Как изменяются мышцы при тренировке

Библиографическая ссылка на статью:
Садртдинов А.А. Перестройка структуры мышечной ткани под влиянием интенсивных физических нагрузок // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 9 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2016/09/71838 (дата обращения: 14.09.2021).

Научный руководитель -Шарифуллина Светлана Рафаиловна

Интенсивные нагрузки, характерные для профессионального спорта, предъявляют высокие требования к системам организма. Изучение изменений в мышцах под действием физических нагрузок имеет не только теоретическое, но и практическое значение для понимания функциональных ресурсов мышц и правильного планирования максимальных нагрузок и восстановительных периодов. Зная механизм и динамику изменений под воздействием тренировок, легко составить оптимальный режим нагрузок, ведущий к высоким результатам.

Спортивная практика больших нагрузок, часто пограничных с предельными возможностями человеческого организма, показывает, что при интенсивной нагрузке происходит увеличение объёма мышц, их уплотнение и объективное увеличение производительности. Но все эти показатели нарастают только до определённого момента, когда превышается физиологический порог адаптивности мышечной ткани. После превышения этого барьера, несмотря на увеличение нагрузок, сила и производительность мышц начинает падать, следовательно, спортсмен уже не может повторить свои высокие результаты. В спортивной практике это явление называют перетренированностью.

Методы исследования мышечной системы

Антропометрический. Степень развития мышц определяется на основе данных антропометрического измерения (обхватов).
Функциональный. С помощью специальных приборов определяются силовые качества конкретных мышечных групп (тонометрия и динамометрия).
Микроскопический. В основе метода лежит изучение волокон мышечной ткани под микроскопом. Для этого проводится биопсия ткани в процессе тренировки.

На морфологическом уровне признаки гипертрофии мышц заключаются в разветвлении капиллярной сети, увеличении массы, а также объёма (толщины и длины) клеточных элементов мышечной ткани, причём увеличение числа мышечных волокон не является обязательной характеристикой, хотя встречается довольно часто.

Согласно наблюдениям П.З. Гудзя, в результате систематических нагрузок происходит гипертрофия мышц в результате утолщения волокон (гипертрофии) и увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение волокон происходит за счёт увеличения ядер и миофибрилл. Появление новых волокон происходит тремя способами: расщепление толстых гипертрофированных волокон на несколько тонких, вырастание новых волокон из почек, формирование волокон из клеточек-сателлитов.

Расщеплению разросшихся мышечных волокон предшествует стадия перестройки моторной иннервации, в результате которой на одном волокне формируются несколько нервных окончаний. Поэтому, после совершения расщепления каждое волокно уже имеет свою иннервацию. С этой же целью образуются новые капилляры, которые начинают питать мышечные волокна, проникая в щели деления.

Повышение интенсивности сокращения мышечных волокон закономерно приводит к активизации энергообразования, следовательно, повышение синтеза белка и потребления кислорода. Также, растёт интенсивность окислительного фосфорилирования (или аэробного ресинтеза АТФ). Энергия начинает усиленно использоваться не только для питания мышечной ткани, но и для интенсивного синтеза белков. Кроме того, происходит активизация анаэробного способа ресинтеза АТФ, который происходит за счёт распада креатин-фосфата и гликогена в миоцитах.

Эти изменения фиксируются с помощью гистохимических методик исследований и являются показателем функциональной активности мышц. Вслед за активацией энергообразующих структур (митохондрий) сильно увеличивается синтез белка и возрастает количество миофибрилл. Морфологически этот процесс и выражается в увеличении размеров волокон мышц. Таким образом, увеличение массы мышц уравновешивает интенсивность работы со структурой мышечной ткани.

Механизм перетренированности

После нагрузок обязательно должен быть период отдыха. Если интенсивность и продолжительность физических нагрузок превышают определённый физиологический порог, то начинаются предпатологические и патологические изменения в структуре ткани мышц. По наблюдениям, которые проводил П.З. Гудзь, выяснилось, что изменения идут в двух направлениях:

• распад мышечных волокон;

• продолжение всех процессов рабочей гипертрофии.

Распад мышечных волокон характеризуется уменьшением двигательных бляшек, следовательно, уменьшаются основные контактирующие поверхности мышечных волокон и нервных окончаний. В результате поступление нервных стимулирующих импульсов в мышцу неуклонно понижается, следовательно, ухудшаются функциональные возможности мышечной ткани. Капиллярная питающая сеть в мышечной ткани тоже суживается, в ней прогрессируют патологические изменения. В самих волокнах мышц происходят следующие патологические изменения: понижается их поперечная и продольная исчерченность, некоторые волокна подвергаются патологической дистрофии, в отдельных из них отмечаются вздутия и сужения. Иногда происходит полная фрагментация мышечных волокон, на месте которых позднее развивается соединительная ткань.

Изменения мышц при статических нагрузках

Именно нагрузки статистического типа ведут к быстрому и значительному росту объема и веса мышечной ткани. Увеличивается плоскость прикрепления мышц на костях, параллельно укорачивается мышечная часть этого прикрепления и удлиняется сухожильная. Мышечные волокна перестраиваются в сторону более перистой структуры. Двигательные бляшки поперечнополосатых мышц увеличиваются преимущественно в поперечных размерах.

Дополнительная соединительная ткань между пунктами мышц увеличивается и даёт хорошую опору. Помимо этого, соединительная ткань сильно противостоит растягиванию, что закономерно уменьшает мышечное напряжение. Поэтому, побочным эффектом статических силовых нагрузок является ухудшение показателей гибкости тела, что немаловажно учитывать в некоторых видах спорта для соблюдения необходимого баланса.

Усиливается также трофический аппарат волокна мышцы: ядра, митохондрии, саркоплазма. Миофибриллы (важнейший сократительный аппарат) в составе волокна мышцы располагаются рыхло, а продолжительное по времени сокращение мышц затрудняет кровообращение. В противовес этому усиленно образуется развитая капиллярная сеть.

Изменения мышц при динамической работе

При динамических нагрузках показатели объёма и веса мышц тоже увеличиваются, но немного. В противоположность ситуации при статических нагрузках, происходит увеличение длины мышечной части и одновременное уменьшение длины сухожильной. Мышечные волокна имеют веретенообразную форму и располагаются более параллельно друг другу. Растёт число миофибрилл, а количество саркоплазмы уменьшается.

Так как динамичное чередование сокращений и отдыха мышечной ткани не приводит к нарушению кровообращения в ней, число капилляров только немного увеличивается, а их прохождение остаётся более прямолинейным. Число нервных проводящих окончаний в мышечной ткани при динамических нагрузках в 4 – 5 раз выше, чем при статических. Двигательные бляшки заметно вытягиваются вдоль мышечного волокна, контакт их увеличивается, что улучшает поступление нервных импульсов.

Заключение

Хорошее знание процессов, проявляющихся в мышцах во время нагрузок разного типа, а также регулярные исследования во время процесса тренировок позволяют составить для спортсмена такой режим мышечной работы, при котором спортивные результаты будут действительно максимально высокими для его организма.

Библиографический список

Анатомия спортивной морфологии (практикум). М.: ФиС, 1989.
Лысов П.К., Никитюк Б.Д., Сапин М.Р. Анатомия (с основами спортивной морфологии). – М.: Медицина, 2003.
Дорохов Р. Н., Губа В. П. Спортивная морфология. – М., 2002.
Морфология человека / Под ред. Б.А. Никитюка, В.П. Чтецова. М.: Изд-во МГУ, 1990.
Глухих Ю.Н., Серебряков Г.Н. Основы динамической морфологии. Омск, СибГАФК, 1998.
Никитюк Б. А., Гладышева А. А. Анатомия и спортивная морфология. М., 1989.
Иваницкий М. Ф. Анатомия человека с основами динамической и спортивной морфологии. М.: ФиС, 1985.
Мартисов Э. Г. Методы исследования в спортивной антропологии. М.: ФиС, 1983.

Количество просмотров публикации: Please wait

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Источник

Влияние физических упражнений на организм человека

В условиях современного мира с появлением устройств, облегчающих трудовую деятельность (компьютер, автомобили) резко сократилась двигательная активность людей. по сравнению с предыдущими десятилетиями. Это привело к снижению функциональных возможностей человека и различным заболеваниям. Поэтому и при умственном, и при физическом труде необходимо заниматься оздоровительной физической культурой, укреплять организм. Постоянное нервно — психическое перенапряжение и хроническое переутомление без физической разрядки вызывают тяжёлые функциональные расстройства в организме, снижение работоспособности и наступление преждевременной старости. В сочетании труда и отдыха, нормализацией сна и питания, отказа от вредных привычек систематическая физкультура повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость человека. Занятия физическими упражнениями увеличивают активность обменных процессов.

Работающие мышцы нуждаются в большем количестве кислорода и питательных веществ, а также в более быстром удалении продуктов обмена веществ. Это достигается благодаря тому, что в мышцы притекает больше крови и скорость тока крови в кровеносных сосудах увеличивается. Кроме того, кровь в легких больше насыщается кислородом. У тренированных людей сердце легче приспосабливается к новым условиям работы, а после окончания физических упражнений быстрее возвращается к нормальной деятельности. Число сокращений тренированного сердца меньше, а, следовательно, пульс реже, но зато при каждом сокращении сердце выбрасывает в артерии больше крови. При более редких сокращениях сердца создается более благоприятные условия для отдыха сердечной мышцы. Работа сердца и кровеносных сосудов в результате тренировки становится экономичнее и лучше регулируется нервной системой. Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при эмоциональных напряжениях, вредных привычках вызывают повышение тонуса и ухудшению питания стенок артерий, потерю их эластичности. Во время физической нагрузки на 1 мм поперечного сечения мышцы открываются до 2500 капилляров против 30 — 80 в состоянии покоя. Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, ходьба на лыжах, на коньках, езда на велосипеде. Во время физических тренировок увеличивается количество эритроцитов и лимфоцитов в крови. Одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются защитные силы организма, повышается устойчивость организма против инфекции. Люди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже заболевают, а если заболевают, то в большинстве случаев легче переносят инфекционные болезни. При длительной работе мышц количество сахара в крови уменьшается. При регулярных занятиях физическими упражнениями уменьшается в кровотоке холестерин и происходит активизация антисвертывающейся системы, препятствующей образованию тромбов в сосудах. В покое человек производит около 16 дыхательных движений в минуту. При физической нагрузке в связи с увеличением потребления кислорода мышцами дыхание становится более частым и более глубоким. Количество воздуха, проходящего через легкие за одну минуту, увеличивается-с 8л в покое до 100-140л при быстром беге, плавании, ходьбе на лыжах и организм получает больше кислорода. В мышцах, находящихся в покое, большая часть кровеносных капилляров, окружающих мышечные волокна, закрыта для тока крови и кровь по ним не течет. Во время работы раскрываются все капилляры, поэтому приток крови в мышцу увеличивается более чем в 30 раз.

В процессе тренировки в мышцах образуются новые кровеносные сосуды- коллатерали. Под влиянием тренировок изменяется и химический состав мышцы. В ней увеличивается количество веществ, при распаде которых освобождается много энергии: гликогена и фосфагена. В тренированных мышцах распадающиеся при сокращении мышечных волокон гликоген и фосфорные соединения быстрее восстанавливаются, а окислительные процессы протекают интенсивнее, мышечная ткань лучше поглощает и лучше использует кислород. Выполнение физических упражнений положительно влияет на весь двигательный аппарат, препятствуя развитию дегенеративных изменений, связанным с возрастом и гиподинамией, повышается минерализация косной ткани, прочнее становятся связки и сухожилия. Систематические занятия физическими упражнениями в зрелом и пожилом возрасте позволяют надолго сохранить красоту и стройность.

Движение это основа всей жизнедеятельности человека.

Физические упражнения — эффективное профилактическое средство, предохраняющее человека, как от заболеваний, так и от преждевременно наступающей старости.

Физические упражнения:

стимулируют обмен веществ, тканевой обмен, эндокринную систему;
повышая иммунобиологические свойства, ферментативную активность, способствуют устойчивости организма к заболеваниям;
положительно влияют на психоэмоциональную сферу и улучшают настроение, обладают антистрессовым действием;
оказывают на организм тонизирующее, трофическое, нормализующее влияние и формируют компенсаторные функции.

Большое значение физических упражнений заключается в том, что они повышают устойчивость организма по отношению к действию целого ряда различных неблагоприятных факторов. Пониженное атмосферное давление, перегревание, некоторые яды, радиация и др. Физические упражнения способствуют сохранению бодрости и жизнерадостности.

Инструктор ЛФК Демьянович Наталья Эдуардовна

Источник

Как растут мышцы и как тренироваться, чтобы они росли?

Как растут мышцы, что запускает их рост и как мы можем это использовать на тренировках?

Организм не любит перемен и стремится оставаться в зоне комфорта — то есть, поддерживать гомеостаз и сохранять постоянство внутренней среды. Но если есть необходимость, он умеет приспосабливаться к новым условиям и развивать новые качества, чтобы переносить непривычный стресс легче.

Поднятие тяжестей — стресс для организма и угроза, к которым он пытается приспособиться, увеличивая мышцы и делая человека сильнее.

Этот принцип перегрузки — самое важное для роста мышц, вот почему нам приходится ходить в качалку несколько раз в неделю, годами, и постоянно увеличивать нагрузку, чтобы контролируемый стресс сохранялся. Если мы прекратим нагружать мышцы, от всех лишних, ненужных, не работающих больше волокон организм избавится — для него экономически не выгодно поддерживать и обслуживать то, что не используется.

Многие новички считают, что мышцы растут именно на тренировке, хотя, на самом деле, на тренировке происходит противоположное: там они разрушаются. Это похоже на ремонт дома: вам нужно разобрать старое, что установить новое. А растут мышцы в дни отдыха. На тренировке мы подвергаем мышцы стрессу (создаем стимул), а ремонт и укрепление происходит в течение 36-72 часов после. За это время мышцы не только восстанавливаются до прежнего уровня, но и вырастают немного сверх, «с запасом», чтобы в следующий раз было легче — это называется суперкомпенсацией.

Сегодня науке известно три основных механизма роста мышц, которые запускаются на тренировках. Все они — контролируемый стресс:

Механическое напряжение в мышце в ответ на большую нагрузку.
Метаболический стресс (закисление клетки продуктами распада гликогена).
Повреждение мышечных волокон.

Мышечное напряжение

Когда мы поднимаем большой вес, нам тяжело. Иногда можно чувствовать, что мышцы как будто готовы оторваться от кости — это и есть большое механическое напряжение в мышце, и оно считается самым важным в росте мышц.

Большая нагрузка — риск повреждения и гибели как конкретной мышечной клетки, так и всего организма. В ответ мозг принимает решение укреплять тело и с помощью анаболических гормонов дает сигнал к росту мышц и улучшает нервно-мышечные связи (сила).

Но кажется, что в величине нагрузки есть порог, за которым рост мышцы сходит на нет , и тогда другие факторы становятся все более важными. Вот почему у бодибилдеров мышцы объемнее, чем у пауэрлифтеров, хотя тренируются они с более легкими весами, а пауэрлифтеры намного сильнее.

Ещё известно, что работа с небольшими весами, но многоповторно и до отказа тоже эффективна для роста мышц: по мере того, как устают волокна, отвечающие за выносливость, подключаются белые (быстрые) волокна, которые обычно сразу подключаются при работе с большими весами и хорошо растут.

Повреждения волокон

Через 12-24 часа после интенсивной тренировки мышцы часто начинают слегка (или не слегка, если был перебор с нагрузкой) болеть. Причина — повреждения сократительных белков внутри мышечной клетки, а иногда и в оболочке клетки. Некоторая легкая (!) болезненность может косвенно влиять на рост мышц.

Ответ организма на повреждение в мышце можно сравнить с острой воспалительной реакцией на инфекцию. Иммунные клетки (нейтрофилы, макрофаги и другие) отправляются в поврежденную ткань, чтобы удалить остатки клеток и помочь сохранить структуру волокна. Организм так же вырабатывает сигнальные молекулы — цитокины. Все это приводит к ответной реакции, запускающей рост мышц, чтобы они смогли быть более устойчивы к будущим повреждениям.

Тем не менее, боль в мышцах — ни в коем случае не является необходимым условием для роста. Со временем мышцы, соединительная ткань и иммунная система становятся все более эффективными в борьбе с повреждением волокон. Чем дольше и интенсивнее вы тренируетесь, тем меньше боли вы можете чувствовать (если, конечно, нагрузка вдруг не окажется слишком большой).

Если после тренировки больно ходить, сидеть, поднимать и опускать руки, вы превысили способность организма к восстановлению. Цель — стимулировать, а не уничтожить.

Есть люди, которые никогда не испытывают никакого дискомфорта после тренировок, но тоже растут, потому что микроповреждения могут быть и без боли.

Метаболический стресс

Даже если не все знают, что это такое, всем знакомо сильное жжение в мышце во время упражнений от

12 повторений в подходе и выше.

Что такое метаболический стресс? Долгое мышечное сокращение пережимает сосуды и «запирает» кровь в клетках. В клетку временно не поступает новая кровь с кислородом и из нее не уходят продукты метаболизма (лактат, ионы водорода, неорганический фосфат). Происходит своего рода химическое отравление клетки, появляется риск ее гибели, и в ответ на это организм снова принимает решение укрепляться.

Есть версия, что на рост мышц может влиять и «пампинг» — отек мышцы после тренировки, придающий ей объем на несколько часов. Ученые предполагают, что избыток воды в клетке растягивает ее. Клетка воспринимает это снова как угрозу своей целостности и посылает анаболические сигналы, которые запускают рост.

Как это применить на практике?

Хотя умеренно-большие веса (свои для каждого человека), которы еще называются субмаксимальными, — один из самых важных факторов роста мышц, он не единственный. Иначе самые сильные люди на планете были бы самыми мускулистыми, но это не так.

Для роста мышц более эффективно стать сильным в самых разных диапазонах повторений: низких (до 6), средних (6-12) и высоких (12-20 повторений до отказа).

Некоторые упражнения лучше подходят для создания пампинга и метаболического стресса. Обычно это упражнения, где мышца испытывает максимальное напряжение, будучи в сокращенном виде. Это разная изолированная работа на мышцу с небольшим весом, на тренажерах, с резиновыми лентами — многоповторно и с коротким отдыхом между подходами. Пример для ягодиц — ягодичный мостик. Пример для плеч: подъёмы гантелей на в стороны.

Другие упражнения лучше всего создают максимальное напряжение в мышце. Обычно это приседания, тяги, выпады, подтягивания и тд. В них же мышцы испытывают максимальную нагрузку, растягиваясь. Именно такие упражнения чаще всего вызывают боль в мышцах на утро.

Все это можно совместить на одной тренировке: начать с тяжелых базовых упражнений и закончить изоляцией до жжения. Можно разнести по разным тренировкам: одну сделать тяжелой, с комплексными упражнениями. Другую — «легкой» многоповторной (легкой она, конечно, не будет — терпеть жжение в мышце иногда сложнее, чем преодолевать большой вес).

О нагрузке

Мы помним: чтобы мышцы росли, нужно все время делать чуть больше того, к чему мышцы привыкли. Тогда они становятся сильнее и больше, чтобы нагрузку переносить легче. Если человек привык лежать на диване, то приседания с весом тела — уже приличная нагрузка. Если долго поднимать штангу одного и того же веса, мышцы и к этому привыкают и перестают расти — это новая зона комфорта. Любые изменения в организме — результат адаптации к непривычным, тяжелым условиям.

За нагрузку на тренировке отвечают:
– тренировочный объем (количество повторений и особенно подходов на мышцу);
– интенсивность (рабочий вес, нагрузка на мышцу на единицу времени). И то, и другое можно повышать со временем. Вот как это может выглядеть (цифры для примера):
⠀
Вы делаете упражнение: 3 подхода, 8 повторений в каждом до отказа, вес 10 кг (общий тоннаж 240 кг).
Через какое-то время мышцы привыкают, становится легко, и вы можете сделать уже 10 раз с тем же весом: 3 подхода х 10 повт х 10 кг (300 кг).
Через какое-то время вы можете сделать 12 раз с тем же весом: 3 подхода х 12 повт х 10 кг (360 кг).
Если нет цели выходить за 12 повторений, можно увеличить рабочий вес и вернуться к восьми повторениями: 3 подхода х 8 повт х 13 кг (312 кг)
Теперь вы снова с этим весом постепенно идете вверх до 12 повторений:
3 подхода х 12 повт х 13 кг (468 кг).
⠀
Дальше можно снова увеличить вес, вернуться к восьми повторениям и идти вверх:
3 подхода х 8 повторений х 15 кг (360 кг)
⠀Или не увеличивать веса, а увеличить нагрузку через повторения и подходы:
4 подхода х 8 повторений х 13 кг (416 кг)
…
4 подхода х 12 повторений х 13 кг (624 кг)
⠀
Конечно, вы не должны повышать нагрузку на каждой тренировке, но общая тенденция «делать больше» со временем должна быть, и для этого важно вести дневник тренировок.

Источник