sek pod napięciem)
3-7 serii
60-120 sek przerwy pomiędzy seriami 

2. Hipertrofia miofibrylarna (funkcjonalna)

Hipertrofia miofibrylarna odnosi się do rozrostu włókien mięśniowych. W jej wyniku dochodzi do zwiększenia ilości białek kurczliwych (aktyny i miozyny) w komórkach mięśniowych. Zamiast obrzęku i zwiększonej objętości komórki następuje zwiększenie jej gęstości. Dzięki temu zwiększa się rzeczywista siła mięśni, podczas gdy rozmiar nie ulega tak drastycznym zmianom jak w przypadku hipertrofii sarkoplazmatycznej. 

Typowe parametry dla treningu hipertrofii sarkoplazmatycznej:

6-8 powtórzeń (20-40 sekund pod napięciem)
4-6 serii
90-180 sek przerwy pomiędzy seriami

Badania wskazują na 3 główne czynniki stymulujące hipertrofię i wzrost mięśni:

• Napięcie mechaniczne (muscle tension)
• Uszkodzenie mięśni (microtrauma)
• Stres metaboliczny (metabolic stress)

1. Napięcie mechaniczne 

Jednym z czynników warunkujących wzrost mięśni jest napięcie. Napięcie pochodzi z przeciążenia. Kiedy poddajesz mięsień większemu przeciążeniu, niż jest do tego przyzwyczajony, wysyła sygnał do komórek zwanych komórkami satelitarnymi. Po zasygnalizowaniu, te komórki satelitarne zaczynają namnażać się i łączyć z istniejącymi włóknami mięśniowymi, tworząc nowe kurczliwe białka. Wzrost kurczliwości białek sprawia, że ​​każde włókno mięśniowe jest większe, a mięśnie silniejsze i bardziej zdefiniowane.

Skąd się bierze to napięcie mięśni? Tworzymy je podczas koncentrycznej fazy ruchu, kiedy napinamy lub skracamy mięśnie w czasie ćwiczeń siłowych oraz podczas fazy ekscentrycznej, kiedy wydłużasz mięśnie w kontrolowany sposób. Kiedy opuszczamy ciężar, mięśnie utrzymują napięcie, aby oprzeć się grawitacji. Zarówno koncentryczna, jak i ekscentryczna faza skurczu mięśni wywołuje ich napięcie. W rzeczywistości to jednak ekscentryczna część ruchu powoduje większe napięcie na mięśniu niż faza koncentryczna lub skracająca.

Kiedy podnosisz większy ciężar lub stosujesz większy opór, narażasz mięśnie na większe napięcie niż podczas podnoszenia lżejszych ciężarów. Tak więc duży opór oznacza większe napięcie i stres w mięśniach, nad którymi pracujesz. Aby stymulować wzrost mięśni, potrzebujesz pewnego poziomu napięcia, co najmniej 65% maksimum jednego powtórzenia. Niektóre badania sugerują, że podnoszenie lżejszych ciężarów z dużą liczbą powtórzeń do niepowodzenia powoduje również wystarczające obciążenie mięśni, aby stymulować wzrost.

Napięcie mięśni jest jednym z czynników, które sprzyjają przerostowi mięśni, ale nie jedynym. Gdyby napięcie mięśni było jedynym bodźcem do wzrostu mięśni, trójboiści mieliby większe mięśnie niż kulturyści ze względu na podnoszone ciężary (większe ciężary powodują większe napięcie mięśni). W większości przypadków kulturyści mają więcej przerostów mięśni niż trójboiści siłowi.

2. Uszkodzenie mięśni

Innym czynnikiem, który stymuluje komórki satelitarne (komórki macierzyste tkanki mięśniowej) i powoduje, że tworzą one większe włókna, jest uszkodzenie mięśni. Trening siłowy powoduje mikroskopijne pęknięcia we włóknach mięśniowych. Powoduje to krótkotrwałą reakcję zapalną, podczas której białe krwinki (makrofagi M1) przemieszczają się w ten obszar, aby usunąć  uszkodzoną tkankę (fagocytoza). Proces zapalny, który powstaje w wyniku uszkodzeń włókien mięśniowych to właśnie odczuwane przez nas bóle potocznie nazywanymi „zakwasami”.
W drugiej dobie od urazu w reakcji zaczynają uczestniczyć makrofagi M2c, które wydzielają substancje przeciwzapalne. Ta grupa makrofagów rozpoczyna proces regeneracji uszkodzonej tkanki poprzez wydzielanie czynników wzrostu (m.in. TGF-β) i stymuluje aktywację i proliferację (zwiększenie liczby) komórek satelitarnych. W wyniku różnicowania się komórek satelitarnych rośnie ekspresja białka i dochodzi do powstania nowych komórek mięśniowych. 
Uważa się, że wzrost mięśni możliwy jest bez ich uszkodzeń. Jeśli o tym pomyślisz, Twoje mięśnie nadal rosną, nawet jeśli po treningu nie odczuwasz bólu. Z tego powodu uszkodzenie mięśni może nie być wystarczającym warunkiem hipertrofii.

3. Stres metaboliczny

Dlaczego kulturyści obserwują większy wzrost mięśni niż trójboiści, mimo że podnoszą większe ciężary? Trójboiści podnoszą bardzo duże ciężary, ale wykonują niewielką liczbę powtórzeń, ponieważ ich głównym celem jest budowanie siły. Kulturyści podnoszą lżejsze ciężary, wystawiając w ten sposób swoje mięśnie na mniejsze napięcie, ale wykonują więcej serii i powtórzeń.

Wynikiem treningu oporowego jest stres metaboliczny, czyli akumulacja kwasu mlekowego, nieorganicznego fosforanu (Pi) i jonów wodoru H⁺ w komórce. Nagromadzenie tych związków powoduje:
– uwalnianie hormonów wzrostu 
– niedotlenienie
– produkcję reaktywnych form tlenu (ROS)
– obrzęk komórki

Obrzęk komórkowy i nagromadzenie metabolitów sprzyja wzrostowi mięśni. Zmiany parametrów treningowych, takich jak intensywność, objętość i odpoczynek między seriami, są determinantami wielkości stresu metabolicznego. Co więcej, różne rodzaje treningu, takie jak trening siłowy o niskiej intensywności (70%1RM), ograniczenie przepływu krwi i trening interwałowy o wysokiej intensywności, mogą być stosowany do maksymalizacji stresu metabolicznego. Niektóre badania sugerują, że stres metaboliczny może być ważniejszy niż napięcie mięśniowe dla stymulacji hipertrofii mięśni.

Hipertrofia – maksymalizacja

Aby zmaksymalizować wzrost mięśni, należy zachować równowagę pomiędzy napięciem a stresem metabolicznym. Podczas treningu z wysokim obciążeniem >85%1RM jesteśmy w stanie wykonać zaledwie kilka powtórzeń. Jest to świetna metoda na zwiększenie napięcia i siły mięśniowej, natomiast liczba powtórzeń może się okazać za mała by wywołać stres metaboliczny.  

Badania pokazują, że wykonywanie umiarkowanej liczby powtórzeń w przeciwieństwie do mniejszej liczby powtórzeń maksymalizuje uwalnianie hormonów anabolicznych, takich jak testosteron i hormon wzrostu (Rietjens 2014). Ponadto zwiększenie całkowitej objętości maksymalizuje uwalnianie hormonu wzrostu (Gotshalk et al. 1997).

Innym sposobem manipulowania napięciem mięśni i stresem metabolicznym jest manipulowanie interwałem odpoczynku między seriami. Długi okres odpoczynku (2 do 3 minut) maksymalizuje regenerację mięśni, dzięki czemu jesteśmy w stanie podnosić duże ciężary. Długie okresy odpoczynku są idealne do budowania siły, ale nie do hipertrofii, ponieważ stres metaboliczny jest wówczas minimalny. Umiarkowane okresy odpoczynku (od 60 do 90 sekund) powodują większy stres metaboliczny i nadal pozwalają na użycie ciężaru wystarczająco dużego, aby wywrzeć odpowiednie napięcie na mięśnie.

Dodatkowe czynniki mające wpływ na hipertrofie:

Odżywianie – pełnowartościowe posiłki, zawierające białko, węglowodany oraz tłuszcze nienasycone będą sprzyjać procesowi rozrostu włókien mięśniowych. Nie bez znaczenia jest również forma i czas ich przyjmowania. Dla optymalizacji hipertrofii zaleca się następujące spożycie: 1,8-2g białka/kg macy ciała, 5-7g węglowodanów/kg masy ciała oraz około 25-30% tłuszczy z dziennego zapotrzebowania energetycznego. Pamiętaj, że posiłki i dokładną ilość kalorii należy ustalić indywidualnie.

Specyficzne metody treningowe – jest to sposób wykonywania ćwiczeń oraz zarządzanie jego parametrami. Jednymi z najbardziej efektywnych metod hipertroficznych są: metoda powtórzeniowa, metoda drop serii ilościowych i mechanicznych, metoda cluster serii, metoda 1&1/2 , powtórzenia wymuszane, trening okluzyjny. 

Suplementacja – większość suplementów wspomagających hipertrofię przeznaczona jest dla osób zaawansowanych i kulturystów. Jednym z najbardziej popularnych suplementów mających wpływ na hipertrofię mięśniową jest kreatyna.

Hipertrofia w sporcie

Sportowcy i trenerzy muszą być ostrożni wprowadzając trening hipertroficzny do rocznego planu treningowego. Szczególnie ważne jest konkretne określenie potrzeb danego sportowca oraz czasu, który poświęcimy na hipertrofię. Hipertrofia sarkoplazmatyczna nie jest przydatna w większości sportów (poza niektórymi wyjątkami jak futbol amerykański). Z tego względu powinna ona znajdować się zaraz na początku okresu przygotowawczego, jeśli w ogóle. Wówczas trening powinien być złożony z ćwiczeń wielostawowych angażujących główne grupy mięśniowe odpowiedzialne za wydajność sportową. Faza hipertrofii może trwać od 4 do 8 tygodni w zależności od potrzeb sportowca i rodzaju dyscypliny sportowej. W przypadku sportowców, którzy potrzebują dodatkowej masy mięśniowej faza ta może być dłuższa i przewijać się w ciągu całego roku. 

Podsumowując

Trening ukierunkowany na hipertrofie zwiększa rozmiar komórek mięśniowych. Trening ze stosunkowo niskim obciążeniem <70%1RM i zakresem powtórzeń 8-12 będzie powodował zwiększenie objętości mięśni bez dużego wzrostu siły i szybkości jej rozwijania. Natomiast obciążenie >75%1RM i zakres powtórzeń 6-8 będzie wpływać na rozrost miofibryfili i zwiększać gęstość komórki mięśniowej przy jednoczesnym wzroście siły. Na hipertrofię ma wpływ 3 główne czynniki: napięcie, uszkodzenie mięśni i stres metaboliczny. Trener i sportowiec musi ustalić odpowiedni typ hipertrofii odpowiadający potrzebom sportowca i danej dyscyplinie sportowej, a następnie wybrać konkretne metody treningowe. 
 
 

Referencje:
1. Freitas M, et al, (2017), Role of metabolic stress for enhancing muscle adaptations: Practical applications, „World Journal of Methodology”, Jun 26; 7(2): 46–54
2. Villanueva MG, (2015), Influence of Rest Interval Length on Acute Testosterone and Cortisol Responses to Volume-Load Equated Total Body Hypertrophic and Strength Protocols, „Journal of Strength and Conditioning Research”, Oct; 26(10): 2755–2764.
2. Rietjens R, (2014), Acute T Acute Testosterone Responses t one Responses to Different Resistance Ex ent Resistance Exercise Intensities, UNLV Theses, Dissertations, Professional Papers, and Capstones, 2209. 
3. Ahtiainen J, et al. (2003), Muscle hypertrophy, hormonal adaptations and strength development during strength training in strength-trained and untrained men, „European journal of applied physiology”, 89(6), 555-563.
4. Gotshalk L, Loebel C. C., Nindl B. C., Putukian M., Sebastianelli W. J., Newton, R. U.,  Kraemer W. J, (1997), Hormonal responses of multiset versus single-set heavy-resistance exercise protocols, „Canadian Journal of Applied Physiology”, 22(3), 244-255.