2.7. Методы оценки параметров, определяющих объем скелетных мышц
Для оценки площади SМВ поперечного сечения мышечных волокон используется метод биопсии с последующим микроскопическим и биохимическим исследованием.
Биопсия мышцы (от греч. bios — жизнь, opsis — вид, зрелище) — извлечение крошечного кусочка ткани из брюшка мышцы. Перед проведением процедуры производится местное обезболивание мышцы, затем делается разрез кожи и специальной иглой берется маленький кусочек мышечной ткани, объемом 2—3 мм2, что соответствует 15—45 мг (рис. 2.4, а). Полученный образец подвергается микроскопическому и биохимическому анализу (рис. 2.4, б).
Рис. 2.4. Биопсия мышцы (Дж. X. Уилмор, Д. Л. Костилл, 1997)
Перед проведением микроскопического исследования мышечные волокна замораживаются, а затем производится их поперечный разрез. После этого посредством оптического микроскопа определяются площадь поперечного сечения мышечных волокон (Н. Hoppeler, 1986) и площадь SНС, занимаемая несократительными компонентами мышцы. Следует заметить, что этот метод имеет существенный недостаток: мышечная ткань при уколе сильно сокращается и нормальное расположение мышечных волокон нарушается. На основе значений площади поперечного сечения мышцы, средней площади поперечного сечения мышечного волокна и площади, занимаемой несократительными компонентами мышцы, определяется количество мышечных волокон:
nМВ = SМ - SНС / SMB
где nМВ — количество мышечных волокон; SМ — площадь поперечного сечения мышцы; SНС — площадь поперечного сечения несократительной части мышцы; SMB — площадь поперечного сечения мышечного волокна.
Следует отметить, что данный метод оценки количества мышечных волокон имеет большую погрешность, так как значение площади поперечного сечения мышечных волокон значительно варьирует. Оно зависит от места, где взята биопсийная проба, утла сечения, количества разрезов мышечного волокна (Н. Hoppeler, 1986).
Способ оценки длины мышечных волокон. Так как мышечные волокна представляют собой достаточно большие объекты (от 2 до 12 см), измерение их длины не представляет трудностей и может осуществляться любыми инструментами для измерения длиннотных размеров, имеющими миллиметровую шкалу.
2.8. Влияние силовой тренировки на параметры, определяющие объем скелетных мышц
Если под воздействием тренировки увеличиваются площадь поперечного сечения мышечного волокна и их длина lмв, то речь идет о гипертрофии мышечных волокон. Если возрастает количество пмв MB, то говорят о гиперплазии мышечных волокон.
Известно, что бодибилдеры применяют тренировку, направленную на увеличение объема скелетных мышц. В связи с этим площадь поперечного сечения мышц элитных бодибилдеров-мужчин на 40—50 % больше, чем аналогичный показатель у мужчин, не занимающихся физической культурой и спортом.
Площадь £мв поперечного сечения мышечного волокна. У элитных бодибилдеров-мужчин средняя площадь поперечного сечения мышечных волокон в двуглавой мышце плеча составляет 10 500 мкм2, что на 55 % больше, чем у людей, не занимающихся спортом. У элитных бо- дибилд еров-женщин средняя площадь поперечного сечения мышечных волокон в двуглавой мышце плеча составляет 5900 мкм2 и более, что на 60 % превышает аналогичный показатель у не тренирующихся женщин. Установлено, что при силовой тренировке, направленной на гипертрофию мышц, площадь их поперечного сечения увеличивается пропорционально возрастанию площади поперечного сечения мышечных волокон. Это означает, что силовая тренировка существенно влияет на площадь поперечного сечения мышечного волокна.
Один из методов тренировки бодибилдеров — пампинг1 —приводит к временной гипертрофии мышцы за счет увеличенного кровоснабжения и к возрастанию объема мышечных волокон вследствие увеличения содержания в них воды (S. J. Fleck, W. J. Kraemer, 2004).
Длина /мв мышечных волокон. Исследования В. И. Козлова и А. А. Гладышевой (1977) показали, что под воздействием силовой тренировки (динамический режим) в мышцах происходит удлинение мышечных волокон и укорочение сухожилий. Если в тренировке преимущественно используется изометрический режим сокращения мышц, то длина мышечных волокон уменьшается, а длина сухожилия увеличивается. Это означает, что силовые тренировки влияют на длину мышечных волокон.
Количество имв мышечных волокон. Количество MB зависит от конституции человека, то есть этот параметр генетически определен. Из этого следует, что спортсмены, мышцы которых содержат большое количество мышечных волокон, будут иметь преимущество в увеличении объема и массы мышц.
В условиях тренировки определить количество мышечных волокон достаточно сложно, поэтому предпочтение при отборе для занятий бодибилдингом следует отдавать спортсменам, имеющим мезоморфный тип телосложения. У представителей этого соматотипа абсолютная масса мышц больше, чем у эндоморфов и эктоморфов. Поэтому мезо- морфы характеризуются высокими значениями максимальной силы мышц и силовой выносливости. По внешнему виду они отличаются мускулатурой, которая от природы сильна и заметна, и почти полным отсутствием жира, крепким туловищем, объемными мышцами.
Факт увеличения количества волокон (гиперплазии) в скелетных мышцах человека под воздействием силовой тренировки к настоящему времени не доказан. Однако существуют многочисленные эксперименты на животных, указывающие на возможность существования гиперплазии MB при тренировке силовой направленности. Таким образом, силовая тренировка и ее разновидность — гипертрофическая силовая тренировка — не увеличивают количества волокон в скелетных мышцах человека. Однако этот параметр существенно влияет на площадь поперечного сечения мышц. Следовательно, для занятий атлетизмом нужно в первую очередь отбирать спортсменов, имеющих мышцы с большим количеством мышечных волокон.
4. Объем FHC несократительной части мышцы. Объем, занимаемый соединительными тканями и другими несократительными компонентами мышцы, составляет приблизительно 15 % общего объема мышцы. Этот показатель также можно увеличить. Под воздействием тренировки в изометрическом режиме увеличиваются прослойки эндомизия, окружающего MB (В. И. Козлов, А. А. Гладышева, 1977). Доказано, что силовая тренировка приводит к увеличению количества капилляров, окружающих мышечные волокна, что способствует возрастанию FHC. Кроме того, некоторые бодибилдеры для увеличения объема скелетных мышц вводят в них определенные препараты, например синтол, что приводит к росту объема несократительной части мышцы. Следует заметить, что введение в мышцы препаратов типа синтола очень опасно для организма спортсмена.