Вызывает ли метаболический стресс рост мышц?
-Интересная большая статья от Криса Бердсли. Перевожу тезисно, ибо лень (всё равно лонгрид).
Традиционно считается, что роста мышц можно добиться только с помощью больших весов. В этом есть смысл, т.к. исследования обнаружили, что мышечные волокна ощущают мышечное натяжение и это натяжение ведёт к каскаду анаболических сигналов, что запускает увеличение синтеза белка в мышцах, увеличение объёма волокон и таким образом гипертрофию.
Однако, силовая тренировка с лёгким весом до отказа может давать схожий рост мышц, как и с большими весами. Т.к. лёгкие веса не вызывают гипертрофии до достижения определённой степени усталости это показывает, что усталость ощущаемая во время тренировок является одним из факторов роста.
Некоторые исследователи предполагают, что усталость влияет на рост через накопление метаболитов, которое происходит в некоторых вариантах силовой тренировки. Накопление метаболитов вызывает «метаболический стресс» в мышечных волокнах и запускает каскад сигналов как и механическое натяжение.
В чем разница между усталостью и метаболическим стрессом
Усталость - это снижение возможности к производству усилия. Делится на центральную и периферическую.
Центральная - уменьшение уровня сигнала от мозга либо увеличение обратной связи приводящее к уменьшению возбудимости моторных нейронов.
Периферическая - уменьшение активации отдельных мышечных волокон (либо из-за уменьшения чувствительности к ионам кальция, либо из-за уменьшения выделения этих ионов саркоплазматическим ретикулумом) или через факторы влияющие на способность волокон к сокращению, что включает ухудшение функции актин-миозиновых мостиков.
Распространено мнение что в первую очередь периферическая усталость вызвана накоплением лактата или соответствующим выделением H+ (ацидоз). Однако исследования говорят что это не основная причина.
Если в общем, то периферическая усталость частично вызвана накоплением ионов которые уменьшаю выделение ионов кальция или уменьшаю чувствительность к ним, частично из-за субстратов метаболизма которые мешают работе актин-миозиновых мостиков и частично уменьшению доступности субстратов для производства энергии.
Так почему исследователи придерживаются гипотезы, что метаболический стресс вызывает гипертрофию?
Сперва было замечено, что эксцентрические движения вызывают тот же рост, что и концентрические, хотя прикладываемая сила выше, а длительные статичные вызывают больший рост чем более короткие, вызывающие меньше усталости, с отдыхом между повторениями.
Позже исследователи разработали гипотезу метаболического стресса как фактора гипертрофии.Было замечено, что традиционные ББ программы с большим количеством подходов, коротким отдыхом и средней нагрузкой вызывают большую гипертрофию чем лифтёрские, где используются большие веса, малое количество подходов и длительный отдых.
Основываясь на этом наблюдении и предыдущих исследованиях была построена модель в которой метаболический стресс может вызывать рост мышц.
Хотя и неизвестны сенсоры «метаболического стресса», в отличии от механорецепторов, которые воспринимают деформацию мышечного волокна, было предположено, что накопление метаболитов может влиять на гипертрофию через (1) увеличение рекрутирования мышечных волокон, (2) выброс гормонов, (3) выброс мышечного цитокина (4) выделение активных форм кислорода (5) набухание мышечных клеток.
Пройдёмся по этим утверждениям.
#1. Эксцентрические и концентрические сокращения
Было предположение, что большее мышечное натяжение в эксцентрической фазе уравновешивается метаболическим стрессом в концентрической и таким образом приводит к сравнимой гипертрофии.
Однако.
В последние годы было установлено, что хотя изменения в объёме мышц сравнимы, они достигаются благодаря различным механизмам.
Эксцентрическая нагрузка в большей степени вызывает изменение длинны фасций в то время как концентрическая увеличение поперечного объёма.
Когда мышечное волокно активно сокращается, оно «выпячивается» в середине каждой саркомеры. В то же время при растяжении оно удлиняется без этого выпячивания. Эти два типа деформации вызывают разные каскады анаболических сигналов.
В эксцентрической фазе мы приблизительно на 30% сильнее, так что больший вес не обязательно означает большую механическую нагрузку на волокна.
Кроме того, некоторые исследования показывают что произвольная активация мышц в эксцентрическом варианте ниже чем в концентрическом, особенно у нетренированных.
Таким образом зная что кол-во задействованных волокон переносится на степень роста мышц можно предположить почему у людей эксцентрические тренировки не ведут к большей гипертрофии несмотря на большие используемые веса в то время как эксперименты на животных с стимуляцией мышц электричеством связь между усилием и гипертрофией чёткая.
#2. Длительность статического сокращения
Продолжительная непрерывная статическая нагрузка ведёт к больший усталости вкупе с накоплением большего количества метаболитов чем краткосрочная. Таким образон предполагалось, что накопление метаболитов ответственно за большую гипертрофию.
С накоплением усталости во время длительной статичной нагрузки моторные единицы с низким порогом возбуждения перестают выдавать достаточное усилие для поддержания нужного усилия. Таким образом рекрутируются новые высокопороговые моторные единицы и это приводит к большему уровню активации и механического растяжения.
Высокопороговые единицы управляют большим количеством волокон чем низкопороговые и волокна под их управлением более отзывчивы на силовые тренировки и выдают больше анаболических сигналов после тренировки.
Можем ли мы исходя из этого сказать что увеличение рекрутирования происходит из-за накопления метаболитов?
Вероятнее всего нет.
Фактически ацидоз (закисление) не нужен для увеличения рекрутирования и периферическая усталость может наступить вообще без накопления метаболитов и это состояние по прежнему увеличивает рекрутирование.
Похоже уровень рекрутирования увеличивается с необходимостью совершать больше усилия независимо по причине необходимости поднять больший вес или для поддержания уровня усилия на фоне утомления.
#3. Большие и маленькие веса
При выполнении до отказа с одним и тем же кол-вом подходов количество повторений не влияет на результат до тех пор, пока укладывается в диапазон 5-30 раз.
В любом подходе до отказа усталость вызывает увеличение рекрутирования моторных единиц и последовательно уменьшает скорость движения отягощения. Совместно это заставляет мышечные волокна контролируемые высокопороговыми единицами воспринимать механическое натяжение.
На практике похоже что каждый подход до отказа включает в себя те самые 5 последних стимулирующих повторений независимо от нагрузки. В то же время при количестве повторений ниже 5 мышечный рост стимулируемый каждым подходом уменьшается на количество недоработанных повторов.
Ббилдеры используют умеренно интенсивную нагрузку потому, что она позволяет добиваться большего количества стимулирующих повторений, а не из-за большего накопления метаболитов. Таким образом достигая большего количества “стимулирующих” подходов за занятие.
Что интересно, большая часть соревнующихся бб использует более тяжёлые (7-9ПМ) отягощения чем принято считать. Это даёт возможность выполнять максимально возможное количество стимулирующих повторов без необходимости выполнять дополнительную, ненужную работу.
#4. Длинный и короткий отдых
Традиционные бб программы обычно содержат большое количество подходов и короткий отдых и имеют тенденцию к большему метаболическому стрессу чем лифтёрские.
Некоторые исследования показывают, что время отдыха возможно не имеет значимого эффекта, в то время как другие говорят короткий период отдыха увеличивает метаболический стресс, измеряемый в уровне лактата крови.
Различие может идти от разницы в тестируемых периодах. Так время отдыха от 30 секунд до 2 минут мало влияет, в то время как сравнение 1 минуты и 5 минут отдыха показывает значительную разницу в накоплении лактата.
Однако при это более длительные периоды отдыха вызывают больший рост мышц, при том, что короткие вызывают больший метаболический стресс. Таким образом если тут и есть связь между метаболическим стрессом и гипертрофией, то скорее обратная.
#5. Быстрый и медленный темп выполнения
Большинство исследований показывают, что темп выполнения не оказывает значимого влияния на гипертрофию, в то же время медленный темп возможно лучше.
Что забавно медленный темп выполнения вызывает меньше метаболического стресса, в то время как привод к большему росту мышц. Таким образом опять связь между метаболическим стрессом и результатом обратная.
#6. Модель метаболического стресса
Как было показано ранее накопление метаболитов (а также активных форм кислорода) не является необходимым для увеличения рекрутирования моторных единиц. Вероятнее всего увеличение рекрутирования возникает в ответ на восприятие увеличения усилий в ответ на усталость, чем любыми периферическими факторами в мышце.
Оставшиеся факторы это выброс системных гормонов и цитокинов и набухание мышечных клеток.
Роль выброса гормонов после тренировки на рост мышц спорна и как минимум одно исследовательское сообщество считает их совершенно не связанными, роль мышечных цитокинов до сих пор не ясна.
Хорошей моделью для исследования роли метаболического стресса является ограничение кровотока. Т.к. может позволять накапливать метаболиты без механической нагрузки. И вот, все существующие на данный момент исследования на людях с ограничением кровотока в отсутствии сокращений мышц показали полную неэффективность метода.
Что всё это означает (суммируем)?
Напрямую сравнивать гипертрофию от сокращений и удлинений (концентрическую и эксцентрическую) сложно, т.к. они задействуют разные механизмы.
Длительная статическая нагрузка вызывает больший рост мышц т.к. она ведёт к увеличению рекрутирования моторных единиц, а не из-за закисления или накопления метаболитов.
Билдеры используют среднюю интенсивность т.к. это позволяет выполнить максимально возможное (пять) количество стимулирующих повторений в подходе.
Использование короткого отдыха ведёт к меньшей гипертрофии чем долгого (несмотря на больший метаболический стресс), быстрая фаза подъёма веса вызывает такую же гипертрофию как и медленная (хотя вызывает больший метаболический стресс), быстрая фаза опускания ведёт к меньшей гипертрофии чем медленная (хотя вызывает больший метаболический стресс).
Что же в итоге?
Периферическая усталость переносится на рост мышц благодаря увеличению рекрутирования моторных единиц и уменьшению способности волокон к производству усилия. Эти изменения увеличивают механическое натяжение воспринимаемое мышечными волокнами.
Увеличение рекрутирования моторных единиц происходит для задействования дополнительных мышечных волокон на замену ослабевших и не могущих поддерживать нужный уровень усилия. Часть механизма возникновения усталости включает в себя накопление метаболитов, часть - нет.
В то время как предложены другие механизмы благодаря которым накопление метаболитов может влиять на мышечный рост, аргументы за них слабы. И даже если так и например набухание мышечных клеток влияет на гипертрофию, то происходит это благодаря увеличивающейся механической нагрузке на волокно из-за увеличения внутреннего давления.