In che modo l'esercizio fisico rinforza i muscoli?

Mark A. W. Andrews, professore associato di fisiologia e direttore del programma di studi indipendenti presso il Lake Erie College of Osteopathic Medicine, fornisce la seguente spiegazione.

I muscoli come bicipiti, pettorali e quadricipiti sono chiamati muscoli scheletrici perché si attaccano allo scheletro per generare movimento. I muscoli scheletrici sono composti da cellule molto lunghe e sottili che includono il complemento completo di organelli necessari per le funzioni cellulari generali. Inoltre, oltre il 90 percento del volume totale di una cellula muscolo scheletrica è composto da proteine ​​muscolari, incluse le proteine ​​contrattili actina e miosina. Quando una cellula muscolare viene attivata dalla sua cellula nervosa, l'interazione di actina e miosina genera forza attraverso i cosiddetti colpi di potenza. La forza totale dipende dalla somma di tutti i colpi di potenza che si verificano contemporaneamente all'interno di tutte le cellule di un muscolo.

L'esatto meccanismo con cui l'esercizio aumenta la forza rimane poco chiaro, ma i suoi principi di base sono compresi. Complessivamente, sembrano essere coinvolti due processi: ipertrofia o ingrandimento delle cellule e adattamenti neurali che migliorano l'interazione nervo-muscolare. Le cellule muscolari sottoposte a regolari periodi di esercizio seguite da periodi di riposo con proteine ​​dietetiche sufficienti subiscono l'ipertrofia come risposta allo stress dell'allenamento. (Questo non deve essere confuso con il gonfiore a breve termine dovuto all'assunzione di acqua). La sintesi avanzata delle proteine ​​muscolari e l'incorporazione di queste proteine ​​nelle cellule causano ipertrofia. Poiché ci sono più potenziali colpi di potenza associati ad un aumento delle concentrazioni di actina e miosina, il muscolo può mostrare una maggiore forza. L'ipertrofia è aiutata da alcuni ormoni e ha anche una componente genetica molto forte.

La base neurale dell'innalzamento della forza muscolare riguarda principalmente la capacità di reclutare più cellule muscolari - e quindi più colpi di potenza - in modo simultaneo, un processo chiamato attivazione sincrona. Questo è in contraddizione con il modello di fuoco visto nel muscolo non allenato, dove le cellule a turno fanno fuoco in modo asincrono. L'allenamento riduce anche il feedback neurale inibitorio, una risposta naturale del sistema nervoso centrale ai segnali di feedback derivanti dal muscolo. Tale inibizione impedisce al muscolo di esagerare e di strapparsi se stesso in quanto crea un livello di forza a cui non è abituato. Questo adattamento neurale genera guadagni di forza significativi con ipertrofia minima ed è responsabile di gran parte dei guadagni di forza osservati nelle donne e negli adolescenti che si allenano. Utilizza anche le cellule nervose e muscolari già presenti e tiene conto della maggior parte degli aumenti di forza registrati nelle fasi iniziali di tutti gli allenamenti di forza, perché l'ipertrofia è un processo molto più lento, a seconda, come fa, della creazione di nuove proteine ​​muscolari. Quindi, nel complesso, lo stress di ripetute esercitazioni di esercizio fornisce miglioramenti neuronali e muscolari per aumentare la forza muscolare.

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