Силовые тренировки и гипертрофия мышц

Силовая тренировка — это упражнения, выполняемые с внешней нагрузкой, а гипертрофия мышц — это увеличение размера скелетных мышц, которое развивается при многократном повторении такой нагрузки с течением времени. Гипертрофия возникает, когда скорость синтеза мышечного белка превышает его распад в течение последовательных тренировочных подходов, постепенно добавляя сократительный белок и увеличивая мышечные волокна, так что мышца становится больше и сильнее.

Definition

Гипертрофия мышц — это увеличение скелетных мышечных волокон за счет чистого накопления сократительных и структурных белков, вызванное многократными силовыми упражнениями, которые повышают синтез мышечного белка над его распадом посредством механически активированной сигнализации.

Scope

Тема охватывает клеточную основу вызванного нагрузкой роста мышц, сигнализацию, связывающую механическое напряжение с синтезом белка, вклад сателлитных клеток и переменные тренировки, такие как нагрузка, объем и частота, которые влияют на гипертрофический ответ. Она рассматривает гипертрофию как физиологическую справочную тему, а не как предписание к тренировкам.

Core questions

• Как механическая нагрузка преобразуется в сигнализацию, стимулирующую синтез мышечного белка?
• Какую роль играют сателлитные клетки в поддержании роста волокон?
• Как переменные тренировки, такие как нагрузка, объем и частота, формируют величину гипертрофии?

Key concepts

• Синтез и распад мышечного белка
• Механическое напряжение и механотрансдукция
• Сигнализация mTORC1
• Сателлитные клетки и добавление миоядер
• Тренировочная нагрузка, объем и частота
• Метаболический стресс и повреждение мышц
• Прогрессивная перегрузка

Key theories

Белковый баланс, управляемый механотрансдукцией

Рост при силовых упражнениях регулируется чистым белковым балансом: механическое напряжение активирует внутриклеточную сигнализацию, в частности путь mTORC1, который повышает синтез мышечного белка, и когда синтез многократно превышает распад в течение тренировочных подходов, сократительный белок накапливается, а волокна увеличиваются.

Mechanisms

Силовые упражнения создают механическое напряжение в мышечных волокнах, которое воспринимается и преобразуется во внутриклеточную сигнализацию, активирующую путь mTORC1 и увеличивающую скорость синтеза мышечного белка на период после каждого подхода. Когда этот повышенный синтез многократно превосходит распад белка в течение многих сессий, сократительные и структурные белки накапливаются, и отдельные волокна увеличиваются в поперечном сечении. Сателлитные клетки, резидентные мышечные стволовые клетки, могут пролиферировать и отдавать ядра растущим волокнам, поддерживая поддержание белково-синтетического аппарата во время значительной гипертрофии. Та же нагрузка также вызывает транзиторные сигнальные ответы, включая увеличение транскрипционных регуляторов, и дополнительные предполагаемые факторы, такие как метаболический стресс и вызванное упражнениями повреждение мышц, обсуждались как модуляторы ответа. Величина адаптации формируется переменными тренировки, и, в частности, еженедельный объем показывает дозозависимую связь с приростом мышечной массы.

Clinical relevance

Сохранение и наращивание скелетных мышц посредством силовых тренировок имеет центральное значение для поддержания силы, подвижности и метаболического здоровья, что особенно актуально для противодействия потере мышечной массы при старении. Эта статья описывает физиологию адаптации мышц к нагрузке в качестве справочной информации; она не является предписанием к упражнениям и не дает индивидуальных медицинских или тренировочных советов.

Evidence & guidelines

Механистическое объяснение основано на контролируемых исследованиях физиологии человека и клеток, а также на обзорах, таких как синтез Шенфельда механизмов гипертрофии; количественные тренировочные взаимосвязи, такие как дозозависимая связь между еженедельным объемом и ростом мышц, получены из систематических обзоров и метаанализов исследований силовых тренировок. Они описывают физиологические данные, а не являются клиническими рекомендациями.

History

Давно было известно, что силовые тренировки увеличивают мышцы, но клеточная и молекулярная основа стала более ясной по мере совершенствования методов измерения синтеза мышечного белка и внутриклеточной сигнализации. Работа по идентификации пути mTORC1 как центрального узла, связывающего механическую нагрузку с синтезом белка, наряду с исследованиями вклада сателлитных клеток, переосмыслила гипертрофию как проблему чистого белкового баланса, а последующая метааналитическая работа количественно определила, как переменные тренировки регулируют величину ответа.

Debates

Насколько метаболический стресс и повреждение мышц способствуют гипертрофии помимо механического напряжения?

Механическое напряжение широко считается основным фактором гипертрофии, но независимый вклад метаболического стресса и вызванного упражнениями повреждения мышц остается предметом дебатов и трудно поддается экспериментальной изоляции.

Влияет ли частота тренировок на гипертрофию независимо?

Вопрос о том, добавляет ли распределение заданного еженедельного объема на большее количество сессий к гипертрофии независимо от общего объема, остается нерешенным, при этом данные свидетельствуют о том, что частота может иметь значение в основном через ее влияние на накопленный объем.

Key figures

• Brad Schoenfeld
• Keith Baar
• Stuart Phillips
• John Hawley
• Jeremy Loenneke

Seminal works

• schoenfeld-2010
• coffey-hawley-2007
• schoenfeld-volume-2017

Frequently asked questions

Что на самом деле заставляет мышцы расти при силовых тренировках?

Повторная нагрузка повышает синтез мышечного белка над распадом белка; когда этот положительный баланс накапливается в течение многих тренировочных подходов, добавляется сократительный белок, и мышечные волокна увеличиваются.

Что важнее для роста мышц: общий объем тренировок или частота тренировок?

Данные указывают на то, что еженедельный объем тренировок имеет четкую дозозависимую связь с ростом мышц, в то время как частота, по-видимому, имеет значение в основном благодаря тому, как она позволяет человеку накапливать этот объем, а не как независимый фактор.