Muscoli: crescono o si moltiplicano? Il titolo di questo articolo è volutamente impreciso, ma vuole rispondere a tutti coloro che vanno in palestra e vogliono crescere. Nel mondo del body building si vuol spesso far credere che chiunque può crescere oltre misura: basta allenarsi e ingurgitare quintali di proteine. Sbagliato. Vedremo che sia la ricerca sia la pratica (ved. Conclusioni pratiche alla fine dell’articolo) mostrano che tale posizione è molto ottimistica, spesso illusoria. Infatti perché la crescita possa avvenire in modo continuo non è necessaria solo un’ipertrofia della cellula muscolare (cioè un ingrandimento, spesso ottenuto solo aumentando il contenuto di liquidi all’interno della cellula e quindi con processo ininfluente nei confronti della forza), ma una moltiplicazione di tali cellule.
La fisiologia
L’esercizio fisico provoca nel nostro organismo degli adattamenti, cioè modificazioni morfologiche stabili, che avvengono dopo un periodo di allenamento; essi dipendono dal tipo di esercizio fisico, dal soggetto, dall’età ecc.
Volendo semplificare, possiamo affermare che a seguito dell’allenamento intervengono, a livello della fibra muscolare, adattamenti di tipo quantitativo e qualitativo.
Modificazioni di tipo qualitativo – Sono cambiamenti che influenzano la caratteristica della fibra, cioè le capacità ossidative (gli enzimi responsabili dell’ossidazione dei substrati nutritivi), contrattili (proteine e strutture cellulari che determinano la contrazione muscolare), proteiche ecc. A lungo termine si pensa possa essere modificata anche la tipologia di fibra (tipo I, tipo IIa, tipo IIx o ibride).
Modificazioni di tipo quantitativo – Cambiamenti relativi alla quantità delle strutture presenti nella singola cellula, come mitocondri, enzimi, proteine ecc. Una delle evidenze maggiori è l’ipertrofia muscolare, che testimonia come un certo allenamento (per esempio il body building) possa incrementare la massa muscolare e la sezione traversa del muscolo; questo può accadere, o per un aumento del volume di ogni fibra muscolare (un muscolo è formato da tante fibre muscolari; un aumento dimensionale di queste ha come conseguenza un incremento della massa muscolare) o per un aumento del numero delle fibre muscolari (ricordiamo che “cellula muscolare” e “fibra muscolare” sono la stessa cosa). Quest’ultimo fenomeno è detto “iperplasia“.
Le ricerche
Mentre il fenomeno dell’iperplasia negli animali [1-2] è ormai cosa certa, negli esseri umani è stato poco indagato, ma soprattutto è praticamente impossibile da verificare direttamente; infatti è improbabile, attualmente, contare il numero di fibre muscolari senza togliere il muscolo dalla propria sede.
L’unico modo per verificarlo è quello di prelevare un piccolissimo campione di muscolo (biopsia muscolare) con una siringa speciale, contare il numero di fibre nel campione e da qui stimare il numero totale di fibre nel muscolo.
Tra le pochissime ricerche che hanno affrontato questo aspetto nell’uomo è da citare quella di McCall e coll. 1996 [3]. Soggetti con alle spalle diverse esperienze in palestra, sono stati assegnati a un protocollo di allenamento con i pesi per l’incremento della massa muscolare.
Risultati – È stato riscontrato un incremento medio significativo della sezione trasversa dei muscoli testati (bicipite brachiale, tramite risonanza magnetica nucleare) e non è stato rilevato nessun incremento (misurato indirettamente) medio del numero di fibre muscolari. Alcuni particolari hanno però fatto riflettere i ricercatori: in alcuni soggetti è stato riscontrato un reale incremento della stima del numero di fibre muscolari, mentre in altri un calo; in altri termini, non si è verificato un incremento medio del numero di fibre, ma è stata riscontrata una larga variabilità di questo fenomeno tra i soggetti testati.
Conclusioni teoriche
Gli sperimentatori ammettono che i risultati da loro ottenuti, senza conferme di ulteriori studi, non implicano l’esistenza della possibilità di fenomeni di iperplasia negli esseri umani (per lo meno in tutti gli individui); l’incertezza è dovuta anche all’impossibilità (come detto sopra) di contare il numero reale delle fibre e dover invece riferirsi a una stima indiretta. L’ipotesi interessante che si può formulare a seguito di questa ricerca è:
visto che solo in alcuni soggetti (a seguito dell’allenamento) è stata riscontrata iperplasia, esiste la possibilità che lo stesso stimolo (in questo caso l’allenamento) induca, in individui diversi, differenti tipi di adattamento (nel caso specifico iperplasia o ipertrofia delle fibre muscolari)?
N.B.: un altro ambito in cui sono stati riscontrati adattamenti diversi allo stesso stimolo è quello della fisiologia dell’alta quota; tibetani ed andini nativi e residenti alle stesse quote presentano diversi modelli di adattamento all’ipossia cronica. Infatti, se gli andini hanno una concentrazione di emoglobina maggiore (di circa 1.4g/dl) dei tibetani, questi ultimi hanno valori notevolmente maggiori di ventilazione a riposo e di risposta ventilatoria ipossica [4].
In altre parole, la domanda può essere riformulata nel seguente modo:
si potrebbe presumere che l’organismo umano abbia la capacità di offrire risposte diversificate allo stesso stimolo e che questi tipi di risposte (adattamenti) siano geneticamente predeterminate?
I muscoli sono organi costituiti da fibre (cellule) unite da tessuto connettivo
Conclusioni pratiche
L’esperienza in palestra mostra che moltissimi soggetti non riescono a crescere oltre un certo limite, a parità di massa grassa (in chi segue un’alimentazione ipercalorica spesso il grasso si distribuisce uniformemente nei muscoli creando un fittizio incremento della massa muscolare). Geneticamente questi atleti, una volta raggiunta l’ipertrofia massima della cellula muscolare (che spesso è limitata, se non si ricorre a trucchi come quello di gonfiare d’acqua la cellula), non hanno più cartucce da sparare perché per loro l’iperplasia non esiste o è limitatissima.
Del resto questo non deve stupire: se si considerano le prestazioni di un maratoneta a livello mondiale e di un individuo normale allenato alla maratona (diciamo un runner da 3h30′), si nota facilmente che c’è una differenza nella prestazione del 75%. Non ci si deve pertanto stupire se un soggetto normalmente dotato da madre natura non riesca ad andare al di là della metà dell’incremento muscolare di un body builder costruito senza aiuti farmacologici.
Bibliografia
[1] Antonio J e Gonyea WJ, Skeletal muscle hyperplasia, Med. Sci. Sports Exerc., 25:1233, 1993.
[2] Sallea A et al.. New muscle fiber production compensatory hypertrophy. Med. Sci. Sports Exerc., 12:268, 1980.
[3] McCall GE, Byrnes WC, Dickinson A, Pattany PM, Fleck SJ. Muscle fiber hypertrophy, hyperplasia, and capillary density in college men after resistance training. J Appl Physiol. 1996 Nov;81(5):2004-12.
[4] Mascagni F. Esercizio fisico ed altitudine: aspetti genetici.
