ผลของการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านต่อการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อในระดับเซลล์

เรารู้ว่าการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านสามารถช่วยเพิ่มขนาดของกล้ามเนื้อ แต่การเปลี่ยนแปลงเชิงสันฐานวิทยาเป็นสิ่งที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจนัก ในการทดลองนี้ผู้ชายจำนวน 15 คนซึ่งมีประสบการณ์การฝึกออกกำลังกายน้อยมาก (อายุ 20-28 ปี, BMI 20.8-27.0) ถูกนำเข้าสู่การทดลองเป็นเวลา 10 สัปดาห์โดยการให้ออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านแบบทั่วร่าง (full-body) ด้วยความถี่ 2 ครั้งต่อสัปดาห์

จากนั้นจึงทำการวัดความหนาแน่นด้วยรังสีสำหรับกล้ามเนื้อ vastus lateralis (หนึ่งในสี่มัดของกล้ามเนื้อต้นขาด้านหน้ากลุ่ม quadriceps) ด้วยเทคนิคที่เรียกว่า Peripheral Quantitative Computed Tomography หรือ pQCT นอกจากนี้ยังมีการเก็บตัวอย่างชิ้นกล้ามเนื้อทุกสัปดาห์ก่อนและหลังจากการออกกำลังกาย 72 ชั่วโมงอีกด้วย

การระบุว่าชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อว่าเป็นเส้นใยสีแดงหรือสีขาว และการวัดพื้นที่ของไมโอไฟบริล (Myofibril) กับพื้นที่ของไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) ทำโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า Immunohistochemistry หรือ IHC

โดยการเก็บตัวอย่างชิ้นกล้ามเนื้อนั้นก็จะทำให้ทราบปริมาณของ ไมโอซิน (Myosin) กับ แอคติน (Actin) ต่อน้ำหนักกล้ามเนื้อ เช่นเดียวกับทราบกิจกรรมของเอนไซม์ซิเทรตซินเทส (Citrate Synthase, CS) จากการทดสอบทางเคมีด้วย

พบว่าการออกกำลังกายนี้ช่วยเพิ่มมวลกล้ามเนื้อทั่วทั้งร่างกายไม่ว่าจะเป็น พื้นที่ตัดขวางของกล้ามเนื้อต้นขา พื้นที่ตัดขวางเส้นใยกล้ามเนื้อสีขาว รวมถึงยังเพิ่มความแข็งแรงในท่า Leg press, Bench press และ Deadlift (p-value < 0.05) ส่วนพื้นที่ภายในเซลล์ที่ถูกครอบครองโดยไมโอไฟบริลในเส้นใยกล้ามเนื้อสีแดงและสีขาวไม่มีการเปลี่ยนแปลง จึงชี้ว่าการที่พื้นที่ตัดขวางเส้นใยกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นน่าจะเกิดจากสัดส่วนของไมโอไฟบริลที่เพิ่มขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม งานศึกษาวิจัยในอดีตไม่สามารถช่วยบอกได้ว่าพื้นที่ตัดขวางที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดจากจำนวนของไมโอไฟบริลมากขึ้นหรือเกิดจากการขยายขนาดของมันกันแน่

ปริมาณของแอคตินและไมโอซินไม่มีการเปลี่ยนแปลงจากการออกกำลังกายนี้เช่นกัน แต่ IHC ระบุว่ามีพื้นที่ของไมโทคอนเดรียเพิ่มขึ้นทั้งในเส้นใยกล้ามเนื้อสีแดงและสีขาว (p-value = 0.018) แม้ว่ากิจกรรมของเอนไซม์ซิเทรตซินเทสจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งให้เห็นว่าการทดสอบทางเคมีเหล่านี้ไม่ส่งผลต่อกัน

ที่น่าสนใจก็คือ แม้ว่าความหนาแน่นของกล้ามเนื้อจะเพิ่มขึ้นจากการออกกำลังกายเมื่อวัดด้วยเทคนิค pQCT (p-value = 0.036) ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการแพ็คตัวของไมโอไฟบริลนั้น แต่ก็มีความเกี่ยวข้องในเชิงบวกระหว่างการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นกับความเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ตัดขวางของทั้งเส้นใยกล้ามเนื้อสีขาวและสีแดงอยู่ด้วยเช่นกัน (ค่า r = 0.600, p-value = 0.018)

ข้อมูลที่ได้นี้บอกเป็นนัยว่าการออกกำลังกายแบบใช้แรงต้านในระยะสั้นจะช่วยเพิ่มสัดส่วนของพื้นที่ที่มีไมโอไฟบริล และเพิ่มพื้นที่ที่มีไมโทคอนเดรียในเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งสีแดงและสีขาว นอกจากนี้ IHC และเทคนิคทางชีวเคมีต่าง ๆ ควรจะถูกใช้ให้เป็นอิสระจากกันเพื่อลดการสนับสนุนกันเองของตัวแปลที่ใช้ในการประเมินด้วย และสุดท้ายเทคนิค pQCT ถือเป็นเครื่องมีที่ใช้ได้ดีในการที่จะตรวจหาความเปลี่ยนแปลงเชิงสันฐานวิทยาในกล้ามเนื้อโดยที่ไม่ต้องเข้าถึงร่างกายของผู้เข้าร่วมการทดลอง

ที่มาของบทความ: 2Fi: Finance & Fitness Blockdit

แปลจาก: "Myofibril and mitochondrial area changes in type I and II fibers following 10 weeks of resistance training in previously untrained men"

สนใจเทรนออนไลน์โดยออกแบบโปรแกรมออกกำลังกายและแนะนำโภชนาการเบื้องต้นให้เหมาะสมกับเป้าหมายด้านสุขภาพหรือด้านรูปร่างเฉพาะตัว รวมถึงให้คำปรึกษาตลอดระยะเวลาที่อยู่ในโปรแกรม (มีใบรับรอง NBCC จากสมาคมเพาะกายและฟิตเนสแห่งประเทศไทย) สามารถดูรายละเอียดบริการได้ที่ https://www.facebook.com/2fifinancefitness/services