Гиперплазия миофибрилл в окислительных волокнах

Автор: Антонов Андрей

Железный Мир. №6.2012г.

В предыдущих наших статьях мы рассмотрели методы гиперплазии миофибрилл в мышечных волокнах в целом, и более подробно разобрали методы гиперплазии в гликолитических волокнах. Сегодня мы поговорим о гиперплазии миофибрилл в окислительных волокнах. В литературе эта тема практически не раскрыта. Существует мнение, что мышечные объемы и рост силы дает только гипертрофия быстрых мышечных волокон. А роль медленных волокон настолько ничтожна, что ей можно пренебречь. Поэтому в силовых и скоростно-силовых видах спорта силовая тренировка медленных мышечных волокон не рассматривалась. Насколько это соответствует действительности, мы узнаем в очередной нашей беседе с профессором Виктором Николаевичем Селуяновым.

Железный мир: Виктор Николаевич, действительно ли силовые возможности ММВ намного ниже, чем у БМВ?

Виктор Селуянов: Долгое время существовало мнение, что гипертрофия мышечных волокон не может превышать 30% от нормального состояния. Поэтому родилась идея, что у культуристов гипертрофия мышц обусловлена увеличением количества МВ. Поэтому в 70-80 гг. прошлого столетия начались поиски фактов подтверждающих эту идею (например, Груздь П.З. обнаружил расщепление гипертрофированных МВ).

В 90-е г. прошлого столетия шведский ученый Tesh с соавторами представил информацию о мышечной композиции у высококвалифицированных бодибилдеров. Ими было показано, что у нормального человека поперечное сечение МВ в среднем составляет 3000-4000мкм² , а у спортсменов 6000-25000мкм² . Это означает, что МВ могут быть гипертрофированы 4-6 раз, следовательно, идея об увеличении числа МВ у культуристов потеряла актуальность. Однако, остается идея об активации миосателлитов для увеличения числа МВ в мышцах у спортсменов. Пока, практически полезных результатов нет.

При правильной тренировке поперечное сечение ММВ и БМВ различаться не должны, поэтому проигрыша в силе быть не должно, а в скорости и мощности ММВ должны проигрывать, поскольку ниже активность миозиновой АТФ-азы.

Надо четко понимать, что многочисленные исследования показали, что сила тяги МВ зависит от его поперечного сечения (от количества миофибрилл в МВ). Удельная сила одинаковая у ребенка, взрослого, мужчины, женщины, бабушки и дедушки, а также у любого спортсмена.

ЖМ: Тренировка ММВ дает прибавку даже в скоростно-силовых упражнениях. По Вашим работам я знаю, что после этого улучшались и результаты в прыжках с места. Не могли бы Вы рассказать об этом подробно?

ВС: Максимальная скорость сокращения ММВ и БМВ различается на 20-40% , скорость сокращения в реальных спортивных действиях составляет не более 50% от максимальной скорости сокращения мышцы, поэтому увеличение силы ММВ дает прибавку скорости и мощности практически в любых видах спортивной деятельности. Это возможно даже в спринтерском беге.

Мы провели с Виктором Тураевым специальное исследование, где выяснили, что 50% мощности в спринте выдают медленные волокна. Оказывается, бег на короткие дистанции - не самые быстрые движения, и ММВ работают там вполне комфортно. Мы проводили эксперимент с группой спринтеров ( 8 человек) и проводили тренировки на увеличение силы ММВ. Их результаты в беге на 100 м были улучшены на 0,2—0,3 секунды: имея средний результат 10,9, они стали бежать за 10,7.

ЖМ: А есть ли необходимость отдельно тренировать ММВ? Они имеют порог возбудимости ниже, чем у БМВ, соответственно всегда включаются в работу вместе с ними. Если мы будем проводить тренировку, направленную на гипертрофию БМВ, описанную в предыдущем номере журнала, то ММВ получат свою долю нагрузки.

ВС: Это правильно, при тренировке БМВ обязательно функционируют и ММВ. Однако, во время выполнения силового упражнения с чередованием сокращения и расслабления мышц в ОМВ не накапливаются ионы водорода, поскольку митохондрии их поглощают и преобразуют в воду. Отсутствие этого фактора тормозит проникновение анаболических гормонов в ММВ (ОМВ), поэтому при классической силовой тренировке не наблюдается существенной гипертрофии ММВ. Для того, чтобы убедиться в этом, надо открыть учебник «Физиология мышечной деятельности» (под ред. Я.М.Коца). Там есть таблица, из которой видно, что, по данным разных авторов, обычная силовая тренировка – для ГМВ, не дает существенного прироста гипертрофии ММВ (1тип)

ЖМ: Значит ли это, что представители силовых видов спорта, например пауэрлифтеры, не использующие в своих тренировках методику гиперплазии миофибрилл в ОМВ, имеют неиспользованный резерв в развитии силы? И включив данную методику в свои тренировки, гарантированно увеличат свои силовые результаты?

ВС: В тех видах спорта, где собственный вес не учитывается, например, в бодибилдинге, выгодно увеличивать силу , набирать массу за счет ОМВ (ММВ). В этом случае спортсмен работает с непредельными весами, поэтому минимизируется травматизм. Выгодно увеличивать силу ММВ (ОМВ) в армреслинге, поскольку рост массы мышц рук идет, но его можно компенсировать снижением массы тела за счет жира или массы мышц ног. Одновременно с ростом силы ОМВ (ММВ) идет рост массы митохондрий, увеличивается локальная мышечная выносливость, а это очень важно для армреслинга и для любых других видов единоборств.

В пауэрлифтинге при выполнении приседа или тяги штанги выгодно использовать резерв увеличения силы тяги ОМВ (ММВ), поскольку они ничем не хуже БМВ (скорость сокращения мышц очень низкая). Выгодно, потому, что вес отягощения составляет 40-60% от ПМ, поэтому нет условий для получения травм и можно работать до отказа, т.е. до сильного стресса, выделения в кровь собственных анаболических гормонов (частичная замена приему ААС).

ЖМ: Ну что ж, настало время поговорить о самой методике. Тем более, что насколько я знаю вы являетесь ее автором и разработчиком.

ВС: Да, данная методика была разработана в нашей лаборатории. Она похожа на ранее описанную методику для БМВ. Основным отличительным условием является требование выполнять упражнение без расслабления тренируемых мышц. В этом случае напряженные и утолщенные МВ пережимают капилляры (Физиология мышечной деятельности, 1982), вызывают окклюзию (остановку кровообращения). Нарушение кровообращения ведет к гипоксии МВ, т.е. интенсифицируется анаэробный гликолиз в ММВ (ОМВ), в них накапливается лактат и Н. Очевидно, что создать такие условия можно при работе против силы тяжести или тяги резинового амортизатора.

Приведем пример такого упражнения. Выполняются приседания со штангой 30-70% ПМ. Спортсмен из глубокого приседа встает до угла в коленных суставах 90-110 град:

интенсивность —30-70%, когда тренируют мышцы рук, в которых мало ОМВ, интенсивность меньше 10- 40%,

продолжительность упражнения — 30- 60 с (отказ из-за болей в мышце),

интервал отдыха между подходами — 5 -10 мин (отдых должен быть активным),

число подходов к снаряду — 7- 12,

количество тренировок в день: одна, две и более,

количество тренировок в неделю: упражнение повторяется через 3- 5 дней.

Правила могут быть обоснованы следующим образом. Интенсивность упражнения выбирается такой, чтобы были рекрутированы только ОМВ (ММВ). Продолжительность упражнения не должна превышать 60 с, иначе накопление Н может превысить оптимальную концентрацию для активации синтеза белка, а скорость катаболизма может превысить процессы строительства новых структур клеток.

Эффективность методики тренировки может быть повышена. Для этого надо увеличить время пребывания в ОМВ (ММВ) Кр и Н. Поэтому следует выполнять упражнение в виде серии подходов, а именно: первый подход не до отказа (секунд 30), затем — интервал отдыха 30 с. Так повторяется три или пять раз, затем выполняется длительный отдых или упражняется другая мышца. Преимущество такого упражнения (в культуризме его называют "суперсерией") заключается в том, что Кр и Н присутствуют в ОМВ (ММВ) как в ходе упражнения, так и в паузах отдыха. Следовательно, суммарное время действия факторов (Кр, Н), вызывающих образование и РНК, значительно увеличивается в сравнении с ранее описанными вариантами тренировки.

Увеличение концентрации ионов водорода в ОМВ не может вызвать существенного катаболизма, поскольку в ОМВ много митохондрий и они очень быстро поглощают их. В ГМВ митохондрий мало, поэтому ионы водорода там остаются надолго и вызывают там сильнейшие разрушения – катаболизм.

То, что эта методика работает убеждает не только теория, но и практика тренировки выдающихся спортсменов. Например, Василий Алексеев – штангист тяжеловес, имел проблемы в поясничном отделе позвоночника, поэтому не мог выполнять тяги с большими весами. В итоге он нашел секретное упражнение, никому не разрешал его показывать. Он заходил в зал, всех выгонял, закрывался. Ложился на коня бедрами, лицом вниз, и выполнял наклоны с небольшой амплитудой (статодинамический режим работы мышц), для увеличения нагрузки на плечи брал штангу 40-60 кг. Понятно, что позвоночник был разгружен, была тренировка ОМВ мышц разгибателей спины. Другой пример – Арнольд Шварценеггер, основу его тренировок составляли тренировки в режиме «пампинга», т.е. накачки мышц кровью. Эти упражнения делаются без расслабления мышц (статодинамический режим), поэтому происходит быстрое закисление ОМВ. В момент отдыха это приводит к рефлекторному расслаблению гладкой мускулатуры артериол, накоплению крови в мышцах (пампинг). Идея прихода питательных веществ с кровью неконструктивна, а приход анаболических гормонов, закисление ОМВ и множество свободного креатина стимулируют образование в ядрышках РНК.

ЖМ: Как быстро после таких тренировок происходит гипертрофия ОМВ (ММВ)?

ВС: Нужно учитывать, что медленные волокна могут занимать всего треть мышцы, а поперечник медленных мышечных волокон, как правило, на 30-40% процентов меньше быстрых. Поэтому это происходит сначала незаметно, так как растет плотность миофибрилл, за счет появления новых, потом растет и поперечник МВ, когда вокруг новых миофибрилл появляются митохондрии. Но митохондрии занимают всего 10% общего объема мышцы. Основной рост - за счет миофибрилл. Экспериментально показано, что при правильно организованной тренировки происходит рост силы на 2% за тренировку. Надо заметить, что более одной развивающей тренировки в неделю выполнять нельзя, поскольку при более частых тренировках рост силы тормозится.

ЖМ: Допустимо ли при такой тренировке, чтобы отказ возникал не из-за болевых ощущениях в мышце, а, как и при тренировки ГМВ, из-за мышечного отказа? Например, спортсмен сделал 3 подхода по 30 сек с интервалом отдыха 30 сек упражнение жим штанги лежа по ограниченной траектории движения, и в последнем подходе на 29-й секунде произошел мышечный отказ, штанга поползла вниз, поскольку даже удержать ее в статическом положении спортсмен ее уже не мог. При этом мышечная боль была умеренной. Будет ли такая тренировка направлена на гиперплазию ОМВ, или рекомендуется снизить вес штанги и делать, например, 3 по 40 секунд, что бы причиной отказа все-таки стало сильное жжение в мышце?

ВС: При выполнении силовых упражнений надо считать не количество подъемов, не тонны – это формальные критерии. В каждом подходе надо вызывать в организме определенный физиологические и биохимические процессы, о содержании которых спортсмен может догадываться по ощущениям. При тренировке ОМВ правильное ощущение боль в активной мышце, которая наступает в результате накопления ионов водорода в них. Это главное условие для активизации синтеза белка. Вместе с болью появляется стресс и выход анаболических гормонов в кровь. В достоверности этой информации можно убедиться по публикациям ИМБП в журнале Физиология человека (рук. Д.б.н. Виноградова О.Л.). В данном примере, а именно, в работе продолжительностью 3 х 30 сек. с мышечным отказом, вес снаряда завышен, поэтому рекрутируются не только ОМВ, но и ПМВ, и часть ГМВ. Такой вариант тоже имеет право на существование, только эффект роста силы ОМВ будет несколько меньше

ЖМ: Но все равно слишком большой разброс времени выполнения упражнения – от 30 до 60 сек. в подходе. Поэтому возникает следующий вопрос: если в указанном примере спортсмен достигает мышечного отказа при 30 сек. работы в третьем подходе, то какой временной отрезок ему выбрать? Ведь он может подобрать вес до ощущения сильного жжения выполняя и 3 х 45 сек., и еще снизив вес 3 х 60 сек..

ВС: Критерием корректного выполнения упражнения является накопление в ОМВ молочной кислоты в оптимальной концентрации (10-15мМ/л), в крови будет меньше. Это возможно при статодинамическом режиме работы мышц и ограничении продолжительности выполнения упражнения. Эксперименты показывают, что оптимальная продолжительность стато-динамического режима находится в пределах 30-60с и если в это время спортсмен испытывает сильный стресс из-за болевых ощущений, то условия для роста силы ОМВ достигнуты. Поскольку ионы водорода могут усиливать катаболизм, то необходимо стремиться к более раннему возникновению боли в мышцах, т.е. ближе к 30с.

ЖМ: В You-Tube есть ролики, где вы проводите семинар с борцами. Там вы всячески предостерегаете спортсменов от чрезмерного закисления, так как оно ведет к разрушению митохондрий. Если спортсмен регулярно тренируется по Вашей методике и работает до отказа из-за сильнейшего жжения в мышцах на сожжёт ли он все свои митохондрии?

ВС: Ранее эту проблему мы уже обсуждали, здесь сделаем акцент на том, что в разных типах МВ ионы водорода вызывают специфическую реакцию. Действие ионов водорода (Н) обусловлено концентрацией и длительностью присутствия в МВ. В ОМВ, даже при наличии высокой концентрации ионов водорода, в период отдыха митохондрии быстро устраняют их, поэтому повредить митохондрии и другие структуры МВ ионы водорода не успевают. Об этом говорят величины креатифосфокиназы и кортизола в крови после тренировки. Эти величины, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению с обычными силовыми упражнениями. В ГМВ после классической силовой тренировки (динамической с интенсивностью 70-80%ПМ) ионы водорода не поглощаются митохондриями (их слишком мало), ионы Н соединяются с лактатом и молочная кислота медленно выходят в кровь 10-60 мин. Активный отдых ускоряет выход молочной кислоты в кровь. Поэтому митохондрии и другие структуры подвергаются длительному разрушающему влиянию. Поэтому борцам нельзя тренироваться с сильным закислением, надо беречь митохондрии в ГМВ, от них зависит локальная мышечная выносливость борца.

ЖМ: Приведите пример тренировочного цикла.

ВС: Результаты имитационного моделирования показали, что одним из рациональных вариантов тренировки является цикл, в котором одна тренировка носит развивающий характер, через три дня силовая тренировка повторяется, но уже в меньшем объеме ("тонизирующая" тренировка), всего цикл составил семь дней. Одним из достоинств такого цикла является то, что он может использоваться специалистами видов спорта на "выносливость". В дни отдыха могут использоваться тренировки для развития в МВ митохондрий или тренировки миокарда, диафрагмы. Эффективность теоретически разработанного микроцикла была проверена в ходе педагогического эксперимента.

Методика. Семь студентов ИФК (длина тела 177,3±11,8 см; масса тела 71,7±9,7 кг; возраст 25,0±4,8 г) два раза в неделю, в течение шести недель выполняли силовые тренировки и два раза в неделю выполняли аэробные тренировки по 40-50 мин с ЧСС АэП.

Первая силовая тренировка включала три серии по три подхода в каждой. Отдых между сериями был активный - 12 мин, между подходами 30 с. В каждом подходе упражнение выполнялось до отказа, длительность приседания со штангой составляла 60-70 с. Приседание выполнялось в статодинамическом режиме.

Вторая силовая тренировка включала только четыре подхода с интервалом активного отдыха 8 мин, вес штанги и условия приседания были теми же, что и в первой тренировке.

Результаты. За период исследования испытуемые стали сильнее, они смогли поднять более тяжелую штангу: до 866±276 Н, после эксперимента 1088±320 Н (различия достоверны при р<0,001). Средний прирост силы составил 222 Н (25,6%) или 2,1%/тр.день. Последний показатель должен характеризовать эффективность силовой тренировки, с его помощью можно сравнивать различные методы. В обзорной работе М.McDonagh and С.Davies (1984) было проведено сравнение изотонического и изометрического методов силовой тренировки в различных вариантах, в частности, было показано, что изотоническая тренировка дает прирост силы 0,4-1,1% за один тренировочный день, изометрическая - 0,9-1,1% за тренировочный день. Другие исследователи добивались лучших показателей 2-3%, однако они использовали примерно такую же методику: интенсивность 80%; количество сокращений мышцы за тренировку 12-18; 21-24 тренировочных дня.

Таким образом, эффективность разработанной методики силовой тренировки выше изометрических методов и изотонических, за исключением тех, которые по технологии совпадают с разработанной здесь. Следовательно, модель адекватно имитирует процессы синтеза миофибрилл как результат силовой тренировки.

ЖМ: Возможно ли в одной тренировке совмещать упражнения на ГМВ и ОМВ для одной мышечной группы?

ВС: Принципиальных возражений нет, важно учитывать:

- резервные возможности эндокринной системы,

- сначала надо тренировать ГМВ, поскольку подъем больших весов требует свежести ЦНС, и нормального состояния вспомогательных мышц.

ЖМ: Вы можете привести пример как в недельном или двухнедельном цикле совместить тренировки направленные на гипертрофию ГМВ и ОМВ для одной мышечной группы?

ВС: Предположим, что идет речь о силовой подготовке в армреслинге. В качестве средства подготовки выбираем тягу груза через блок в условии имитации соревновательного упражнения. Тренируем ОМВ, значит выполняем статодинамическое упражнений с усилием 60%ПМ до боли (30с), через интервал отдыха 30с повторяем этот цикл 3-6 раз (зависит от уровня локальной мышечной выносливости).

Затем идет большой интервал отдыха (10 мин). В это время надо сделать приседание со штангой в статодинамическом режиме 1 – 2 подхода. Это необходимо, поскольку при активности больших мышечных групп выделяется больше гормонов, по сравнению с работой мышц рук.

Этот цикл суперсерии повторяется 4-9 раз, в зависимости от уровня локальной мышечной выносливости.

Такая развивающая силовая тренировка для гиперплазии миофибрилл ОМВ выполняется не чаще одного раза в неделю. Через 2-4 дня можно выполнить тонизирующую тренировку, которая в точности повторяет развивающую, но число подходов меньше в 3-5 раз.

Тренировка ГМВ обеспечивается в армреслинге собственно в рамках технико-тактической подготовки. Например, при отработке стартового усилия формируются навыки активации всех двигательных единиц (ДЕ) и одновременно роста силы ГМВ высокопороговых ДЕ.

Если имеется потребность в выполнении специальный тренировок для увеличения силы ГМВ, то эти тренировки, развивающего характера, должны выполняться перед тонизирующей тренировкой для поддержания процессов синтеза в ОМВ. Проявление больших усилий требует полного восстановления мышц, поэтому динамические силовые тренировки лучше выполнять после дня отдыха. В дальнейшем идет процесс восстановления – 2-3 дня, поэтому можно выполнять силовую тонизирующую тренировку для ОМВ.

ЖМ: Сколько всего мышечных групп по данной методике можно тренировать в одной тренировке?

ВС: У квалифицированного спортсмена число подходов к весу составляет 30-60 раз. На это уходит 60-90 мин. В большой интервал отдыха (10 мин) можно вставить тренировочные упражнения еще для 2 мышечных групп. Следовательно, за одну силовую тренировку можно проработать 3 мышечные группы, например, одна крупная и две мелкие или средние. Другие мышечные группы можно тренировать в этот же день или в другие дни. Суммарный объем силовых тренировок определяется состоянием эндокринной системы. Известно, если принять реакцию эндокринной системы после первой силовой тренировки за 100%, то после второй силовой тренировки, в тот же день, концентрация анаболических гормонов в крови ниже в 2-3 раза. Поэтому лучше мышечные группы и силовые тренировки распределить на несколько дней. Заметим, что при использовании анаболических стероидов объем силовых упражнений может быть существенно увеличен.

ЖМ: Спасибо Вам за очень интересное интервью! Надеюсь, что представители всех силовых направлений найдут в нем для себя много интересного.