Несмотря на то, что механизм мышечного роста до сих пор не изучен на 100%, все же существует ряд современных научных представлений на эту тему. Согласно им, гипертрофия (рост) мышц запускается посредствам механохимических сигналов, стимулирующих внутриклеточные сигнальные пути, и включающих в себя комплексное взаимодействие гормонов, факторов роста и др. Запуск одного или нескольких путей приводит к активизации целого ряда химических реакций, которые в конечном счете и приводят к увеличению синтеза белка в организме, и, как следствие, росту мышечной массы.
Исследование: Schoenfeld BJ. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. J Strength Cond Res 24: 2857-2875, 2010.
В настоящее время современная наука выделяет 3 основных фактора, напрямую влияющих на процесс роста мышц:
- Механическое напряжение мышц (за счет физической нагрузки)
- Повреждение мышц
- Метаболический стресс
Данные факторы могут работать как отдельно, так и вместе друг с другом, проявляя синергический эффект (взаимное усиление свойств). Рассмотрим каждый из этих факторов в отдельности.
Механическое напряжение мышц
Данный фактор представляется наиболее значимым для процесса роста мышц. Предполагается, что именно механическое напряжение вызывает адаптационный ответ организма, заключающийся в запуске механизма мышечного роста.
Если рассматривать традиционную тренировку с отягощением, то механическое напряжение мышц будет напрямую связано с интенсивностью нагрузки и временем нахождения мышцы под данной нагрузкой. Оптимальное сочетание этих двух параметров приведет к максимальному вовлечению мышечных волокон в работу и, как следствие, отзовется большей ответной гипертрофией мышц. Говоря простым языком, оптимально подобранная интенсивность тренировки приведет к более сильному росту мышц.
Исследования: Hornberger TA and Chien S. Mechanical stimuli and nutrients regulate rapamycin-sensitive signaling through distinct mechanisms in skeletal muscle. J Cell Biochem97: 1207-1216, 2006.
Toigo M and Boutellier U. New fundamental resistance exercise determinants of molecular and cellular muscle adaptations. Eur J Appl Physiol 97: 643-663, 2006.
Rooney KJ, Herbert RD, and Balnave RJF. Fatigue contributes to the strength training stimulus. Med Sci Sports Exerc 26: 1160-1164, 1994.
Локальные повреждения мышц
Локальные повреждения мышц вследствие физической нагрузки также могут рассматриваться в качестве фактора мышечного роста. При повреждении мышц возникает воспалительный эффект, включающий увеличение количества нейтрофилов, макрофагов и лимфоцитов. Это приводит к производству миокинов, которые в свою очередь стимулируют высвобождение различных факторов роста, в том числе и тех, которые регулируют мышечную массу.
К примеру, механический фактор роста, являющийся разновидностью инсулиноподобного фактора роста (ИФР-1), проявляет особую чувствительность к повреждению мышечных волокон и, таким образом, может напрямую воздействовать на активизацию роста мышц.
Исследования: Evans WJ. Effects of exercise on senescent muscle.Clin Orthop Relat Res 403(Suppl): S211-S220, 2002.
Bamman MM, Shipp JR, Jiang J, Gower BA, Hunter GR, Goodman A, McLafferty CL, and Urban RJ. Mechanical load increases muscle IGF-1 and androgen receptor mRNA concentrations in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab 280: E383-E390, 2001.
Vierck J, O’Reilly B, Hossner K, Antonio J, Byrne K, Bucci L, and Dodson M. Satellite cell regulation following myotrauma caused by resistance exercise. Cell Biol Int 24: 263-272, 2000.
Метаболический стресс
Существуют исследования, показывающие, что метаболический стресс, вызванный физической нагрузкой, может быть мощным стимулом для роста мышечной массы. В качестве главных причин этого рассматривается анаэробный гликолиз (процесс, сопровождающий силовые интенсивные нагрузки), запускающий целый ряд метаболических реакций в организме. Именно эти метаболические реакции, в сочетании с гормонами и факторами роста создают благоприятную анаболическую среду для роста мышечной массы организма.
Исследования: Schott J, McCully K, and Rutherford OM. The role of metabolites in strength training. II. Short versus long isometric contractions. Eur J Appl Physiol 71: 337-341, 1995.
Suga T, Okita K, Morita N, Yokota T, Hirabayashi K, Horiuchi M, Takada S, Takahashi T, Omokawa M, Kinugawa S, and Tsutsui H. Intramuscular metabolism during low-intensity resistance exercise with blood flow restriction. J Appl Physiol106: 1119-1124, 2009.
Vierck J, O’Reilly B, Hossner K, Antonio J, Byrne K, Goto K, Ishii N, Kizuka T, and Takamatsu K. The impact of metabolic stress on hormonal responses and muscular adaptations. Med Sci Sports Exerc 37: 955-963, 2005