La scienza della memoria muscolare

Studio analizzato: Human Skeletal Muscle Possesses an Epigenetic Memory of Hypertrophy. Seaborne et al 2018

In un periodo storico particolare come quello che stiamo vivendo, con le palestre chiuse da mesi, sono sicuro che molti di voi si staranno chiedendo quanto tempo sarà necessario una volta tornati ad allenarsi per riguadagnare massa muscolare e forza.

Per fortuna uno studio del 2018 condotto da Seaborne et al. viene in nostro soccorso, perché si tratta del primo studio che ha analizzato direttamente quella che chiamiamo memoria muscolare, andando ad esaminare gli effetti epigenetici dell’allenamento. L’epigenetica è lo studio delle modificazioni del genoma umano. Nel dettaglio la ricerca si è concentrata sulla metilazione dei geni.

Lo scopo di questo studio è quello di esaminare gli effetti apportati da una prima fase di allenamento, seguita da una fase di deallenamento ed una nuova fase di allenamento, analizzando massa muscolare, forza e schemi di metilazione dei geni.

I soggetti dello studio erano sette maschi adulti non abituati ad allenarsi, con età media di 27,6 anni. La prima fase dello studio prevedeva sette settimane di allenamento progressivo con sovraccarichi, composto da due giorni dedicati alla parte inferiore del corpo (squat, leg press, leg extension, leg curl, lunges e calf raises) ed un giorno dedicato alla parte superiore (panca piana, shoulder press, pull down, rematore con manubri e tricipiti ai cavi). Ogni esercizio era composto da 4 serie da 8-10 ripetizioni, con il carico aumentato ogni volta che il soggetto raggiungeva le 10 reps nei primi 3 sets. Questa prima fase di allenamento è stata seguita da sette settimane di deallenamento, per poi ripetere uguali le prime sette settimane di allenamento.

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La massa magra nelle gambe dei soggetti dello studio è aumentata del 6,5% in media nella prima fase di allenamento, diminuita del 4,6% in media nella fase di deallenamento, per poi incrementare nuovamente del 12,3% nella seconda fase di allenamento. Anche la forza registrata tramite la potenza sviluppata sulla leg extension ha seguito lo stesso andamento, con un incremento superiore nella terza fase dello studio rispetto alle prime sette settimane di allenamento.

La scoperta principale di questo studio non è solamente data dal fatto che gli schemi di metilazione e l’espressione genica sono cambiati dopo appena sette settimane di allenamento, ma che questi cambiamenti sono stati mantenuti anche durante la fase di deallenamento, facilitando la rapida ipertrofia ed il recupero della forza una volta tornati ad allenarsi.

Per capire questo studio piuttosto complesso è necessario possedere una base di genetica umana: il DNA contiene geni, i quali sono letti (trascritti) per produrre RNA. Lo stesso RNA è poi tradotto in proteine, le quali svolgono miriadi di funzioni all’interno delle cellule. Il DNA ha il compito di assicurarsi che solamente i giusti geni vengano espressi. La maggior parte delle cellule del corpo umano contengono una copia del DNA, quindi ogni cellula può esprimere qualsiasi gene e produrre ogni proteina. Questo meccanismo viene definito col termine di epigenetica: modificazioni al genoma che stabiliscono quali geni devono essere espressi ed in quali cellule.

Molte modificazioni funzionano essenzialmente come un interruttore acceso/spento, ma altre regolano anche l’intensità con cui un gene viene espresso. Per esempio, in risposta allo stesso segnale, un particolare gene potrebbe essere letto 5 volte per produrre 5 filamenti di RNA e codificare per una particolare proteina, oppure potrebbe essere letto 50 volte per produrre 50 filamenti di RNA e codificare per una particolare proteina.

Quanto spiegato sopra è essenzialmente ciò che aumenta o diminuisce la metilazione: un aumento significa che un gene sarà letto meno volte a produrrà meno filamenti di RNA (producendo meno proteine), mentre un calo in metilazione significa che un gene sarà letto più volte e produrrà più filamenti di RNA portando ad una maggiore produzione di proteine.

L’aspetto più interessante di questo studio è che gli schemi di metilazione e l’espressione genica non solamente cambiano dopo sette settimane di allenamento, ma queste modifiche vengono ricordate anche in un periodo di durata identica di deallenamento, facilitando il ritorno successivo dell’ipertrofia muscolare e della forza alla ripresa dell’attività.

Take home message

Lo studio è molto complesso ma l’elemento importante da comprendere è che non bisogna temere un periodo di riposo forzato dagli allenamenti, perché la memoria epigenetica lavora a nostro vantaggio.

Non bisogna quindi impazzire dovendo stare fermi per qualche settimana, perché una volta tornati in palestra tutti i progressi persi a livello di muscoli torneranno velocemente, così come la forza tornerà ai livelli precedenti lo stop in non molto tempo, ovviamente a condizione di tornare ad allenarsi duramente almeno quanto prima.

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