Гипертрофия мышц - Muscle hypertrophy

Спортсмены используют комбинацию силовых тренировок, диеты и пищевых добавок, чтобы вызвать гипертрофию мышц.


Гипертрофия мышц предполагает увеличение размера скелетные мышцы за счет увеличения размера его компонента клетки. Два фактора способствуют гипертрофии: саркоплазматический гипертрофия, которая больше фокусируется на увеличении мышц гликоген место хранения; и миофибрилла гипертрофия, которая больше фокусируется на увеличении размера миофибрилл.[1]

Стимуляция гипертрофии

Ряд стимулов может увеличить объем мышечных клеток. Эти изменения происходят как адаптивная реакция, которая служит для увеличения способности создавать силу или противостоять утомлению в анаэробных условиях.

Силовые тренировки

Основная статья: Силовые тренировки

Силовые тренировки (тренировка с отягощениями) вызывает нервные и мышечные приспособления которые увеличивают способность спортсмена проявлять силу посредством произвольного мышечного сокращения: после начального периода нервно-мышечной адаптации мышечная ткань расширяется за счет создания саркомеры (сократительные элементы) и увеличение неконтрактильных элементов, таких как саркоплазматический жидкость.[2]

Мышечная гипертрофия может быть вызвана: прогрессирующая перегрузка (стратегия постепенного увеличения сопротивления или повторений в последовательных сериях упражнений для поддержания высокого уровень усилий ).[3] Однако точные механизмы не совсем понятны; принятые в настоящее время гипотезы включают некоторую комбинацию механического напряжения, метаболической усталости и мышечных повреждений.

Мышечная гипертрофия играет важную роль в соревнованиях. бодибилдинг и силовые виды спорта, такие как пауэрлифтинг, футбол и Олимпийская тяжелая атлетика.

Анаэробная тренировка

Основная статья: Анаэробные упражнения

Наилучший подход к конкретному достижению мышечного роста остается спорным (в отличие от сосредоточения внимания на увеличении силы, мощности или выносливости); Обычно считалось, что последовательные анаэробные силовые тренировки будут вызывать гипертрофию в долгосрочной перспективе в дополнение к их влиянию на мышечную силу и выносливость. Мышечную гипертрофию можно увеличить за счет силовые тренировки и другие краткосрочные, высокоинтенсивные анаэробные упражнения. Менее интенсивный, более продолжительный упражнение аэробики обычно не приводит к очень эффективной гипертрофии тканей; вместо этого спортсмены на выносливость увеличивают запасы жиров и углеводы внутри мышц,[4] а также неоваскуляризация.[5][6]

Временный отек

Во время тренировки усиленный приток крови к метаболически активным областям заставляет мышцы временно увеличиваться в размерах, что также называется «накачкой» или «накачкой».[7] Примерно через два часа после тренировки и обычно в течение семи-одиннадцати дней мышцы набухают из-за воспалительной реакции, так как повреждение тканей восстанавливается.[8] Более длительная гипертрофия возникает из-за более стойких изменений в структуре мышц.

Факторы, влияющие на гипертрофию

Биологические факторы (например, ДНК и пол), параметры питания и тренировки могут влиять на гипертрофию мышц.[9]

Индивидуальные различия в генетике составляют значительную часть различий в существующей мышечной массе. Классический дизайн исследования близнецов (аналогичный исследованиям поведенческой генетики) показал, что около 53% вариации безжировой массы тела передается по наследству,[10] вместе с примерно 45% дисперсии в пропорции мышечных волокон.[11]

В период полового созревания у мужчин гипертрофия происходит с повышенной скоростью. Естественная гипертрофия обычно прекращается при полном росте в позднем подростковом возрасте. В качестве тестостерон является одним из основных гормонов роста организма, в среднем мужчины находят гипертрофию намного легче (по абсолютной шкале), чем женщины, и в среднем у них примерно на 60% больше мышечной массы, чем у женщин.[12] Принимая дополнительный тестостерон, как в анаболические стероиды, увеличит результаты. Также считается препарат, повышающий работоспособность, использование которых может привести к отстранению участников или запрету на участие в соревнованиях. Тестостерон также является регулируемым с медицинской точки зрения веществом в большинстве[13][14] страны, что делает незаконным владение без рецепт врача. Использование анаболических стероидов может вызвать атрофия яичек, остановка сердца,[15] и гинекомастия.[16]

Положительный энергетический баланс, когда больше калорий потребляется, чем сжигается, необходим для анаболизм и, следовательно, мышечная гипертрофия. Повышенная потребность в белке, особенно аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA), необходим для повышенного синтеза белка, который наблюдается у спортсменов, тренирующихся для гипертрофии мышц.[17]

В контексте силовых тренировок переменные тренировки, такие как частота, интенсивность и общий объем, также напрямую влияют на увеличение мышечной гипертрофии. Постепенное увеличение всех этих параметров тренировки приведет к мышечной гипертрофии.[18]

Изменения в синтезе белка и биологии мышечных клеток, связанные со стимулами

Синтез белка

Основная статья: Биосинтез белков

Сообщение фильтруется, чтобы изменить шаблон экспрессия гена. Дополнительные сократительные белки, по-видимому, включены в существующие миофибриллы (цепи саркомеры внутри мышечной клетки). Кажется, есть некоторый предел тому, насколько большими могут стать миофибриллы: в какой-то момент они расщепляются. Эти события происходят внутри каждого мышечного волокна. То есть гипертрофия возникает в первую очередь из-за роста каждой мышечной клетки, а не из-за увеличения количества клеток. Скелетные мышцы однако клетки уникальны в организме тем, что они могут содержать несколько ядер, и количество ядер может увеличиваться.[19]

Кортизол снижает поглощение аминокислот мышечной тканью и подавляет синтез белка.[20] Кратковременное увеличение синтеза белка, которое происходит после тренировок с отягощениями, возвращается к норме примерно через 28 часов у хорошо питающихся молодых мужчин.[21] Другое исследование показало, что синтез мышечного протеина повысился даже через 72 часа после тренировки.[22]

Небольшое исследование, проведенное с участием молодых и пожилых людей, показало, что прием 340 граммов постного мяса говядина (90 г протеина) не увеличивали синтез мышечного протеина больше, чем прием 113 г постного мяса. говядина (30 г белка). В обеих группах синтез мышечного протеина увеличился на 50%. Исследование пришло к выводу, что более 30 г белка за один прием пищи не усиливают стимуляцию синтеза мышечного белка у молодых и пожилых людей.[23] Однако это исследование не проверяло синтез белка в связи с тренировками; поэтому выводы этого исследования противоречивы. Обзор научной литературы 2018 г. [24]пришли к выводу, что для наращивания мышечной ткани требуется минимум 1,6 г белка на килограмм веса тела, который можно, например, разделить на 4 приема пищи или перекусов и распределить в течение дня.

Бодибилдеры нередко рекомендуют потребление белка до 2–4 г на килограмм веса в день.[25] Однако научная литература предполагает, что это больше, чем необходимо, поскольку потребление белка более 1,8 г на килограмм массы тела не оказывает большего влияния на гипертрофию мышц.[26] В исследовании, проведенном Американским колледжем спортивной медицины (2002), рекомендованная суточная доза белка для спортсменов составляет 1,2–1,8 г на килограмм веса тела.[26][27][28] Наоборот, Ди Паскуале (2008), ссылаясь на недавние исследования, рекомендует минимальное потребление белка 2,2 г / кг для всех, кто занимается соревновательными или интенсивными рекреационными видами спорта, кто хочет максимизировать мышечную массу, но не желает набирать вес. Однако спортсмены, участвующие в силовых мероприятиях ( ..) может потребоваться даже больше, чтобы максимизировать композицию тела и спортивные результаты. В тех, кто пытается минимизировать жировые отложения и, таким образом, максимизировать композицию тела, например, в спорте с весовыми категориями и в бодибилдинге, вполне возможно, что белок может составлять более 50% их суточного потребления калорий ".[29]

Микротравмы

Основная статья: Микротравмы

Микротравмы, которые представляют собой крошечные повреждения волокон, могут играть важную роль в росте мышц.[30] Когда возникает микротравма (от силовых тренировок или других напряженных действий), организм реагирует чрезмерной компенсацией, заменяя поврежденные ткани и добавляя новые, так что риск повторного повреждения снижается. Предполагается, что повреждение этих волокон является возможной причиной симптомов отсроченное начало болезненности мышц (DOMS), и именно поэтому прогрессирующая перегрузка важна для постоянного улучшения, поскольку организм адаптируется и становится более устойчивым к стрессу. Однако работа по изучению динамики изменений в синтезе мышечного белка и их связи с гипертрофией показала, что повреждение не было связано с гипертрофией.[31] Фактически, в этом исследовании[31] Авторы показали, что синтез белка был направлен на рост мышц только после того, как повреждение исчезло.

Миофибриллы против саркоплазматической гипертрофии

В сообществе бодибилдинга и фитнес-сообщества и даже в некоторых академических книгах гипертрофия скелетных мышц описывается как одна из двух типов: саркоплазматическая или миофибриллярная.[квалифицировать доказательства ] Согласно этой гипотезе, при саркоплазматической гипертрофии объем саркоплазматический жидкость в мышечной клетке увеличивается без сопутствующего увеличения мышечной силы, тогда как при миофибриллярной гипертрофии актин и миозин количество сократительных белков увеличивается, они увеличивают мышечную силу, а также немного увеличивают размер мышцы. Саркоплазматическая гипертрофия больше в мышцах культуристы потому что исследования показывают, что саркоплазматическая гипертрофия показывает большее увеличение размера мышц, в то время как миофибриллярная гипертрофия увеличивает общую мышечную силу, делая ее более доминирующей в мышцах. Олимпийские тяжелоатлеты.[32] Эти две формы адаптации редко происходят полностью независимо друг от друга; можно испытать большое увеличение жидкости при небольшом увеличении белков, большое увеличение белков при небольшом увеличении жидкости или относительно сбалансированное сочетание этих двух факторов.

В спорте

Примеры повышенной мышечной гипертрофии наблюдаются в различных профессиональный спорт, в основном силовые виды спорта, такие как заниматься боксом, олимпийская тяжелая атлетика, смешанные боевые искусства, регби, профессиональная борьба и различные формы гимнастика. Спортсмены, занимающиеся другими видами спорта, в большей степени основанными на навыках, такими как баскетбол, бейсбол, хоккей на льду, и футбольный также могут тренироваться для увеличения гипертрофии мышц, чтобы лучше соответствовать своей игровой позиции. Например, центр (баскетбол) может захотеть стать крупнее и мускулистее, чтобы лучше одолеть своих оппонентов на низком посту.[33] Спортсмены, готовящиеся к этим видам спорта, активно тренируются не только в сила но и в сердечно-сосудистый и мышечная выносливость обучение персонала.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Baechle TR, Earle RW, ред. (2008). Основы силовых тренировок и кондиционирования (3-е изд.). Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека. ISBN  978-0-7360-5803-2.[страница нужна ]
  2. ^ Шенфельд Б (2016). Наука и развитие мышечной гипертрофии. Кинетика человека. С. 1–15. ISBN  978-1-4925-1960-7.
  3. ^ Сейнс О.Р., де Бур М., Наричи М.В. (январь 2007 г.). «Ранняя гипертрофия скелетных мышц и архитектурные изменения в ответ на высокоинтенсивные тренировки с отягощениями». Журнал прикладной физиологии. 102 (1): 368–73. Дои:10.1152 / japplphysiol.00789.2006. PMID  17053104. S2CID  28981041.
  4. ^ van Loon LJ, Goodpaster BH (февраль 2006 г.). «Увеличенное внутримышечное накопление липидов в инсулинорезистентном и тренированном состоянии». Архив Пфлюгерс. 451 (5): 606–16. Дои:10.1007 / s00424-005-1509-0. PMID  16155759. S2CID  6567497.
  5. ^ Соарес Дж. М. (июнь 1992 г.). «Влияние тренировки на структуру мышечных капилляров: прерывистые или непрерывные упражнения». Журнал спортивной медицины и физической подготовки. 32 (2): 123–7. PMID  1279273.
  6. ^ Приор Б.М., Ян Х.Т., Терджунг Р.Л. (сентябрь 2004 г.). «Что заставляет сосуды расти при физических упражнениях?». Журнал прикладной физиологии. 97 (3): 1119–28. Дои:10.1152 / japplphysiol.00035.2004. PMID  15333630. S2CID  36656568.
  7. ^ Джозеф Эйтель. «Что заставляет ваши мышцы расширяться во время тренировки?». Получено 5 мая, 2017.
  8. ^ Клэр Лунардони (22 января 2010 г.). "Почему у вас опухает после тренировки?".
  9. ^ "Как растут мышцы?".
  10. ^ Арден, Н. К. и Спектор, Т. Д. (1997), Генетическое влияние на силу мышц, сухую массу тела и минеральную плотность костей: исследование близнецов. J Bone Miner Res, 12: 2076-2081. DOI: 10.1359 / jbmr.1997.12.12.2076
  11. ^ Симоно Дж. А., Бушар С. (август 1995 г.). «Генетический детерминизм соотношения типов волокон в скелетных мышцах человека». Журнал FASEB. 9 (11): 1091–5. Дои:10.1096 / fasebj.9.11.7649409. PMID  7649409. S2CID  9613549.
  12. ^ Миллер А.Е., Макдугалл Д.Д., Тарнопольский М.А., Сэйл Д.Г. (1993). «Гендерные различия в силе и характеристиках мышечных волокон». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда. 66 (3): 254–62. Дои:10.1007 / BF00235103. HDL:11375/22586. PMID  8477683. S2CID  206772211.
  13. ^ "Поиск в национальном списке лекарств - НАПРА". Архивировано из оригинал 1 февраля 2014 г.
  14. ^ "Закон о контролируемых веществах".
  15. ^ Fineschi V, Riezzo I, Centini F, Silingardi E, Licata M, Beduschi G, Karch SB (январь 2007 г.). «Внезапная сердечная смерть при злоупотреблении анаболическими стероидами: морфологические и токсикологические данные в двух смертельных случаях у культуристов». Международный журнал судебной медицины. 121 (1): 48–53. Дои:10.1007 / s00414-005-0055-9. PMID  16292586. S2CID  20004739.
  16. ^ Basaria S (апрель 2010 г.). «Злоупотребление андрогенами у спортсменов: обнаружение и последствия». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма. 95 (4): 1533–43. Дои:10.1210 / jc.2009-1579. PMID  20139230.
  17. ^ Филлипс С.М. (июль 2004 г.). «Потребность в белке и добавки в силовых видах спорта». Питание. 20 (7–8): 689–95. Дои:10.1016 / я.нут.2004.04.009. PMID  15212752. Получено 15 мая, 2017.
  18. ^ Вернбом М., Аугустссон Дж., Томе Р. (1 марта 2007 г.). «Влияние частоты, интенсивности, объема и режима силовых тренировок на всю площадь поперечного сечения мышц у людей». Спортивная медицина. 37 (3): 225–64. Дои:10.2165/00007256-200737030-00004. PMID  17326698. S2CID  31127952.
  19. ^ Брусгаард Дж. К., Йохансен И. Б., Эгнер И. М., Рана З. А., Гундерсен К. (август 2010 г.). «Миоядра, полученные в результате упражнений с перегрузкой, предшествуют гипертрофии и не теряются при детренировании». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (34): 15111–6. Bibcode:2010PNAS..10715111B. Дои:10.1073 / pnas.0913935107. ЧВК  2930527. PMID  20713720.
  20. ^ Манчестер KL (1970). «33 - Сайты гормональной регуляции белкового обмена». Метаболизм белков млекопитающих. Academic Press, Нью-Йорк. п. 229. Дои:10.1016 / B978-0-12-510604-7.50011-6. ISBN  978-0-12-510604-7.
  21. ^ Тан Дж. Э., Перко Дж. Г., Мур Д. Р., Уилкинсон С. Б., Филлипс С. М. (январь 2008 г.). «Тренировки с отягощениями изменяют реакцию синтеза смешанного мышечного белка в сытом состоянии у молодых мужчин». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология. 294 (1): R172-8. Дои:10.1152 / ajpregu.00636.2007. PMID  18032468. S2CID  9743221.
  22. ^ Миллер Б.Ф., Олесен Дж. Л., Хансен М., Дёссинг С., Крамери Р. М., Веллинг Р. Дж. И др. (Сентябрь 2005 г.). «Скоординированный синтез коллагена и мышечного белка в сухожилии надколенника и четырехглавой мышце человека после тренировки». Журнал физиологии. 567 (Pt 3): 1021–33. Дои:10.1113 / jphysiol.2005.093690. ЧВК  1474228. PMID  16002437.
  23. ^ Саймонс ТБ, Шеффилд-Мур М., Вулф Р.Р., Паддон-Джонс Д. (сентябрь 2009 г.). «Умеренная порция высококачественного белка максимально стимулирует синтез белка в скелетных мышцах у молодых и пожилых людей». Журнал Американской диетической ассоциации. 109 (9): 1582–6. Дои:10.1016 / j.jada.2009.06.369. ЧВК  3197704. PMID  19699838.
  24. ^ Шенфельд Б.Дж., Арагон А.А. (27 февраля 2018 г.). «Сколько белка может использовать организм за один прием пищи для наращивания мышц? Влияние на ежедневное распределение белка». Журнал Международного общества спортивного питания. 15 (1): 10. Дои:10.1186 / s12970-018-0215-1. ЧВК  5828430. PMID  29497353.
  25. ^ «Бодибилдеры и белок - Часть 2». Leehayward.com. Получено 19 июня, 2011.
  26. ^ а б Тарнопольский М.А., Аткинсон С.А., МакДугалл Д.Д., Чесли А., Филлипс С., Шварц Х.П. (ноябрь 1992 г.). «Оценка потребности в белке тренированных силовых атлетов». Журнал прикладной физиологии. 73 (5): 1986–95. Дои:10.1152 / jappl.1992.73.5.1986. PMID  1474076.
  27. ^ Ранкин JW (август 2002 г.). «Похудание и прибавка у спортсменов». Текущие отчеты по спортивной медицине. 1 (4): 208–13. Дои:10.1249/00149619-200208000-00004. PMID  12831697.
  28. ^ Лимонный ПВ (1991). «Влияние упражнений на потребность в белке». Журнал спортивных наук. 9 Спецификация №: 53–70. Дои:10.1080/02640419108729866. PMID  1895363.
  29. ^ Ди Паскуале MG (2008). «Использование белков в энергетическом обмене». В Ире Волински, Джуди А. Дрискелл (ред.). Спортивное питание: энергетический обмен и упражнения. CRC Press. п. 79. ISBN  978-0-8493-7950-5.
  30. ^ Поверенный С.Б., Рудницкий М.А. (январь 2004 г.). «Клеточная и молекулярная регуляция регенерации мышц». Физиологические обзоры. 84 (1): 209–38. Дои:10.1152 / физрев.00019.2003. PMID  14715915. S2CID  9556386. Сложить резюме – Лен Кравиц.
  31. ^ а б Дамас Ф., Филлипс С.М., Либарди Калифорния, ФК Вечин, Ликсандрао МЭ, Джанниг П.Р. и др. (Сентябрь 2016 г.). «Вызванные тренировкой с отягощением изменения в синтезе интегрированного миофибриллярного белка связаны с гипертрофией только после ослабления мышечного повреждения». Журнал физиологии. 594 (18): 5209–22. Дои:10.1113 / JP272472. ЧВК  5023708. PMID  27219125.
  32. ^ Кремер WJ, Зациорский В.М. (2006). Наука и практика силовых тренировок. Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека. п. 50. ISBN  978-0-7360-5628-1.
  33. ^ Хоршиди ​​Э. (10 сентября 2012 г.). «Крис Бош набирает вес для Play Center». SLAM. Получено 7 апреля, 2017.

дальнейшее чтение

  • Bodine SC, Stitt TN, Gonzalez M, Kline WO, Stover GL, Bauerlein R, et al. (Ноябрь 2001 г.). «Путь Akt / mTOR является важным регулятором гипертрофии скелетных мышц и может предотвращать атрофию мышц in vivo». Природа клеточной биологии. 3 (11): 1014–9. Дои:10.1038 / ncb1101-1014. PMID  11715023. S2CID  16284975.
  • Frontera WR, Meredith CN, O'Reilly KP, Knuttgen HG, Evans WJ (март 1988 г.). «Формирование силы у пожилых мужчин: гипертрофия скелетных мышц и улучшение функции». Журнал прикладной физиологии. 64 (3): 1038–44. Дои:10.1152 / jappl.1988.64.3.1038. PMID  3366726.
  • Glass DJ (октябрь 2005 г.). «Сигнальные пути гипертрофии и атрофии скелетных мышц». Международный журнал биохимии и клеточной биологии. 37 (10): 1974–84. Дои:10.1016 / j.biocel.2005.04.018. PMID  16087388.
  • Schuelke M, Wagner KR, Stolz LE, Hübner C, Riebel T, Kömen W и др. (Июнь 2004 г.). «Мутация миостатина, связанная с крупной гипертрофией мышц у ребенка». Медицинский журнал Новой Англии. 350 (26): 2682–8. Дои:10.1056 / NEJMoa040933. PMID  15215484. S2CID  6010232.
  • Шаретт С.Л., Макэвой Л., Пайка Дж., Сноу-Хартер С., Гвидо Д., Висвелл Р.А., Маркус Р. (май 1991 г.). «Реакция гипертрофии мышц на тренировки с отягощениями у пожилых женщин». Журнал прикладной физиологии. 70 (5): 1912–6. Дои:10.1152 / jappl.1991.70.5.1912. PMID  1864770.
  • Cureton KJ, Collins MA, Hill DW, McElhannon FM (август 1988 г.). «Гипертрофия мышц у мужчин и женщин». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 20 (4): 338–44. Дои:10.1249/00005768-198808000-00003. PMID  3173042.
  • Glass DJ (февраль 2003 г.). «Сигнальные пути, которые опосредуют гипертрофию и атрофию скелетных мышц». Природа клеточной биологии. 5 (2): 87–90. Дои:10.1038 / ncb0203-87. PMID  12563267. S2CID  8938588.