Механізми, що викликають гіпертрофію волокон

Гіпертрофія окремого м'язового волокна внаслідок силового тренування є, мабуть, результатом чистого збільшення білкового синтезу у м'язах. Білок у м'язах піддається постійним процесам синтезу та розщеплення. Інтенсивність їх змінюється залежно від потреб. При виконанні фізичних навантажень синтез зменшується, а розщеплення збільшується. Для періоду відновлення після фізичних навантажень характерним є збільшення синтезу білка.

Експерименти, котрі проводилися на тваринах, показали, що зумовлена фізичними навантаженнями м'язова гіпертрофія супроводжується тривалим підсиленням білкового синтезу та ослабленням розщеплення білка. Це продемонструвало дослідження, у котрому використовували електростимулювання задньої кінцівки пацюків, що забезпечувало тренувальний стимул високого рівня опору з невеликим числом повторень. Друга задня кінцівка виконувала роль контрольної, 16-тижнева програма тренувань показала:

• зростання обсягу роботи під час тренувального заняття на 66 %;

• збільшення «сирої» маси тренованого м'яза на 18 %;

• підвищення вмісту білків у м'язі на 17 %;

• збільшення вмісту рибонуклеїнової кислоти у м'язі на 26 %.

Атрофія м’язів

Якщо тренований м'яз не працює, наприклад, у випадку іммобілізації кінцівки, зміни у ньому відбуваються протягом кількох годин. У перші 6 годин після іммобілізації кінцівки інтенсивність білкового синтезу починає знижуватися. Це, мабуть, пов'язано з початком атрофії м'яза, що являє собою зменшення розміру м'язової тканини. Атрофія виникає в результаті невикористання м'яза та зумовлена втратою білка, котра супроводжує процес бездіяльності. Значне зниження сили спостерігається у перші тижні після іммобілізації, становлячи у середньому 3-4 % на день. Воно пов'язане не тільки з атрофією, але й зі зниженою нервово-м'язовою активністю іммобілізованого м'яза.

Атрофія насамперед впливає на ПС волокна. У численних дослідженнях учені спостерігали дезінтеграцію міофібрил, переривчастість 2-ліній та злиття міофібрил, пошкодження мітохондрій у ПС волокнах. При атрофії м'язів зменшується площа поперечного розрізу волокон та кількість ПС волокон. Нині ще невідомо, зменшення кількості ПС волокон є наслідком їх відмирання чи перетворенням на ШС волокна.

При відновленні активності м'язи можуть дуже часто дійсно відновлюватися після атрофії. Період відновлення триває довше, ніж період іммобілізації, однак він набагато коротший, ніж початковий період тренувань.

Значні зміни у м'язах відбуваються у разі припинення тренувальних занять. Однак рівень сили можна зберегти принаймні протягом 12 тижнів, проводячи одне тренувальне заняття на тиждень.

Для попередження зниження рівня сили, досягнутого в результаті силового тренування, необхідне створення спеціальних програм, що забезпечують достатнє навантаження на м'язи для збереження рівня їхньої сили та дозволяють зменшити або інтенсивність, або тривалість, або частоту тренувальних занять.

Зміна типу м’язових волокон

Результати перших досліджень у цьому напрямі дали привід зробити висновок, що ані анаеробні (швидкість), ані аеробні (витривалість) тренувальні навантаження не можуть привести до зміни основного типу волокна. Разом з тим ці дослідження продемонстрували, що у волокон починають з'являтися певні якості протилежного типу, наприклад, ШС волокна можуть ставати більш окисненими при протилежному виді навантаження.

У більш пізніх дослідженнях, котрі проводилися на тваринах, було встановлено, що конверсія типу волокна дійсно можлива за умов перехресної іннервації, коли ШС рухова одиниця іннервується ПС мотонейроном, і навпаки. Окрім того, тривала нервова стимуляція ШС рухових одиниць з низькою частотою трансформує їх у ПС рухові одиниці протягом кількох тижнів.

Доказано, що відбувається трансформація типу волокон у жінок внаслідок інтенсивного силового тренування. Після 20-тижневої програми тренувальних навантажень, призначених для збільшення сили м'язів нижніх кінцівок, спостерігалося значне збільшення статичної сили, а також площі поперечного розрізу усіх типів волокон. Середня кількість ШСб волокон значно - зменшилася, а ШСа — збільшилася.

Отже, інтенсивні та тривалі тренувальні заняття можуть привести до зміни типу волокна у скелетному м'язі.