Гіпертрофія Як працює нарощування м’язів
Гіпертрофія - термін, що використовується для опису збільшення м’язового об’єму або маси. Оскільки є мало доказів того, що м’язи дорослої людини збільшуються внаслідок збільшення кількості м’язових волокон (гіперплазія), збільшення обсягу окремих волокон саме по собі вважається основним шляхом, у якому відбувається нарощування м’язів. Отже, що стимулює м’язові волокна збільшуватися?
Ми знаємо, що м’язові волокна стимулюються до збільшення в розмірах після впливу певного рівня механічного навантаження. Цей стимул закінчений Механорецептори сприймаються, що розташовані поблизу мембрани кожної окремої м'язової клітини. Однак багато довготривалих досліджень, що вивчали гіпертрофічні ефекти силових тренувань, дали результати, які дозволяють припустити, що механічне навантаження може бути не єдиним фактором, що призводить до збільшення м’язів. Це спостереження змусило дослідників шукати інші механізми, такі як метаболічний стрес або пошкодження м’язів шукайте, що могло б стимулювати гіпертрофію.
Але чи справді необхідні такі гіпотези? Натомість ми можемо звернутися до базової м’язової фізіології, яка визначає, як різні методи тренування впливають на рівень та тип механічного навантаження, що відчувається окремими м’язовими волокнами?
Основна фізіологія м’яза
У фізіології м’язів є кілька важливих особливостей та взаємозв’язків, які впливають на рівень механічного навантаження, яке відчувають м’язові волокна під час скорочення м’язів:
- Принцип розміру
- Співвідношення сила-швидкість
- Відношення довжина-напруга
- виснаження
Кожне з цих явищ впливає на величину і тип сили, яку м’язове волокно діє під час м’язового скорочення. Ця сила повинна бути рівною і протилежною механічному навантаженню, якому вона піддається, і ми знаємо, що це головний стимул гіпертрофії, що виникає.
Принцип розміру
Принцип розміру описує спостереження, що рухові одиниці, що представляють надупорядковані структури м’язових волокон, набираються центральною нервовою системою в певному порядку для задоволення вимог складного завдання.
Моторні агрегати контролюють різну кількість м’язових волокон відповідно до їх розміру, а різні рухові одиниці управляють м’язовими волокнами з різними властивостями. Рухові одиниці, які набираються першими в послідовності, контролюють дуже малу кількість (десяток) м’язових волокон, які є дуже окисними, тоді як рухові одиниці, які вмикаються останніми, регулюють дуже велику кількість (багато тисяч) м’язових волокон, які є менш окисними.
Будова рухової одиниці.
Двигуни використовуються для конкретних Порогові значення діючого навантаження активовано. Поріг набору рухової одиниці - це рівень сили, яку виробляє м’яз під час будь-якого м’язового контакту, який першим активує м’язові волокна цієї рухової одиниці. Набір рухових одиниць може змінюватися в залежності від виду скорочення (ексцентричне, ізометричне, концентричне) і змінюватися при виснаженні. Однак моторні одиниці завжди набираються в однаковому порядку розмірів, незалежно від типу скорочення або інших факторів. Блоки з низьким пороговим значенням також завжди залишаються увімкненими, якщо також увімкнені агрегати з вищим пороговим значенням.
Як результат, рухові одиниці з нижчим пороговим значенням, які контролюють меншу кількість м’язових волокон, завжди набираються в умовах без втоми, коли скорочення м’язів доводиться справлятися з низькими навантаженнями. Одиниці з вищим пороговим значенням, у яких під собою багато м’язових волокон, активуються на додаток до вже активованих рухових одиниць з низьким пороговим значенням, щоб мати змогу виконувати скорочення зі збільшенням опору. Це означає, що лише м’язові волокна, які можуть сприймати будь-яке механічне навантаження від одиниць з низьким порогом набору, тоді як волокна, які вмикаються на більш високих порогах, сприймають механічне навантаження лише тоді, коли опір і навантаження, яку потрібно подолати, високі.
М’язові волокна, які контролюються руховими одиницями з низьким порогом стимулу (волокна I типу), працюють набагато менш окисно, ніж м’язові волокна, які включаються при більших навантаженнях (волокна II типу), і в той же час більш сприйнятливі до механічних подразників, що призводять до гіпертрофії. Така вища сприйнятливість обумовлена, навпаки, оберненою залежністю між окисною здатністю та площею поперечного перерізу одного м’язового волокна, що ускладнює для сильноокислювальних м’язових волокон I типу, які вмикаються при малих навантаженнях, збільшувати свій об’єм, не втрачаючи своєї функції.
Експоненціально більша кількість м’язових волокон, які активуються руховими одиницями з вищим порогом подразнення і є більш сприйнятливими до гіпертрофії, може рости набагато швидше, ніж м’язові волокна, які працюють навіть при невеликих навантаженнях. Це також пояснює, чому багаторазові невтомні сутички з низьким опором (наприклад, під час аеробних тренувань) не призводять до гіпертрофії, тоді як багаторазові скорочення з високим опором (наприклад, силові тренування) призводять до нарощування м’язів.
Співвідношення сила-швидкість
Зв'язок між силою та швидкістю полягає в тому, що м’язові волокна виробляють більше сили, коли вони здатні скорочуватись повільно, а не швидко. Це пов’язано з тим, що повільні швидкості скорочення дозволяють одночасно збільшити кількість поперечних містків між актиновими та міозиновими нитками. Більш низькі темпи скорочення дозволяють перехресним мостам довше зберігатись, коли вони утворюються, що ми можемо виміряти як повільнішу швидкість розділення.
Поперечні мости між актином і міозином відповідають за витрату сили.
Саме ці поперечні містки надають силу всередині кожної м’язової клітини. Отже, коли одночасно тренується більше з них, це призводить до більшої сили м’язових волокон і, отже, до вищого ступеня механічного навантаження, що в підсумку стимулює ріст м’язів. Довготривалі силові тренувальні дослідження виявили багато обставин, за яких співвідношення сила-швидкість може пояснити результати, тоді як сам принцип розміру не може.
Наприклад, важкі присідання та присідання з легкою вагою зазвичай включають високий, якщо не максимальний рівень набору рухової одиниці. Це означає, що всі м’язові волокна активуються при кожному виконанні вправи, включаючи ті, які контролюються руховими одиницями з високими порогами стимулу і реагують лише на дуже високі навантаження. Однак лише програми силових тренувань, що включають важкі присідання, призводять до зростання м’язів. Це можна пояснити відношенням сили і швидкості: повільніша швидкість вкорочення означає, що кожне м'язове волокно має використовувати більше сили, що стимулює м'язові волокна, які активуються при високих порогових значеннях, рости.
Відношення довжина-напруга
Відношення довжина-натяг - це спостереження, що м’язові волокна виробляють більше сили за певної довжини, ніж для інших. Ці відносини є взаємодією двох основних, окремих відносин. активний Відношення довжина-напруга та пасивний Відношення довжина-напруга.
М’язові волокна виробляють більше сили, коли вони дуже розтягнуті завдяки пасивному відношенню довжина-напруга. Цей взаємозв’язок продиктований пасивними еластичними властивостями структурних елементів м’язового волокна, подібним тому Цитоскелет клітини, великі молекули, такі як титин, і шар колагену, що оточує волокно, називається ендомізієм.
Через активне відношення довжина-напруга м’язові волокна також виробляють максимальну силу, коли вони скорочуються на оптимальній довжині. Цей взаємозв'язок диктується ступенем перекриття між актиновими та міозиновими нитками. Коли м’язове волокно примусово розтягується, воно прикладає велике механічне навантаження на свої пасивні елементи і деформує їх Поздовжній напрямок. Це стимулює волокна рости таким чином, щоб відповідати потребі в подовженні. Коли м’язове волокно з його активними елементами виробляє велику скорочувальну силу, воно стає товщі зовні завдяки великій кількості поперечних містків між актином та міозином, в якому воно знаходиться. Поперечний напрямок деформований. Це стимулює волокна рости таким чином, щоб виправдовувати деформацію і збільшувати діаметр.
Довгострокові дослідження силових тренувань виявили багато обставин, за яких співвідношення довжина-напруга може пояснити результати. Наприклад, вправи з повним діапазоном рухів (Діапазон руху) до гіпертрофії при збільшенні довжини фасції більшим ступенем. Тренування з частковим обсягом рухів, однак, призводить в першу чергу до збільшення діаметра. Повний діапазон рухів передбачає розтягнення м’язових волокон більшою мірою, ніж частковий діапазон рухів. Ведіть так само ексклюзивна ексцентрична підготовка і лише концентричне навчання до подібного збільшення обсягу м'язів, але ексцентричні тренування також призводять до збільшення Довжина фасції і концентрична підготовка головним чином для збільшення Площа перерізу. Ексцентричні скорочення додають більший стрес пасивним елементам м’язових волокон протягом усього діапазону рухів вправи.
втома
Навіть якщо більшість людей вважає, що втома - це лише суб’єктивне відчуття, ми насправді можемо виміряти це з об’єктивної точки зору. Це тимчасове та оборотне зменшення нашої здатності добровільно генерувати силу м’язом завдяки попереднім вправам. Ми відчуваємо втому в м’язі, коли він на той момент виробляє менше сили, ніж він зміг створити до початку тренування. Здебільшого неважливо, відчуваємо ми втому чи ні.
Втома в кожному наборі силових вправ виникає завдяки механізмам у центральній нервовій системі (центральна втома) і м'язи (периферична втома) замість. Кожен тип втоми впливає на величину механічного навантаження, яке зазнають ці м’язові волокна у зв’язку з принципом розміру, відношенням сили до швидкості або відношенням довжина-натяг.
Здається, механічне навантаження, яке сприймається м’язовими волокнами, збільшується внаслідок периферійної втоми, а силові тренування з меншими вагами призводять до гіпертрофії, подібної до такої при більш високих навантаженнях.
На противагу, має центральна втома ймовірний негативний вплив на механічне навантаження, що сприймається м’язовими волокнами, підпорядкованими руховим одиницям з високим порогом. Це запобігає повному набору моторних одиниць.
Коли присутня централізована втома, ми можемо досягти відмови, не стимулюючи м’язові волокна, керовані високопороговими руховими одиницями. Ступінь центральної втоми, яка існує в кінці речення, залежить від кількох факторів. Але це регулюється вищою потребою кисню та провідними зворотними зв’язками. Це пояснює, чому силові тренування з меншими періодами відпочинку або дуже легкими вагами є менш ефективною стратегією для росту м’язів, а також пояснює, чому вправи, виконані пізніше під час тренування, викликають меншу гіпертрофію, ніж ті, що виконуються на початку тренування.
Чого ми повинні цьому навчитися
Гіпертрофія - це результат окремих м’язових волокон, які відчувають механічні навантаження, а потім збільшуються в об’ємі. Розмір і тип механічного навантаження, яке сприймається м’язовими волокнами, визначається основною фізіологією м’яза, включаючи принцип розміру, відношення сили і швидкості, відношення довжина-натяг та втома. З’ясувавши, як основна фізіологія м’язів впливає на механічні навантаження під час різних видів силових тренувань, можна пояснити результати більшості довготривалих тренувальних досліджень.