в каком возрасте быстрее всего растут мышцы
Что происходит с мышцами с возрастом
Мышцы – это главный инструмент, который приводит в движение наше тело. И с возрастом мышцы меняют свои свойства. Что происходит, почему? Разбираемся, можно ли замедлить процесс старения мышц. Если интересно, тогда продолжаем.
До 20-25 лет.
Мышцы развиваются. Высокий метаболизм (это так называется обмен веществ в организме). Быстрая гипертрофия мышц (ещё один термин, не серчай, это рост мышц).
25-30 лет.
Мышцы достигают своего пика развития. Мышечная масса тела в этот период достигает у мужчин
40-45% от массы тела (около 30 кг) и 30-35% у женщин (около 20 кг).
После 30 лет.
Мышечная масса тела начинает уменьшаться приблизительно на 1% в год. Если пустить всё на самотёк, то, к примеру, к 60 годам можно потерять до 30% мышечной массы – это 10 кг у мужчин и 6 кг у женщин.
Потеря 1 кг мышц приводит к появлению 5 кг жира, так как кушать мы меньше не начинаем. Так лучше?
Более подробно. Мышцы – главные потребители энергии в нашем организме. Именно благодаря наличию работающих мышц все процессы в нашем организме идут слаженно: в детстве растущий организм может справиться с любой едой, не откладывая жира. Это называется высокий метаболизм. С возрастом активность падает, количество мышц уменьшается. Наличие мышц ускоряет метаболизм. Отсутствие мышц замедляет метаболизм.
Смотри, 100 ккал – это много или мало? Именно столько энергии нужно человеку, чтобы пробежать 1,5 км. Но ровно столько содержится в большом яблоке. Т.е. чтобы потратить калории от одного яблока, тебе нужно, к примеру, пробежать 1,5 км.
Потеря 1 килограмма мышц замедляет метаболизм на 100 ккал в день. Прикинь! Это 3000 ккал в месяц или 36000 ккал в год, или 5 килограммов жира за год (при сохранении рациона питания). Так как калории потребляются, но никак не тратятся.
Поэтому уменьшение мышечной массы с возрастом приводит не только к вялости, слабости, скрюченной осанке и плохой координации движения. Потеря мышечной массы с возрастом приводит к замедлению метаболизма и вместе с ним к ожирению.
Эксперименты и научные исследования подтверждают, что мышцы и в 60 лет могут превосходить по своим показателям мышцы 30-летних. Просто нужно их регулярно использовать, в смысле мышцы. Так, например, 3 тренировки в неделю айкидо, джиу джитсу, капоэйра или калистеники, уже через 3 месяца увеличат твою мышечную массу на 1,5 килограмма, а это минус 2 килограмма жира, омоложение мышц на 5 лет, плюс ускорение метаболизма на 7%.
Вот такая вот инфа, друг. Пользуйся.
В следующем блоге мы расскажем, что происходит с сосудами с возрастом.
Как растут мышцы и как тренироваться, чтобы они росли?
Как растут мышцы, что запускает их рост и как мы можем это использовать на тренировках?
Организм не любит перемен и стремится оставаться в зоне комфорта — то есть, поддерживать гомеостаз и сохранять постоянство внутренней среды. Но если есть необходимость, он умеет приспосабливаться к новым условиям и развивать новые качества, чтобы переносить непривычный стресс легче.
Поднятие тяжестей — стресс для организма и угроза, к которым он пытается приспособиться, увеличивая мышцы и делая человека сильнее.
Этот принцип перегрузки — самое важное для роста мышц, вот почему нам приходится ходить в качалку несколько раз в неделю, годами, и постоянно увеличивать нагрузку, чтобы контролируемый стресс сохранялся. Если мы прекратим нагружать мышцы, от всех лишних, ненужных, не работающих больше волокон организм избавится — для него экономически не выгодно поддерживать и обслуживать то, что не используется.
Многие новички считают, что мышцы растут именно на тренировке, хотя, на самом деле, на тренировке происходит противоположное: там они разрушаются. Это похоже на ремонт дома: вам нужно разобрать старое, что установить новое. А растут мышцы в дни отдыха. На тренировке мы подвергаем мышцы стрессу (создаем стимул), а ремонт и укрепление происходит в течение 36-72 часов после. За это время мышцы не только восстанавливаются до прежнего уровня, но и вырастают немного сверх, «с запасом», чтобы в следующий раз было легче — это называется суперкомпенсацией.
Сегодня науке известно три основных механизма роста мышц, которые запускаются на тренировках. Все они — контролируемый стресс:
Мышечное напряжение
Когда мы поднимаем большой вес, нам тяжело. Иногда можно чувствовать, что мышцы как будто готовы оторваться от кости — это и есть большое механическое напряжение в мышце, и оно считается самым важным в росте мышц.
Большая нагрузка — риск повреждения и гибели как конкретной мышечной клетки, так и всего организма. В ответ мозг принимает решение укреплять тело и с помощью анаболических гормонов дает сигнал к росту мышц и улучшает нервно-мышечные связи (сила).
Ещё известно, что работа с небольшими весами, но многоповторно и до отказа тоже эффективна для роста мышц: по мере того, как устают волокна, отвечающие за выносливость, подключаются белые (быстрые) волокна, которые обычно сразу подключаются при работе с большими весами и хорошо растут.
Повреждения волокон
Через 12-24 часа после интенсивной тренировки мышцы часто начинают слегка (или не слегка, если был перебор с нагрузкой) болеть. Причина — повреждения сократительных белков внутри мышечной клетки, а иногда и в оболочке клетки. Некоторая легкая (!) болезненность может косвенно влиять на рост мышц.
Ответ организма на повреждение в мышце можно сравнить с острой воспалительной реакцией на инфекцию. Иммунные клетки (нейтрофилы, макрофаги и другие) отправляются в поврежденную ткань, чтобы удалить остатки клеток и помочь сохранить структуру волокна. Организм так же вырабатывает сигнальные молекулы — цитокины. Все это приводит к ответной реакции, запускающей рост мышц, чтобы они смогли быть более устойчивы к будущим повреждениям.
Тем не менее, боль в мышцах — ни в коем случае не является необходимым условием для роста. Со временем мышцы, соединительная ткань и иммунная система становятся все более эффективными в борьбе с повреждением волокон. Чем дольше и интенсивнее вы тренируетесь, тем меньше боли вы можете чувствовать (если, конечно, нагрузка вдруг не окажется слишком большой).
Если после тренировки больно ходить, сидеть, поднимать и опускать руки, вы превысили способность организма к восстановлению. Цель — стимулировать, а не уничтожить.
Есть люди, которые никогда не испытывают никакого дискомфорта после тренировок, но тоже растут, потому что микроповреждения могут быть и без боли.
Метаболический стресс
Даже если не все знают, что это такое, всем знакомо сильное жжение в мышце во время упражнений от
12 повторений в подходе и выше.
Что такое метаболический стресс? Долгое мышечное сокращение пережимает сосуды и «запирает» кровь в клетках. В клетку временно не поступает новая кровь с кислородом и из нее не уходят продукты метаболизма (лактат, ионы водорода, неорганический фосфат). Происходит своего рода химическое отравление клетки, появляется риск ее гибели, и в ответ на это организм снова принимает решение укрепляться.
Есть версия, что на рост мышц может влиять и «пампинг» — отек мышцы после тренировки, придающий ей объем на несколько часов. Ученые предполагают, что избыток воды в клетке растягивает ее. Клетка воспринимает это снова как угрозу своей целостности и посылает анаболические сигналы, которые запускают рост.
Как это применить на практике?
Хотя умеренно-большие веса (свои для каждого человека), которы еще называются субмаксимальными, — один из самых важных факторов роста мышц, он не единственный. Иначе самые сильные люди на планете были бы самыми мускулистыми, но это не так.
Для роста мышц более эффективно стать сильным в самых разных диапазонах повторений: низких (до 6), средних (6-12) и высоких (12-20 повторений до отказа).
Некоторые упражнения лучше подходят для создания пампинга и метаболического стресса. Обычно это упражнения, где мышца испытывает максимальное напряжение, будучи в сокращенном виде. Это разная изолированная работа на мышцу с небольшим весом, на тренажерах, с резиновыми лентами — многоповторно и с коротким отдыхом между подходами. Пример для ягодиц — ягодичный мостик. Пример для плеч: подъёмы гантелей на в стороны.
Другие упражнения лучше всего создают максимальное напряжение в мышце. Обычно это приседания, тяги, выпады, подтягивания и тд. В них же мышцы испытывают максимальную нагрузку, растягиваясь. Именно такие упражнения чаще всего вызывают боль в мышцах на утро.
Все это можно совместить на одной тренировке: начать с тяжелых базовых упражнений и закончить изоляцией до жжения. Можно разнести по разным тренировкам: одну сделать тяжелой, с комплексными упражнениями. Другую — «легкой» многоповторной (легкой она, конечно, не будет — терпеть жжение в мышце иногда сложнее, чем преодолевать большой вес).
О нагрузке
Мы помним: чтобы мышцы росли, нужно все время делать чуть больше того, к чему мышцы привыкли. Тогда они становятся сильнее и больше, чтобы нагрузку переносить легче. Если человек привык лежать на диване, то приседания с весом тела — уже приличная нагрузка. Если долго поднимать штангу одного и того же веса, мышцы и к этому привыкают и перестают расти — это новая зона комфорта. Любые изменения в организме — результат адаптации к непривычным, тяжелым условиям.
За нагрузку на тренировке отвечают:
– тренировочный объем (количество повторений и особенно подходов на мышцу);
– интенсивность (рабочий вес, нагрузка на мышцу на единицу времени). И то, и другое можно повышать со временем. Вот как это может выглядеть (цифры для примера):
⠀
Вы делаете упражнение: 3 подхода, 8 повторений в каждом до отказа, вес 10 кг (общий тоннаж 240 кг).
Через какое-то время мышцы привыкают, становится легко, и вы можете сделать уже 10 раз с тем же весом: 3 подхода х 10 повт х 10 кг (300 кг).
Через какое-то время вы можете сделать 12 раз с тем же весом: 3 подхода х 12 повт х 10 кг (360 кг).
Если нет цели выходить за 12 повторений, можно увеличить рабочий вес и вернуться к восьми повторениями: 3 подхода х 8 повт х 13 кг (312 кг)
Теперь вы снова с этим весом постепенно идете вверх до 12 повторений:
3 подхода х 12 повт х 13 кг (468 кг).
⠀
Дальше можно снова увеличить вес, вернуться к восьми повторениям и идти вверх:
3 подхода х 8 повторений х 15 кг (360 кг)
⠀Или не увеличивать веса, а увеличить нагрузку через повторения и подходы:
4 подхода х 8 повторений х 13 кг (416 кг)
…
4 подхода х 12 повторений х 13 кг (624 кг)
⠀
Конечно, вы не должны повышать нагрузку на каждой тренировке, но общая тенденция «делать больше» со временем должна быть, и для этого важно вести дневник тренировок.
Расти, расти, деточка
Важные размеры
Действительно, рост, масса тела, а еще величина окружности головы и груди – это основные показатели, с помощью которых оценивается физическое развитие новорожденного ребенка. Маленький или, наоборот, большой вес, соотношение окружности головы и груди, рост малыша – это не просто сухие цифры, по ним можно предположить или исключить некоторые заболевания новорожденного. Вот почему, как только ребенок родился, его сразу же измеряют, взвешивают и заносят эти данные в медицинскую карту. Затем на первом году жизни рост, вес, окружность груди и головы ребенка должны измеряться один раз в месяц, поскольку малыш в это время очень интенсивно растет.
Рост доношенных новорожденных обычно находится в пределах 46–56 см. Мальчики, как правило, длиннее девочек, но если родители высокие, то новорожденная девочка может значительно опережать в росте среднестатистического новорожденного мальчика.
Что же происходит с ростом детей на первом году жизни? За этот период ребенок вырастает интенсивнее всего – на целых 20–25 см! В дальнейшем такой значительной прибавки в росте уже не будет.
После первого года темп прибавки роста несколько снижается: на втором году жизни ребенок вырастает на 8–12 см, на третьем — на 10 см. После трех лет считается нормальным, если ребенок в год вырастает не менее чем на 4 см.
Известно, что рост детей увеличивается неравномерно, скачками. Например, существует сезонная и суточная динамика. Многие родители замечают, что за лето ребенок вытягивается больше, чем в другое время года. Первый скачок роста происходит обычно в возрасте 4–5 лет. Следующий обычно приходится на подростковый возраст – начало периода полового созревания. В это время дети растут очень быстро – в год до 8–10 см и даже более. Причем у мальчиков и девочек это происходит, в разном возрасте – девочки «стартуют» раньше на 1–2 года, зато мальчики потом их догоняют и перегоняют.
Интересный факт: быстрее растут те части тела, которые наиболее удалены от головы (то есть стопа малыша растет быстрее, чем голень, а голень, в свою очередь, – быстрее, чем бедро), с этим связано возрастное изменение пропорций тела ребенка.
Что влияет на рост
То, как ребенок будет прибавлять в весе и расти в длину, зависит от наследственных данных, от его питания и от качества жизни в целом. Если мама и папа высокие, то и рост их сына или дочери, скорее всего, тоже будет таким же. Причем мальчики растут обычно так же, как их папа (или родственник по мужской линии – дядя, дедушка), а девочки следуют сценарию «женской линии» (мама, бабушка, тетя). Так что если папа ребенка до определенного возраста стоял на физкультуре в строю сверстников последним или предпоследним, а подростком за одно лето резко вырос, то вероятно, что и у сына тоже будут такие же темпы роста.
Существуют формулы, которые позволяют вычислить генетически заложенный рост вашего ребенка. Однако в зависимости от некоторых других факторов рост ребенка может быть больше или меньше, отличаться от расчетного до 10 см!
Девочки = (рост отца в сантиметрах + рост матери в сантиметрах)/2 – 6,5 см.
Мальчики = (рост отца в сантиметрах + рост матери в сантиметрах)/2 + 6,5 см.
И, конечно, большое значение имеет качество жизни ребенка: если он растет в хороших бытовых условиях, часто бывает на свежем воздухе (особенно важны солнечные ванны), если с ним много занимаются, уделяют внимание здоровью, значит, рост и прибавка в весе будут соответствовать норме для его возраста.
А еще установлено, что дети растут во сне. Гормон роста выделяется в кровь ночью, когда ребенок крепко спит. Большая часть гормона вырабатывается в период с 22 до 24 часов, причем только во время глубокого сна. Так что чтобы ребенок хорошо рос, он должен спать именно в это время, причем не просто спать – сон его должен быть уже глубоким. Кроме того, сон должен быть еще достаточно продолжительным: до 12–14 лет ребенку надо спать не менее 10 часов, подросткам – не менее 8.
За ростом ребенка надо внимательно следить. Существует такое состояние, как дефицит гормона роста (соматотропная недостаточность) – часто это врожденная болезнь. У ребенка в гипофизе с самого рождения вырабатывается очень мало гормона роста (СТГ). Ребенок рождается с нормальным ростом и весом, а потом начинает плохо расти: в 2 года вместо средних 80–85 см, он имеет рост 78–80 см. К пяти годам это отставание все более заметно, и с каждым годом ребенок все больше и больше отстает в росте от сверстников. Если такого ребенка не лечить, то уже взрослым человеком он будет иметь маленький рост: мужчины меньше 140 см, женщины – меньше 130 см. Но если вовремя заметить отставание в росте и начать лечение искусственным гормоном роста, то ребенок вскоре догоняет сверстников, а потом и сам растет хорошо.
Записывайте рост вашего малыша примерно раз в год в одно и то же время. Если ребенок растет на 4 см в год после 4 лет – это нормально, но если меньше, то это повод для беспокойства.
Получая результаты измерения своего малыша нужно помнить, что все дети разные, и не обязательно каждому младенцу к определенному возрасту достигать среднестатистического роста. Нужно учитывать рост при рождении, а также темпы прибавки этих показателей: так, новорожденный с ростом 48 см может значительно отличаться по антропометрическим показателям от ребенка, родившегося с ростом 55 см и весом 4000 г. И это совершенно нормально – хорошо, когда в мире есть разнообразие!
Нормой для новорожденного считаются:
рост: от 46 до 56 см
Прибавка роста по месяцам:
1–3 мес: по 3–3,5 см ежемесячно (всего 9–10,5 см)
3–6 мес: по 2,5 см ежемесячно (всего около 7,5 см)
6–9 мес: по 1,5–2 см ежемесячно (всего 4,5–6 см)
9–12 мес: по 1 см ежемесячно (всего 3 см)
Средние показатели роста в 1 год:
70% гормона роста вырабатывается в период с 22 до 24 часов, причем только во время глубокого сна. Получается, что в это время ребенок любого возраста должен не просто спать, а видеть десятый сон – причем глубокий. Поэтому, чтобы хорошо расти, до 12–14 лет надо спать не менее 10 часов, подросткам – не менее 8
На росте могут сказываться проблемы со здоровьем. Например, хронические заболевания дыхательной системы, сердца и сосудов, желудочно-кишечного тракта, гормональные нарушения. Регулярный прием лекарств, содержащих гормоны глюкокортикостероиды (например, для снятия приступов астмы), тоже замедляет рост.
Как повлиять на рост ребенка
До скольки лет растут мышцы у мужчин? Условия для роста мышц
В любом возрасте мужчины хотят иметь уверенный, привлекательный вид и хорошо развитую мускулатуру. Как этого добиться? До скольки лет растут мышцы у мужчин? В статье мы рассмотрим пути достижения здоровой физической формы и условия, необходимые для роста мышц. Ведь сильное, хорошо сложенное тело повышает самооценку человека, дает ему заряд бодрости и стимул к жизни.
Скелетная мышечная ткань
За способность тела к движению и выполнению различных действий отвечают мышцы, прикрепленные к костям. В организме мужчин мышечная ткань составляет более 40 % от всей массы, в результате старения ее количество снижается до 30 %. Клетки мышечной ткани, миофибриллы, содержат сократительные белки и запас веществ, выполняющих роль энергетических аккумуляторов. Это гликоген и жир.
Мужчин часто интересует вопрос: до какого возраста растут мышцы? Мышечные волокна, активно образуются в период полового созревания вплоть до 25 лет, а затем замедляют свой рост, но и в дальнейшем они способны к восстановлению и развитию. Чтобы стимулировать рост мускулатуры, мужчине в любом возрасте следует выполнять три важных правила:
От чего растут мышцы у мужчин?
Удерживать уровень тестостерона в организме можно с помощью комплекса мер: применять по назначению врача соответствующий гормональный препарат, насыщать тело белковыми продуктами, такими как мясо, рыба, творог, морепродукты, молоко.
Выполняя эти условия для роста мышц, мужчина может получить заметное увеличение мышечной массы в любом возрасте.
Положительно влияет на рост мышечного каркаса спортивное питание: коктейли и гейнеры, которые вмещают все необходимые минеральные комплексы и витамины. Ешьте фрукты, пейте достаточное количество воды. Откажитесь от избытка простых углеводов, избавьтесь от вредных привычек.
Однозначно ответить на вопрос, до скольки лет растут мышцы у мужчин, не просто. Все зависит от индивидуальных характеристик организма, заложенных в генотипе, его способности к наращиванию большой массы мышечных волокон. На интенсивность ростовых процессов будет влиять и количество вырабатываемого тестостерона. Регулярные физические нагрузки в виде силовых упражнений также увеличат рост мышц.
Возраст не помеха
До какого возраста растут мышцы у мужчин? Добиться роста мышц можно в любом возрасте. Они увеличатся в размерах и наберут силу, если выполнять такие условия:
Что делать, если мышечная ткань грудной клетки растет неравномерно?
Разобравшись с вопросом, до скольки лет растут мышцы у мужчин, обсудим такой момент, как равномерность роста мышц. Мужчины, регулярно тренирующиеся в спортзале, обнаруживают, что низ грудной клетки становится рельефным и мускулистым, тогда как верхняя часть не развивается.
Не существует одного универсального упражнения, которое бы активизировало все мышцы одновременно.
Для гармоничного развития тела и формирования эстетически красивой мужской фигуры нужно будет внести изменения в режим силовых нагрузок. Здесь понадобится обсуждение программы тренировки со специалистом, регулярная фиксация результатов и их анализ.
Формообразующие упражнения для груди
Хорошо работают на верхнюю часть грудных мышц силовые упражнения с гантелями. Если делать их на каждой тренировке, то наращивание мышечной массы пойдет намного быстрее (например, упражнение, витой жим похоже на скрученный жим, но при движении вверх запястья рук должны вращаться).
Такое изометрическое движение активизирует сразу несколько групп мышечных волокон, особенно тех, что прикреплены к ключицам. Это обеспечит формирование крупных и четко выделенных мышц верхней части грудины. Упражнения со штангой: приседания, жим лежа, верхний жим также отлично работают на развитие силы мышц грудной клетки.
Отжимания и их польза
Чтобы получить от них наибольшую отдачу, варьируйте технику, задействуйте максимально большее количество групп грудных мышц. Для этого переключайте положение рук на полу. Чем шире расстояние между руками, тем интенсивнее нагрузка.
Традиционное вертикальное положение ладоней параллельно друг другу или разведение их в стороны эффективны для наращивания массы вблизи грудной кости. Отжимания на руках с ладонями, обращенными внутрь, усиливают мышечные волокна, крепящиеся к ключице и лопатке.
Мышечный рост, как и любая другая форма фитнеса, нуждается во времени, полноценном и сбалансированном питании, а также в регулярных и продуманных тренировках. Ответ на вопрос, до скольки лет растут мышцы у мужчин, будет однозначным. Для роста мышц нет ограничений в возрасте, если вы последовательно и уверенно работаете над осуществлением поставленной цели.
В каком возрасте быстрее всего растут мышцы
На протяжении многих лет изучение процессов синтеза белков в скелетных мышцах при выполнении различных физических нагрузок остаётся актуальной проблемой биохимии и физиологии. Мышцы и их силовые характеристики очень важная составляющая организма каждого спортсмена, которая позволяет достигать результатов. В связи с прогрессивным развитием спорта и вовлечением большого количества людей в физическую культуру, тема здоровья спортсменов становится все более актуальной, интересной и увлекательной. Учитывая существующую сильную корреляцию между площадью поперечного сечения мышц и мышечной силой, стремление увеличить мышечную массу тела есть у каждого человека, занимающегося спортом. Кроме этого, необходимо помнить, что преобладание мышечной массы в организме благоприятно влияет на метаболические процессы.
Скелетная мышца – одна из наиболее пластичных структур в организме млекопитающих. При повышенной активности и нагрузке часто происходит увеличение её размеров, объёмов миофибриллярного аппарата, повышение сократительных возможностей (силы, мощности). Процесс прироста мышечной массы зависит от различных факторов: наследственных, конституциональных, а также пола, возраста, метаболизма, гормонального фона. Кроме того, с приобретением опыта тренировок становится все труднее увеличить мышечную массу, поэтому важно понимать и активно использовать все возможные механизмы этого процесса.
Клетки поперечно-полосатой мускулатуры отличаются от гладкомышечных миоцитов. Клетки скелетных мышц образуют многоядерный синцитий, основное вещество которого формируют миофибриллы, состоящие из толстых и тонких миофиламентов. Первый тип образуют молекулярные единицы и миозин, а второй тип содержит тропомиозин с тропонином и F-актин. Многие авторы считают скелетную мускулатуру гетерогенной системой относительно устройства и выполняемых функций, несмотря на её строгую организацию. Данное свойство помогает мышцам соответствовать возлагаемой на них функции. Так путём изменения количества саркомеров и миофибрилл обеспечивается их функциональная реорганизация [1].
Работа мышц проявляется их сокращением, которое начинается с появления очага возбуждения на нейромышечных окончаниях. Наружная мембрана деполяризуется, открываются кальциевые каналы, и концентрация кальция внутри клетки возрастает. Ионы кальция связываются с тропонином, при этом конформируется тропониновый комплекс. Участки цепей миозина связываются с актином, что сопровождается высвобождением энергии вследствие расщепления АТФ до АДФ и остатка фосфорной кислоты. Угол между лёгкой и тяжёлой цепями миозина изменяется и актиновый филамент перемещается к центру саркомера, что приводит к изменению длины мышцы, её сокращению [1, 2].
Клетки скелетных мышц подразделяются на два типа:
А) Миосателлиты – взрослые стволовые клетки мышечной ткани. Представляют собой основу для обновления мышц и прироста их массы;
Б) Миосимпласты – формируют многоядерный синцитий. Сами по себе являются мышечными тубами с миофибриллами внутри, по периферии которых располагаются ядра.
Нагрузки, оказываемые на мышцы, и само мышечное сокращение имеют некую зависимость. Предполагается, что первое будет напрямую соответствовать второму. Это достигается за счёт усиления экспрессии генов сократительных белков и энзимов обменных процессов. Мышечная активность сопровождается количественными и качественными изменениями в миоцитах того типа, которые необходимы для наиболее эффективного осуществления выполняемой работы [2].
Мышечные волокна делятся на медленные (I тип) и быстрые (II тип). Оба этих типа имеют различный состав, включающий в себя сократительные белки, ферменты энергетического обмена и внутриклеточный кальций.
Увеличение силы мышц проявляется структурными перестройками, которые затрагивают нервную и мышечные системы. Изменения в нервной системе проявляются трансформацией величины кортикальных полей, которые регулируют выполнение определённого вида движения, влиянием на синхронизацию моторных единиц и на обучение определенных мышц, отвечающих за выполнение данного вида движений. Таким образом, наибольшая активность мышц наблюдается именно тогда, когда она необходима для достижения максимального эффекта (активность мышц агонистов при одновременной пассивности антагонистов). Также наблюдается изменение частоты и устойчивости генерируемых импульсов и порога возбудимости мотонейронов. Изменения в мышечной системе могут быть связаны с гипертрофией скелетных мышц (увеличение размеров мышечного волокна) и с их гиперплазией (увеличение количества миоцитов) [3].
Но прежде чем переходить к последним двум процессам, необходимо разобраться с изменениями, происходящими в самих мышцах. В момент выполнения работы миоцит подвергается действию физических и гуморальных факторов (пассивные механические силы, гипоксемия, факторы роста, и т.д.). Они являются причиной запуска путей передачи сигнала внутри клеток, опосредуя транскрипцию и трансляцию генов, ответственных за синтез белков [2]. Изменения данных путей сопровождаются реорганизацией мышечных волокон, точнее их типов.
Одним из основных исходных сигналов является повышенная концентрация кальция внутри клетки и кальцинейрина. Кальцинейрин дефосфорилирует факторы транскрипции – NFAT (nuclear factor of activated T-cells), которые находятся в фосфорилированном состоянии [4]. Данные факторы в дефосфорилированной форме активируют гены-мишени, что способствует перестроению быстрых волокон в медленные.
По мере приспособления мышц к нагрузкам изменяются и процессы метаболизма в них. Существуют различные параметры, влияющие на формирование адаптивных механизмов в миоцитах при выполнении работы. Важнейшим является гипоксия, которая, в свою очередь активирует ферментные системы (фумараза, цитратсинтаза, ЛДГ) и запускает работу факторов транскрипции (PGC1). При недостатке кислорода происходит активация одной изоформы семейства гипоксия-индуцированных факторов (HIF; hypoxia inducible factor), которая проникает в ядро, связывается с определенным участком ДНК и активирует гены, отвечающие за гликолиз, потребление кислорода и ангиогенез, увеличивая данные процессы. Некоторые гормоны также способны влиять на экспрессию генов в мышечных клетках. Это такие гормоны, как инсулин, гормон роста, которые вместе с кортизолом запускают катаболические реакции в условиях метаболического и энергетического истощения [3].
Стоит напомнить, что мышцы не являются постоянными клетками, а заменяются в течение жизни. Пролиферация необходима для предотвращения апоптоза клеток (регулируемый процесс клеточной гибели) и поддержания массы скелетных мышц. Это осуществляется через динамический баланс между синтезом белков в мышцах и их распадом. Мышечная гипертрофия возникает тогда, когда синтез белков превышает их распад.
Что же наблюдается при гипертрофии и гиперплазии мышечного волокна? При растяжении и сокращении мышц происходит образование факторов роста IGF и MGF, которые могут действовать как паракринно, так и аутокринно. С одной стороны, их действие проявляется в увеличении синтеза сократительных белков мышечных волокон. Основным участником данного механизма является фосфорилированная PKB [5]. Её активация начинается с влияния на мышцу нагрузки, которая приводит к синтезу гена, запускающего путь IGF/PI3K. В ткани имеется несколько изоформ, некоторые из них (IGF-1 и MGF), взаимодействуя с рецепторами приводят к конформационным изменениям. Через фосфорилирование ряда рецепторов и происходит активация PKB, способствующая развитию анаболических реакций [6].
С другой же стороны, происходит усиление пролиферации миосателлитов, их митотическая активность приводит к формированию новых клеток, а также сопровождается слиянием их с имеющимися мышечными волокнами или даёт возможность формировать новые. Миосателлиты расположены между базальной мембраной и сарколеммой. Покоящиеся клетки активируются непосредственно травмированием мышцы и в ответ на это начинают активно делиться и соединяться с частями поврежденного волокна. Под влиянием тяжёлой изнурительной работы происходит также активация данных клеток из-за образования многочисленных микротравм мышечного волокна. Вследствие этого наблюдается явление подобное процессам, происходящим при воспалении. В зону повреждения активно мигрируют нейтрофилы и макрофаги, которые активируют синтез ранее упомянутых факторов роста, регулирующих пролиферацию и дифференцировку миосателлитов. Мышечная гипертрофия отличается от мышечной гиперплазии. При гипертрофии мышц, увеличиваются сократительные элементы, и межклеточный матрикс расширяется для поддержки роста. Гиперплазия приводит к увеличению количества мышечных волокон. Гипертрофия сократительных элементов может происходить путем добавления саркомеров либо последовательно или параллельно.
В отечественной литературе не утихают споры о патогенетических аспектах мышечного роста. Чаще всего гипертрофию скелетных мышц человека рассматривают как их долговременную адаптацию к физическим нагрузкам различной направленности. Но существует понятие о кратковременной гипертрофии скелетных мышц – то есть изменение объема мышцы в результате одной силовой тренировки. Спортсмены, выступающие в соревнованиях по бодибилдингу или бодифитнесу хорошо знают, что объем мышц можно немного увеличить за счет собственной крови и осмотического давления, если использовать специальный метод тренировки – пампинг.
Неоспоримым является факт увеличения объёма мышечных волокон. Это так называемая миофибриллярная гипертрофия, при которой происходит изменение объёма миофибрилл и плотность их укладки. Механизм связан с увеличением количества саркомеров в миофибриллах. Значительная роль при этом отводится активированным клеткам-сателлитам. Миогенные стволовые клетки начинают пролифелировать, а затем сливаются с существующими клетками или взаимодействуют между собой для формирования новых мышечных волокон. Этот механизм актуален при восстановлении травмированных клеток и при спортивной гипертрофии.
Существует множество данных, доказывающих идущий параллельно с этим процесс увеличения объёма несократительной части мышцы – саркоплазматическая гипертрофия. Это тонкие перестройки на биохимическом уровне клетки, а так же увеличение количества митохондрий. Многие авторы считают, что трансформации в саркоплазме повышают выносливость мышц. Ряд исследователей утверждает, что увеличение различных неконтрактильных элементов и жидкости действительно может привести к приросту мышечной массы, но без сопутствующего увеличения силы. Саркоплазматическая гипертрофия достигается специальными тренировками и часто описывается как нефункциональная. Однако ряд специалистов предполагают, что отек мышечных волокон вызывает увеличение синтеза белка и таким образом способствует росту сократительной ткани.
Эти процессы редко бывают сбалансированными и зависят от характера и интенсивности нагрузки. В скелетных мышцах при этом синтез мышечных белков преобладает над их распадом. Причиной такого метаболизма сторонники гипотезы ацидоза считают накопление молочной кислоты. С точки зрения другой теории – временная гипоксия запускает реперфузию мышц и активирует деление клеток-сателлитов. Последнее время широкое распространение получила гипотеза механического повреждения мышечных волокон. Микроразрывы сократительных белков и повреждения саркоплазмы сопровождается увеличением концентрации ионов кальция, что и стимулирует пролиферацию сателлитов.
Из этого следует, что механизмы мышечной гипертрофии известны и неоспоримы. Очень дискутабельным остается вопрос о наличии процесса гиперплазии мышц. Большинство авторов сходится во мнении, что увеличение количества мышечных волокон у человека не доказано, но при этом описывается возможность получения гиперплазии мышц в экспериментальных условиях у животных (млекопитающих и птиц). Некоторые исследователи допускают частичное увеличения числа волокон. На основании проведенного мета-анализа экспериментальных работ отмечено, что количество мышечных элементов увеличилось в экспериментах на птицах значительнее, чем при использовании в качестве подопытных млекопитающих. Примечательно также, что эффект гиперплазии наблюдался там, где использовались постоянные растяжения, а не упражнения, сочетающие его с расслаблением. Ряд исследователей (Kraemer, William J. и MacDougall J.) утверждают, что этот механизм может осуществляться под влиянием силовых тренировок. Однако доказательств увеличения мышечных волокон у людей недостаточно. Длительных исследований (более года) добровольцев и спортсменов не проводилось. Высказывается мнение, что это слишком короткий период для этого процесса. Гиперплазия подтверждается в биопсийном материале, а погрешность этого метода составляет около 10 %, что делает результат очень сомнительным.
Общее число волокон предопределяется генетически и практически не меняется в течение жизни без применения специальных стимуляторов. Российские ученые подтверждают, что вклад гиперплазии в процесс увеличения объема мышц составляет не более 5 % и, как правило, потенцирован использованием анаболических стероидов. Также гиперплазию могут вызывать блокаторы миостатина. Гормон роста при этом не вызывает гиперплазии.
Таким образом, при мышечной работе происходит множество процессов на разных уровнях. Начиная с изменений интенсивности обменных процессов и заканчивая изменениями механизмов нервной и гуморальной регуляции. Реорганизация мышц, лежащая в основе этих процессов, приводит к изменению многочисленных характеристик деятельности спортсменов.
Проанализировав все данные и изучив все возможные гипотезы, становится очевидным, что в увеличении мышечных волокон играют некую роль всё-таки два процесса. Первый – гипертрофия с ёе подвидами для сократительной и несократительной части мышцы (миофибриллярная и саркоплазматическая), которая, по мнению многих исследователей, занимает основополагающую роль. И второй это гиперплазия с её минимальным, но существенным вкладом.