Оптимальное соотношение физической нагрузки и времени выполнения упражнений очень важно для достижения желаемого эффекта. Если нагрузки мало, приходится увеличивать время тренировки. Если же нагрузки слишком много, занятия могут привести к развитию мышечной дисфункции, так как мышцы могут находиться под максимальной нагрузкой только в течение очень короткого времени.
Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) несколько лет назад начали изучать механизмы механочувствительности — способности клеток воспринимать механические сигналы в окружающей их среде. В 2018 году они установили, что за передачу сигналов об изменениях приложенной силы отвечает третий по распространенности мышечный компонент, титин — гигантский белок, большая часть которого расширяется при растяжении мышцы. Но небольшая часть молекулы также находится под напряжением во время сокращения мышцы. Эта часть титина содержит так называемый домен титинкиназы, который генерирует химический сигнал, влияющий на рост мышц.
Когда эта часть молекулы находится под напряжением в течение достаточно долгого времени, она переключается в другое состояние, обнажая ранее скрытую область, которая затем связывается с небольшой молекулой, участвующей в передаче сигналов клетки. Таким образом возникает химическая сигнальная цепь, запускающая рост мышц на молекулярном уровне.
Использовав методы теоретической биофизики, исследователи создали модель, которая может показать для каждого конкретного человека, какое усилие вызовет рост мышцы и сколько времени это займет.
Исследователи планируют создать удобное для пользователей программное приложение, с помощью которого они смогут оптимизировать индивидуальные режимы тренировок для достижения конкретных результатов.