Упражнения с максимальными эксцентрическими сокращениями и мышечная гипертрофия
Робби Дьюренд (Robbie Durand)
Ученые давно задавались вопросом: является ли стимулом синтеза протеина растяжка мышцы во время эксцентрических сокращений или напряжение, вырабатываемое во время этих сокращений? Группа ученых под руководством д-ра Фаулза (Fowles) (28) объявила, что пассивное напряжение не является стимулом синтеза протеина и слабо влияет на синтез протеина после упражнений. В проведенном учеными эксперименте участники были разделены на две группы: максимальной пассивной растяжки и активных изометрических сокращений. Первая группа не показала значительного подъема синтеза протеина в отличие от второй. Ученые заключили, что в числе многих стимуляторов синтеза протеина, мышечное напряжение является главным регулятором размеров мышц.
Эксцентрический тренинг и мышечная гипертрофия
Некоторые эксперименты выявили, что эксцентрический или концентрический/эксцентрический тренинг обеспечивают более активную гипертрофию, чем исключительно концентрический тренинг (3, 29, 31, 36). Однако эксцентрические сокращения важны не только для мышечной гипертрофии. Некоторые исследования указывают на их более существенную роль (3, 30, 31). Д-р Коут (Cote) с коллегами (32) наблюдал за малоактивными людьми, тренировавшимися только с использованием концентрических сокращений в рамках изокинетической силовой программы на протяжении 10 недель. Никакой заметной мышечной гипертрофии обнаружено не было. Коут сделал вывод о том, что такой результат стал следствием отсутствия в тренировочной программе эксцентрических сокращений. Он заключил также, что изокинетический силовой тренинг увеличил функциональную мощность скелетных мышц, но не имел ничего общего с мышечной гипертрофией.
Д-р Хэзер (Hather) (33) выяснил, что концентрические сокращения без эксцентрических не производят гипертрофию мышечных волокон. В организованном им эксперименте 8 мужчин выполняли экстензии одной ноги и жимы одной ногой – либо с концентрическими/эксцентрическими сокращениями, либо с концентрическими/концентрическими (выполняя в 2 раза больше концентрических сокращений), либо только с концентрическими сокращениями в 4-5 сетах из 6-12 повторений 2 дня в неделю на протяжении 19 недель. Для осуществления только концентрических сокращений было использовано особое гидравлическое устройство, позволявшее лишь поднимать вес. К девятнадцатой неделе у участников эксперимента увеличились волокна типа 2А и уменьшились волокна типа 2Б. Только в группе концентрического/эксцентрического тренинга наблюдалась гипертрофия волокон типа 1. Волокна типа 2 увеличились на 32% и 27% в группах концентрических/эксцентрических сокращений и концентрических/концентрических сокращений соответственно, но не в группе концентрических сокращений. Средний уровень гипертрофии составил 25% и 20% в группах концентрических/эксцентрических сокращений и концентрических/концентрических сокращений соответственно.
В рамках еще одного эксперимента 15 мужчин тренировались изокинетически с использованием концентрических или эксцентрических сокращений на протяжении 12 недель. Каждый из них выполнял 4-6 сетов из 8-12 повторений 3 раза в неделю. В итоге волокна типа 1 не увеличились значительно ни в одной из групп. Волокна типа 2А и 2Б значительно уменьшились в обеих группах.
В похожем исследовании (34) велось наблюдение за тренировками 16 женщин, которые выполняли либо концентрические, либо эксцентрические упражнения. Участницы эксперимента тренировались 3 раза в неделю в 3 сетах из 10 повторений на протяжении 10 недель. Поперечное сечение квадрицепса измерялось методом магнитного резонанса и больше увеличилось в группе концентрического тренинга (6,6%), чем в группе концентрического тренинга (5%). Можно предположить, что эксцентрический тренинг обеспечивает большую гипертрофию, поскольку дает больший вращающий момент, однако даже при низкой интенсивности он стимулирует гипертрофию сильнее.
Недавно был проведен опыт с применением велоэргометра, на котором участники выполняли эксцентрические сокращения в течение 8 недель с тренировочной интенсивностью, начавшейся с 54% и доведенной до 65% от максимального числа сердечных сокращений. Эксцентрический тренинг дал 53%-ное увеличение поперечного сечения мышцы за 8 недель. В этой же группе было отмечено увеличение изометрической силы на 36% к концу восьмой недели. В группе концентрических сокращений изменений поперечного сечения мышечных волокон или изометрической силы отмечено не было.
Эксцентрические сокращения и внутримышечные факторы роста
Хотя точный механизм, посредством которого максимальные эксцентрические сокращения вызывают гипертрофию, пока не известен, некоторые исследования показали, что эксцентрические сокращения: 1) больше повреждают волокна типа 2, чем волокна типа 1 (то есть именно волокна, обладающие более высоким потенциалом гипертрофии) (3, 36); 2) увеличивают синтез протеина (25, 37) и 3) значительнее активируют внутримышечные факторы роста (38, 39).
Синтез протеина возрастает больше, благодаря более значительным мышечным повреждениям и интенсивной деградации протеина. Коллектив под руководством д-ра Фрайдена (Friden) (40) отметил, что на повышенный синтез протеина в течение 3 дней после эксцентрических сокращений указывает увеличение числа рибосом в областях, примыкающих к местам повреждений мышечных волокон. Возрастание уровня воспалительных медиаторов (макрофагов и соответствующих цитокинов) может вести к увеличению активности сателлитных клеток. Сателлитные клетки во время регенерации поврежденных мышц проникают в существующие миофибриллы или сливаются друг с другом, чтобы сформировать новые миофибриллы (38, 39). Механизмы, посредством которых сателлитные клетки способствуют регенерации и мышечной гипертрофии, пока неизвестны. Стимуляторами активности сателлитных клеток служат, в том числе, перегрузка мышц и травмы.
