Азотный баланс организма и рост мышц

Автор: Майкл Гюндилл
Источник: Ironman

Мышечный рост контролируется анаболическими и катаболическими гормонами, а также различными факторами роста. Будучи бодибилдером, вы стремитесь оптимизировать анаболическую среду в собственном организме, увеличивая секрецию анаболических медиаторов и уменьшая высвобождение катаболических гормонов. Однако это легче сказать, чем сделать, поскольку контроль эндокринной системы - это довольно сложный процесс. С другой стороны, оказывается, что контролировать высвобождение оксида азота (NO) не так уж трудно.

Что такое оксид азота?

Оксид азота - это очень маленькая молекула (газ), локально производимая в большинстве клеток организма. Он стал очень популярен в последнее время, благодаря Виагре, препарату, который в числе прочих является фармацевтическим бустером NO. Раз оксид азота способен сделать вас больше и тверже в весьма стратегически важном регионе, обладает ли он таким же действием в отношении скелетных мышц?

Знайте, что NO постоянно синтезируется вашими мышцами, поэтому должен же он как-то влиять на них. Многочисленные исследования позволяют предположить, что оксид азота оказывает значительное влияние на мышечный рост.

Оксид азота и базальный мышечный анаболизм

Большинство исследований о влиянии NO на мышцы проводилось на животных. Доказано, что мышцы человека отвечают на действия NO сходным образом. В своих экспериментах ученые использовали два варианта: временно блокировали высвобождение оксида азота при помощи фармацевтических ингибиторов или временно усиливали его, применяя NO бустеры.

Когда производство оксида азота блокировалось у крыс, это приводило к быстрому снижению уровня синтеза протеина в скелетных мышцах - почти на 15%. Ученые сделали вывод, что NO "несет ответственность за поддержание оптимального уровня синтеза протеина в скелетных мышцах". (1) Другими словами, не являясь гормоном, оксид азота служит довольно важным анаболическим фактором.

NO и тренинг с отягощениями

Во время сокращения и растяжения мышцы производят все больше NO. С другой стороны, при малоподвижном образе жизни его производство снижается. Регулярные тренировки повышают способность мышц производить оксид азота, благодаря усиленному высвобождению NO-синтетазы (NOS), энзима, отвечающего за трансформацию аргинина (основного предшественника NO) в сам оксид азота.

Так на что же влияет усиленное производство NO?

После перегрузки мышц у крыс через некоторое время начинаются процессы их гипертрофии, но если блокировать производство оксида азота, то такой отклик подавляется. У крыс, тренировавшихся и получавших плацебо, размеры целевой мышцы увеличивались через две недели на 76%. (2) Грызуны, получавшие б локатор NO, демонстрировали рост мышечных размеров лишь на уровне 39%.

Очевидно, что не только оксид азота несет ответственность за гипертрофию в ответ на физические нагрузки (поскольку его подавление все же не остановило рост полностью). Однако результаты исследований ясно показали его основное влияние на процессы построения мышц, поскольку подавление NO тормозит рост почти на 50%. Это значит, что для обеспечения максимального анаболизма вы должны оптимизировать производство оксида азота.

С чем же связано то, что NO может оказывать столь значительный эффект роста? Последние исследования объясняют магические анаболические свойства этого вещества.

NO и IGF-1

Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1) - это один из главных, если не самый главный, анаболический гормон. Он регулирует многие анаболические эффекты гормона роста и некоторые важные функции тестостерона, играя ключевую роль в процессах построения мышц. Регулярный тренинг с отягощениями не только повышает локальный уровень IGF-1 в мышцах, но и увеличивает плотность рецепторов IGF-1 в них.

Однако без оксида азота IGF-1 теряет большую часть своей анаболической мощности, что означает снижение эффекта от тренировок на уровень IGF-1 в мышцах. Другими словами, чтобы работал IGF-1, необходимо присутствие NO.

NO и анаболизм IGF

В одном из исследований ученые давали NO взрослым людям, которые не принимали пищу в течение ночи, а затем обследовали их через шесть часов. До того, как субъекты получали IGF-1, их мышцы находились в катаболическом состоянии. IGF-1 переводил их в анаболическое состояние, сокращая деградацию мышечного протеина на 46% и повышая анаболизм на 50%. Когда вместе с IGF-1 ученые вводили участникам эксперимента ингибиторы оксида азота, результаты становились не очень хорошими. Антикатаболические эффекты IGF-1 "не замечали" недостатка NO, но анаболические эффекты снижались наполовину. (3) Эти результаты говорят о том, что оксид азота служит важным медиатором анаболических действий IGF-1 в организме человека - это ключевая анаболическая молекула, если мы говорим о мышцах.

NO и высвобождение IGF-1

Еще более интересна роль NO в вызываемом тренингом высвобождении IGF-1. Без высвобождения этого фактора роста влияние тренинга с отягощениями на силу и мышечную массу в лучшем случае будет весьма скромным. В одном из экспериментов ученые подвергали перегрузке мышцы крыс, при этом одна группа получала Ингибиторы NO, другая плацебо. В последней группе местное высвобождение IGF-1 выросло в 2,4 раза. (4) В мышцах крыс с заблокированным NO подъема уровня IGF-1 не произошло. Это и другие исследования показывают, насколько важен NO как для выработки IGF-1, так и для анаболических эффектов.

NO и сателлитные клетки

Для того чтобы вырасти, вашим клеткам необходимы стем-клетки и аминокислоты. Важнейшие в нашем организме стем-клетки называются сателлитными. Они находятся на окончаниях мышечных волокон, и правильный тренинг способен их активизировать. Однако исследования показали - если сателлитные клетки были разрушены до того, как мышцы подверглись перегрузке, то они не вырастут в ответ на стимуляцию. Поэтому сателлитные клетки играют ключевую роль в регенерации и росте мышц. Ученые не знали, какой сигнал контролирует активацию сателлитных клеток, но, используя блокаторы оксида азота, выяснили, что именно он и служит основным активатором. (5) Без NO активация сателлитных клеток невозможна.

NO и HGF

Гепатический фактор роста (HGF) участвует в процессах построения мышц. После интенсивной тренировки с отягощениями он локально высвобождается в мышцах, где участвует в восстановительных процессах. Присутствие HGF очень важно для активации сателлитных клеток. Благодаря блокаторам оксида азота, мы знаем, что NO необходим для послетренировочного высвобождения HGF. (6)

NO и сухожилия

NO также необходим для восстановления и укрепления сухожилий. Когда они повреждены, локальное высвобождение NO значительно возрастает. Исследования показали, что фармацевтические ингибиторы оксида азота подавляют процессы регенерации. (7) Недавние эксперименты позволяют предположить, что искусственное внесение дополнительного NO в поврежденное сухожилие ускоряет его восстановление. (8) И тут мы подходим к одному интересному вопросу: "Действительно ли, чем больше NO, тем лучше?"

Узнав обо всех описанных выше анаболических эффектах NO, бодибилдеры могут предположить, что чем его больше, тем лучше. Фармацевтические бустеры оксида азота уже заняли свое место в арсенале многих атлетов, увлекающихся химией.

К сожалению, NO обладает одним большим недостатком - он действует подобно свободному радикалу. Поэтому, несмотря на все свои анаболические свойства, он обладает и катаболическими. Фактически, избыток оксида азота способен разрушить мышечную клетку. Подобный двойной эффект был продемонстрирован одним из недавних исследований. (9) Ученые чрезмерно растягивали мышцы крыс, чтобы вызвать травму, при этом одна из групп получала ингибитор NO. Это значительно снизило степень травмы по сравнению с другой группой, где оксид азота высвобождался естественным путем. Однако через три дня после травмы стало ясно, что степень регенерации была выше в группе плацебо, несмотря на более выраженный первоначальный катаболический отклик. Итак, по крайней мере, до определенного момента NO оказывал больше анаболический, нежели катаболический эффект.

В своих исследованиях ученые не только подавляли производство оксида азота, но и пытались повысить его, чтобы посмотреть, как дополнительный NO влияет на синтез мышечного протеина. В последнем случае мышечный анаболизм возрастал только незначительно - менее чем на 3%. Такой рост не является статистически значимым, (1) и может быть интерпретирован, как отсутствие эффекта дополнительного NO или невозможности его определения из-за небольшого количества подопытных животных. Тем не менее, причин для мышечного роста у малоподвижных крыс не очень-то и много, другое дело тренированные грызуны. И, кроме того, если тренинг с отягощениями заставляет ваши мышцы производить больше оксида азота, так это потому, что стимулируемым мышцам нужно больше NO.

Одно из исследований показало, что при стимулировании подъема уровня оксида азота субъекты сразу же становились на 5% сильнее при условии, что уровень NO превышал норму. (10) Итак, некоторым бодибилдерам дополнительный NO может быть полезен, по крайней мере, перед тренировкой.

Оптимизация секреции NO

Вместо того чтобы очень высоко поднимать уровень NO, как это делают ваши "химические" коллеги, вы должны стремиться оптимизировать естественное высвобождение оксида азота для того, чтобы обеспечить максимальный анаболизм и минимальный катаболизм. Исследования показывают, что это не всегда просто сделать. Регулярные тренировки способны поднять уровень NO в мышцах, однако, все не так просто, как кажется. Например, кортизол, хорошо известный катаболический гормон, высвобождение которого также возрастает после тренировки, может затормозить производство оксида азота, подавляя деятельность NO-синтетазы. Более того, с возрастом мышцы все меньше синтезируют NO, поэтому вам придется искать еще какие-нибудь натуральные средства активизации этого процесса.

Первый натуральный бустер NO - это аргинин. Исследования показали, что аргинин повышает производство оксида азота у человека, но прием лишь его одного будет эффективен не для каждого. (11) Некоторые люди испытывают трудности с усвоением аргинина. В ходе одного из исследований, в котором субъекты принимали большие дозы аргинина перорально (6 грамм), выяснилось, что лишь 68% аминокислоты усваивалось желудочно-кишечным трактом. У некоторых людей этот показатель достигает 100%, тем временем как другие способны усвоить лишь 50%. Конечно, если вы относитесь к последним, то эффект от приема аргинина будет незначительным.

Для усиления эффектов аргинина вы можете пить клюквенный или красный виноградный сок, поскольку они стимулируют синтез NO другими синергическими путями. (12) Витамины С, Е и А также благотворно влияют на синтез оксида азота, поэтому можно принимать их вместе с другими антиоксидантами и аргинином. Как видите, NO может быть классифицирован, как анаболическая молекула. Его влияние на построение мышц гораздо более важно для бодибилдеров, чем для обычных людей, потому что оксид азота играет значительную роль в самом начале процессов регенерации мышц и их роста после тренировки.

Ссылки

Preedy, V.R. (1997). Does nitric oxide have a role in regulating skeletal muscle protein synthesis? Clin Sci (Lond). 92:10. 
Criswell, D.S. (2002). Involvement of nitric oxide synthase in skeletal muscle adaptation to chronic overload. JApplPhysioL 92(5):2005-ll.
Fryburg, D.A. (1996). NG-monomethyl-L-arginine inhibits the blood flow but not the insulin-like response of forearm muscles to IGF-1: possible role of nitric oxide in muscle protein synthesis. / Clin Invest. 97(5): 1319-28.
Criswell, D.S. (2003). Nitric oxide synthase activity is necessary for induction of IGF-1 mRNA in over load skeletal muscle. Med Sci Sports Exerc. 35:S99.
Anderson, J. (2002). Activation of muscle satellite cells in single-fiber cultures. Nitric Oxide. 7(l):36-4l.
Tatsumi, R. (2002). Release of hepatocyte growth factor from mechanically stretched skeletal muscle satellite cells and role of pH and nitric oxide. Mol Biol Cell. 13(8):2909-18.
Murrell, G.A. (1997). Modulation of tendon healing by nitric oxide. Inflamm Res. 46(1): 19-27.
Yuan, J. (2003). Addition of nitric oxide via nitroflurbiprofen enhances the material properties of early healing of young rat Achilles tendons. Inflamm Res. 52(6):230-7.
Sakurai, T. (2003). Role of nitric oxide in recovery from lengthening contractions in rat skeletal muscles. Med Sci Sports Exerc. 35:S241.
Folland, J.P. (2000). The influence of nitric oxide on in vivo human skeletal muscle properties. Acta PhysiolScand 169(2): 141-8.
Kharitonov, S.A. (1995). L-arginine increases exhaled nitric oxide in normal human subjects. Clin Sci (Lond). 88(2): 135-9.
Ted, E.F. (2002). Effect of cranberry juice consumption on blood flow in the arm. Faseb J. 16:A239.