Мышечный рост: как нарастает мышечная масса

И снова, здравствуйте! Сегодня говорим про мышечный рост, причем не просто говорим, но и рассказываем, причем не просто рассказываем, но и показываем. По прочтении вы узнаете каким образом нарастает мышечная масса и сколько её можно набрать.

Итак, рассаживайтесь поудобней, мы начинаем!

Мышечный рост: "физика" накачки мышц

Мышечный рост - это ли ни желанная цель посетителя тренажерного зала? Пожалуй, что так. Однако далеко не многие знают как именно происходит процесс роста мышц, т.е. что происходит внутри самой мышцы, когда вы "качаете железо". Сейчас мы это с вами и выясним. И начнем с...

I. Общий взгляд

Мышечные волокна в скелетной мускулатуре образуют пучки, соединенные друг с другом прослойками соединительной ткани.

Каждое волокно покрыто эластичной оболочкой - сарколеммой, и состоит из саркоплазмы. В саркоплазме, в форме пучков, расположено множество нитевидных образований - миофибрилл. Каждая миофибрилла разделена на несколько сот участков, называемых саркомерами. А в каждом саркомере, в свою очередь, имеется два типа нитей (филаментов): толстые миозиновые и тонкие актиновые. Эти нити состоят из мышечных белков, и именно они играют ключевую роль в сокращениях вашей мускулатуры.

II. Суть сокращений

В основе мышечных сокращений лежит взаимодействие актина и миозина. Если говорить точнее, актиновые и миозиновые нити образуют так называемые "поперечные мостики". Во время сокращения из специального "хранилища" (саркоплазмической сети) высвобождается кальций, который затем вступает в контакт с протеином под названием тропонин. В условиях покоя этот тропонин блокирует формирование актино-миозиновых мостиков. Но когда мозг посылает в мышцу сигнал к сокращению, кальций "убирает" тропонин с дороги, и актин с миозином получают свободу действий. Движения актиновых и миозиновых нитей напоминают работу весел в воде: тонкая нить (актин) "подхватывает" толстую (миозин), они пересекаются, затем расходятся, после чего начинается новое "подхватывание". "Расхождение" миозина и актина происходит, когда к актино-миозиновому комплексу присоединяется аденозин трифосфат (АТФ, главный источник энергии для мышц). Затем АТФ распадается, высвобождая фосфат. Это высвобождение сопровождается "выбросом" энергии - и мышца сокращается.

Когда вы тренируетесь, мышечные протеины - актин и миозин - повреждаются. А потом, естественно, восстанавливаются. Но не до своего первоначального состояния, а с запасом, их становится больше! А это значит, что мышца увеличивается в объеме!

III. Гипертрофия: размер имеет значение

Итак, под действием тренинга протеиновые нити в мышцах распадаются; восстанавливаясь, они увеличиваются в количестве, и, пожалуйста - к вашему бицепсу "прибавляется" дополнительный сантиметр. Вы называете это ростом, а ученые - гипертрофией. Этим процессом тело отвечает на стресс, в нашем с вами случае - на испытание "железом". Для примера, возьмем подъем на бицепс. Вы поднимаете вес: это концентрическая фаза, во время которой мышца укорачивается. Затем вы его медленно опускаете: это эксцентрическая фаза - мышца, наоборот, удлиняется. Эти сокращения в сочетании с нагрузкой, которую добавляет вес, "запускают" в мышцах целую серию биохимических изменений. Мышечная ткань повреждается, и если бы после тренировки вы взглянули на свои мышцы под микроскопом, вы бы увидели крошечные разрывы волокон. Именно эти микротравмы в конце концов делают мышцу больше и сильнее. С другой стороны, именно из-за них она и болит на следующий день после тренировки. Если вы хотите стать больше, вы должны знать, как тренироваться, чтобы повреждения мышечной ткани были оптимальными. Вдобавок к тому, вы должны так планировать свой отдых, чтобы ткани могли нормально восстанавливаться, догоняя и перегоняя свои изначальные объемы. Мышцам требуется время на "регенерацию". И если вы будете "бомбить" одну и ту же часть тела два дня подряд, вы повредите ее "сверх нормы": распад тканей "перевесит" восстановление. Такое повреждение - уже не оптимальное, а максимальное. На практике это значит, что ваш рост замедлится - или же остановится совсем.

IV. Клетки-спутники

Природа с рождения дала каждому из нас примерно одинаковое число мышечных волокон, а это означает, что выражение "мышечный рост" мы употребляем не вполне правильно. Никакого роста на самом деле-то и нет, а есть лишь увеличение (или набухание) доставшихся нам от родителей фиксированных по числу мышечных волокон.

Почему эти самые волокна набухают? Дело в том, что тренинг увеличивает внутри отдельной мышечной клетки объем ее внутренних белковых структур. Внутри клетки есть своего рода белковый каркас. Он-то и разрастается под действием тренинга, заставляя тем самым увеличиваться клетку. Однако внутри мышцы есть также и незнакомый нам вид клеток - "клетки-спутники". Если вы по жизни "офисный планктон", т.е. вообще не знакомы со спортом и физической нагрузкой, то у вас эти клетки индиффирентны или не активны. Когда же вы начинаете "качать железо", беретесь за штангу, они просыпаются. И их первая и наиглавнейшая задача - "залатать" многочисленные микроповреждения мышечных волокон, которые возникают под действием упражнений. И тут самое интересное в том, что клетки-спутники способны перемещаться внутри мышцы к местам надрывов и полных разрывов мышечных волокон. "Заплата" из таких клеток утолщает это самое место на волокне.

Рисунок. Клетки-спутники и рост мышц:

Ну а поскольку микротравм очень много, то мышца, в целом, серьезно "подпухает". Главная "фишка" в том, что стойкие экстремальные мышечные объемы дают именно клетки-спутники, а вовсе не усиление внутриклеточного синтеза. Во-первых, за счет описанного выше механизма, а во-вторых, совершая настоящее биологическое чудо: под действием особенно интенсивных нагрузок клетки-спутники заставляют мышечные клетки делиться с образованием новых мышечных волокон! Если не верите словам, то вот вам научные факты.

Эксперимент №1

Исследователи [Sola et al. (38) in 1973] решили выяснить, как поведут себя клетки-спутники при растягивании передней широчайшей мышцы спины. К одному крылу птицы прикрепили груз, равный 10% ее веса (это все равно как если бы вам привязали к одной руке тяжеленный чемодан и "растянули" его весом трапециевидную мышцу). Ровно месяц перепелки мучились под непосильной тяжестью, и что же выяснилось? Оказалось, в первую же неделю в ответ на травмы мышечных волокон активность клеток-спутников достигла максимума, в последующие три недели держалась на очень высоком уровне и упала только на 30-ый день. Из-за активности этих клеток мышечная масса у птиц в первую неделю увеличилась на 50%, а за все время эксперимента - на 120%. Через месяц птички весили в два раза больше!

Эксперимент №2

Всем известно, что эксцентрические (негативные) сокращения - отличный способ повредить мышцу. Упор на негативную фазу упражнения приводит к долгой и упорной мышечной боли - верному признаку многочисленных травм волокон. Эксперимент: лабораторных крыс заставили бежать по миниатюрной "бегущей дорожке" под уклоном (а это как раз и есть эксцентрическая работа мышц). Как выяснилось, активность клеток-спутников достигла максимального уровня спустя 24-72 часа после "пробежки". А фотографии, сделанные с помощью микроскопа, показали: клетки-спутники активизировались не только в поврежденных, но и в абсолютно здоровых мышечных волокнах. И что же? В здоровых мышечных волокнах клетки начали делиться!

Клетки-сателлиты и мышцы человека: исследования PMID

Недавно в Германии проводился эксперимент с участием 11 мужчин-добровольцев. На протяжении полутора месяцев 4 раза в неделю они по полчаса крутили педали велотренажера. До и после эксперимента ученые сделали "подопытным" биопсию круглой боковой мышцы. И тут оказалось, что под действием тренинга клетки-спутники "ожили", и в мышце тоже образовались новые волокна! Какие выводы? Первое: клетки-спутники играют важнейшую роль в увеличении мускулатуры. Второе: активизируются они а) мышечными травмами, б) растяжением, и в) мышечным сокращением. Кстати, мысль о том, что травма вызывает рост, далеко не нова. В культуризме давно бытует мнение, будто рост мышц - это процесс "разрушения и созидания". Выходит, данные исследований подтверждают известную поговорку культуристов "no pain, no gain" - "без боли нет роста"? Получается, что так.

Чтобы расшевелить клетки-спутники, надо травмировать мышцы. Разумеется, я говорю о микротравмах. Главное - тренироваться с серьезными весами, и эксцентрическую (негативную) фазу делать медленно, под полным контролем (а не бросать вес!). Если день за днем на тренировках вы халтурите, избегая мощных силовых напряжений, клеткам-спутникам попросту нет надобности вступать в активные действия. А вот силовой тренинг до "отказа" - то, что доктор прописал. Но! Вы должны понимать, что в случае с клетками-спутниками речь идет о сверхмедленных клеточных процессах. А это означает, что вы не должны мешать клеткам-спутникам делать работу по "залечиванию" мышц - в зал ходите пореже, не чаще 2 раз в неделю!

Клетки-сателлиты могут влиять на гипертрофию мышц несколькими способами. Они (исследование/цитата):

1. PMID: 5118594/жертвуют дополнительные ядра мышечным тканям, увеличивая возможность синтеза новых сократительных белков
2. PMID: 10632630/сохраняют способность к делению, и тем самым служат как резерв миоядер, используемый для поддержки мышечного роста
3. PMID: 16705073/сопровождают различные миогенные регуляторные факторы (включая Myf5, MyoD, myogenin и MRF4) которые помогают в восстановлении мышц, регенерации и росте.

Исследование 2008 год/PMID: 18436694

Цель исследования — выяснить каким образом изменяется количество сателлитных клеток у разных групп (Xtr, Mod и Non) тренирующихся по прошествии 16 недель тренинга.

Результаты:

• популяция стволовых клеток была больше в группе Xtr, чем в группах Mod и Non, что указывает на превосходный базальный миогенный потенциал.
• количество стволовых клеток значительно увеличилось во время тренировки только в группе Xtr.
• lобавление миоядер происходило в группе Mod (9%) и наиболее эффективно осуществлялось в группе Xtr (26%).
• После тренировки в группе Xtr было больше миоядер на волокно, чем в группе Non (23%), и наблюдалась тенденция к увеличению их количества по сравнению с группой Mod (19%).
• В группах Xtr и Mod миоядерная область увеличилась до 2000 мкм² на ядро ​​(Mod) или более (Xtr).

Выводы: для достижения значительной гипертрофии миофибрилл у людей может быть необходимо добавление миобластов через привлечение сателлитных клеток. Люди с большим базовым присутствием сателлитных клеток демонстрировали способность расширять их пул, включать новые ядра и достигать значительного роста. Почти каждый экспрессирует или активирует сателлитные клетки с разной скоростью. Чем лучше вы способны активировать сателлитные клетки, тем лучше вы можете расти!

V. Гиперплазия: сила в количестве

Гипертрофия (рост мышц) - это конечно хорошо, но существует еще одно поистине удивительное явление: гиперплазия, или деление мышечных волокон. То есть, было одно, а стало два. Феномен деления волокон ученые наблюдали во время экспериментов над животными, и результаты их исследований вполне убедительны. И хотя ученые пришли к выводу, что гиперплазия свойственна и человеческим мышечным волокнам, однако выводы категоричны: "...у здоровых взрослых людей не встречается чистое увеличение количества волокон в мышцах в ответ силовую тренировку; или, если это имеет место, то очень незначительно. Так среднее изменение составило около 4000 волокон, что составляет менее 1% от общего числа".

Для роста требуется время

Как бы нам всем не хотелось побыстрее набрать мышечную массу, но ускорить рост мускулатуры невозможно - потому что росту предшествует целый ряд физиологических перемен. Первая перемена, которая происходит, когда вы только знакомитесь с "железом" - активизация нервных импульсов, заставляющих мышцы сокращаться. Уже через несколько дней после начала тренировок новичок увеличивает свою силу - благодаря тому, что его мышцы "учатся" работать более активно. А если вы продолжаете "грузить" мускулатуру тяжелыми весами, мышцы получают "приказ" о подготовке к росту. Этот приказ передается с помощью особых "посланников" (таких, как фосфолипаза, протеинкиназа и тирозинкиназа), и в ответ на него специальные гены начинают активизировать синтез мышечных протеинов. И на все это должно уйти какое-то время. Какое? Видимые результаты роста вы начнете замечать спустя 2,5-3 месяца постоянных тренировок (с периодичностью минимум три раза в неделю) по грамотной и хорошо спланированной программе.

Вывод: не спешите, качайте железо размеренно, а результаты придут.

Персональная программа

Что значит - хорошо спланированная программа? Во-первых, она должна быть составлена из "правильных" упражнений. Во-вторых, нагрузка должна увеличиваться постепенно. И в-третьих, выполнять упражнения надо технически верно и без погрешностей. Если ваша главная цель - рост мускулатуры, работайте с тяжелыми весами и отводите много времени на отдых между тренировками, "держите" интенсивность на высоком уровне и делайте не больше 10 повторений в сете.

Набор мышечной массы на практике: кто, что и за сколько?

Теория это конечно хорошо, но самое интересное - это практика, т.е. ответы на вполне конкретные вопросы:"за сколько и сколько мышечной массы можно набрать", "есть ли гендерные различия в потенциале наборе мышц"?

Ответим по порядку.

1. Максимальная скорость набора мышечной массы у мужчин и женщин

Модель Лайла МакДональда позволяет оценить рост мышечной массы, учитывая уровень тренированности атлета

За первый год тренировок с правильным подходом к питанию и восстановлению чистой мышечной массы можно набрать:

• Мужчина: 9-11 кг

• Женщина: 4-6 кг

В этот период организм реагирует на тренировочный стресс наиболее активно: мышечные волокна, которые ранее не получали адекватной нагрузки, быстро адаптируются и увеличиваются в объёме.

2. Гендерные различия в наборе мышц

2.1. Гипертрофия мышц: у мужчин и женщин

Исследование 2025 года/PMID: 40028215

Цель исследования — изучить различия в абсолютных и относительных изменениях размера мышц у мужчин и женщин после силовых тренировок.

Результаты:

• Абсолютное увеличение размера мышц немного преобладало у мужчин по сравнению с женщинами.
• Относительное увеличение размера мышц было одинаковым между полами.
• Абсолютная гипертрофия верхней части тела, но не нижней, была больше у мужчин.
• Гипертрофия мышечных волокон типа I немного преобладала у мужчин, но гипертрофия мышечных волокон типа II была одинаковой между полами.

Графика/пояснения

Выше показан графический обзор абсолютных и относительных изменений размера мышц (включая площадь поперечного сечения мышечных волокон) после силовых тренировок у мужчин и женщин. Для отображения изменений абсолютного размера мышц было рассчитано среднее значение всех показателей размера мышц (независимо от единиц измерения), которое было описано как «абсолютный размер мышц в условных единицах». Процентные значения указывают на среднее изменение от периода до вмешательства до периода после вмешательства.

Вывод: женщины имеют такой же потенциал для индуцирования гипертрофии мышц, как и мужчины.

2.2. Синтез белка у мужчин и женщин

Исследование 2012 года/PMID: 22383503 и + др.

Цель исследования — сравнить синтез миофибриллярного белка у мужчин и женщин после однократной интенсивной силовой тренировки.

Результаты:

• в ранний период восстановления (1 час) после тренировки у мужчин в 45 раз больше тестостерона, чем у женщин.
• синтез миофибриллярного белка у мужчин и женщин повышался одинаково (в 2,3 и 2,7 раза соответственно) в течение 1–5 часов после тренировки и после приёма белка через 24 часа восстановления.
• абсолютное увеличение размера мышц после силовых тренировок больше у мужчин, чем у женщин, но относительное увеличение (%) по сравнению с исходным уровнем примерно одинаково
• фракционная скорость синтеза белка несколько больше у женщин, в сравнении с мужчинами. FSR (%/ч) — это скорость включения аминокислот в связанный белок за определённый период времени, обычно за один час или один день. Так FSR = 0,05%/ч означает, что каждый час синтезируется 0,05% общей мускулатуры.

Вывод: результаты демонстрируют незначительные половые различия в сигнальных ответах и отсутствие различий в ответе MPS на упражнения с сопротивлением. Другими словами, мужчины и женщины могут с одинаковой "степенью эффективности" увеличивать мышечную массу. Однако ввиду кратной разницы в уровне тестостерона, женщина никогда не сможет стать такой же мышечно-большой, как мужчина.

Послесловие

Мышечный рост - это сложный процесс со своими законами роста. Саркомеры, миофибриллы, актин и миозин, клетки-сателлиты - всё это его "физические" составляющие. Запомните - вы начнете набирать мышечную массу "как только, так сразу", но ни в коем случае не раньше :).