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근육은 어떻게 자라나요? - 근육 성장의 과학

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당신이 체육관에서 웨이트 운동을 하는 전형적인 남자라면, 당신은 약간의 지방을 잃을 뿐만 아니라 약간의 근육도 얻고 싶어합니다.

 

이 기사에서는 근육이 성장하는 메커니즘과 대부분의 여성이 웨이트 작업을 할 때 많은 양의 근육을 얻지 못하는 이유에 대해 설명합니다.

 

심장 근육(심장)과 같은 다양한 유형의 근육이 있지만 우리는 골격근에 대해서만 이야기할 것입니다. 골격근은 근섬유를 형성하고 수축의 기본 단위인 실 모양의 근원섬유와 근절로 구성됩니다.

 

인체에 있는 650개의 골격근은 근형질 세망(sarcoplasmic reticulum)이라고 불리는 세포의 일부에서 촉발되는 운동 뉴런으로부터 신호를 받으면 수축합니다. 운동 뉴런은 근육에 수축을 지시하고 이러한 신호가 근육에 수축을 지시하는 능력이 좋아질수록 더 강해질 수 있습니다.

 

파워리프터와 같은 사람이 근육질이 없어 보이지만 매우 무거운 중량을 들어 올릴 수 있는 것은 운동 뉴런을 활성화하고 근육을 더 잘 수축시키는 능력 때문입니다. 이것이 일부 파워리프터가 보디빌더에 비해 상대적으로 작을 수 있지만 훨씬 더 많은 무게를 들 수 있는 이유입니다. 운동 단위 모집은 또한 왜 연습 후에 특정 동작을 수행하기 더 쉬워지고 초기 근력 증가의 대부분은 처음 역기를 들기 시작할 때 나타나는지 설명하는 데 도움이 됩니다. 근육을 더 쉽게 활성화할 수 있기 때문에 근력 증가의 초기 기간 이후에는 근육 성장이 더 꾸준히 일어나는 경향이 있습니다.

근육 성장의 생리학

운동 후 신체는 세포 과정을 통해 손상된 근육 섬유를 복구하거나 교체하여 근육 섬유를 함께 융합하여 새로운 근육 단백질 가닥 또는 근원섬유를 형성합니다. 이러한 수리된 근원섬유는 근육 비대(성장)를 만들기 위해 두께와 수가 증가합니다. 1 근육 성장은 근육 단백질 합성 속도가 근육 단백질 분해 속도보다 클 때 발생합니다. 그러나 이러한 적응은 실제로 웨이트를 드는 동안에는 일어나지 않습니다. 대신 휴식하는 동안 발생합니다.

그렇다면 실제로 근육 세포에 근육을 추가하는 방법은 무엇입니까? 이것은 위성 세포가 들어와 근육의 줄기 세포처럼 작용하는 곳입니다. 활성화되면 근육 세포에 더 많은 핵을 추가하여 근원 섬유(근육 세포)의 성장에 직접 기여합니다. 이러한 위성 세포를 활성화하는 것은 특정 "유전적 괴물"이 거대한 근육을 키울 수 있게 하는 것과 다른 사람들을 "하드 게이너로 만드는 것"의 차이일 수 있습니다.”

지난 5년 동안 가장 흥미로운 연구 중 하나에서, 연구원들은 운동으로 인한 놀라운 근섬유 비대가 58%인 근육 성장에 대해 "극단적으로 반응하는" 사람들이 위성 세포의 23%가 활성화되었음을 보여주었습니다. 28% 성장한 겸손한 응답자는 위성 세포의 19% 활성화를 보였습니다. 그러나 흥미로운 점은 연구에서 "무응답자"로 알려진 일부 사람들이 0% 성장을 보였고 위성 셀의 동시 활성화가 0%였다는 것입니다. 따라서 이러한 위성 셀을 더 많이 활성화할수록 더 많이 성장할 수 있을 것 같습니다. 그렇다면 질문은 근육 성장을 증가시키기 위해 이 위성 세포를 어떻게 활성화시키는가 하는 것입니다.

근육을 성장시키는 3가지 메커니즘

자연적인 근육 성장의 모든 진행의 기초는 근육에 지속적으로 더 많은 스트레스를 가하는 능력입니다. 이 스트레스는 근육 성장과 관련된 주요 구성 요소이며 신체의 항상성을 방해합니다. 스트레스와 그에 따른 항상성의 붕괴는 근육 성장을 촉진하는 세 가지 주요 메커니즘을 유발합니다.

1. 근육 긴장

근육 성장을 일으키려면 이전에 몸이나 근육이 적응한 것보다 더 큰 스트레스를 가해야 합니다. 어떻게 합니까? 주된 방법은 점진적으로 더 무거운 중량을 드는 것 입니다. 근육에 가해지는 이러한 추가적인 긴장은 근육의 화학적 변화를 일으켜 mTOR 활성화 및 위성 세포 활성화를 포함한 성장 인자를 허용합니다.

근육 긴장은 또한 운동 단위와 근육 세포의 연결에 가장 극적인 영향을 미칩니다. 다른 두 가지 요인은 왜 어떤 사람들은 더 강할 수 있지만 다른 사람들만큼 크지는 않은지를 설명하는 데 도움이 됩니다.

2. 근육 손상

운동 후 통증을 느낀 적이 있다면 운동으로 인한 국소 근육 손상을 경험한 것입니다. 이 국소 근육 손상은 염증 분자와 면역계 세포의 방출을 일으켜 위성 세포가 활동을 시작하도록 활성화합니다. 이것은 이것이 일어나기 위해 통증을 느껴야 한다는 것을 의미하는 것이 아니라 대신 운동으로 인한 손상이 근육 세포에 존재해야 한다는 것을 의미합니다. 일반적으로 통증은 다른 기전에 의해 시간이 지남에 따라 약화됩니다.

3. 대사 스트레스

운동으로 인한 화상을 느끼거나 체육관에서 "펌핑"을 한 적이 있다면 대사 스트레스의 영향을 느꼈을 것입니다. 과학자들은 "펌프"가 근육을 더 크게 만든다고 말하면서 보디빌더에게 질문하곤 했습니다. 좀 더 조사한 결과, 마치 그들이 뭔가를 하고 있는 것처럼 보입니다.

대사 스트레스는 근육 주변의 세포 팽창을 유발하여 근육 세포의 크기를 반드시 증가시키지 않고도 근육 성장에 기여합니다. 이것은 결합 조직 성장과 함께 근육을 팽창시키는 데 도움이 되는 근육 글리코겐의 추가로 인한 것입니다. 이러한 유형의 성장은 근형질 비대( sarcoplasmic hypertrophy )로 알려져 있으며 사람들이 힘의 증가 없이 더 큰 근육의 모양을 얻을 수 있는 방법 중 하나입니다.

이제 근육 성장의 세 가지 주요 메커니즘을 알았으므로 다음 질문은 호르몬이 근육 성장에 어떤 영향을 미치는가입니다.

호르몬은 근육 성장에 어떤 영향을 미칩니까?

호르몬은 위성 세포 활동을 조절하는 역할을 하기 때문에 근육 성장과 복구를 담당하는 또 다른 구성 요소입니다. 인슐린 성장 인자(IGF)-1, 특히 Mecho-Growth Factor(MGF)와 테스토스테론은 근육 성장을 촉진하는 두 가지 가장 중요한 메커니즘입니다.

테스토스테론은 대부분의 사람들이 웨이트 트레이닝을 할 때 생각하는 주요 호르몬이며, 테스토스테론이 단백질 합성을 증가시키고, 단백질 분해를 억제하고, 위성 세포를 활성화하고, 다른 동화 호르몬을 자극한다는 생각에는 어느 정도 타당성이 있는 것 같습니다 . 대부분의 테스토스테론은 체내에 결합되어 있어 사용할 수 없지만(최대 98%), 근력 운동은 더 많은 테스토스테론을 방출할 뿐만 아니라 근육 세포의 수용체를 유리 테스토스테론에 더 민감하게 만드는 데 도움이 되는 것 같습니다. 테스토스테론은 또한 손상된 섬유 부위에서 신경 전달 물질의 존재를 증가시켜 성장 호르몬 반응을 자극할 수 있으며, 이는 조직 성장을 활성화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

IGF는 단백질 합성을 강화하고 , 포도당 흡수를 촉진하고, 아미노산(단백질 구성 요소)의 흡수를 골격근으로 재분할하고, 다시 한 번 위성 세포를 활성화하여 근육 성장을 증가시켜 근육량 성장을 조절합니다.

근육이 성장하기 위해 휴식이 필요한 이유

신체에 적절한 휴식이나 영양을 공급하지 않으면 실제로 동화 작용 과정을 역전시켜 신체를 이화 작용 또는 파괴적인 상태로 만들 수 있습니다. 저항 운동 시합에 대한 근육 단백질 대사의 반응은 24-48시간 동안 지속됩니다. 따라서 단백질 대사와 이 기간 동안 섭취한 식사 사이의 상호 작용은 식단이 근육 비대에 미치는 영향을 결정합니다. 근육이 실제로 성장할 수 있는 정도에는 성별, 연령 및 유전적 요인에 따라 일정한 한계가 있음을 명심하십시오. 예를 들어, 남성은 여성보다 테스토스테론이 많아 더 크고 강한 근육을 만들 수 있습니다.

빠른 근육 성장이 불가능한 이유

근비대는 대부분의 사람들에게 시간이 걸리고 상대적으로 느립니다. 대부분의 초기 변화는 근육을 활성화하는 신경계의 능력으로 인한 것이기 때문에 사람들은 일반적으로 몇 주 또는 몇 달 동안 눈에 띄는 성장을 보지 못할 것입니다.

그 외에도 사람들은 호르몬 분비, 근섬유 유형 및 수, 위성 세포 활성화에 이르기까지 근육 성장을 제한할 수 있는 다양한 유전학을 가지고 있습니다. 근육 성장을 위해 최선을 다하려면 근육 단백질 합성이 근육 단백질 분해를 초과해야 합니다. 이를 위해서는 분해된 근육 조직을 재건하는 세포 과정을 촉진하기 위해 단백질(특히 필수 아미노산)과 탄수화물의 적절한 공급원을 섭취해야 합니다. 눈에 보이는 근육 성장과 신체 근육 구조의 명백한 물리적 변화는 매우 동기 부여가 될 수 있으므로 근육이 실제로 어떻게 성장하는지에 대한 과학을 이해하는 것이 중요합니다.

근육이 성장하는 방법: 결론

근육 분해와 성장이 일어나려면 신체가 이미 적응한 이전 임계값과 다른 스트레스를 만들어 근육이 적응하도록 해야 합니다. 이것은 더 무거운 중량을 들고 운동을 지속적으로 변경하여 더 많은 총 근육 섬유를 손상시키고 "펌프"를 얻는 동안 근육을 ​​피로하게 만드는 방법으로 수행할 수 있습니다. 운동이 끝난 후 가장 중요한 부분은 충분한 휴식과 근육이 재생되고 성장할 수 있도록 충분한 연료를 공급하는 것입니다.

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