근비대의 메커니즘과 저항 훈련에의 적용

초록

제지방 체질량(lean body mass)을 증가시키고자 하는 열망은 웨이트 트레이닝을 하는 많은 사람들이 공통적으로 추구하는 목표이다. 그러나 운동으로 유발되는 근육 성장을 최대화하기 위한 최선의 접근법에 관한 연구는 아직 충분하지 않다. 보디빌더들은 일반적으로 중간 강도의 부하와 비교적 짧은 휴식 간격으로 훈련하여 높은 수준의 대사적 스트레스(metabolic stress)를 유발한다. 반면, 파워리프터들은 높은 강도의 부하와 세트 사이에 충분한 휴식 시간을 두고 훈련한다. 두 집단 모두 인상적인 근육량을 보인다고 알려져 있지만, 어느 방법이 근비대(hypertrophy) 이득에 더 우월한지는 명확하지 않다. 근비대 과정을 매개하는 많은 요인이 존재하며, 기계적 장력(mechanical tension), 근손상(muscle damage), 대사적 스트레스 모두 운동으로 유발되는 근육 성장에서 역할을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서 본 논문의 목적은 두 가지이다: (a) 근육 비대의 기전과 운동 트레이닝에의 적용에 관한 문헌을 광범위하게 고찰하고, (b) 연구 결과로부터 근육 성장 최대화를 위한 최적 프로토콜에 관한 결론을 도출하는 것이다.

서론

제지방 체질량(lean body mass)을 증가시키고자 하는 열망은 웨이트 트레이닝을 하는 많은 사람들이 공통적으로 추구하는 목표이다. 근육 단면적(cross-sectional area)과 근력 사이의 강한 상관관계를 고려할 때 [111], 근육량 증가는 미식축구, 럭비, 파워리프팅과 같은 근력 및 파워 스포츠에 종사하는 운동선수들의 주요 목표이다. 근육량은 경쟁자들이 근육 발달의 양과 질 모두를 기준으로 평가받는 보디빌딩 스포츠에서도 매우 중요하다. 보다 일반적인 차원에서, 근비대(muscle hypertrophy)는 자신의 체형을 최대한 발전시키고자 하는 많은 레크리에이션 리프터들에 의해서도 추구된다. 따라서 근육량의 최대화는 스포츠 및 건강과 관련된 다양한 집단에 폭넓은 시사점을 가진다.

미훈련 피험자에서는 저항 훈련(resistance training)의 초기 단계에서 근비대가 사실상 발생하지 않으며, 근력 이득의 대부분은 신경 적응(neural adaptations)에서 비롯된다 [124]. 그러나 몇 달간의 훈련 이후에는 근비대가 지배적인 요인이 되기 시작하며, 상지(upper extremities)가 하지(lower extremities)보다 먼저 비대해지는 것이 관찰된다 [124, 177]. 유전적 배경, 나이, 성별 및 기타 요인들이 트레이닝 프로토콜에 대한 근비대 반응을 조절하여 제지방 근육량 이득의 속도와 총량 모두에 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다 [93]. 나아가, 훈련 경험이 쌓일수록 제지방 근육량을 증가시키는 것이 점점 어려워지므로, 적절한 루틴 설계의 중요성이 더욱 높아진다.

근비대는 광범위한 저항 훈련 프로그램을 통해 달성될 수 있지만, 특이성(specificity) 원칙에 따르면 일부 루틴이 다른 루틴보다 더 큰 근비대를 촉진한다 [16]. 그러나 이 목표를 달성하기 위한 최선의 접근법에 관한 연구는 아직 충분하지 않다. 보디빌더들은 일반적으로 중간 강도의 부하와 비교적 짧은 휴식 간격으로 훈련하여 높은 수준의 대사적 스트레스(metabolic stress)를 유발한다. 반면, 파워리프터들은 높은 강도의 부하와 세트 사이에 충분한 휴식 시간을 두고 훈련한다. 두 집단 모두 인상적인 근육질을 보인다고 알려져 있지만, 근비대 이득을 최대화하기 위해 어느 방법이 더 우월한지 [149], 또는 다른 훈련 방법이 더 우수할 수 있는지는 명확하지 않다. 따라서 본 논문의 목적은 두 가지이다: (a) 근육 비대의 기전과 저항 훈련 변수에의 적용에 관한 문헌을 광범위하게 고찰하고, (b) 연구 결과로부터 결론을 도출하여 근육 성장 최대화를 위한 근비대 특이적 루틴을 개발하는 것이다.

근비대의 유형

근비대(muscle hypertrophy)는 근섬유 증식(muscle hyperplasia)과 별개로 구분되어야 한다. 근비대 동안 수축성 요소(contractile elements)가 비대해지고 세포외 기질(extracellular matrix)이 성장을 지원하기 위해 확장된다 [187]. 이는 근육 내 섬유 수가 증가하는 근섬유 증식(hyperplasia)과 대비된다. 수축성 비대(contractile hypertrophy)는 근절(sarcomere)을 직렬(series) 또는 병렬(parallel)로 추가함으로써 발생할 수 있다.

전통적인 저항 훈련 프로그램 이후 나타나는 운동 유발 근비대의 대부분은 병렬로 추가된 근절과 근원섬유(myofibril)의 증가에 의해 발생한다 [135, 179]. 골격근이 과부하 자극에 노출되면 근섬유(myofiber)와 관련 세포외 기질에 교란이 발생한다. 이는 일련의 근원성(myogenic) 사건을 촉발하여 궁극적으로 수축성 단백질인 액틴(actin)과 미오신(myosin)의 크기와 양, 그리고 병렬 근절의 총 수가 증가하게 된다. 이는 차례로 개별 근섬유의 직경을 늘려 결과적으로 근육 단면적(cross-sectional area)의 증가를 초래한다 [182].

근절의 직렬 증가는 특정 근육 길이가 더 짧은 근절 길이에 해당하게 됨을 의미한다 [182]. 직렬 비대(in-series hypertrophy)는 근육이 새로운 기능적 길이에 적응해야 할 때 발생하는 것으로 알려져 있다. 이는 깁스(cast)를 착용한 사지에서 관찰되며, 긴 근육 길이에서의 관절 고정화는 직렬 근절 수의 증가를 초래하는 반면, 짧은 길이에서의 고정화는 감소를 유발한다 [182]. 일부 운동 유형이 직렬 근절 수에 영향을 미칠 수 있다는 근거도 존재한다. Lynn과 Morgan [107]은 쥐가 트레드밀에서 오르막을 달릴 때(구심성 수축 위주)는 내리막을 달릴 때(원심성 수축 위주)보다 직렬 근절 수가 더 적다는 것을 보여 주었다. 이는 반복적인 순수 원심성 동작이 더 많은 직렬 근절을 유발하는 반면, 순수 구심성 수축으로만 이루어진 운동은 직렬 근절 길이의 감소를 초래한다는 것을 시사한다.

비수축성 요소(noncontractile elements)와 체액의 증가에 의해 근비대가 증폭될 수 있다는 가설이 제기되고 있다 [108, 205]. 이는 "근형질 비대(sarcoplasmic hypertrophy)"로 불리며, 근력의 동반 증가 없이 더 큰 근육 부피를 초래할 수 있다 [154]. 근형질 비대의 증가는 훈련 특이적인 것으로 생각되며, 이러한 믿음은 보디빌더와 파워리프터 간의 근비대 양상이 서로 다르다는 연구들에 의해 지지된다 [179]. 구체적으로, 보디빌더는 훈련 방법론의 차이로 인해 파워리프터에 비해 섬유성 내근막(endomysial) 결합 조직의 더 큰 증식과 더 높은 글리코겐 함량을 보이는 경향이 있다 [109, 177]. 근형질 비대는 흔히 비기능적인 것으로 기술되지만, 세포 팽윤(cell swelling)에 대한 효과와 관련된 만성 적응이 이후 더 큰 수축성 성장으로 이어지는 단백질 합성을 증가시키는 과정을 매개할 가능성도 있다.

일부 연구자들은 단면적의 증가가 적어도 부분적으로는 근섬유 수의 증가(근섬유 증식)에 의한 것일 가능성을 제기하였다 [8]. Kelley [84]의 메타분석에서는 일부 동물 종에서 기계적 과부하의 결과로 실험적 조건하에 근섬유 증식이 발생한다는 것을 확인하였다. 그러나 이후 연구들은 이러한 관찰이 오류일 수 있으며, 결과가 연장되는 근섬유의 복잡한 배열을 더 많은 근섬유 수로 오산한 것에 기인할 수 있다고 제안하였다 [135]. 인간 피험자에서 근섬유 증식이 발생한다는 근거는 부족하며, 만약 발생하더라도 근육 단면적에 미치는 전체적인 영향은 최소한에 그칠 것으로 보인다 [1, 108].

위성세포와 근비대

근육은 분열 후 조직(postmitotic tissue)으로, 생애 전반에 걸쳐 유의미한 세포 교체가 이루어지지 않는다. 따라서 세포 사멸(apoptosis)을 방지하고 골격근 질량을 유지하기 위해 효율적인 세포 수복 기전이 필요하다. 이는 근단백질 합성(MPS, muscle protein synthesis)과 분해 사이의 동적 균형을 통해 이루어진다 [69, 182]. 근비대(muscle hypertrophy)는 단백질 합성이 단백질 분해를 초과할 때 발생한다.

근비대는 기저막(basal lamina)과 근섬유막(sarcolemma) 사이에 존재하는 위성세포(satellite cells)의 활성에 의해 매개되는 것으로 여겨진다 [66, 146]. 이 "근원성 줄기세포(myogenic stem cells)"는 정상적으로는 휴지 상태에 있지만, 골격근에 충분한 기계적 자극이 가해지면 활성화된다 [187]. 활성화되면, 위성세포는 증식하여 기존 세포에 융합되거나 서로 융합하여 새로운 근섬유(myofiber)를 형성함으로써, 새로운 근육 조직의 수복 및 이후 성장에 필요한 전구체를 제공한다 [182].

위성세포는 여러 가지 방식으로 근비대를 촉진하는 것으로 여겨진다. 우선, 위성세포는 근섬유에 추가적인 핵을 제공하여 새로운 수축성 단백질을 합성하는 능력을 증가시킨다 [123]. 근비대 동안 근육의 핵 함량 대 근섬유 질량 비율이 일정하게 유지되므로, 변화는 분열 활성을 가진 세포의 외부 공급원을 필요로 한다. 위성세포는 유사분열 능력을 보유하고 있어 근육 성장을 지원하는 근핵(myonuclei) 풀(pool) 역할을 한다 [15]. 이는 근핵 도메인(myonuclear domain) 개념과 일치하는데, 이 개념에 따르면 근핵은 유한한 근형질 부피에 대한 mRNA 생성을 조절하며, 근섬유 크기의 모든 증가는 근핵 수의 비례적 증가를 동반해야 한다. 근육이 다수의 근핵 도메인으로 구성되어 있다는 점을 고려하면, 근비대는 도메인 수의 증가(근핵 수 증가를 통해) 또는 기존 도메인의 크기 증가 중 하나 또는 두 가지 모두의 결과로 발생할 수 있다. 두 가지 모두 근비대 과정에서 발생하며, 위성세포의 유의한 기여가 있는 것으로 생각된다 [182].

나아가, 위성세포는 근육의 수복, 재생 및 성장을 돕는 다양한 근원성 조절 인자(MRF, myogenic regulatory factors; Myf5, MyoD, 미오게닌[myogenin], MRF4 포함)를 공발현한다 [27]. 이러한 조절 인자들은 근육 유전자 프로모터(gene promoter)에 존재하는 서열 특이적 DNA 요소에 결합하며, 각각은 근원성 발생(myogenesis)에서 고유한 역할을 수행한다 [148, 155].

근원성 신호 경로

운동으로 유발되는 근비대(exercise-induced muscle hypertrophy)는 다양한 신호 전달 경로에 의해 촉진되는데, 이를 통해 기계적 자극(mechano-stimulation)의 효과가 분자적으로 하류(downstream) 표적으로 전달되어 근단백질 균형을 분해보다 합성에 유리한 방향으로 전환시킨다. Akt/포유류 라파마이신 표적(mTOR, mammalian target of rapamycin), 분열촉진인자 활성화 단백질 키나제(MAPK, mitogen-activated protein kinase), 칼슘(Ca2+) 의존성 경로 등 여러 주요 동화 신호 전달 경로가 확인되었다.

Akt/mTOR 경로

Akt/mTOR 경로는 골격근 성장을 조절하는 마스터 네트워크(master network)로 여겨진다 [18, 77, 181]. 구체적인 분자 기전이 완전히 규명되지는 않았지만, Akt는 동화 신호 전달의 효과기(effector)인 동시에 이화 신호(catabolic signals)의 주요 억제자(dominant inhibitor)로 기능하는 분자 상류 절점(upstream nodal point)으로 간주된다 [126, 182]. 활성화되면, Akt는 mTOR에 신호를 전달하고, mTOR는 근육 조직에서 근비대를 촉진하는 다양한 하류 표적에 영향을 미친다.

분열촉진인자 활성화 단백질 키나제 경로

분열촉진인자 활성화 단백질 키나제(MAPK)는 유전자 발현, 산화환원 상태(redox status), 대사의 마스터 조절자로 간주된다 [88]. 운동 유발 골격근 비대에 특이적으로, MAPK는 세포 스트레스와 근세포(myocyte)의 적응적 반응을 연결하여 성장과 분화를 조절하는 것으로 알려져 있다 [147]. 운동 유발 근비대와 관련된 세 가지 별개의 MAPK 신호 모듈이 있다: 세포외 신호 조절 키나제(ERK 1/2, extracellular signal-regulated kinases), p38 MAPK, c-Jun NH2 말단 키나제(JNK, c-Jun NH2–terminal kinase). 이 중 JNK는 기계적 장력(mechanical tension)과 근손상(muscle damage)에 가장 민감하게 반응하며, 특히 원심성 운동(eccentric exercise)에 민감하다. 운동 유발 JNK 활성화는 세포 증식과 DNA 수복을 조절하는 전사 인자(transcription factors)의 mRNA 급격한 상승과 연관되어 있다 [9, 10].

칼슘 의존성 경로

다양한 Ca2+ 의존성 경로가 근비대 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. Ca2+ 조절 탈인산화효소(phosphatase)인 칼시뉴린(Cn, calcineurin)은 Ca2+ 신호 전달 연쇄 반응에서 특히 중요한 조절자로 여겨진다. Cn은 Ca2+ 경로의 하류에서 작용하여 근세포 강화 인자 2(myocyte enhancing factor 2), GATA 전사 인자, 활성화된 T세포의 핵 인자(nuclear factor of activated T cells) 등 다양한 근비대 효과기를 매개한다 [118]. Cn 의존성 신호 전달은 모든 근섬유 유형의 비대와 연관되어 있으며, 그 억제는 근육 과부하가 존재하는 상황에서도 근육 성장을 방해하는 것으로 나타났다 [35, 36].

호르몬과 사이토카인

호르몬과 사이토카인(cytokines)은 동화 과정의 상류 조절자(upstream regulators)로서 근비대 반응에 필수적인 역할을 한다. 동화 호르몬 농도의 상승은 수용체 상호작용의 가능성을 높여 단백질 대사와 이후의 근육 성장을 촉진한다 [31]. 또한 많은 호르몬과 사이토카인이 위성세포(satellite cells)의 증식과 분화에 관여하며, 손상된 근섬유에 위성세포가 결합하여 근육 수복을 돕는 것을 촉진할 가능성도 있다 [182, 187].

인슐린 유사 성장 인자. 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1, insulin-like growth factor-1)는 포유류에서 가장 중요한 동화 호르몬으로 언급된다 [19, 63]. 세 가지 별개의 IGF-1 이소폼(isoform)이 확인되었다: 전신형(systemic forms) IGF-1Ea와 IGF-1Eb, 그리고 스플라이스 변이체(splice variant)인 IGF-1Ec. 세 이소폼 모두 근육 조직에서 발현되지만, 기계적 신호에 의해 활성화되는 것은 IGF-1Ec뿐인 것으로 보인다 [63, 199]. 기계적 자극에 대한 반응으로 인해, IGF-1Ec는 기계적 성장 인자(MGF, mechano growth factor)로 통칭된다. IGF-1은 분화된 근섬유에서 단백질 합성 속도를 높임으로써 동화 작용을 직접 촉진하며 [15, 63], 위성세포를 활성화하여 증식과 분화를 매개한다 [69, 200].

테스토스테론. 테스토스테론(testosterone)은 콜레스테롤에서 유도된 호르몬으로 근육 조직에 상당한 동화 효과를 발휘한다 [33, 105]. 그 작용은 기계적 부하에 의해 증폭되며, 단백질 합성 속도를 높이고 단백질 분해를 억제함으로써 동화 작용을 촉진한다 [22]. 테스토스테론은 또한 성장호르몬(GH)과 같은 다른 동화 호르몬의 분비를 자극함으로써 단백질 축적에 간접적으로 기여할 수 있다 [31]. 저항 운동은 테스토스테론 분비에 상당한 급성 효과를 미칠 수 있으며, 훈련으로 유발된 테스토스테론 상승과 근육 단면적 사이에 유의한 상관관계가 확인되었다 [2].

성장호르몬. 성장호르몬(GH, growth hormone)은 동화적 및 이화적 특성을 모두 가진 폴리펩타이드 호르몬이다. GH는 지방 분배 조절 인자(repartitioning agent)로 작용하여 중성지방(triglycerides)의 동원에 의한 지방 대사를 유도하고, 근육을 포함한 다양한 단백질로의 아미노산 세포 흡수 및 결합을 자극한다 [187]. 성장호르몬 수준은 다양한 유형의 운동 수행 후 급격히 증가하며 [96], 운동 유발 GH 증가는 제1형 및 제2형 근섬유 비대의 크기와 높은 상관관계를 보였다 [113].

기계적 장력, 근손상, 대사적 스트레스

저항 운동에 대한 근비대(hypertrophy) 반응을 개시하는 데 3가지 주요 요인이 관여하는 것으로 가설화되어 있다: 기계적 장력(mechanical tension), 근손상(muscle damage), 대사적 스트레스(metabolic stress) [38, 79, 153, 185].

기계적 장력

힘 발생(force generation)과 신장(stretch) 모두에 의해 생성되는 기계적으로 유발된 장력은 근육 성장에 필수적인 것으로 여겨지며, 이러한 자극들의 조합은 현저한 가산 효과(additive effect)를 나타내는 것으로 보인다 [48, 72, 185]. 기계적 과부하(mechanical overload)는 근육량을 증가시키는 반면, 부하 제거(unloading)는 근위축(atrophy)을 초래한다 [47]. 저항 훈련과 관련된 장력이 골격근의 무결성을 교란하여 근섬유(myofibers)와 위성세포(satellite cells)에서 기계화학적으로 전달된 분자적·세포적 반응을 유발하는 것으로 여겨진다 [182]. 근거에 따르면, 이 하류 과정은 AKT/mTOR 경로를 통해 직접적 상호작용 또는 포스파티딘산(phosphatidic acid) 생성 조절을 통해 조절된다 [72, 73].

원심성 수축(eccentric contractions) 동안에는 세포외 기질의 콜라겐 함량과 티틴(titin) 등 근원섬유 외 요소(extramyofibrillar elements)의 신장으로 인해 수동 근육 장력(passive muscular tension)이 발생한다 [182]. 이는 수축성 요소에 의해 생성되는 능동 장력(active tension)을 증폭시켜 근비대 반응을 강화한다. 흥분-수축 연결(excitation coupling)의 진폭과 지속 시간 모두 운동 단위(MU, motor unit) 발화 빈도(firing frequency)에 의해 결정되며, 이는 Ca2+ 칼모듈린 탈인산화효소 칼시뉴린(calcineurin), CaMKII, CAMKIV, PKC 등 다양한 하류 경로로 신호를 인코딩하는 것으로 여겨진다 [26].

수동 장력은 속근 섬유(fast-twitch fibers)에서만 효과가 나타나는 근섬유 유형 특이적 근비대 반응을 유발하며, 지근 섬유(slow-twitch fibers)에서는 효과가 없다 [139]. 기계적 장력만으로도 근비대를 유발할 수 있지만, 운동과 관련된 근비대 이득에 단독으로 책임이 있을 가능성은 낮다 [79]. 높은 수준의 근육 장력을 동반하는 일부 저항 훈련 루틴은 결과적인 근비대 없이 주로 신경 적응(neural adaptations)을 유발하는 것으로 나타났다 [28, 188].

근손상

운동 훈련은 국소적인 근육 조직 손상을 초래할 수 있으며, 특정 조건하에서 이는 근비대 반응을 유발하는 것으로 이론화되어 있다 [38, 69]. 손상의 범위는 소수의 거대 분자 교란(disruption of just a few macromolecules)에서 근섬유막(sarcolemma), 기저막(basal lamina), 지지 결합 조직의 대규모 파열에 이르기까지 다양하며, 수축성 요소와 세포골격(cytoskeleton)에 손상을 유발한다 [187]. 가장 약한 근절(sarcomeres)이 각 근원섬유의 서로 다른 부위에 위치하기 때문에, 비균일한 신장은 근원섬유의 전단(shearing)을 일으킨다. 이는 막, 특히 T-세관(T-tubules)을 변형시켜 칼슘 항상성(calcium homeostasis)을 교란하고, 결과적으로 막 파열 및/또는 신장 활성화 채널(stretch-activated channels) 개방으로 인한 손상을 초래한다 [4].

근외상(myotrauma)에 대한 반응은 감염에 대한 급성 염증 반응과 유사하다. 신체가 손상을 인지하면 호중구(neutrophils)가 미세외상(microtrauma) 부위로 이동하고, 손상된 근섬유에서 대식세포(macrophages)와 림프구(lymphocytes)를 유인하는 물질이 방출된다. 대식세포는 세포 잔해를 제거하여 근섬유의 초미세구조(ultrastructure)를 유지하는 데 도움을 주고, 근아세포(myoblasts), 대식세포, 림프구를 활성화하는 사이토카인(cytokines)을 분비한다. 이는 위성세포(satellite cells)의 증식과 분화를 조절하는 다양한 성장 인자의 방출로 이어지는 것으로 여겨진다 [182, 187]. 나아가, 근신경 접합부(myoneural junction) 아래 부위에는 높은 농도의 위성세포가 존재하며, 이들이 근육 성장을 매개하는 것으로 나타났다 [69, 155].

대사적 스트레스

다수의 연구들이 운동 유발 대사적 스트레스(metabolic stress)의 동화 역할을 지지하며 [145, 149, 161], 일부에서는 근비대 반응을 최적화하는 데 있어 대사산물 축적이 고강도 힘 발생보다 더 중요할 수 있다는 주장도 제기되었다 [153]. 대사적 스트레스가 근육 성장의 필수 요소는 아닌 것으로 보이지만 [40], 상당한 양의 근거가 이것이 일차적 또는 이차적 방식으로 유의한 근비대 효과를 나타낼 수 있음을 보여 준다.

대사적 스트레스는 ATP 생성을 위해 무산소 해당 과정(anaerobic glycolysis)에 의존하는 운동의 결과로 나타나며, 이는 젖산(lactate), 수소 이온(hydrogen ion), 무기 인산염(inorganic phosphate), 크레아틴(creatine) 등 대사산물의 축적을 초래한다 [169, 178]. 근육 허혈(muscle ischemia)도 상당한 대사적 스트레스를 유발하는 것으로 나타났으며, 해당 과정 훈련과 결합할 경우 잠재적으로 가산적인 근비대 효과를 나타낼 수 있다 [136, 182]. 근비대 반응을 매개하는 것으로 이론화된 스트레스 유발 기전에는 호르몬 환경(hormonal milieu)의 변화, 세포 팽윤(cell swelling), 자유 라디칼(free-radical) 생성, 성장 지향 전사 인자(growth-oriented transcription factors)의 활성 증가가 포함된다 [50, 51, 171]. 또한, 해당 과정 훈련에 의해 조성되는 더 강한 산성 환경이 근섬유 분해의 증가와 교감 신경 활성(sympathetic nerve activity)의 자극을 강화하여 증가된 적응적 근비대 반응을 매개할 수 있다는 가설도 제기되었다 [22].

세포 팽윤과 저산소증

세포 수화(cellular hydration), 즉 세포 팽윤(cell swelling)은 세포 기능의 생리적 조절자로 기능하며 [65], 단백질 합성 증가와 단백질 분해 감소 모두를 통해 동화 과정을 자극하는 것으로 알려져 있다 [53, 120, 165]. 수화된 세포는 근육 내 단백질 키나제 신호 전달 경로의 활성화를 포함하는 과정을 개시하는 것으로 나타났으며, 이는 막 신장(membrane stretch)에 대한 동화 반응을 신호하는 데 있어 성장 인자의 자가분비(autocrine) 효과를 매개할 가능성이 있다 [106].

저산소증(hypoxia)은 운동이 없는 상황에서도 효과가 관찰될 만큼 근비대 증가에 기여하는 것으로 나타났다. 운동과 결합하면, 저산소증은 근비대에 가산적인 효과를 갖는 것으로 보인다. 근육 저산소증의 잠재적인 근비대 이점에 관한 여러 이론이 있는데, 증가된 젖산 축적, 동화 호르몬 및 사이토카인 상승, 활성산소종(ROS, reactive oxygen species) 생성, 위성세포에 동화 내분비 물질과 성장 인자를 전달하는 반응성 충혈(reactive hyperemia) 등이 포함된다 [172, 173].