САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ ГИПЕРТРОФИЯ: да или нет? ч.3
© Greg Nuckols
Саркоплазматическая гипертрофия: похоже, пацаны с соседней качалки были правы
ПЕРЕВОД: Саша Мышкин
ОРИГИНАЛ: "Sarcoplasmic Hypertrophy: The Bros Were Probably Right" by Greg Nuckols
ЧАСТЬ 1 | ЧАСТЬ 2 | ЧАСТЬ 3 | ЧАСТЬ 4
КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ:
1. СГ (рост саркоплазмы превосходит рост миофибрилл) может достигать значительного уровня.
2. Увеличение запасов гликогена не является главной причиной СГ. Она происходит из-за увеличения содержания саркоплазматического белка.
3. На уровень СГ могут влиять физические упражнения. Однако, не совсем понятно на что делать упор в тренировках: на саркоплазматическую или миофибриллярную гипертрофию. С большой долей вероятности, мышцы увеличиваются в объёме сами по себе.
4. Для оценки степени СГ не верно ориентироваться исключительно на разницу в силовых показателях у бодибилдера и пауэрлифтера. Одновременно с этим совершенно глупо не брать в расчёт СГ только потому, что существуют более понятные объяснения для различий в показателях силы.
5. Неизвестно на сколько анаболические стероиды увеличивают СГ.
Наверняка Вы слышали не один раз объяснение парадоксу, почему билдеры больше лифтёров и почему это преимущество не помогает им жать-приседать-тянуть больше. «Эксперты» на форумах уверены -всё дело в саркоплазматической гипертрофии.
... продолжение ...
А ведь пацаны с подвальной качалки, похоже, были правы. Классическая бодибилдерская треня вызывает нефункциональную СГ.
Пацаны были правы и одновременно могут быть не правы, вот такой парадокс.
СУЩЕСТВУЕТ 3 НЕСОСТЫКОВКИ:
1. В эксперименте могли участвовать испытуемые с хорошей генетикой, у которых мышечные волокна хорошо откликаются на нагрузку.
2. Образцы ткани были слишком малы.
3. Цитата: «Обратную зависимость между площадью поперечного сечения и напряжением МВ ранее обнаружили в отдельных участках мышц нетренированных людей и лягушек. В этом исследовании данная обратная зависимость наблюдается у всех групп испытуемых. Объясняется это возможной аккумуляцией неорганического фосфата по причине более длительной диффузии изнутри МВ в окружающую инкубационную среду».
Третий пункт, возможно, самый важный из всех.
Известно, что совокупная площадь поперечного сечения мышц напрямую связана с величиной генерируемой силы. Однако, это опровергают исследования на отдельных МВ.
В одном крупномасштабном исследовании на отдельных мышечных волокнах, учёные обнаружили, что сила напрямую зависит от диаметра мышечного волокна, а не от площади поперечного сечения. На графике учёные показали зависимость пиковых значений силы от диаметра МВ. Кривая быстросокращающихся мышечных волокон (БМВ) была почти на уровне кривой медленносокращающихся мышечных волокон (ММВ).
Справочно: кривая шкалы отражает экспоненциональную зависимость между 2 величинами.
В предыдущей статье об аллометрическом пересчёте, значение кривой зависимости массы от силы была 2/3, а значение кривой зависимости массы от метаболического значения была ¾. При значении кривой, составляющей 1, зависимость является линейной, а не экспоненциальной.
Важно отметить, что в исследовании максимальное значение кривой не достигало 2, даже учитывая вариативность и потенциальную ошибку. Если бы значение кривой было 2, то пик силы равнялся бы квадрату значения диаметра МВ, или линейному значению площади поперечного сечения. Таким образом, при маловероятности значения кривой, составляющей 2 (p<.0001 как для ММВ, так и для БМВ), пик силы отдельно взятого мышечного волокна наиболее вероятно связан с диаметром МВ, нежели с его площадью поперечного сечения.
Ориентируясь на эти знания, давайте ещё раз взглянем на результаты исследования, сравнивающего показатели бодибилдеров, атлетов силовых видов спорта и контрольной группы.
Так как в исследовании не сообщались абсолютные значения измеряемых показателей, Я решил показать площадь поперечного сечения и пик силы испытуемых в сравнении с показателями контрольной группы, для которой были взяты простые произвольные значения. Я сохранил все соотношения (разницу в процентах), о которых говорилось в исследовании.
Использую более подходящую зависимость (сила в зависимости от диаметра МВ, вместо площади поперечного сечения), перед нами открывается совсем другая картина. МВ бодибилдера сгенерировали почти такое же количество силы на единицу диаметра, как и у контрольной группы (на 3 проц. меньше). Для сравнения, если рассматривать напряжение мышц, то эта разница будет 41 проц. (сила в зависимости от площади поперечного сечения). Атлеты силовых видов спорта в отличие от других групп испытуемых имели на порядок более высокие показатели пиковых значений силы в зависимости от диаметра МВ.
Не стоит думать, что бодибилдеры делали нечто, что уменьшило показатели силы в зависимости от площади поперечного сечения. Основываясь на том, на сколько их МВ были длиннее МВ контрольной группы, в результате получили, что их мышцы сгенерировали столько же силы, сколько и планировалось получить при данном диаметре МВ. Похоже, что атлеты силовых видов спорта делают знают что-то, что позволяет им увеличить силу и, следовательно, мышцы в размерах, а может они просто изначально генетически одарены к силовому тренингу - думаю, это комбинация и того, и другого. Но нужно не забывать, даже будучи атлетом силового вида спорта, что напряжение мышц уменьшается с ростом их объёмов.
Как бы то ни было, у нас опять появились вопросы. Из-за того, что количество миофибрилл следует измерять линейно в зависимости от площади поперечного сечения, а мышечную силу линейно относительно диаметра МВ, является ли саркоплазматическая гипертрофия просто частью общей гипертрофии? Может ли увеличение числа миофибрилл и их сохранение произойти, так сказать, «нашару»?
Возможно, и в то же время нет, так как Я сомневаюсь, что нецелесообразно из-за затрат по времени и сил в ближайшее время проводить больше исследований на отдельные МВ. К тому же, они не будут нести никакой ценности для серьёзных атлетов, а скорей будут полезны для лечения людей пожилого и старческого возраста (если меня сейчас читает какой-нибудь инструктор ЛФК, работающий с пожилыми людьми, то пусть займётся этим вопросом). А пока, нам придётся довольствоваться исследованиями на целых мышцах, так что давайте порассуждаем над некоторыми механизмами.
Первое исследование, которое приходит на ум - это исследование топовых пауэрлифтеров, в которых была обнаружена сильная корреляция между толщиной мышц (данное понятие специально используется вместо площади поперечного сечения) и силой.
Большинство исследований свидетельствуют о том, что у хорошо тренированных людей мышцы имеют более высокий уровень напряжения, чем у нетренированных. Тем не менее, существует одно исследование (лучшее на моей памяти), в котором сравнивалось напряжение целой мышцы (сила/площадь поперечного сечения) с напряжением отдельного МВ до и после тренировки. Было обнаружено, что напряжение отдельных МВ не изменилось, в то время как напряжение целой мышцы увеличилось. Учёные утверждали, что передача поперечного усилия (мышечные волокна связаны друг с другом по сторонам для передачи силы) - наиболее вероятная причина увеличения напряжения целой мышцы, а количество миофибрилл в каждом мышечном волокне остаётся неизменным, так как напряжение отдельных МВ также не менялось.
В других исследованиях (раз, два) были получены аналогичные результаты по изучению отдельных мышечных волокон (напряжение мышц было неизменным) до и после тренировки, но, к сожалению, не было произведено сравнение с результатами исследований напряжения в целых мышцах. Также существуют 2 исследования (раз, два), в которых, наоборот, изучали повышение напряжения в целых мышцах и отдельных МВ на фоне отсутствия какой-либо мышечной гипертрофии. Безусловно в рамках нашей темы они имеют научную ценность, несмотря на то, что одно из них проводилось на престарелых людях, у которых совершенно естественно наблюдается снижение тонуса мышц (поэтому повышение тонуса мышц дает им возможность снова быть полноценными).
Существует ряд других важных факторов, таких как повышенная мышечная активность, пониженная активность мышц-антогонистов и даже изменение в строении мышц, которые способны увеличить силу относительно площади поперечного сечения.
Похоже, что высокоинтенсивная тренировка всё же значительно повышает тонус мышц в отличие от «лайтовой» тренировки. Бодибилдеры от тренировки к тренировке генерируют меньше силы на единицу площади поперечного сечения мышцы, чем силовые атлеты и иногда даже нетренированной контрольной группы. В одном исследовании было зафиксирована негативная корреляция между площадью поперечного сечения и напряжением мышц. В другом же, у бодибилдеров был обнаружен более высокий уровень силы на единицу поперечного сечения мышцы, чем у пауэрлифтеров при разгибании ноги в коленном суставе.
Силовая тренировка может повышать силу относительно площади поперечного сечения в целой мышце, но, скорее всего, никак не влияет на те же самые показатели (плюс число миофибрилл) в рамках отдельных мышечных волокон до того момента, как мышцы перестают увеличиваться в размерах. С другой стороны, во многих исследованиях сила относительно площади поперечного сечения у бодибилдеров ниже, чем у силовых атлетов и часто находится на уровне нетренированной контрольной группы. Более широкое наблюдение подтверждает одну закономерность, что при общем снижении силы растёт объём мышечных волокон. Силовая тренировка строится на увеличении силы по отношению к площади поперечного сечения, в то время как билдерская тренировка направлена уменьшение напряжения мышц и увеличение размеров мышечных волокон.
Означает ли это то, что саркоплазматическая гипертрофия (высокий процент саркоплазматических белков по сравнению с миофибриллярными белками) происходит параллельно с мышечной гипертрофией?
Возможно.
Рассмотрим теперь факт о том, что более объёмные мышечные волокна могут аккумулировать неорганический фосфат. Неорганический фосфат напрямую уменьшает силу сокращения мышц - взаимосвязь миозина с актином. Это сказывается на падении силы по отношению к площади поперечного сечения мышцы, при этом отсутствует какое-либо изменение в количестве миофибрилл. Не забывайте, что это лишь предполагаемый механизм, в данном контексте он пока ещё не доказан. Обычно неорганический фосфат аккумулируется только при усталости мышц (АТФ расщепляется на фосфаты быстрее, чем восполняет энергию). Известно, что при длительной потере подвижности конечности неорганический фосфат является одной из главных причин уменьшения силы относительно площади поперечного сечения мышцы. Поэтому, его аккумуляция в ряде случаев возможна и в неутомлённых мышечных волокнах. Теоретически, неорганический фосфат в мышцах бодибилдера может играть роль буфера при спаде уровня pH в мышцах во время тренировки. Вполне вероятно, что мышцы бодибилдера аккумулируют неорганический фосфат в качестве реакции на высоко-повторный тренинг, который вызывает местный мышечный ацидоз. Но даже если полностью раскрыть сущность процесса аккумуляции неорганического фосфата в мышцах бодибилдеров, это всё равно не поможет найти объяснение росту объёма мышечных волокон при спаде силы/площади поперечного сечения. В особенности это касается медленносокращающихся мышечных волокон, которые в качестве основы используют аэробный метаболизм, и в которых pH не достигает низкого уровня.
Давайте предположим, что аккумуляция неорганического фосфата играет второстепенную роль. Также предположим, что посттрансляционные модификации не имеют важного значения (они и вправду не имеют, если не брать в расчёт престарелых людей и животных, у которых не вырабатывается миостанин). Единственное объяснение увеличение объёма мышечных волокон при падающей силе по отношению к поперечному сечению мышцу, по моему мнению, лежит в уменьшении количества миофибрилл. Другими словами, причина - саркоплазматическая гипертрофия.
... там окончание ...
Саркоплазматическая гипертрофия: похоже, пацаны с соседней качалки были правы
ПЕРЕВОД: Саша Мышкин
ОРИГИНАЛ: "Sarcoplasmic Hypertrophy: The Bros Were Probably Right" by Greg Nuckols
ЧАСТЬ 1 | ЧАСТЬ 2 | ЧАСТЬ 3 | ЧАСТЬ 4
КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ:
1. СГ (рост саркоплазмы превосходит рост миофибрилл) может достигать значительного уровня.
2. Увеличение запасов гликогена не является главной причиной СГ. Она происходит из-за увеличения содержания саркоплазматического белка.
3. На уровень СГ могут влиять физические упражнения. Однако, не совсем понятно на что делать упор в тренировках: на саркоплазматическую или миофибриллярную гипертрофию. С большой долей вероятности, мышцы увеличиваются в объёме сами по себе.
4. Для оценки степени СГ не верно ориентироваться исключительно на разницу в силовых показателях у бодибилдера и пауэрлифтера. Одновременно с этим совершенно глупо не брать в расчёт СГ только потому, что существуют более понятные объяснения для различий в показателях силы.
5. Неизвестно на сколько анаболические стероиды увеличивают СГ.
Наверняка Вы слышали не один раз объяснение парадоксу, почему билдеры больше лифтёров и почему это преимущество не помогает им жать-приседать-тянуть больше. «Эксперты» на форумах уверены -всё дело в саркоплазматической гипертрофии.
... продолжение ...
А ведь пацаны с подвальной качалки, похоже, были правы. Классическая бодибилдерская треня вызывает нефункциональную СГ.
Пацаны были правы и одновременно могут быть не правы, вот такой парадокс.
СУЩЕСТВУЕТ 3 НЕСОСТЫКОВКИ:
1. В эксперименте могли участвовать испытуемые с хорошей генетикой, у которых мышечные волокна хорошо откликаются на нагрузку.
2. Образцы ткани были слишком малы.
3. Цитата: «Обратную зависимость между площадью поперечного сечения и напряжением МВ ранее обнаружили в отдельных участках мышц нетренированных людей и лягушек. В этом исследовании данная обратная зависимость наблюдается у всех групп испытуемых. Объясняется это возможной аккумуляцией неорганического фосфата по причине более длительной диффузии изнутри МВ в окружающую инкубационную среду».
Третий пункт, возможно, самый важный из всех.
Известно, что совокупная площадь поперечного сечения мышц напрямую связана с величиной генерируемой силы. Однако, это опровергают исследования на отдельных МВ.
В одном крупномасштабном исследовании на отдельных мышечных волокнах, учёные обнаружили, что сила напрямую зависит от диаметра мышечного волокна, а не от площади поперечного сечения. На графике учёные показали зависимость пиковых значений силы от диаметра МВ. Кривая быстросокращающихся мышечных волокон (БМВ) была почти на уровне кривой медленносокращающихся мышечных волокон (ММВ).
Справочно: кривая шкалы отражает экспоненциональную зависимость между 2 величинами.
В предыдущей статье об аллометрическом пересчёте, значение кривой зависимости массы от силы была 2/3, а значение кривой зависимости массы от метаболического значения была ¾. При значении кривой, составляющей 1, зависимость является линейной, а не экспоненциальной.
Важно отметить, что в исследовании максимальное значение кривой не достигало 2, даже учитывая вариативность и потенциальную ошибку. Если бы значение кривой было 2, то пик силы равнялся бы квадрату значения диаметра МВ, или линейному значению площади поперечного сечения. Таким образом, при маловероятности значения кривой, составляющей 2 (p<.0001 как для ММВ, так и для БМВ), пик силы отдельно взятого мышечного волокна наиболее вероятно связан с диаметром МВ, нежели с его площадью поперечного сечения.
Ориентируясь на эти знания, давайте ещё раз взглянем на результаты исследования, сравнивающего показатели бодибилдеров, атлетов силовых видов спорта и контрольной группы.
Так как в исследовании не сообщались абсолютные значения измеряемых показателей, Я решил показать площадь поперечного сечения и пик силы испытуемых в сравнении с показателями контрольной группы, для которой были взяты простые произвольные значения. Я сохранил все соотношения (разницу в процентах), о которых говорилось в исследовании.
Использую более подходящую зависимость (сила в зависимости от диаметра МВ, вместо площади поперечного сечения), перед нами открывается совсем другая картина. МВ бодибилдера сгенерировали почти такое же количество силы на единицу диаметра, как и у контрольной группы (на 3 проц. меньше). Для сравнения, если рассматривать напряжение мышц, то эта разница будет 41 проц. (сила в зависимости от площади поперечного сечения). Атлеты силовых видов спорта в отличие от других групп испытуемых имели на порядок более высокие показатели пиковых значений силы в зависимости от диаметра МВ.
Не стоит думать, что бодибилдеры делали нечто, что уменьшило показатели силы в зависимости от площади поперечного сечения. Основываясь на том, на сколько их МВ были длиннее МВ контрольной группы, в результате получили, что их мышцы сгенерировали столько же силы, сколько и планировалось получить при данном диаметре МВ. Похоже, что атлеты силовых видов спорта делают знают что-то, что позволяет им увеличить силу и, следовательно, мышцы в размерах, а может они просто изначально генетически одарены к силовому тренингу - думаю, это комбинация и того, и другого. Но нужно не забывать, даже будучи атлетом силового вида спорта, что напряжение мышц уменьшается с ростом их объёмов.
Как бы то ни было, у нас опять появились вопросы. Из-за того, что количество миофибрилл следует измерять линейно в зависимости от площади поперечного сечения, а мышечную силу линейно относительно диаметра МВ, является ли саркоплазматическая гипертрофия просто частью общей гипертрофии? Может ли увеличение числа миофибрилл и их сохранение произойти, так сказать, «нашару»?
Возможно, и в то же время нет, так как Я сомневаюсь, что нецелесообразно из-за затрат по времени и сил в ближайшее время проводить больше исследований на отдельные МВ. К тому же, они не будут нести никакой ценности для серьёзных атлетов, а скорей будут полезны для лечения людей пожилого и старческого возраста (если меня сейчас читает какой-нибудь инструктор ЛФК, работающий с пожилыми людьми, то пусть займётся этим вопросом). А пока, нам придётся довольствоваться исследованиями на целых мышцах, так что давайте порассуждаем над некоторыми механизмами.
Первое исследование, которое приходит на ум - это исследование топовых пауэрлифтеров, в которых была обнаружена сильная корреляция между толщиной мышц (данное понятие специально используется вместо площади поперечного сечения) и силой.
Большинство исследований свидетельствуют о том, что у хорошо тренированных людей мышцы имеют более высокий уровень напряжения, чем у нетренированных. Тем не менее, существует одно исследование (лучшее на моей памяти), в котором сравнивалось напряжение целой мышцы (сила/площадь поперечного сечения) с напряжением отдельного МВ до и после тренировки. Было обнаружено, что напряжение отдельных МВ не изменилось, в то время как напряжение целой мышцы увеличилось. Учёные утверждали, что передача поперечного усилия (мышечные волокна связаны друг с другом по сторонам для передачи силы) - наиболее вероятная причина увеличения напряжения целой мышцы, а количество миофибрилл в каждом мышечном волокне остаётся неизменным, так как напряжение отдельных МВ также не менялось.
В других исследованиях (раз, два) были получены аналогичные результаты по изучению отдельных мышечных волокон (напряжение мышц было неизменным) до и после тренировки, но, к сожалению, не было произведено сравнение с результатами исследований напряжения в целых мышцах. Также существуют 2 исследования (раз, два), в которых, наоборот, изучали повышение напряжения в целых мышцах и отдельных МВ на фоне отсутствия какой-либо мышечной гипертрофии. Безусловно в рамках нашей темы они имеют научную ценность, несмотря на то, что одно из них проводилось на престарелых людях, у которых совершенно естественно наблюдается снижение тонуса мышц (поэтому повышение тонуса мышц дает им возможность снова быть полноценными).
Существует ряд других важных факторов, таких как повышенная мышечная активность, пониженная активность мышц-антогонистов и даже изменение в строении мышц, которые способны увеличить силу относительно площади поперечного сечения.
Похоже, что высокоинтенсивная тренировка всё же значительно повышает тонус мышц в отличие от «лайтовой» тренировки. Бодибилдеры от тренировки к тренировке генерируют меньше силы на единицу площади поперечного сечения мышцы, чем силовые атлеты и иногда даже нетренированной контрольной группы. В одном исследовании было зафиксирована негативная корреляция между площадью поперечного сечения и напряжением мышц. В другом же, у бодибилдеров был обнаружен более высокий уровень силы на единицу поперечного сечения мышцы, чем у пауэрлифтеров при разгибании ноги в коленном суставе.
Силовая тренировка может повышать силу относительно площади поперечного сечения в целой мышце, но, скорее всего, никак не влияет на те же самые показатели (плюс число миофибрилл) в рамках отдельных мышечных волокон до того момента, как мышцы перестают увеличиваться в размерах. С другой стороны, во многих исследованиях сила относительно площади поперечного сечения у бодибилдеров ниже, чем у силовых атлетов и часто находится на уровне нетренированной контрольной группы. Более широкое наблюдение подтверждает одну закономерность, что при общем снижении силы растёт объём мышечных волокон. Силовая тренировка строится на увеличении силы по отношению к площади поперечного сечения, в то время как билдерская тренировка направлена уменьшение напряжения мышц и увеличение размеров мышечных волокон.
Означает ли это то, что саркоплазматическая гипертрофия (высокий процент саркоплазматических белков по сравнению с миофибриллярными белками) происходит параллельно с мышечной гипертрофией?
Возможно.
Рассмотрим теперь факт о том, что более объёмные мышечные волокна могут аккумулировать неорганический фосфат. Неорганический фосфат напрямую уменьшает силу сокращения мышц - взаимосвязь миозина с актином. Это сказывается на падении силы по отношению к площади поперечного сечения мышцы, при этом отсутствует какое-либо изменение в количестве миофибрилл. Не забывайте, что это лишь предполагаемый механизм, в данном контексте он пока ещё не доказан. Обычно неорганический фосфат аккумулируется только при усталости мышц (АТФ расщепляется на фосфаты быстрее, чем восполняет энергию). Известно, что при длительной потере подвижности конечности неорганический фосфат является одной из главных причин уменьшения силы относительно площади поперечного сечения мышцы. Поэтому, его аккумуляция в ряде случаев возможна и в неутомлённых мышечных волокнах. Теоретически, неорганический фосфат в мышцах бодибилдера может играть роль буфера при спаде уровня pH в мышцах во время тренировки. Вполне вероятно, что мышцы бодибилдера аккумулируют неорганический фосфат в качестве реакции на высоко-повторный тренинг, который вызывает местный мышечный ацидоз. Но даже если полностью раскрыть сущность процесса аккумуляции неорганического фосфата в мышцах бодибилдеров, это всё равно не поможет найти объяснение росту объёма мышечных волокон при спаде силы/площади поперечного сечения. В особенности это касается медленносокращающихся мышечных волокон, которые в качестве основы используют аэробный метаболизм, и в которых pH не достигает низкого уровня.
Давайте предположим, что аккумуляция неорганического фосфата играет второстепенную роль. Также предположим, что посттрансляционные модификации не имеют важного значения (они и вправду не имеют, если не брать в расчёт престарелых людей и животных, у которых не вырабатывается миостанин). Единственное объяснение увеличение объёма мышечных волокон при падающей силе по отношению к поперечному сечению мышцу, по моему мнению, лежит в уменьшении количества миофибрилл. Другими словами, причина - саркоплазматическая гипертрофия.
... там окончание ...