Hypertrofie vs. hyperplazie

Úvod

Víme, že svaly rostou v procesu zvaném „hypertrofie“. Existuje však také efektně znějící proces zvaný „hyperplazie“, který je obklopen tornádem kontroverzí. Je to jedno z témat, na které dostáváme spoustu dotazů, takže stojí za to věnovat mu celý článek a vyjasnit si všechny zbývající nejasnosti.

Nejprve je třeba pochopit rozdíl mezi hypertrofií a hyperplazií a myšlenku hyperplazie kosterního svalstva oproti jiným typům hyperplazie v těle. Hypertrofie je jednoduše zvětšení průměru svalového vlákna – toho lze dosáhnout zvětšením velikosti kontraktilních proteinů nebo zvýšením obsahu tekutin a enzymů ve svalové buňce (4,15). Naproti tomu hyperplazie je zvýšení počtu svalových vláken (4,15). Zvýšení počtu svalových vláken zvýší celkovou plochu průřezu svalu podobně jako zvětšení velikosti jednotlivých vláken. Navenek by hypertrofie a hyperplazie vypadaly z estetického hlediska velmi podobně.

Hyperplazie se může vyskytovat i v jiných tkáních těla. Právě zde může mít hyperplazie poněkud špatnou pověst, protože nekontrolovaná buněčná proliferace je často spojena s růstem nádorů (11). Hyperplazie kosterního svalstva nemá žádnou souvislost s nádory, takže to mějte na paměti, pokud budete provádět další výzkum na toto téma a narazíte na alarmující zjištění související s růstem nádorů.

Je svalová hyperplazie mýtus?

Krátce řečeno, ne; hyperplazie kosterního svalstva není mýtus. Někteří se domnívají, že se u lidí nevyskytuje, protože ve skutečnosti nemáme spolehlivé důkazy o tom, že by k ní docházelo během kontrolovaného protokolu odporového tréninku. Důkazy o lidech jistě chybí, ale máme nespočet důkazů o výskytu hyperplazie u ptáků (2,3), myší (20), koček (10), a dokonce i u ryb (13).

Procesy, kterými tyto případy hyperplazie vznikly, se také značně liší, což dělá z hyperplazie ještě zajímavější téma. Mnoho studií na ptácích, u nichž se projevila hyperplazie, zahrnovalo zavěšení závaží na křídla ptáků po směšně dlouhou dobu (2,3). To ve skutečnosti nepředstavuje běžný lidský tréninkový protokol, ale naopak kočky provádějící svůj vlastní druh tréninku odporu koček také vykazovaly hyperplazii (10). Ne, kočky netlačily na lavičce ani nedřepovaly, ale jejich protokol zahrnoval podobné sekvence aktivace svalů, jak by vypadal běžný lidský trénink. U myší, o kterých jsme se zmínili dříve, došlo k hyperplazii poté, co se vědcům podařilo snížit hladinu myostatinu (20), což je protein spojený s omezením růstu svalů. A ryby, o kterých jsme se zmiňovali, jednoduše prodělaly hyperplazii během růstu v období dospívání (13).

Je jasné, že k hyperplazii může dojít mnoha různými způsoby, ale stále zůstává otázka: dochází k ní i u lidí? Pojďme si to probrat.

Důkazy o hyperplazii u lidí

Je samozřejmé, že důkazy o hyperplazii u lidí rozhodně chybí. K tomu, proč tomu tak je, se zde dostaneme za chvíli, ale nyní si projděme to, co jsme viděli v průběhu několika posledních desetiletí.

Mnoho studií porovnávalo kulturisty na vysoké úrovni se sedavými nebo rekreačně aktivními jedinci, aby zjistilo, zda hyperplazie hraje roli při extrémním růstu svalů. A skutečně vidíme důkazy, že tito kulturisté obsahují podstatně více svalových vláken než jejich sedaví kolegové (8,16,18). Problém, s nímž se při tomto zkoumání setkáváme, spočívá v tom, že nemůžeme s jistotou říci, zda kulturistický tréninkový stimul byl či nebyl hlavním důvodem zvýšeného počtu svalových vláken. Je jistě logické, že kulturista na vysoké úrovni bude mít genetické dispozice k budování svalů a jedním z těchto genetických „podvodných kódů“ může být jednoduše vyšší výchozí hladina svalových vláken (15).

Vidíme jednu studii, ve které „tréninkový“ stimul mohl být příčinou zvýšení počtu vláken. Tato konkrétní studie zkoumala levý a pravý sval tibialis anterior (přední část holeně) u mladých mužů. Bylo zjištěno, že tibialis anterior na nedominantní straně trvale vykazoval větší plochu průřezu než na dominantní straně, ale velikost jednotlivých svalových vláken mezi oběma svaly byla podobná. Nejlepším vysvětlením tohoto rozdílu v celkové velikosti by tedy byl zvýšený počet vláken. Autoři navrhují, že nedominantní strana tibialis anterior dostávala vyšší denní zátěž než dominantní strana z několika různých důvodů, ale toto je jeden ze scénářů, kdy „podnět“ mohl vyvolat zvýšení počtu svalových vláken (21).

Máme tedy malý důkaz o tom, že u lidí dochází k hyperplazii. Zda je hyperplazie prostě přirozeným „darem“ pro elitu, nebo ne, to teprve čeká na odhalení, ale prozatím si probereme, proč by k hyperplazii mohlo docházet.

Jak dochází k hyperplazii?

Než pochopíme, jak by k hyperplazii mohlo docházet, stojí za to probrat, jak ji můžeme měřit. Určitě si představujete nějaký luxusní počítač, který analyzuje svalovou biopsii a vyplivne čísla. Ale ne, tak skvělé to není. Když si projdete odkazy, zjistíte, že mnoho z těchto výzkumů probíhalo na konci 70. až v 90. letech minulého století. Je více než pravděpodobné, že mladý postgraduální student musel dělat špinavou práci a doslova ručně počítat svalová vlákna, aby si zasloužil své místo v laboratoři. Nádherné počítače tehdy příliš nepomáhaly, takže hlavní tíhu této zodpovědnosti nesli postgraduální studenti.

Je tedy snadné pochopit, že za malé rozdíly v počtu vláken před a po tréninku mohou prosté chyby v počítání. To také představuje problém při posuzování specifického typu svalové hypertrofie, který se nazývá podélná hypertrofie. Z dřívějška víme, že svalové vlákno může růst zvětšováním velikosti svých kontraktilních bílkovin nebo vnitrobuněčného prostoru, ale svalové vlákno může růst i do délky přidáváním dalších kontraktilních jednotek v sérii. Tyto nové kontraktilní jednotky může být obtížné odlišit od starých a/nebo případných nových svalových vláken, což představuje obtížný scénář při pokusu o ruční počítání svalových vláken (22).

Takže, když už to máme za sebou, pojďme probrat, proč může docházet k hyperplazii. Stojí za to projít si článek Muscle Memory (zde), ale víme, že jedním ze způsobů, jak může u svalového vlákna dojít k hypertrofii, je aktivace satelitních buněk. Tento proces je potenciálně nezbytný díky teorii jaderné domény. Teorie jaderné domény říká, že buněčné jádro může ovládat pouze omezenou část buněčného prostoru (7). Proto, aby svalové vlákno mohlo růst, muselo by přidávat další jádra, aby byla zachována jaderná doména každého jádra. Tvrdý trénink může signalizovat satelitním buňkám, aby darovaly svalové buňce svá jádra a umožnily tak tento proces (12).

No a co by se stalo, kdyby již nebylo možné dále přidávat jádra do svalu, aby mohl růst? Není jisté, zda dojde k downregulaci satelitních buněk nebo zda existuje biologický limit pro množství jader, které může svalová buňka obsahovat, ale nakonec může nastat scénář, kdy již nebude moci docházet k přidávání myonukleárů, které by poháněly růst. Co se stane, když se dostanete na tuto teoretickou hranici růstu, ale budete pokračovat v tréninku a stimulovat sval k růstu? Vlákno se musí rozdělit a vytvořit dvě nová vlákna (9), aby se znovu spustil proces hypertrofie. Tato teorie vyvolala mezi vědci poněkud spor o „slepici a vejce“ – musí hypertrofie nastat před hyperplazií, nebo mohou nastat současně?

Několik vědců kvůli této teorii spojilo aktivaci satelitních buněk a svalovou hyperplazii (1,5,9). Je však třeba si uvědomit, že teoretický časový průběh z výše uvedeného odstavce by vyžadoval desítky let tvrdého tréninku, aby nakonec došlo k rozštěpení vláken. Pokud víme, myonukleární adice a svalová hypertrofie nemá definovanou hranici, kdy se sval musí rozštěpit, aby nadále podporoval potřebu růstu. Pochybuji, že tento případ bude někdy prokázán ve studii, protože žádná studie nebude trvat tak dlouho nebo nevyvolá dostatečně tvrdý tréninkový stimul, aby k tomu skutečně došlo.

Několik longitudinálních studií zkoumalo počet vláken jako specifickou proměnnou po tréninkovém protokolu, ale žádná skutečně nezjistila přímé zvýšení počtu svalových vláken (6,19). Tato zjištění vyprovokovala jednu recenzi k tvrzení, že důkazů o výskytu hyperplazie u lidí je „málo“ (6), a jinou ke konstatování, že pokud k hyperplazii dochází, pravděpodobně tvoří jen asi 5 % nárůstu celkové velikosti svalů, který pozorujeme při tréninkových protokolech (15). Poslední tvrzení se zdá být rozhodně pravdivé, protože některé studie, které ukazují nárůst plochy příčného průřezu svalu, nejsou vždy schopny vysvětlit tento rozdíl pouze zvýšením velikosti jednotlivých vláken (8,19) – malé zvýšení počtu vláken může jistě přispět k přírůstkům, ale pravděpodobně nehraje hlavní roli a neprojevuje se jako statisticky odlišné od jejich výchozí úrovně – zejména ve studiích trvajících pouze několik měsíců.

Jak vyvolat hyperplazii

Nyní musíme probrat nevyhnutelnou otázku, která napadne mnoho lidí: Jak mohu vyvolat hyperplazii při vlastním tréninku? Podle výše uvedené části budete muset trénovat opravdu dlouho, aby došlo k hyperplazii. Jakýkoli typ významných přírůstků bude trvat dlouho, takže při úvahách o přírůstcích nikdy nepodceňujte důležitost dlouhého tréninku.

Nyní, když uvažujeme o možných akutních tréninkových strategiích pro navození hyperplazie, snadno zjistíme, že největší nárůst počtu svalových vláken ve studiích na zvířatech přineslo extrémní mechanické přetížení při dlouhých svalových délkách (14). To můžete odvodit pro svůj vlastní trénink přidáním strategií, jako je strečink se zátěží, intrasetový strečink, a dokonce i opakování s protahovací pauzou.

Strečink se zátěží je metoda, při které provádíte specifický strečink při držení závaží. Snadným příkladem je protažení hrudníku – prostě provedete mávání s činkou na hrudníku do největšího rozsahu pohybu, který vydržíte, a v této poloze vydržíte co nejdéle.

Intraset strečink je podobný protokol, nicméně provedete normální sérii mávání na hrudníku, pak okamžitě provedete nějaký druh protažení hrudníku po dobu asi 30 sekund a pak se co nejdříve vrátíte zpět k mávání. Tento postup opakujte po dobu asi 3-4 sérií a na jeho konci budete opečení.

Opakování s protahovací pauzou jsou hrou na protahování se zátěží, ale ve skutečnosti budete provádět opakování. Na našem příkladu s mouchami na hrudníku byste provedli mouchy na hrudníku do největšího rozsahu pohybu, kterého můžete dosáhnout, podrželi byste je asi 5 vteřin a pak byste se vrátili na vrchol. Snažte se o hlubší protažení při každém jednotlivém opakování a provádějte je po 4-6 sériích, protože chcete jít co nejtěžší, abyste maximalizovali jak protažení, tak mechanické přetížení.

Nyní je třeba zdůraznit, že výše uvedené strategie nelze použít pro každý jednotlivý kloub. Ne každý kloub může projít dostatečně velkým rozsahem pohybu, který způsobí protažení svalu do extrémní délky (17). Rameno je jedním z kloubů, který to dokáže, takže pohyby kolem ramenního kloubu jsou dobrou volbou pro trénink založený na strečinku. Cviky na latě a hrudník jsou pro dosažení těchto strategií nejjednodušší, zejména pokud máte zatuhlou horní část těla jako mnozí kulturisté. Hamstringy mohou na tento typ tréninku také poněkud dobře reagovat, ale nedoporučoval bych tuto metodu každému, protože mnoho lidí nebude mít dostatečnou sílu v dolní části zad nebo tréninkové zkušenosti, aby mohli tento typ tréninku na hamstringy bezpečně provádět. Pokud se na to chystáte, jsou opakování s protažením a pauzou s deficitními mrtvými tahy na ztuhlých nohách pro hamstringy naprostým zabijákem.

V neposlední řadě je hlezenní kloub dalším kloubem, na který lze těmito strategiemi zaútočit a podpořit tak růst lýtek (17). V hlezenním kloubu lze dosáhnout poměrně velké dorziflexe (prsty jdou nahoru), což může do značné míry protáhnout oba lýtkové svaly. Přidejte protahování se zátěží a opakování s protažením a pauzou a zjistěte, zda to může změnit vaše zaostávající lýtka.

Závěr

Závěrem lze říci, že se nezdá, že by hyperplazie hrála hlavní roli v celkovém růstu svalů. Jak je uvedeno ve výše zmíněném přehledu, mohla by se na celkovém nárůstu velikosti podílet asi 5 % (15). Přijetí specifických tréninkových strategií k vyvolání hyperplazie by tedy mělo představovat pouze asi 5 % celkového tréninku. Opakování s protahovací pauzou jsou snadným způsobem, jak je přidat při tréninku v rušné posilovně, a v pohodě byste měli provádět asi 4 jejich série na svalovou skupinu týdně, abyste snadno pokryli onu 5% kvótu. Pravděpodobně můžete přidat další série pro lýtka, pokud máte potíže s jejich růstem.

Stále nevíme, zda je hyperplazie vyloučena pro geneticky elitní kulturisty mezi námi, ale přidání různých tréninkových metod do vaší rutiny může být stále skvělým způsobem, jak generovat nový růst, i když to není prostřednictvím hyperplazie. Normální trénink v krátkodobém horizontu více než pravděpodobně hyperplazii nezpůsobuje. Budete muset trénovat velmi dlouho a budete muset využívat cviky, které poskytují obrovskou zátěž v maximálně natažené poloze pro konkrétní sval, který trénujete.

1. Abernethy, P. J., Jürimäe, J., Logan, P. A., Taylor, A. W., & Thayer, R. E. (1994). Akutní a chronická odezva kosterního svalstva na odporové cvičení. Sports Medicine, 17(1), 22-38.
2. Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993a). Progressive stretch overload of skeletal muscle results in hypertrophy before hyperplasia (Progresivní přetížení kosterního svalu vede k hypertrofii před hyperplazií). Journal of Applied Physiology, 75(3), 1263-1271.
3. Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993b). Role hypertrofie a hyperplazie svalových vláken v intermitentně nataženém ptačím svalu. Journal of Applied Physiology, 74(4), 1893-1898.
4. Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993c). Hyperplazie vláken kosterního svalu. Medicine and Science in Sports and Exercise, 25(12), 1333-1345.
5. Appell, H. J., Forsberg, S., & Hollmann, W. (1988). Aktivace satelitních buněk v lidském kosterním svalu po tréninku: důkaz neoformace svalových vláken. International Journal of Sports Medicine, 9(04), 297-299.
6. Bandy, W. D., Lovelace-Chandler, V., & McKitrick-Bandy, B. (1990). Adaptace kosterního svalstva na odporový trénink. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 12(6), 248-255.
7. Bazgir, B., Fathi, R., Valojerdi, M. R., Mozdziak, P., & Asgari, A. (2017). Podíl satelitních buněk na hypertrofii a reparaci svalů při cvičení. Cell Journal, 18(4), 473.
8. D’antona, G., Lanfranconi, F., Pellegrino, M. A., Brocca, L., Adami, R., Rossi, R., … & Bottinelli, R. (2006). Hypertrofie kosterního svalstva a struktura a funkce kosterních svalových vláken u mužů kulturistů. The Journal of Physiology, 570(3), 611-627.
9. Gonyea, W. J. (1980). Rozdělení svalových vláken u trénovaných a netrénovaných zvířat. Exercise and Sport Sciences Reviews, 8(1), 19-40.
10. Gonyea, W., Ericson, G. C., & Bonde-Petersen, F. (1977). Skeletal muscle fiber splitting induced by weight-lifting exercise in cats [Rozštěpení vláken kosterního svalu vyvolané cvičením se zátěží u koček]. Acta Physiologica Scandinavica, 99(1), 105-109.
11. Goss, R. J. (1966). Hypertrofie versus hyperplazie. Science, 153(3744), 1615-1620.
12. Gundersen, K. (2016). Svalová paměť a nový buněčný model svalové atrofie a hypertrofie. Journal of Experimental Biology, 219(2), 235-242.
13. Higgins, P. J., & Thorpe, J. E. (1990). Hyperplasia and hypertrophy in the growth of skeletal muscle in juvenile Atlantic salmon, Salmo salar L. Journal of Fish Biology, 37(4), 505-519.
14. Kelley, G. (1996). Mechanické přetížení a hyperplazie vláken kosterního svalstva: metaanalýza. Journal of Applied Physiology, 81(4), 1584-1588.
15. Kraemer, W. J., Duncan, N. D., & Volek, J. S. (1998). Odporový trénink a elitní sportovci: adaptace a programové úvahy. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 28(2), 110-119.
16. Larsson, L., & Tesch, P. A. (1986). Hustota vláken motorických jednotek v extrémně hypertrofovaných kosterních svalech u člověka. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 55(2), 130-136.
17. Macdougall, J. D. (2003). Hypertrofie a hyperplazie. In: Sborník příspěvků k problematice hypertenze a hypertrofie: Strength and power in sport, 252. Wiley-Blackwell. Hoboken, NJ.
18. MacDougall, J. D., Sale, D. G., Alway, S. E., & Sutton, J. R. (1984). Počet svalových vláken v bicepsu brachii u kulturistů a kontrolních osob. Journal of Applied Physiology, 57(5), 1399-1403.
19. McCall, G. E., Byrnes, W. C., Dickinson, A., Pattany, P. M., & Fleck, S. J. (1996). Hypertrofie svalových vláken, hyperplazie a hustota kapilár u vysokoškoláků po odporovém tréninku. Journal of Applied Physiology, 81(5), 2004-2012.
20. Nishi, M., Yasue, A., Nishimatu, S., Nohno, T., Yamaoka, T., Itakura, M., … & Noji, S. (2002). Missense mutant myostatinu způsobuje hyperplazii bez hypertrofie v myším svalu. Biochemical and Biophysical Research Communications, 293(1), 247-251.
21. Sjöström, M., Lexell, J., Eriksson, A., & Taylor, C. C. (1991). Důkaz hyperplazie vláken v lidských kosterních svalech zdravých mladých mužů? European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 62(5), 301-304.
22. Taylor, N. A., & Wilkinson, J. G. (1986). Exercise-Induced Skeletal Muscle Growth Hypertrophy or Hyperplasia? Sports Medicine, 3(3), 190-200.

.