Uno degli attuali paradigmi della fisiologia dell’esercizio fisico è: “L’esercizio fisico aerobico, ha un effetto sull’ipertrofia muscolare?” Nel corso degli ultimi 40 anni ci sono stati diversi studi che hanno dimostrato l’impatto dell’esercizio aerobico sull’ipertrofia muscolare. Questi studi riguardano una nuova area della fisiologia dell’esercizio in età adulta/anziana, ma non solo. Si sa che l’atrofia muscolare legata all’invecchiamento, è un processo multifattoriale, sappiamo che comprende l’inattività fisica, la ridotta capacità di sintetizzare nuove proteine, la riduzione delle dimensioni e numero delle fibre muscolari. La ricerca indica che un declino della funzione mitocondriale e l’aumento delle vie cataboliche intracellulari nel muscolo scheletrico, porta al catabolismo proteico, ovvero promuove la perdita di massa e funzione muscolare. Gli studi mostrano che l’esercizio fisico aerobico è molto valido per mitigare decrementi legati alla perdita di massa muscolare, grazie ad una riduzione dell’espressione di mRNA catabolico, promuovendo la biogenesi mitocondriale, la sintesi proteica muscolare e anche l’ipertrofia. L’esercizio aerobico in soggetti adulti e anziani, stimola ipertrofia muscolare e questo effetto è paragonabile all’esercizio di resistenza (forza).
Storicamente, si è sempre ipotizzato che l’allenamento aerobico ha un impatto minimo sulla massa muscolare e quindi ha ricevuto poco interesse scientifico, riguardo il suo ruolo sull’ipertrofia, rispetto ad esercizi di resistenza (forza). Tuttavia, vi è un crescente corpo di evidenze scientifiche che attribuisce all’allenamento aerobico, meccanismi di risposta per l’ipertrofia muscolare in individui sedentari in un’età compresa tra i 20–80 anni. Più del 70% di tutte le indagini della revisione che utilizza il ciclo-ergometro come modalità di esercizio, ha osservato un aumento della massa muscolare in uomini e donne sani, sia giovani, di mezza età e anziani. Collettivamente, questi studi forniscono prove convincenti che l’allenamento aerobico comporta una stimolazione anabolizzante nei soggetti fisicamente inattivi. L’efficacia dell’esercizio aerobico per indurre ipertrofia del muscolo scheletrico, ovviamente dipenderà dal raggiungimento dell’intensità sufficiente, ovvero, lavorare almeno al 70-80% della frequenza cardiaca di riserva, con una durata di 30-45 minuti per sessione e una frequenza di 4-5 giorni a settimana. Questa metodica risulta più efficace rispetto ai tradizionali programmi di esercizio di resistenza (forza), per stimolare ipertrofia muscolare, fungendo da ottima integrazione per il protocollo di lavoro. Il concetto di alto volume, basso carico, che stimola la crescita muscolare, è supportata da prove emergenti, facendo intuire che un maggiore carico esterno durante l’esercizio fisico di forza, non si traduce sempre in guadagni superiori di massa muscolare. Ad esempio negli studi, si sono confrontati gli effetti di tre diversi protocolli di esercizio nei muscoli estensori delle gambe (3 serie al 30% di 1RM, 3 serie al 80% di 1RM e 1 serie al 80% di 1RM), riscontrando che non vi erano differenze tra i protocolli in termini di crescita muscolare. Entrambe le 3 serie di 30% e 80% 1 RM, ha suscitato un incremento di ipertrofia pari al 7%, che è simile a quella osservata con i diversi protocolli di allenamento aerobico. Pertanto, risulta che l’alto volume, a basso carico esterno (30-40% del massimo) può suscitare significativi aumenti di massa muscolare.
L’esercizio fisico di forza, è una metodica di allenamento convenzionale per indurre la crescita del muscolo scheletrico, ma che da sola non è sempre la chiave del miglioramento. Per confermare l’efficacia dell’esercizio aerobico nel suscitare ipertrofia del muscolo scheletrico, si sono confrontati i risultati con un programma di esercizi di resistenza (forza) tradizionale. Gli stessi metodi sono stati usati per analizzare le dimensioni del muscolo scheletrico dopo 12 settimane, in entrambi i protocolli di allenamento. Un altro studio, ha implementato 12 settimane di esercizio specifico nei muscoli estensori del ginocchio (3 serie da 10 ripetizioni a 70% di 1 RM). Al termine, i guadagni in termini di volume del muscolo scheletrico dopo l’allenamento di forza, non sono diversi da 12 settimane di esercizio aerobico. Pertanto, dalle indagini di 12 settimane, entrambe le modalità di esercizio hanno suscitato un simile aumento di volume del muscolo quadricipite suggerendo che entrambe le modalità di esercizio sono ugualmente efficaci a stimolare l’ipertrofia dei muscoli utilizzati.
L’EFFETTO AEROBICO SUI MITOCONDRI
I mitocondri sono organelli all’interno dei tessuti che consumano l’ossigeno per convertire i substrati (lipidi, carboidrati) in ATP. La sintesi proteica muscolare è un processo costoso e in condizioni basali e può rappresentare il 20% del dispendio energetico. Oltre alla fornitura di energia, i mitocondri possono anche essere un importante regolatore di cascata di segnalazione intracellulare che modula la dimensione e funzione del muscolo. Ad esempio la PGC-1α è una proteina chiave associata biogenesi mitocondriale, tuttavia, prove emergenti suggeriscono che PGC-1α regola molte vie e dinamiche mitocondriali, tra le quali il metabolismo delle proteine.
L’esercizio aerobico aumenta la PGC-1α e proteine correlate alla fusione e fissione mitocondriale negli adulti/anziani. I miglioramenti nella morfologia e funzione mitocondriale possono contribuire all’anabolismo del muscolo scheletrico dopo l’allenamento aerobico. Inoltre la PGC-1α svolge un ruolo di inibitore del FOXO3a responsabile del catabolismo proteico, riscontrato anche nei modelli animali, che fornisce un altro collegamento fisiologico su come l’esercizio fisico aerobico può prevenire il declino mitocondriale e la massa muscolare. Dopo 8 settimane di esercizi di forza, la PGC-1α4 è stata aumentata di 1,5 volte, mentre in un programma di esercizio combinato di esercizio aerobico e di forza, la PGC-1α4 è diventata il doppio rispetto al gruppo che eseguiva solo esercizi di forza.
Ciò che dobbiamo portare a casa è che la migliore strategia di allenamento volta all’ipertrofia muscolare, risulta vincente se si attua un protocollo che combini le tipologie di esercizio fisico e non attuare per convenzione, solo le metodiche classiche, in quanto, lo stimolo allenante per essere efficace, deve essere variato in tutte le sue caratteristiche.
BIBLIOGRAFIA
Adam R. Konopka, Matthew P. Harber “Skeletal Muscle Hypertrophy after Aerobic Exercise Training” Exerc Sport Sci Rev. 2014 April ; 42(2): 53–61
