كيف يحدث بناء العضلات أو تضخمها

 

إن عمليات زيادة حجم العضلة (أو تضخمها) مرتبط بشكل مباشر بمعدل تكوين المواد الخلوية داخل العضلة، خاصة الألياف البروتينية، حيث يلاحظ بعد فترة من القيام بتدريبات الأثقال زيادة سمك اللييفات العضلية (Myofibrills)، وتكوين وحدات إضافية من وحدات الساركومير (Sarcomeres)، وهي الوحدات الأساسية المكونة للألياف العضلية، وتتكون من خيوط بروتينية غليظة تسمى الميوسين (Myosin) وأخرى دقيقة تسمى الآكتين (Actin).

تكون عمليات بناء وترميم الألياف العضلية محصلة لعملية تسريع بناء البروتين وإبطاء عمليات هدم البروتين، ويتطلب الأمر لزيادة عمليات بناء البروتين داخل اللييفات العضلية أن تقوم العضلة بإنتاج قوة عضلية ليست معتادة عليها في الأحوال العادية، مثل القيام بتمرينات الأثقال، مما يجعلها تستجيب لذلك بتكوين البروتين.

 وعلى الرغم من أن تمرينات الأثقال (تمرينات القوة العضلية) تقود إلى زيادة عمليات تكوين البروتين داخل العضلة وبالتالي زيادة حجم اللييفات العضلية، إلا أنها لا تؤدي إلى زيادة عدد الميتوكوندريا أو حجمها أو أي من الإنزيمات المسئولة عن التفاعلات الهوائية داخل الميتوكوندريا. لذا نرى بعد تدريبات الأثقال المكثفة زيادة نسبة اللييفات العضلية إلى الميتوكوندريا، وهذا شيء غير مرغوب فيه في الرياضات التحملية مثل منافسات الماراثون والمسافات الطويلة حيث يؤدي إلى زيادة كتلة الجسم، مما يعني زيادة الطاقة المصروفة من قبل العداء أثناء جريه تلك المسافات التحملية.

بالإضافة إلى ما سبق من قول، يؤدي التدريب بالأثقال (سواء بالأثقال الحرة أو باستخدام أجهزة تدريبات الأثقال) إلى زيادة كثافة العظام، ونمو الأنسجة الضامة المحيطة بالعضلة، كما أن الأوتار العضلية والأربطة تصبح أقوى من جراء تدريبات الأثقال، الأمر الذي يوفر للشخص نوعاً من الحماية من الإصابات العضلية والمفصلية.

من المعلوم أن العضلات تضم ما يسمى بالخلايا الثانوية أو التابعة (Satellite cells)، موجودة على السطح الخارجي للألياف العضلية. هذه الخلايا الثانوية التي لها نواة واحدة، مهمتها تسهيل عمليات نمو العضلات وكذلك المساهمة في ترميم وإصلاح الأنسجة العضلية المصابة بالتلف من جراء الإصابة أو التدريب البدني العنيف. عند ممارسة تدريبات الأثقال، فإن معدل عمليات هدم البروتينات في العضلات يزداد، الأمر الذي يقود إلى تكاثر عدد الخلايا الثانوية ومن ثم اقترابها من الخلايا العضلية التالفة، حيث تعطيها نواتها مما يساهم في ترميم الألياف العضلية المصابة بالتلف وزيادة ألياف الآكتين والميوسين التي هي أساس تكوين وحدات الساركومير. 

ويعتقد أن عملية ترميم العضلات تدوم لحوالي 48 ساعة بعد حدوث الإصابة أو القيام بتمرينات الأثقال، لذا لا ينصح بإجراء تمرينات الأثقال العنيفة بشكل يومي لأن ذلك لا يعطي الألياف العضلية فرصة لترميم التلف الحاصل من جراء التدريب السابق قبل البدء بالتدريب اللاحق.

كيفية تطوير القوة العضلية وزيادة تضخم العضلات:

منذ القدم والمعروف أن التدريبات البدنية، خاصة رفع الأثقال، تؤدي إلى تحسن القوة العضلية والتحمل العضلي. لكن هل يختلف نمط برنامج تدريبات القوة العضلية عن نمط برنامج زيادة تضخم العضلة؟

للإجابة على هذا السؤال، ينبغي النظر إلى الجدول ، الذي يوضح وصفاً لبرامج تدريبية موجهة لتطوير كل من القوة العضلية، والتحمل العضلي، وبناء العضلات (تضخمها)، وزيادة القدرة العضلية (Muscular power). يظهر في الجدول خانة خاصة بعدد تكرارات التمرين، وتعني قدرة الشخص على تكرار أداء التمرين (رفع الثقل مثلاً) قبل أن يحل به التعب، ثم عدد المجموعات أو الجرعات المطلوبة، وهي تمثل عدد مرات إعادة إجراء التكرارات في الجلسة التدريبية الواحدة، ثم خانة توضح مقدار الشدة أو المقاومة، منسوبة إلى المقاومة القصوى التي يمكن للشخص القيام بها، ثم خانة أخرى توضح المدة اللازمة للراحة قبل إعادة التمرين في الجلسة الواحدة (الراحة بين المجموعات)، ثم أخيراً خانة توضح لنا مدة الفترة التدريبية بالأسابيع.

 

 

  برامج تطوير القوة العضلية، والتحمل العضلي، وتضخم العضلات، وتنمية القدرة العضلية (فترة الاسترداد تعني فترة الراحة بين كل مجموعة وأخرى بالدقائق.

الصفة	التكرار	المجموعة	النسبة إلى التكرارالأقصى	فترة الاسترداد	مدة المرحلة بالأسبوع
القوة العضلية	4-6	5-6	> 80%	2-5	5-6
التحمل العضلي	12-20	2-3	50-70%	< دقيقة	5-6
تضخم العضلات	6-12	3-6	70-80%	1-2	6-8
القدرة العضلية	1-4	3-6	30-60%	2-5	5-6

يتضح لنا من الجدول أن أهم ما يميز تدريبات بناء العضلات (أو تضخمها) هو أن التكرار أعلى قليلاً من تكرارات تطوير القوة العضلية، لكنه أقل كثيراً من تكرارات تطوير التحمل العضلي، كما أن شدة التمرين (أو المقاومة) تقع فيما بين التحمل العضلي والقوة العضلية، والشيء نفسه ينطبق على فترة الراحة في برنامج بناء العضلات. أما الفترة التدريبية الواحدة اللازمة لبناء العضلات فتعد الأكثر مدة، حيث تتراوح من 6-8 أسابيع.

ومما يجدر بالذكر أن نتائج بعض البحوث تشير إلى أن تدريبات القوة العضلية (تدريبات الأثقال أو المقاومات) التي يتم خلاله استخدام الانقباض العضلي السالب (Eccentric) تعد مهمة جداً في عملية تضخم العضلات وزيادة مقطعها العرضي، بل أنها قد تتفوق كثيراً على التدريب العضلي الذي يستخدم الانقباض العضلي الموجب (Concentric) فقط، ويتم في الانقباض العضلي السالب مقاومة الثقل (أي إنزاله بدلاً من رفعه)، مما يقود إلى استطالة العضلة. 

على أنه ينبغي أن ندرك أن الانقباض العضلي السالب يقود إلى زيادة الإصابة بالألم العضلي الذي يتمثل بالشعور بالألم عند تحريك العضلات بعد مرور يوم على إجراء التدريب السابق تقريباً.

كما أن استخدام سرعة تدريب عالية مقارنة بسرعة بطيئة يعطي حجم أكبر للعضلات، حيث تشير نتائج إحدى البحوث التي أجريت على مجموعة من الشباب في هذا الصدد إلى أن مساحة المقطع العرض للعضلات القابضة لمفصل المرفق (Flexors) وقوتهم العضلية كانتا أكبر من جراء تدريبات عضلية متحركة سالبة (Eccentric) باستخدام سرعات تدريب عالية (3.6 راد في الثانية) مقارنة باستعمال سرعات تدريب بطيئة (0.35 راد في الثانية)، مستخدمين أجهزة التدريب العضلي المتساوي السرعة (Isokinetic) لمدة 8 أسابيع وبمعدل 3 مرات في الأسبوع.

دور التضخم العضلي في زيادة القوة العضلية:

من المعلوم أن تدريبات القوة العضلية بما في ذلك تدريبات الأثقال تؤدي إلى تنمية القوة العضلية لدى الفرد سواء كان ذكراً أو أنثى، ويعتقد أن الزيادة في القوة العضلية الناجمة من تدريبات القوة العضلية التي تدوم لفترة لا تزيد على عشرة أسابيع أو ما يقرب من ذلك، هي ناتجة بشكل رئيسي من مساهمة العوامل العصبية في تنمية القوة العضلية أكثر مما هي بسبب تضخم العضلات. 

أما بعد مدة طويلة من مزاولة تدريبات القوة العضلية فإن الزيادة الإضافية الحاصلة حينئذ في القوة العضلية تعزى إلى زيادة حجم العضلة وتضخمها. أي أن دور تضخم العضلة في تحسين القوة العضلية لا يظهر بوضوح إلا بعد فترة طويلة نسبياً من تدريبات القوة العضلية. 

غير أن دراسة حديثة نشرت في عام 2007م أُجريت على مجموعة من الأشخاص في مقتبل العمر (متوسط العمر كان .2 سنة) أوضحت نتائجها، على عكس ما كان يعتقد سابقاً، أنه بعد ثلاثة أسابيع فقط من تدريبات الأثقال عالية الشدة حدثت زيادة في المقطع العرضي لمنتصف العضلة الرباعية للفخذ بلغ 3.5%.