روند و فرایند رشد عضلات و ساخت عضله چگونه رخ می‌دهد؟

رازهایی که هنوز در مورد عملکرد بدن انسان و رشد عضلات نمی‌دانیم
علم و دانش ورزش به سرعتی در حال پیشرفت است و هنوز بسیاری از جوانب مرتبط با عملکرد بدن انسان و رشد عضلات را به خوبی درک نکرده‌ایم. احتمالاً شما هم به این سوال پاسخ دقیقی ندارید که چگونه عضله سازی اتفاق می‌افتد و چه عواملی باعث رشد عضلات می‌شوند؟ تمرین با وزنه به افزایش حجم عضلات منجر می‌شود، اما حقیقت این است که ما هنوز به طور دقیق نمی‌دانیم چگونه عضلات به اندازه بزرگ می‌شوند. در حال حاضر، دو تئوری مهم، یعنی تئوری آسیب عضله و تجمع سوبسترا، درباره رشد عضلات مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این مقاله به توضیح این دو تئوری خواهیم پرداخت.

تئوری آسیب عضله و رشد عضلات

تئوری آسیب عضله در واقع به این نکته اشاره می‌کند که آسیب (تخریب بافت عضلانی) ناشی از تمرین، سیگنال‌هایی را تحریک می‌کند که منجر به هایپرتروفی (افزایش حجم) عضلات می‌شود. این تئوری در حالی که بسیار قدیمی است، تنها یکی از تئوری‌های موجود در این زمینه است.

تنش مکانیکی و رشد عضلات

تنش مکانیکی، که شامل دو عامل تولید نیرو و کشش عضلانی است، باعث ایجاد تنش مکانیکی در بدن می‌شود. این دو عامل برای رشد عضلات بسیار ضروری هستند و ترکیب آنها تأثیر مضاعفی بر رشد عضلات دارد. افزایش بار مکانیکی منجر به افزایش حجم عضلات و کاهش بار مکانیکی به کاهش حجم عضلات یا آتروفی می‌شود. این مکانیزم توسط میزان سنتز پروتئین کنترل می‌شود. با این حال، تنها تنش مکانیکی قادر به افزایش حجم عضلات نیست. به صورت علمی نشان داده شده است که تنش مکانیکی می‌تواند منجر به سازگاری عصبی شود، اما حجم عضلانی افزایش نمی‌یابد.

تمرین و فشار سوخت و سازی عضلانی

تحقیقات مختلف درباره فشار سوخت و سازی نقش آنابولیکی ورزش در فشار سوخت و سازی را بررسی کرده‌اند و معتقدند که تأثیر تجمع مواد سوخت و ساز در سلول‌های عضلانی ممکن است بسیار مهم‌تر از تولید نیروی بالای عضلات برای حجیم شدن عضلات باشد. در واقع، انجام تمرین قدرتی یا توانی که تجمع مواد سوخت و ساز در عضله را نتواند ایجاد کند، نمی‌تواند به حجیم شدن عضلانی کمک کند. نوع تمرین نقش معناداری در پاسخ هورمونی بدن دارد. به عنوان مثال، تحقیقات نشان داده است که تمرین مقاومتی با 10 تکرار و استراحت کوتاه (یک دقیقه) نسبت به تمرین مقاومتی با 5 تکرار و استراحت طولانی (3 دقیقه) میزان هورمون رشد و تستوسترون را بیشتر افزایش می‌دهد. این روش تمرینی به عنوان روش تمرینی حجم‌دهنده معرفی می‌شود و توسط پرورش اندام‌کاران استفاده می‌شود. بنابراین، تمرین مقاومتی که به تجمع بیشتر مواد سوخت و سازی مانند لاکتات، یون هیدروژن و تحریک فعالیت سمپاتیک عصبی و ترشح کاتکولامین‌ها منجر می‌شود، نقش بیشتری در حجیم شدن عضلات ایفا می‌کند.

تئوری تجمع سابسترا و رشد عضلانی

تئوری تجمع سابسترا بر این اعتقاد است که موادی که در طول ورزش در عضلات تجمع می‌یابند، می‌توانند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم، باعث شروع مکانیسم رشد عضله شوند و هورمون‌های آنابولیک را آزاد کنند. هر دوی این تئوری‌ها به تنهایی ارزشمند هستند و بدون یکی از دیگری، ناقص به نظر می‌رسند. بررسی دقیق‌تر این تئوری‌ها می‌تواند به ما کمک کند تا بهتر از آن‌ها برای رشد عضلات استفاده کنیم.

آسیب و رشد عضله

ما می‌دانیم که بافت عضله قابل آسیب‌پذیر است و ممکن است دچار آسیب شود. نتیجه آسیب عضلانی ممکن است شامل کشیدگی یا پارگی عضله باشد و هیچکس نمی‌خواهد با اینگونه مشکلات روبرو شود. اما آسیب دیدگی هم می‌تواند مفید باشد! تمرینات ورزشی می‌توانند منجر به آسیب عضلانی در ناحیه‌هایی شوند که تحت فشار تمرینات قرار گرفته‌اند و این آسیب منجر به رشد حجیم عضلات خواهد شد. آسیب‌ها می‌توانند شامل آسیب در مولکول‌های بافتی، پارگی سارکولما، لایه بازال، بافت همبند حمایتی و همچنین آسیب ناشی از عناصر انقباضی و ساختار سلولی باشند. در این نوع آسیب دیدگی عضله، پارگی‌های میکروسکوپی در تارهای عضلانی ایجاد می‌شود، به عبارت دیگر، تارهای عضلانی دچار پارگی می‌شوند. برای بهتر درک کردن این موضوع، به این فکر کنید که بعد از یک جلسه سنگین تمرین، احساس درد عجیبی در عضلات دارید. در گذشته فرض بر این بود که این درد عضلات ناشی از تجمع اسید لاکتیک در عضلات است، اما اکنون ما به خوبی می‌دانیم که این نظر اشتباه بوده و درد عضلات به علت پارگی تارهای عضلانی است، نه به علت تجمع اسید لاکتیک.

در تحقیقاتی که انجام شده است، نمونه‌هایی از بافت عضلانی قبل و بعد از تمرین جمع آوری شده و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که تارهای عضلانی قبل از تمرین یک شکل و نظم خاص را داشتند، اما بعد از تمرین الگوی نامنظمی نشان دادند. این نامنظمی در بافت عضلات ناشی از پارگی‌های میکروسکوپی عضلات است. مهم است بدانیم که برای ایجاد این پارگی‌های کوچک نیاز به نیروی قوی وجود دارد، مانند تمرینات سنگین با وزنه. اما نکته جالب این است که این پارگی‌ها در نتیجه حرکت منفی، به عبارتی قسمت پایین آوردن وزنه، ایجاد می‌شوند. بنابراین، باید توجه داشت که تکرارهای آخر تمرین بسیار مهم هستند و باید وزنه را با تمرکز و به آرامی به پایین بیاورید تا حداکثر استفاده را ببرید و تارهای عضلانی بیشتری از عضله را فعال کنید.

برای درک بهتر فرآیند آسیب و رشد عضلات، اطلاعات زیر بسیار حائز اهمیت است. در فرایند انقباض عضلات، چندین عامل از جمله ATP، کلسیم و آب لازم است. آسیب عضلانی در دو فاز اتفاق می‌افتد. فاز اول بلافاصله پس از انجام تمرین رخ می‌دهد: در این مرحله، عضلاتی که در حین تمرین تحت فشار قرار گرفته و انقباض می‌کنند، کانال‌هایی در فیبرهای عضلانی باز می‌کنند، به ویژه در حالت حرکت منفی که عضلات به طرف باز می‌شوند. این باعث می‌شود که کلسیم وارد سلول‌های عضلانی شده و لیزوزوم‌ها فعال شده و شروع به هضم پروتئین می‌کنند و در اینجا آسیب عضلات آغاز می‌شود. همچنین، ورود کلسیم باعث فعال شدن فسفولیپازها می‌شود. این آنزیم‌ها باعث باز شدن کانال‌ها در غشای سلول می‌شوند که منجر به افزایش رادیکال‌های آزاد می‌شود. به این ترتیب، با ورود کلسیم، فرآیند تخریب عضلات آغاز می‌شود.

که تقریباً 3 تا 4 ساعت پس از تمرین آغاز می‌شود، فازی است که در پی اثرات آسیبی که در فاز اول رخ داده، آغاز می‌شود. در این فاز، به نواحی آسیب دیده حمله می‌شود تا سلول‌های باقیمانده را تمیز کند. در این مرحله، عضلات درد می‌کنند و دلیل آن آزاد شدن مواد شیمیایی التهابی در سلول‌ها است. همچنین، در روز دوم، درد بیشتری را تجربه می‌کنید که به آن “درد تأخیری” یا “تأخیر روز دوم” می‌گویند. تمامی این آسیب‌ها منجر به ایجاد سوراخ‌های میکروسکوپیک در عضلات می‌شود، تا عوامل رشدی مانند هورمون رشد و سایر عوامل، تأثیر خود را بر روی سنتز پروتئین داشته باشند. این فرآیند ممکن است منجر به فعال شدن و تکثیر سلول‌های ساتلایتی (ماهواره‌ای) شود.

تکثیر سلول‌های ساتلایتی (ماهواره‌ای)

به این معنا است که این سلول‌ها دارای یک هسته مرکزی هستند و در داخل سلولی که سنتز پروتئین در آن اتفاق می‌افتد، قرار دارند. عوامل رشدی که آزاد می‌شوند، می‌توانند منجر به اتصال این سلول‌ها به سلول‌های آسیب دیده شوند و به سنتز مؤثرتر پروتئین در این سلول‌های آسیب دیده کمک کنند. سلول‌های ساتلایتی می‌توانند با یکدیگر ادغام شده و سلول‌های جدیدی را تولید کنند که به آنها “هایپرپلازی” می‌گویند. در واقع، وقتی سلول‌ها به دلیل فعالیت ورزشی آسیب می‌بینند، تحریک می‌شوند تا چندین عامل برای آزاد شدن عوامل رشدی فعال شوند. این کار منجر به اتصال سلول‌های ساتلایتی به سایر سلول‌ها می‌شود و ساخت سلول‌های عضلانی جدید را تسهیل می‌کند. این سلول‌ها ممکن است به سلول‌های آسیب دیده نیز متصل شوند و فرآیند بازیابی را از طریق سنتز پروتئین تسریع کنند.