Упражнения с отягощением стимулируют синтез белков в скелетных мышцах, что в конечном итоге выражается в мышечной гипертрофии. Для обеспечения оптимального стимула мышечного роста обычно рекомендуется выполнять упражнения с достаточной нагрузкой. Для определения тяжести нагрузки используется параметр «повторный максимум» или 1ПМ – то есть вес отягощения, при котором спортсмен способен только однократно выполнить упражнение. Интенсивность нагрузки считается высокой при ? 70% 1ПМ. В недавних исследованиях было установлено, что миофибриллярный синтез белка уже достигает максимума при 60 % 1ПМ и увеличение интенсивности нагрузки до 75-90% 1ПМ не ведёт к увеличению роста мышечной массы.
Кроме того, при выполнении упражнений с низкой нагрузкой до 20% 1ПМ на фоне относительной мышечной гипоксии, производительность достаточно высока и способна увеличить синтез белка в смешанных мышцах до эквивалента мышечной массы и силы при выполнении упражнений более высокой интенсивности. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что тяжелые внешние нагрузки не являются обязательным условием, приводящим к увеличению синтеза белка в мышцах и к мышечной гипертрофии.
В регулировании синтеза мышечного белка принимают активное участие такие сигнальные пути, как Akt-mTOR и каскадs митоген-активированной протеинкиназы, например Erk1/2. Кроме того, предполагают важное значение в развитии мышечной гипертрофии для адаптации к физической нагрузке клеток сателлитов – предшественников миоцитов взрослого человека. При этом трудно определить важность повышенная экспрессии Pax7, маркера активации клеток сателлитов, которые вместе с другими миогенными регуляторными факторами, такими как MyoD, Myf5, MRF4 и миогенин участвуют в активации, пролиферации и терминальной дифференцировке стволовых клеток.
В настоящем исследовании была проведена систематическая оценка влияния различных типов нагрузки с различным количеством повторов упражнений на анаболические сигнальные пути, миогенную экспрессию генов и темпы синтеза мышечного белка MIX, MYO, SARC. Полагают, что полученные данные помогут понять степень влияния интенсивности и длительности нагрузки на конкретные анаболические переменные.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 15 здоровых физически активных мужчин-добровольцев среднего возраста 21±1 год и средним ИМТ=24,1±0,8 кг/м2.
За две недели до начала исследования у каждого участника была оценена максимальная мышечная сила каждой ноги, что было принято за один повторный максимум (1ПМ).
Все участники были рандомизированы в три группы с разными типами нагрузки. Все упражнения были односторонними, на разгибание ноги. Участники первой группы — группа 90FAIL выполняли упражнение с 90% 1ПМ, с повторами до полной невозможности совершить очередной подход. Во второй группе — группа 30WM участникам предлагалось выполнять упражнения с 30% 1ПМ, количество подходов соответствовало суммарной работе группы 90FAIL. Участники третьей группы — 30FAIL выполняли упражнения с 30% 1ПМ с количеством повторов до состояния невозможности совершить очередной подход.
Для измерения скорости смешанного, миофибриллярного и саркоплазматического синтеза белка в покое, через 4 ч и через 24 ч после тренировки вводили изотоп (13C6)-фенилаланина с последующей биопсией мышцы.
Результаты и выводы. Упражнения в группе 30WM привели к значительному повышению до 121% смешанного и 87% миофибриллярного синтеза белка через 4 часа после выполнения упражнений, однако через 24 часа сохранялось влияние только на смешанный синтез.
Через 4 часа после упражнений увеличение скорости смешанного и миофибриллярного синтеза белка отмечено в группах 90FAIL и 30FAIL, чем в группе 30WM, при этом не было достоверной разницы между группами. Однако миофибриллярный синтез белка оставался повышенным до 199% более 24 часов только у участников группы 30FAIL.
Эти результаты позволяют предположить, что низкая нагрузка с большим количеством повторений является более эффективной в стимулировании анаболических процессов в мышцах, чем высокие нагрузки с меньшим числом повтором. Данная статья может быть полезна при составлении врачами спортивной медицины индивидуальных программ тренировок спортсменов.