» » » Как организм контролирует мышечные размеры
 

Как организм контролирует мышечные размеры

Разместил: admin  |  Просмотры: 3 106  |  Комментарии: 0  |  Дата: 5-10-2008, 04:43

Наконец-то ученые открыли секреты мышечного роста! Ведь еще десять летназад химические процессы, обеспечивающие гипертрофию и распад мышечныхволокон, были загадкой. Но теперь все изменилось. Исследования сприменением радиоактивных трейсеров, СТ-сканеров...

Часть 1

Наконец-то ученые открыли секреты мышечного роста! Ведь еще десятьлет назад химические процессы, обеспечивающие гипертрофию и распадмышечных волокон, были загадкой. Но теперь все изменилось. Исследованияс применением радиоактивных трейсеров, СТ-сканеров и MRI позволилиученым разобраться в механизмах, посредством которых клетки производятновые мышечные протеины. Полученные знания дают нам более точноеруководство к проведению тренировок и использованию спортивногопитания. Бодибилдеры, применяющие эти знания, имеют огромноепреимущество перед своими соперниками.

Революционные исследования помогают вам расти

Большинство атлетов не доверяют врачам и ученым - можем ли мы осуждать их за это? Многиемедики смотрят на бодибилдеров, тяжелоатлетов и других силовиков, какна сумасшедших "химиков", жертвующих своим здоровьем ради увеличениямышц, силы и мощности. Однако не стоит позволять своим сомнениям вотношении ученых полностью овладевать вами - вы можете извлечь пользуиз результатов их исследований. Сегодня эти исследования помогаютатлетам расти быстрее, чем когда-либо.

Спортивные научныеисследования начались в 60-70-х годах. Поначалу они были сосредоточеныв основном на выносливостных видах спорта, не балуя своим вниманиемтренинг с отягощениями. Мы многое узнали о метаболизме, сердце,легких икровеносной системе, но не о мышцах и способах увеличения их силы иразмеров. К счастью, за последние десять лет тенденция изменилась.

Современные люди не согласны сидеть в собственных креслах инаблюдать за разрушением своих мышц. Они хотят оставаться активными вшестьдесят, семьдесят и даже в восемьдесят лет! Такая потребностьпородила целый ряд исследований того, что именно заставляет мышцы растии атрофироваться. Вскоре ученые обнаружили, что поддержание силы имышечной массы так же важно для крепкого здоровья, как нормальнаяработа сердца и легких. В качестве дополнительного бонуса длябодибилдеров ученые раскрыли секрет построения больших, мощных мышц.

Малокто из атлетов обладает достаточными познаниями в биохимии, чтобыинтерпретировать всю имеющуюся информацию, тем не менее, вам стоитразобраться в этих процессах, чтобы извлечь больше пользы из вашихтренировок. Наши знания о мышечном росте были суммированы учеными изАнглии и Соединенных Штатов и опубликованы в престижном журнале AnnualReview of Physiology в мае 2004 года.

Читать этот обзор нелегко,но если вы сможете прорваться сквозь научную терминологию, то основныепроцессы роста и распада мышечных волокон не покажутся вам слишкомсложными. В сегодняшней статье мы расскажем о том, что нужно знать омышечном росте для успешной реализации его на практике.

Мышечный рост

Белкисоставляют основу мышц и заставляют их сокращаться. Ядра служатконтрольными центрами производства белка в мышечных клетках. Клеткисодержат множество ядер, что облегчает процесс синтеза белков. В составядра входит ДНК, служащая инструкцией по производству белков. Сама ДНКнапрямую не синтезирует белки, в ней хранится информация о протеиновойструктуре, которая передается мессенджерам РНК (мРНК) в процессе,называемом транскрипцией.

Белки собираются из аминокислот наклеточных структурах, носящих название рибосомы. Получив от ДНКинструкцию по сборке, мРНК покидает ядро и внутри клетки связывается срибосомой. Рибосома считывает информацию с мРНК, а затем в ходепроцесса, называемого трансляцией, определенным образом соединяетаминокислоты, формируя новые белки. Трансферные РНК (тРНК) подбираютнеобходимые для синтеза белка аминокислоты.

В ходе гипертрофиимышечные клетки создают сателлитные клетки - мышечные клетки, но содним ядром. Факторы роста могут заставить сателлитные клеткисоединяться с мышечными в условиях стресса или повреждений в результатетренировок, что обеспечивает восстановление волокон и адаптацию мышц.Роль сателлитных клеток исключительно важна, так как они поддерживаютнеобходимый баланс между количеством клеточных ядер и клеточной массой.Иногда некоторые сателлитные клетки могут соединяться и формироватьновые мышечные клетки - это называется гиперплазией. Однако большинствоспециалистов считают, что гиперплазия не является определяющим факторомроста размеров мышц вследствие тренировок с отягощениями.

Клетки также производят белки, называемые энзимами, которые играютважную роль в функционировании организма. Митохондрии - важнейшиеклеточные энергетические центры - обладают собственной системойпроизводства новых белков, но они не так важны для увеличения мышечныхразмеров, как белки, собираемые на рибосомах.

До недавнеговремени специалисты полагали, что транскрипция (передача геннойинформации от ядер к рибосомам) менее важна для мышечного роста, чемтрансляция (конструирование на рибосомах новых белков из аминокислот).Более тридцати лет ученые считали, что транспорт аминокислот в клеткиявляется наиболее важным фактором увеличения мышечных размеров.Исследования последних лет показали, что мышечное напряжение, гормоны(такие как гормон роста и тестостерон), мышечные факторы роста,называемые цитокинами (например, инсулиноподобный фактор роста) инутриенты влияют на клеточные ядра, инициируя синтез белка. Инсулин ифакторы роста также ускоряют процессы выстраивания аминокислот в ходесинтеза белка и производство новых сателлитных клеток.

Послеинтенсивной тренировочной сессии мышечные клетки начинают стремительносинтезировать новые белки, однако, заметные изменения размеров мышцпроявляются через несколько недель. Почему так долго? Мышечныеразмеры отражают баланс между производством новых белков и расщеплениемстарых. Процессы распада мышц усиливаются после тренировки, частоперекрывая уровень синтеза протеина. Катаболические гормоны, такие каккортикостероиды, и антиростовые факторы, такие как миостатин, ускоряютрасщепление мышечных волокон после упражнений. Цель бодибилдера (как илюбого атлета, тренирующегося с отягощениями) - поднять уровеньмышечной гипертрофии и затормозить распад мышц.

Факторы, определяющие мышечную адаптацию

Почтилюбая тренировочная программа дает некоторые результаты, но не всегдате, к которым вы стремитесь. Атлетов постоянно бомбардируютбесконечными тренировочными методиками, пищевыми добавками и диетами,обещающими ускорить мышечный рост и замедлить распад мышц. Если выошибетесь с выбором, то начнете буксовать на месте вместо того, чтобыдвигаться вперед. Например, в попытках увеличить мышечные размеры,должны ли вы поднимать тяжелые веса в пяти повторениях или работать доотказа с более легкими весами? Нужно ли тренироваться во взрывнойманере или выполнять каждое повторение медленно и строго? Вы получитеответы на подобные вопросы, когда познакомитесь с тем, как ваши мышцыреагируют на различные виды упражнений. На производство мышечного белкавлияют еще многие факторы, например, мышечное напряжение, гормоны,концентрация аминокислот и нутрициональный статус.

Питание имышечные размеры. Мышцы - это самые крупные белковые структуры ворганизме. Мышечные белки непрерывно создаются и расщепляются нааминокислоты. Аминокислоты служат "кирпичиками" для создания белков.Разрушение мышечных волокон кажется делом расточительным, но такимобразом осуществляется контроль качества - удаляются поврежденные белкии создаются новые, способные работать на пике своих возможностей. Крометого, аминокислоты, высвобождающиеся в ходе расщепления белков,используются в качестве топлива и для поддержания уровня сахара в крови.

Оптимальныйтранспорт аминокислот создает их адекватную концентрацию в крови имышцах. Обычно это не проблема, потому что большинство атлетовпотребляют достаточное количество протеина для удовлетворения нуждорганизма в аминокислотах. Однако в условиях интенсивных тренировок,значительных повреждений мягких волокон или перетренированности можетвозникать дефицит аминокислот, особенно незаменимых (тех, которыеорганизм не производит самостоятельно). Энергопотребление также имеетбольшое значение. Если вы не получаете достаточно калорий, организмначинает расщеплять структурные белки в поисках энергии.

Часть 2

Мышечное напряжение, растяжка и травмы воздействуют на гены мышечныхклеток, заставляя их инициировать рост. В каждую мышцу направляетсясвой сигнал - только тренируемые мышцы начинают расти, но никак не всемышечные структуры организма. Ученые считают, что рецепторы напряжениямышечных клеток конвертируют механические усилия в химические сигналы,заставляющие гены производить новые белки.

Последние исследования предоставляют бодибилдерам очень важную информацию:

  • Потребляйтенапиток или пищу (энергетический батончик), содержащую углеводы и белкипримерно за 30 минут до и сразу же после тренировки. Количествопротеина и углеводов не должно быть избыточным - около 15г протеина и35-10Ог углеводов до и после тренировки. Такая практика способствуетсинтезу протеина и тормозит его распад.
  • Бодибилдерам требуется не менее 1,5 г протеина на каждый килограмм веса тела.

Прием больших количеств протеина величивает синтез энзимов, расщепляющих белки.

  • Несадитесь на строгую диету во время набора мышечной массы. Недостатокэнергии замедляет оборот белков, способствуя их распаду и тормозясинтез.
  • Пищевые добавки с креатина моногидратом увеличивают силу и размеры мышц.

По-видимому,они не влияют на трансляцию (считывание информации из ДНК), но могутусилить формирование сателлитных клеток или ускорить проникновениеаминокислот в клетки для создания новых белков.

Мышечноенапряжение и размеры. Мышечное напряжение служит наиболее важнымфактором ускорения синтеза протеина. Оно усиливает проникновениеаминокислот в мышцы и активирует химические факторы роста, которые даютклеточным ядрам инструкции на построение новых мышечных волокон. Чемвыше уровень поступления аминокислот в клетки, тем активнее протекаетсинтез белка. Оптимальность мышечного роста зависит от активностирецепторов напряжения в клетках и уровня проникновения в нихаминокислот. Любая тренировочная программа, направленная настимулирование мышечного роста, должна максимизировать интенсивность ипродолжительность мышечного напряжения.

По мере накоплениямышечных повреждений активность клеточного производства белковвозрастает. Ученые полагают, что система химических мессенджеров(которая может включать в себя цитокины, низкий уровень кислорода,фосфолипазы, протеин киназу С, тирозин киназу) способна заставлятьпроизводящие протеин гены увеличивать мышечные размеры.

Как ибольшинство сигналов в организме, они сбалансированы - одни вызываютрост мышц, а другие их распад. Ученые открыли химическое веществоТрансформирующий Ростовой Фактор-b (TGF-b), который включает мышечноенапряжение в набор химических сигналов, увеличивающих мышечный рост.Антиростовой фактор, называющийся миостатином, предотвращает ростмышечных клеток и способствует распаду мышц (атрофии).

Целый рядпищевых компаний представил различные добавки, которые якобы подавляютмиостатин. В организме миостатин выполняет несколько функций, кромепростого подавления гипертрофии, например, это контроль скоростимышечного роста и определение основных особенностей тех или иных мышц.На людях новые препараты пока не испытывались. Мы даже не знаем,действительно ли они подавляют миостатин. Но если даже так, то нужно лии полезно ли это атлетам? Однако мышечные сигналы могут стать цельюспортивных пищевых добавок будущего. Лучший совет: подождать, покаподобные добавки пройдут все тесты, чем прямо сейчас тратить на нихсвои деньги и рисковать здоровьем.

Сколько-нибудь заметныеизменения мышечных размеров потребуют около шести-восьми недельтренировок. Но не отчаивайтесь, после каждой тренировки ваши мышечныеклетки сразу же реагируют на нее. Как уже было описано выше, ядрапроизводят мессенджеры РНК, которые подбирают необходимые для созданияновых протеинов аминокислоты. Ученые, такие как доктор Кен Болдуин (KenBaldwin) из Университета Калифорнии и доктор Альфред Голдберг (AlfredGoldberg) из Гарварда, продемонстрировали мышечные альтерации,произошедшие в считанные часы после тренировки с отягощениями. Средиизменений наблюдалось повышение РНК, усиление транспорта аминокислот иускорение производства протеинов в самих мышечных клетках.

Гормоныи мышечные размеры. Четырьмя самыми важными гормонами, оказывающимивлияние на синтез протеина в мышцах, являются тестостерон, гормонроста, инсулиноподобный фактор роста и инсулин. Каждый из них влияетили на клеточное ядро, или на его мессенджеры, ускоряя производствомышечных протеинов.

Инсулин, кроме того, ускоряет продвижениеаминокислот в мышечные клетки. Большинство аминокислот проникает вклетки посредством процесса, называемого натриевой накачкой. Инсулинускоряет его. Это критически важный фактор мышечного роста - чем большеаминокислот попадает в клетки, тем выше уровень мышечной гипертрофии.

Тестостеронувеличивает мышечную массу и уменьшает жировую прослойку. Степеньизменений зависит от доз и уровня гормона в крови. Высокие дозы (более400мг в неделю) повышают IGF-1, важнейший фактор мышечного роста.Гормон роста экстремально анаболичен и работает в основном, увеличиваяуровень IGF-1. Кроме того, он служит важным мобилизатором жира, чемобъясняется его высокая популярность у бодибилдеров.

Другиегормоны и антиростовые факторы ускоряют распад белков или предотвращаютформирование сателлитных клеток. Наиболее важные из них - этокортикостероиды, производимые надпочечниками. Они высвобождаются подвоздействием стресса, например, после тяжелой тренировки или в периодыперетренированности. В таком случае уровень кортизола в кровивозрастает, а тестостерона падает. В подобном состоянии нарастить мышцыневозможно.

Тренировки не приводят к постоянному росту мышечных размеров.Мышцы сначала растут, затем достигают какого-то предела и могут дажерегрессировать. Одна из причин - оборот белков, постоянный их синтез ираспад. Если вы создадите мышцам оптимальную тренировочную среду(хорошее мышечное напряжение и идеальную концентрацию анаболическихгормонов и аминокислот), то они начнут расти - вы в анаболической илиростовой фазе. Если тренировки и питание не оптимальны, прогресс будетедва заметным, а может обернуться и регрессом.

Целью программы должно стать стремление оставаться в анаболическом состоянии и избегать катаболических периодов.Оптимизируйте тренировочные нагрузки, используя циклы (периодизацию).Интенсивные тренировки увеличивают мышечные размеры, но для обеспечениятаких тренировок вы должны адекватно отдыхать. Если вы "убиваете" себяпри каждом походе в спортзал, то никогда не сможете достаточновосстановиться, чтобы вырасти. Качество тренировочных стимулов - этоключ к максимизации синтеза протеина в мышцах. Составляйте своюпрограмму так, чтобы обеспечить себе интенсивные и эффективныетренировки.

Тренируйтесь тяжело и стройте мышцы быстро

Интенсивностьнагрузки строит мышечные размеры - чем больше, тем лучше. Единственныйспособ построить огромные руки, толстые мышцы спины, рельефный прессили громадные ноги - это заставить мышцы поработать по максимуму изатем двигаться дальше. Выберите упражнения, которые адекватнонагружают и изолируют мышцы, и вперед в спортзал.

Интенсивнаянагрузка вызывает мелкие мышечные травмы, которые организм устраняетпутем производства новых белков. Еще нагрузка обеспечивает притокаминокислот в мышцы и заставляет их расти. Высокоинтенсивные тренировки"включают" анаболические гормоны, такие как гормон роста, тестостерон иинсулин, ускоряя синтез новых протеинов. Вы будете поражены темпамимышечного роста, когда объедините высокоинтенсивные тренировки сдостаточным количеством протеина, калорий, отдыха и строящих мышцыпищевых добавок.

В культуристических изданиях полно статей оперетренированности. Они связывают это состояние с травмами,заболеваниями и стагнацией роста. Некоторые бодибилдеры действительнотренируются слишком много, но таких меньшинство. Не обольщайтесь: есливы не обладаете фигурой вашей мечты, то, скорее всего, потому, что нетренируетесь избыточно тяжело. Задайте себе следующие вопросы:

  • Всегда ли вы выполняете запланированные тренировки, даже если заняты, слишком устали или у вас есть дела поважнее?
  • Вы полностью сосредоточены на тренировке или просто проводите время за приятными беседами?
  • Выполняете ли вы все запланированные повторения?
  • Работаете ли вы по максимуму?

Если вы отрицательно ответили хотя бы на один вопрос, то вы тренируетесь недостаточно тяжело.

Ваша цель - поднять на один килограмм больше или сделать еще одно повторение

Мышцы растут в результате перегрузки, потому что они не любятстресс. Когда вы тяжело нагружаете их во время занятий, они создаютновые белки, потому что большие мышцы легче противостоят стрессу.Однако они быстро приспосабливаются. Если вы постоянно проводите одну иту же тренировку, мышцы адаптируются, и необходимость в создании новыхмышечных волокон отпадает. Расти они будут только в одном случае - есливы продолжите подвергать их все большему и большему стрессу.

Адаптацияк стрессу занимает некоторое время. Вы можете даже не мечтать, чтостанете Мистером Олимпия за одну ночь. Вам потребуется серия адаптации- вы подвергаете мышцы стрессу, они становятся больше, вы сноваподвергаете их стрессу, они еще вырастают и так далее. Ваша цель -серия маленьких шагов вперед. На каждой тренировке пытайтесь поднять хотя бы на килограмм больше или сделать с тем же весом хотя бы одно лишнее повторение.Если каждый раз вы будете делать чуть больше, чем на предыдущейтренировке, то вы вырастите. Вы, вероятно, не сможете добиваться этогово всех упражнениях сразу, однако, если прогресс будет иметь место хотябы в нескольких упражнениях на каждой тренировке, то вскоре вы станетебольше и сильнее, чем даже мечтали. Последовательность - вот ключ куспеху! MD

Ссылки:
  1. Cameron-Smith D. Exercise and skeletal muscle gene expression. Clin Exp Pharmacol Physiol, 29: 209-213, 2002.
  2. Donnelly J. E., T. Sharp, J. Houmard, M. G. Carlson, J. O.Hill, J. E. Whatley and R. G. Israel. Muscle hypertrophy withlarge-scale weight loss and resistance training. Am J Clin Nutr, 58:561-565, 1993.
  3. Evans N. A. Current concepts in anabolic-androgenic steroids. Am J Sports Med, 32: 534-542, 2004.
  4. Glass D. J. Molecular mechanisms modulating muscle mass. Trends Mol Med, 9: 344-350, 2003.
  5. Glass D. J. Signaling pathways that mediate skeletal muscle hypertrophy and atrophy. Nat Cell Biol, 5: 87-90, 2003.
  6. Goldberg A. L, J. D. Etlinger, D. F. Goldspink and С Jablecki.Mechanism of work-induced hypertrophy of skeletal muscle. Med SciSports, 7: 185-198, 1975.
  7. Goldberg A. L. and H. M. Goodman. Amino acid transport duringwork-induced growth of skeletal muscle. Am J Physiol, 216: 1111-1115,1969.
  8. Goldberg Y., G. Taimor, H. M. Piper and K. D. Schluter.Intracellular signaling leads to the hypertrophic effect ofneuropeptide y. Am J Physiol, 275: C 1207-1215, 1998.
  9. Herbst K. L. and S. Bhasin. Testosterone action on skeletal muscle. Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 7: 271-277, 2004.
  10. Higbie E. J., K. J. Cureton, G. L. Warren, 3rd and В. М.Prior. Effects of concentric and eccentric training on muscle strength,cross-sectional area, and neural activation. J Appl Physiol, 81:2173-2181, 1996.
  11. Inoue K., S. Yamasaki, T. Fushiki, Y. Okada and E. Sugimoto.Androgen receptor antagonist suppresses exercise-induced hypertrophy ofskeletal muscle. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 69: 88-91, 1994.
  12. Mikesky A. E., С J. Giddings, W. Matthews and W. J. Gonyea.Changes in muscle fiber size and composition in response toheavy-resistance exercise. Med Sci Sports Exerc, 23: 1042-1049, 1991.
  13. Rennie M. J., H. Wackerhage, E. E. Spangenburg and F. W.Booth. Control of the size of the human muscle mass. Ann Rev Physiol,66: 799-828, 2004.
  14. Tipton K. D. and R. R. Wolfe. Protein and amino acids for athletes. J Sports Sci, 22: 65-79, 2004.
  15. Yarasheski К. Е. Exercise, aging, and muscle protein metabolism. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 58: M918-922, 2003

Источник: Muscular Development


Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, некоторые функции будут ограничены.
Мы рекомендуем вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
    
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.