Сохранить здоровье надолго помогают особые молекулярные механизмы. Один из ключевых факторов — работа мышц. Что с ними происходит во время занятий спортом и как это влияет на продолжительность жизни, РИА Новости рассказали эксперты — биологи, медики и профессиональные спортсмены.
Сигнал для роста
Во время тренировок мышцы подвергаются механическому воздействию: изгибаются и растягиваются, из-за чего возникают микротравмы. Организм старается залечить повреждения. Кроме того, физические нагрузки запускают выработку определенных гормонов, ферментов и нейромедиаторов.
Все это приводит к ускоренному синтезу белков, росту мышечной ткани и изменению ее структуры. Насколько быстро будут расти мышцы, зависит от вида нагрузок, режима тренировок и отдыха, питания, гормонального баланса и генетики.
“Развитию мышц способствуют регулярные спортивные занятия с упором на силовые упражнения, — говорит кандидат медицинских наук врач Михаил Кутушов. — Такие тренировки стимулируют молекулярные процессы, приводящие к росту мышц. Еще один важный аспект — питание. Необходимо потреблять достаточное количество белков — это главный строительный материал мышечной ткани. В то же время важно обеспечить организм энергией. А для этого нужны углеводы и жиры”.
Молекулярный механизм преобразования мышечной ткани при физических упражнениях
“Не только те, кто занимается фитнесом, но и профессиональные спортсмены нередко жалуются, что не могут набрать мышечную массу, — отмечает нейрофизиолог, кандидат биологических наук Юрий Корюкалов. — Это может быть связано с биохимией тела. Для роста мышц необходимо, чтобы в крови было достаточно белка и витаминов — особенно С, В и D — микроэлементов и гормонов”.
Важнейшие гормоны, стимулирующие синтез белка, — тестостерон и соматотропин, который еще называют гормоном роста. Их оптимальный уровень достигается при правильном питании и соблюдении баланса между физическими занятиями и отдыхом.
“В период покоя в мышцах происходят молекулярные процессы, которые способствуют росту и восстановлению. При недостатке отдыха и перенапряжении рост замедляется”, — подчеркивает Кутушов.
Определенную роль играют и генетические факторы. У некоторых людей от природы более высокая предрасположенность к развитию скелетных мышц. Но при правильном питании и тренировках нарастить мускулатуру могут все, независимо от генетики, считают ученые.
Факторы, влияющие на рост мышечной массы
Два энергетических механизма
Мышечный каркас человека состоит из скелетных (поперечнополосатых) мышц, а те, в свою очередь, — из упругой эластичной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Их главная задача — обеспечить подвижность тела.
Мышечные волокна бывают двух типов: медленные или красные, как их еще называют из-за большого содержания миоглобина — связывающего белка красного цвета, и быстрые, белые. Первые — выносливые: способные долго работать, но не очень сильные. Вторые — сильные, но быстро устают. У марафонцев больше красных волокон, у штангистов — белых. У бодибилдеров быстрые волокна составляют до 80 процентов мышечной массы.
Энергия для молекулярных процессов, приводящих к изменениям в мышцах, содержится в углеводах в форме гликогена. Под воздействием ферментов он расщепляется до глюкозы, которая затем поступает в кровь.
Медленные волокна более эффективно получают энергию из глюкозы, расщепляя ее полностью до углекислого газа и воды. Но для этого необходим кислород. Быстрые работают анаэробно, без кислорода, однако глюкоза в них расщепляется только до молочной кислоты, которая и вызывает мышечные боли после активных силовых тренировок.
В обоих случаях происходит синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых организмах.
Во время занятий физкультурой и спортом значительные изменения происходят не только в самих мышцах, но и других органах и системах организма, обеспечивающих мускулатуру энергией и кислородом.
1 июля, 08:00
“Увеличивается сердечный выброс, частота сердечных сокращений, дыхания, — объясняет руководитель направления ортопедической реабилитации Европейского медицинского центра (EMC) кандидат медицинских наук Максим Еникеев. — При этом давление сильно не растет, поскольку молочная кислота расширяет сосуды, в первую очередь капилляры. Это увеличивает кровоток, улучшает снабжение мускулатуры и удаление продуктов распада. Такую же роль играет оксид азота NO, образующийся в мышцах при сокращении”.
Для проникновения глюкозы в мышечные клетки в состоянии покоя нужен инсулин. А вот под нагрузкой мышцы начинаютвыкачивать” глюкозу из крови самостоятельно. Поэтому физические упражнения особенно важны для диабетиков и тех, у кого диагноз “преддиабетическое состояние”. Ученые выяснили: всего за один час занятий спортом уровень глюкозы в крови можно снизить на 1-1,5 миллимоль на литр.
И больше, и лучше
При физической активности происходят не только количественные, но и качественные изменения в тканях. Мышцы становятся более гибкими и пластичными, сильнее тянутся. Активный синтез белка и улучшение структуры саркомеров — основных структурных единиц мышц — повышают их прочность и уменьшают риск повреждений.
“Мышцы увеличиваются за счет роста числа и толщины волокон, — говорит тренер по боксу, мастер спорта Артур Калита. — Новые волокна появляются в результате расщепления гипертрофированных волокон на несколько тонких, их толщина зависит от размера ядер и миофибрилл”.
В итоге мышечных волокон становится больше, а сами они — прочнее. Укрепляются и соединительные ткани — сухожилия и связки, которые поддерживают мышцы и позволяют им работать с большей нагрузкой.
