Мышечные волокна с ядрами

Мышечные волокна с ядрами

У человека есть окислительные (медленные), и гликолитические (быстрые) мышечные волокна. Первые имеют красный цвет, который обусловлен высоким содержанием в них молекул кислорода. Вторые — белые, так как используют в качестве основного энергетического ресурса анаэробный гликолиз, при участии креатин фосфата. Какое значение эта информация имеет для любителя фитнеса? Она может помочь вам преодолеть плато в силовых видах спорта, и добиться большей мышечной гипертрофии, если цель состоит в эстетике тела.

Быстрые мышечные волокна и их роль

Гликолитические мышечные волокна призваны выполнять работу с большой мощностью, но небольшой продолжительности. Например, при толчке штанги, или беге на 50 м мы тренируем преимущественно их. Они используют «углеводное» топливо, то есть питаются за счет процесса гликолиза. Преобладание белых мышечных волокон означает, что человек от природы склонен к силовой нагрузке с малым количеством повторений и значительными весами отягощений. Он может совершать больше работы за единицу времени, если «больше»- это значительный вес на штанге, а не количество повторений.

Быстрые мышечные волокна часто не склонны к гипертрофии (большому объему), но достаточно жесткие. Люди с их преобладанием могут и не быть наделенными большой мышечной массой изначально. Но они как раз из тех, кто жмет свой вес на своей первой тренировке, и все вокруг удивляются, за счет чего же это происходит, так как не видят внушительной мышечной гипертрофии.

Медленные мышечные волока и их роль

А теперь представим, что мы выполняем тот же самый толчок штанги, но уже на большое количество повторений, как то делают спортсмены кроссфита. Быстрые мышечные волокна примерно за 30 секунд исчерпали ресурсы гликогена и креатин фосфата и утомились. А нам нужно продолжать движение. Тогда рекрутируются так называемые медленные мышечные волокна. Они работают на «аэробном» топливе, и могут выполнять много сокращений. У людей с их преобладанием будет предрасположенность к кроссфиту, бодибилдерским памповым тренировкам и…всем видам спорта, требующим выносливости, но не взрывной силы.

Часто говорят, что медленные мышечные волокна бесполезны в плане построения красивой фигуры, но это не так. Можно добиться их гипертрофии при помощи грамотного и регулярного тренинга.

Каких волокон больше, и имеет ли это значение при тренировках

Предрасположенность к занятиям определенными видами спорта зависит от антропометрии (строение костей, длина конечностей, соотношение углов в базовых упражнениях), состава тела (предрасположенность к набору жировой массы), гормонального фона, и преобладания тех или иных мышечных волокон. Но немалую роль играет и то, как ЦНС человека обрабатывает нагрузки, и то, чем именно он сам хочет заниматься.

Если речь идет о любительском фитнесе, когда цель занятий — красота и здоровье, а не медали и кубки серьезных соревнований, знание о преобладающем типе мышечных волокон может выстроить тренировочную программу так, чтобы добиться результатов быстрее.

Для людей с предрасположенностью к многоповторной работе прямо-таки созданы «бодибилдерские» тренировки на 8-12 повторений в базовом, и 15-20 повторений в изолирующих упражнениях. Такие фитнессисты хорошо переносят кардионагрузку, а значит — с успехом смогут бороться с излишними жировыми отложениями.

Читайте также:  Таблиц рабкина и ишихары

Если есть предрасположенность к силовым тренировкам в малоповторном режиме, идеальным будет освоение базы, и, для новичка, работа в диапазоне 5-6 повторений, а для продолжающих — и в меньшем количестве повторов тоже. Добавлять относительно многоповторные режимы работы все равно необходимо, чтобы добиться более сбалансированного развития, но основу строить можно и на тренировках, заимствованных из арсенала пауэрлифтинга.

В том и другом случае нет смысла зацикливаться на каком-то одном стиле тренинга, лучше использовать годичный цикл, в котором нагрузка будет периодически менять свой объем и интенсивность.

У большинства людей мышечных волокон примерно одинаковое количество, потому им подходит комбинированный тренинг, или циклирование. Старайтесь построить свой тренинг гармонично, сочетайте в нем разные элементы, и вы обязательно добьетесь своей цели, какой бы она ни была.

Описан состав и строение: ядер мышечного волокна (миоядер), хроматина ядра и ядрышек. Кратко описано строение и функции молекул ДНК, содержащихся в ядрах мышечных волокон, а также протекание первого этапа синтеза белка – транкрипции.

Ядра мышечного волокна (миоядра)

Ядра – органеллы овальной формы, расположенные под сарколеммой мышечного волокна. Их длина составляет – 10-20 мкм. Ядра ориентированы длинной осью вдоль волокна и располагаются на расстоянии 5 мкм друг от друга.

Так как клетки-сателлиты, входящие в состав мышечного волокна, также содержат ядра, ядра мышечного волокна принято называть миоядрами.

Состав ядра

Ядро – важнейший компонент мышечного волокна. Это связано с тем, что оно представляет собой центр управления и хранилище информации. Ядра мышечного волокна состоят из хроматина и одного или двух ядрышек. Ядро мышечного волокна имеет оболочку, в которой есть ядерные поры.

Хроматин ядер мышечных волокон состоит из молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). В молекулах ДНК содержится информация о строении и функциях организма человека, в частности о всех белках, необходимых для синтеза миофибрилл и других компонентов мышечного волокна.

Ядрышки мышечного волокна состоят из молекул ДНК. В них синтезируется рибосомальная РНК (рибонуклеиновая кислота), из которой затем формируются рибосомы.

Структура ДНК

Молекула ДНК представляет собой двойную спираль. В растянутом виде длина одной молекулы ДНК может достигать 5 см. Общая длина всех молекул ДНК из которых состоит хроматин одного ядра мышечного волокна составляет более 2 м. Каждая молекула ДНК состоит из большого количества генов.

Ген (др.-греч. Γένος– род) – структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого белка либо РНК (рибонуклеиновой кислоты).

Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах «Гипертрофия скелетных мышц человека» и «Биомеханика мышц«

Количество ядер в мышечных волокнах

В обычных клетках имеется одно ядро. Однако в мышечных волокнах количество ядер может колебаться от нескольких сотен до нескольких тысяч. Доказано, что количество миоядер при силовой тренировке увеличивается. Увеличение количества миоядер происходит за счет деления клеток-сателлитов. Процесс деления запускается при повреждении сарколеммы мышечного волокна или под воздействием различных гормонов. Установлена линейная связь между количеством ядер и площадью поперечного сечения мышечного волокна. Это означает, что чем больше будет в мышечном волокне ядер, тем больше будет его объем.

Читайте также:  Можно ли похудеть при поносе

Функции ядер мышечного волокна

В ядрах мышечного волокна протекает первый этап синтеза белков – транcкрипция (переписывание). При протекании первого этапа двойная спираль ДНК на определенном участке раскручивается. В нее снимается копия, которая называется информационной РНК (иРНК). После завершения первого этапа иРНК выходит в саркоплазму мышечного волокна через ядерные поры и направляется к рибосомам.

В ядрах мышечных волокон также синтезируются транспортные РНК (тРНК), которые выходят через ядерные поры в саркоплазму мышечного волокна и участвуют во втором этапе синтеза белка – рекогниции (распознавании). Суть второго этапа синтеза белка заключается в переносе транспортными РНК аминокислот к рибосомам, чтобы затем из аминокислот синтезировать белок.

Особенности расположения ядер мышечных волокон

Если мышечное волокно повреждено, его ядра располагаются не под сарколеммой, а в центре мышечного волокна. Я предполагаю, что это происходит потому, что из молекул ДНК, содержащихся в ядре, необходимо синтезировать большое количество различных белков, из которых потом будут собираться миофибриллы – основные сократительные элементы мышечного волокна. А миофибриллы располагаются в центре мышечного волокна.

Влияние приема креатина на увеличение количества миоядер

Доказано, что прием креатина в сочетании с силовыми тренировками увеличивает количество миоядер в мышечных волокнах.

Интенсивные нагрузки оставляют в мышечных клетках вечный след. Именно благодаря ему тренированные люди восстанавливают спортивную форму быстрее, чем новички ее набирают.

После травмы, рождения ребенка и из-за множества других обстоятельств профессиональным спортсменам порой приходится на время прекращать тренировки. При этом накачанные мышцы атрофируются – уменьшаются в объеме. Но если атлеты решают вернуться в спорт и возобновляют тренировки, то возвращают физическую форму довольно быстро. Им требуется меньше времени, чтобы мышцы вернулись в накачанное состояние, чем новичкам, начинающим с нуля.

Явление мышечной памяти известно уже давно, а его причины спортивные медики связывали с работой нервной системы. Но норвежские ученые под руководством Кристиана Гундерсена (Kristian Gundersen) из университета Осло (University of Oslo) показали, что мышечные волокна обладают собственной памятью и ее механизм связан с появлением новых ядер.

Чтобы нагрузить мышцу, ее лишали партнера

Норвежские биологи проводили опыты на мышах, но не гоняли их в колесе, а сделали операцию. Чтобы нагрузить мышцу голени под названием extensor digitorum longus (лат.) (EDL) — длинный разгибатель пальцев, они частично удалили другую мышцу — tibialis anterior muscle (лат.), или переднюю большеберцовую. Так как частично удаленная мышца действует в том же направлении, что и изучаемая, в результате операции EDL получила дополнительную нагрузку.

Через разные сроки после операции ученые посмотрели, что происходит с мышцей. За 21 день мышечные волокна в EDL стали заметно толще: площадь поперечного сечения увеличилась на 35%. Но эти изменения оказались не единственными. В мышечных клетках-волокнах стало на 54% больше ядер (считали их число на один миллиметр). Причем, как показал анализ, увеличение числа ядер по времени предшествовало росту толщины. Ядра начали умножаться на шестой день усиленной нагрузки на мышцы, и их число стабилизировалось на 11-й день. А толщина волокна стала расти на девятый день и остановилась на 14-й.

Читайте также:  Как выбрать кроссовки nike

Прибавка в ядрах прибавляет силу

У другой группы мышей проделали все то же самое и наблюдали за ними две недели. На 14-й день после операции в мышечных волокнах стало на 37% больше ядер, а толщина волокон увеличилась на 35%. После этого биологи имитировали прекращение тренировки мышцы – для этого они просто перерезали идущий к ней нерв. Наблюдения продолжали. В течение следующих 14 дней мышца атрофировалась: толщина волокон уменьшилась на 40% от наибольшего значения. А вот дополнительные ядра никуда не делись – их число осталось на прежнем уровне.

Рисунок 1. Тренировка ведет к увеличению числа ядер в мышечном волокне. Мышечное волокно становится толще. После прекращения тренировки мышца атрофируется, но число ядер остается прежним. При возобновлении тренировки мышца быстро наращивает свой объем (J. C. Bruusgaard et al)

Эксперимент показал, что рост мышечной массы при тренировке – следствие увеличенного числа ядер в мышечных клетках. Больше ядер означает больше работающих генов, одновременно трудящихся над синтезом большего количества сократительных белков мышцы – актина и миозина. Это изменение надолго – дополнительные ядра не исчезли даже после трех месяцев мышечной атрофии. Последний результат удивил ученых: они ожидали, что лишние ядра вскоре будут уничтожены путем апоптоза, однако этого не произошло. Ядра просто снижали функциональную активность и ждали своего часа.

Исследователям стало ясно, что именно новые ядра и есть основа мышечной памяти. Она действует на уровне клетки. С возобновлением нагрузки дополнительные ядра начинают активно действовать, синтез белков усиливается и мышца растет; и все это происходит намного быстрее, чем при первой тренировке. Потому что для такого роста уже есть материальная база – лишняя ДНК. А сделать режим тренировок оптимальным тренерам помогают химики.

О возрасте и стероидах

Новые ядра в мышечных волокнах образуются благодаря клеткам-сателлитам, которые делятся путем митоза. С возрастом их способность к делению снижается. По этой причине пожилому человеку будет трудно накачать мышцы, если он не тренировался в молодости. А вот вернуть себе физическую форму, в принципе, возможно.

Другой важный практический вывод – анаболические стероиды, которые принимают для накачки мышц. Действуют они по тому же механизму, что и усиленные тренировки, – увеличивают количество ядер. Но это значит, что их допинговый эффект фактически постоянный, а не временный, потому что созданные ими ядра не исчезают.

Статья о том, где на самом деле хранится мышечная память, опубликована в журнале PNAS.

Ссылка на основную публикацию
Мука из полбы полезные свойства
Полбяная мука изготавливается из зерна старинной разновидности пшеницы – полбы. Растение культивируется на протяжении веков как в Центральной Европе, так...
Мотивационные фразы про спорт
Люди по природе склонны сопротивляться изменениям. Мы рабы своих привычек, а все неизвестное нас пугает. Изменения обычно бывают довольно болезненными,...
Мотивационные цитаты спортсменов
Цитаты про спорт от успешных спортсменов и бизнесменов точно должны помочь, если Вам не хватает мотивации к спорту или того...
Мука из полбы что это
Полбяная мука изготавливается из зерна старинной разновидности пшеницы – полбы. Растение культивируется на протяжении веков как в Центральной Европе, так...
Adblock detector