Как растут мышцы?

Многие из вас знают, что нужно, для того, чтобы мышцы росли, но многие ли задумывались над тем, какими механизмами обусловлена мышечная гипертрофия?
Как я уже неоднократно писал, фитнес - индустрия просто кишит различными мифами, связанными с отсутствием знаний и построенных на субъективных ощущениях
. Также и большинство авторов той или иной тренировочной программы или методики не имеют представление о том, за счёт каких механизмамов происходит тот или иной процесс, в частности гипертрофия мышц.
Поехали разбираться.
Для начала надо понять, что же такое мышечное волокно и какие типы мышц бывают.

Мышечное волокно состоит из миофибрилл, саркоплазматического пространства, митохондрий, ядер и т. д. представляет собой вытянутую клетку, которая способна сокращаться, благодаря сокращению нитевидных миофибрилл, состоящих из белков двух типов: актина и миозина. В саркоплазме же находятся энергозапасы клетки: креатин фосфат, гликоген, ферментативные белки, соли, вода и т. д.

Мышечные волокна бывают нескольких видов: медленные и быстрые.

Классификация на медленные и быстрые основывается на активности атфазы (фермент, необходимый для мышечного сокращения: чем выше активность, тем мощнее сокращение. Многие, кстати, ошибочно думают, что медленные волокна работают при медленных движениях. У медленных волокон скорость атфазы гораздо ниже. У каждого из этих видов есть подтипы.
Так же волокна различаются по типу энергообеспечения: окислительные и гликолитические. Окислительные - означает, что работает за счет окисления жирных кислот и глюкозы и для их работы необходим кислород, а гликолитические работают на анаэробном (без доступа кислорода) гликолизе. Окислительные волокна более выносливы и наименее сильные, а гликолитические имеют крайне малую длительность работы (около минуты), но обладают наибольшей мощностью и силой сокращения.

Так же, в таком порядке происходит включение в работу во время сокращения мышцы. Чем выше сигнал подается к мышце, тем больше волокон получают нагрузку. Самый низкий порог включения у медленных волокон, они работают, когда мы ходим, наиболее высокий у быстрых (работа с большими отягощениями.

Мощность сигнала зависит от нескольких показателей: интенсивность (процент отягощения от разового максимума), скорость сокращения и доступ кислорода. Чем выше интенсивность, тем больше волокон включается в работу. Опыты Роджера эноки показали, что при отягощении с 75 % от 1 ПМ (повторный максимум) и выше, работают все волокна, а при быстром темпе, хватает и 40 % от 1 ПМ.
Так же важен доступ кислорода. Таким образом, если доступ его ограничен (достигается за счет перекрытия кровотока во время выполнения упражнения), то из работы выключаются окислительные волокна (так как нужен кислород для работы) и включаются более высоко пороговые гликолитические, которые могут работать в условиях гипоксии. Перекрытие кровотока достигается за счет отягощения (чем выше оно, тем сильнее гипоксия), укорачивания амплитуды движения и иногда даже жгутов. Опыты показывают, что при весе 20 % 1 ПМ и перетягивании целевой мышцы жгутом, работают все волокна.

Мышенчая гипертрофия.
Мышечная гипертрофия по сути это увеличение размера волокна за счет накопления сократительных или не сократительных белков, который происходит за счет увеличения синтеза белка после силовых тренировок, снижения распада белка или сочетания этих двух факторов.
Есть три тренировочных стимула, вызывающих мышечную гипертрофию:

Механический натяг.
Нарушения целостности волокна во время генерации силы или его растяжения, в результате чего провоцируется ответ на клеточном и молекулярном уровне: модуляция гормонов (инсулиноподобный фактор роста - 1, механический фактор роста), белков регуляторов, идет стимулирование развития сократительного аппарата во всех типах волокон - миофибрилл.

Микротравмы.
Тренировки могут привести к локальному повреждению мышц, которые при определенных условиях могут создать гипертрофию. Ущерб может быть специфичный для всего несколько макромолекул ткани, или привести к разрывам в сарколемме, это приводит к высвобождению различных ростовых факторов, происходит увеличение, как сократительных белков, так и энзимных.
Микротравмы характерны для физических нагрузок с искусственно завышенными весами, использованию негативных повторений, растяжкам. Относится ко всем типам волокон.

Метаболический стресс.
Проявляется в результате нагрузки, которая полагается на анаэробный гликолиз для производства АТФ, в результате чего последующее накопление метаболитов, таких как лактат, ионы водорода, неорганический фосфат, свободный креатин и др. Мышечная ишемия необходима, чтобы произвести значительный метаболический стресс, и производит увеличение гипертрофического эффекта. Метаболический стресс приводит к активации ростовых факторов, гормонов, белков активаторов, чувствительных к времени под нагрузкой, ферментов. Стимулирует рост сократительной части клетки, энзимов и запасов энергоресурсов клетки, а также увеличению количества воды внутри клетки.
Данный стимул относится в большей мере к быстрым мышечным волокнам, а не к медленным, так как последние не обладают ферментами для анаэробного гликолиза.

Механизм гипертрофии:

Рост сократительных элементов клетки проходит в несколько этапов:
Сначала мы стимул с помощью физической нагрузки задаем. Стимулы все ведут себя по-разному, но в конечном итоге происходит следующее.
Под воздействием стимула происходит экспрессия ирнк (информационная РНК - одна из трёх основных макромолекул (две другие - днк и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов) внутри клетки, которая представляет из себя матрицу белков, некий чертеж или инструкцию.
Далее ирнк направляется в рибосомы клетки, где они, руководствуясь этой матрицей синтезируют белки, собирая их из аминокислот, которые хранятся в клетке. В конечном итоге мы увеличение мышечной массы получаем.

Дело в том, что ирнк имеет период своей жизни, а рибосомы не могут быть бесконечно активными и имеют порог своей активность, как по времени, так и по абсолютным показателям. И, как следствие, синтез мышечного белка бывает повышен всего пару суток, а далее возвращается к исходным показателям. Так же, мышечная гипертрофия будет наблюдаться в случае воздействия метаболического стимула, посредством увеличения гликогена, ферментных белков и задержки воды, тем самым в клетке больше будет "Топлива", и они будут выглядеть более наполненными и выпуклыми.
Но нужно соблюдать определенные условия, такие как восстановление, о типах которых хочу рассказать в следующем посте. В том случае, если тема вызывает интерес - поддержите плюсами в комментах?