隨著近年來的運動風氣提升,許多人對於練身體或是健身的觀念仍然欠缺,有人想要嘗試重量訓練、有人想要提升運動表現,但往往都苦於沒有具備基礎的健身觀念或是害怕受傷而怯步,甚至去健身房後被業績至上的「教練」唬得一楞一楞的,到頭來還是沒學到東西,因此在這邊讓大家認識一下肌肥大的原理及介入的影響因子。

  這篇文章節錄自上述論文之內容,言歸正傳。

 

一、肌肥大的型態 Types of muscle hypertrophy 

        肌肥大(Muscle Hypertorphy)常常與肌肉細胞增生 (Muscle Hyperplasia) 搞混,肌肥大是指肌肉組織變大的現象,而肌肉細胞增生則是指肌肉纖維的數量增加,這在定義上可是差了十萬八千里,肌肥大主要有兩個型式:收縮單元之增加與非收縮單元的增加

 

        收縮單元增加通常是肌小結 (sarcomere) 受到張力或是張力負荷導致呈現縱向 (in series) 或橫向 (in parallel) 的增加。

※肌小節是肌肉細胞的縮短單元,所以這些增加仍存於細胞之內

 

傳統的重量訓練通常是以橫向的肌小節增加為主,並且使肌肉的橫斷面積 (Cross-sectional area) 變得更大;縱向的肌小節增加則是肌肉為了適應新的功能長度時發生。肌肉的向心收縮(Concentric contraction) 增加橫向的肌小節,反之,離心收縮 (Eccentric contraction) 使縱向的肌小節增加。

 

        非收縮單元增加是指肌肉細胞中非收縮單元、液體、肝醣和肌內膜結締組織 (Fibrous endomysial connective tissue) 之增加,但此種增加較不具功能性,很明顯的例子就是健美選手與舉重選手的肌肉差異,健美選手的肌肉大塊但能舉起的重量通常較舉重選手輕,不過這樣的結果源自於他們相差極大的訓練方式。下面兩張圖片一比應該就簡單明瞭了。

 

 


二、細胞腫脹 (Cell swelling)

        細胞必須在水和的狀態下才能進行一連串的生理反應,所謂的等滲透壓就是如此,有水和狀態才可以將位在細胞膜上的水通道或是各個生化反應所需的transporter啟動,進而使細胞正常作用。

        阻力訓練通常透過無氧的醣解作用將肝醣轉化成能量,並在此時會對細胞產生極大的滲透壓,而使細胞外的水分向細胞內移動,進而產生細胞水和 (腫脹) 之情況,另一方面阻力訓練也可以使肌肉組織能夠儲存更多的肝醣分子,使接下來的細胞代謝壓力更大。


三、缺氧 (Hypoxia)

        首先,這個名詞是指肌肉組織的局部缺氧而不是窒息的那種缺氧,且已被運動科學證實可能有肌肥大的效果。Takarada et al. 的研究指出在不能自行運動的臥床患者身上施行每天兩次的血流阻斷實驗可顯著減緩病患的肌肉萎縮,另外 Kubota et al. 的研究也有相似的結果,為雙腳無法走動的病患進行為期兩周之試驗,結果顯示病患進行暫時的血流阻斷似乎能維持病人的肌肉力量及阻止肌肉橫斷面積的流失。

        將阻力訓練搭配缺氧的訓練方式,也有研究指出可以有肌肥大的效果產生。缺氧形成肌肥大的機制可以這樣解釋:缺氧環境能夠導致細胞的代謝廢物快速累積,這些代謝廢物可以開啟接下來肌肥大的生化反應。Occlusion training (血流阻斷訓練) 也就是根據這個原理來執行的。

 

 

 

四、機械張力 (Mechanical tension)

        經由外在的拉力以及肌肉力量的產生都會產生機械張力,若沒有機械張力的存在肌肉會開始萎縮,反之,有機械張力的介入則可以開啟肌肥大的訊號,產生一連串的生化反應,所以機械張力可說是最重要的肌肥大因素。所謂的機械張力就是重量,也就是為什麼想要鍛鍊肌肉的人必須使用足夠且適當的重量,而不是徒手或是抱持著輕重量有做就好的心態。

 

五、肌肉損傷 (Muscle damage)

        肌肉損傷這部分相信剛踏進來的健身新手加減都有聽過,我也是講的深入淺出就好,在阻力訓練中肌肉的一些大分子結構或是細小的肌肉組織會被破壞,這些破壞並不是毀滅性的 ,這些產生微小的肌肉損傷 (Myotrauma) 導致急性的發炎反應產生,因此身體內的巨噬細胞以及淋巴球細胞就會前往發炎處清除受損細胞碎片並分泌細胞激素和不同的生長因子,進而調節衛星細胞 (Satellite cell) 之增生與分化再去修補受損的肌肉組織,最後肌肥大的現象產生。

        在這邊還沒講到衛星細胞,我會在開一篇跟大家解釋何謂衛星細胞。 

 

六、代謝壓力 (Metabolic stress)

        也有許多研究支持由訓練所引起產生的代謝壓力會帶來肌肥大的效應,代謝壓力的產生通常是由訓練所引起的無氧醣解產物,包括乳酸分子、自由基、無機磷酸鹽等等,接著告訴身體該開啟肌肥大的生化途徑了。

        順道一提,健美式的訓練通常會使用適中的重量做8~12下/組給予身體足夠的代謝壓力及機械張力,與舉重式一組做1~6下的訓練方法差異較大,因此健美選手擁有顯著的肌肥大,這也說明為什麼健美選手並不用舉的特別重,卻可以擁有比舉重選手更肌肥大的體態了。

 

 

參考文獻:

1. Schoenfeld, B. J. (2010). The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. The Journal of Strength & Conditioning Research24(10), 2857-2872.

2. Vierck, J., O'Reilly, B., Hossner, K., Antonio, J., Byrne, K., Bucci, L., & Dodson, M. (2000). Satellite cell regulation following myotrauma caused by resistance exercise. Cell biology international24(5), 263-272.

3. Toigo, M., & Boutellier, U. (2006). New fundamental resistance exercise determinants of molecular and cellular muscle adaptations. European journal of applied physiology97(6), 643-663.

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