Твое тело:
Особенности строения мышечных волокон
Взяв в руки любой анатомический атлас человека, вы увидите, что есть три типа мышечной ткани: поперечно-полосатая, сердечная и гладкая. Для бодибилдинга наибольший интерес представляет поперечно-полосатая, потому что она является основой наших скелетных мышц. В этой главе я расскажу вам о строении поперечнополосатых мышц и о процессах, которые в них происходят. Эта информация поможет вам грамотно работать над своим телом и не наделать ошибок в зале.
Всего в человеческом теле насчитывается около 600 мышц. Шестисот! Нельзя просто так махать гантелями, не разобравшись, какие именно из этих шестисот мышц нужно разрабатывать. Важно еще помнить, что многие мышцы – парные и симметрично располагаются по обеим сторонам вашего тела. Важно также учитывать и объем мышечной массы, понимая, как он будет расти или снижаться в ходе тренировок. У обычного человека в зависимости от пола (женщины/мужчины) мышечная масса составляет 35–45 % веса тела, а у спортсменов – 45–55 %. Посмотрите на свои ноги – более половины мышечной массы находится именно там, вот почему так важна работа в зале с ногами.
В основе мышечной ткани лежит мышечное волокно, которое может достигать разной длины (от 0,1 до 2–3 см и более). Толщина мышечных волокон довольно небольшая – до 0,2 мм. Мышечное волокно заключено в особую тонкую оболочку (сарколемму), на ней расположены окончания двигательных нервов (эффекторы и рецепторы). Рецепторы помогают мышце растягиваться и сокращаться, регулируют силу движения и скорость. От рецепторов информация о состоянии ваших мышц идет напрямую в головной мозг. А эффекторы передают в мышцы возбуждающие двигательную активность импульсы, в зависимости от частоты которых изменяется сила сокращения. Мышечная оболочка также отгораживает внутреннее содержимое мышечного волокна от омывающей его межклеточной жидкости. Внутри мышечного волокна, в саркоплазме, есть мельчайшие частицы, которые регулируют обмен веществ в мышечном волокне. Это, например, миофибриллы, ответственные за сокращение волокон.
Более 2000 таких миофибрилл находится в одном мышечном волокне. В нетренированных мышцах они рассеяны хаотично, а в тренированных группируются в пучки Конгейма – как результат внутримышечной координации. Почему этот процесс важен? Благодаря внутримышечной координации в начале тренировки увеличивается сила мышц без значительного роста мышечного поперечника. Между миофибриллами расположены своеобразные энергетические центры – митохондрии, «фабрики», вырабатывающие до 90 % энергии (в виде аденозинтрифосфорной кислоты – АТФ) в мышце.
Всем известно, что каждый человек имеет индивидуальную мышечную композицию, то есть только ему присущее сочетание мышечных клеток (волокон) разных типов во всех скелетных мышцах. Вот только классификаций этих типов волокон существует не одна, а много, и они довольно сильно различаются. Мышечные волокна классифицируют по:
1. Цвету (белые и красные на поперечном сечении). У всех нас есть не только красные и белые мышечные волокна, но и слабо окрашенные. Цвет зависит от количества пигмента (миоглобина) в свободной жидкости мышечного волокна. При высоком содержании миоглобина цвет волокон будет красно-бурый, при низком – бледно-розовый. Этот пигмент необходим, чтобы доставлять кислород от поверхности мышечного волокна к митохондриям, а значит, цвет волокон зависит от количества митохондрий. Тренируясь, вы увеличиваете количество митохондрий, а значит, меняете цвет волокон.
2. Скорости сокращения (быстрые и медленные) – скорость сокращения мышц зависит от активности фермента АТФ. Это генетический фактор, который тренировке не поддается. Мышечные волокна с высокой активностью расщепления АТФ сокращаются быстрее.
3. Окислительному потенциалу (гликолитические, промежуточные, окислительные) – по количеству митохондрий в мышечном волокне. В митохондриях глюкоза или жир расщепляется до углекислого газа и воды, запуская АТФ, необходимую для ресинтеза креатинфосфата. Креатинфосфат нужен для ресинтеза миофибриллярных молекул АТФ, которые необходимы для мышечного сокращения. Вне митохондрий в мышцах также может происходить расщепление глюкозы, но при этом образуется молочная кислота, которая закисляет мышцу и вызывает ее утомление. Аэробный гликолиз, или окисление – это процесс расщепления глюкозы в митохондриях с участием кислорода до углекислого газа, воды и АТФ.
По этому признаку мышечные волокна подразделяют на 3 типа:
• окислительные – с высоким содержанием митохондрий, поэтому значительной прибавки их уровня в ходе тренировки не происходит;
• промежуточные – с низкой массой митохондрий, от чего при тренировке постепенно накапливается молочная кислота, поэтому утомляются они медленнее, чем волокна третьего типа;
• гликолитические – с минимальным количеством митохондрий, из-за чего в них накапливается молочная кислота в результате анаэробного гликолиза (расщепления глюкозы без кислорода до молочной кислоты и АТФ).
У тех, кто не тренируется, обычно быстрые волокна – гликолитические и промежуточные, а медленные – окислительные. Однако при правильно спланированных тренировках на увеличение выносливости промежуточные и часть гликолитических волокон можно сделать окислительными, и тогда они, не теряя в силе, не будут утомляться.
4. Порогу возбудимости двигательных единиц (высокопороговые и низкопороговые). Как вы помните, мышца сокращается под действием нервного импульса. Каждая двигательная единица включает в себя мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон. Количество двигательных единиц у человека не меняется на протяжении всей жизни. Двигательные единицы имеют свой порог возбудимости. Если нервный импульс, посылаемый мозгом, имеет величину ниже этого порога, то двигательная единица пассивна. Если нервный импульс имеет пороговую для этой двигательной единицы величину или превышает ее, мышечные волокна сокращаются. Низкопороговые двигательные единицы имеют маленькие мотонейроны, тонкий аксон и пронизывают сотни медленных мышечных волокон. Высокопороговые двигательные единицы имеют крупные мотонейроны, толстый аксон и тысячи быстрых мышечных волокон.
Проще говоря, у мышечной системы есть всего три состояния:
1. Работают только волокна первого типа (работа слабой мощности).
2. Одновременно работают волокна первого типа и второго типа (мощная нагрузка, задействующая подключение дополнительных волокон). Это происходит, когда волокна первого типа уже утомлены и не могут справляться (из-за недостатка кислорода), или нужно развить максимальную скорость (например, совершить рывок), или идет силовой подъем веса не менее 70 % от одноповторного максимума.
3. Все волокна находятся в состоянии покоя.
Как видите, две из этих классификаций не меняются на протяжении всей нашей жизни, а две – зависят непосредственно от тренировок. Почему, например, у больных, находящихся в коме, атрофируются мышцы? Потому что медленные мышечные волокна теряют свои митохондрии, что вызывает снижение уровня миоглобина, поэтому они и становятся белыми и гликолитическими.
В ПРОЦЕССЕ ТРЕНИРОВКИ ВАШИ МЫШЦЫ УВЕЛИЧИВАЮТСЯ В ОБЪЕМЕ, ПОТОМУ ЧТО БЛАГОДАРЯ СТРУКТУРНОЙ ПЕРЕСТРОЙКЕ МЫШЕЧНОГО ВОЛОКНА УВЕЛИЧИВАЮТ СВОЙ ВЕС – СТАНОВЯТСЯ ГИПЕРТРОФИРОВАННЫМИ.
Что же конкретно происходит с вашими мышцами в процессе тренировки? В крови повышается уровень анаболических гормонов, самый важный и известный из которых – тестостерон.
Молекула анаболического гормона (тестостерона, гормона роста) проникает в ядро клетки, и это служит началом синтеза белковой молекулы. На этом можно было бы остановиться, но попробуем рассмотреть процесс более подробно.
Как вы помните из курса школьной биологии, в ядре клеток есть «жесткий диск» – ДНК, на которую «записана» информация о строении всех белков нашего организма. Белки отличаются друг от друга последовательностью особых органических соединений, аминокислот. Так вот, фрагмент ДНК, который содержит данные о строении одного вида белка, и есть ген – наша наследственная информация.
Под действием гормона участок спирали ДНК копируется (эта «ксерокопия» называется РНК – рибонуклеиновая кислота). РНК отделяется от ядра с рибосомой (специальной органеллой для построения белка по шаблону). Строительство белка происходит путем объединения свободных аминокислот, имеющихся в клетке, в том порядке, который «записан» в информационной РНК.
Для создания белка необходимо 20 разнообразных аминокислот. И если у вас есть недостаток хотя бы одной (а это случается, например, если вы сидите на веганской диете), то синтез белка будет медленным. Поэтому необходимо принимать биологически активные добавки в виде ВСАА, чтобы увеличить рост мышечной массы во время тренировки.
Что же способствует гипертрофии мышц, то есть их росту?
1. Рост количества «строительных материалов» – аминокислот в клетке.
Это фактор зависит только от вашего питания. Необходимо, чтобы в вашем ежедневном рационе было не менее 2 граммов белка на 1 кг собственного веса.
Нет необходимости принимать аминоксилоты во время тренировки, во время выполнения упражнений. Сделайте это за несколько часов до нее. Синтез белка происходит в течение 24 часов после силовой тренировки, так что принимать протеиновые БАДы нужно в течение 2–3 дней после тренировки.
2. Повышение уровня анаболических гормонов в крови.
Это очень важный фактор, потому что только благодаря ему в клетках запускается синтез, миофибрилл. Концентрация анаболических гормонов в крови повышается под действием физиологического стресса, котрый мы получаем в результате отказных повторений в подходе. В процессе тренировки гормоны входят в клетку и полностью метаболизируются внутри нее в течение нескольких суток. Так что чем больше сделано подходов, тем больше гормонов будет внутри клетки, а значит, возрастет количество информационных и транспортных РНК, рибосом и других элементов, которые участвуют в синтезе белков.
3. Повышение уровня свободного креатина в мышечных волокнах.
Этот фактор усиливает метаболизм в клетке. Креатинфосфат необходим для обеспечения энергией процесса синтеза РНК. Значит, чем выше концентрация креатинфосфата, тем активнее метаболические процессы. Поэтому у бодибилдеров так эффективен дополнительный прием креатина.
4. Рост концентрации ионов водорода в мышечных волокнах.
Этот процесс помогает гормонам проникать в клетку, активизирует действие ферментов, облегчает доступ гормонов к наследственной информации, к молекулам ДНК.
Как долго растут мышцы после силовой тренировки? Синтез новых миофибрилл продолжается от одной до двух недель, но наиболее активно накопление рибосом происходит во время тренировки и первые часы после нее. Ионы водорода выполняют свои функции как во время тренировки, так и в ближайший час после нее. Гормоны «расшифровывают» данные ДНК еще где-то около двух-трех дней. Но этот процесс не столь интенсивен, как во время тренировки, когда происходит повышение концентрации свободного креатина.
Значит, пока синтезируются миофибриллы, нужно один раз в три-четыре дня проводить стрессовые тренировки, чтобы активизировать гормоны и держать строящиеся мышцы в тонусе.
Меня часто спрашивают, нужно ли принимать анаболические гормоны в нетренировочные дни? Ведь без повышенной концентрации ионов водорода они не смогут пройти сквозь клеточные мембраны и принять участие в синтезе белков.
Некоторая часть, конечно, пройдет, потому что небольшое количество гормонов проникает в клетку даже в спокойном состоянии, ведь обмен веществ не «выключается» и синтез белков в нашем организме не прекращается. Но большая часть гормонов в таком случае попадет в печень, где будет «утилизирована» в процессе переработки. Да и для самой печени это не очень хорошо, поверьте.
ЕСЛИ У ВАС ГРАМОТНО СПЛАНИРОВАНЫ ТРЕНИРОВКИ, ПОСТОЯННО ПРИНИМАТЬ МЕГАДОЗЫ АНАБОЛИЧЕСКИХ СТЕРОИДОВ НЕ НУЖНО.
