Селуянов В.Н. Фактори, стимулиращи хипертрофия на мускулните влакна |
Емпирични проучвания показват [6], че с увеличаване на външното съпротивление максимално възможният брой снаряди се издига или, както го наричат още, повтарящ се максимум (PM) намалява. Външното съпротивление, което при двигателно действие може да бъде преодоляно най-много веднъж, се приема като показател за максималната произволна сила (MPS) на дадена мускулна група при дадено двигателно действие. Ако MPS се приеме за 100%, тогава можем да изградим връзка между относителната стойност на съпротивлението и повтарящия се максимум.
Увеличаването на силата е свързано или с подобряването на процесите на контрол на мускулната активност, или с увеличаване на броя на миофибрилите в мускулните влакна [6,7,23].
Увеличаването на броя на миофибилите едновременно води до увеличаване на саркоплазматичния ретикулум и като цяло това води до увеличаване на плътността на миофибрилите в мускулните влакна и след това до увеличаване на напречното сечение [1,14,18, 22]. Промяна в напречното сечение може да бъде свързана и с увеличаване на масата на митохондриите [8.9], запасите от гликоген и други органели [14.15]. Въпреки това отбелязваме, че при обучен човек, в напречното сечение на мускулните влакна, миофибрилите и митохондриите заемат повече от 90%, следователно основният фактор на хипертрофията е увеличаване на броя на миофибрилите в мускулните влакна, което означава увеличаване в сила [14]. По този начин целта на силовите тренировки е да се увеличи броят на миофибрилите в мускулните влакна. Този процес се случва при ускоряване на синтеза и при същата скорост на разграждане на протеините. Последните проучвания разкриха четири основни фактора, които определят ускорения синтез на протеин в клетката:
1) Запас от аминокиселини в клетката.
2) Повишена концентрация на анаболни хормони в кръвта [3].
3) Повишена концентрация на свободен креатин в CF [4.24].
4) Повишена концентрация на водородни йони [10].
Вторият, третият и четвъртият фактор са пряко свързани със съдържанието на тренировъчните упражнения.
Механизмът на синтез на органели в клетка, по-специално миофибрили, може да бъде описан както следва. По време на упражнението енергията от АТФ се изразходва за образуването на актин-миозинови съединения, извършването на механична работа. Ресинтезът на АТФ се дължи на резервите на креатин фосфат (CRF). Появата на свободен креатин (Cr) активира активността на всички метаболитни пътища, свързани с образуването на АТФ, а именно, гликолиза в цитоплазмата, аеробно окисляване в митохондриите - миофибриларни, разположени в ядрото и върху мембраните на саркоплазматичния ретикулум (SPR) ). В бързите мускулни влакна (BMF) преобладава мускулната лактатдехидрогеназа (M-LDH), поради което пируватът, образуван на входа на анаеробната гликолиза, се трансформира главно в лактат. По време на този процес водородните (Н) йони се натрупват в клетката. Силата на гликолиза е по-малка от мощността на разходите за АТФ, следователно Cp, N, лактат (La), ADP започват да се натрупват в клетката.
Заедно с важна роля за определяне на контрактилни свойства в регулирането на енергийния метаболизъм, натрупването на свободен креатин в саркоплазматичното пространство служи като мощен ендогенен стимул, който стимулира синтеза на протеини в скелетните мускули. Показано е, че съществува строго съответствие между съдържанието на контрактилни протеини и съдържанието на креатин. Свободният креатин очевидно влияе върху синтеза на информационни рибонуклеинови киселини (i-РНК), т.е. за транскрипция в ядрата на мускулните влакна (MV) [4.24].
Предполага се, че повишаването на концентрацията на водородни йони причинява лабилизация на мембраните (увеличаване на размера на порите в мембраните, това улеснява проникването на хормони в клетката), активира действието на ензимите и улеснява достъпа на хормоните до наследствена информация и молекули на ДНК [10]. В отговор на едновременно повишаване на концентрацията на Cr и H, РНК се образува по-интензивно. Продължителността на живота на i-RNA е кратка, няколко секунди по време на упражнение за сила плюс пет минути в пауза за почивка. След това молекулите на i-RNA се свързват с полирибозомите и осигуряват синтеза на клетъчни органели [1,3,5].
Теоретичният анализ показва, че при изпълнение на упражнение за сила до неуспех, например 10 клякания с щанга, в размер на един клек за 3-5 s, упражнението продължава до 50 s. В мускулите по това време протича цикличен процес: спускане и повдигане с щанга от 1-2 s се извършва поради АТФ резерви; след 2-3 секунди, когато мускулите станат по-малко активни (натоварването се простира по гръбначния стълб и костите на краката), АТФ се синтезира от резервите на KrF, а KrF се синтезира поради аеробни процеси в MMB и анаеробна гликолиза в BMW. Поради факта, че мощността на аеробните и гликолитичните процеси е много по-ниска от скоростта на консумация на АТФ, резервите на KrF постепенно се изчерпват, продължаването на упражняването на дадена мощност става невъзможно - възниква неуспех. Едновременно с развитието на анаеробна гликолиза, в мускулите се натрупват млечна киселина и водородни йони (валидността на твърденията може да се види от данните от проучвания върху ЯМР инсталации [19,21]).