Гипертрофия и гиперплазия: как растут мышцы

[evebordarier]

Чем больше гипертрофия, тем лучше. Фактически – это настоящий лозунг современного бодибилдинга. Хотя почти каждый легко- или средневес признает близкой к идеальной фигуру Фрэнка Зэйна, но в глубине души желает размеров Арнольда и его современников. Итак, атлеты стремятся к размерам, уверенные, что чем больше растут мышцы, тем лучше, иными словами — к гипертрофии (увеличению размеров мышечных волокон). А как насчет гиперплазии — увеличения числа самих мышечных волокон? Начнем издалека.
Мышечные протеины

Скелетные мышцы нашего организма уникальны тем, что в отличие от других волокон обладают множеством клеточных ядер. Это означает, что в каждой мышечной клетке имеется более одного ядра. В ядрах содержится ДНК, в которой размещены генетические коды для генов, определяющие рост мышц и их развитие в ответ на внешние воздействия. Все ядра во всех клетках организма одинаковы, будь они в мышцах, печени или сердце. По неясным пока еще причинам каждый тип волокна активирует различные гены внутри ДНК. Именно этим определяются особенности структуры и функционирования различных волокон.

Если сказать проще (хотя на самом деле этот процесс очень сложен), активируясь, ген включает определенный механизм в клетке для того, чтобы создать специфический протеин. Этот протеин может быть энзимом, рецептором и так далее. В случае скелетных мышц, производится два самых главных протеина – актин и миозин. Именно они позволяют мышце сокращаться. Чем больше в мышцах взаимодействующих друг с другом актина и миозин, тем они сильнее.

Интересно то, что, по-видимому, существует связь между количеством ядер в каждой клетке и размером, которого она способна достичь. Это называется соотношением ядро/цитоплазма (N/C). Поясним, что клетка может расти до того момента, пока объем цитоплазмы (внутреннего содержимого клетки) в 20 раз не превысит объем ядер в ней. По достижении этого лимита дальнейший рост становится невозможным.

Понятно, что мышцы способны расти до невероятных размеров. Должен быть какой-то механизм адаптации к возрастающим потребностям в мышечных размерах и силе сверх пределов, устанавливаемых N/C соотношением – и он существует. Дополнительные ядра могут входить в клетку, увеличивая свой пул внутри нее. Тогда количество цитоплазмы также может возрастать, увеличивая размеры мышечных клеток и при этом сохраняя неизменным соотношение N/C. Эти ядра поступают из резервуаров предшественников мышечных клеток, располагающихся рядом с растущими клетками, и называются сателлитными клетками.

Сателлитные клетки связываются с развивающимися мышечными клетками, когда поступает гормональный сигнал о необходимости увеличения их объемов. Однако не каждая сателлитная клетка немедленно связывается и внедряется в мышцу. Если бы это было так, то их резервуары немедленно бы истощились, поставив новый предел росту мышечных размеров. Вместо этого сателлитные клетки также регенерируют и заменяют те клетки, которые были использованы в ходе роста мышечных клеток.

Размеры и количество мышечных клеток

Волокна, такие как мышечные, могут увеличиваться посредство двух основных механизмов. Один называется гипертрофией и приводит к увеличению размеров клеток внутри волокна. Второй механизм носит название гиперплазии и подразумевает увеличение количества клеток. Хотя называются процессы очень похоже, между ними существуют весьма важные различия.

Гипертрофия – это, как правило, контролируемый рост в ответ на внешние воздействия, который протекает в определенных рамках. Например, жировые клетки способны значительно увеличиваться в размерах в условиях переедания или съеживаться при недостатке пищи. Количество жировых клеток остается неизменным, но запасы жира при этом могут меняться в значительном диапазоне.

Гиперплазия обеспечивает более быстрый рост, потому что руководствуется гормональными сигналами, или может быть неконтролируемой, благодаря канцерогенным изменениям. Гиперплазия бывает и подконтрольным процессом, таким как увеличение производства красных кровяных клеток из предшествующих стволовых клеток после значительных потерь крови. Неконтролируемая гиперплазия означает рак. Когда опухоль начинает расти – это означает бесконтрольное увеличение числа клеток. Опухоли обычно плотные и хорошо заметные. В обоих случаях увеличение числа клеток не сопровождается их ростом.

Большие мышечные группы, такие как бицепсы или квадрицепсы наводнены мышечными клетками. Если взять в качестве примера бицепс, то он увеличивается в размерах, благодаря гипертрофии – то есть, росту вследствие увеличения размеров каждой мышечной клетки. Однако, как мы помним, существует предел мышечного роста в лице N/C соотношения.

Атлеты и ученые уже давно знают, что высокий уровень тестостерона увеличивает размеры мышц посредством их гипертрофии. Считалось, что он действует исключительно путем увеличения объема цитоплазмы мышечных клеток, накачивая в них аминокислоты, и повышая в них содержание протеина. Однако лимит роста все же сохранялся даже при использовании стероидов, так как N/C соотношение сдерживало анаболический отклик. Но с тех появилось много исследований, показывающих, что тестостерон вкупе с силовыми тренировками увеличивает как размеры, так и число мышечных волокон. Итак, тестостерон способствует мышечному росту сверх ожидаемых пределов, но как?

Больше сателлитов

Ученые выяснили, что тестостерон увеличивает размеры мышц не только путем гипертрофии, но и в некоторой степени благодаря гиперплазии. Эти эффекты были обнаружены в ходе лечения животных стероидом тренболон, но были отнесены на счет уникальности этого препарата. Количество сателлитных клеток, располагающихся рядом с развивающимися мышечными клетками, растет (гиперплазия) в соответствие с ростом пула сателлитных клеток, делящихся в процессе развития мышечных клеток. Как только к последним добавляются новые ядра, создаются условия для нового роста, так как N/C соотношение меняется в сторону увеличения числа клеточных ядер, что позволяет увеличить объем цитоплазмы мышечной клетки. Когда этот эффект умножается на громадное число клеток мышечной группы, происходит ее рост.

Результаты предыдущих исследований ссылались на опыт атлетов, особенно пауэрлифтеров, которые вводили себе нелегальные стероидные препараты. Последние исследования проводились с использованием легального тестостерона (энантата) в более контролируемых условиях. Анаболический эффект был отмечен при приеме 300мг и 600мг препарата в неделю. (2) Это неудивительно, так как именно такие дозы применяются в большинстве умеренных стероидных циклов. Меньшие дозы не оказывают заметного влияния на здоровых, взрослых мужчин.

Результаты исследований весьма интригующие, поскольку позволяют предположить, что мышечный рост может быть неограниченным, так как повышенный уровень тестостерона способен обеспечить условия для гиперплазии сателлитных клеток. Но, по-видимому, повышенный тестостерон эффективен лишь короткое время (вероятно, недели или месяцы), пока потенциал сателлитных клеток не уменьшится.

Такая теория поддерживается практическим опытом бодибилдеров, которые применяют стероидные циклы длительностью от восьми до 16 недель. Возможно, сателлитные клетки все еще продолжают отвечать на повышенный уровень тестостерона за пределами этого периода, но в меньшей степени. Вероятно, первый всплеск гиперплазии потребует длительной паузы перед следующим раундом роста, и может показаться, что тестостерон теряет свою эффективность, хотя он просто медленно перезагружается.

Очевидно, нам нужны дальнейшие исследования. Но имеющиеся сведения интересны тем, что тестостерон способен увеличивать мышечные размеры не только посредством гипертрофии. Сверхфизиологическая концентрация тестостерона, например, в ходе стероидного цикла, способна вызвать гиперплазию сателлитных клеток. Проникая в развивающиеся мышечные клетки, они меняют N/C соотношение, значительно повышая его и предоставляю организму возможности превысить пределы мышечный размеров, установленные самой Матушкой Природой.

Но прием стероидов может привести к весьма печальным последствиям, поэтому нам будет интересно недавнее открытие ученых. Оказалось, что креатин моногидрат также стимулирует гиперплазию сателлитных клеток, тем самым отодвигая пределы мышечного роста. При это, как вы уже знаете, никаких побочных эффектов использования креатина пока не обнаружено.

[Автор]

Сообщения