На протяжении многих веков люди знали ,что поднятие тяжестей увеличивает мышечную силу и мышечную массу.
Однако совсем не так давно ученые стали изучать силовые тренировки и выяснять механизмы, которые запускают гипертрофию.
Существует 3 основных фазы, которые предшествуют мышечному росту. Первая фаза -это внутренний стимул ,зачастую его называют основным механизмом. Так как мышечный рост происходит вследствие увеличения отдельного мышечного волокна в объеме, то в таком случае мышечное волокно должно каким-то образом улавливать сигнал при помощи механо-рецептора, который находится внутри мышечного волокна. Вторая фаза -это молекулярный сигнал ,который также происходит внутри мышечных волокон. Сигнал образуется вследствие внутреннего стимула. Третья фаза -это временное увеличение синтеза мышечного белка. Синтез мышечного белка запускается молекулярным сигналом и всё это в совокупности приводит к увеличению мышечного роста. Мышечный рост может быть измерен разными способами.
Давайте подробнее остановимся на факторе внутреннего стимула волокна.
#1. Внутренний стимул волокна.
Ученые выделили 3 основных механизма, при помощи которых может запускаться мышечный рост.
Первый механизм -это мышечное повреждение https://www.instagram.com/p/BdsivFknsEM/?taken-by=chr.. второй механизм -это метаболический стресс https://www.instagram.com/p/BdfTczHHKV8/?taken-by=chr.. и третий механизм -это мышечное напряжение https://www.instagram.com/p/BggO8WmnGyw/?taken-by=chr..
Считается ,что каждый из этих механизмов может запускать молекулярный сигнал, который в свою очередь приводит к увеличению синтеза мышечного белка внутри мышечного волокна.
На данный момент хорошо понятно, каким образом механическое напряжение приводит к мышечному росту ,несмотря на то ,что локализация механо-рецепторов внутри мышечных волокон до сих пор неясна . С другой стороны, роль мышечного повреждения или метаболического стресса не совсем ясна, и в основном это происходит из-за того, что три фактора могут наблюдаться одновременно во время тренировки.
Поэтому основная проблема, которая стоит перед исследователями гипертрофии- это выяснить то, насколько каждый фактор по отдельности может влиять на гипертрофию. Например, может ли мышечное напряжение в отдельности от механического напряжения и метаболического стресса вызывать гипертрофию, или метаболический стресс отдельно от механического напряжения и мышечного повреждения может вызывать гипертрофию, на все эти вопросы наука пытается найти ответ.
Также некоторыми учеными была выдвинута гипотеза, что сама по себе активация мышечных волокон вследствие рекрутирования этих волокон является основным механизмом, стимулирующим мышечный рост. Однако эта гипотеза не выдерживает никакой критики, так как рекрутирование во время высокоскоростной работы практически не вызывает мышечный рост, несмотря на максимальную степень рекрутирования мышечных волокон https://www.instagram.com/p/BU8_Wmyjx-1/?taken-by=chr..
Более того ,если происходит максимальная активация мышечных волокон, увеличение скорости сокращения мышцы может не только не приводить к росту мышц, но в некоторых случаях происходит атрофия мышц https://www.instagram.com/p/BeIBDbtHKxb/?taken-by=chr.. Отсутствие какой-либо гипертрофии в ходе выполнения высокоскоростных движений вероятнее всего происходит из-за того, что скорость сокращения мышечных волокон максимальная, и вследствие этого механическое напряжение внутри мышечных волокон не происходит. А так как механического напряжения не происходит, то механо-рецепторы не могут его уловить https://www.instagram.com/p/BWkHFFzhjhY/?taken-by=chr..
#2. молекулярный сигнал.
Учёные изучали разные сигнальные пути ,которые происходят во время силовой тренировки. Каждый из внутриклеточных сигнальных путей повышал синтез мышечного белка после выполнения тренировки.
Пожалуй, самый известный молекулярный путь -это путь mTOR (p70S6K), который имеет сильную корреляцию в долгосрочной перспективе с повышением синтеза мышечного белка, как на людях , так и на животных https://www.instagram.com/p/BRFihFfjonB/?taken-by=chr..
Как правило, тренировочные протоколы, которые приводили большему увеличению p70S6K имели большую корреляцию с мышечным ростом, как например большой тренировочный объем сильно может повышать p70S6K
https://www.instagram.com/p/BWhWvsShFbo/?taken-by=chr..
Однако, некоторые тренировочные протоколы, https://www.instagram.com/p/Bgk7Rqynh6V/?taken-by=chr.. во время которых происходит сильное повышение p70S6K https://www.instagram.com/p/BWXD3HTh0Wq/?taken-by=chr.. ,как например, эксцентрическая тренировка в сравнении с концентрической, могут не усиливать мышечный рост. Вероятнее всего -это происходит вследствие того, что сигнальные пути mTOR участвуют не только в синтезе мышечного белка , но и в ремонте мышечных повреждений.
Иногда сигнальные пути mTOR могут быть активированы https://www.instagram.com/p/BgBBDbAHIgv/?taken-by=chr.. может происходить фосфорилирование p70S6K , однако синтез мышечного белка может вовсе не подниматься. Такое, например, может происходить в том случае, если вследствие оксидативного стресса происходит подавление синтеза мышечного белка, а также известно, что перетренировка может приводить к потере мышц https://www.instagram.com/p/BczANn4nat-/?taken-by=chr..
Поэтому нельзя сказать однозначно, что при любой ситуации активация сигнальных путей mTOR запустит синтез мышечного белка и вызовет большую гипертрофию.
#3. Синтез мышечного белка.
До недавнего времени ученые не могли найти связь между увеличением синтеза мышечного белка после тренировки и долгосрочным ростом мышц. Однако, они всегда могли продемонстрировать увеличение синтеза мышечного белка после одной тренировки https://www.instagram.com/p/BUOg9b1jGXi/?taken-by=chr..
Тем не менее, гипертрофия- есть ни что иное, как преобладание синтеза мышечного белка над его распадом, и поэтому предполагалось ,что постоянно повышенный синтез мышечного белка ответственен за больший мышечный рост. И действительно, если учесть ,что повышение синтеза мышечного белка, который идёт на ремонт после нанесения повреждения, то можно сказать, что синтез мышечного белка ,который идёт на строительство миофибрил имеет прямую связь с гипертрофией https://www.instagram.com/p/BVT7WcWBAFe/?taken-by=chr.. .Поэтому невозможно говорить о повышении синтеза мышечного белка без учёта синтеза мышечного белка, который идёт на ремонт.
Это важное открытие позволило ученым заявить ,что тот синтез мышечного белка, который повышается после травматичной тренировки, идёт сугубо на ремонт мышц,а не на мышечный рост, и по этой причине разрушения всегда нужно учитывать, когда мы говорим о гипертрофии. Поэтому некоторые исследования, которые фиксируют максимальный синтез мышечного белка после травматичных тренировок не могут показывать всей реальной картины происходящего, так как мышечный рост после таких тренировок может и вовсе не наблюдаться.
Поэтому интерпретация того или иного протокола, активация сигнальных путей, и повышение синтеза мышечного белка всегда должна учитываться вместе с мышечными повреждениями, так как это в конечном итоге будет влиять на мышечный рост.
Что нам известно о механическом напряжении?
Когда мы говорим о механическом напряжении, то нужно рассматривать три основные составляющие.
1) это то, насколько пассивные и активные элементы клетки вовлекаются в работу
2) какую роль в этом играет внешнее сопротивление
3) также нужно учитывать утомление
#1. Активное и пассивное напряжение.
Мышцы могут испытывать механическое напряжение или пассивное растяжение. Можно выделить три основных режима мышечной работы: концентрический, эксцентрический и статический. Любой из этих режимов работы может запускать гипертрофию через механическое напряжение https://www.instagram.com/p/Bf71X8Gn6XP/?taken-by=chr..
Несмотря на то ,что многие думают ,что мышечный рост возможен только вследствие увеличения активных элементов в клетке (миофибрилл), это не совсем так, поскольку пассивное растяжение волокон также иногда может увеличивать гипретрофию ,как у людей ,так и у животных https://www.instagram.com/p/BdMzWsvHDyj/?taken-by=chr..https://www.instagram.com/p/BcKSW5qBQvD/?taken-by=chr..
Молекулярные пути mTOR активируются во время растяжения мышечных волокон https://www.instagram.com/p/BRz2e7HjYN7/?taken-by=chr..
Тем не менее, существует разница между активным сокращением мышц и растяжением мышечных волокон. Это отражается в в разных молекулярных сигналах https://www.instagram.com/p/BRz2e7HjYN7/?taken-by=chr.. через активацию mTOR , а также долгосрочные адаптации различаются ,и зачастую протоколы ,в которых присутствует вовлечение в работу активных и пассивных элементов в клетке, демонстрируют большую гипертрофию, даже несмотря на тот факт, что количество механической работы может быть одинаковым https://www.instagram.com/p/BRplLyojvP_/?taken-by=chr.. С практической точки зрения можно предположить ,что мышечное напряжение и растяжение волокон являются двумя разными стимулами по разному влияющими на гипертрофию.
#2. Роль внешнего сопротивления.
Зачастую люди не понимают ,что такое механическое напряжение. И поэтому делаются заявления ,что использование той или иной величины внешнего отягощения автоматически создаёт стимул в виде механического напряжения. Механическое напряжение является сигналом к гипертрофии и улавливается каждым отдельным мышечным волокном а не всей мышцей в целом. Улавливается механическое напряжение механо-рецепторами, которые, вероятнее всего ,расположены на мембране клетки. И это очень важное замечание, поскольку стимул механического напряжения может испытывать каждое отдельное мышечное волокно, а не вся мышца в целом. Из этого можно вывести два вывода : Первый -активное мышечное сокращение может продуцировать отдельное мышечное волокно. Это напряжение равно силе ,которую данное волокно проявляет. Так как медленное сокращение волокна позволяет создать большое количество актино-миозиновых мостиков, то это в свою очередь может увеличить механическое напряжение в каждом отдельном мышечном волокне из-за того ,что каждый мостик проявляет силу. И чем их больше, тем механическое напряжение внутри волокна соответственно больше https://www.instagram.com/p/BWkHFFzhjhY/?taken-by=chr..
Второй- мышечные волокна взаимодействуют друг с другом, https://www.instagram.com/p/BggO8WmnGyw/?taken-by=chr.. вследствие чего мышцы изменяет свою форму во время сокращения. Это означает, что мышечное напряжение, испытываемое мышечными волокнами может меняться в зависимости от сокращения. Это приводит к тому ,что при разных скоростях сокращения волокон, или в зависимости от того, какую длину имеет мышечное волокно, получающее напряжение, может нагружаться в большей мере та или иная часть волокна. По этой причине в зависимости от режима используемой работы может наблюдаться региональная гипертрофия, а именно, иногда мышечное волокно может в большей мере увеличиваться в длину или увеличивать свой диаметр в зависимости от режима используемой работы https://www.instagram.com/p/Bg0SQ6vnaoz/?taken-by=chr..
#3 Влияние утомления.
В случае выполнения большого количества повторений наступает утомление мышцы.
Это означает, что те мышечные волокна, которые отработали, теряют свою силу https://www.instagram.com/p/Be2hEKenhAJ/?taken-by=chr.. ,вследствие чего происходит рекрутирование более высокопороговых мышечных волокон, находящихся в активной мышце.
Одним из факторов, способствующих потере мышечной силы на уровне мышечного волокна во время мышечной работы -это метаболический стресс
https://www.instagram.com/p/Bii_TpmnlPu/?taken-by=chr..
По этой причине выполнение подхода со средним рабочим весом до мышечного отказа приводит к активации высокопороговых мышечных волокон https://www.instagram.com/p/BjtuYfXnFZ3/?taken-by=chr..
И в момент отказа последнее повторение выполняется медленно , создавая внутри себя большое количество актино -миозиновых мостиков. Вследствие этого, внутри высокопороговых мышечных волокон создается механическое напряжение ,которое стимулирует мышечные волокна к росту.
Что нам известно насчет метаболического стресса?
Прежде всего нам известно ,что тренировки со средним рабочим весом до отказа и с большим рабочим весом при одинаковом механическом объёме приводят к абсолютно одинаковому мышечному росту https://www.instagram.com/p/BiWHaJ5H6Bl/?taken-by=chr.. .Также известно, что тренировка с ограничением кровообращения способствует гипертрофии высокопороговых мышечных волокон. https://www.instagram.com/p/Bj4BxTMHLzO/?taken-by=chrisabeard..
По этой причине некоторые ученые стали выдвигать гипотезу ,что сами по себе метаболиты могут приводить к гипертрофии. Однако нужно понимать ,что в том случае, если не происходит рекрутирования высокопороговых мышечных волокон ,то метаболический стресс никак не может сам по себе стимулировать высокопороговые мышечные волокна. По этой причине невозможно рассуждать отдельно о метаболическом стрессе без взятия во внимание механического напряжения.
Для того ,чтобы проверить эту гипотезу ,учёные решили провести долгосрочное исследование с протоколами ,способствующими большому количеству метаболитов https://www.instagram.com/p/BdSJVJVnQ4y/?taken-by=chr.. https://www.instagram.com/p/BiBiVs4HY_N/?taken-by=chr.. . Они пришли к выводу, что основное ,за счёт чего метаболический стресс может вызвать гипертрофию- это вследствие того ,что он позволяет утомлять более низкогопороговые мышечные волокна и подключать более высокопороговые мышечные волокна, но сам по себе в отдельности метаболический стресс без подключения высокопороговых мышечных волокон не приводит к гипертрофии и не усиливает ее.
Что нам известно о мышечном повреждении?
Зачастую считают, что эксцентрическая тренировка вызывает большую гипертрофию, чем концентрическая тренировка. Также известно ,что тренировка, в которой присутствует полная амплитуда движения и тренировка, в которой мышцы перегружаются из растянутого положения вызывает большую гипертрофию https://www.instagram.com/p/BRplLyojvP_/?taken-by=chr..
По этой причине некоторые ученые предположили, что так как вследствие эксцентрической тренировки наблюдается большее мышечное повреждение ,то по этой причине гипертрофия после эксцентрической тренировки и тренировки мышцы из растянутого положения больше по сравнению с концентрической тренировкой. Однако дальнейшие данные эту теорию не подтвердили https://www.instagram.com/p/BQ7PS24D7KM/?taken-by=chr.. . Тем не менее, различие в региональной гипертрофии между концентрическим и эксцентрическим режимом тренировок различались, несмотря на то ,что при одинаковом механическом объеме гипертрофия была одинаковая. Что более важно, последующие исследования ,которые тщательно контролировали все параметры, показали https://www.instagram.com/p/Bf71X8Gn6XP/?taken-by=chr..что разница в региональной гипертрофии напрямую зависит от того, какой режим мышечной работы используется (концентрический изометрический или эксцентрический режим).
Другими словами ,эксцентрический режим работы иногда приводит к большей гипертрофии вследствие того, что используется большее механическое напряжение, чем в концентрических статических режимах работы. А также ,что примечательно,в эксцентрическом режиме работы больше вовлекаются не сократительные элементы клетки ,такие как коллаген и титин. Поэтому маловероятно, что различие в гипертрофии между эксцентрическим и концентрическим режимами работы связано с повреждением мышечных волокон. Вероятнее всего, разница связана с тем ,что во время эксцентрического режима работы вовлекаются не сократительные элементы клетки, а также дистальные участки мышечных волокон перегружаются в большей мере, чем при концентрическом режиме работы.
Что ещё важно понимать ,это то ,что в том случае, если мышечное волокно повреждается, синтез мышечного белка ,который происходит после таких тренировок, идёт на ремонт ,а не на супер-компенсацию https://www.instagram.com/p/Bf8mpV-nBbv/?taken-by=chr..
Поэтому более высокий синтез миофибриллярного белка после травматичных тренировок не является информативным ,так как белок идёт на ремонт,а не на строительство https://www.instagram.com/p/BVT7WcWBAFe/?taken-by=chr.. .
Также для того ,чтобы проверить влияние повреждений на гипертрофию, учёными было проведено исследование ,где использовали компрессию мышцы, искусственно вызывая мышечное повреждение https://www.instagram.com/p/BjJnv7ZHfG7/?taken-by=chr.. .Мышечное повреждение в ходе механической компрессии было такое же, как и во время травматичных тренировок. В некоторых случаях из-за компрессии даже происходило деление мышечных волокон. Однако все эти процессы шли только на ремонт мышечных волокон, а не на сверхкомпенсацию https://www.instagram.com/p/BXf0fAXBV-5/?taken-by=chr.. . Если бы мышечное повреждение являлось фактором роста ,то вследствие компрессии мышцы наблюдался бы ее рост ,но результаты долгосрочных исследований показали, что не только не происходит увеличения мышцы вследствие повреждения, но иногда происходит и уменьшение ее в диаметре https://www.instagram.com/p/BjJnv7ZHfG7/?taken-by=chr..
Также в некоторых исследованиях было показано ,что повреждение мышц приводит к симптому перетренировки https://www.instagram.com/p/Bha5TSrnkkJ/?taken-by=chr.. как на людях, так и на животных https://www.instagram.com/p/BczANn4nat-/?taken-by=chr..https://www.instagram.com/p/BfFw8BonwTb/?taken-by=chr..
Поэтому на данный момент можно предположить ,что само по себе повреждение мышц не может являться фактором мышечного роста и в отдельности от мышечного напряжения не даёт никакого дополнительного эффекта гипертрофии.
Подводим итог.
Существуют три основных фазы в ходе силовой тренировки ,которые вызывают мышечный рост. Первая фаза -это стимул ,вторая фаза- молекулярная сигналы и третья фаза- повышение синтеза мышечного белка ,который в долгосрочной перспективе напрямую может предсказать мышечную гипертрофию.
На данный момент существует модель ,которая доказывает ,что механическое напряжение, улавливаемое мышечным волокном ,запускает мышечный рост. Мышечное напряжение может образоваться внутри каждого отдельного мышечного волокна и зависит оно от того, какое количество актино-миозиновых мостиков может образоваться внутри волокна во время его работы .В том случае ,если мышечное волокно сокращается медленно, то количество мостиков максимальное. Об этом говорит взаимосвязь скорости сокращения мышечного волокна к его напряжению .
Также такие сопутствующие силовой тренировке события ,как наличие метаболического стресса или наличие мышечного повреждения в отдельности от механического напряжения , не могут быть рассмотрены ,как фактор роста мышц. Метаболический стресс сам по себе не может являться прямым фактором гипертрофии, а является косвенным фактором,сопутствующим рекрутированию мышечных волокон ,тем самым позволяя создавать механическое напряжение в высокопороговых мышечных волокнах. Однако нужно понимать, что в некоторых вариантах силовой тренировки утомления может происходить абсолютно без какого-либо метаболического стресса, например ,во время эксцентрической тренировки метаболический стресс отсутствует, но утомление происходит по другим причинам. Но если речь идет о выполнении классической силовой тренировки до мышечного отказа, то в этом случае можно сказать ,что метаболический стресс способствует утомлению низкопороговых мышечных волокон ,вследствие чего происходит подключение более высокопороговых мышечных волокон ,которые начинают испытывать механическое напряжение.
Дима М
