Рабочая гипертрофия мышц

Поскольку сила мышцы зависит от ее поперечника, увеличе­ние его сопровождается ростом силы данной мышцы. Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки назы­вается рабочей гипертрофией мышцы (от греч. «трофос»—питание). Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками, по-видимому, не способны к клеточному делению с образованием новых волокон. Во всяком случае, если деление мышечных клеток и имеет место, то только в особых случаях и в очень небольшом количестве. Рабо­чая гипертрофия мышцы происходит почти или исключительно за счет утолщения (увеличения объема) существующих мышечных во­локон. При значительном утолщении мышечных волокон, возможно, их продольное механическое расщепление с образованием «до­черних» волокон с общим сухожилием. В процессе силовой тре­нировки число продольно расщепленных волокон увеличивается.

Можно выделить два крайних типа рабочей гипер­трофии мышечных волокон — саркоплазматический и миофибриллярный. Саркоплазматическая рабочая гипертро­фия — это утолщение мышечных волокон за счет преимущественно­го увеличения объема саркоплазмы, т. е. не сократительной их час­ти. Гипертрофия этого типа происходит за счет повышения содер­жания не сократительных (в частности, митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: гликогена, без азотистых веществ, креатин фосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также мо­жет вызывать некоторое утолщение мышцы.

Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертро­фии, по-видимому, медленные и быстрые окислительныеволокна. Рабочая гипертрофия этого типа мало влияет на рост си­лы мышц, но зато значительно повышает способность к продолжи­тельной работе, т. е. увеличивает их выносливость.

Миофибриллярная рабочая гипертрофия связана с уве­личением числа и объема, миофибрилл, т. е. собственно-сократитель­ного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая рабочая гипер­трофия мышечных волокон ведет к значительному росту МС мыш­цы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, а при рабочей гипертрофии первого типа она или совсем не изме­няется, или даже несколько уменьшается. По-видимому, наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые мышечные волокна.

В реальных ситуациях гипертрофия мышечных волокон пред­ставляет собой комбинацию двух названных типов, с преобладанием одного из них. Преимущественное развитие того или иного ти­па рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тре­нировки. Длительные динамические упражнения, развивающие вы­носливость, с относительно небольшой силовой нагрузкой на мыш­цы вызывают главным образом рабочую гипертрофию первого типа. Упражнения с большими мышечными напряжениями (более 70% от МПС тренируемых групп мышц), наоборот, способствуют раз­витию рабочей гипертрофии преимущественно второго типа.

В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез и уменьшенный распад мышечных белков. Соответственно концентра­ция ДНК и РНК в гипертрофированной мышце больше, чем в нор­мальной. Креатин, содержание которого увеличивается в сокра­щающейся мышце, может стимулировать усиленный синтез актина и миозина и таким образом способствовать развитию рабочей ги­пертрофии мышечных волокон.

Очень важную роль в регуляции объема мышечной массы, в частности в развитии гипертрофии мышц, играют андрогены (мужские половые гормоны). У мужчин они вырабатываются поло­выми железами (семенниками) и в коре надпочечников, а у жен­щин — только в коре надпочечников. Соответственно у мужчин ко­личество андрогенов в организме больше, чем у женщин. Роль андрогенов в увеличении мышечной массы проявляется в следую­щем.

Возрастное развитие мышечной массы идет параллельно с увеличением про­дукции андрогенных гормонов. Первое заметное утолщение мышечных волокон наблюдается в 6—7-летнем возрасте, когда усиливается образование андрогенов. С наступлением полового созревания (в 11—15 лет) начинается интенсивный при­рост мышечной массы у мальчиков, который продолжается и после периода поло­вого созревания. У девочек развитие мышечной массы в основном заканчивается с периодом полового созревания. Соответствующий характер имеет и рост мышеч­ной силы в школьном возрасте.

Даже после коррекции показателей силы с размерами тела силовые показатели у взрослых женщин ниже, чем у мужчин. Вместе с тем если у женщин в результате некоторых заболеваний усиливается секреция андрогенов надпочечниками, то интенсивно увеличивается мышечная масса, появляется хоро­шо развитый мышечный рельеф, возрастает мышечная сила.

В опытах на животных установлено, что введение препаратов андрогенных гормонов (анаболиков) вызывает значительную интенсификацию синтеза мышеч­ных белков, в результате чего увеличивается масса тренируемых мышц и как ре­зультат — их сила. Вместе с тем развитие рабочей гипертрофии скелетных мышц может происходить и без участия андрогенных и других гормонов (гормона роста, инсулина и тироидных гормонов).

Силовая тренировка, как и другие виды тренировки, по-видимо­му, не изменяет соотношения в мышцах двух основных типов мы­шечных волокон — быстрых и медленных. Вместе с тем она способ­на изменять соотношение двух видов быстрых волокон, увеличивая процент быстрых гликолитических (БГ) и соответственно уменьшая процент быстрых окислительно-гликолитических (БОГ) волокон. При этом в результате силовой тренировки, степень гипертрофии быстрых мышечных волокон значительно больше, чем медленных окислительных (МО) волокон, тогда как тренировка выносливости ведет к гипертрофии в первую очередь медленных волокон. Эти различия показывают, что степень рабочей гипертро­фии мышечного волокна зависит как от меры его использования в процессе тренировок, так и от его способности к гипертрофии.

Силовая тренировка связана с относительно небольшим числом повторных максимальных или близких к ним мышечных сокраще­ний, в которых участвуют как быстрые, так и медленные мышеч­ные волокна. Однако и небольшого числа повторений достаточно для развития рабочей гипертрофии быстрых волокон, что указы­вает на их большую предрасположенность к развитию рабочей гипертрофии (по сравнению с медленными волокнами). Высокий процент быстрых волокон в мышцах служит важной предпосылкой для значительного роста мышечной силы при направленной силовой тренировке. Поэтому люди с высоким процентом быстрых волокон в мышцах имеют более высокие потенциальные возможности для развития силы и мощности.

Тренировка выносливости связана с большим числом повтор­ных мышечных сокращений относительно небольшой силы, которые в основном обеспечиваются активностью медленных мышечных во­локон. Поэтому понятна более выраженная рабочая гипертрофия медленных мышечных волокон при этом виде тренировки по срав­нению с гипертрофией быстрых волокон, особенно быстрых гликоли­тических.