Факторы мышечного роста

Факторы роста мышц

Автор: Селуянов Виктор Николаевич

Процесс ускорения строительства новых миофибрилл в МВ возможен только при одновременном участии четырех факторов:

1. Запас аминокислот в клетке;
2. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови;
3. Повышение концентрации свободного креатина в мышечных волокнах;
4. Повышение концентрации ионов водорода в мышцах.

Многие до сих пор продолжают свято верить в то, что основной причиной запуска строительства новых белковых молекул является микротравмы миофибрилл полученные во время тренировки. В статье «Микротравмы. Являются ли они основной причиной мышечного роста?» мы подробно рассмотрели этот вопрос. Никакого значения на рост МВ микротравмы не оказывают. Давно уже пора отказаться от этого заблуждения. Современные исследования это регулярно подтверждают. Например, на сайте Национального центра биотехнологический информации http://www.ncbi.nlm.nih.gov приведены данные исследований 2011 г, которые показали, что наличие повреждений в мышцах при тренировках никак не сказалось на росте. Исследуемые группы с минимальными повреждениями (что измерялось путем выявления уровня креатинкиназы, а также субъективными ощущениями -наличием посттренировочных болей) показали аналогичные показатели роста силы и мышечной массы, а также аналогичное повышение уровня фактора роста IGF-1Eа и мРНК.

Так же читатели ссылаются на работу Вадима Протасенко «Как растут мышцы». В ней автор ссылаясь на многочисленные исследования заключает, что сама многоядерность мышечных волокон свидетельствует о том, что объем мышечного волокна, который способно обслуживать одно клеточное ядро, ограничен. И так же высказывает мысль, что именно деление клеток-спутников и увеличение числа ядер в мышечном волокне, а вовсе не ускорение «синтеза белка существующими ядрами», является причиной гипертрофии мышц. Так же он делает заключение, что содержащие тестостерон препараты должны способствовать увеличению числа ядер в мышечных волокнах.

Прокомментировать эту работу, а так же более подробно объяснить, что же служит причиной мышечного роста, мы попросили нашего постоянного консультанта, выдающегося российского ученого, профессора В. Н. Селуянова.

Железный Мир: Здравствуйте Виктор Николаевич! Что вы можете сказать о данной работе Вадима Протасенко?

Виктор Селуянов: Здравствуйте. Для меня факты, упомянутые в этой работе, явились в некотором смысле новостью, потому что в обычной литературе об этом ни слова не говорится. Я посмотрел результаты исследований, на которые ссылается автор, и это оказалось это весьма интересно, но не революционно.

До этого я не занимался изучением этого вопроса, потому что, судя по литературе,миосателлиты это инертные клетки, которые ждут, когда МВ будет ранено и только после этого активизируется. Вадим Протасенко открыл мне глаза на то, что существует представление о том, что миосателлиты это стволовые клетки, и они выполняют две функции, одна, чтобы создавать ядра, а вторая – создавать дополнительные мышечные волокна. Новые МВ создаются в особых условиях, когда в результате травматического воздействия МВ необратимо повреждено. А вот производство миосателлитами новых ядер, это вопрос интересный. Автор сослался на диссертационные работы Карташкиной Н.Л.(2010), Туртикова О.В. (2011) , я посмотрел эти авторефераты. Из этих работ следует, что главный фактор образования новых ядер из стволовых клеток это частота импульсации или возбуждения мышечного волокна. В нашем случае это силовые тренировки. Любая силовая тренировка должна приводить к росту количества ядер. Но видимо там есть какая-то обратная связь. Число ядер не может расти бесконечно. Протасенко все время указывает, и правильно указывает, что существует прямая связь и между отдельным ядром и количеством клеточного вещества им обслуживаемым. Когда количество ядер начинает превышать этот объем, то, скорее всего, появляются некие тормозящие эффекты, механизмы которые пока неизвестны, они приостанавливают процесс образования новых ядер. В случае отсутствия активности мышечного волокна происходит уменьшение числа ядер и миосателлитов. Но само по себе образование ядер это не есть образование миофибрилл. Миофибриллы надо начать создавать. И по этому концепция касающаяся того что гормоны начинают влиять на образование и-РНК , как была так и остается самой главной. Недостаток этих диссертационных работ заключается в том, что они изучали воздействие механического фактора растяжения мышцы в виде растяжения мышц сгибателей голеностопного сустава и удержания этого состояния в гипсе в течение нескольких суток. В этом случае наблюдается образование ядер. Но животное находится в состоянии непрерывного стресса, выделения стрессовых гормонов, поэтому рост концентрации гормонов видимо является ведущим фактором. Однако , влияние самого главного гормона, тестостерона в этих диссертационных работах не рассматривалось.

Протасенко достаточно хорошо описывает процесс начала строительства белковой молекулы. Но когда речь зашла об энергетике, то его представления некорректны, поскольку он пользовался устаревшими источниками 30-50-и летней давности. Он думал, что у Меерсона все правильно написано. Меерсон писал в 70-е годы, что нехватка энергетических субстратов приводит к запуску каких-то механизмов. Каких? Биологической информации у Меерсона не хватало, поэтому он выдвинул гипотезу. Сейчас данный процесс мы можем рассмотреть гораздо более детально, но об этом чуть позже, когда будем разбирать основные факторы мышечного роста. Я специально использую слово факторы. Слово - фактор означает, что установлено наличие некоторой связи, но причинно следственная связь до конца не изучена. И не скоро будет изучена. Поэтому я выделил четыре главных фактора, которые работают, и экспериментально доказано, что они работают, но механизмы обеспечивающие эту работу я не знаю, и никто не знает. Но некоторую модель мы построили и с помощью этой модели уже можно объяснить многие процессы, происходящие в мышцах. С появлением новых научных данных мы начнем эти вещи раскрывать более подробно. В настоящее время еще не построено таких микроскопов, чтобы возможно было рассмотреть отдельную миофибриллу. Я уже не говорю о том, чтобы рассмотреть актино-миозиновые мостики. Заглянуть в этот микромир мы физически не в состоянии и приходится выдвигать гипотезы. Протасенко пытается выстроить теорию на знании этих тонких механизмов, а их никто не знает. И я не претендую на их знание. Исследователям еще очень много предстоит открыть.

ЖМ: Давайте досконально разберем все четыре фактора.

ВС: Давайте. Но, поскольку все факторы тесно взаимосвязаны друг с другом, для лучшего понимания процесса я кратко представлю вам общую схему построения белковой молекулы. В результате тренировки в крови повышается концентрация анаболических гормонов. Самым важным из них в данном процессе является тестостерон. Этот факт обоснован всей практикой применения в спорте анаболических стероидов. Анаболические гормоны усваиваются из крови активными тканями. Молекула анаболического гормона (тестостерона, гормона роста) проникает в ядро клетки и это служит запуском начала синтеза белковой молекулы. На этом можно было бы остановиться, но попробует рассмотреть процесс более подробно. В ядре клетки находится закрученная в спираль молекула ДНК, на которую записана информация о строении всех белков организма. Различные белки отличаются друг от друга лишь последовательностью аминокислот в аминокислотной цепочке. Участок ДНК, содержащий информацию о строении одного вида белка, называется геном. Этот участок открывается в ядрах мышечных волокон еще от частоты импульсов, проходящих по мышечному волокну. Под действием гормона участок спирали ДНК, разворачивается и с гена снимается особая копия которая называется и-РНК ( информационная рибонуклеиновая кислота), другое название ее м-РНК ( матричная рибонуклеиновая кислота). Это иногда вносит некоторую путаницу, поэтому просто запомните, что и-РНК и м-РНК это одно и то же. Затем и-РНК выходит из ядра вместе с рибосомами. Заметьте, рибосомы строятся также внутри ядра, а для этого нужны молекулы АТФ и КрФ который должен поставлять энергию для ресинтеза АТФ, т.е. для пластических процессов. Далее на шероховатом ретикулуме рибосомы с помощью и-РНК строят белки, идет строительство белковой молекулы по нужному шаблону. Строительство белка осуществляется путем соединения друг с другом свободных аминокислот, имеющихся в клетке, в том порядке, который «записан» в и-РНК.

Всего нужно 20 различного вида аминокислот, поэтому недостаток даже одной аминокислоты (как это бывает при вегетарианской диете) буде тормозить синтез белка. Поэтому прием БАДов в виде ВСАА (валин, лейцин, изолейцин) иногда приводит к существенному росту мышечной массы при силовой тренировке.

Теперь перейдем к четырем основным фактором мышечного роста.

1. Запас аминокислот в клетке

Строительным материалом для любой белковой молекулы служат аминокислоты. Количество аминокислот в клетке это единственный из факторов, который не связан с воздействием на организм силовых упражнений, а зависит исключительно от питания. Поэтому принято, что у спортсменов силовых видов спорта минимальная доза белка животного происхождения в дневном рационе составляет не менее 2 грамм на кг собственного веса атлета.

ЖМ: Скажите, а есть ли необходимость приема аминокислотных комплексов непосредственно перед тренировкой? Ведь в процессе тренировки мы запускаем строительство белковой молекулы и именно во время тренировки оно наиболее активно.

ВС: Аминокислоты должны накопиться в тканях. И они накапливаются в них постепенно в виде аминокислотного пула. Поэтому необходимости повышенного содержания аминокислот в крови во время выполнения упражнения нет. Принимать их необходимо за несколько часов перед тренировкой, однако, можно продолжить прием БАДов и перед , во время и после силовой тренировки. В этом случае вероятность приема необходимой массы белка становится выше. Синтез белка идет в ближайшие сутки после силовой тренировки, поэтому прием протеиновых БАДов необходимо продолжать несколько суток после силовой тренировки. Об этом говорит и повышенный метаболизм в течение 2-3 суток после силовой тренировки.

2. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови

Это самый важный из всех четырех факторов, поскольку именно он запускает процесс синтеза миофибрилл в клетке. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови происходит под воздействием физиологического стресса достигнутого в результате отказных повторений в подходе. В процессе тренировки гормоны заходят в клетку, а обратно не выходят. Поэтому чем больше сделано подходов, тем больше гормонов будет внутри клетки. Появление новых ядер в плане роста миофибрилл ничего принципиально не меняет. Ну, появились 10 новых ядрышек, но они должны выдать информацию о том, что надо создавать миофибриллы. А они могут выдать ее только с помощью гормонов. Под действие гормонов образуются в ядрах мышечных волокон не только и-РНК, а так же транспортные РНК, рибосомы и другие структуры, принимающие участие в синтезе белковых молекул. Надо заметить, что для анаболических гормонов участие в синтезе белка необратимо. Они полностью метаболизируются внутри клетки в течении нескольких суток.

3. Повышение концентрации свободного креатина в МВ

Наряду с важной ролью в определении сократительных свойств в регуляции энергетического метаболизма накопление свободного креатина в саркоплазматическом пространстве служит критерием интенсификации метаболизма в клетке. КрФ транспортирует энергию от митохондрий к миофибриллам в ОМВ и от саркоплазматических АТФ к миофибриллярным АТФ в ГМВ. Точно так же он транспортирует энергию и в ядро клетки, к ядерным АТФ. Если мышечное волокно активизируется, то в ядре также тратится АТФ, а для ресинтеза АТФ требуется КрФ. Других источников энергии для ресинтеза АТФ в ядре нет (там нет митохондрий). Для того чтобы поддержать процесс образования И-РНК, рибосом и тд. Необходимо поступление КрФ в ядро и выход их него свободного Кр и неорганического фосфата. Обычно я говорю, что Кр работает как гормон, чтобы не вдаваться в детали. Но главная задача Кр не в том, чтобы считывать информацию со спирали ДНК и синтезировать и-РНК, это дело гормонов, а в том чтобы обеспечить данный процесс энергетически. И чем больше КрФ, тем более активно будет проходить данный процесс. В спокойном состоянии в клетке имеется почти 100% КрФ, поэтому метаболизм и пластические процессы идут в вялотекущей форме. Однако, все органеллы организма регулярно обновляются и поэтому это процесс всегда идет. Но в результате тренировки, т.е. активности мышечного волокна, в саркоплазматическом пространстве происходит накопление свободного креатина . Это означает, что идут активные метаболические и пластические процессы. КрФ в ядрышках отдает энергию для ресинтеза АТФ, свободный Кр двигается к митохондриям, где опять ресинтезируется в КрФ. Таким образом, часть КрФ начинает включаться в обеспечение энергией ядра клетки, поэтому значительно активизируя все пластические процессы, происходящие в ней. Поэтому так эффективен дополнительный прием креатина у спортсменов силовых видов спорта. ЖМ: Соответственно прием извне анаболических стероидов не отменяет необходимости дополнительного приема креатина? ВС: Конечно нет. Действие гормонов и Кр никоим образом не дублируют друг друга. Наоборот, взаимно усиливают.

4. Повышение концентрации ионов водорода в МВ

Повышение концентрации ионов водорода вызывает лабилизацию мембран ( увеличение размеров пор в мембранах, что ведет к облегчению проникновения гормонов в клетку), активизирует действие ферментов, облегчает доступ гормонов к наследственной информации, к молекулам ДНК. Почему во время выполнения упражнений в динамическом режиме гиперплазии миофибрилл в ОМВ не происходит. Ведь они так же участвуют в работе, как и ГМВ. А потому что в них, в отличие от ГМВ активизируются только три фактора мышечного роста из четырех. В виду большого количества митохондрий и не прекращающейся доставки кислорода с кровью во время упражнения, накопления ионов водорода в саркоплазме ОМВ не происходит. Соответственно гормоны не могут проникнуть в клетку. И анаболические процессы не разворачиваются. Ионы водорода активизируют все процессы в клетке. Клетка активна, по ней бегут нервные импульсы, а эти импульсы заставляют миосателлиты начать образовывать новые ядра. При высокой частоте импульсации создаются ядра для БМВ, при низкой – ядра для ММВ.

Надо только помнить, что закисление не должно быть избыточным, иначе ионы водорода начнут разрушать белковые структуры клетки и уровень катаболических процессов в клетке начнёт превышать уровень анаболических процессов.

ЖМ: Я думаю, что все вышесказанное явится новостью для наших читателей, поскольку анализ этой информации опровергает многие устоявшиеся положения. Например, то, что мышцы наиболее активно растут во время сна и в дни отдыха.

ВС: Строительство новых миофибрилл продолжается 7-15 дней, но наиболее активно накопление рибосом происходит во время тренировки и первые часы после нее. Ионы водорода делают свое дело как вовремя тренировки, так и в ближайший час после нее. Гормоны работают - расшифровывают информацию с ДНК еще 2-3 дня. Но не так интенсивно, как в период тренировки, когда данный процесс активизируется еще и повышенной концентрацией свободного креатина.

ЖМ:Соответственно в период строительства миофибрилл надо раз в 3-4 дня проводить стрессовые тренировки для активизации гормонов и задействовать строящиеся мышцы в тонизирующем режиме, чтобы несколько закислить их и обеспечит лабилизацию мембран для проникновения в МВ и клеточные ядра новой порции гормонов.

ВС: Да, тренировочный процесс должен строится исходя из этих биологических законов, и тогда он будет максимально эффективным, что собственно подтверждено практикой силовой тренировки.

ЖМ: Так же возникает вопрос о целесообразности приема анаболических гормонов извне в дни отдыха. Ведь в отсутствии ионов водорода они не смогут пройти сквозь клеточные мембраны.

ВС: Совершенно справедливо. Некоторая часть конечно пройдет. Небольшая часть гормонов проникает в клетку даже в спокойном состоянии. Я уже говорил, что процессы обновления белковых структур происходят постоянно и процессы синтеза белковых молекул не останавливаются. Но большая часть гормонов попадет в печень, где погибнет и. к тому же, в больших дозах окажет негативное воздействие на саму печень. Поэтому целесообразность постоянного приема мегадоз анаболических стероидов при правильно организованной силовой тренировке необязательна. Но при сложившейся практике у бодибилдеров "бомбирования мышц" прием мега доз неизбежен, поскольку катаболизм в мышцах слишком велик.

ЖМ: Виктор Николаевич, большое спасибо вам за это интервью. Надеюсь, многие наши читателю найдут в нем ответы на свои вопросы.

ВС: Строго научно ответить на все вопросы пока невозможно, но очень важно строить такие модели, которые объясняют не только научные факты, но и эмпирические положения , выработанные практикой силовой подготовки.