Μυϊκή υπερτροφία μετά από μακροχρόνιο ερέθισμα διάτασης

Abstract

The present thesis examined muscle architecture changes (fascicle length, FL; pennation angle, PA; muscle thickness, TH; anatomical cross-sectional area, ACSA), after the application of chronic elongation stimuli. For this thesis three studies were conducted. The first study examined the effects of static stretching on muscle architecture through systematic review, meta-analysis and metaregression. A total of 2946 articles were screened, and 19 studies were included (n=467). A small increase in FL at rest and during stretching was observed only following highintensity and long-duration stretching interventions (p<0.006), while TH increased only after high-intensity stretching (p=0.021). Meta-regression analysis indicated that both stretching volume and intensity regulate FL (p<0.02 and p<0.04, respectively). The second cross-sectional study examined changes in the geometry of the medial gastrocnemius in 89 female volleyball athletes aged 8–18 years, divided into five biennial groups. Greater FL and ACSA were observed in the 1214 age group compared to the 8–10 group (p<0.018), with no significant differences among the 12–18 age groups (p>0.352). ACSA was likewise affected (p<0.048). A twofold increase was observed in ACSA compared to that of FL (49 vs. 24%, respectively). The third study examined architectural changes in the medial gastrocnemius and vastus lateralis muscles in 144 female volleyball athletes at different maturation stages (pre-, circa-, and post–peak height velocity [PHV]), as well as differences between the two muscles. FL was longer in adolescents compared to preadolescents (p<0.001). TH increased progressively across each maturation stage (p<0.001). In the medial gastrocnemius, 40% of FL variance was explained by body mass and training experience, while 67% of TH variance was explained by fascicle and tibia length. In the vastus lateralis, 49% of FL was explained by stature and body mass, while 68% of TH was explained by FL and chronological age. Biological age moderated the relationship between body mass and FL only in the vastus lateralis (p=0.006). In conclusion, high-intensity and longduration static stretching interventions induce muscle hypertrophy both longitudinally and circumferentially, and alter the extensibility of muscle fascicles, possibly reflecting an early phase of sarcomere elongation. Muscle geometry changes mainly in circumference from childhood to adolescence, with only minor, non-significant alterations observed in later stages. Muscle tissue hypertrophies primarily in thickness, as the increase in fascicle length contributes to the overall muscle volume Morphological changes are observed at each maturation stage in female athletes of different biological ages, while the gastrocnemius and vastus lateralis muscles change asynchronously.

Η παρούσα διατριβή εξέτασε μεταβολές της μυϊκής αρχιτεκτονικής (μήκος δεματίων, ΜΔ· γωνία πρόσφυσης, ΓΠ· απόσταση μεταξύ των απονευρώσεων, ΑΑ· ανατομική εγκάρσια διατομή, ΑΕΔ), μετά την επίδραση χρόνιων ερεθισμάτων επιμήκυνσης. Για τον σκοπό αυτόν πραγματοποιήθηκαν τρεις μελέτες. Η πρώτη μελέτη εξέτασε την επίδραση στατικών διατάσεων στη μυϊκή αρχιτεκτονική μέσω συστηματικής ανασκόπησης και μετανάλυσης, με μετα-παλινδρόμηση. Συλλέχθηκαν 2946 άρθρα και επιλέχθηκαν 19 (n=467). Μικρή αύξηση στο ΜΔ σε συνθήκη ηρεμίας και διάτασης παρατηρήθηκε μόνο μετά από παρεμβάσεις διατάσεων υψηλής έντασης και διάρκειας (p<0,006) ενώ η ΑΑ αυξήθηκε μόνο με διατάσεις υψηλής έντασης (p=0,021). Η ανάλυση μετα-παλινδρόμησης έδειξε ότι ο όγκος και η ένταση της διάτασης ρυθμίζουν το ΜΔ (p<0,02 και p<0,04). Η δεύτερη μελέτη εξέτασε συγχρονικά τις μεταβολές στη γεωμετρία της έσω κεφαλής του γαστροκνημίου σε 89 αθλήτριες πετοσφαίρισης 8–18 ετών, κατανεμημένες σε πέντε ομάδες, ανά δυο έτη. Μεγαλύτερο ΜΔ και ΑΕΔ παρατηρήθηκε στην ομάδα 12–14 ετών από την 8–10 (p<0,018), χωρίς διαφορές μεταξύ 12–18 ετών (p>0,352). Παρόμοια, μεταβλήθηκε και η ΑΑ (p<0,048). Η ποσοστιαία αύξηση της ΑΕΔ ήταν διπλάσια από το ΜΔ (49 έναντι 24%, αντίστοιχα). Η τρίτη μελέτη εξέτασε αλλαγές στην αρχιτεκτονική της έσω κεφαλής του γαστροκνημίου και του έξω πλατύ μηριαίου μεταξύ 144 αθλητριών πετοσφαίρισης διαφορετικών σταδίων ωρίμανσης (πριν, κατά και μετά την ηλικία μέγιστης ταχύτητας αύξησης του αναστήματος) και μεταξύ των δύο μυών. Το ΜΔ ήταν μεγαλύτερο στις έφηβες σε σχέση με τις προέφηβες αθλήτριες (p<0,001). Η ΑΑ αυξανόταν σε κάθε στάδιο ωρίμανσης (p<0,001). Στην έσω κεφαλή, το 40% του ΜΔ ερμηνεύεται από τη σωματική μάζα και την προπονητική εμπειρία, ενώ το 67% της ΑΑ από το μήκος δεματίων και κνήμης. Στον έξω πλατύ, το 49% του ΜΔ ερμηνεύεται από το ανάστημα και τη μάζα του σώματος, ενώ το 68% της ΑΑ από το ΜΔ και τη χρονολογική ηλικία. Η βιολογική ηλικία ρύθμισε τη σχέση μεταξύ μάζας σώματος και ΜΔ μόνο στον έξω πλατύ (p=0,006). Συμπερασματικά, παρεμβάσεις στατικών διατάσεων υψηλής έντασης και διάρκειας προκαλούν μυϊκή υπερτροφία διαμήκως και περιμετρικά και μεταβάλλουν τη διατασιμότητα των ΜΔ αποτυπώνοντας πιθανόν πρώιμη φάση επιμήκυνσης των σαρκομερίων. Η γεωμετρία του μυός αλλάζει κυρίως περιμετρικά από την παιδική ηλικία έως την εφηβεία, παρουσιάζοντας μικρές, μη σημαντικές αλλαγές στα επόμενα στάδια. Ο μυϊκός ιστός υπερτρέφεται κυρίως σε πάχος, καθώς η αύξηση του μήκους των δεματίων συμβάλλει στη συνολική αύξηση του όγκου του μυός. Σε αθλήτριες διαφορετικής βιολογικής ηλικίας παρατηρούνται μορφολογικές αλλαγές σε κάθε στάδιο ωρίμανσης, ενώ ο γαστροκνήμιος και ο έξω πλατύς μηριαίος μυς μεταβάλλονται ασύγχρονα.