Часть 1

Наконец-то ученые открыли секреты мышечного роста! Ведь еще десять лет назад химические процессы, обеспечивающие гипертрофию и распад мышечных волокон, были загадкой. Но теперь все изменилось. Исследования с применением радиоактивных трейсеров, СТ-сканеров и MRI позволили ученым разобраться в механизмах, посредством которых клетки производят новые мышечные протеины. Полученные знания дают нам более точное руководство к проведению тренировок и использованию спортивного питания. Бодибилдеры, применяющие эти знания, имеют огромное преимущество перед своими соперниками.

Революционные исследования помогают вам расти

Большинство атлетов не доверяют врачам и ученым - можем ли мы осуждать их за это? Многие медики смотрят на бодибилдеров, тяжелоатлетов и других силовиков, как на сумасшедших "химиков", жертвующих своим здоровьем ради увеличения мышц, силы и мощности. Однако не стоит позволять своим сомнениям в отношении ученых полностью овладевать вами - вы можете извлечь пользу из результатов их исследований. Сегодня эти исследования помогают атлетам расти быстрее, чем когда-либо.

Спортивные научные исследования начались в 60-70-х годах. Поначалу они были сосредоточены в основном на выносливостных видах спорта, не балуя своим вниманием тренинг с отягощениями. Мы многое узнали о метаболизме, сердце,легких и кровеносной системе, но не о мышцах и способах увеличения их силы и размеров. К счастью, за последние десять лет тенденция изменилась.

Современные люди не согласны сидеть в собственных креслах и наблюдать за разрушением своих мышц. Они хотят оставаться активными в шестьдесят, семьдесят и даже в восемьдесят лет! Такая потребность породила целый ряд исследований того, что именно заставляет мышцы расти и атрофироваться. Вскоре ученые обнаружили, что поддержание силы и мышечной массы так же важно для крепкого здоровья, как нормальная работа сердца и легких. В качестве дополнительного бонуса для бодибилдеров ученые раскрыли секрет построения больших, мощных мышц.

Мало кто из атлетов обладает достаточными познаниями в биохимии, чтобы интерпретировать всю имеющуюся информацию, тем не менее, вам стоит разобраться в этих процессах, чтобы извлечь больше пользы из ваших тренировок. Наши знания о мышечном росте были суммированы учеными из Англии и Соединенных Штатов и опубликованы в престижном журнале Annual Review of Physiology в мае 2004 года.

Читать этот обзор нелегко, но если вы сможете прорваться сквозь научную терминологию, то основные процессы роста и распада мышечных волокон не покажутся вам слишком сложными. В сегодняшней статье мы расскажем о том, что нужно знать о мышечном росте для успешной реализации его на практике.

Мышечный рост

Белки составляют основу мышц и заставляют их сокращаться. Ядра служат контрольными центрами производства белка в мышечных клетках. Клетки содержат множество ядер, что облегчает процесс синтеза белков. В состав ядра входит ДНК, служащая инструкцией по производству белков. Сама ДНК напрямую не синтезирует белки, в ней хранится информация о протеиновой структуре, которая передается мессенджерам РНК (мРНК) в процессе, называемом транскрипцией.

Белки собираются из аминокислот на клеточных структурах, носящих название рибосомы. Получив от ДНК инструкцию по сборке, мРНК покидает ядро и внутри клетки связывается с рибосомой. Рибосома считывает информацию с мРНК, а затем в ходе процесса, называемого трансляцией, определенным образом соединяет аминокислоты, формируя новые белки. Трансферные РНК (тРНК) подбирают необходимые для синтеза белка аминокислоты.

В ходе гипертрофии мышечные клетки создают сателлитные клетки - мышечные клетки, но с одним ядром. Факторы роста могут заставить сателлитные клетки соединяться с мышечными в условиях стресса или повреждений в результате тренировок, что обеспечивает восстановление волокон и адаптацию мышц. Роль сателлитных клеток исключительно важна, так как они поддерживают необходимый баланс между количеством клеточных ядер и клеточной массой. Иногда некоторые сателлитные клетки могут соединяться и формировать новые мышечные клетки - это называется гиперплазией. Однако большинство специалистов считают, что гиперплазия не является определяющим фактором роста размеров мышц вследствие тренировок с отягощениями.

Клетки также производят белки, называемые энзимами, которые играют важную роль в функционировании организма. Митохондрии - важнейшие клеточные энергетические центры - обладают собственной системой производства новых белков, но они не так важны для увеличения мышечных размеров, как белки, собираемые на рибосомах.

До недавнего времени специалисты полагали, что транскрипция (передача генной информации от ядер к рибосомам) менее важна для мышечного роста, чем трансляция (конструирование на рибосомах новых белков из аминокислот). Более тридцати лет ученые считали, что транспорт аминокислот в клетки является наиболее важным фактором увеличения мышечных размеров. Исследования последних лет показали, что мышечное напряжение, гормоны (такие как гормон роста и тестостерон), мышечные факторы роста, называемые цитокинами (например, инсулиноподобный фактор роста) и нутриенты влияют на клеточные ядра, инициируя синтез белка. Инсулин и факторы роста также ускоряют процессы выстраивания аминокислот в ходе синтеза белка и производство новых сателлитных клеток.

Факторы, определяющие мышечную адаптацию

Почти любая тренировочная программа дает некоторые результаты, но не всегда те, к которым вы стремитесь. Атлетов постоянно бомбардируют бесконечными тренировочными методиками, пищевыми добавками и диетами, обещающими ускорить мышечный рост и замедлить распад мышц. Если вы ошибетесь с выбором, то начнете буксовать на месте вместо того, чтобы двигаться вперед. Например, в попытках увеличить мышечные размеры, должны ли вы поднимать тяжелые веса в пяти повторениях или работать до отказа с более легкими весами? Нужно ли тренироваться во взрывной манере или выполнять каждое повторение медленно и строго? Вы получите ответы на подобные вопросы, когда познакомитесь с тем, как ваши мышцы реагируют на различные виды упражнений. На производство мышечного белка влияют еще многие факторы, например, мышечное напряжение, гормоны, концентрация аминокислот и нутрициональный статус.

Питание и мышечные размеры. Мышцы - это самые крупные белковые структуры в организме. Мышечные белки непрерывно создаются и расщепляются на аминокислоты. Аминокислоты служат "кирпичиками" для создания белков. Разрушение мышечных волокон кажется делом расточительным, но таким образом осуществляется контроль качества - удаляются поврежденные белки и создаются новые, способные работать на пике своих возможностей. Кроме того, аминокислоты, высвобождающиеся в ходе расщепления белков, используются в качестве топлива и для поддержания уровня сахара в крови.

Оптимальный транспорт аминокислот создает их адекватную концентрацию в крови и мышцах. Обычно это не проблема, потому что большинство атлетов потребляют достаточное количество протеина для удовлетворения нужд организма в аминокислотах. Однако в условиях интенсивных тренировок, значительных повреждений мягких волокон или перетренированности может возникать дефицит аминокислот, особенно незаменимых (тех, которые организм не производит самостоятельно). Энергопотребление также имеет большое значение. Если вы не получаете достаточно калорий, организм начинает расщеплять структурные белки в поисках энергии.

Часть 2

Мышечное напряжение, растяжка и травмы воздействуют на гены мышечных клеток, заставляя их инициировать рост. В каждую мышцу направляется свой сигнал - только тренируемые мышцы начинают расти, но никак не все мышечные структуры организма. Ученые считают, что рецепторы напряжения мышечных клеток конвертируют механические усилия в химические сигналы, заставляющие гены производить новые белки.

Последние исследования предоставляют бодибилдерам очень важную информацию:

• Потребляйте напиток или пищу (энергетический батончик), содержащую углеводы и белки примерно за 30 минут до и сразу же после тренировки. Количество протеина и углеводов не должно быть избыточным - около 15г протеина и 35-10Ог углеводов до и после тренировки. Такая практика способствует синтезу протеина и тормозит его распад.
• Бодибилдерам требуется не менее 1,5 г протеина на каждый килограмм веса тела.

Прием больших количеств протеина величивает синтез энзимов, расщепляющих белки.

• Не садитесь на строгую диету во время набора мышечной массы. Недостаток энергии замедляет оборот белков, способствуя их распаду и тормозя синтез.
• Пищевые добавки с креатина моногидратом увеличивают силу и размеры мышц.

По-видимому, они не влияют на трансляцию (считывание информации из ДНК), но могут усилить формирование сателлитных клеток или ускорить проникновение аминокислот в клетки для создания новых белков.

Мышечное напряжение и размеры. Мышечное напряжение служит наиболее важным фактором ускорения синтеза протеина. Оно усиливает проникновение аминокислот в мышцы и активирует химические факторы роста, которые дают клеточным ядрам инструкции на построение новых мышечных волокон. Чем выше уровень поступления аминокислот в клетки, тем активнее протекает синтез белка. Оптимальность мышечного роста зависит от активности рецепторов напряжения в клетках и уровня проникновения в них аминокислот. Любая тренировочная программа, направленная на стимулирование мышечного роста, должна максимизировать интенсивность и продолжительность мышечного напряжения.

По мере накопления мышечных повреждений активность клеточного производства белков возрастает. Ученые полагают, что система химических мессенджеров (которая может включать в себя цитокины, низкий уровень кислорода, фосфолипазы, протеин киназу С, тирозин киназу) способна заставлять производящие протеин гены увеличивать мышечные размеры.

Как и большинство сигналов в организме, они сбалансированы - одни вызывают рост мышц, а другие их распад. Ученые открыли химическое вещество Трансформирующий Ростовой Фактор-b (TGF-b), который включает мышечное напряжение в набор химических сигналов, увеличивающих мышечный рост. Антиростовой фактор, называющийся миостатином, предотвращает рост мышечных клеток и способствует распаду мышц (атрофии).

Целый ряд пищевых компаний представил различные добавки, которые якобы подавляют миостатин. В организме миостатин выполняет несколько функций, кроме простого подавления гипертрофии, например, это контроль скорости мышечного роста и определение основных особенностей тех или иных мышц. На людях новые препараты пока не испытывались. Мы даже не знаем, действительно ли они подавляют миостатин. Но если даже так, то нужно ли и полезно ли это атлетам? Однако мышечные сигналы могут стать целью спортивных пищевых добавок будущего. Лучший совет: подождать, пока подобные добавки пройдут все тесты, чем прямо сейчас тратить на них свои деньги и рисковать здоровьем.

Сколько-нибудь заметные изменения мышечных размеров потребуют около шести-восьми недель тренировок. Но не отчаивайтесь, после каждой тренировки ваши мышечные клетки сразу же реагируют на нее. Как уже было описано выше, ядра производят мессенджеры РНК, которые подбирают необходимые для создания новых протеинов аминокислоты. Ученые, такие как доктор Кен Болдуин (Ken Baldwin) из Университета Калифорнии и доктор Альфред Голдберг (Alfred Goldberg) из Гарварда, продемонстрировали мышечные альтерации, произошедшие в считанные часы после тренировки с отягощениями. Среди изменений наблюдалось повышение РНК, усиление транспорта аминокислот и ускорение производства протеинов в самих мышечных клетках.

Гормоны и мышечные размеры. Четырьмя самыми важными гормонами, оказывающими влияние на синтез протеина в мышцах, являются тестостерон, гормон роста, инсулиноподобный фактор роста и инсулин. Каждый из них влияет или на клеточное ядро, или на его мессенджеры, ускоряя производство мышечных протеинов.

Инсулин, кроме того, ускоряет продвижение аминокислот в мышечные клетки. Большинство аминокислот проникает в клетки посредством процесса, называемого натриевой накачкой. Инсулин ускоряет его. Это критически важный фактор мышечного роста - чем больше аминокислот попадает в клетки, тем выше уровень мышечной гипертрофии.

Тестостерон увеличивает мышечную массу и уменьшает жировую прослойку. Степень изменений зависит от доз и уровня гормона в крови. Высокие дозы (более 400мг в неделю) повышают IGF-1, важнейший фактор мышечного роста. Гормон роста экстремально анаболичен и работает в основном, увеличивая уровень IGF-1. Кроме того, он служит важным мобилизатором жира, чем объясняется его высокая популярность у бодибилдеров.

Другие гормоны и антиростовые факторы ускоряют распад белков или предотвращают формирование сателлитных клеток. Наиболее важные из них - это кортикостероиды, производимые надпочечниками. Они высвобождаются под воздействием стресса, например, после тяжелой тренировки или в периоды перетренированности. В таком случае уровень кортизола в крови возрастает, а тестостерона падает. В подобном состоянии нарастить мышцы невозможно.

Тренировки не приводят к постоянному росту мышечных размеров. Мышцы сначала растут, затем достигают какого-то предела и могут даже регрессировать. Одна из причин - оборот белков, постоянный их синтез и распад. Если вы создадите мышцам оптимальную тренировочную среду (хорошее мышечное напряжение и идеальную концентрацию анаболических гормонов и аминокислот), то они начнут расти - вы в анаболической или ростовой фазе. Если тренировки и питание не оптимальны, прогресс будет едва заметным, а может обернуться и регрессом.

Целью программы должно стать стремление оставаться в анаболическом состоянии и избегать катаболических периодов. Оптимизируйте тренировочные нагрузки, используя циклы (периодизацию). Интенсивные тренировки увеличивают мышечные размеры, но для обеспечения таких тренировок вы должны адекватно отдыхать. Если вы "убиваете" себя при каждом походе в спортзал, то никогда не сможете достаточно восстановиться, чтобы вырасти. Качество тренировочных стимулов - это ключ к максимизации синтеза протеина в мышцах. Составляйте свою программу так, чтобы обеспечить себе интенсивные и эффективные тренировки.

Тренируйтесь тяжело и стройте мышцы быстро

Интенсивность нагрузки строит мышечные размеры - чем больше, тем лучше. Единственный способ построить огромные руки, толстые мышцы спины, рельефный пресс или громадные ноги - это заставить мышцы поработать по максимуму и затем двигаться дальше. Выберите упражнения, которые адекватно нагружают и изолируют мышцы, и вперед в спортзал.

Интенсивная нагрузка вызывает мелкие мышечные травмы, которые организм устраняет путем производства новых белков. Еще нагрузка обеспечивает приток аминокислот в мышцы и заставляет их расти. Высокоинтенсивные тренировки "включают" анаболические гормоны, такие как гормон роста, тестостерон и инсулин, ускоряя синтез новых протеинов. Вы будете поражены темпами мышечного роста, когда объедините высокоинтенсивные тренировки с достаточным количеством протеина, калорий, отдыха и строящих мышцы пищевых добавок.

В культуристических изданиях полно статей о перетренированности. Они связывают это состояние с травмами, заболеваниями и стагнацией роста. Некоторые бодибилдеры действительно тренируются слишком много, но таких меньшинство. Не обольщайтесь: если вы не обладаете фигурой вашей мечты, то, скорее всего, потому, что не тренируетесь избыточно тяжело. Задайте себе следующие вопросы:

• Всегда ли вы выполняете запланированные тренировки, даже если заняты, слишком устали или у вас есть дела поважнее?
• Вы полностью сосредоточены на тренировке или просто проводите время за приятными беседами?
• Выполняете ли вы все запланированные повторения?
• Работаете ли вы по максимуму?

Если вы отрицательно ответили хотя бы на один вопрос, то вы тренируетесь недостаточно тяжело.

Ваша цель - поднять на один килограмм больше или сделать еще одно повторение

Мышцы растут в результате перегрузки, потому что они не любят стресс. Когда вы тяжело нагружаете их во время занятий, они создают новые белки, потому что большие мышцы легче противостоят стрессу. Однако они быстро приспосабливаются. Если вы постоянно проводите одну и ту же тренировку, мышцы адаптируются, и необходимость в создании новых мышечных волокон отпадает. Расти они будут только в одном случае - если вы продолжите подвергать их все большему и большему стрессу.

Адаптация к стрессу занимает некоторое время. Вы можете даже не мечтать, что станете Мистером Олимпия за одну ночь. Вам потребуется серия адаптации - вы подвергаете мышцы стрессу, они становятся больше, вы снова подвергаете их стрессу, они еще вырастают и так далее. Ваша цель - серия маленьких шагов вперед. На каждой тренировке пытайтесь поднять хотя бы на килограмм больше или сделать с тем же весом хотя бы одно лишнее повторение. Если каждый раз вы будете делать чуть больше, чем на предыдущей тренировке, то вы вырастите. Вы, вероятно, не сможете добиваться этого во всех упражнениях сразу, однако, если прогресс будет иметь место хотя бы в нескольких упражнениях на каждой тренировке, то вскоре вы станете больше и сильнее, чем даже мечтали. Последовательность - вот ключ к успеху! MD

1. Cameron-Smith D. Exercise and skeletal muscle gene expression. Clin Exp Pharmacol Physiol, 29: 209-213, 2002.
2. Donnelly J. E., T. Sharp, J. Houmard, M. G. Carlson, J. O. Hill, J. E. Whatley and R. G. Israel. Muscle hypertrophy with large-scale weight loss and resistance training. Am J Clin Nutr, 58: 561-565, 1993.
3. Evans N. A. Current concepts in anabolic-androgenic steroids. Am J Sports Med, 32: 534-542, 2004.
4. Glass D. J. Molecular mechanisms modulating muscle mass. Trends Mol Med, 9: 344-350, 2003.
5. Glass D. J. Signaling pathways that mediate skeletal muscle hypertrophy and atrophy. Nat Cell Biol, 5: 87-90, 2003.
6. Goldberg A. L, J. D. Etlinger, D. F. Goldspink and С Jablecki. Mechanism of work-induced hypertrophy of skeletal muscle. Med Sci Sports, 7: 185-198, 1975.
7. Goldberg A. L. and H. M. Goodman. Amino acid transport during work-induced growth of skeletal muscle. Am J Physiol, 216: 1111-1115, 1969.
8. Goldberg Y., G. Taimor, H. M. Piper and K. D. Schluter. Intracellular signaling leads to the hypertrophic effect of neuropeptide y. Am J Physiol, 275: C 1207-1215, 1998.
9. Herbst K. L. and S. Bhasin. Testosterone action on skeletal muscle. Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 7: 271-277, 2004.
10. Higbie E. J., K. J. Cureton, G. L. Warren, 3rd and В. М. Prior. Effects of concentric and eccentric training on muscle strength, cross-sectional area, and neural activation. J Appl Physiol, 81: 2173-2181, 1996.
11. Inoue K., S. Yamasaki, T. Fushiki, Y. Okada and E. Sugimoto. Androgen receptor antagonist suppresses exercise-induced hypertrophy of skeletal muscle. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 69: 88-91, 1994.
12. Mikesky A. E., С J. Giddings, W. Matthews and W. J. Gonyea. Changes in muscle fiber size and composition in response to heavy-resistance exercise. Med Sci Sports Exerc, 23: 1042-1049, 1991.
13. Rennie M. J., H. Wackerhage, E. E. Spangenburg and F. W. Booth. Control of the size of the human muscle mass. Ann Rev Physiol, 66: 799-828, 2004.
14. Tipton K. D. and R. R. Wolfe. Protein and amino acids for athletes. J Sports Sci, 22: 65-79, 2004.
15. Yarasheski К. Е. Exercise, aging, and muscle protein metabolism. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 58: M918-922, 2003

Источник: Muscular Development