Гипертрофия. Часть 4: Опухаем и задыхаемся ради массы.

Мы уже разобрали роль гормонов, цитокинов, mTOR, MAPK, и Ca2+ dependent факторов в осуществлении мечты каждого качка – стимулировании анаболизма мышц. На повестке дня сегодня – экзотические, но не менее эффективный приемчики…

Опухание клеток (swelling).

То, что мы называем опуханием, набуханием, и т.п. – это, по сути, клеточная гидратация. Смысл ее, конечно же, не в том, чтобы визуально сделать качка неким монстром. Задача гидратации – физиологическая регуляция некоторых функций клеток (65). Например, гидратация стимулирует синтез протеинов и редуцирует протеолиз в клетке (53,120,165). По всей видимости, увеличение давления внутри клетки и соответствующее растяжение мембраны воспринимается организмом как угроза, от которой следует защищаться, а защита в данном случае – усиление инфраструктуры клетки, то есть тот же анаболизм посредством активации протеин-киназ и медиации аутокринного эффекта факторов роста (106). Кроме того, растяжение мембраны прямо воздействует на транспорт аминокислот в клетку. Сигнальным компонентом в этом процессе выступает киназа Phosphatidylinositol 3 – именно она модулирует транспорт глютамина и альфа-(метил) аминоизомасляной кислоты в мышечные волокна (106).

Физические упражнения приводят к изменению внутриклеточного и межклеточного баланса воды в тканях (156). Величина изменения зависит от типа нагрузок и их интенсивности. Суть упражнений, ведущих к опуханию клеток – накопление лактата (41,157). Особо чувствительны к таким нагрузкам быстрые волокна, так как в них много особых транспортных каналов, называемых «aquaporin-4», по которым вода поступает внутрь клеток.

Другими словами, анаэробные гликолитические упражнения очень даже полезны для качков!

И еще одно важное замечание: один грамм гликогена, запасенного в мышце, тянет за собой три грамма воды (25). А вода, как уже было сказано, индуцирует целую серию анаболических процессов. Так что запасать гликоген в мышцах обязательно надо, а способность мышц концентрировать гликоген следует тренировать отдельно!

Гипоксия (Hypoxia).

Гипоксия, или кислородное голодание, как и инъекции анаболических стероидов, увеличивает гипертрофию мышц даже без всяких упражнений. Например, пациенты, прикованные к постели, быстро теряют мышечную массу, а тренироваться они, по понятным причинам, на могут. Так вот: банальная васкулярная окклюзия (сдавливание сосудов), проводимая 2 раза в день, оказывает значительный эффект в плане снижения скорости потери мышечной массы (172). Обездвиживание ног на 2 недели приводит к существенному снижению силы мышц, однако защита от этой неприятности найдена японскими учеными – окклюзия (62,98)!

Тренировочная методика Каатсу (kaatsu) основана именно на регулируемой васкулярной окклюзии. Согласно результатам экспериментов, гипоксия в сочетании с физическими упражнениями дает выраженный анаболический эффект (173). Пока никто не понял, в чем же тут дело. Согласно одной гипотезе, гипоксия увеличивает концентрацию лактата (173), включая тем самым механизм свеллинга (опухания), о котором мы говорили выше. Кроме того, лактат выступает медиатором повышения уровня гормонов и цитокинов. Например, уровень гормона роста повышается на 290% после низкоинтенсивной гипоксической тренировки (172), а повышенная концентрация цитокина myogenic IL-6 держится еще 24 часа после упражнения!

Согласно другой гипотезе, гипоксия вызывает активацию особых веществ – «reactive oxygen species», или ROS. К ним относятся, например, пероксиды, супероксиды, гидроксильные радикалы, сингулетный кислород, и т.п. Вообще-то активность этих веществ обычно связана с такими неприятными явлениями, как ионизирующая радиация, оксидативный стресс, отравление табаком, дымом, наркотиками, ксенобиотиками и т.п. То есть, по сути, ROS – это часть иммунной системы, регулятор гомеостаза. Так вот, доказано, что ROS вызывает анаболизм и в скелетной мускулатуре (171), и в сердечной мышце (170). Окись азота, которую производит ROS, является медиатором пролиферации клеток-сателлитов, что неминуемо ведет к росту мышечной массы (81,174).

В совокупности с физической активностью ROS активирует уже известную нам сигнальную протеин-киназу MAPK в миобластах, что ведет к гипертрофической реакции мышц (83).

Ну и, в конце концов, анаболический эффект гипоксии, как это ни странно звучит, может быть связан с усилением кровотока. На самом деле кровоток усиливается после применения ишемической тренировки (173). Ответная (реактивная) гиперемия в тренируемой с использованием гипоксии мышце вызывает усиление притока с кровью эндокринных анаболических агентов и факторов роста, связывающихся с клетками-сателлитами, регулирую тем самым их пролиферацию и соответствующее проникновение в миотубы (187).

Итак, получается, что странные на первый взгляд упражнения вроде «каатсу» или «пампинга» на самом деле имеют под собой серьезные научные основания! И теперь мы знаем, какие физиологические механизмы стоят за их эффективностью.

Однако, как же на мышцы действуют собственно сами упражнения? Как же поднятие штанги или гантели физиологически воздействует на организм и почему это приводит к гипертрофии мышц? Об этом – следующая статья.

Литература, смотри здесь.