Hormone hypothesis

Allenamento e risposta ormonale, per anni si è parlato del rapporto tra pesi e  produzione di maggiori ormoni anabolici. Oggi la scienza rimette (giustamente) in discussione tutto questo: gli ormoni aumentano per quanto? Nell’acuto o nel cronico? Aumentano ma di quanto? E’ una variazione sensibile oppure no?
Se pensate che i vostri livelli di testosterone rimarranno più elevati tutto il giorno dopo una serie di squat questo è l’articolo che fa per voi.

Articolo di Lorenzo Pansini

Hormone hypothesis: relazioni tra la stimolazione degli ormoni anabolici indotta dall’allenamento e i processi anabolici

Nel mondo dell’esercizio con i pesi è stata da sempre sottolineata quasi scontatamente una certa connessione tra la stimolazione dei cosiddetti ormoni anabolici quali testosterone (T) e ormone della crescita (GH) per ottimizzare lo sviluppo della forza, dell’ipetrofia muscolare e della sintesi proteica muscolare(1). Questa ipotesi non ha avuto origine tra gli spogliatoi delle palestre ma bensì da teorie espresse da molti esponenti del mondo scientifico e ufficializzate da una vasta letteratura e da linee guida da decenni(1,2). Queste teorie riconoscono una certa importanza nella secrezione di tali ormoni per amplificare le risposte anaboliche.

Dopo tutto l’azione stimolatoria del testosterone sull’aumento della massa proteica, della sintesi proteica, della forza e del miglioramento della composizione corporea era stato in passato ben documentato(1,3,4). Bisogna tuttavia fare una distinzione tra l’aumento fisiologico dei livelli ormonali indotto dall’allenamento e l’uso di ormoni esogeni, causa di un aumento dei livelli soprafisiologici.

La ricerca ha mostrato che la riposta ormonale viene massimizzata a seguito dell’esercizio con i pesi orientato all’ipertrofia muscolare, ovvero a moderata intensità (60-80% 1-RM), tempi di recupero brevi tra le serie (60-90 secondi) e alti volumi, se comparato all’esercizio con i pesi più orientato sulla forza(5).

Le presunte relazioni positive tra lo stimolo degli ormoni anabolici e l’allenamento con i pesi “in stile ipertrofia” ha portato di conseguenza formulare quella che nella letteratura scientifica è stata battezzata come “hormone hypothesis“, la quale in sintesi sostiene che l’elevazione ormonale post-esercizio giochi un ruolo importante nell’aumento dell’ipertrofia muscolare(6,7).

Alti livelli ormonali potrebbero facilitare l’interazione con i recettori cellulari(8), il ché si ipotizza possa incidere in positivo sull’aumento dell’ipertrofia nel post-allenamento. Inoltre l’impennata degli ormoni anabolici potrebbe amplificare i segnali cellulari in modo che il catabolismo proteico post-allenamento venga attenuato esaltando i processi anabolici, e portando infine ad una maggiore risposta supercompensatoria(9).

Allenamento e massimizzazione

La “hormone hypothesis” ha da anni portato gli scienziati dell’esercizio a stabilire i principi di allenamento anche con il fine di massimizzare l’aumento post-esercizio di questi ormoni basandosi sull’interpretazione che l’aumento degli ormoni sistemici aumenta l’ipertrofia(10,11,12). Il prolungamento della durata delle serie (Time Under Tension, TUT) e un maggiore numero di ripetizioni(13), una maggiore riduzione dei tempi di recupero tra le serie (60-90 secondi)(13) rispetto ai protocolli di forza (3-5 minuti), ad incidere sull’aumento della densità di allenamento, sono ad esempio metodi proposti dai ricercatori per aumentare concretamente la secrezione di GH.

Altre teorie hanno suggerito che i gruppi muscolari di inferiori dimensioni (come i bicipiti), essendo impossibilitati ad indurre un largo aumento degli ormoni anabolici sistemici se allenati singolarmente, avrebbero dovuto essere stimolati assieme ai gruppi muscolari di grandi dimensioni per elevare significativamente il testosterone e il GH(5,7), e ciò varrebbe anche per i muscoli carenti. Di conseguenza, secondo questa ipotesi, gli esercizi multiarticolari ai pesi liberi e ad alta sinergia muscolare sarebbero la migliore scelta, in quanto responsabili di un maggiore reclutamento muscolare generale e di una maggiore risposta ormonale(2,5).

Sebbene la “hormone hypothesis” abbia ricevuto da sempre un grande supporto da parte della letteratura, molti ricercatori in anni recenti hanno messo altamente in discussione la sua veridicità(14,15,16,17,18,19,20), e alcuni hanno ipotizzato che la funzione dell’elevazione ormonale post-allenamento sia semplicemente quella di mobilizzare le riserve energetiche piuttosto che promuovere l’anabolismo dei tessuti(16), dimostrando che l’ipertrofia avviene anche in assenza dell’elevazione ormonale(14,17). Secondo questo gruppo di ricercatori, in realtà la “hormone hypothesis” non è mai stata dimostrata(17). Alcune delle prime analisi che rimisero in discussione la “hormone hypothesis” vennero condotte nel 2006(14). Gli scienziati analizzarono il ruolo della risposta ormonale transitoria sullo stimolo dell’ipertrofia muscolare, sottoponendo 10 soggetti maschi giovani ad un allenamento unilaterale degli arti inferiori alla leg extension e alla leg press per 3 settimane. La sezione trasversale (CSA) dei muscoli allenati era aumentata, ma nessun cambiamento venne rilevato nell’arto non allenato.

Le loro conclusioni stabilirono che l’ipertrofia muscolare si verificasse solo nei muscoli allenati in assenza di cambiamenti degli ormoni sistemici. Il vero stravolgimento della “hormone hypothesis” avvenne a partire dal 2009, quando West, Phillips e colleghi iniziarono a pubblicare una serie di studi e documenti che stabilivano l’incosistenza nella relazione tra l’elevazione degli ormoni anabolici come GH e testosterone e l’aumento di forza, ipertrofia e sintesi proteica(15,16,17,18,19). Secondo questa squadra di ricercatori, l’esercizio con sovraccarichi fornisce al muscolo in attività uno stimolo intrinseco, che porta all’ipertrofia, mentre l’aumento fisiologico degli ormoni sistemici potrebbe essere al massimo permissivo in questo processo. Piuttosto, West e colleghi sostengono che siano più importanti i meccanismi locali all’interno del muscolo (come l’MGF) per determinare la sintesi proteica e lo stimolo ipertrofico. Inoltre, anche gli adattamenti della forza sono strettamente dipendenti dallo specifico regime di allenamento (intensità, tempi di recupero, ecc) più che dallo stimolo ormonale(17).

Da diversi anni queste ricerche hanno iniziato a ridimensionare l’importanza dell’aumento degli ormoni anabolici sistemici, non solo per aumentare l’ipertrofia, ma anche la forza e in generale la sintesi proteica muscolare. La presunta necessità di dare più importanza agli esercizi multiarticolari dedicati ai gruppi muscolari grandi in passato ha portato alla nascita di alcuni miti come il fatto che lo squat e gli stacchi provocassero anche la crescita della parte superiore del corpo o di muscoli non direttamente coinvolti, e alcune filosofie di bodybuilding hanno addirittura imposto l’esclusione quasi totale degli esercizi monoarticolari (di isolamento) anche per questi motivi(21). Oggi pare che le teorie scientifiche e le filosofie di culturismo del passato debbano essere radicalmente riviste.

“L’idea che si potrebbero o si dovrebbero basare gli interi programmi di allenamento fisico per cercare di manipolare i livelli di testosterone o dell’ormone della crescita è falsa. Semplicemente non c’è alcuna prova a sostegno di questo concetto.(22)” (Stuart Phillips, uno dei ricercatori coinvolti in questa serie di studi.)

Riferimenti scientifici:

1. Kraemer WJ. Endocrine responses to resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 1988 Oct;20(5 Suppl):S152-7.
2. Paavo Komi. Strength and Power in Sport: Olympic Encyclopedia of Sports Medicine. Wiley, 2002 ISBN 0632059117
3. Griggs et al. Effect of testosterone on muscle mass and muscle protein synthesis. J Appl Physiol (1985). 1989 Jan;66(1):498-503.
4. Vermeulen et al. Testosterone, body composition and aging. Journal of Endocrinology Investigation 22: 110-116, 1999.
5. Kraemer WJ, Ratamess NA. Hormonal responses and adaptations to resistance exercise and training. Sports Medicine. 2005. 35, (4), 339-61.
6. Goto et al. The impact of metabolic stress on hormonal responses and muscular adaptations. Med Sci Sports Exerc. 2005 Jun;37(6):955-63.
7. Hansen et al. The effect of short-term strength training on human skeletal muscle: the importance of physiologically elevated hormone levels. Scand J Med Sci Sports. 2001 Dec;11(6):347-54.
8. Crewther et al. Possible stimuli for strength and power adaptation: acute hormonal responses. Sports Med. 2006;36(3):215-38.
9. Schoenfeld BJ. Postexercise hypertrophic adaptations: a reexamination of the hormone hypothesis and its applicability to resistance training program design. J Strength Cond Res. 2013 Jun;27(6):1720-30.
10. Kraemer et al. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc 34: 364–380, 2002.
11. Ratamess et al. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc 41: 687–708, 2009.
12. Spiering et al. Elevated endogenous testosterone concentrations potentiate muscle androgen receptor responses to resistance exercise. J Steroid Biochem Mol Biol 114: 195–199, 2009.
13. Kraemer et al. Hormonal and growth factor responses to heavy resistance exercise protocols. J Appl Physiol. 1990 Oct;69(4):1442-50.
14. Wilkinson et al. Hypertrophy with unilateral resistance exercise occurs without increases in endogenous anabolic hormone concentration. Eur J Appl Physiol. 2006 Dec;98(6):546-55.
15. West et al. Resistance exercise-induced increases in putative anabolic hormones do not enhance muscle protein synthesis or intracellular signalling in young men. J Physiol. 2009 Nov 1;587(Pt 21):5239-47.
16. West DW, Phillips SM. Anabolic processes in human skeletal muscle: restoring the identities of growth hormone and testosterone. Phys Sportsmed. 2010 Oct;38(3):97-104.
17. West et al. Elevations in ostensibly anabolic hormones with resistance exercise enhance neither training-induced muscle hypertrophy nor strength of the elbow flexors. J Appl Physiol. 2010 Jan;108(1):60-7.
18. West DW, Phillips SM. Associations of exercise-induced hormone profiles and gains in strength and hypertrophy in a large cohort after weight training. Eur J Appl Physiol. 2012 Jul;112(7):2693-702.
19. Phillips SM. Physiologic and molecular bases of muscle hypertrophy and atrophy: impact of resistance exercise on human skeletal muscle (protein and exercise dose effects). Appl Physiol Nutr Metab. 2009 Jun;34(3):403-10.
20. Loenneke et al. Blood flow restriction: the metabolite/volume threshold theory. Med Hypotheses. 2011 Nov;77(5):748-52.
21. Claudio Tozzi. La scienza del natural bodybuilding. Olympian’s News, 2001. ISBN 8887197393
22. Research debunks bodybuilding myth: Growth-promoting hormones don’t stimulate strength. eurekalert.org, 14-Jun-2012. http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120614130946.htm

Note sull’autore

Lorenzo Pansini nasce a Trieste nel 1988. Oltre a praticare da un decennio bodybuilding natural amatoriale, consegue i titoli di Personal Trainer, Istruttore di fitness e bodybuilding, e partecipa a diversi seminari presso lo CSEN-CONI. Da diversi anni autopromosso come gestore e principale contributore nel progetto fitness e bodybuilding su wikipedia, è autore di centinaia di articoli sulla nota enciclopedia online inerenti al bodybuilding, al fitness, e ad argomenti correlati come l’alimentazione, la supplementazione e la fisiologia. Uno dei suoi principale obiettivi come autore, è quello divulgare informazioni aggiornate, complete e rigorosamente su base scientifica sfatando i dogmi, i falsi miti e i luoghi comuni molto diffusi nell’ambiente fitness e bodybuilding, tramite analisi critiche e oggettive fondate solo su una ricca bibliografia scientifica.”
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