Muscle damage and muscle remodeling: no pain, no gain?

Abstract

Skeletal muscle is a dynamic tissue that responds adaptively to both the nature and intensity of muscle use. This study tested the hypothesis that a damaging bout of exercise is pre‐requisite for muscle hypertrophy. Although this hypothesis has been widely accepted, there is surprisingly scant evidence that muscle damage, accompanied by an inflammatory response, is a necessary precursor to muscle hypertrophy. Subjects were divided into two experimental populations: (PT) pre‐trained (n=7) and (NA) naïve (n=7). Muscle damage was avoided in the pre‐trained group by a 3 week gradual “ramp‐up” program before both groups were subjected to an 11 week high force eccentric cycle ergometry program (20min, 3x/week). Work totals throughout the 11 week session were the same for both groups. The naïve group experienced damage, whereas the pre‐trained group did not, as indicated by: >5 times higher plasma CK levels and self reporting of perceived soreness, fatigue and exertion. The observed increase in mean cross sectional area (and total muscle volume) was significant for both groups (p<0.01) but not different between groups (NA=7.0% and PT=6.1%). Strength increases were also observed for all subjects in the study (PT=20% and NA=24% improvement) again, no significant difference was found between the groups. Independent of any initial muscle damage, muscle volume increases and quadriceps strength increases were found to be the same for both groups indicating that a damaging bout may not be a prerequisite to muscle hypertrophy. Arizona Technology and Research Initiative Fund.

Eccentric Resistance Training in Adults with and without Spinal Cord Injuries

“…Participants remained unshod for the mass measurement, which was recorded in kilograms to the nearest tenth. Perception of muscle soreness was assessed using a 10 cm VAS where 0 = no soreness and 10 = worst possible soreness (9). On day one, participants were asked to mark their perception of leg muscular soreness on the VAS.…”

“…While the effects of eccentric training have not been established specifically in persons with iSCI, it has been shown to increase muscle size in those following anterior cruciate ligament repair, younger, and older adults (10,17,25), strength in younger and older adults with and without heart disease (9,17,20,22,25), and aerobic capacity in young and older adults with heart disease (11,18). Further, the lower metabolic cost of ERT may allow individuals with iSCI to perform more work during an exercise session compared to concentrically-based programs (18).…”

O treino com exercícios de contração excêntrica induz a longo prazo fibrose muscular esquelética

“…Quanto às alterações fenotípicas estruturais musculares, o aumento significativo da área de secção transversal das fibras musculares encontra-se em conformidade com a literatura (2,15,17,18,27,28) . O ExEx demonstrou ser um potenciador do crescimento das fibras musculares, bastando apenas uma sessão de treino por semana (durante 8 semanas).…”

“…Para este parâ-metro foram avaliadas mais de 27500 fibras, um valor bastante superior à média de fibras analisadas noutros trabalhos, permitindo uma melhor caracterização e avaliação de todo o músculo, e, ao mesmo tempo, ultrapassando algumas das limitações que podem ser apontadas à metodologia de outros trabalhos, nomeadamente a da análise insuficiente e não representativa das fibras musculares. Este aumento da área de secção transversal das fibras pode ser explicado pelo incremento do número de sarcómeros em paralelo, isto é, pelo maior número de miofibrilas, situação que ajudará a dissipar a energia através da repartição do stress mecânico por uma maior quantidade de miofibrilas, podendo assim diminuir a possibilidade de dano estrutural e contribuir para a tolerância ao exercício presente em indivíduos treinados (15) . Este processo miogénico é apoiado pelo maior número, estatisticamente significativo, de fibras musculares com presença de núcleos centrais.…”

“…A maioria da investigação efetuada sobre o processo reparativo muscular após exercício tem-se centrado no estudo das alterações fenotípicas das fibras musculares esqueléti-cas, estando, por exemplo, já bem documentada a hipertrofia das fibras musculares após treino ExEx (2,15,18,27) . No entanto, a matriz extracelular, sendo uma estrutura complexa composta principalmente por proteoglicanos, glicoproteínas e colagénio, é essencial para providenciar uma boa funcionalidade, integridade e organização estrutural, retransmitindo sinais mecânicos e regulando o comportamento de outras células aí residentes, tal como as células satélite (26) , possibilitando ao mesmo tempo uma melhor distribuição e suporte das tensões mecânicas ao longo do músculo (19) .…”