Introduzione
Sappiamo che i muscoli crescono attraverso un processo chiamato “ipertrofia”. Ma c’è anche questo fantasioso processo chiamato “iperplasia”, che è circondato da un tornado di controversie. Questo è uno degli argomenti su cui riceviamo una tonnellata di domande, quindi vale la pena di dedicare un articolo completo ad esso e chiarire qualsiasi confusione residua.
La prima cosa da capire è la differenza tra ipertrofia e iperplasia, e l’idea di iperplasia del muscolo scheletrico contro altri tipi di iperplasia nel corpo. L’ipertrofia è semplicemente l’aumento del diametro di una fibra muscolare – questo può essere ottenuto attraverso l’aumento delle dimensioni delle proteine contrattili o l’aumento del contenuto di fluidi ed enzimi della cellula muscolare (4,15). D’altra parte, l’iperplasia è l’aumento del numero di fibre muscolari (4,15). L’aumento del numero di fibre muscolari aumenterà l’area totale della sezione trasversale di un muscolo in modo simile all’aumento delle dimensioni delle singole fibre. All’esterno, ipertrofia e iperplasia sembrerebbero molto simili dal punto di vista estetico.
L’iperplasia può verificarsi anche in altri tessuti del corpo. È qui che l’iperplasia può avere una cattiva reputazione, poiché la proliferazione cellulare incontrollata è spesso associata alla crescita tumorale (11). L’iperplasia del muscolo scheletrico non ha alcuna associazione con i tumori, quindi tenetelo a mente se fate ulteriori ricerche sull’argomento e vi imbattete in risultati allarmanti relativi alla crescita tumorale.
L’iperplasia muscolare è un mito?
In breve, no; l’iperplasia del muscolo scheletrico non è un mito. Alcuni credono che non si verifichi nell’uomo perché non abbiamo prove concrete che si verifichi durante un protocollo di allenamento di resistenza controllato. Le prove umane sono certamente carenti, ma abbiamo una miriade di prove di iperplasia negli uccelli (2,3), nei topi (20), nei gatti (10) e anche nei pesci (13).
I processi attraverso i quali questi casi di iperplasia si sono verificati sono anche molto diversi, il che rende l’iperplasia ancora più interessante. Molti studi sugli uccelli che hanno mostrato l’iperplasia hanno coinvolto pesi appesi alle ali degli uccelli per tempi ridicolmente lunghi (2,3). Questo non rappresenta davvero un normale protocollo di allenamento umano, ma al contrario, i gatti che eseguono il loro tipo di allenamento di resistenza kitty anche esposto iperplasia (10). No, i gatti non stavano facendo panca o squat, ma il loro protocollo prevedeva sequenze di attivazione muscolare simili a quelle di una normale sessione di allenamento umano. I topi che abbiamo menzionato prima hanno sperimentato iperplasia dopo che gli scienziati sono stati in grado di ridurre i loro livelli di miostatina (20), che è una proteina associata a limitare la crescita muscolare. E il pesce a cui abbiamo fatto riferimento ha semplicemente subito l’iperplasia mentre cresceva durante l’adolescenza (13).
È chiaro che l’iperplasia può verificarsi attraverso molti metodi diversi, ma ancora la domanda rimane: si verifica negli esseri umani? Discutiamone.
Evidenza dell’iperplasia negli esseri umani
Inutile dire che l’evidenza dell’iperplasia negli esseri umani è certamente carente. Entreremo nel merito tra un secondo, ma per ora, passiamo a quello che abbiamo visto negli ultimi decenni.
Molti studi hanno confrontato culturisti di alto livello con individui sedentari o attivi nel tempo libero per determinare se l’iperplasia gioca un ruolo nella crescita muscolare estrema. E vediamo la prova che questi bodybuilder contengono significativamente più fibre muscolari delle loro controparti sedentarie (8,16,18). Il problema che abbiamo con questo esame è che non possiamo dire con certezza se lo stimolo dell’allenamento di bodybuilding era la ragione principale dell’aumento del numero di fibre muscolari. Certamente è ragionevole che un bodybuilder di alto livello avrebbe una propensione genetica per la costruzione del muscolo, e uno di questi “codici trucchi” genetici potrebbe semplicemente essere un livello di base più alto di fibre muscolari (15).
Vediamo uno studio in cui uno stimolo di “allenamento” potrebbe essere responsabile di un aumento del numero di fibre. Questo studio particolare ha esaminato il muscolo tibiale anteriore sinistro e destro (parte anteriore della tibia) in giovani uomini. Si è scoperto che il tibiale anteriore del lato non dominante mostrava costantemente una sezione trasversale maggiore rispetto al lato dominante, ma la dimensione delle singole fibre muscolari tra i due muscoli era simile. Pertanto, la migliore spiegazione per questa differenza nella dimensione complessiva sarebbe stata attraverso un aumento del numero di fibre. Gli autori propongono che il tibiale anteriore non dominante ha ricevuto un carico di lavoro giornaliero maggiore rispetto al lato dominante per diverse ragioni, ma questo è uno scenario in cui uno “stimolo” potrebbe aver invocato un aumento del numero di fibre muscolari (21).
Quindi abbiamo una piccola prova che l’iperplasia si verifica negli esseri umani. Se l’iperplasia sia semplicemente un “dono” naturale per l’élite o meno attende la scoperta, ma per ora, discutiamo perché l’iperplasia potrebbe verificarsi.
Come si verifica l’iperplasia?
Prima di capire come l’iperplasia potrebbe verificarsi, vale la pena discutere come possiamo misurarla. Sono sicuro che vi state immaginando un computer stravagante che analizza una biopsia muscolare e sputa fuori dei numeri. Ma no, non è così bello. Se scorrete i riferimenti, vedrete che molte di queste indagini hanno avuto luogo alla fine degli anni ’70 fino agli anni ’90. Molto probabilmente, un giovane studente laureato doveva fare lo sporco lavoro di contare letteralmente le fibre muscolari a mano per guadagnarsi un posto in laboratorio. I computer di lusso non aiutavano molto allora, così i laureati si prendevano la maggior parte di questa responsabilità.
È facile vedere, quindi, che semplici errori di conteggio possono spiegare piccole differenze nel numero di fibre pre e post allenamento. Questo rappresenta anche un problema quando si considera un tipo specifico di ipertrofia muscolare chiamato ipertrofia longitudinale. Sappiamo da prima che una fibra muscolare può crescere aumentando la dimensione delle sue proteine contrattili o lo spazio intracellulare, ma una fibra muscolare può anche crescere in lunghezza aggiungendo più unità contrattili in serie. Queste nuove unità contrattili possono essere difficili da differenziare dalle vecchie e/o possibili nuove fibre muscolari, il che rappresenta uno scenario difficile quando si cerca di contare le fibre muscolari a mano (22).
Ora che questo è fuori discussione, discutiamo perché l’iperplasia potrebbe accadere. Vale la pena rivedere l’articolo Muscle Memory (qui), ma sappiamo che uno dei modi in cui una fibra muscolare può sperimentare l’ipertrofia è attraverso l’attivazione delle cellule satellite. Questo processo è potenzialmente necessario a causa della teoria del dominio nucleare. La teoria del dominio nucleare afferma che il nucleo di una cellula può controllare solo una porzione limitata dello spazio cellulare (7). Pertanto, per far crescere una fibra muscolare, dovrebbe aggiungere altri nuclei per mantenere il dominio nucleare di ogni nucleo. Un duro allenamento può segnalare alle cellule satellite di donare i loro nuclei alla cellula muscolare per rendere possibile questo processo (12).
Ora, cosa accadrebbe se non si potesse più continuare ad aggiungere nuclei a un muscolo per permettergli di crescere? Non è certo se le cellule satellite diventano downregulated o se c’è un limite biologico alla quantità di nuclei che una cellula muscolare può contenere, ma alla fine potrebbe esserci uno scenario in cui l’aggiunta di mionuclei non può più avvenire per guidare la crescita. Cosa succede se si arriva a questo limite teorico di crescita ma si continua ad allenarsi e a stimolare il muscolo a crescere? La fibra deve dividersi e formare due nuove fibre (9) per riavviare il processo di ipertrofia. Questa teoria ha provocato un argomento un po’ “uovo e gallina” tra i ricercatori – l’ipertrofia deve verificarsi prima dell’iperplasia o possono verificarsi contemporaneamente?
Alcuni ricercatori hanno collegato l’attivazione delle cellule satellite e l’iperplasia muscolare a causa di questa teoria (1,5,9). Vale la pena di capire, tuttavia, che il corso temporale teorico del paragrafo precedente richiederebbe decenni di duro allenamento per causare finalmente la scissione delle fibre. Per quanto ne sappiamo, l’addizione mionucleare e l’ipertrofia muscolare non hanno un limite definito su quando il muscolo deve scindersi per continuare a sostenere la necessità di crescita. Dubito che questo caso sarà mai mostrato in uno studio, poiché nessuno studio durerà così a lungo o indurrà uno stimolo di allenamento abbastanza forte da causare effettivamente questo evento.
Alcuni studi longitudinali hanno esaminato il numero di fibre come variabile specifica in seguito a un protocollo di allenamento, ma nessuno ha davvero trovato un aumento diretto del numero di fibre muscolari (6,19). Questi risultati hanno spinto una rivista ad affermare che le prove dell’iperplasia negli esseri umani sono “scarse” (6) e un’altra ad affermare che, se l’iperplasia si verifica, probabilmente rappresenta solo il 5% circa dell’aumento della dimensione muscolare totale che vediamo nei protocolli di allenamento (15). Quest’ultima affermazione sembra certamente vera, dato che alcuni studi che mostrano un aumento della sezione trasversale del muscolo non sono sempre in grado di spiegare questa differenza solo attraverso l’aumento delle dimensioni delle singole fibre (8,19) – piccoli aumenti del numero di fibre possono certamente contribuire ai guadagni, ma probabilmente non giocano un ruolo importante e non si presentano come statisticamente diversi dai loro livelli di base – soprattutto negli studi che durano solo pochi mesi.
Come provocare l’iperplasia
Ora, dobbiamo discutere l’inevitabile domanda che molte persone avranno: come posso indurre l’iperplasia nel mio allenamento? Secondo la sezione precedente, dovrai allenarti per molto tempo perché si verifichi l’iperplasia. Qualsiasi tipo di guadagno significativo richiederà molto tempo, quindi non bisogna mai sottovalutare l’importanza della longevità dell’allenamento quando si considerano i guadagni.
Ora, quando si considerano le potenziali strategie di allenamento acuto per indurre l’iperplasia, è facile vedere che il maggior aumento del numero di fibre muscolari negli studi sugli animali è stato portato da un estremo sovraccarico meccanico a lunghezze muscolari elevate (14). Puoi dedurre questo per il tuo allenamento aggiungendo strategie come lo stretching ponderato, lo stretching Intraset, e anche le ripetizioni di stretch-pause.
Lo stretching ponderato è un metodo in cui si esegue un tratto specifico tenendo dei pesi. Un esempio semplice è uno stretching del petto – basta eseguire un dumbbell flye al petto fino al massimo raggio di movimento possibile e mantenere quella posizione il più a lungo possibile.
Intraset stretching è un protocollo simile, tuttavia, si dovrebbe eseguire un normale set di flye al petto, poi immediatamente fare una sorta di stretch del petto per circa 30 secondi, e poi tornare ai flyes il più presto possibile. Ripetere questo per circa 3-4 set e sarete abbrustoliti alla fine di esso.
Le ripetizioni di stretching-pausa sono un gioco sullo stretching ponderato, ma in realtà si eseguono ripetizioni. Con il nostro esempio di petto flyes, si dovrebbe eseguire un flye petto alla più grande gamma di movimento è possibile raggiungere, tenerlo per circa 5 secondi, e poi tornare in cima. Cercate di ottenere un allungamento più profondo ogni singola ripetizione ed eseguite questi esercizi per serie di 4-6, poiché volete andare il più pesante possibile per massimizzare sia l’allungamento che il sovraccarico meccanico.
Ora, vale la pena sottolineare che le strategie di cui sopra non possono essere utilizzate per ogni singola articolazione. Non tutte le articolazioni possono attraversare un range di movimento abbastanza ampio da indurre il muscolo ad allungarsi fino all’estremo (17). La spalla è una delle articolazioni che possono, quindi i movimenti intorno all’articolazione della spalla sono buone opzioni per l’allenamento basato sullo stretching. Gli esercizi per la latina e quelli per il petto sono i più semplici per ottenere queste strategie, specialmente se sei teso nella parte superiore del corpo come lo sono molti bodybuilder. Anche i tendini del ginocchio possono rispondere piuttosto bene a questo tipo di allenamento, ma non raccomanderei questo metodo per tutti, perché molte persone non hanno abbastanza forza nella parte bassa della schiena o esperienza di allenamento per eseguire in sicurezza questo tipo di allenamento sui tendini del ginocchio. Se sei in grado di farlo, le ripetizioni stretch-pause con i deadlifts a gamba rigida in deficit sono un killer assoluto per i bicipiti femorali.
Infine, ma non meno importante, l’articolazione della caviglia è un’altra articolazione che può essere attaccata attraverso queste strategie per aumentare la crescita dei polpacci (17). La caviglia può raggiungere un bel po’ di dorsiflessione (dita dei piedi che salgono) che può allungare entrambi i muscoli del polpaccio in larga misura. Aggiungete lo stretching ponderato e le ripetizioni di allungamento-pausa per vedere se questo può fare la differenza nei vostri polpacci in ritardo.
Conclusione
In conclusione, non sembra che l’iperplasia giochi un ruolo importante nella crescita muscolare generale. Come indicato in una revisione già citata, potrebbe rappresentare circa il 5% dei guadagni di dimensioni totali (15). L’adozione di strategie di allenamento specifiche per indurre l’iperplasia, quindi, dovrebbe rappresentare solo circa il 5% del tuo allenamento totale. Le ripetizioni di allungamento-pausa sono un modo semplice per aggiungerle quando ci si allena in una palestra affollata e sarebbe bene eseguire circa 4 serie di queste per gruppo muscolare a settimana per coprire facilmente quella quota del 5%. Probabilmente puoi aggiungere delle serie extra per i polpacci se stai avendo difficoltà a farli crescere.
Non sappiamo ancora se l’iperplasia è riservata ai bodybuilder geneticamente elitari tra noi, ma aggiungere diversi metodi di allenamento alla tua routine può essere ancora un ottimo modo per generare nuova crescita, anche se non è attraverso l’iperplasia. L’allenamento normale a breve termine più che probabilmente non causa iperplasia. Dovrai allenarti per un tempo molto lungo e dovrai utilizzare esercizi che forniscono un carico enorme in una posizione massimamente tesa per il muscolo specifico che stai allenando.
- Abernethy, P. J., Jürimäe, J., Logan, P. A., Taylor, A. W., & Thayer, R. E. (1994). Risposta acuta e cronica del muscolo scheletrico all’esercizio di resistenza. Sports Medicine, 17(1), 22-38.
- Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993a). Sovraccarico progressivo del muscolo scheletrico provoca ipertrofia prima dell’iperplasia. Journal of Applied Physiology, 75(3), 1263-1271.
- Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993b). Ruolo dell’ipertrofia e dell’iperplasia delle fibre muscolari nel muscolo aviario allungato in modo intermittente. Journal of Applied Physiology, 74(4), 1893-1898.
- Antonio, J., & Gonyea, W. J. (1993c). Iperplasia delle fibre del muscolo scheletrico. Medicine and Science in Sports and Exercise, 25(12), 1333-1345.
- Appell, H. J., Forsberg, S., & Hollmann, W. (1988). Attivazione delle cellule satelliti nel muscolo scheletrico umano dopo l’allenamento: prova della neoformazione delle fibre muscolari. International Journal of Sports Medicine, 9(04), 297-299.
- Bandy, W. D., Lovelace-Chandler, V., & McKitrick-Bandy, B. (1990). Adattamento del muscolo scheletrico all’allenamento della resistenza. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 12(6), 248-255.
- Bazgir, B., Fathi, R., Valojerdi, M. R., Mozdziak, P., & Asgari, A. (2017). Contributo delle cellule satelliti all’ipertrofia muscolare mediata dall’esercizio e alla riparazione. Cell Journal, 18(4), 473.
- D’antona, G., Lanfranconi, F., Pellegrino, M. A., Brocca, L., Adami, R., Rossi, R., … & Bottinelli, R. (2006). Ipertrofia muscolare scheletrica e struttura e funzione delle fibre muscolari scheletriche nei body builder maschi. The Journal of Physiology, 570(3), 611-627.
- Gonyea, W. J. (1980). Scissione delle fibre muscolari in animali allenati e non allenati. Exercise and Sport Sciences Reviews, 8(1), 19-40.
- Gonyea, W., Ericson, G. C., & Bonde-Petersen, F. (1977). Scissione delle fibre del muscolo scheletrico indotta dall’esercizio di sollevamento pesi nei gatti. Acta Physiologica Scandinavica, 99(1), 105-109.
- Goss, R. J. (1966). Ipertrofia contro iperplasia. Scienza, 153(3744), 1615-1620.
- Gundersen, K. (2016). Memoria muscolare e un nuovo modello cellulare per l’atrofia e l’ipertrofia muscolare. Journal of Experimental Biology, 219(2), 235-242.
- Higgins, P. J., & Thorpe, J. E. (1990). Iperplasia e ipertrofia nella crescita del muscolo scheletrico nel giovane salmone atlantico, Salmo salar L. Journal of Fish Biology, 37(4), 505-519.
- Kelley, G. (1996). Sovraccarico meccanico e iperplasia delle fibre muscolari scheletriche: una meta-analisi. Journal of Applied Physiology, 81(4), 1584-1588.
- Kraemer, W. J., Duncan, N. D., & Volek, J. S. (1998). Allenamento di resistenza e atleti d’élite: adattamenti e considerazioni sul programma. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 28(2), 110-119.
- Larsson, L., & Tesch, P. A. (1986). Densità delle fibre delle unità motorie nei muscoli scheletrici estremamente ipertrofizzati nell’uomo. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 55(2), 130-136.
- Macdougall, J. D. (2003). Ipertrofia e iperplasia. In: Forza e potenza nello sport, 252. Wiley-Blackwell. Hoboken, NJ.
- MacDougall, J. D., Sale, D. G., Alway, S. E., & Sutton, J. R. (1984). Numero di fibre muscolari nel bicipite brachiale in culturisti e soggetti di controllo. Journal of Applied Physiology, 57(5), 1399-1403.
- McCall, G. E., Byrnes, W. C., Dickinson, A., Pattany, P. M., & Fleck, S. J. (1996). Ipertrofia delle fibre muscolari, iperplasia e densità capillare in uomini del college dopo l’allenamento di resistenza. Journal of Applied Physiology, 81(5), 2004-2012.
- Nishi, M., Yasue, A., Nishimatu, S., Nohno, T., Yamaoka, T., Itakura, M., … & Noji, S. (2002). Un missenso mutante myostatin causa iperplasia senza ipertrofia nel muscolo del mouse. Biochemical and Biophysical Research Communications, 293(1), 247-251.
- Sjöström, M., Lexell, J., Eriksson, A., & Taylor, C. C. (1991). Prove di iperplasia delle fibre nei muscoli scheletrici umani di giovani uomini sani? European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 62(5), 301-304.
- Taylor, N. A., & Wilkinson, J. G. (1986). Crescita muscolare scheletrica indotta dall’esercizio fisico Ipertrofia o iperplasia? Sports Medicine, 3(3), 190-200.