肌肉肥大的三大原理

你以為只要去健身房就可以變成巨巨嗎？須掌握這些原則才行！

何謂肌肉肥大？

肌肉肥大 (muscle hypertrophy) 與肌肉增生 (muscle hyperplasia) 不同。肌肉肥大是指肌肉收縮單元（如肌小節）和細胞外基質的擴大；而肌肉增生是指肌纖維 (muscle fiber) 數量增加。

阻力訓練引起的肌肉肥大大部分是由於肌小節 (sarcomeres) 和肌原纖維 (myofibrils) 的橫向增加。當骨骼肌受到超負荷的刺激時，會引起肌原纖維和相關的細胞外基質的擾動，進而導致肌動蛋白 (actin) 以及肌凝蛋白 (myosin) 的大小和數量增加，以及肌小節的總數橫向增加。因此增加了單個肌纖維的直徑，並導致肌肉橫截面積的增加。

阻力訓練造成肌肉肥大的三大因素：

1. 機械張力：

機械張力是阻力訓練造成肌肉成長的主因。當肌肉受到力量與拉伸造成的超負荷張力，肌肉的完整性會被擾亂，導致一系列的化學與細胞反應。其中造成肌肉成長的主要下游反應是 AKT/mTOR 路徑，細胞膜張力的波動使肌肉細胞產生大量的磷脂酸 (phosphatidic acids) ，使 mTOR 聚集而激活下游的信號途徑，最終因蛋白質合成作用增加、分解作用減少而使肌肉質量增加。

2. 肌肉損傷：

運動可能導致肌肉局部損傷，並在某些條件下使肌肉肥大。由於最脆弱的肌小節位於每個肌原纖維的不同區域，不一致的肌小節延長會導致肌原纖維的斷裂，進而使肌肉細胞膜變形以及激活肌肉收縮的鈣離子通道被破壞，因此造成肌肉受損。

類似發炎反應，一旦身體感知到肌肉損傷，嗜中性白血球會遷移到受損區域，隨後受損的肌纖維釋放訊號吸引巨噬細胞和淋巴細胞。巨噬細胞會清除細胞碎片以維持肌纖維的結構，並產生會激活肌母細胞、巨噬細胞和淋巴細胞的細胞激素，進而導致調節衛星細胞增殖和分化的各種生長因子的釋放。衛星細胞受到激活後會增殖，並融入原有的細胞，幫助肌肉修復，或衛星細胞彼此融合，產生新的肌原纖維，使肌肉肥大。

3. 代謝壓力：

代謝壓力是指當運動使用的能量 (ATP) 來自於無氧糖解作用時，會導致代謝物（例如乳酸、氫離子、無機磷酸鹽、肌酸等）累積的狀況，而肌肉用力時擠壓到血管的缺血情況也會使代謝更加困難。

代謝壓力造成肌肉肥大的可能原因包括運動單元的徵召增加、激素環境的改變、生長導向轉錄因子的活性增加、自由基的產生以及細胞腫脹。細胞腫脹是指當細胞內代謝物濃度增加，會使更多水分進入細胞內，導致細胞膨大的狀況，並會使蛋白質的合成增加、分解減少。此外，糖解作用造成的酸性環境可能導致肌纖維降解並刺激交感神經，最終導致肌肉肥大。

參考文獻：

1. Lin, S. S., & Liu, Y. W. (2019). Mechanical Stretch Induces mTOR Recruitment and Activation at the Phosphatidic Acid-Enriched Macropinosome in Muscle Cell. Frontiers in cell and developmental biology, 7, 78. https://doi.org/10.3389/fcell.2019.00078

2. Schoenfeld B. J. (2010). The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. Journal of strength and conditioning research, 24(10), 2857–2872. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e3181e840f3

3. Schoenfeld B. J. (2013). Potential mechanisms for a role of metabolic stress in hypertrophic adaptations to resistance training. Sports medicine (Auckland, N.Z.), 43(3), 179–19 https://doi.org/10.1007/s40279-013-0017-1

4. Toigo, M., & Boutellier, U. (2006). New fundamental resistance exercise determinants of molecular and cellular muscle adaptations. European journal of applied physiology, 97(6), 643–663. https://doi.org/10.1007/s00421-006-0238-1