Факторы, влияющие на гипертрофию скелетной мышцы. Биохимия процессов сокращения на уровне мышцы

Для сокращения и расслабления мышц необходима энергия. Через кровеносные капилляры в мышцу поступают все необходимые ей вещества, из которых она черпает энергию. Универсальным источником энергии (энергетической «валютой» клетки) в живом организме является молекула аденозинтрифосфата (АТФ), которая при взаимодействии с водой отсоединяет фосфатную группу и превращается в аденозиндифосфат (АДФ), при этом высвобождается энергия. Эта реакция носит название гидролиз АТФ (от слова гидро - вода). В реакции гидролиза АТФ важную роль играет фермент АТФ-аза. Реакция гидролиза АТФ имеет следующий вид:

АТФ + Н₂0 —> АДФ + Н₃Р0₄ + энергия

Запасы АТФ в мышечных волокнах незначительны (5 моль/кг)⁴ и их достаточно для выполнения мышечной работы в течение 1-2 с, поэтому для обеспечения более продолжительной мышечной дея­тельности должно происходить пополнение запасов АТФ. Образо­вание АТФ в мышечных волокнах непосредственно во время физи­ческой работы называется ресинтезом АТФ. Реакция ресинтеза АТФ имеет следующий вид:

АДФ + фосфат + энергия —> АТФ

Эта биохимическая реакция называется фосфорилированием. Таким образом, при функционировании мышц в них одновре­менно протекают два процесса: гидролиз АТФ, дающий необходи­мую энергию для сокращения и расслабления мышц, и ресинтез АТФ, восполняющий потери этого вещества.

1.5.2. Влияние силовой тренировки на параметры, определяющие объём скелетных мышц.

Известно, что бодибилдеры применяют тренировку, направленную на увеличение массы скелетных мышц. Установлено, что площадь поперечного сечения мышц элитных бодибилдеров-мужчин на 40-50% больше, чем аналогичный показатель мужчин, не занимающихся физической культурой и спортом (табл.1).

Таблица 1.

Возраст, лет	Стаж тренировки, лет	Рост, см	Вес, кг	Квалификация	N	см^2
22,5	-		78,2	Мужчины, не занима­ющиеся спортом		14,1 ±2,9
24,2	7,8		81,1	Бодибилдеры среднего уровня		19,2±3,2
23,7	6,2		90,3	Элитные бодибилдеры		24,8±1,8

Площадь поперечного сечения двуглавой мышцы плеча у мужчин, не занимающихся спортом, и бодибилдеров различной квалификации (J.D.MacDougal et al.,1984)

У элитных бодибилдеров-мужчин средняя площадь попереч­ного сечения мышечных волокон в двуглавой мышце плеча со­ставляет 10500 мкм², что на 55% больше, чем у людей, не занимаю­щихся спортом. У элитных бодибилдеров-женщин средняя площадь поперечного сечения мышечных волокон в двуглавой мышце плеча составляет 5900 мкм² и более, что на 60% превышает аналогичный показатель у не тренирующихся женщин. Установлено, что при сило­вой тренировке, направленной на гипертрофию мышц, площадь их поперечного сечения увеличивается пропорционально возрастанию площади поперечного сечения мышечных волокон. Это означает, что гипертрофическая силовая тренировка существенно влияет на первый параметр, определяющий гипертрофию мышцы - площадь поперечного сечения мышечного волокна.

Этот вывод подтверждается результатами корреляционного анализа (рис.1), свидетельствующими о линейной связи между площадью поперечного сечения мышцы и средним значением площа­ди поперечного сечения мышечного волокна. Значения коэффициен­тов корреляции, характеризующих силу этой зависимости, большие и значимые: г = 0,75,

р ^ 0,01 (S.Е.Alway еt а1.,1989).

Рис. 1. Зависимость между площадью поперечного сечения двуглавой мышцы плеча и средним значением площади мышечных волокон. Обозначения: черные квадраты – мужчины, белые кружки – женщины.

Количество мышечных волокон зависит от конституции че­ловека, то есть этот параметр генетически определен (Ю. Хартманн, X. Тюнеманн, 1988; А.Дж. МасКомас, 2001; Я. Кинг, Лу Шулер, 2009). Из этого следует, что спортсмены, мышцы которых содержат большое количество мышечных волокон, будут иметь преимуще­ство в увеличении площади поперечного сечения (объема и массы) мышц (V.М. Zatsiorsky, W.J. Kraemer, 2006).

Стюарт МакРоберт (1997) относит показатель, характеризую­щий количество волокон в скелетных мышцах человека, к одному из важнейших показателей генетической одаренности бодибилдера.

В условиях тренировки определить количество мышечных во­локон достаточно сложно, поэтому предпочтение при отборе для за­нятий бодибилдингом следует отдавать спортсменам, имеющим ме­зоморфный типтелосложения. У представителей этого соматотипа абсолютная масса мышц больше, чем у эндоморфов и экзоморфов.

Поэтому мезоморфы характеризуются высокими значениями макси­мальной силы мышц (К.Ф. Шутов, 1997; Е.Б. Сологуб, В.А. Таймазов, 2000; В.Д. Зверев, Ю.А. Смирнов, 2002), а также значениями силовой выносливости в диапазоне 30-75% от массы штанги, которую спортсмен может поднять один раз (К.Ф. Шутов, 1997). По внешнему виду они отличаются мускулатурой, которая от природы сильна и заметна, и почти полным отсутствием жира, крепким туло­вищем, объемными мышцами

(С. МакРоберт, 1997).

Факт увеличения количества волокон (гиперплазии) в скелетных мышцах человека под воздействием силовой тренировки к настоящему времени не доказан. Однако существуют многочисленные эксперименты на животных, указывающие на возможность существования гиперплазии в мышцах при тренировке силовой направленности. Таким образом, силовая тренировка и ее разновидность - гипертрофическая силовая тренировка не увеличивают количество волокон в скелетных мышцах человека (Ю. Хартманн, X. Тюнеманн, 1988; Я. Кинг, Лу Шулер, 2009). Однако этот параметр существенно влияет на площадь поперечного сечения мышц. Следовательно, для занятий бодибилдингом нужно, в первую очередь, отбирать спортсменов, имеющих мышцы с максимальным количеством мышечных волокон.

Долгое время считалось, что тренировка не влияет на длину мышечных волокон, однако, в исследованиях В.И. Козлова и А.А. Гладышевой (1977) было показано что под воздействием силовой тренировки (динамический режим), в мышцах происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Это означает, что под воздействием тренировки силовой направленности длина мышечных волокон увеличивается.

Следует отметить, что один из методов тренировки бодибилдеров - «флашинг» приводит к увеличению кровоснабжения мышц. Предполагается, что это приводит к временной гипертрофии мышцы, возрастанию объема мышечных волокон вследствие увеличения содержания в них воды (S.J. Fleck, W.J. Kraemer, 2004). Однако повышение количества капилляров имеет следствием увеличение объема мышцы, приходящейся на несократительные элементы, что также приводит к гипертрофии мышцы.

Дата добавления: 2015-08-31