Для вас не секрет, что если вы будете поднимать тяжести и достаточно есть, то ваши мышцы будут становиться больше. В бодибилдерских кругах обычно можно услышать, что мышечную гипертрофию можно добиться двумя путями: либо увеличить объем миофибрил в мышце, либо благодаря увеличению других структур, — такой метод называется саркоплазматическая гипертрофия.
В обычных клетках эту жидкую среду внутри клетки называют цитоплазмой. А в мышечном волокне подобное вещество называют саркоплазмой (от слова "sarco" что означает плоть/мясо).
Предположительно, тяжелый тренинг (большие веса, мало повторов, большие перерывы между подходами) будет растить «плотность» мышечной ткани, это и есть миофибририальная гипертрофия, в то время как более легкий и более памповый тренинг будет способствовать «надуванию», что в свою очередь называется саркоплазматическая гипертрофия (также часто ее называют "не функциональная гипертрофия"). «Не функциональная», потому что этот второй вид гипертрофии никак не связан с увеличением силы, так как чтобы производить усилия нам нужны сократительные, миофибрильярые белки.
Самая смешная часть — это то, что это теория чистая псевдонаука, и она не имеет ни твердых доказательств на существование, ни логичной биологической целесообразности, и даже несмотря на это, этой теории удалось каким-то образом пробраться в научную литературу.
Как возникла это теория?
На самом деле концепт саркоплазматической гипертрофии очень туманный. Это теория описана в нескольких книга автора под псевдонимам «Павел» и также в некоторых книгах Мела Стива. Насколько помню, обе эти книги взяли эту идею из сомнительных исследований под руководством русского ученого Владимира Зациорского (да, тот самый ученый, основатель науки о спорте, который написал книгу «Наука и практика силового тренинга»). Я усердно пытался отследить логику его исследований и утверждений, но каждый раз меня ждала неудача. Я сделал вывод, что все его исследования были изначально не задокументированы и были полуправдной, а в большинстве случаев даже обманом. Я написал об этом Владимиру и попросил мне помочь с этим «сомнительным российским исследованием», к которым я, возможно, не имею полного доступа.
Когда такие известные личности, как Павел, Чарльз Поликуин или Мел Сиф снова и снова повторяют одно и то же, что было написано в книгах Зациорского, очень вероятно, что это теория станет псевдофактом, и это большая проблема. Сегодня вы можете даже найти упоминания о саркоплазматической гипертрофии в «реальной» научной литературе (schoenfeld et al, 2010). Более того, вы можете также найти обрывки этой теории в далеком 1967 году в изданиях журнала Американской Медицины! (Gorden et al, 1967). Саркоплазматическая гипертрофия может появиться в некоторых патологических отклонениях сердечной мышцы, но по нескольким причинам это никак нельзя связать с упражнениями в тренажерном зале, направленных на гипертрофию скелетных мышц.
И да, это не потому что я знаю, что саркоплазматической гипертрофии не существует. На самом деле, я не знаю существует она, или — нет. Но то, что я знаю, это то, что на данный момент нет реальных, особенно научных, доказательств существования этой теории, нельзя описывает какую-либо «теорию» без каких-либо крепких доказательств.
Почему саркоплазматическая гипертрофия набрала такую популярность?
Потому что изначально эта теория имела некоторый смысл. Бодибилдеры не имеют такой силы, которая есть у пауэрлифетор и тяжелоатлетов, несмотря на то, что первые имеют большие мышцы с поперечным сечением. Логически можно было сделать вывод что, если мышцы у бодибилдеров не такие сильные как у силовиков, значит они у них не «заполнены» миофибрилами, сократительными частями мышцы. И это, в свою очередь, означает, что мышцы у бодибилдеров «заполнены» чем-то другим. Но дело в то, что это не сходится с твердыми научными исследованиями. Во-первых, гистология поперечного сечения скелетных мышц не показала, что мышцы имеют пустые места. Во-вторых, мы на самом деле не нуждаемся в таких туманных и неясных физиологических объяснениях о расхождениях в силе и размере мышц у бодибилдеров. У нас есть много альтернативных объяснений этого факта.
1.Сила — это вещь которая зависит не только от мышц. Лифтерские тренировки с диапазоном от 1 до 5 повторений нуждаются также в некоторых двигательных и моторных адаптациях, которые не развиваются у бодибилдеров во время их тренировки. Поэтому силовики будут иметь больше возможности сделать 1-5 повторений с большим весом по сравнению с 10-15 повторениями если сравнивать их с бодибилдерами, благодаря этим адаптациям, которые возникают при тренировки в диапазоне 1-5 повторений в подходе силовики могут поднимать большие веса даже при не таком большом поперечном сечении мышц как у бодибилдеров.
2. Если у вас высоко-объемные тренировки с высокой утомляемостью, вы, скорее всего, будете развивать гипертрофию двух типов: миофибрилиальную и гипертрофию мышечных волокон, в то время как тренировки силовиков будут ориентированы только на гипертрофию мышечных волокон. Хотя гипертрофия первого типа имеет практически такое же развитие силового потенциала как и гипертрофия второго типа, но способность производить мощность (сила * скорость) гораздо ниже, чем в гипертрофии второго типа. Так как мощность —это главное, что нужно силовикам, первый тип гипертрофии менее приоритетный для силовиков, чем второй тип гипертрофии.
3. Также стиль тренировок бодибилдеров может вовлекать в себя иные мышечные адаптации к нагрузке, такие как большее количество митохондрии, большие запасы гликогена в мышцах и также увеличение количества мембранных белков, которые служат для предотвращения избыточной утомляемости. В то время как эти факторы будут способствовать «сырой» гипертрофии мышц для бодибилдеров, у силовиков данной адаптации возникать не будет из-за типа их тренировок.
4. Бодибилдеры и силовики фокусируют свои тренировки на разных мышечных группах. Если вы сравните степень гипертрофии у атлетов обоих типов, то можно увидеть, что бодибилдеры концентрируются больше на гипертрофии таких мышечных групп, как грудь, плечи и руки, и меньше отдают предпочтения развитию таких мышечных групп, мышцы кора, ягодичные, и, возможно, квадрицепсов, по сравнению с силовиками. Такой подход в развитии мышц у бодибилдеров будет вести к потере силы, по сравнению с силовиками, если сравнивать бодибилдера и силовика с одинаковым весом тела.
Суть такова, что разница в силе между двумя типами атлетов может быть объяснена другими факторами, например саркоплазматической гипертрофией. Также часто упускается тот факт, что стиль тренировок у бодибилдеров дает им другой вид адаптации по сравнению с силовиками, а это значит, что бодибилдеры гораздо лучше силовиков в другом виде анаэробной нагрузки. Если вы попросите бодибилдера присесть максимальное количество раз за 30 минут с весом 60% от его разового максимума, то, скорее всего, бодибилдер сделает больше повторов, чем это сделает силовик в аналогичном задании, так как силовая выносливость — это основой фактор, который развивает бодибилдер в своих тренировках.
Почему саркоплазматическая гипертрофия не может способствовать развитию «сырой» гипертрофии?
Если теория Зациорского верна, то при мышечной гистологии атлета должны быть видны места, заполненные жидкостью в мышечных волокнах. Но это просто-напросто не так. Все мышечные волокна на самом деле на 75%-90% заняты миофибриллярными белками. Остальная часть мышечных волокон состоит из внеклеточных соединительных тканей, таких как кровеносные сосуды, митохондрии, гликоген и мембранные инвагинации, которые нужны для электрических сигналов, необходимых для мышечной активации. Места же, которые не заняты клеточными органеллами (саркоплазмой), очень малы в здоровых мышцах, это 0,5%-2%. Из этого факта понятно, что, даже если мышечная саркоплазма увеличится в несколько раз (независимо от оставшегося материала, который заполняет мышцы), тот вклад, который даст саркоплазматическая гипертрофия, будет минимальным. И просто вдумайтесь в эти цифры! 3 месяца серьезных тренировок могут дать 15%-25% гипертрофии для мужчин. Для любого тренированного человека общая гипертрофия относительно к его нетренированному состоянию не может превышать 100%.
В то же время, другие части могут продолжать расти. У опытного атлета продолжается рост в плотности митохондрий, запасов гликогена и плотности капилляров. Нормально же (для нетренированных мышц), запасы гликогена и митохондрий занимают 5%-10%, и это число может увеличиваться до 15%-20% у тренированных мышц, но это верно для тех атлетов, у которых объем миофибрилл не изменился. Фактически, это можно назвать саркоплазматической гипертрофией или по крайней мере (и это более правильно) не миофибрилиярной гипертрофией, но в чем тогда смысл? Для таких ребят гипертрофия нерелевантна. Но тренировка в стиле бодибилдинга может обеспечивать некий ответ и оказывать влияние на объем митохондрий и на запасы гликогена, если сравнивать со стилям тренировки силовика. Но напомню, вклад в развития «сырой» гипертрофии будет незначительна.
Какие доказательства существуют в защиту саркоплазматической гипертрафии?
Одно доказательство в защиту данной теории состоит в том, что белковый синтез может измеряться в изменении мышечной фракции. Упрощенно, это технология работает так: вливаются вещества со стабильными изотопными аминокислотами на какой-то период времени, а потом последующие образцы тканей (да, мышечная биопсия) вынимаются. Количество отмеченных аминокислот, которые были включены в биопсию, являются следствием синтеза белка. Во множестве подобных экспериментов исследователи сообщают о двух замерах: смешанных мышечных синтезов белка и частичных синтезов белка для различных частей мышцы, например миофибриллярной, митохондрической и саркоплазматической. И в действительности одно исследование показало, что упражнения до отказа с большими или малыми нагрузками являются причиной увеличения синтеза в саркоплазматичном отсеке белка по сравнению с упражнениями не до отказа и с медленным выполнением и подконтрольным выполнением по сравнению с повторениями с нормальной скоростью. (Burd et al, 2010 and 2012)
Но тут есть две главные проблемы, которые не позволяют в полной мере сделать выводы о саркоплазматической гипертрофии, основываясь на этих исследованиях. Первое: процесс отделение белков в мышечных образцах, от ядра, миофибрилл, коллагенов, митохондрий и саркоплазматических протеинов достаточно плохо обоснован. Например, есть совсем немного доказательств того, что митохондриальные отделы содержат только митохондрические белки. Подтверждение такого фракционирования в глобальном масштабе (для всего белка в образцах) — на самом деле довольно тяжелая задача, которая требует серьезные технологии и просто-напросто еще не была выполнена. Решение этого вопроса в большей степени всего лишь вопрос времени. В моей старой лаборатории ученые пытались подтвердить на основании белка, что там на самом деле существует значительное «загрязнение» в этих отделах. (Я не знаю, будут ли эти данные опубликованы когда-либо, но если и будут, то я, конечно, обновлю этот пост); во-вторых, как мы уже говорили, саркоплазматические белки составляют очень, очень маленькую часть всех мышечных белков. Если даже это увеличение и будет в саркоплазматических белках, и это в последующем будет выражено в гипертрофии, тот это вклад в общую мышечную гипертрофию по сравнению с миофибрильярной гипертрофией будет бесконечно мал.
Брэд Шонфелд делал интересные вещи в своих экспериментах, направленных на измерения изменений состава тела с помощью тренировок, используя технологию «биоэлектрической импедансной спектроскопии», — это технология позволяет приблизительно увидеть соотношение количество воды во всем организме и воды внутри клеток. (Ribeiro et al, 2014). В этом эксперименте было показано, что количество воды внутри клетки, по сравнению с водой снаружи клетки, увеличивается прямо пропорционально с массой тела. В то время как слова в той статье были подобраны более чем консервативно и скромно, Брэд в своем блоге настаивал на том, что это является прямым доказательством того, что саркоплазматическая гипертрофия существует.
Однако когда вы пробежитесь по исследованию, вы увидите, что подопытные набрали только 1 килограмм мышц в течение тренировок, в то время как изменения количества воды в организме было на 1-3 литра (посмотрите график ниже). Это значит, что большинство воды было скоплено за пределами мышечных органов целиком.
Мышцы приблизительно состоят на 75% из воды. Около 700-800 миллилитров воды скоплено в самой мышцы и 200-300 в мышечных белках.
Так, по нескольким причинам, мне тяжело понять, как Брэд может утверждать, что это свидетельствует о том, что саркоплазматическая гипертрофия имеет место быть.
1.Данные в эксперименте подсчитывались неточно. Они говорят о небольшом увеличении в мышечной массе (4% за 12 недель), и большинство частей увеличенной воды должно быть вне мышцы (так как это численно больше). И если миофибриллярная плотность (количество белка на объем мышцы) уменьшается (как Брэд заявил в СМИ), это значит, что подопытный набрал меньше, чем упомянутые 200-300 грамм мышечной массы (именно сухих мышц без воды)), которые почти нереальны для 12 недельной тренировки для человека, который вообще никогда не занимался силовыми нагрузками.
2. Более того, нет реальных измерений плотности белков или миофибрил в скелетных мышцах, а ведь эти измерения обязательно нужны для доказательство того, что саркоплазматическая гипертрофия имеет место быть.
Что мы имеем?
В первую очередь, имеет ли вообще смысл иметь терминологию для фракционной гипертрофии? Да, объем митохондрий, запас гликогена и капиллярный объем может изменяться со временем под воздействием физических упражнений, но в ситуации с силовыми тренировками — это не сильно способствует «сырой» гипертрофии. Временный клеточный памп после физических нагрузок или после приема глицерина также может способствовать увеличению мышц, так же как и употребление креатина на постоянной основе. Но должно ли это быть рассмотрено как «реальная гипертрофия» и важно ли это вообще? На сегодняшний момент нет абсолютно никаких доказательств, которые подтверждают, что какой-либо тип тренировок может вести к саркоплазматической гипертрофии, в то время как другие доказательства ведут к «реальной» гипертрофии. Когда мышца растет, клетки становятся наполненными в некотором роде клеточными органеллами, более часто миофибрилами.
В то время как я думаю, что метаболически активные ткани, то есть те, которые изменяются с изменениями мышечной массы тела, могут потребовать немного большее количество цитоплазм, я, например, не уверен, что это на самом деле можно назвать гипертрофией, и также я думаю, что мы должны перестать говорить о саркоплазматической гипертрофии как о доказанном факте, учитывая все псевдонаучные мнения на этот счет.
Источники:
1.Schoenfeld, B. J. (2010). The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. Journal of Strength and Conditioning Research / National Strength & Conditioning Association, 24(10), 2857–2872. doi:10.1519/JSC.0b013e3181e840f3
2. MacDougall, J. D., Sale, D. G., Elder, G. C. B., & Sutton, J. R. (1982). Muscle ultrastructural characteristics of elite powerlifters and bodybuilders. European Journal of Applied Physiology, 48(1), 117–126. doi:10.1007/BF00421171
3. Burd, N. A., Andrews, R. J., West, D. W. D., Little, J. P., Cochran, A. J. R., Hector, A. J., et al. (2012). Muscle time under tension during resistance exercise stimulates differential muscle protein sub-fractional synthetic responses in men. The Journal of Physiology, 590(Pt 2), 351–362. doi:10.1113/jphysiol.2011.221200
4. Burd, N. A., West, D. W. D., Staples, A. W., Atherton, P. J., Baker, J. M., Moore, D. R., et al. (2010). Low-Load High Volume Resistance Exercise Stimulates Muscle Protein Synthesis More Than High-Load Low Volume Resistance Exercise in Young Men. PloS One, 5(8), e12033. doi:10.1371/journal.pone.0012033
5. Ribeiro, A. S., Avelar, A., Schoenfeld, B. J., Ritti Dias, R. M., Altimari, L. R., & Cyrino, E. S. (2014). Resistance training promotes increase in intracellular hydration in men and women. European Journal of Sport Science. doi:10.1080/17461391.2014.880192
6. Gordon, E. E. (1967). Anatomical and Biochemical Adaptations of Muscle to Different Exercises. Jama, 201(10), 755–758. doi:10.1001/jama.1967.03130100053013