Как растут мышцы человека: Как растут мышцы после тренировки у спортсменов: физиология и принципы роста

Содержание

Как растут мышцы. Гипертрофия и гиперплазия

Если целью тренировок человека не является жиросжигание, чаще всего он хочет нарастить мышечную массу. Как же происходит это наращивание? Какие процессы его обеспечивают и стимулируют?

Как и любую другую задачу, задачу по увеличению мышечной массы можно решить двумя путями: путем увеличения количества клеток, которые образуют мышцу или путем увеличения размеров каждой из уже существующих клеток. Эти два пути имеют собственные названия. Гиперплазией мышечных клеток (или волокон, это второе название мышечной клетки употребляется чаще) называется увеличение количества волокон, составляющих мышцу, путем деления уже существующих волокон. Гипертрофия — процесс роста объёма мышечного волокна за счет увеличения некоторых органелл клетки (органеллы — это мелкие структуры, составляющие клетку. Например, миофибриллы — тонкие белковые нити, наполняющие мышечное волокно как спагетти. Они состоят из актина и миозина, за счет них осуществляется сокращение). 

Гипертрофия. Явление гипертрофии давно известно и показано в исследованиях. Гипертрофия мышечной клетки, в результате которой клетка, а соответственно, и сама мышца, увеличивается в объеме, может достигаться двумя путями. 

Первый путь — гипертрофия миофибрилл — белковых нитей, наполняющих мышечную клетку. При миофибриллярной гипертрофии увеличивается объем и число этих нитей. Обычно силовые тренировки направлены как раз на развитие миофибриллярной гипертрофии либо за счет роста числа миофибрилл, либо за счет роста их объема. Рост числа миофибрилл происходит при использовании высоких нагрузок (от 80% от одноповторного максимума), потому что именно в этом случае из-за высокого натяжения фибрилла расщепляется вдоль и образует 2 новые фибриллы. Рост объема фибрилл также происходит при использовании нагрузок, вызывающих их повреждение, а также вызывающих усиление белкового синтеза. 

Второй тип гипертрофии — саркоплазматическая гипертрофия. Этот тип связан с повышением содержания в клетке других веществ, помимо белков миофибрилл. Сюда относятся гликоген, кратинфосфат, АТФ, а также жидкость, омывающая миофибриллы. Постоянный расход этих веществ во время силовых тренировок (здесь стоит подчеркнуть необходимость достаточного исчерпания этих запасов для проявления эффекта гипертрофии) приводит к суперкомпенсации — процессу синтеза большего количества этих веществ, чем было изначально. Для её достижения необходимо проводить тренировку, которая будет максимально истощать запасы клетки (т.е. использовать достаточно большие веса, порядка 70-75% от максимума, и делать небольшие паузы между подходами, до 90 сек). Таким образом, гипертрофия волокна может быть связана как с ростом числа и размера миофибрилл, так и с увеличением содержания в клетке других веществ, в основном, энергетической и запасающей природы.

Гиперплазия. Под гиперплазией мышечного волокна понимают увеличение количества мышечных волокон путем их деления. Стоит подчеркнуть, что увеличение количества ЯДЕР мышечных волокон — явление известное и распространенное, но ГИПЕРПЛАЗИЕЙ ВОЛОКНА не считается, потому что новые клетки при этом не образуются. Гиперплазия показана в экспериментах на млекопитающих и птицах, однако для её достижения обычно использовались довольно специфические методы, например, многодневное растяжение мышцы. У человека предполагается возможность гиперплазии, однако данные на этот счет противоречивы — одни исследования показывают, что у бодибилдеров число клеток больше, чем у нетренированных людей, другие исследования показывают, что такие кардинальные отличия в числе волокон есть и среди нетренированных людей. При сравнении среднего числа волокон у нетренированных людей и среднего числа у бодибилдеров достоверных отличий не наблюдается. Прямые методы исследования повреждающи и не применяются у человека (для доказательства существования гиперплазии необходимо провести хотя бы такой эксперимент: разрезать мышцу, например на левой руке, посчитать волокна, потом упражнять эту мышцу на правой, снова резать и считать волокна). Косвенные методы исследований к настоящему моменту не доказали существование гиперплазии мышечных волокон, вызванной силовым тренингом, у человека.

 

Вероника Мусатова

Как растут мышцы?

Многие люди задаются этим вопросом. Как нарастить мышечную массу, как похудеть и одновременно сделать рельеф своего тела. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно углубиться в анатомию человека. Мышцы человека на часть состоят из протеина, другая часть – вода. Мышечное волокно состоит из особых клеток – миофибрилл.

Как растут мышцы после тренировки?

После тренировки, тело начинает заменять поврежденные мышечные волокна через клеточный процесс. Происходит формирование новых мышечных белковых нитей. В процессе восстановления этих самых нитей (миофибриллы) происходит увеличение в толщине. Мышцы начинают расти тогда, когда скорость синтеза белка мышц становится больше скорости распада мышц белка.

Как заставить мышцы расти быстрее?

Ответ прост, давать физическую нагрузку и постепенно ее повышать. Но ключевое слово — постепенно. В противном случае можно получить травму и нельзя будет долгое время заниматься. Быстрому и безболезненному восстановлению мышечного волокна способствует употребление белковой пищи и аминокислот. Мышечное волокно постепенно адаптируется к определенному виду нагрузки. Физическую нагрузку можно и нужно чередовать и постепенно увеличивать.

Как понять, что мышцы растут?

Вовсе необязательно чувствовать сильную боль в мышцах после тренировок и радоваться, что мышцы будут расти быстрее. Любая нагрузка должна быть планомерной. Мужчине легче добиться роста мышц. Это факт. Гормоны влияют на рост мышечной ткани. Всему виной гормон тестостерон. Он помогает увеличивать синтез белка в организме, стимулирует выработку анаболических гормонов. У женщины от природы меньше этого гормона. Поэтому женщины не должны бояться роста мышц, при походе в фитнес-клуб. Следует не забывать о том, что мышцам нужен отдых. После тренировки мышцы восстанавливаются через 48 часов. Восстановление у профессиональных спортсменов происходит гораздо быстрее. Но следует помнить об отдыхе и питании.

Профессиональные спортсмены употребляют спортивное питание. Если не прибегать к специальному питанию, то помните, что для роста мышц нужно употреблять в пищу большое количество белка и сложных углеводов.

К сложным углеводам относятся различные крупы и каши.

Белок медленного действия нужно есть после тренировки и на ночь. К нему относится казеин. Это могут быть творожные продукты. В течение дня нужно употреблять белок быстрого действия. Подойдет куриная грудка, рыба, нежирное мясо.

Какие мышцы растут быстрее всего?

Многие новички задают этот вопрос. Все зависит от телосложения, особенности фигуры, возраста. Некоторым атлетам удается за короткие сроки увеличить объем грудной клетки, путем роста грудной мышцы. Некоторые атлеты, отдающие предпочтение упражнением на ноги и приседаниям, добиваются успехов в росте квадрицепса и ягодичной мышцы. Все зависит от упорства в достижении целей. Важно чтобы была мотивация. Атлеты, приходящие в зал раз в неделю, вряд ли смогут достичь успеха, в отличие от людей, которые занимаются минимум 3 раза в неделю.

Мышцы пресса также неплохо поддаются тренировке. Но чтобы увидеть красивые кубики, придется скинуть пару лишних килограммов, используя диеты.

Не следует пренебрегать витаминами во время усиленных физических нагрузок, так как организм испытывает стресс и нуждается в восстановлении. Опытные спортсмены используют специальные спортивные витамины, купленные в спортивных магазинах. Дозировка витаминов там увеличена и специально предназначена для тяжелых физических нагрузок.

Сравнительный анализ некоторых показателей популярных витаминных комплексов, принимаемых спортсменами:

 

Скелетная мускулатура и мышечный рост – основные моменты

Преобладание мышечной массы в теле человека благотворно сказывается на скорости метаболизма и процессе сжигания жира, поскольку именно мышечная ткань активно использует вырабатываемую клетками энергию. Потому увеличение мышечной массы – цель не только бодибилдеров, но и любого человека, который не желает обзаводиться ненужными жировыми отложениями. Механизмы мышечного роста estet-portal.com опишет в данной статье, а также расскажет, почему женщины, вопреки распространенному мнению, не набирают большое количество мышечной массы во время силовых тренировок.

Скелетная мускулатура и мышечный рост – основные моменты

Сегодня мы рассмотрим основные механизмы и принципы роста скелетных мышц, которые состоят из нитевидных миофибрилл, в свою очередь состоящих из саркомеров (их состав представлен миозиновыми и актиновыми белковыми нитями – филаментами).

Около 650 скелетных мышц человеческого тела сокращаются, когда они получают сигналы от моторных нейронов, которые заставляют мышцы сокращаться. И чем лучше эти сигналы о сокращении, тем большую силу мы способны развить.

Если человек способен поднять очень тяжелый груз, несмотря на то, что выглядит он не очень мускулистым, это означает, что его моторные нейроны достаточно сильно активируются и способствуют более сильному сокращению мышц. Поэтому пауэрлифтеры могут выглядеть менее накаченными, чем бодибилдеры, но быть при этом более сильными. Большая часть первоначального роста силы приходится на начальные этапы силовых тренировок. Мышечный рост стабилизируется после этого периода, поскольку активация мышц проходит с большей легкостью.

Ниже мы рассмотрим:

  • физиологию мышечного роста;
  • механизмы активации мышечного роста;
  • влияние гормонов на рост мышц;
  • влияние отдыха на рост мышц;
  • почему быстрый мышечный рост маловероятен.

Физиология мышечного роста: как растут мышцы

После тренировки организм начинает восстанавливать или замещать поврежденные мышечные волокна посредством клеточного процесса «спайки» мышечных волокон для формирования новых миофибрилл. Такие миофибриллы увеличиваются в толщине и количестве для обеспечения мышечной гипертрофии (роста мышц). Мышцы растут, когда скорость синтеза мышечного белка превышает скорость его разрушения.

Мышцы растут, когда скорость синтеза мышечного белка превышает скорость его разрушения.

Однако такая адаптация происходит не непосредственно во время подъема тяжестей, а во время отдыха.

Как растут мышцы? Миосателлиты (они же миосателлитоциты и сателлитные мышечные клетки) выступают в роли стволовых клеток для наших мышц. Во время активации они способствуют делению и созреванию клеток мышечной ткани и потому непосредственно участвуют в росте миофибрилл.

Степень активации миосателлитов, как показывают исследования, влияет на рост скелетных мышц. Потому, чтобы нарастить мышцы, нужно активировать сателлитные клетки. Как это сделать?

3 механизма активации мышечного роста: напряжение, повреждение, стресс

Естественный рост мышц обеспечивается способностью постоянно нагружать их. Такая нагрузка является основной составляющей роста мышечной ткани, которая нарушает гомеостаз организма.

Механизм первый – мышечное напряжение

Чтобы мышцы росли, необходимо обеспечить им нагрузку, к которой они не адаптировались ранее. Потому логичным шагом для желающих нарастить мышцы является постепенное увеличение веса поднимаемых тяжестей. Дополнительное напряжение мышц помогает запустить изменения химических процессов в мышце, что позволяет активировать факторы роста (в том числе mTOR) и сателлитные клетки, о которых estet-portal.com говорил выше.

Также мышечное напряжение влияет на соединение моторных единиц в мышечных клетках.

Механизм второй – повреждение мышц

Локальные повреждения мышц во время тренировки являются причиной боли в мышцах после занятий. Такие локальные повреждения способствуют высвобождению воспалительных молекул и иммунных клеток, которые активируют миосателлиты. Правда, болевые ощущения – не обязательный спутник этого процесса.

Механизм третий – метаболический стресс

Метаболический стресс провоцирует отек мышечных клеток, что помогает мышечному росту без увеличения непосредственно размера самих клеток. Такой эффект наблюдается в результате повышения уровня мышечного гликогена, который придает мышцам объем и обеспечивает рост соединительной ткани. Такой рост называют саркоплазматической гипертрофией – она обеспечивает визуально выраженные мышцы без увеличения их силы.

Как на рост мышечной ткани влияют гормоны?

Гормоны – еще один важный фактор, значительно влияющий на мышечный рост и восстановление, поскольку гормоны регулируют активность миосателлитов. Инсулиноподобный фактор роста ИФР-1, в частности механический фактор роста (MGF) и тестостерон – основные механизмы активации мышечного роста.

Тестостерон увеличивает синтез белков, подавляет их разрушение, активирует миосателлиты и стимулирует другие анаболические гормоны. Подавляющая часть этого гормона в организме недоступна для использования (до 98%), но во время силовых тренировок не только высвобождается тестостерон, но и повышается чувствительность к нему мышечных клеток. Тестостерон также стимулирует реакцию на гормон роста, увеличивая присутствие нейромедиаторов в местах поврежденных мышечных волокон, что также помогает активировать рост мышечной ткани.

Инсулиноподобный фактор роста регулирует рост мышечной массы, стимулируя синтез белка, способствуя поглощению глюкозы и перераспределению поглощения аминокислот (строительных блоков белка) в скелетных мышцах, а также активирует сателлитные клетки для интенсификации мышечного роста.

Почему для мышечного роста необходим отдых?

Если не обеспечить организму надлежащий отдых или питание, Вы можете обратить анаболический процесс вспять и перевести тело в катаболическое состояние (состояние разрушения). Метаболизм мышечного белка отвечает на силовые тренировки в течение 24-48 часов после занятий. Таким образом, взаимодействие между метаболизмом белка и поглощенной в течение этого периода пищей определяет влияние питания на мышечную гипертрофию.

Возраст, пол и генетическая предрасположенность – факторы, влияющие на рост мышечной ткани.

Важно понимать, что степень роста мышц зависит от возраста, пола и генетической предрасположенности человека. Например, в мужском организме больше тестостерона, чем в женском, что позволяет мужчинам нарастить мышцы большего размера и силы.

Почему быстрый мышечный рост маловероятен?

Для мышечной гипертрофии требуется время – этот процесс у большинства людей протекает относительно медленно. Как правило, видимый мышечный рост не наблюдается на протяжении нескольких недель или даже месяцев после начала силовых тренировок.

Целый ряд генетических особенностей, гормональный фон, тип и количество мышечных волокон, степень активации сателлитных клеток – все эти факторы влияют на рост мышц.

Чтобы мышцы росли, необходимо обеспечить преобладание синтеза белка над его распадом. Для этого требуется употреблять в пищу достаточно белков и незаменимых аминокислот, а также углеводов, для активации клеточных процессов восстановления разрушенной мышечной ткани.

Таким образом, чтобы обеспечить повреждение и рост мышц, необходимо заставить мышечную ткань адаптироваться к нагрузкам, которые превышают нагрузки, к которым привык Ваш организм. После завершения тренировки для мышечного роста необходимо обеспечить надлежащий отдых и питание, чтобы мышцы могли восстанавливаться и расти.

Биологи объяснили, как уровень глюкозы влияет на рост мышц — Российская газета

Новое исследование японских ученых из Токийского столичного университета доказало, что сателлитные клетки скелетных мышц быстрее размножаются в средах с низким уровнем глюкозы. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology. Это открытие переворачивает с ног на голову представление о том, что глюкоза питает клетки.

Действительно, глюкоза является незаменимым энергетическим субстратом, высокие концентрации этого вещества необходимы для улучшения пролиферации — разрастания ткани путем размножения клеток делением, в том числе и для культивирования мышечных клеток. Однако, как выяснили ученые, для выращивания сателлитных клеток нужна среда с низким содержанием глюкозы. Для создания такой среды они добавляли глюкозооксидазу — фермент, переваривающий глюкозу.

Клетки-сателлиты — это стволовые клетки, располагающиеся между клеточной мембраной мышечного волокна и базальной пластинкой миофибрилл, клеток поперечно-полосатых мышц, обеспечивающих их сокращение. Клетки-сателлиты неподвижны и имеют низкий уровень метаболизма, а их функция — регенерировать скелетные мышцы в результате их повреждения.

В этот момент эти клетки экспрессируют особый белок, участвующий в восстановлении ткани; они же имеют решающее значение и для поддержания мышечной массы.

Ученые поместили сателлитные клетки скелетных мышц в чашки Петри. И наблюдали, что чем выше уровень глюкозы в питательной среде, тем меньше скорость роста этих клеток. Напротив, среда с низким содержанием глюкозы и меньшей ее концентрацией приводила к большему количеству клеток со всеми биохимическими маркерами, необходимыми для эффективной пролиферации и самообновлению. Избыточные концентрации глюкозы являются негативным фактором для гомеостаза скелетных мышц, делают выводы исследователи, поскольку гипергликемия вызывает нарушение их регенерации и атрофию.

В частности, это объясняет, почему пациенты, страдающие сахарным диабетом, сталкиваются с потерей мышечной массы.

Любопытно, что в среде с низким содержанием глюкозы прекращали развиваться другие типы клеток, и это дало возможность ученым вывести чистые культуры клеток-сателлитов.

Теперь исследователи решают задачу, а за счет чего тогда развиваются клетки-сателлиты?

от чего зависит рост, физиология процесса

Ученые до сих пор не могут дать точного и полного ответа на вопрос о том, как растут мышцы. Существует несколько основных теорий, которые имеют внушительную доказательную базу. Тем не менее, особенности процесса роста мышц до сих пор исследуются и каждые 7-10 лет мнение о факторах, влияющих на гипертрофию, поддаются существенному изменению. На текущий момент практика все еще опережает теорию, но даже базовое понимание основ роста мышечной массы поможет не только ускорить прогрессирование и увеличить процент чистой мускулатуры, но и преодолеть застой в спортивных результатах.

Как происходит рост мышц: принципы, механизмы и физиология

Углубленное понимание принципов того, как физиологически растут мышцы после тренировки, были относительно известны еще с середины прошлого века. Процесс роста осуществляется за счет увеличения волокон, то есть увеличения площади поперечного сечения. Это основной процесс адаптации скелетной мускулатуры и сердца к повышению получаемых нагрузок.

Как устроены мышцы

По своему строению, мускулатура представляет достаточно сложные структуры. Если вкратце, то каждая мышца – это сплетение пучков, которое работает как единое целое, выполняя определенные функции. Для упрощения понимания, скелетные мышцы принято рассматривать глобально, с учетом только самых крупных пучков. Внешне они окутаны фасцией, своеобразной жесткой «пленкой», которая является защитой (а также выполняет ряд других задач).

Всего выделяют три типа волокон:

  • Скелетные – именно о них обычно идет речь, когда подразумевается рост мышц;
  • Гладкие;
  • Миокард (мышца сердца).

Основным структурным элементом тканей скелетной мускулатуры является миоцит или мышечное волокно. Особенностью миоцита является то, что его длина в сотни раз превышает сечение в поперечнике. Объединение миоцитов (обычно от 10 до 50) формирует пучок, а пучки, в свою очередь, формируют мышцы. Для примера, один только бицепс имеет около миллиона миоцитов. Главным веществом мышечной клетки считается саркоплазма. Именно в ней находятся миофибриллы – основные сократительные агенты мышечных клеток.

Сила и объем зависят от поперечного сечения, что в свою очередь определяется количеством миофибрилл.

Утолщение миофибрилл и представляет собой ту самую гипертрофию, от которой и зависит рост мышц.

Важно отметить, что у взрослого человека волокна могут расти только в ширину. Их длина задается генетическим путем и подается удлинению только в период роста тела.

Физиология

Для понимания принципов роста мышц исследуют клетки-сателлиты. Их основные функции заключаются в упрощении роста, восстановлении поврежденных волокон и обеспечении жизнедеятельности.

Клетки-сателлиты находятся на наружной поверхности волокон мышц, а большую часть их объема занимает ядро. В основном эти клетки достаточно «спокойны», но при получении травм или обеспечении нагрузки они размножаются и притягиваются к поврежденным участкам. В среднем процесс восстановления занимает около 48 часов, в зависимости от объема и количества повреждений, вызванных нагрузкой.

Рост мышц происходит с помощью факторов роста. На текущий момент наука точно выделяет 4 фактора:

  • Инсулиноподобный фактор роста или IGF-1;
  • Фактор роста фибробластов или FGF;
  • Фактор роста гепатоцитов или HGF.

Как влияют гормоны на рост мышц

Гормоны – это важные химические вещества, за счет которых растут мышцы. Среди основных гормонов, которые влияют на скелетные мышцы, выделяют:

  • Гормон роста – пептидный гормон, который увеличивает активность клеток-сателлитов и другие иммуноферментные реакции;
  • Тестостерон – является мужским половым гормоном. Влияет не только на мышцы, но и кожу, костный мозг, волосы, половые органы. Имеет выраженный анаболический эффект;
  • Кортизол – важный гормон, который в спорте принято считать «врагом гипертрофии», так как он препятствует механизму роста мышц за счет расщепления аминокислот.

Несмотря на то, что у женщин тестостерон находится на минимальном уровне, это не мешает им наращивать мускулатуру с той же скоростью, что и у мужчин. У девушек мышцы так же растут после тренировки, но вместо тестостерона на этот процесс влияют эстрогены.

Питание

Питание – крайне важная и основная из двух составляющих для роста мышц. Питание обеспечивает ткани макро и микронутриентами. Среди основных стоит выделить:

  • Белки – включают аминокислоты, которые являются основным строительным элементом мышечных тканей;
  • Углеводы – обеспечивают энергию и работоспособность;
  • Жиры – необходимы для огромного количества биохимических процессов, в том числе и анаболических гормонов.

Роль белка

Мышцы человека растут только при наличии «строительного материала», которым являются аминокислоты. Они содержатся в различной пище, хотя наиболее полноценный аминокислотный профиль обычно содержат животные источники белка (мясо, рыба, морепродукты, молочные продукты и т. д.).

Без получения белка мышцы не способны не только расти, но и функционировать в полную меру. Минимальное количество белка, которое рекомендовано для не тренирующегося человека – 0.8 г на 1 кг веса массы мышц. При активном образе жизни – 1.1 г. При занятиях силовыми видами спорта – от 1.3 до 1.8 г. Свыше 2 грамм на 1 кг чистой массы рекомендуется только в период сушки. Тогда потребление белка может варьироваться от 2 до 3 грамм на 1 кг веса, в зависимости от тренировочного опыта, уровня физической подготовки и прочих условий.

Отдых

Отдых и восстановление – основной «друг» гипертрофии. Важно понимать, что рост мышц происходит не после тренировки, а в последующие 2-3 суток после нагрузки. Существуют данные, что этот процесс при тяжелых нагрузках сохраняется до 12-14 суток, но только при достаточных объеме и интенсивности тренинга.

Другие факторы

В последнее время одним из самых обсуждаемых в научном сообществе явлением стал механический фактор роста или MGF. Он объясняет, почему растут мышцы от силовых нагрузок. MGF в основном образуется только после выполнения физической работы, хотя на его выработку также влияют анаболические стероиды. По механизму он схож с гормоном роста, хотя он не оказывает никакого воздействия на хрящевые и костные ткани.

Принципы тренировки для роста мышц

Ключевые принципы, которые обеспечивают увеличение массы:

  • Профицит калорий;
  • Поступление аминокислот в достаточном количестве;
  • Физические нагрузки;
  • Восстановление.

Зачастую атлеты существенно перерабатывают, не обеспечивая мышцы достаточным количеством нутриентов и отдыхом. Это является одной из самых частых причин, почему гипертрофия мускулатуры замедляется даже при регулярных тренировках.

Как ускорить рост мышц

Напрямую влиять на рост невозможно, если не учитывать тренировочный процесс. При достаточном количестве нагрузки мышцы будут адаптироваться под новые условия, отвечая укреплением. Ускорить процесс можно только за счет анаболических стероидов (имеют нелегальны статус распространения) и некоторых легальных добавок, например, бустеров тестостерона или гормона роста.

Заключение

Процесс мышечного роста, несмотря на его «внешнюю простоту», считается достаточно сложным и не до конца изученным. Даже при том, что спортсмены могут тренироваться в различных видах спорта и получать внушительные объемы, наука по-прежнему не до конца объясняет все процессы, которые влияют на рост мышц. Но даже та информация, которая доказана и известна на данный момент, способна значительно улучшить качество тренировочного процесса, когда основной задачей выступает мышечный рост.

Рост мышц в видео формате

Почему не растут мышцы — Фитнес клуб Bulldozer

Если вам кто ни будь рассказывает, о том, что любой человек может набрать огромную мышечную массу, то знайте – этот человек, мало что понимает в бодибилдинге. Конечно, изменить размер мышц может каждый, но насколько этот размер измениться зависит не только от вашего желания и упорных тренировок. Лично мне знакомы многие парни, которые ходят в тренажерный зал уже не один год, но по их виду этого не скажешь. Визуально они абсолютно ни чем не отличаются от обычного (нетренированного) человека и глядя на них возникает вопрос, почему так происходит? 

Объяснений этому может быть несколько:

  1. Неправильно подобранная программа тренировки или неправильная техника выполнения упражнений.
  2. Возраст (старше 40 лет). Если вы не были владельцем объемных мышц к этому возрасту, то не стоит ждать больших результатов от тренировок.
  3. Неправильный рацион питания (это самый важный пункт!).
  4. Недостаточный отдых (недосып, перетрен).

Многие ребята просто неспособны накачать мышцы морально. Практически каждый молодой человек начинал посещать тренажерный зал, но спустя месяц (это в лучшем случае) или еще раньше, бросает тренировки. Некоторым кажется, что они особенные (всем нам кажется, что мы особенные) и для того, чтобы накачаться, им понадобится не больше двух месяцев. В результате они бросают тренировки, так и не увеличив свою мышечную массу и на грамм. 

Если вы действительно хотите изменить свою фигуру, накачать мышцы, сжечь лишние жировые отложения, стать сильнее, то изначально готовьте себя морально к тому, что вам придется поработать в тренажерном зале не меньше года (и это в лучшем случае). Бесспорно, есть «уникумы», которые набирают мышечную массу с невероятной скоростью, но таких людей очень мало и не стоит надеяться, что вы в их числе. Так как же заставить мышцы расти? 

Выход только один – это работать с отягощениями не покладая рук, правильно питаться и не смотря ни на что стремится к поставленной цели. Насколько большим и сильным вы сможете стать – покажет время, можно лишь дать вам несколько полезных советов, которые помогут вам избежать ошибок и нарастить мышцы быстрее.

  1. Никогда не зацикливайтесь на одной и той же схеме тренировок если не видите реальных результатов. И наоборот, если эта схема приносить вам видимые результаты – продолжайте заниматься по ней до тех пор, пока не заметите полного отсутствия прогресса.
  2. Не нужно ждать мгновенного результата. Если вы позанимались две недели и не заметили поразительных результатов – это еще не значит что ваша программа тренировки неправильная. Чтобы ощутить реальную бесполезность программы, нужно потренироваться по ней хотя бы 2 месяца.
  3. Пять упражнений от которых в любом случае будет толк: классические приседания со штангой, подъем штанги на бицепс стоя, жим штанги вверх из-за головы сидя, французский жим штанги лежа, жим штанги лежа на горизонтальной скамье.
    Обязательно используйте эти упражнения в вашей программе тренировок, и ваши шансы набрать мышечную массу значительно возрастут.
  4. Ешьте не менее трех раз в день. В вашем рационе должны быть в достаточном количестве: белки, углеводы, жиры, витамины и минералы. Как бы сильно вы не «пыхтели» в спортивном зале, если вы не будете достаточно кушать, о росте мышц можете забыть.
  5. Высыпайтесь. Ваши мышцы и нервная система должны полностью восстановиться перед следующей тренировкой, иначе эффект будет прямо противоположный ожидаемому. Поэтому, если чувствуете, что восстановились недостаточно, лучше пропустите тренировку и отдохнуть еще денек.
  6. Многие «горе-спортсмены» рекомендуют посещать тренажерный зал семь дней в неделю, руководствуясь правилом: «чем больше, тем лучше«. Но, если вы не принимаете сильнодействующих препаратов повышающих тестостерон (анаболические стероиды), то от такого подхода к тренировкам вы не только не наберете мышечную массу, а скорее всего, истощите свой организм настолько, что ваше желание тренироваться отпадет навсегда.
    Лучший график тренировок – это три дня в неделю (например: понедельник, среда, пятница). Два дня – тоже будет достаточно.  

Один – это конечно мало. 

Употребление гейнеров является достаточно спорным, но некоторым категориям атлетов эта добавка подходит как нельзя лучше. Это, пожалуй, единственный способ быстро прогрессировать в наборе мышечной массы для эктоморфов тех, кто не склонен к набору лишнего веса. В данной категории гейнер Dymatize занимает одно из лидирующих мест, предоставляя невероятно качественный продукт с чудовищно большим количеством макронутриентов и калорий. Если вы предпочитаете максимально интенсивный тренинг, имеете эктоморфный тип сложения и жалуетесь на то, что мышечная масса растет очень медленно, эта добавка станет отличным решением. 

Как растут мышцы после тренировки

Как растут мышцы после тренировки ― научный подход. Узнайте, как набрать мышечную массу и правильно восстанавливаться между силовыми тренировками.

Как растут мышцы после тренировки — научный подход

Скелетные мышцы состоят из нитевидных миофибрилл и саркомеров, которые формируют мышечные волокна. 650 скелетных мышц человеческого организма сокращаются, получая сигнал от мотонейронов, срабатывающих от части мышечной клетки, называемой саркоплазмическим ретикулом. Мотонейроны «приказывают» вашим мышцам сокращаться.

Чем лучше вы умеете сокращать мышцы, тем сильнее вы становитесь.

Пауэрлифтеры могут поднимать огромные веса, однако не выглядят слишком мускулистыми. Это происходит благодаря их умению активировать эти мотонейроны и лучше сокращать мышцы. Поэтому многие пауэрлифтеры меньше бодибилдеров, а вес могут поднять куда больший.

Максимальный прирост силы происходит в самом начале ваших силовых тренировок. Дальнейшее развитие мышц протекает постепенно, так как вы уже научились их активировать.

 

Физиологическая сторона набора мышечной массы

После тренировки ваше тело восстанавливает старые поврежденные мышечные волокна или образует новые белковые соединения (миофибриллы). Восстановленные миофибриллы увеличиваются в толщине и количестве, создавая мышечную гипертрофию (рост). Рост мышц связан с преобладанием синтеза белка над его распадом и происходит не на тренировке, а во время отдыха.

Существуют также клетки-сателлиты, работающие как стволовые клетки для ваших мышц. Будучи задействованы, они помогают нуклеоидам поступать в мышечные клетки. А это уже приводит к росту миофибрилл.

Способность к активации клеток-сателлитов ― ключевой фактор, что отличающий генетических уникумов от хард-гейнеров (т. е. людей, не предрасположенных к набору мышечной массы).

Полезная статья: «Набор мышечной массы для новичков: питание, тренировки, добавки»

Самым интересным открытием за последние 5 лет стало то, что у людей, мышцы которых хорошо откликаются на нагрузку, уровень миофибрилльной гипертрофии достигает 58 % при активации клеток-сателлитов на 23 %. При снижении числа активированных клеток уменьшается и гипертрофия. Если же мышцы человека на нагрузку не откликаются, отсутствует не только миофибрилльная гипертрофия, но и активация сателлитов (0 %). И, таким образом, получается, что чем сильнее вы задействуете клетки-сателлиты, тем больше вы вырастете. Возникает вопрос: как активировать клетки-сателлиты для роста мышц?

 

3 вида воздействия, которые заставляют мышцы расти

В основе натурального тренинга лежит постоянное увеличение стресса для мышц. Этот стресс ― важный компонент их роста. Он поддерживает гомеостаз в вашем теле. Именно стресс вместе с поддержанием гомеостаза и является основой трех основных условий набора мышечной массы.

   1. Напряжение в мышцах

Чтобы расти, вам нужно давать мышцам больший стресс, чем тот, к которому они адаптировались. Как это сделать? Главное ― постоянно увеличивать рабочие веса. Напряжение мышц создает изменения в химических процессах внутри мышцы, что создает такие предпосылки для роста, как активация mTOR (внутриклеточного протеина, который является сигнальным элементом, регулирующим развитие и гипертрофию мышечных волокон) и клеток-сателлитов. Два других фактора объясняют, как одним удается быть сильнее, но меньше других.

  2. Повреждение мышц

Если вы когда-нибудь чувствовали боль в мышцах после тренировки, это показатель локальных мышечных повреждений от нагрузок. Именно локальные повреждения и активируют клетки-сателлиты. Это не значит, конечно, что для этого вы обязательно должны чувствовать боль. Но повреждения мышц все-таки должны быть. Болевые ощущения обычно проходят со временем благодаря другим процессам.

  3. Метаболический стресс

Если когда-либо вы чувствовали пампинг (кровенаполнение работающей мышцы) на тренировке, значит, это был эффект от метаболического стресса. Бодибилдеры считают, что именно памп заставляет мышцы расти. Отчасти с этим согласны и ученые.

Метаболический стресс позволяет мышцам расти, хотя сами мышечные клетки при этом необязательно становятся больше. Так получается из-за поступления в мышцы гликогена, помогающего им увеличиваться за счет роста соединительной ткани. Такой процесс называется саркоплазмической гипертрофией, с которой можно выглядеть крупнее, не наращивая силовые показатели.

 

Как гормоны влияют на рост мышц

Гормоны ― следующий элемент, отвечающий за мышечный рост и восстановление и имеющий большое значение в регуляции активности клеток-сателлитов. Инсулиноподобный фактор роста (IGF-1), механический фактор роста (MGF) и тестостерон ― вот важнейшие гормоны, непосредственно связанные с набором мышечной массы.

Целью многих спортсменов при занятиях в тренажерном зале является выработка тестостерона. Всем известно, что он увеличивает синтез и уменьшает распад белка, активирует клетки-сателлиты и стимулирует выработку других анаболических гормонов. Несмотря на то, что подавляющую (до 98 %) часть выделяемого организмом тестостерона мы не можем израсходовать, силовые тренировки не только стимулируют его выработку, но и делают рецепторы наших мышечных клеток более чувствительными к свободному тестостерону. Также он может увеличить выработку гормона роста, увеличивая в поврежденных волокнах количество нейротрансмиттеров.

Инсулиноподобный фактор роста регулирует объем мышечной массы, увеличивая синтез белка, улучшая усвоение глюкозы и аминокислот (составных частей белка) скелетными мышцами, а также активирует клетки-сателлиты для большего роста мышц.

 

Почему мышцам нужен отдых?

Если вы не даете своему организму достаточного количества отдыха и питания, вы можете приостановить анаболические процессы в организме и запустить катаболические (разрушительные).

Увеличение синтеза белка после тренировки длится в течение 24–48 часов, поэтому вся пища, съеденная за это время, пойдет на мышечную гипертрофию.

Помните, что ваш предел задан вашим полом, возрастом и генетикой. К примеру, у мужчин больше тестостерона, чем у женщин, поэтому их мышцы заведомо окажутся сильнее и больше.

 

Почему не происходит быстрый рост мышц?

Мышечная гипертрофия занимает время. Для большинства людей это достаточно длительный процесс. Люди не видят существенных изменений за несколько недель и месяцев, так как коренные изменения возможны только благодаря вмешательству нервной системы в активацию ваших мышц.

Кроме того, у разных людей разная генетика, выработка гормонов, тип мышечных волокон и их количество, способность к активации клеток-сателлитов. Все это может замедлить рост мышц.

Чтобы убедиться в том, что вы делаете все возможное для набора мышечной массы, синтез белка должен постоянно преобладать над его распадом.

Для этого необходимо употреблять достаточное количество белка (особенно незаменимых аминокислот) и углеводов ― тогда клетки смогут восстанавливаться. Визуально заметный рост мышц и изменения в форме будут вас сильно мотивировать. Но для этого важно понимать научную сторону вопроса.

 

Как растут мышцы: заключение

Для того, чтобы накачать мышцы, нужно создать стресс, к которому организм еще не адаптировался. Этого можно достичь, поднимая больший вес и меняя упражнения, тогда вы травмируете больше мышечных волокон и нагрузите мышцы во время пампинга. По окончании тренировки важнее всего достаточное количество отдыха и «топлива» для восстановления и роста мышц.

a:43:{s:16:»ADD_REVIEW_PLACE»;s:1:»1″;s:17:»BUTTON_BACKGROUND»;s:7:»#dbbfb9″;s:10:»CACHE_TIME»;s:8:»36000000″;s:10:»CACHE_TYPE»;s:1:»A»;s:26:»COMMENTS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:20:»COMPOSITE_FRAME_MODE»;s:1:»A»;s:20:»COMPOSITE_FRAME_TYPE»;s:4:»AUTO»;s:11:»DATE_FORMAT»;s:5:»d.m.Y»;s:21:»DEFAULT_RATING_ACTIVE»;s:1:»3″;s:12:»FIRST_ACTIVE»;s:1:»2″;s:10:»ID_ELEMENT»;s:4:»5271″;s:11:»INIT_JQUERY»;s:1:»N»;s:10:»MAX_RATING»;s:1:»5″;s:12:»NOTICE_EMAIL»;s:0:»»;s:13:»PRIMARY_COLOR»;s:7:»#a76e6e»;s:27:»QUESTIONS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:25:»REVIEWS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:13:»SHOW_COMMENTS»;s:1:»Y»;s:14:»SHOW_QUESTIONS»;s:1:»N»;s:12:»SHOW_REVIEWS»;s:1:»N»;s:18:»COMPONENT_TEMPLATE»;s:4:»blog»;s:17:»~ADD_REVIEW_PLACE»;s:1:»1″;s:18:»~BUTTON_BACKGROUND»;s:7:»#dbbfb9″;s:11:»~CACHE_TIME»;s:8:»36000000″;s:11:»~CACHE_TYPE»;s:1:»A»;s:27:»~COMMENTS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:21:»~COMPOSITE_FRAME_MODE»;s:1:»A»;s:21:»~COMPOSITE_FRAME_TYPE»;s:4:»AUTO»;s:12:»~DATE_FORMAT»;s:5:»d.m.Y»;s:22:»~DEFAULT_RATING_ACTIVE»;s:1:»3″;s:13:»~FIRST_ACTIVE»;s:1:»2″;s:11:»~ID_ELEMENT»;s:4:»5271″;s:12:»~INIT_JQUERY»;s:1:»N»;s:11:»~MAX_RATING»;s:1:»5″;s:13:»~NOTICE_EMAIL»;s:0:»»;s:14:»~PRIMARY_COLOR»;s:7:»#a76e6e»;s:28:»~QUESTIONS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:26:»~REVIEWS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:14:»~SHOW_COMMENTS»;s:1:»Y»;s:15:»~SHOW_QUESTIONS»;s:1:»N»;s:13:»~SHOW_REVIEWS»;s:1:»N»;s:19:»~COMPONENT_TEMPLATE»;s:4:»blog»;s:8:»TEMPLATE»;s:4:»blog»;}

a:43:{s:16:»ADD_REVIEW_PLACE»;s:1:»1″;s:17:»BUTTON_BACKGROUND»;s:7:»#dbbfb9″;s:10:»CACHE_TIME»;s:8:»36000000″;s:10:»CACHE_TYPE»;s:1:»A»;s:26:»COMMENTS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:20:»COMPOSITE_FRAME_MODE»;s:1:»A»;s:20:»COMPOSITE_FRAME_TYPE»;s:4:»AUTO»;s:11:»DATE_FORMAT»;s:5:»d.m.Y»;s:21:»DEFAULT_RATING_ACTIVE»;s:1:»3″;s:12:»FIRST_ACTIVE»;s:1:»2″;s:10:»ID_ELEMENT»;s:4:»5271″;s:11:»INIT_JQUERY»;s:1:»N»;s:10:»MAX_RATING»;s:1:»5″;s:12:»NOTICE_EMAIL»;s:0:»»;s:13:»PRIMARY_COLOR»;s:7:»#a76e6e»;s:27:»QUESTIONS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:25:»REVIEWS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:13:»SHOW_COMMENTS»;s:1:»Y»;s:14:»SHOW_QUESTIONS»;s:1:»N»;s:12:»SHOW_REVIEWS»;s:1:»N»;s:18:»COMPONENT_TEMPLATE»;s:4:»blog»;s:17:»~ADD_REVIEW_PLACE»;s:1:»1″;s:18:»~BUTTON_BACKGROUND»;s:7:»#dbbfb9″;s:11:»~CACHE_TIME»;s:8:»36000000″;s:11:»~CACHE_TYPE»;s:1:»A»;s:27:»~COMMENTS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:21:»~COMPOSITE_FRAME_MODE»;s:1:»A»;s:21:»~COMPOSITE_FRAME_TYPE»;s:4:»AUTO»;s:12:»~DATE_FORMAT»;s:5:»d.m.Y»;s:22:»~DEFAULT_RATING_ACTIVE»;s:1:»3″;s:13:»~FIRST_ACTIVE»;s:1:»2″;s:11:»~ID_ELEMENT»;s:4:»5271″;s:12:»~INIT_JQUERY»;s:1:»N»;s:11:»~MAX_RATING»;s:1:»5″;s:13:»~NOTICE_EMAIL»;s:0:»»;s:14:»~PRIMARY_COLOR»;s:7:»#a76e6e»;s:28:»~QUESTIONS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:26:»~REVIEWS_TEXTBOX_MAXLENGTH»;s:4:»1000″;s:14:»~SHOW_COMMENTS»;s:1:»Y»;s:15:»~SHOW_QUESTIONS»;s:1:»N»;s:13:»~SHOW_REVIEWS»;s:1:»N»;s:19:»~COMPONENT_TEMPLATE»;s:4:»blog»;s:8:»TEMPLATE»;s:4:»blog»;}

Мышечный рост — обзор

3 Ниша мышечных мышц в состоянии покоя

В период полового созревания постнатальный рост мышц замедляется, и пул мышечных волокон завершает переход в состояние покоя (Tajbakhsh, 2009; White, Bierinx, Gnocchi, & Zammit, 2010). В 1961 г. в двух новаторских исследованиях с использованием электронной микроскопии было дано первое описание покоящихся MuSC взрослых, занимающих «положение клеток-сателлитов» на периферии мышечных волокон в мышцах крысы и лягушки (Katz, 1961; Mauro, 1961).Состояние покоя характеризуется очень низким отношением объема цитоплазмы к объему ядра, низкой метаболической активностью и митотической неактивностью (Cheung & Rando, 2013). Покоящиеся MuSCs вклиниваются между плазматической мембраной связанного с ними волокна-хозяина и ECM базальной пластинки (Fig. 2). Таким образом, их ниша сильно поляризована и характеризуется взаимодействиями ECM на их апикальном полюсе и межклеточными взаимодействиями с мышечным волокном на базальном полюсе.

Рис. 2. Ниша взрослых MuSC в гомеостазе и регенерации.Ниша стволовых клеток, которая поддерживает MuSCs в их состоянии покоя при отсутствии мышечного повреждения, состоит из двух основных компартментов, а именно интерфейса с мышечными волокнами и базальной мембраны. В фазе сразу после травмы ниша содержит остатки дегенерированных мышечных волокон и большое количество провоспалительных иммунных клеток. Впоследствии ниша превращается в среду, которая способствует пролиферации MuSCs и характеризуется экстенсивным синтезом ECM фибробластными клетками и ангиогенезом.В фазе дифференцировки субпопуляции противовоспалительных макрофагов становятся доминирующими, а миобласты, происходящие из MuSC, сливаются с молодыми мышечными волокнами, которые реиннервируются, и созревают базальные мембраны.

ВКМ базальной пластинки богата членами семейства коллагена и ламинина, в частности, ламинином, содержащим субъединицы α2, β1 и γ1 (также называемым ламинином-2), и коллагеном IV (Holmberg & Durbeej, 2013). Полимеризованные сети коллагена и ламинина в базальной мембране структурно связаны через гликопротеин нидоген (Fox et al., 1991; Kohfeldt, Sasaki, Gohring, & Timpl, 1998). Гепарансульфат является гликозаминогликановым компонентом нескольких гепарансульфатных протеогликанов, присутствующих в базальной мембране и на поверхности клеток, включая MuSCs и мышечные волокна (Ghadiali, Guimond, Turnbull, & Pisconti, 2017). Гепарансульфаты представляют собой линейные полисахариды, состоящие из повторяющихся дисахаридных звеньев N -ацетилглюкозамина и уроновой кислоты, которые могут быть вариабельно сульфатированы в нескольких различных положениях. Перлекан, который также может связываться с ламинином и коллагеном, является примером распространенного гепарансульфатного протеогликана базальной мембраны, который играет важную роль в локальной секвестрации факторов роста (Gohring, Sasaki, Heldin, & Timpl, 1998).

Связывание покоящихся MuSCs с базальной мембраной устанавливается через апикально локализованные мембранные рецепторы интегрина α7β1 и дистрогликана (Blanco-Bose, Yao, Kramer, & Blau, 2001; Cohn et al., 2002; Dumont et al., 2015). ; Розо и др., 2016). MuSC-специфическая потеря интегрина β1 у взрослых мышей приводит к нарушению покоя и аберрантному вступлению в клеточный цикл (Rozo et al., 2016). С другой стороны, потеря ламинина α2 у мышей снижает количество миогенных предшественников, образующихся во время развития, и пул MuSC в перинатальных мышцах не подвергается нормальному прогрессивному уменьшению количества клеток по сравнению с мышцами плода (Nunes et al., 2017). Вместе с наблюдением, что постнатальный дефицит laminin α2 также приводит к повышенной экспрессии маркера дифференцировки myogenin, это подтверждает идею о том, что нарушенные взаимодействия базальной пластинки предотвращают или нарушают состояние покоя MuSC. Интересно, что дефицит laminin α2 индуцирует вторичную потерю интегрина α7β1 и, наоборот, мыши с нокаутом интегрина α7 обнаруживают пониженные уровни laminin α2 (Rooney et al., 2006; Vachon et al., 1997).

Исследования экспрессии генов показали, что покоящиеся MuSC вносят вклад в ECM в своем собственном микроокружении (Bentzinger et al., 2013; Фукада и др., 2007). Кандидаты на роль ауторегуляторных компонентов ВКМ включают витронектин, ламинины, перлекан, декорин, нидоген, бигликан и коллаген VI. Неподвижные MuSC также экспрессируют трансмембранные протеогликаны синдекан-3 и -4, которые несут внеклеточные цепи гепарансульфата и хондроитинсульфата, что позволяет связывать несколько факторов роста, таких как факторы роста фибробластов (FGF), фактор роста гепатоцитов (HGF), фактор роста эндотелия сосудов. (VEGF) и трансформирующий фактор роста бета-1 (TGFβ1) (Carey, 1997; Cornelison et al., 2001; Сиань, Гопал и Коучман, 2010 г.). Кроме того, синдеканы могут служить корецепторами для интегринов. Потеря синдекана-3 приводит к спонтанной активации MuSC во взрослых мышцах, в то время как делеция синдекана-4 не влияет на пул стволовых клеток (Cornelison et al., 2004; Pisconti et al., 2016). Поскольку клетки с нокаутом синдекана-3 демонстрируют повышенное фосфорилирование киназы, регулируемой внеклеточным сигналом киназы-1 (ERK), после стимуляции FGF2 или HGF, было высказано предположение, что им не хватает ингибирующего сигнала, что делает их чрезмерно чувствительными к факторам роста.Помимо синдекана-3, MuSC используют множество других стратегий для ограничения воздействия сигналов фактора роста в своей нише. К ним относятся ослабление FGF-опосредованной передачи сигналов ERK с помощью рецепторного ингибитора тирозинкиназы sprouty 1, а также экспрессия белка 6, связывающего инсулиноподобный фактор роста-2 (IGF2) с ингибитором инсулиноподобного фактора роста (Pallafacchina et al. ., 2010; Ши и др., 2010). Примечательно, что важность ограниченной передачи сигналов фактора роста в поддержании дремлющего состояния стволовых клеток подчеркивается наблюдением, что культуральная среда, содержащая ингибиторы рецепторов FGF и HGF, стимулирует MuSC в состоянии покоя in vitro (Quarta et al., 2016).

Помимо базальной пластинки, мембрана мышечного волокна представляет собой еще один крупный компартмент покоящейся ниши MuSC. Неподвижные MuSCs и мышечные волокна взаимодействуют через сиаломуцин CD34 и m-кадгерин (Beauchamp et al., 2000; Bornemann & Schmalbruch, 1994; Irintchev, Zeschnigk, Starzinski-Powitz, & Wernig, 1994). Интересно, что мыши с нокаутом m-cadherin не проявляют явного мышечного фенотипа, и было высказано предположение, что это может быть связано с компенсацией другими кадгеринами, в частности n-кадгерином (Hollnagel, Grund, Franke, & Arnold, 2002; Krauss, 2010).Покоящиеся MuSCs также экспрессируют рецептор кальцитонина, указывая на то, что электрические сигналы от иннервированных миофибрилл участвуют в регуляции состояния покоя (Fukada et al., 2007). Потеря рецептора кальцитонина именно из MuSCs приводит к нарушению покоя, вступлению в клеточный цикл и экстравазации в интерстициальное пространство (Yamaguchi et al., 2015). Более того, лиганды notch, присутствующие на поверхности миофибрилл, вероятно, могут связываться с рецепторами на поверхности MuSCs, способствуя поддержанию покоя.Генетическая абляция эффектора Notch RBP-J в MuSCs приводит к спонтанной активации и терминальной дифференцировке (Bjornson et al., 2012; Mourikis et al., 2012). Наоборот, конститутивная экспрессия внутриклеточного домена notch в миобластах ингибирует вступление в S-фазу и экспрессию Ki67 и стимулирует экспрессию маркера самообновления Pax7 (Wen et al., 2012). Кроме того, синдекан-3 взаимодействует с рецепторами вырезки и необходим для процессинга вырезки и передачи сигнала (Pisconti, Cornelison, Olguin, Antwine, & Olwin, 2010).Недавно было показано, что миофибриллы экспрессируют член семейства ubiquitin ligase E3, называемый mind bomb 1, который позволяет активировать передачу сигналов notch, чтобы подготовить MuSC к покою (Kim et al., 2016). Примечательно, что интеллектуальная бомба 1 индуцируется половыми гормонами, которые связывают изменения в нише покоящихся стволовых клеток с системным кровообращением.

Помимо миофибрилл, в поддержании покоящегося состояния MuSC участвуют кровеносные сосуды. Гистологические наблюдения выявили тесную связь между MuSCs и эндотелиальными клетками, и была продемонстрирована линейная зависимость между количеством MuSCs и капилляризацией (Christov et al., 2007). Было показано, что ассоциированные с сосудами гладкомышечные клетки и перициты секретируют ангиопоэтин 1, который связывается с рецепторами Tie2 на поверхности MuSCs и тем самым способствует их покою (Abou-Khalil et al., 2009; Kostallari et al., 2015).

Традиционно изучение состояния покоя затруднено тем фактом, что MuSC активируются в течение очень короткого промежутка времени после выделения, что затрудняет их исследование в действительно спящем состоянии in vitro. Примечательно, что группа Rando недавно описала культуральную модель для поддержания изолированных покоящихся MuSC (Quarta et al., 2016). Авторы разработали искусственные миофибриллы на основе коллагена с эластичностью около 1,3 кПа, которые были функционализированы интегрином α4β1 и покрыты слоем ламинина. В сочетании со специализированной средой эта инженерная микросреда позволила пролонгировать in vitro поддержание MuSCs мыши и человека, которые демонстрируют ключевые характеристики покоящихся клеток.

В целом, широкий спектр механизмов, опосредованных нишами, регулирует состояние покоя MuSC. В частности, сайты прикрепления в базальной пластинке, межклеточные рецепторы, представленные мышечными волокнами, и внеклеточный матрикс, который секвестрирует факторы роста, являются критическими характеристиками покоящейся ниши MuSC.

Рост мышц

Ниже приводится эксклюзивный отрывок из книги Силовая тренировка, второе издание , опубликованной Human Kinetics. Весь текст и изображения предоставлены Human Kinetics.

Чтобы мышца стала больше, она должна увеличиться в размерах. Исторически сложилось так, что два основных механизма — гипертрофия и гиперплазия — были предложены для объяснения того, как может происходить увеличение размера интактной мышцы. Гипертрофия относится к увеличению размера отдельных мышечных волокон, тогда как гиперплазия относится к увеличению числа мышечных волокон.

Исследования, проведенные за последние 40 лет, показали, что преобладающим механизмом увеличения размера мышц является гипертрофия. Гиперплазия у людей может существовать, но все еще вызывает споры как основной механизм увеличения интактного размера мышцы (MacDougall et al., 1984; Alway et al., 1989; McCall et al., 1996). Если гиперплазия действительно возникает, она, вероятно, очень мало (<5%) способствует абсолютному росту мышц, и анаболические препараты могут играть определенную роль.Его существование также может быть связано с механизмом, называемым нервным отростком , когда часть мышечного волокна без какой-либо нервной связи, которая отрывается от основного волокна из-за чистого разрыва из-за механического повреждения в результате физической нагрузки, прикрепляется к нервному отростку. от другого двигательного нейрона и приобретают характеристики этой двигательной единицы, тем самым увеличивая количество волокон для этого типа двигательной единицы. Тем не менее, мы сосредоточились на гипертрофии скелетных мышц за счет увеличения размера мышечных волокон, потому что эта реакция была четко продемонстрирована в исследованиях.

В основе мышечного роста лежат два принципа. Во-первых, необходимо стимулировать мышцы, чтобы они увеличивались в размерах. Однако этот стимул должен быть анаболическим по своей природе. Анаболический стимул, по-видимому, связан с величиной сопротивления, используемого при подъеме, и связанной с этим нервной активацией как у мужчин, так и у женщин (Campos et al. 2002; Schuenke et al. 2013). Более сильное сопротивление приводит к более высокому напряжению нейронной активации при рекрутировании двигательных единиц. Высокое напряжение необходимо для нейронных стимулов для активации высокопороговых двигательных единиц; это высокое напряжение также подвергает нейронным стимулам низкопороговые двигательные единицы, потому что рекрутирование всегда прогрессирует от низкопороговых к высокопороговым двигательным единицам.Об этом свидетельствуют учебные исследования по биопсии бедренной мышцы, проведенные исследовательской группой доктора Роберта Старона (Campos et al., 2002; Schuenke et al., 2013). Эти исследования показали, что при использовании только легких весов (20-28ПМ) не наблюдалось гипертрофии мышечных волокон I типа. Однако при использовании более тяжелого сопротивления (9-11ПМ и 3-5ПМ) во время тренировки наблюдалось увеличение площади поперечного сечения всех типов мышечных волокон. В этом контексте наиболее продуктивным стимулом для роста мышц является хорошо продуманная программа упражнений с отягощениями достаточного объема и достаточно высокой интенсивности.

Во-вторых, увеличение мышечной массы требует энергии и строительных блоков для роста новых белков, и то, и другое происходит из правильно разработанной и хорошо сбалансированной диеты, которая включает достаточное количество калорий и необходимые питательные вещества. Как более подробно обсуждалось в главе 4, потребление питательных веществ жизненно важно для оптимального развития мышц. Тело нуждается в углеводах, белках и жирах для восстановления и ремоделирования мышц. Таким образом, ежедневное питание (в том числе время приема питательных веществ во время тренировки), правильный сон и здоровый образ жизни способствуют эффективному восстановлению мышц и, следовательно, росту мышц.

Если любой из этих принципов игнорируется, мышцы просто не будут оптимально адаптироваться к желаемой гипертрофии. На рис. 2.2 показана основная парадигма мышечного роста и показано, что основой для мышечного роста являются правильные стимулирующие тренировки с отягощениями и правильное питание.

Все, что вы хотели знать о мышцах

Это сообщение было обновлено. Последний раз он был опубликован 1 января 2019 года.

Независимо от того, решили ли вы прийти в форму в январе этого года, Месяц мышц здесь, чтобы научить вас кое-чему о растяжке, сокращении, подъеме, рвать, набирать и многое другое.

Добро пожаловать в Месяц Muscle от PopSci! Мы начинаем сезон с часто задаваемых вопросов обо всем, что связано с мышцами, основанного на популярных поисковых запросах в Интернете и запросах наших сотрудников. Есть вопрос, на который мы не ответили? Дайте нам знать в Твиттере.

Что такое мышца?

Мышцы формируются, когда специализированные длинные и трубчатые клетки, известные как миоциты, объединяются вместе в процессе, называемом миогенезом. Эти волокна распределены по всему нашему телу и бывают разных форм, размеров и форм, говорит Дэвид Путрино, физиотерапевт из Медицинской школы Икана на горе Синай в Нью-Йорке и директор по инновациям в области реабилитации в системе здравоохранения горы Синай.

В организме человека есть три типа мышечных клеток: скелетные, гладкие и сердечные. Гладкие мышцы выстилают внутреннюю часть всех наших полых органов, таких как кишечник и желудок. Это за исключением сердца, которое содержит сердечные мышцы (отсюда и название). И сердечная, и гладкая мускулатура работают непроизвольно, то есть мы не можем приказать им напрячься или расслабиться. Вместо этого их движения регулируются точным нейронным танцем, сформулированным нашей вегетативной нервной системой.

Мышцы, с которыми знакомо большинство из нас, — говорит Путрино, — это скелетные мышцы.Они включают в себя хорошо известные, такие как подколенные сухожилия, четырехглавые мышцы, икры и иллюзорные внешние и внутренние косые мышцы живота. «Каждая скелетная мышца — это отдельный орган, который соединяется с нашим скелетом, — говорит Путрино, — и отвечает за движение нашего тела».

Итак, просто для уточнения, сердце это орган или мышца?

Сердце — орган, хотя и сложный. Опять же, он содержит особый тип мышц, называемый сердечной мышцей, который находится только в сердце и составляет основную ткань внутри него, говорит Путрино.

Что с мозгом?

Мозг вовсе не мышца. Это орган, состоящий из нервной ткани. Однако вы все равно можете, так сказать, «тренировать» свой мозг, чтобы усилить определенные когнитивные функции, такие как память и внимание.

Итак, сколько у нас мышц? А какой самый большой? А самый маленький?

Приблизительно 639 мышц составляют тело человека. Интересно, говорит Путрино, что у некоторых из нас есть одна или две уникальные и необычные дополнительные мышцы, «поэтому их число может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от индивидуальных особенностей нашей анатомии.

Большая ягодичная мышца с метким названием — самая большая в организме. («Чтобы быть неделикатным, это ваша «ягодичная мышца», — говорит Путрино, или ваши «ягодичные мышцы», для краткости».) Вы можете поблагодарить свою большую ягодичную мышцу за движение, известное как разгибание бедра, которое позволяет нам, людям, выполнять основные функции. как ходьба и стояние, а также более экстремальные упражнения, такие как бег.

Самая маленькая мышца в человеческом теле — это стременная мышца, — говорит Путрино. Но никогда не судите о чем-либо по его размеру: этот крошечный зверь сидит внутри уха и стабилизирует самую маленькую кость в теле, стремя, которое отвечает за то, чтобы мы могли слышать окружающий мир.

Говоря о крошечных мышцах, действительно ли для того, чтобы нахмуриться, требуется больше мышц, чем для улыбки?

Конечно, всем хочется думать, что для гримасы требуется гораздо больше мускулов, чем для ухмылки. (Счастья предостаточно!) Но правда в том, что никто никогда не проводил исследования, чтобы доказать это, говорит Путрино. Это также зависит от того, как вы определяете хмурый взгляд или улыбку, говорит он. Глубокий хмурый взгляд определенно потребует больше мышц, чем слабая улыбка. Но когда дело доходит до типичного хмурого взгляда по сравнению с такой же средней улыбкой, трудно сказать.

Анекдоты в сторону: «Мне придется назвать это мифом», — говорит Путрино.

Какое самое мускулистое животное?

Это сложно, говорит Путрино. «Если мы говорим только о силе, жуки определенно являются самыми сильными животными в мире, а гориллы — самыми сильными млекопитающими». Если рассматривать мышечную массу, то змеи берут корону за то, что у них самое высокое соотношение мышц к телу. С другой стороны, говорит он, считается, что у слонов самые индивидуальные мышцы.«Только в хоботе слона более 40 000 мышц».

И все животные имеют одинаковые типы мышц, верно? Собственно, в чем разница между светлыми и темными мышцами? Есть ли у людей и то, и другое?

Отличительным фактором между светлыми и темными мышцами (или «мясом», если мы думаем о нем как о съедобной плоти) является наличие белка, называемого миоглобином, говорит Путрино. Миоглобин функционально аналогичен гемоглобину крови; оба содержат железо и отвечают за перенос кислорода к мышцам (миоглобин) и по всему кровотоку (гемоглобин).Фактически, высокое содержание миоглобина в крови является признаком серьезного повреждения мышц, такого как рабдомиолиз, который может быть опасным для жизни.

Большое количество миоглобина и последующего кислорода в наших мышечных клетках позволяет нам задерживать дыхание на продолжительные периоды времени.

Как и у других животных, у людей есть как светлые, так и темные мышцы. Цвет зависит от степени окисления атома железа, связанного с мышцей. Но в целом, по словам Путрино, «мышцы, которым требуется меньше кислорода для работы, имеют меньше миоглобина и кажутся легче.Эти мышцы, расположенные вокруг нашего туловища и в нашем коре, «генерируют небольшое, но стабильное количество силы в течение длительных периодов времени каждый день». С другой стороны, мышцы, которым для работы требуется гораздо больше кислорода, например, в наших конечностях, содержат больше миоглобина и поэтому имеют более темный вид.

Верно, но чем отличаются красное

мясо от белого ?

Прочтите выше, но поменяйте «мясо» на «мышцы», которые в данном случае являются синонимами. Животные едят мышцы других животных в пищу. (Хотя это не всегда необходимо, и мы, люди, в среднем можем позволить себе есть меньше.)

Как мне нарастить больше мышц? Я хочу выглядеть раздутым в этом году.

Технически есть два способа нарастить мышечную массу: увеличить количество имеющихся у вас мышечных клеток или увеличить размер (длину, ширину или и то, и другое) уже имеющихся.

К сожалению, мы перестаем растить новые мышечные клетки вскоре после рождения, поэтому, если вы достаточно взрослый, чтобы читать эту статью, ваш единственный вариант — увеличить их размер — это то, что люди имеют в виду, когда говорят «нарастить мышечную массу».

«Тренировки с отягощениями (поднятие тяжестей) — наиболее распространенный способ быстрого наращивания мышечной массы, но все упражнения способствуют наращиванию мышечной массы», — говорит Путрино.

Когда вы поднимаете тяжести, бегаете, плаваете или даже идете быстрым шагом, ваши мышцы напрягаются, из-за чего они слегка рвутся. Наши тела восстанавливают эти разрывы, добавляя либо саркомеры, представляющие собой волокнистые белки внутри мышечных клеток, либо миофибриллы — цепочки палочковидных единиц, также присутствующих в мышечных клетках, которые придают им полосатый вид. Чем больше миофибрилл, тем больше масса мышечной клетки, а больше саркомеров — ее длина.

Чем сильнее вы напрягаете мышцы, тем больше вероятность того, что мышечные клетки порвутся, восстановятся и станут сильнее.Просто убедитесь, что вы даете себе время на восстановление, иначе процесс заживления, ведущий к росту мышц, никогда не произойдет.

Но мне нужно есть больше белка, чтобы нарастить мышечную массу. Верно?

Вроде.

Питание также является ключом к наращиванию мышечной массы, и добавление в ежедневный рацион протеина является распространенным способом облегчить наращивание мышечной массы с помощью упражнений, говорит Путрино. Но вам также нужно много калорий, а углеводы также помогают поддерживать силовые тренировки и рост мышц.Даже если вы усердно тренируетесь, добавление протеинового порошка в свой рацион не обязательно даст вашему телу то, что ему нужно. Вам нужно будет разработать хорошо сбалансированную диету, которая лучше всего подходит для вашего тела; нет коротких путей к тому, чтобы прийти в форму.

Пенные валики популярны, но работают ли они? DepositPhotos

Каждый раз, когда я тренируюсь или поднимаю тяжести, у меня болят мышцы. Почему?

К сожалению, наука еще не определилась с этим.

Клиницисты называют это явление отсроченной болезненностью мышц или DOMS.Как объясняет Путрино, когда вы тренируете мышцы, последующие сокращения вызывают микротравмы мышечных клеток. Мы строим больше мышц, когда эти поврежденные клетки восстанавливаются. Один специфический тип сокращения, эксцентрическое сокращение, которое происходит, когда ваши мышцы напрягаются и удлиняются одновременно, является основной причиной этой травмы на клеточном уровне. Например, когда вы делаете типичный присед, ваши четырехглавые мышцы сокращаются и удлиняются по мере их опускания.

Технически есть способ укрепить мышцы без этой последующей болезненности, хотя это крайне сложно.Упражнения, включающие концентрические сокращения, то есть те, которые укорачивают, а не удлиняют мышцу, не вызывают этого типа болезненности. Тем не менее, говорит Путрино, «количество проблем, которые вам пришлось бы предпринять, чтобы просто нацелиться на концентрические мышечные действия, значительны». Он говорит, что это было бы похоже на сгибание рук на бицепс, но только в фазе сгибания, а затем человек (или машина) опустил бы вес в исходное положение, чтобы вы могли снова свернуться калачиком. «При этом, — говорит Путрино, — если вы готовились к мероприятию и не хотели болеть на следующий день, вы можете пойти на дополнительные хлопоты.

Как мне избавиться от боли в мышцах, если она у меня есть?

Это широко обсуждаемая тема, которая поддерживает чрезвычайно прибыльную отрасль — ролики из пены, вибрационные ролики из пены, криотерапия, ледяные ванны, ледяное горячее пятно и т. д.

Но, по словам Путрино, лучший способ избавиться от DOMS, вызванного физическими упражнениями, — это сочетание активной растяжки и — оставайтесь с нами — большего количества упражнений. Но ваше восстановительное упражнение должно быть легким по сравнению с тренировкой, которая причиняла вам боль; вы хотите, чтобы ваше тело двигалось, но при этом давало ему время и энергию для восстановления.Прогуляйтесь, поплавайте, займитесь йогой. Это облегчает удаление продуктов жизнедеятельности и приток свежей крови и питательных веществ. По его словам, массаж и тепловые процедуры, такие как теплые ванны или сауны, также помогают.

Что вызывает мышечные спазмы?

Когда мы говорим «мышечный спазм», мы можем иметь в виду сотни разных вещей, объясняет Грег Наколс, обладатель двух ученых степеней в области физических упражнений и трех мировых рекордов по пауэрлифтингу (его сайт Stronger by Science — золотая жила для занудных тяжелоатлетов). ).«Это универсальный термин для обозначения общей мышечной боли, прямая причина которой неизвестна». Это может быть судорога, происходящая в странной мышце, которую трудно растянуть, например, одна из мышц, отходящих от позвоночника. Но в других случаях, говорит Наколс, это может быть менее физическим: «Много раз люди получают то, что они воспринимают как мышечные спазмы, после того, как у них есть какой-то другой тип травмы, и они как бы привыкают чувствовать боль в этой области».

Если кажется, что растяжение мышц в этой области никогда не снимает боль, говорит Наколс, вероятно, вы скорее ожидаете, что будет испытывать боль, чем фактическое повреждение тканей.«Многие боли основаны на восприятии и ожиданиях, а также на вещах, полностью оторванных от реального повреждения тканей. У вас может быть повреждение тканей, но не боль, и вы можете испытывать боль без повреждения тканей». Это означает, что иногда спазм происходит только в вашей голове, что не означает, что он нереален, просто источником боли являются не ваши мышцы, а ваш мозг.

Но на самом деле, говорит Наколс, «люди говорят о спазмах так, как будто они знают, о чем говорят, но мы еще не знаем, о чем говорим.Они все еще довольно плохо изучены».

Итак, что вызывает судороги в мышцах?

Люди привыкли думать, что судороги в основном являются следствием потоотделения — вы обезвожены и истощены электролиты, и это каким-то образом вызывает судороги. Но на самом деле это не так. «Я не хочу сказать, что нет никаких доказательств связи обезвоживания со спазмами, но есть просто невероятно слабые доказательства этой гипотезы», — объясняет Наколс.

Гораздо более вероятно, что это связано с плохим неврологическим контролем над вашими мышцами, поскольку вы все больше устаете и повреждаетесь во время упражнений (не волнуйтесь, на самом деле это повреждение помогает вам нарастить больше мышц!).Когда вы двигаетесь, ваш спинной мозг и мышцы постоянно посылают и получают сигналы, которые они должны интегрировать, чтобы функционировать должным образом. Но когда вы устали, все эти неврологические сигналы могут начать пересекаться. Сухожильный орган Гольджи, например, должен предотвращать слишком сильное сокращение скелетных мышц — это как кнопка аварийного отключения. Однако в середине тяжелой тренировки ваш спинной мозг может в конечном итоге послать слишком много сигналов мышцам, чтобы они сократились.Если эти провода перекрещиваются или сухожильный орган Гольджи выходит из строя, у вас внезапно возникает судорога. «На самом деле при судорогах происходит просто непроизвольное сокращение мышц, которые должны находиться под произвольным контролем», — говорит Наколс. «Электролитный дисбаланс и обезвоживание потенциально играют очень небольшую роль, но, как правило, это связано с острой нервно-мышечной усталостью от высоких уровней упражнений».

Что вызывает подергивание мышц?

Во-первых, небольшой словарный урок: технический термин для обозначения подергивания мышц — доброкачественная фасцикуляция.Фасцикуляция — это просто причудливое слово для обозначения подергивания, и доброкачественная часть означает, что оно безвредно. Наколс говорит, что мы не совсем понимаем, что происходит, но это во многом связано с тем же процессом, что и судороги. Большинство мышц в вашем теле не полностью расслаблены в любой момент, а это означает, что всегда есть множество сигналов, которые интегрируются и отправляются, чтобы поддерживать осанку и заниматься своей жизнью. Вы не контролируете это сознательно, но это происходит постоянно. «Это очень тонко отлаженный процесс, — объясняет Наколс, — поэтому фасцикуляция, скорее всего, является сбоем в этом процессе.Это не должно удивлять, учитывая, сколько миллионов сигналов постоянно проходит вокруг нашего тела. «Честно говоря, удивительно, что это случается так редко».

Если мои мышцы подергиваются, значит ли это, что мне нужно съесть банан, чтобы получить больше калия?

Извините, но нет. Калий, вероятно, не имеет к этому никакого отношения. На самом деле, Наколс говорит, что если у вас достаточно дисбаланса между уровнями натрия и калия, чтобы повлиять на сокращение мышц, у вас, вероятно, есть более серьезная проблема, и, кроме того, низкий уровень калия не вызывает подергивания.Людям с высоким кровяным давлением иногда назначают диуретики, чтобы справиться с ним, и это заставляет их организм выделять больше калия. «Чтобы проверить эту гипотезу, вы ожидаете, что у людей, принимающих диуретики для контроля артериального давления, будет гораздо больше подергиваний, чем у других людей, — объясняет Наколс, — но это не так, поэтому, вероятно, это не из-за калия».

Если у вас действительно дефицит калия, вы, скорее всего, почувствуете общую мышечную слабость, а не подергивание.

Что такое мышечный узел?

Короткий ответ: мы не совсем уверены.Некоторые эксперты считают, что это нечто, называемое миофасциальными триггерными точками, которые в основном представляют собой сверхнапряженные, сокращенные области мышц, вызывающие боль в этой области. Но другие эксперты считают, что они полностью психосоматические. Один критический анализ теории триггерных точек в журнале Rheumatology отметил, что мы, кажется, не в состоянии найти последовательные физические доказательства мышечных узлов на медицинских сканированиях. Если они сделаны из какой-то волокнистой ткани, а так они ощущаются снаружи, мы должны найти доказательства их существования.Но мы этого не делаем. Они предполагают, что лучшим объяснением может быть воспаление нерва. Воспаленный нейрон может сделать участок более чувствительным, даже если ничего больше не происходит, кроме возбуждения ошибочной группы болевых рецепторов.

Правда ли, что мышцы весят больше, чем жир?

Фунт мышц и фунт жира весят, конечно, одинаково, но это правда, что мышцы плотнее жира. «Но я думаю, что люди часто переоценивают, насколько велика разница», — говорит Наколс.В социальных сетях гуляет фотография, якобы показывающая пять фунтов жира против пяти фунтов мышц, объясняет он, и кусок жира примерно в два раза больше мышц. «Это совершенно неверно, — говорит он. «Мышцы примерно на 10–15 процентов плотнее жира».

Итак, если вы начинаете заниматься спортом и видите, что цифры на весах растут, это вполне может быть связано с увеличением мышечной массы при одновременной потере жира. Но если вы быстро набираете килограммы, велика вероятность, что вы также добавляете в смесь немного жира.

Является ли ваш язык мышцей?

Черт, да, это так. «Языки — это действительно круто», — говорит Наколс. Видите, большинство ваших мышц расположены по одному из двух шаблонов. Параллельные мышцы имеют волокна, идущие от начала к месту прикрепления, что означает, что они идут от одного сухожилия к другому. Ваши бицепсы, например, начинаются у плеча и вставляются с другой стороны локтя, при этом все мышечные волокна идут параллельно. Перистые мышцы, такие как квадрицепсы или трицепсы, имеют центральное сухожилие, проходящее через них, и все волокна проходят в это сухожилие под углом.«Ваш язык, с другой стороны, — это то, что называется мышечным гидростатом», — объясняет Наколс. «Это в основном означает, что это мышца, которая находится под сознательным контролем и не прикреплена к кости». У него есть волокна, идущие во всех направлениях, которые могут расслабляться и сокращаться по отдельности, поэтому вы можете манипулировать своим языком по-разному, а не просто сокращаться в одном направлении. «На самом деле это работает очень похоже на руки осьминога», — говорит Наколс. «Руки осьминога не прикреплены к центральному скелету, но они очень ловкие и подвижные и действуют по тем же принципам, что и ваш язык.

Итак, ваш язык в основном похож на маленькую руку осьминога во рту (аккуратно!), и это определенно мышца.

Что такое мышечная дистрофия?

Существует много типов мышечной дистрофии, поскольку этот термин относится к любому состоянию, которое вызывает мышечную слабость, препятствуя правильному формированию или функционированию мышц. Наиболее распространенный тип называется мышечной дистрофией Дюшенна, которая поражает белок, называемый дистрофином (хотя не все дистрофии имеют какое-либо отношение к дистрофину).Чтобы понять, почему это важно, нам нужно немного глубже изучить, как ваши мышцы проявляют силу. По сути, ваши мышцы прикрепляются к сухожилиям, а сухожилия прикрепляются к костям. Когда волокна сокращаются внутри мышцы, они воздействуют непосредственно на соединительную ткань, которая прикрепляется к сухожилиям, а затем сухожилия могут передавать крутящий момент вашим костям. Дистрофин — один из основных белков, прикрепляющих мышечные волокна к соединительной ткани. У людей с мышечной дистрофией Дюшенна есть мутация в этом белке, которая препятствует правильному сцеплению, а это означает, что их мышцы могут нормально сокращаться, просто они не могут сильно воздействовать на сухожилия.

Но есть еще один слой. «Мышцы должны испытывать стресс, чтобы поддерживать себя и оставаться здоровыми, — объясняет Наколс, — поэтому, если вы не можете хорошо передавать силу через мышцу, этот процесс нарушается. Это целый каскад, который в конечном итоге делает мышцы меньше и слабее».

Другие формы мышечной дистрофии поражают аналогичные белки в мышечных волокнах и соединительной ткани, что препятствует совместной работе всей системы. Все они имеют генетическую природу, но не все они проявляются у детей и не все поражают одну и ту же мускулатуру.

Эта статья была обновлена, чтобы отразить тот факт, что вы можете укрепить свои мышцы без боли, просто это очень сложно сделать.

Есть ли предел размерам наших мышц? » Научная азбука

Фактор дифференцировки роста-8, более известный как миостатин, представляет собой белок, ответственный за контроль роста наших мышц. По сути, это негативный регулятор скелетных и сердечных мышц; это означает, что чем больше у вас миостатина, тем ниже предел вашей мышечной массы

Человеческое тело имеет предел для определенных аспектов своего роста.Например, мы перестаем увеличиваться в росте после определенного возраста. Точно так же наши мышцы имеют механизм контроля, который устанавливает предел размера, на который наши мышцы могут расти.


Рекомендуемое видео для вас:


Что это за механизм управления?

Одно буквенно-цифровое обозначение: GDF-8.

Кредит: g-stockstudio/ Shutterstock

Фактор дифференциации роста-8, более известный как миостатин , представляет собой белок, ответственный за контроль роста наших мышц.По сути, это негативный регулятор скелетных и сердечных мышц; Это означает, что чем больше у вас миостатина, тем ниже предел вашей мышечной массы.

Эффект миостатина был установлен, когда было замечено, что мыши с нарушением гена, ответственного за выработку миостатина ( Mstn) , достигли значительного увеличения мышечной массы.

Эффекты миостатина также наблюдались в естественных условиях. Особый тип крупного рогатого скота, бельгийская голубая, имеет высокую мышечную массу из-за естественных мутаций, происходящих в гене миостатина.Кроме того, аналогичный эффект также наблюдался у людей, у которых отсутствует миостатин из-за инактивирующей мутации.

Уиппет с недостатком миостатина из-за инактивирующей мутации.
Предоставлено: Генетика PLoS [CC BY 2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], через Wikimedia Commons

Как это работает?

Миостатин, как и большинство других механизмов контроля в организме, работает посредством отрицательной обратной связи . Это халон : растворимый белок, секретируемый клетками органа (в данном случае мышечными клетками, известными как миоциты), который негативно регулирует рост этого органа.По мере увеличения нашей мышечной массы увеличивается и количество миостатина. Поэтому после определенного момента, когда наши мышцы становятся достаточно большими, концентрация миостатина достигает точки, при которой она достаточно высока, чтобы остановить рост мышц.

Когда дело доходит до размера наших мышц, важны два элемента:

Кредит: Daxiao Productions/ Shutterstock

Нет, не эти два.

Наша мышечная масса определяется количеством волокон, которые есть в наших мышцах, и размером этих волокон.Количество имеющихся у нас мышечных волокон после развития обычно не меняется. С другой стороны, размер этих волокон может, конечно, увеличиваться или уменьшаться в зависимости от:

Кредит: Daxiao Productions/ Shutterstock

Хорошо, да, теперь эти два применимы.

Когда ген, отвечающий за выработку миостатина, был удален у развивающихся мышей, это привело к увеличению мышечной массы у мышей за счет обоих элементов, упомянутых выше: количество мышечных волокон увеличилось (так называемая гиперплазия), как и их размер. волокон (так называемая гипертрофия).Эти эффекты оставались наблюдаемыми на протяжении всей жизни этих мышей. Именно в этом эксперименте было установлено влияние миостатина на мышечную массу.

Между тем, в другом эксперименте было замечено, что взрослые мыши, которым вводили ингибиторы миостатина, или те мыши, у которых были пренатальные делеции гена миостатина, в конечном итоге имели увеличенную мышечную массу.

Авторы и права: Игорь Ковальчук/Shutterstock

Эти эксперименты показали нам, что миостатин работает на двух уровнях.Во-первых, он контролирует количество мышечных волокон во время эмбриогенеза и, во-вторых, он контролирует размер мышечных волокон у взрослых.

Итак, старайтесь изо всех сил, ваша мышечная масса не увеличится сверх определенного предела из-за присущего вашему телу уровня миостатина. Однако не позволяйте этому негативному отзыву (каламбур) повлиять на вас. Раздвиньте пределы своего миостатина и приведите свое тело в наилучшую форму!

Предлагаемая литература

Все о росте мышц — Precision Nutrition

То, как наши гормоны реагируют на тренировки и как они влияют на рост мышц, во многом зависит от нашего питания, а не только от того, сколько калорий мы потребляем.

Что такое рост мышц?

Рост мышц, иногда называемый гипертрофией, представляет собой развитие массы, плотности, формы и функции мышечных клеток. Эта адаптация позволяет мышце справиться со стрессом, вызванным нагрузкой/функцией.

Мышечные клетки подобны связке палочек, свёрнутых на дрова. Миофибриллы («мио», от греческого mys , относится к мышце) представляют собой цилиндрические пучки филаментов, состоящих из саркомеров. Саркомеры являются основной единицей мышечного сокращения и состоят из миозина и актина.

Все эти белки составляют около 20% мышц. Вода, фосфаты и минералы составляют остальные 80% мышц.

Откуда берется рост мышц?

Когда кто-то постоянно занимается силовыми тренировками, он может заметить рост мышц. Рост обусловлен увеличением количества воды, количества миофибрилл и соединительной ткани.

Ученые часто делят гипертрофию на два типа:

  • Саркоплазматическая гипертрофия увеличивает размер мышц за счет увеличения объема саркоплазматической жидкости в мышечной клетке.
  • Миофибриллярная гипертрофия (иногда называемая «функциональной гипертрофией») увеличивает размер мышц за счет увеличения сократительных белков.

Некоторые представители фитнес-индустрии утверждают, что бодибилдеры демонстрируют саркоплазматическую гипертрофию и что их мышцы выглядят «опухшими»; в то время как тяжелоатлеты демонстрируют миофибриллярную гипертрофию, и их мышцы «плотнее».

Рост мышц и типы волокон

Хотя рост может происходить во всех типах мышечных волокон, разные типы мышечных волокон различаются по своему потенциалу роста.Быстрые волокна с большей вероятностью, чем медленно сокращающиеся, будут расти при интенсивных силовых тренировках. Это может быть одной из причин, почему спортсмены, такие как спринтеры, обычно крупнее и мускулистее, чем спортсмены, занимающиеся выносливостью, и почему более тяжелые нагрузки стимулируют больший рост мышц, чем легкие нагрузки.

Рост мышц и гормоны

На рост мышц дополнительно влияют тип упражнений, потребление пищи и гормональный статус. Тип упражнений и гормональный статус влияют на распределение питательных веществ — другими словами, увеличение мышечной массы зависит от вида деятельности, которую вы выполняете, и вашего гормонального фона, которые сообщают вашему телу, куда распределять питательные вещества, которые вы едите.

Много ешьте, усердно тренируйтесь и много восстанавливайтесь, и вы нарастите мышечную массу. Недоедайте, ведите малоподвижный образ жизни и подвергайтесь стрессу — и вы этого не сделаете.

Гормоны, модулирующие рост мышц , включают:

  • гормон роста
  • тестостерон
  • ИФР-1
  • кортизол
  • бета-эндорфин и
  • паратгормон.

Подробнее о некоторых из этих гормонов см. здесь:

Почему рост мышц так важен?

Субъективно рост мышц улучшает внешний вид тела.Женщины, которые набирают мышечную массу, оставаясь при этом относительно худыми, кажутся более подтянутыми, крепкими и «подтянутыми». Мужчины, которые набирают мышечную массу, оставаясь худощавыми, кажутся сильнее, крупнее и спортивнее.

Объективно рост мышц улучшает функцию. Большие мышцы часто являются более сильными мышцами, что приводит к улучшению повседневного функционирования у большинства людей. Мышцы метаболически активны и влияют на то, как организм обрабатывает питательные вещества. Например, люди с большей мускулатурой (особенно в сочетании с меньшим количеством жира в организме) обычно лучше контролируют уровень инсулина.

С точки зрения здоровья пожилой возраст связан с потерей мышечной массы, более известной как саркопения. Сохранение мышечной массы может сохранить силу, а сила является предиктором выживания с возрастом. Потеря мышечной функции, по-видимому, связана с уменьшением общего количества волокон, уменьшением размера мышечных волокон, нарушением механизмов сокращения и уменьшением рекрутирования двигательных единиц.

Что вы должны знать

Мышцы реагируют на требования

Мышцы реагируют на требования, которые мы к ним предъявляем.Попросите свои мышцы поднимать тяжести, и они отреагируют, став сильнее. Попросите свои мышцы помочь вам сделать задницу в La-Z-Boy, и они высыхают от неиспользования, оставляя вас слабыми и худощавыми.

Интенсивные тренировки (например, силовые тренировки) повреждают мышцы, которые затем восстанавливаются, чтобы предотвратить будущие травмы. Таким образом, включение относительно интенсивных упражнений, особенно тренировок с отягощениями, в ваш фитнес-режим имеет важное значение — независимо от ваших способностей или возраста.

Мышцы реагируют на калории

Ограничьте калории, и вы рискуете потерять мышечную массу и замедлить обмен веществ.

Исследования показывают, что люди, которые ограничивают свои калории (т. е. диету) без тренировок с отягощениями, действительно теряют вес, но это равномерное распределение мышц и жира, а не то, что вам нужно. Действительно, иногда ограничители калорий, которые не тренируются, в конечном итоге становятся толще (в процентах), чем когда они начали!

Сколько калорий нужно для наращивания мышечной массы?

Вам нужно примерно 2800 калорий, чтобы нарастить 400 граммов мышц, в основном для поддержки обмена белка, который можно увеличить с помощью тренировок.

Сократительные белки и жидкость (саркоплазма) в мышечных волокнах расщепляются и восстанавливаются каждые 7–15 дней. Тренировка изменяет оборот, влияя на тип и количество вырабатываемого белка. Опять же, мышцы реагируют на предъявляемые к ним требования.

Тем не менее, мышцы, которые должным образом перегружены, могут фактически расти во время голодания (энергия из жировых запасов может высвобождаться и накапливаться в мышечной ткани), хотя достаточное количество питательных веществ (например, белков, углеводов и т. д.) может значительно увеличить степень реакции роста. .Хотя рост может иметь место во время голодания/ограничения, особенно у новичков, рост мышц при недостаточном потреблении калорий менее вероятен у опытных тренирующихся, поскольку их порог роста повышен.

Если вы более опытны и хотите стать большим и сильным, вам, вероятно, придется есть больше.

Хотите стать стройнее? Обязательно занимайтесь спортом!


На приведенной ниже диаграмме показаны результаты эксперимента, проведенного в течение 16 недель с участием 25 женщин с избыточным весом.

В эксперименте сравнивали только ограничение калорий (диета), только физические упражнения и ограничение калорий + физические упражнения. Как видите, к концу 16 недель группа диета + упражнения потеряла больше всего жира и набрала фунт мышц. Группа, занимавшаяся только физическими упражнениями, не потеряла столько весов, но они потеряли немало жира и прибавили 2 фунта мышц. Группа, соблюдающая только диету, похудела, но не так сильно, как жир, и они были единственными, кто потерял мышцы.

Зути, В.Б. и Голдинг, Л.А. Влияние диеты и физических упражнений на потерю веса и состав тела взрослых женщин. Врачебная и спортивная медицина. 4 (1): 49-53, 1976.

Мышцы реагируют на белок

То, как наши гормоны реагируют на тренировки и как они влияют на рост мышц, во многом зависит от нашего питания, а не только от того, сколько калорий мы потребляем.

В состоянии покоя расщепление мышечного белка превышает его синтез. Этот чистый баланс можно улучшить с помощью силовых тренировок, но, тем не менее, обычно мы разрушаем больше, чем создаем.

Мы хотим наоборот — больше наращивать, чем разрушать, особенно после тренировок с отягощениями. Для этого нам нужно достаточное количество белка.

Одна тренировка с отягощениями может стимулировать обмен белка в течение как минимум 48 часов. В течение этого времени, если потребление энергии является адекватным, а белок составляет не менее 12-15% нашего потребления энергии, может произойти рост.

Для тех, кто придерживается диеты с ограничением энергии для сжигания жира, потребность в белке для восстановления и роста мышц, вероятно, ближе к 1.5 – 2,0 г белка/кг массы тела.

Что помогает стимулировать синтез мышечного белка?
  • Всего 6 граммов незаменимых аминокислот могут стимулировать синтез мышечного белка после тренировки.
  • Для возникновения этой стимуляции нам не нужны заменимые аминокислоты.
  • Повышенный уровень инсулина может стимулировать рост мышц при достаточном потреблении аминокислот, что свидетельствует о важности потребления углеводов после тренировки.
  • Частое потребление аминокислот (из пищи или пищевых добавок) в часы бодрствования также может играть роль в росте мышц.

Подробнее об этом:

Резюме и рекомендации

Рост мышц лучше всего происходит при тренировках с относительно большими объемами, близкими к мышечной усталости, и с более короткими периодами отдыха между подходами/повторениями.

Таким образом:

  1. Во время тренировки 6–12 повторений в подходе являются оптимальным диапазоном для роста мышц.
  2. Тренируйтесь до отказа сокращения.
  3. Делайте относительно короткие периоды отдыха — 30–90 секунд. Методы отдыха-паузы также могут быть эффективными.
  4. Выполните 12-20 подходов на каждую группу мышц. Суперсеты могут помочь увеличить объем и повысить эффективность.
  5. Будьте последовательны в обучении.
  6. Потребляйте достаточно энергии (калорий), минимум 12–15% калорий из белка или 1,0 грамма белка на килограмм массы тела.
  7. Спите 7–9 часов в сутки.

Для дополнительного кредита

Объем мышечного роста зависит от верхних генетических пределов размера клеток.

Увеличение количества мышечных волокон, а не только размера уже существующих, известно как гиперплазия.Его еще предстоит окончательно измерить у людей. Если это действительно происходит, то, вероятно, составляет небольшую часть мышечного роста (менее 10%).

Изменения клеточного кислорода, активных форм кислорода, уровней АТФ и концентраций метаболитов во время физической нагрузки могут быть фундаментальными стимулами, ведущими к росту мышц.

Ссылки

Нажмите здесь, чтобы просмотреть источники информации, на которые ссылается эта статья.

Спангенбург EE. Изменения мышечной массы при механической нагрузке: возможные клеточные механизмы.Appl Physiol Nurt Metab 2009;34:328-335.

Филлипс СМ. Физиологические и молекулярные основы мышечной гипертрофии и атрофии: влияние упражнений с отягощениями на скелетные мышцы человека (эффекты белка и дозы). Appl Physiol Nutr Metab 2009;34:403-410.

Кумар В. и др. Синтез и расщепление мышечного белка человека во время и после тренировки. J Appl Physiol 2009;106;2026-2039.

Типтон К.Д. и Феррандо А.А. Улучшение мышечной массы: реакция мышечного метаболизма на упражнения, питание и анаболические агенты.Очерки биохимии 2008;44:85-98.

Бур КТ. Упражнение Эндокринология. Кинетика человека. Шампейн, Иллинойс. 2003.

Borsheim E. Повышение мышечного анаболизма за счет состава питательных веществ и времени приема. СКАН Пульс. Лето 2005. Том 24.

Брок Саймонс Т. и др. Умеренная порция высококачественного белка максимально стимулирует синтез белка в скелетных мышцах у молодых и пожилых людей. J Am Diet Assoc 2009; 109: 1582-1586.

Эланго Р. и др. Доказательства того, что потребность в белке была значительно занижена.Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2010; 13:52-57.

Меттлер С. и др. Повышенное потребление белка снижает потерю мышечной массы тела во время похудения у спортсменов. Med Sci Sports Exerc 2009, 13 ноября [Epub перед печатью]


Узнать больше

Хотите достичь наилучшей формы в своей жизни и остаться в ней навсегда? Ознакомьтесь со следующими 5-дневными курсами трансформации тела.

Лучшая часть? Они абсолютно бесплатны .

Чтобы ознакомиться с бесплатными курсами, просто нажмите на одну из ссылок ниже.

Математическая модель предсказывает лучший способ наращивания мышечной массы — ScienceDaily

Исследователи разработали математическую модель, которая может предсказать оптимальный режим упражнений для наращивания мышечной массы.

Исследователи из Кембриджского университета использовали методы теоретической биофизики для построения модели, которая может сказать, насколько конкретное усилие вызовет рост мышц и сколько времени это займет. Модель могла бы стать основой программного продукта, в котором пользователи могли бы оптимизировать свои режимы упражнений, введя несколько деталей своей индивидуальной физиологии.

Модель основана на более ранней работе той же группы, которая обнаружила, что компонент мышц, называемый тайтин, отвечает за генерацию химических сигналов, влияющих на рост мышц.

Результаты, опубликованные в Biophysical Journal , предполагают, что существует оптимальный вес, с которым можно выполнять тренировку с отягощениями для каждого человека и каждой цели роста мышц. Мышцы могут быть близки к своей максимальной нагрузке только в течение очень короткого времени, и именно нагрузка, интегрированная с течением времени, активирует клеточный сигнальный путь, который приводит к синтезу новых мышечных белков.Но ниже определенного значения нагрузка недостаточна, чтобы вызвать много сигналов, и время упражнений должно увеличиваться экспоненциально, чтобы компенсировать это. Величина этой критической нагрузки, вероятно, зависит от конкретной физиологии человека.

Все мы знаем, что упражнения укрепляют мышцы. Или мы? «Удивительно, но мало что известно о том, почему и как упражнения укрепляют мышцы: есть много анекдотических знаний и накопленной мудрости, но очень мало достоверных или проверенных данных», — сказал профессор Юджин Терентьев из Кембриджской Кавендишской лаборатории, один из авторы статьи.

При выполнении упражнений, чем выше нагрузка, чем больше повторений или выше частота, тем больше увеличивается размер мышц. Однако даже при взгляде на всю мышцу неизвестно, почему и в какой степени это происходит. Ответы на оба вопроса становятся еще более сложными, когда основное внимание уделяется одной мышце или ее отдельным волокнам.

Мышцы состоят из отдельных нитей длиной всего 2 микрометра и диаметром менее микрометра, что меньше размера мышечной клетки.«Из-за этого часть объяснения роста мышц должна быть на молекулярном уровне», — сказал соавтор Нил Ибата. «Взаимодействия между основными структурными молекулами в мышцах были собраны воедино всего около 50 лет назад. До сих пор не совсем ясно, как меньшие дополнительные белки вписываются в картину».

Это связано с тем, что данные очень трудно получить: люди сильно различаются по своей физиологии и поведению, что делает практически невозможным проведение контролируемого эксперимента по изменению размера мышц у реального человека.«Вы можете извлечь мышечные клетки и посмотреть на них по отдельности, но при этом игнорируются другие проблемы, такие как уровень кислорода и глюкозы во время тренировки», — сказал Терентьев. «Очень тяжело смотреть на все это вместе».

Терентьев и его коллеги начали изучать механизмы механосенсорного восприятия — способности клеток ощущать механические сигналы в окружающей среде — несколько лет назад. Исследование было замечено Английским институтом спорта, который интересовался, может ли оно быть связано с их наблюдениями за восстановлением мышц.Вместе они обнаружили, что мышечная гипер/атрофия напрямую связана с Кембриджской работой.

В 2018 году исследователи из Кембриджа начали проект о том, как белки в мышечных волокнах меняются под действием силы. Они обнаружили, что основные компоненты мышц, актин и миозин, не имеют участков связывания для сигнальных молекул, поэтому именно третий по распространенности мышечный компонент — титин — отвечает за передачу сигналов об изменениях приложенной силы.

Всякий раз, когда часть молекулы находится под напряжением в течение достаточно долгого времени, она переключается в другое состояние, обнажая ранее скрытую область.Если эта область затем может связываться с небольшой молекулой, участвующей в передаче клеточных сигналов, она активирует эту молекулу, создавая химическую сигнальную цепь. Титин представляет собой гигантский белок, большая часть которого удлиняется при растяжении мышцы, но небольшая часть молекулы также испытывает напряжение при мышечном сокращении. Эта часть тайтина содержит так называемый домен титинкиназы, который генерирует химический сигнал, влияющий на рост мышц.

Молекула с большей вероятностью откроется, если на нее будет действовать большее усилие или если оно будет находиться под одним и тем же усилием дольше.Оба условия увеличат количество активированных сигнальных молекул. Затем эти молекулы вызывают синтез большего количества информационной РНК, что приводит к производству новых мышечных белков, и поперечное сечение мышечной клетки увеличивается.

Это осознание привело к текущей работе, начатой ​​Ибатой, увлеченным спортсменом. «Я был взволнован, чтобы лучше понять, почему и как происходит рост мышц», — сказал он. «Так много времени и ресурсов можно сэкономить, избегая малопродуктивных режимов упражнений и максимизируя потенциал спортсменов с помощью регулярных тренировок с более высокой ценностью, учитывая определенный объем, который спортсмен способен достичь.»

Терентьев и Ибата решили разработать математическую модель, которая могла бы давать количественные прогнозы мышечного роста. Они начали с простой модели, которая отслеживала открытие молекул тайтина под действием силы и запуск сигнального каскада. Они использовали данные микроскопии, чтобы определить зависящую от силы вероятность того, что единица титинкиназы откроется или закроется под действием силы и активирует сигнальную молекулу.

Затем они усложнили модель, включив в нее дополнительную информацию, такую ​​как обмен метаболической энергией, а также продолжительность повторения и восстановление.Модель была подтверждена с использованием прошлых долгосрочных исследований мышечной гипертрофии.

«Наша модель предлагает физиологическую основу для идеи о том, что рост мышц в основном происходит при 70% максимальной нагрузки, что лежит в основе тренировки с отягощениями», — сказал Терентьев. «Ниже этого уровня скорость открытия титинкиназы резко падает и препятствует передаче механочувствительных сигналов. Выше этого быстрое истощение предотвращает хороший результат, который количественно предсказала наша модель».

«Одной из проблем в подготовке элитных спортсменов является общее требование максимизировать адаптацию при балансировании связанных компромиссов, таких как затраты энергии», — сказал Фионн МакПартлин, старший тренер по силовой и физической подготовке в Английском институте спорта.«Эта работа дает нам более полное представление о потенциальных механизмах того, как мышцы воспринимают нагрузку и реагируют на нее, что может помочь нам более конкретно разработать меры для достижения этих целей».

Модель также решает проблему мышечной атрофии, которая возникает во время длительных периодов постельного режима или у астронавтов в условиях микрогравитации, показывая, как долго мышца может позволить себе оставаться бездействующей, прежде чем начнет ухудшаться, и каким может быть оптимальный режим восстановления.

В конце концов, исследователи надеются создать удобное программное приложение, которое сможет предлагать индивидуальные режимы упражнений для конкретных целей.Исследователи также надеются улучшить свою модель, расширив свой анализ подробными данными как для мужчин, так и для женщин, поскольку многие исследования упражнений сильно предвзято относятся к спортсменам-мужчинам.

Первая сокращающаяся человеческая мышца, выращенная в лаборатории

Сначала в лаборатории исследователи Дьюка вырастили человеческую скелетную мышцу, которая сокращается и реагирует так же, как нативная ткань, на внешние стимулы, такие как электрические импульсы, биохимические сигналы и фармацевтические препараты.

Выращенная в лаборатории ткань должна вскоре позволить исследователям тестировать новые лекарства и изучать заболевания в функционирующих человеческих мышцах вне человеческого тела.

Исследованием руководили Ненад Бурсак, адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии в Университете Дьюка, и Лоран Мэдден, научный сотрудник лаборатории Бурсака. Оно появилось 13 января в журнале eLife с открытым доступом.

«Прелесть этой работы в том, что она может служить испытательным стендом для клинических испытаний в чашке», — сказал Бурсак. «Мы работаем над тем, чтобы проверить эффективность и безопасность лекарств, не ставя под угрозу здоровье пациента, а также воспроизвести функциональные и биохимические сигналы заболеваний, особенно редких и тех, которые затрудняют взятие биопсии мышц.

Бурсак и Мэдден начали с небольшого образца клеток человека, которые уже вышли за рамки стволовых клеток, но еще не стали мышечной тканью. Они расширили эти «миогенные предшественники» более чем в 1000 раз, а затем поместили их в поддерживающие трехмерные леса, заполненные питательным гелем, что позволило им сформировать выровненные и функционирующие мышечные волокна.

«У нас есть большой опыт создания биоискусственных мышц из клеток животных в лаборатории, и нам потребовался год на корректировку таких переменных, как плотность клеток и геля, а также на оптимизацию культуральной матрицы и среды, чтобы это работало с мышечными клетками человека», — сказал Мэдден.

Мэдден подверг новую мышцу множеству тестов, чтобы определить, насколько она похожа на нативную ткань внутри человеческого тела. Она обнаружила, что мышцы сильно сокращаются в ответ на электрические раздражители — впервые для человеческих мышц, выращенных в лаборатории. Она также показала, что сигнальные пути, позволяющие нервам активировать мышцу, не повреждены и функционируют.

Чтобы увидеть, можно ли использовать мышцы в качестве прокси для медицинских тестов, Бурсак и Мэдден изучили их реакцию на различные препараты, включая статины, используемые для снижения уровня холестерина, и кленбутерол, препарат, который, как известно, используется не по прямому назначению в качестве усилителя работоспособности. для спортсменов.

Эффекты препаратов соответствовали эффектам, наблюдаемым у пациентов-людей. Статины имели дозозависимый ответ, вызывая аномальное накопление жира при высоких концентрациях. Кленбутерол показал узкое благоприятное окно для увеличения сокращения. Оба этих эффекта были зарегистрированы у людей. Кленбутерол не повреждает мышечную ткань грызунов в таких дозах, показывая, что выращенные в лаборатории мышцы давали истинно человеческий ответ.

«Одна из наших целей — использовать этот метод для предоставления пациентам персонализированной медицины», — сказал Бурсак.«Мы можем взять биопсию у каждого пациента, вырастить много новых мышц для использования в качестве тестовых образцов и поэкспериментировать, чтобы увидеть, какие лекарства лучше всего подойдут для каждого человека».

Эта цель может быть не за горами; Бурсак уже работает над исследованием с клиницистами Duke Medicine, включая Дуайта Коберла, доцента педиатрии, чтобы попытаться сопоставить эффективность лекарств у пациентов с воздействием на выращенные в лаборатории мышцы. Группа Бурсака также пытается выращивать сокращающиеся человеческие мышцы, используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки вместо биопсийных клеток.

«Есть некоторые заболевания, такие как мышечная дистрофия Дюшенна, например, которые затрудняют взятие биопсии мышц», — сказал Бурсак. «Если бы мы могли вырастить работающие, поддающиеся тестированию мышцы из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, мы могли бы взять один образец кожи или крови и больше никогда не беспокоить пациента».

Другие исследователи, участвовавшие в этом исследовании, включают Джорджа Траски, профессора биомедицинской инженерии Р. Юджина и Сьюзи Э. Гудсон и старшего заместителя декана по исследованиям Инженерной школы Пратта, и Уильяма Краусса, профессора биомедицинской инженерии, медицины и сестринского дела в Университет Дьюка.

Исследование было поддержано грантами NIH R01AR055226 и R01AR065873 от Национального института артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний и Uh3TR000505 от Общего фонда NIH для инициативы по микрофизиологическим системам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.