肌肉不单单会产生力量，还有维持全身健康的功能。你是否也想拥有一身健美的肌肉呢？
通过锻炼，肌肉逐渐增大的原因是什么？
众所周知，肌肉量可以通过锻炼获取和增加，但事实上，肌肉增加的机制还没有得到完全阐明。肌肉增加的主要原因在于：肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白大量合成，蛋白纤维增多，肌纤维本身就会变粗（见下图①）。一般来说，蛋白质是以细胞核中的遗传信息（DNA）为基础，在核糖体这个“工厂”中进行合成。锻炼使得肌肉发生数次收缩，肌纤维内的核糖体就会变得活跃起来。如此一来，被合成的蛋白质的量就有所增多。这个变化过程极其迅速，从锻炼开始一小时左右就会发生。加之，如果坚持不断地进行定期锻炼，核糖体的数量本身就会增加。
如果只是偶尔地锻炼一下，基本上不会有什么效果。持续不断地定期锻炼，肌纤维内核糖体的数量不断增加，这对于肌肉的增强应该是非常重要的。因为肌肉的内部经常发生蛋白质的分解，所以如果停止锻炼，蛋白质的合成量便会恢复到通常水平，那么，肌肉量就会渐渐恢复到原来的状态。
有趣的是，一旦开始锻炼了，经过一段时间再锻炼的时候，肌肉量就会相对迅速地恢复到之前的状态。我们把这种不可思议的现象叫做“肌肉的记忆”。换句话说，肌肉的增大不单单是蛋白质量的增加，还与其他机制有关。与此相关的应该就是附着在肌纤维外侧的“卫星细胞”。卫星细胞原本是一种在肌肉受伤时对肌肉进行修复的细胞。锻炼后，卫星细胞就会分裂，然后融合到肌纤维上（见下图②）。造成的结果就是肌纤维的细胞核数量增多。在合成蛋白质时，细胞核内的DNA是必需的，所以，如果细胞核的数量增多，蛋白质的
合成量就会相应提高。
此外，人们一直以来的观点是即便进行锻炼，也只会使纤维变粗，而肌纤维的数量是不变的。但最近又有了新的认识，即通过锻炼，卫星细胞之间进行分裂和融合，会产生出新的肌纤维（见下图③）。诸如这样通过卫星细胞的活跃，使得肌纤维的细胞核和肌纤维自身的数量有所增加的话，那么即便停止了锻炼，它们的数量应该也还维持不变。换句话说，这大概就是肌肉的记忆机制。此外，现在也出现了一些针对肌肉衰弱的老年人或肌纤维自然坏死的“肌营养不良”患者的治疗方法的研究，例如，通过给他们移植正常的卫星细胞使肌肉获得再生。
肌肉通过3种机制逐渐增大。①在肌纤维内，蛋白质大量合成。②卫星细胞分裂，跟肌纤维融合。③卫星细胞之间分裂和融合，产生新的肌纤维。即便是发生②和③，卫星细胞也还是通常保存于肌纤维的外侧。
增强肌肉的关键是快缩肌纤维的使用
那么，要想实际高效地增强肌肉力量或肌肉量，应该如何做呢？其中最重要的一个思路就是利用快缩肌纤维。构成肌肉的肌纤维分为两种类型，分别是耐力比较强的“慢缩肌纤维”（红肌纤维）和瞬间爆发力比较强的“快缩肌纤维”（白肌纤维）。由于快缩肌纤维和慢缩肌纤维的不同，锻炼的作用也有所不同。正如上面所讲的那样，肌肉量的增加主要发生在快缩肌纤维中。即使在锻炼中让慢缩肌纤维收缩多
少
次，最终也只有线粒体和肌红蛋白会增多，肌动蛋白和肌球蛋白的合成量并没有相应地增加。
但是很麻烦的一件事情是，我们在日常生活中做一些低负荷的动作时，并不会用到快缩肌纤维。说到底我们在发出力量的时候，是通过调节传达信号至肌纤维的神经细胞的数量改变产生力量的肌纤维的数量，控制总体力量的大小。所以，此时是在无意识的状态下，与慢缩肌纤维相连的神经细胞优先使慢缩肌纤维发生活动的。日本东京大学石井直方教授解释说：“本来，所谓的快缩肌纤维就是为了应对慢缩肌纤维无法处理的情况，作为非常手段而存在的。”换句话说，要想实现肌肉量的增加，仅仅依靠慢缩肌纤维的力量远远不够，还需要大的负荷。通过相对容易实现的小负荷锻炼来增强肌肉力量或肌肉量基本没有太大希望。
表格显示了将只能进行1次的负荷大小（只能举起1次的哑铃的重量等）设定为100%时，其负荷大小和锻炼效果的指标。这个指标在锻炼现场经常会用到。此外，当负荷是90%以上时，比起肌肉的发育，更重要的是通过神经功能的改善来增加力量。
通过低负荷来高效地锻炼快缩肌纤维的方法是什么？
尽管如此，人们还是发现了几个使用低负荷、优先刺激快缩肌纤维的锻炼方法，类似走捷径。其中的方法之一便是抑制流入肌肉的血流量。由于慢缩肌纤维发挥作用时需要大量的氧气，所以通过抑制流入慢缩肌纤维的血流，停止氧气的运输，就可以达到抑制慢缩肌纤维作用的目的了。如此一来，即便是比较低的负荷，还是可以使用快缩肌纤维。虽然抑制血流也有用皮带捆绑的方法（加压训练），但是一个人做会伴随一定的风险。最为安全且容易实现的方法就是做非常缓慢的训练动作，长时间持续不断地给肌肉加力（缓慢训练）。
通常来说，如果加力使肌肉收缩，内部的血管被挤压，血流量就会受到限制。而如果缓慢地做动作，前往肌肉的血液供给就会长时间地处于受限状态，那么，快缩肌纤维就得到利用了。由于这种方法对关节等部位造成的负荷较小，老年人也可以采用。还有另外一种走捷径的方法，就是把自己想要锻炼的肌肉当作“制动器”，在肌肉伸展的时候使用。例如，弯曲手臂会用到肱二头肌（有肌肉块儿隆起的肌肉），用哑铃锻炼肱二头肌时，要在手臂弯曲的状态中将哑铃稳稳地支撑着放下。此时，肱二头肌就作为一个支撑住哑铃的制动器，在其伸展的时候发出力量。在这样的动作中，会经常用到快缩肌纤维。
石井教授讲述说：“人在生存的过程中，很多时候会突然发生像制动一样的动作，就需要瞬间爆发力。因此，就很有可能利用到快缩肌纤维了。”哑铃训练，除了向上抬起的动作之外，往下放的动作也很重要。
要想锻炼好，休息很重要
民间有一种说法，认为“肌肉通过锻炼受到损伤，再经过修复，肌肉就会变粗，所以在肌肉修复期间，应该停止锻炼。”而石井教授认为：“在平常的锻炼中，不能总是发生损伤，肌肉发生损伤对于肌肉的增大并不是必要的”。在锻炼时的休息十分必要，这个的确如此。有一个研究将小白鼠分为3组，让它们分别间隔8小时、24小时和72小时进行锻炼。根据研究结果，间隔8小时进行锻炼的小白鼠，它们的肌肉的蛋白质合成量不会增多，基本看不到什么锻炼的效果。而间隔72小时进行锻炼的小白鼠则显示出了最大的锻炼效果。石井教授说：“我不知道小白鼠的72小时相当于人类的多少小时，但在强度较大的锻炼之后休息几天，锻炼的效率才会提升，对于人来说应该也是如此。”
本文节选自《科学世界》2018年第
6期
