A vázizomzat hipertrófiája (görögül hiper-több és görögül trophe - táplálkozás , élelmiszer ) - a vázizomzat térfogatának vagy tömegének növekedése . A vázizomzat térfogatának vagy tömegének csökkenését atrófiának nevezik. A vázizomzat térfogatának vagy tömegének időskori csökkenését szarkopéniának nevezik .
A vázizom-hipertrófia mértékének felméréséhez meg kell mérni annak térfogatának vagy tömegének változását. A modern kutatási módszerek (számítógépes vagy mágneses rezonancia képalkotás ) lehetővé teszik, hogy felmérjük a vázizmok térfogatának változását emberben és állatban. Ebből a célból az izom keresztmetszetének több "szeletét" hajtják végre , amely lehetővé teszi a térfogat kiszámítását. Mindeddig azonban a vázizomzat hipertrófiájának mértékét gyakran az izom keresztmetszetének számítógépes vagy mágneses rezonancia képalkotással kapott maximális értékének változása alapján ítélték meg.
A vázizom fő összetevője az izomrostok, amelyek térfogatának körülbelül 87%-át teszik ki (JD MacDougall és mtsai, 1984). Az izomnak ezt a komponensét kontraktilisnak nevezik, mivel az izomrostok összehúzódása lehetővé teszi az izom számára, hogy megváltoztassa a hosszát, és mozgassa a mozgásszervi rendszer láncszemeit, mozgatva az emberi test láncszemeit. Az izomtérfogat többi részét (13%) a nem összehúzódó elemek (kötőszöveti képződmények, vér- és nyirokerek , idegek , szövetfolyadék stb.) foglalják el. Az első közelítésben [1] a teljes izom térfogata (Vm) a következő képlettel fejezhető ki: Vm = Vmv nmv + Vns, ahol: Vmv az izomrost térfogata; nmv az izomrostok száma; Vns - az izom nem összehúzódó részének térfogata (azaz az összes izomkomponens által elfoglalt térfogat, kivéve az izomrostokat).
Bebizonyosodott, hogy az erősítő és állóképességi edzés hatására az izomrostok térfogata (Vmv) és az izom nem összehúzódó részének (Vns) térfogata megnő. Az izomrostok számának növekedése (izomrostok hiperplázia) emberben az erősítő edzés hatására nem bizonyított, bár állatokban (emlősökben és madarakban) az izomrostok hiperpláziáját igazolták [2] .
Az izomrostok hipertrófiájának két szélsőséges típusa különböztethető meg [3] [4] : myofibrilláris hipertrófia és szarkoplazmatikus hipertrófia.
Az izomrostok myofibrilláris hipertrófiája - az izomrostok térfogatának növekedése a miofibrillumok térfogatának növekedése miatt . Ugyanakkor az izomrostokban a myofibrillumok pakolódási sűrűsége nő. Az izomrostok hipertrófiája a maximális izomerő jelentős növekedéséhez vezet. Nyilvánvalóan a gyors (IIB típusú) izomrostok hajlamosak leginkább a myofibrilláris hipertrófiára (Ya.M. Kots, 1998).
Az izomrostok szarkoplazmatikus hipertrófiája - az izomrostok térfogatának növekedése a szarkoplazma térfogatának túlnyomó növekedése miatt , azaz nem összehúzódó része. Az ilyen típusú hipertrófia az izomrostok mitokondriumainak növekedése miatt következik be , valamint: kreatin-foszfát , glikogén , mioglobin stb. ) izomrostok (I. M. Kots, 1998). Az izomrostok szarkoplazmatikus hipertrófiája csekély hatással van az izomerő növekedésére, viszont jelentősen növeli a hosszú távú munkaképességet, azaz növeli az állóképességüket.
Valós helyzetekben az izomrost-hipertrófia a két nevezett típus kombinációja, amelyek közül az egyik dominál. Az izomrostok egyik vagy másik típusú hipertrófiájának uralkodó kialakulását az edzés jellege határozza meg. A jelentős külső súllyal (a maximum 70%-ánál nagyobb) végzett gyakorlatok hozzájárulnak az izomrostok myofibrilláris hipertrófiájának kialakulásához. Ez a típusú hipertrófia jellemző az erősportokra ( súlyemelés , erőemelés ). Az állóképességet fejlesztő motoros akciók hosszú távú végrehajtása, az izmok viszonylag kis erőterhelése mellett, elsősorban az izomrostok szarkoplazmatikus hipertrófiáját okozza. Az ilyen hipertrófia a közép- és hosszútávfutókra jellemző. A testépítéssel foglalkozó sportolókra az izomrostok myofibrilláris és szarkoplazmás hipertrófiája is jellemző [1] [5] .
Az izomrostok myofibrilláris hipertrófiája az izomfehérjék intenzív szintézisén és csökkentett lebontásán alapul. Számos hipotézis létezik a myofibrilláris hipertrófiára vonatkozóan:
Az acidózis hipotézise azt javasolja, hogy a vázizomzatban a fokozott fehérjeszintézis kiváltó oka a tejsav ( laktát ) felhalmozódása. Az izomrostok laktátszintjének növekedése károsítja az izomrostok szarkolemmáit és az organellummembránokat , kalciumionok megjelenését az izomrostok szarkoplazmájában , ami az izomfehérjéket lebontó proteolitikus enzimek aktiválódását okozza. A fehérjeszintézis növekedése ebben a hipotézisben a szatellitsejtek aktiválódásával és ezt követő osztódásával függ össze. A hipoxia hipotézis azt sugallja, hogy a vázizomzat fokozott fehérjeszintézisének kiváltó oka a vázizomzat oxigénellátásának átmeneti korlátozása ( hipoxia ), amely nagy súlyokkal végzett erőedzés során jelentkezik. A hipoxia és az azt követő reperfúzió (az oxigénáramlás helyreállítása a vázizmokban) az izomrostok és organellumok membránjainak károsodását, kalciumionok megjelenését okozza az izomrostok szarkoplazmájában, ami az izomfehérjéket lebontó proteolitikus enzimek aktiválódását okozza. A fehérjeszintézis növekedése ebben a hipotézisben a szatellitsejtek aktiválódásával és ezt követő osztódásával függ össze. Az izomrostok mechanikai károsodásának hipotézise azt sugallja, hogy a fokozott fehérjeszintézis kiváltó oka egy nagy izomfeszültség, amely az összehúzódó fehérjék és az izomrost citoszkeleton fehérjéinek súlyos károsodásához vezet. Bebizonyosodott [6] , hogy már egyetlen erősítő edzés is károsíthatja az izomrostok több mint 80%-át. A szarkoplazmatikus retikulum károsodása az izomrost szarkoplazmájában a kalciumionok növekedését és az azt követő, fent leírt folyamatokat okozza.
A fent leírt hipotézisek szerint az izomrostok károsodása késleltetett izomfájdalmat (DOMS) okoz, amely a gyulladásukkal jár.
Az androgének (férfi nemi hormonok) nagyon fontos szerepet játszanak az izomtömeg mennyiségének szabályozásában, különösen az izomhipertrófia kialakulásában . Férfiaknál a nemi mirigyek ( herék ) és a mellékvesekéreg termelik, míg a nőknél csak a mellékvesekéreg. Ennek megfelelően a férfiaknál az androgének mennyisége a szervezetben nagyobb, mint a nőkben.
Az izomtömeg életkorral összefüggő fejlődése párhuzamosan megy végbe az androgén hormonok termelésének növekedésével. Az izomrostok térfogatának első észrevehető növekedése 6-7 éves korban figyelhető meg, amikor az androgének képződése fokozódik. A pubertás (11-15 év) beálltával a fiúknál intenzív izomtömeg-növekedés kezdődik, amely a pubertás után is folytatódik. A lányoknál az izomtömeg kialakulása alapvetően a pubertás korban ér véget.
Állatkísérletek során bebizonyosodott, hogy az androgén hormonkészítmények ( anabolikus szerek ) bevezetése az izomfehérjék szintézisének jelentős felerősödését okozza, ami az edzett izmok tömegének és ennek eredményeként azok erejének növekedését eredményezi. A vázizomzat hipertrófiája azonban előfordulhat androgén és más hormonok ( növekedési hormon , inzulin és pajzsmirigyhormonok ) részvétele nélkül is.
Bebizonyosodott [7] [8] [9] , hogy az erőnléti edzés és az állóképességi edzés nem változtatja meg a lassú (I. típusú) és gyors (II. típusú) izomrostok arányát az izmokban. Az ilyen típusú edzések azonban képesek megváltoztatni a kétféle gyorsrost arányát, növelve az IIA típusú izomrostok százalékos arányát, és ennek megfelelően csökkentve a IIB típusú izomrostok százalékos arányát.
Az erősítő edzés eredményeként a gyors izomrostok (II. típus) hipertrófiája sokkal nagyobb, mint a lassú izomrostoké (I. típus), míg az állóképességi edzés elsősorban a lassú izomrostok (I. típus) hipertrófiájához vezet. Ezek a különbségek azt mutatják, hogy egy izomrost hipertrófiájának mértéke függ mind az edzési folyamatban való használat mértékétől, mind a hipertrófiás képességétől.
Az erősítő edzés viszonylag kis számú ismétlődő maximális vagy maximumhoz közeli izomösszehúzódáshoz kapcsolódik, amely gyors és lassú izomrostokat is érint. Kis számú ismétlés azonban elegendő a gyors rostok hipertrófiájának kialakulásához, ami a lassú rostokhoz képest nagyobb hipertrófiára való hajlamot jelez. A gyors (II. típusú) rostok magas százaléka az izmokban fontos előfeltétele az izomerő jelentős növekedésének a célzott erőnléti edzés során. Ezért azok az emberek, akiknek izomzatában magas a gyors rostok aránya, nagyobb potenciállal rendelkeznek az erő és az erő fejlesztésére.
Az állóképességi edzéshez nagyszámú, viszonylag kis erejű ismételt izomösszehúzódás társul, amelyet főként a lassú izomrostok aktivitása biztosít. Ezért az állóképességi edzés során a lassú izomrostok hipertrófiája (I. típus) kifejezettebb, mint a gyors izomrostok hipertrófiája (II. típus).