Научный журнал Научное обозрение. Педагогические науки ISSN 2500-3402 ПИ №ФС77-57475
Как растут мышцы и как тренироваться, чтобы они росли?
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:
- Механическое напряжение в мышце в ответ на большую нагрузку.
- Метаболический стресс (закисление клетки продуктами распада гликогена).
- Повреждение мышечных волокон.
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).
Но кажется, что в величине нагрузки есть порог, за которым рост мышцы сходит на нет , и тогда другие факторы становятся все более важными. Вот почему у бодибилдеров мышцы объемнее, чем у пауэрлифтеров, хотя тренируются они с более легкими весами, а пауэрлифтеры намного сильнее.
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.
Когда начинают расти мышцы после начала тренировок
1 ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера» Минздрава России
В статье изложен обзор некоторых литературных данных о механизмах работы мышц во время различных по интенсивности нагрузок. Проведён анализ адаптивности, пластичности и степени изменения мышц на разных уровнях под влиянием различных факторов. Эти изменения связаны с увеличением мускульной силы и сопровождаются трансформацией одних типов мышечных волокон в другие, изменением метаболических процессов и увеличением синтеза сократительных белков, что в основном и обуславливает процессы мышечной гипертрофии. Главным пусковым механизмом данных процессов является синтез ростовых факторов, которые выполняют, по сути, основополагающую роль. Кроме усиления синтеза белка, данные факторы способны влиять и на миосателлиты. Именно эти клетки, располагающиеся на периферии симпласта, способны делиться в постнатальном периоде. В условиях наличия нагрузки и как следствия появления развивающихся микротравм происходит их активация. Они составляют основу регенерации поврежденного мышечного участка. За счёт своего деления они формируют новые мышечные волокна. Данный процесс очень напоминает воспалительный ввиду участия провоспалительных клеток. Их цитокины также влияют на пролиферацию. Поэтому при мышечной работе происходит множество процессов, которые способствуют к непосредственному увеличению мышечного волокна путём как за счёт гипертрофии, так и гиперплазии.
1. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., соавт. Биохимия мышечной деятельности // M.: «Олимпийская литература», 2000. С. 503.
3. Lin Y. et al. PGC-1? is associated with C2C12 Myoblast differentiation // Central European Journal of Biology. 2014. Т. 9. № 11. Р. 1030–1036.
4. Scharf M. et al. Mitogen-activated protein kinase-activated protein kinases 2 and 3 regulate SERCA2a expression and fiber type composition to modulate skeletal muscle and cardiomyocyte function // Molecular and cellular biology. 2013. Т. 33. № 13. Р. 2586–2602.
5. Meissner J.D. et al. The p38?/? mitogen-activated protein kinases mediate recruitment of CREB-binding protein to preserve fast myosin heavy chain IId/x gene activity in myotubes // Journal of Biological Chemistry. 2007. Т. 282. № 10. Р. 7265–7275.
6. Potthoff M.J., Olson E.N. MEF2: a central regulator of diverse developmental programs // Development. 2007. Т. 134. № 23. Р. 4131–4140.
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.
Как растут мышцы: физиология и механизм роста
Обязательно ли мускулы после тренировки должны болеть? Какую роль играет питание в жизни спортсмена? Что нужно знать, чтобы заполучить рельефы, как у Арнольда Шварцнеггера или Ронни Коуэлмена, великолепные грудные мышцы и мускулы рук? Разбираемся в статье.
Нарастить массу без боли возможно, если придерживаться некоторых правил
Как растут мышцы?
Как правило, эти зоны волнуют начинающих культуристов особенно сильно:
- плечевой пояс,
- грудные мышцы и мускулы рук,
- пресс.
Чтобы грамотно выстроить тренировку с целью набора мышечной массы нужно разобраться, а как вообще происходит рост мышцы? Обратимся к учебнику по анатомии. В нашем случае — «Анатомия и физиология», Сили Род Р.
Рост мышцы
Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон — структурных элементов мускула. Мышечные волокна, в свою очередь, состоят из сотни-тысяч миофибрилл в зависимости от конкретной мышцы. Каждая миофибрилла состоит из сократительных белков — 1500 нитей миозина и 3000 актина. Участок между окончанием нитей миозина с одной стороны до окончания актиновых нитей с другой называют саркомером — наименьшей структурной единицей мышцы.
Получается, мышцы — это никакие не бугорки и не комочки. А нити, которые при сокращении сближаются по направлению друг ко другу, и расходятся соответственно при расслаблении.
Мышечная ткань состоит из воды и белков. Есть еще
- гликоген,
- липиды,
- азотсодержащие вещества,
- соли органических и неорганических кислот и так далее.
Но в большей степени мышцы — это белок.
А теперь ближе к делу: за счет чего растут мышцы? Белок — это строительный материал для утолщения мышечных волокон. Если употреблять достаточное количество белка, во время тренировки под воздействием гормонов этот белок будет утолщать мышечные волокна. То есть мышцы растут не от микротравм, а от утолщения мышечных волокон.
При микронадрыве мышца опухает, воспаляется, наливается водой. Соответственно, увеличивается. Но это нельзя назвать ростом. В итоге место разрыва зарастает фиброзной соединительной тканью, не способной сокращаться. Это травма. Рост происходит за счет наличия
- анаболических гормонов,
- аминокислот — строительных элементов,
- ионов водорода,
- свободных нуклеотидов,
- а также витаминов, участвующих в большинстве биохимических процессов.
Разобраться в физиологии и биомеханике
физически активного человека поможет
книга «Мышцы в спорте» Йорга Йегера
Рост мышц происходит не за счет микротравм, как это принято считать, а за счет трансформации белков при физической активности.
Мышцы растут в объеме от увеличения нагрузки. К примеру, если всегда брать один и тот же вес, прогресса не будет. Нужен вызов. Если после тренировки в мышцах появился дискомфорт, тело не было готово к такой нагрузке. Это хороший знак для тех, кто хочет набрать массу. Однако дискомфорт и боль — разные вещи. При тренировке мы стараемся избежать мышечных микротравм.
«Для наращивания мышечной массы необходимо два условия: достаточное питание и регулярные тренировки. Под достаточным питанием подразумевается рацион, богатый белком (не менее 1,6 г на кг веса тела), и с легким профицитом калорийности. Тренировочная программа должна состоять из основных комплексных упражнений. Приоритетом в занятиях должен стать принцип прогрессивной нагрузки, то есть объем работы выполненной на тренировке работы должен постоянно расти в пределах тренировочного цикла длиною 6–12 недель».
Дмитрий Путылин, фитнес-тренер, блогер
Рост клетки
Чтобы росла мышца нужно, чтобы росла клетка. Какие условия нужны для того, чтобы росла клетка? За рост клетки отвечает механизм работы молекулярного комплекса mTOR. Работает он в двух режимах.
1. Профицит — режим, когда клетка в режиме изобилия, растет, активна, накапливает много продуктов обмена, в связи с чем жизненный цикл клетки сокращается, увеличивается риск мутации.
Профицит возможен только при избыточной калорийности рациона. Однако если избыток представлен за счет пустых калорий или быстрых углеводов — сахаров, мусорной еды и так далее, в организме активизируется рост жировых клеток. Если же профицит составлен из достаточного количества белка, необходимых нутриентов и витаминов, человек тренируется и в целом активен, то он может добиться как роста мышц, так и улучшения качества мышечной ткани. Например, скорости сокращения, силы, выносливости или других показателей в зависимости от целей тренировки.
Включается при условии:
- Повышения инсулина в крови при поступлении глюкозы или белка, аминокислоты Лейцин (молочка, злаки, бобовые, соя, мясо);
- Дробного питания;
- Приема быстрых углеводов — калорийной пищи, без полезных элементов.
2. Дефицит — режим, когда питательных веществ в клетке умеренно, в связи с этим клетка расходует их экономно, качественно, повторно перерабатывая некоторые вещества или утилизируя то, что больше нельзя использовать — процесс очищения, развитие стрессоустойчивости.
В таком режиме человек может правильно потерять лишний вес, сохранив мышцы. Это возможно, если питаться дробно и правильно, без включения вредных калорий и при этом общие калории будут немного меньше тех, что тратит организм в течение дня.
Есть нюанс: если не соблюдать упомянутые условия, режим профицита может перейти в режим истощения, умерщвления клеток из-за недостатка питательных веществ.
Включается при условии:
- Исключения быстрых углеводов из рациона (джанкфуд, крекеры, хлопья, чипсы, полуфабрикаты, рафинированная пища);
- Когда есть пауза между приемами пищи;
- Частота приема пищи не больше 2–3 раз в день.
Оба режима — профицит и дефицит — важны для слаженной работы организма
Поэтому для роста мышц важно есть только при достаточном чувстве голода, исключить «мусорную» еду, наедаться и умерить слишком частые перекусы, чтобы корректно переключаться между двумя режимами.
Чтобы поддерживать мышцы, стремимся избежать недостатка пищи — мало еды на площадь тарелки, недостатка полезных веществ — мало питательных веществ на объем еды, а также улучшить способность усвоения еды.
Важно потреблять достаточное количество калорий. В противном случае организм будет расщеплять белок из мышц для производства энергии
Тем, кто стремится нарастить мышечную массу, подойдет дробное питание. Условие пяти-шестиразового приема пищи будет улучшать метаболизм. Приемы пищи не обязательно должны быть полноценными. Легкие перекусы в виде зеленого салата, горсти кисло-сладких ягод или стакана кефира — это хорошо.
Физически активным сбалансировать рацион чуть сложнее. Желательно посоветоваться с нутрициологом или диетологом. Фитнес-диетологи SOLO в рационах спортивного питания учитывают суточные нормы всех необходимых нутриентов, есть опция чередования «белковых» и «углеводных» дней.
Сбалансированное питание для физически активных — Solo Fitness и Solo YOU Sport
Спортбатончики не понадобятся: в программах спортивного питания SOLO учтено все, что необходимо организму при активных тренировках.
Если тренировки интенсивные, силовые, утомительные — нужно есть много белка, чтобы восстановиться. Иначе организм будет «есть сам себя», расщеплять волокно мышц для восстановления энергии.
Для роста мышечной массы желательно в течение часа после тренировки съесть пищу с высоким содержанием белка.
Что такое гипертрофия мышечного волокна?
Также важно различать рост мышечных волокон в объеме (гипертрофия) и в количестве (гиперплазия):
Тип роста ткани | Характеристика |
Гипертрофия | Рост объемов мышечных клеток, достигается интенсивным тренингом— саркомерная гипертрофия — увеличение плотности мышечных тканей за счет микроразрывов, не ведет к увеличению силы и выносливости— саркоплазматическая гипертрофия — рост цитоплазмы за счет увеличения количества митохондрий, производящих энергию АТФ — растет сила и выносливость |
Гиперплазия | Рост числа мышечных клеток, достигается путем достаточного питания мышечных клеток |
Основа спортивного питания — белок
Мышцы — это белок. Для набора мышечной массы спортивному человеку нужно потреблять в сутки примерно 2 грамма белка на килограмм веса тела. Это 100–160 грамм белка в сутки. Где его взять? Придется питаться правильно.
Постное мясо — это 20 грамм белка на 100 грамм массы, а также железо, цинк и витамины
Животный белок
Источники животного белка (в расчете на 100 грамм):
- тунец, 30 грамм
- творог, 25 грамм
- сыр, 25 грамм
- говядина, 25 грамм
- утятина, 20 грамм
- яйца, 15 грамм
Продукты животного происхождения легче усваивать, так как по строению они близки с клетками и тканями человека.
Альтернатива для вегетарианцев: в нуте все те же 20 грамм протеина на 100 грамм массы
Растительный белок
Источники растительного белка (в расчете на 100 грамм):
- спирулина, 70 грамм
- бобовые, 25 грамм
- соя, 25 грамм
- сейтан, 25 грамм
- орехи, 25 грамм
- семена, 20 грамм
Растительный белок усваивается хуже животного, поэтому есть его нужно примерно на 20% больше. Больше примеров растительной белковой пищи привели в статье про спортивное питание для вегетарианцев.
Как заставить мышцы расти?
Мышцы растут в количестве, когда в организме достаточно аминокислот и необходимых гормонов (тестостерон, инсулин, гормон роста). До 160 г — суточная норма белка спортивного человека, обеспечивающая адекватный рост мышц.
Время отдыха между тренировками и его роль
Ни в коем случае не стоит забывать о качественном расслаблении. Это важно, чтобы избежать неприятного гипертонуса, постоянного напряжения мускулов даже вне тренировок. Мышца, способная расслабляться и напрягаться, сильнее, чем окаменелый от постоянного напряжения мускул.
После интенсивной тренировки нужна заминка, расслабление. Чтобы мыщцы были в тонусе, можно чередовать статическое напряжение с вытяжением, которое длится в два раза дольше. Например, 20 секунд напряжения и 40 секунд вытяжения.
После того как вы уделили внимание одной группе мышц, дайте ей на восстановление 1–2 дня. Каждому дню тренировок можно назначить определенную задачу: вторник — день плечевых мышц, четверг — день ног, суббота — пресс и так далее.
Влияние мышечного напряжения на рост мышц
Еще в 1975 году исследователям удалось точно установить, что основным фактором роста является механическое натяжение. Это любое напряжение мышц, даже при перемещении в пространстве. Чуть позже открыли mTOR — полипептид, который запускает синтез белка. Активируют его действие тренировки и аминокислоты, особенно лейцин.
Роль гормонов в процессе
Гормон роста (или соматотропный гормон) вырабатывается передней долей гипофиза и влияет на объем мышечной ткани, водный баланс кожи и непосредственный рост организма. С возрастом его выработка снижается.
Дополнительные инъекции гормона могут показаться хорошей идеей, но самостоятельное назначение этого гормона может существенно ухудшить здоровье: среди побочных эффектов есть, например, заболевания сердца.
Да, это может показаться банальным и скучным, но выработку гормона роста естественным образом помогают стимулировать полноценный сон, здоровое питание и регулярные физические нагрузки. Особенно сон: секреция около 85% гормона происходит, когда мы спим.
Роль аминокислот
Аминокислотами называются органические соединения, из которых состоят все ткани человеческого тела, это строительный материал организма. Разумеется, аминокислоты необходимы для формирования мышц, сухожилий и связок, а также волос и кожи. Без них невозможен активный рост мышечной массы. В спорте аминокислоты повышают работоспособность и укоряют формирование мышечного рельефа. Они помогают быстрее восстанавливаться.
Аминокислоты присутствуют в большинстве традиционных продуктов питания, а также выпускаются и в виде биодобавок. Чтобы обеспечить ими организм, достаточно полноценного питания в соответствии с нагрузками. Дополнительный прием аминокислот в спортивном питании — ваше личное решение.
Что нужно учесть, чтобы росли мышцы
1) Тренировки без микротравм
Место разрыва мышцы зарастает фиброзной тканью, которая не может сократиться или расслабиться. Для роста важны правильно подобранная нагрузка и наличие белков — строительных элементов клетки, то есть правильно подобранный план питания.
2) Помнить о заминке
Чтобы мышцы умели не только качественно напрягаться, но и расслабляться, важно уделить время растяжке и расслаблению после тренировки. Для этого подходит постизометрическая релаксация.
3) Поесть в течение часа после тренировки
Если цель — нарастить массу, нужно употребить белок в течение часа после тренировки. Для тех, кто хочет сбросить вес, после тренировки можно сделать углеводный перекус и на пару часов отказаться от еды.
4) Питаться дробно
Шестиразовое питание подходит для спортсменов тем, что организм успевает и пополниться новыми строительными материалами, и вовремя расходовать их. Физическая активность — половина дела. Многое также зависит от выбранной диеты.
Источник https://fitlabs.ru/muscle/
Источник https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2137
Источник https://mag.solofood.ru/sport/kak-rastut-myshcy-fiziologiya-i-mexanizm-rosta/