28 февраля 2016

Эндокринология мышечного роста

Эндокринология мышечного ростаТермин «анаболизм» становиться понятнее, если разобраться в сложном процессе роста мышечной массы. В действительности под понятием «синтез белка» подразумевается не просто участие аминокислот, из которых он создается. Этот процесс гораздо сложнее, имеет определенную последовательность, и в нем принимают участие различные факторы. Гипертрофия (увеличение в размере) скелетной мускулатуры осуществляется в результате слияния клеток–спутников с мышечными волокнами. Данные клетки впервые были обнаружены в начале 60 годов 20 столетия. С тех пор, были проведены различные исследования, посвященные этому вопросу. Специалисты убедились, что клетки–спутники отличаются от мышечных клеток тем, что они могут восстанавливаться. К тому же они не являются самостоятельными функциональными единицами и необходимы для регенерации поврежденных миоцитов (мышечных клеток). Клетки–спутники не проявляют своей активности и находятся в «режиме ожидания» до воздействия фактора, который их активизирует.


Стимулом к их активизации выступает какое-либо механическое повреждение. После чего они начинают активно делиться и превращаться в миобласты. В медицине данный этап гипертрофии скелетной мускулатуры называется пролиферацией. Вслед за ней наступает следующая стадия под названием – дифференцирование. Она сопровождается соединением миобластов (в процессе которого происходит внедрение их ядра) с уже существующими волокнами мышц. Каждая мышечная клетка имеет не одно ядро. Чем их больше, тем больше других компонентов клетки, например, цитоплазмы, что обеспечивает увеличение содержания сократительных белков: актина и миозина. За счет вышеперечисленных компонентов и последующих друг за другом этапов клетка увеличивается в объеме. В процессе рассмотрения мышечного волокна по числу ядер можно определить тип волокна - медленное или быстрое. Важно обратить внимание на то, что в процессе гипертрофии число мышечных клеток не увеличивается. Изменяется непосредственно размер клеток за счет содержания в них белка. Новые мышечные волокна образуются в результате соединения миобластов, и этот процесс называется гиперплазией, который представляет собой изменение тканей в размерах (их рост). Однако не стоит путать гиперплазию с основным механизмом роста мышечных волокон у людей в зрелом возрасте.




Анаболические цепочки

После того, как мы узнали, что такое гипертрофия мышечной ткани, разберем детально такие процессы как анаболическая стимуляция и продолжительная регуляция, а после вкратце рассмотрим участие гормонов и факторов роста в росте мускулатуры, начиная от момента механического повреждения и до восстановления, а также роста.

Логично представить весь процесс в виде трех последующих друг за другом фаз. Мы можем разобрать каждый компонент, передатчики, рецепторы, которые принимают участие в данной достаточно сложной, но в тоже время необычной биологической реакции. Прочитав эту статью, можно понять в деталях, как осуществляется процесс анаболизма, при этом, не обращаясь за разъяснениями к другим источникам информации. Содержимое каждой главы можно изучить более подробно, если вас что-то заинтересует.

Для каждого из нас понятно, что тренировки с отягощениями – это важное условие для гипертрофии мышечной ткани. Еще не создали такой препарат, приняв который, можно без лишних усилий изменить рельеф своего тела. А все потому, что в мышечной ткани именно в процессе выполнения тренировочных упражнений происходят изменения, которые необратимо приводят к ее росту. Без подобных изменений невозможно оказывать стимулирующее воздействие на ее рост. Тренинг – это то, с чего начинается анаболический процесс. Разбирая пусковой механизм в деталях, отметим, что частичное повреждение мышечных клеток во время нагрузок – это начало анаболизма. В ответ на усиленную нагрузку организм будет приспосабливаться, меняться, становиться более сильным. Изменение мышечных волокон в размерах представляет собой циклический процесс, который невозможен без повреждения мышечной ткани, а уже за ним следует очередной этап, приводящий к их росту.


Фаза 1: Начальный ответ

Все начинается именно с первой фазы, которая покрывает изменения, происходящие в мышечной ткани в результате сложной химической реакции. Именно эти изменения лежат в основе последующей гипертрофии мышц. В процессе анаболической реакции происходит выделение из клеток мышц арахидоновой кислоты, а также формируются активные вещества: цитокины, простациклины, простогландины, лейкотриены и др. Под их влиянием начинается распадаться внешний фосфолипидный слой клеток мышц. Особое значение во время тренировки следует придавать эксцентрическим движениям, так как активное растягивание мышечной ткани происходит непосредственно в момент «негативной» фазы упражнения. Именно от эксцентрической фазы движения зависит объем высвобождения арахидоновой кислоты. Она «подхватывается» энзимами и задействуется в образовании многих анаболических веществ. Среди них – простагландины, которые формируются в результате взаимодействия циклооксигеназы и арахидоновой кислоты. Простагландины принимают участие в регулировке последующей фазы избирательной активности. Так, например, простагландин PGE2 увеличивает концентрацию на локальном уровне оксида азота, который выполняет одну из главных функций в анаболическом процессе. Под его влиянием увеличивается просвет кровоснабжающих сосудов, а, следовательно, больше поступает необходимых веществ к мышечной ткани.

Известно, что после хорошей тренировки мышцы начинают болеть. Воспаление, а вместе с ним болевые ощущения вызывает особое вещество - арахидоновая кислота. Интенсивность физических нагрузок и ее концентрация определяют, сколько липидов может быть образовано во время физический нагрузки. Количество арахидоновой кислоты в мышечной ткани непостоянно и зависит от различных факторов. Немаловажное значение отводится продуктам питания, которые употребляет человек, желающий изменить рельеф мышц. Известно, что постоянные тренировки со значительными физическими нагрузками истощают запасы кислоты. Наверно каждого из нас волновал вопрос, почему боль в мышцах максимально ощутима в самом начале активных занятий силовыми упражнениями, а также отчетливо проявляется после длительного промежутка времени между тренировками? К тому же замечено, что тренировки, сопровождаемые болью более продуктивны (то есть мышечная масса быстрее нарастает), а когда боль не ощущается, гипертрофия мышц происходит медленнее. Объяснить вышеперечисленные явления не сложно: все дело в запасах арахидоновой кислоты. Чем ее больше, тем легче происходит ее высвобождение.

Эндокринология мышечного роста
Стадия активации характеризуется стимуляцией клеток-спутников для их дальнейшего участия в клеточном цикле. Стадия пролиферации сопровождается образованием новых миобластных (донорских) клеток, которые во время следующей фазы дифференцирования объединяются с деформированными волокнами мышц. Здесь происходит образование белка и гипертрофия клеток. Обездвижение приводит к возврату состояния покоя, при котором незадействованные клетки - спутники остаются лежать на наружной оболочке мышечных волокон. На данном этапе большое значение оказывает влияние ингибитор роста мышечных волокон – миостатин.


Фаза 2: Локализованная активность в тканях

Во время данного фазового процесса осуществляется активное высвобождение фактора роста и увеличение восприимчивости тканей к анаболическим гормонам. На вопрос, по каким причинам стероидные препараты не увеличивают мышечную массу без физических нагрузок, можно найти ответ ниже. Процессы в мышечной ткани, направленные на увеличение ее массы должны быть запущены до начала употребления препаратов, способствующих этому. Существует только одно правило: в тканях происходит увеличение плотности некоторых видов рецепторов (инсулиновые, МФР и др.) именно в тех местах, где должно впоследствии быть восстановление. Отправной точной в начале процесса является уже случившееся повреждение мышечных клеток и первая фаза. Контроль над плотностью рецепторов важен, так как анаболизм невозможен в тканях, которые не восстанавливаются после повреждения. В гипертрофии мышечной ткани плотность рецепторов имеет такое же значение, как и употребление анаболических препаратов.

Существует два компонента, которые должны вступить во взаимодействие, еще до момента, когда мышечные клетки получат сигнал, подтверждающий начало их гипертрофии: первым является фактор роста или гормон (например, тестостерон, инсулин и др.), а вторым - воспринимающий рецептор, который реагирует в ответ на воздействие гормонов или фактора роста. Какую функцию выполняют анаболики? Они благоприятствуют связыванию вышеперечисленных веществ с рецепторами, тем самым способствуя анаболизму. Чем больше концентрация биологически активных веществ, окружающих клетку, тем выше восприимчивость рецепторов и связывание с ними. Процессу роста могут способствовать большее количество рецепторов. Чем их больше, тем быстрее они будут найдены циркулирующими в крови и межклеточном веществе гормонами или факторами роста. Скорость связывания одних рецепторов с гормоном прямо пропорциональна скорости присоединения других рецепторов с гормонами, до момента из разрушения ферментами. Увеличение чувствительности тканей к биологически активным веществам – это хорошо, но кроме этого, необходимо увеличить местную выработку факторов роста, к которым относятся: инсулиноподобный фактор роста, фибробластный фактор роста, гепатоцитный ростовой фактор, опухолево-некротический фактор, интерлейкин альфа.

Все вышеперечисленные вещества функционируют вместе, выполняя не главную роль на видоизмененных клетках мышц и их клетках-спутниках. Действие каждого из веществ поддерживается остальными. Более детально этот процесс еще не до конца изучен. Общее назначение каждого из веществ детально рассмотрено в описании третьей фазы.

Эндокринология мышечного роста

Примечание: Ингибирование фермента циклооксигеназы-2 препаратами, которые обладают противовоспалительным эффектом (к ним относятся: ибупрофен, парацетамол или аспирин), предотвращает формирование простагландинов в активной форме. Поэтому каскадная анаболическая реакция останавливается, потому что она невозможна без достаточного количества простагландинов. Поэтому, данные медикаменты следует принимать только по мере необходимости, если приоритетом является активный рост мышечной массы.


Фаза 3: Восстановление

Мышечные волокна начинают активное функционирование в период первых двух фаз. Последняя фаза тесно связана с воздействием биологически активных веществ. Для нее характерно длительное анаболическое воздействие, которое поддерживается функционированием некоторых гормонов и факторов роста, среди них:
  • фибробластный фактор роста;
  • инсулиноподобный фактор роста;
  • инсулин;
  • андрогены;
  • опухолево – некротический фактор и др.

    В этот период в мышечной ткани идет активный восстановительный процесс и явление гипертрофии. Все вышеперечисленные вещества выполняют определенную функцию. Следует помнить, что процессы, происходящие в предыдущих фазах, определяют интенсивность восстановления. Оно происходит с участием нижеперечисленных веществ:

    Гепатоцитный ростовой фактор (ГФР) - располагается на мембране неповрежденной клетки. Ее видоизменение способствует миграции фактора к клеткам - спутникам, тем самым активизируя их и вызывая вхождение в клеточный цикл. Секреция гепатоцитного ростового фактора осуществляется при участии окиси азота. Он способствует лучшему поступлению различных биологически активных компонентов к измененным клеткам мышц. В образовании окиси азота и последующем выделении гепатоцитного фактора принимает участие PGE2.

    Механический фактор роста (МФР) - это не что иное, как разновидность ИФР – 1. Его образование происходит с участием белка ИФР. МФР способствует быстрому изменению миобластов в размерах. Выделение данного фактора напрямую зависит от активности растяжения мышечных волокон.

    Инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1) – напоминает инсулин. Ему присущи некоторые свойства данного гормона. Он оказывает явный анаболический эффект и влияет на увеличение выработки белка, быстро увеличивая количество клеток – спутников, а также принимает участие в их различии (дифференцировки). Под влиянием простагландина PGF2-альфа происходит местное образование рецепторов, воспринимающих данное биологически активное вещество.

    Инсулиноподобный фактор роста (ИФР-2) – принимает участие в быстром увеличении клеток – спутников. Отличается инсулиноподобный фактор роста 2 от ИФР – 1 тем, что его концентрация не увеличивается в ответ на активные физические упражнения.

    Фибробластный фактор роста (ФФР): полностью их значение в утолщении мышечных волокон до конца не изучено. Считается, что фибропластический фактор роста способствует пролиферации клеток – спутников, изменяя их количество в большую сторону. ФФР принимает участие в различии клеток, чем больше разрушенной мышечной ткани - тем больше выделяется ФФР.

    Андрогены: выступают в качестве мощной поддержки в создании белка в мышечной ткани. Известно, что под их влиянием происходит активный рост мышц. А все потому, что стимулируется выделение на местном уровне ИФР -1. Именно поэтому легко объяснить эффект от этих гормонов, влияющих на клетки – спутники. А на плотность андрогенных рецепторов оказывает влияние арахидоновая кислота.

    Инсулин: потенцирует секрецию белка и замедляет его разложение. Кроме того, он считается главным питательно – транспортным гормонам нашего организма. Под влиянием инсулина клетки воспринимают и усваивают молекулы глюкозы, молекулы аминокислот легко проникают через клеточную мембрану. Выделение рецепторов, воспринимающих инсулин, зависит от повреждений, вызванных физическими упражнениями, а также от простагландина PGE2.

    Цитокины (ИЛ-1, ОНФ, ИЛ-6) – данные вещества, предназначенные для выполнения иммуномодулирующей функции. В контексте разбора данной темы их уместнее называть факторами роста. Аббревиатура ИЛ расшифровывается как интерлейкины, а ОНФ – опухолево-некротический фактор. В совокупности они принимают участие в миграции восстановительных клеток (к ним относятся: моноциты, лимфоциты, нейтрофилы и др.). Они способствуют удалению разрушенных клеток, регулируют реакцию воспаления. С их участием происходит производство простагландинов, которые играют значительную роль в выделении цитокинов.

    Простагландины: принимают участие во всех фазах роста мышечной ткани. Они способствуют увеличению рецепторов, воспринимающих гормоны, влияют на выработку белка и на образование ИФР-1.

    Эстрогены: играют не первостепенное значение. Под их влиянием происходит увеличение плотности рецепторов в некоторых тканях, воспринимающих андрогены, а также происходит выделение ГРИФР-1 и увеличивается скорость утилизации глюкозы, которая идет на рост и восстановление мышц после повреждения.

    Эндокринология мышечного роста


    Подведем итоги вышесказанного

    Надеемся, теперь стало понятно, какие процессы происходят в мышечной ткани, какими изменениями сопровождается колебания веса, если активно тренироваться, доводя рельеф своего тела до совершенства и достигая полной адаптации организма к нагрузкам. Если вышеперечисленные биохимические процессы вас запутали, то это вполне естественно. Процесс изменения размера мышечной массы долгое время для специалистов был не достаточно понятным, да и в настоящее время на многие вопросы до сих пор нет ответов. Впереди еще много открытий, которые помогут объяснить каким образом происходит увеличение мышц в процессе нагрузок.

    Из вышеизложенного текста можно сделать вывод, что уже многое известно. Ученые, жившие во времена Ларри Скотта, всего лишь знали, что существуют клетки–спутники, которые помогают росту мышц. Спустя почти половину столетия мы ведем речь о факторе роста и других веществах, о которых когда–то раньше никто не знал. Даже не зная, как ответить на некоторые вопросы, мы владеем хорошими знаниями, которые помогают двигаться вперед, совершая новые открытия в данной области. Только следует помнить об истинном предназначении данного раздела книги. Он был написан, чтобы помочь разобраться в сложности анаболизма. Когда этот процесс более – менее понятен, мы начинает осознавать и понимать, что существуют новые возможности для прогресса. Как вы распорядитесь своими возможностями - полностью зависит от поставленных целей и существующих интересов.
  • Ваша оценка: 
     (голосов: 0)


    Имя:
    E-Mail (необязательно):