Tập luyện kháng lực và phì đại cơ

Tập luyện kháng lực là bài tập được thực hiện chống lại một tải trọng bên ngoài, và phì đại cơ là sự gia tăng kích thước cơ xương phát triển khi tải trọng đó được lặp lại theo thời gian. Phì đại xảy ra khi tốc độ tổng hợp protein cơ được nâng cao hơn tốc độ phân hủy qua các buổi tập liên tiếp, dần dần bổ sung protein co rút và làm lớn các sợi cơ để cơ trở nên lớn hơn và khỏe hơn.

Definition

Phì đại cơ là sự tăng kích thước của các sợi cơ xương thông qua sự tích lũy ròng protein co rút và cấu trúc, được thúc đẩy bởi các bài tập kháng lực lặp đi lặp lại làm tăng tổng hợp protein cơ lên trên mức phân hủy thông qua tín hiệu được kích hoạt cơ học.

Scope

Chủ đề này bao gồm cơ sở tế bào của sự phát triển cơ do tải trọng, tín hiệu liên kết sức căng cơ học với tổng hợp protein, sự đóng góp của các tế bào vệ tinh, và các biến số tập luyện, như tải trọng, khối lượng và tần suất, ảnh hưởng đến phản ứng phì đại. Nó coi phì đại như một chủ đề tham chiếu sinh lý học chứ không phải là một chỉ định tập luyện.

Core questions

• Sức căng cơ học được chuyển đổi thành tín hiệu kích thích tổng hợp protein cơ như thế nào?
• Các tế bào vệ tinh đóng vai trò gì trong việc hỗ trợ sự phát triển của sợi cơ?
• Các biến số tập luyện như tải trọng, khối lượng và tần suất định hình mức độ phì đại như thế nào?

Key concepts

• Tổng hợp và phân hủy protein cơ
• Sức căng cơ học và chuyển đổi cơ học (mechanotransduction)
• Tín hiệu mTORC1
• Tế bào vệ tinh và bổ sung nhân cơ (myonuclear addition)
• Tải trọng, khối lượng và tần suất tập luyện
• Stress chuyển hóa và tổn thương cơ
• Quá tải lũy tiến (progressive overload)

Key theories

Cân bằng protein được thúc đẩy bởi chuyển đổi cơ học

Sự phát triển cơ do tập luyện kháng lực được điều chỉnh bởi cân bằng protein ròng: sức căng cơ học kích hoạt tín hiệu nội bào, đặc biệt là con đường mTORC1, làm tăng tổng hợp protein cơ, và khi tổng hợp liên tục vượt quá phân hủy qua các buổi tập, protein co rút tích lũy và các sợi cơ lớn lên.

Mechanisms

Bài tập kháng lực tạo ra sức căng cơ học lên các sợi cơ, được cảm nhận và chuyển đổi thành tín hiệu nội bào kích hoạt con đường mTORC1 và tăng tốc độ tổng hợp protein cơ trong một khoảng thời gian sau mỗi buổi tập. Khi quá trình tổng hợp tăng cao này liên tục vượt quá quá trình phân hủy protein qua nhiều buổi tập, các protein co rút và cấu trúc tích lũy và các sợi riêng lẻ tăng diện tích mặt cắt ngang. Các tế bào vệ tinh, các tế bào gốc cơ cư trú, có thể tăng sinh và cung cấp nhân cho các sợi đang phát triển, hỗ trợ duy trì bộ máy tổng hợp protein trong quá trình phì đại đáng kể. Tải trọng tương tự cũng thúc đẩy các phản ứng tín hiệu thoáng qua, bao gồm sự gia tăng các yếu tố điều hòa phiên mã, và các yếu tố đóng góp bổ sung được đề xuất như stress chuyển hóa và tổn thương cơ do tập luyện đã được thảo luận như các yếu tố điều biến phản ứng. Mức độ thích nghi được định hình bởi các biến số tập luyện, và khối lượng tập luyện hàng tuần nói riêng cho thấy mối quan hệ liều lượng-đáp ứng với sự gia tăng khối lượng cơ.

Clinical relevance

Việc bảo tồn và xây dựng cơ xương thông qua tập luyện kháng lực là yếu tố trung tâm để duy trì sức mạnh, khả năng vận động và sức khỏe trao đổi chất, đặc biệt liên quan đến việc chống lại sự mất cơ do lão hóa. Mục này mô tả sinh lý học về cách cơ thích nghi với tải trọng như một kiến thức tham khảo; nó không phải là một chỉ định tập luyện và không đưa ra lời khuyên y tế hoặc tập luyện cá nhân hóa.

Evidence & guidelines

Giải thích cơ chế dựa trên các nghiên cứu sinh lý học tế bào và con người có kiểm soát và các đánh giá như tổng hợp các cơ chế phì đại của Schoenfeld; các mối quan hệ tập luyện định lượng, như mối quan hệ liều lượng-đáp ứng giữa khối lượng hàng tuần và sự phát triển cơ, đến từ các đánh giá hệ thống và phân tích tổng hợp các thử nghiệm tập luyện kháng lực. Những điều này mô tả bằng chứng sinh lý học chứ không phải là các hướng dẫn lâm sàng.

History

Tập luyện kháng lực từ lâu đã được biết là làm tăng kích thước cơ, nhưng cơ sở tế bào và phân tử trở nên rõ ràng hơn khi các phương pháp đo tổng hợp protein cơ và tín hiệu nội bào trưởng thành. Công trình xác định con đường mTORC1 là một nút trung tâm liên kết tải trọng cơ học với tổng hợp protein, cùng với các nghiên cứu về sự đóng góp của tế bào vệ tinh, đã định hình lại phì đại như một vấn đề về cân bằng protein ròng, và công trình phân tích tổng hợp sau đó đã định lượng cách các biến số tập luyện điều chỉnh kích thước của phản ứng.

Debates

Stress chuyển hóa và tổn thương cơ đóng góp bao nhiêu ngoài sức căng cơ học?

Sức căng cơ học được coi là yếu tố thúc đẩy chính của phì đại, nhưng những đóng góp độc lập của stress chuyển hóa và tổn thương cơ do tập luyện vẫn còn gây tranh cãi và khó phân lập bằng thực nghiệm.

Tần suất tập luyện có ảnh hưởng độc lập đến phì đại không?

Việc phân bổ một khối lượng tập luyện hàng tuần nhất định qua nhiều buổi tập có làm tăng phì đại độc lập với tổng khối lượng hay không vẫn chưa được giải quyết, với bằng chứng cho thấy tần suất có thể quan trọng chủ yếu thông qua ảnh hưởng của nó đến khối lượng tích lũy.

Key figures

• Brad Schoenfeld
• Keith Baar
• Stuart Phillips
• John Hawley
• Jeremy Loenneke

Seminal works

• schoenfeld-2010
• coffey-hawley-2007
• schoenfeld-volume-2017

Frequently asked questions

Điều gì thực sự làm cho cơ bắp phát triển khi tập luyện kháng lực?

Tải trọng lặp đi lặp lại làm tăng tổng hợp protein cơ lên trên mức phân hủy protein; khi sự cân bằng dương đó tích lũy qua nhiều buổi tập, protein co rút được bổ sung và các sợi cơ lớn lên.

Tổng khối lượng tập luyện hay tần suất tập luyện quan trọng hơn đối với sự phát triển cơ bắp?

Bằng chứng cho thấy khối lượng tập luyện hàng tuần có mối quan hệ liều lượng-đáp ứng rõ ràng với sự phát triển cơ bắp, trong khi tần suất dường như quan trọng chủ yếu thông qua cách nó cho phép một người tích lũy khối lượng đó hơn là một yếu tố độc lập.