Гипертрофия мышц, гиперплазия и капилляризация мышечных волокон после силовой тренировки

Изучалась гипертрофия мышц, гиперплазия и капилляризация мышечных волокон под влиянием силовой тренировки. После 12 недель интенсивной силовой тренировки сила двуглавой мышцы плеча возросла на 25%. Кроме этого достоверно увеличилась площадь  поперечного сечения мышцы и площадь поперечного сечения мышечных волокон обоих типов. Количество мышечных волокон не изменилось.

McCall, G. E., W. C. Byrnes, A. Dickinson, P. M. Pattany, and S. J. Fleck. Muscle fiber hypertrophy, hyperplasia, and capillary density in college men after resistance training. J. Appl. Physiol. 81(5): 2004–2012, 1996

МакКалл Г.Е. с соавт.

МЫШЕЧНАЯ ГИПЕРТРОФИЯ, ГИПЕРПЛАЗИЯ И КАПИЛЛЯРИЗАЦИЯ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН У УЧАЩИХСЯ КОЛЛЕДЖА ПОСЛЕ СИЛОВОЙ ТРЕНИРОВКИ

Аннотация

Двенадцать мужчин с тренировочным опытом силовой тренировки выполняли в течение 12 недель интенсивную силовую тренировку (3 сессии/ в неделю по 8 упражнений / в сессию, 3 сета каждого упражнения с нагрузкой по 10 повторений в сете).

Сила мышц

Тренировались все основные группы мышц. 4 упражнения выполнялись на развитие силы мышц сгибателей предплечья. После окончания тренировок максимальная сила мышц достоверно увеличилась на 25% (P <0,05).

Площадь поперечного сечения мышцы и мышечных волокон

МРТ выявило увеличение площади поперечного сечения двуглавой мышцы плеча (CSA) (с 11,8± 2,7 до 13,3±2,6 см², n=8, P<0,05).  Биопсия двуглавой мышцы плеча бицепса показала достоверное увеличение (P <0,05) площади поперечного сечения мышечных волокон I типа (с 4196±859 до 4617±1116 мкм², n=11) и мышечных волокон II типа (с 6378±1,552 до 7474±2,017 мкм², n=11).

Гиперплазия мышечных волокон

Количество мышечных волокон, оцененное по приведенным выше измерениям, не изменилось после тренировки (293200± 61500 до тренировки до 297500±69500 после тренировки n=8). Тем не менее, величина гипертрофии мышечного волокна может влиять на этот ответ, потому что у субъектов с меньшей гипертрофией мышечного волокна, но с аналогичным увеличением площади поперечного сечения мышц, было доказано увеличение количества волокон (то есть была доказана их гиперплазия)

Капилляризация мышечных волокон

Капилляризация мышечных волокон достоверно возросла (P <0,05) для обоих типов мышечных волокон: для первого типа I (от 4,9±0,6 до 5,5±0,7, n=10) и II типа (от 5,1±0,8 до 6,2±0,7, n=10). Никаких изменений не произошло в капилляризации относительно площади поперечного сечения мышечного волокна или мышцы.

Заключение

Силовая тренировка привела к гипертрофии мышц (увеличилась площадь поперечного сечения мышц и мышечных волокон, количество мышечных волокон (гиперплазия) не изменилось. Капилляризация была пропорциональна увеличению объема мышечных волокон.

Ключевые слова

Силовая тренировка; адаптация мышц; количество мышечных волокон (гиперплазия); тип волокна; площадь поперечного сечения мышц.

REFERENCES

1. Alway, S. E., W. H. Grumbt, W. J. Gonyea, and J. Stray- Gundersen. Contrasts in muscle and myofibers of elite male and female bodybuilders. J. Appl. Physiol. 67: 24–31, 1989.
2. Alway, S. E., W. H. Grumbt, J. Stray-Gundersen, and W. J. Gonyea. Effects of resistance training on elbow flexors of highly competitive bodybuilders. J. Appl. Physiol. 72: 1512–1521, 1992.
3. Andersen, P. Capillary density in skeletal muscle of man. Acta Physiol. Scand. 95: 203–205, 1975.
4. Antonio, J., andW. J. Gonyea. Skeletal muscle fiber hyperplasia. Med. Sci. Sports Exercise 25: 1333–1345, 1993.
5. Brooke, M. H., and K. K. Kaiser. Muscle fiber types: how many and what kind? Arch. Neurol. 23: 369–379, 1970.
6. Brown, A. B., N. McCartney, and D. G. Sale. Positive adaptations to weight-lifting training in the elderly. J. Appl. Physiol. 69: 1725–1733, 1990.
7. Clarkson, P. M., F. I. Katch, W. Kroll, R. Lane, and G. Kamen. Regional adipose cellularity and reliability of adipose cell size determination. Am. J. Clin. Nutr. 33: 2245–2252, 1980.
8. Cote, C., J. A. Simoneau, P. Lagasse, M. Boulay, M. C. Thibault, M. Marcotte, and C. Bouchard. Isokinetic strength training protocols: do they induce skeletal muscle fiber hypertrophy? Arch. Phys. Med. Rehabil. 69: 281–285, 1988.
9. Cureton, K. J., M. A. Collins, D. W. Hill, and F. M. McElhannon, Jr. Muscle hypertrophy in men and women. Med. Sci. Sports Exercise 20: 338–344, 1988.
10. Dons, B., K. Bollerup, F. Bonde-Petersen, and S. Hancke. The effect of weight-lifting exercise related to muscle fiber composition and muscle cross-sectional area in humans. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 40: 95–106, 1979.
11. Elder, G. C., K. Bradbury, and R. Roberts. Variability of fiber type distributions within human muscles. J. Appl. Physiol. 53: 1473–1480, 1982.
12. Evans, W. J., S. D. Phinney, and V. R. Young. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med. Sci. Sports Exercise 14: 101–102, 1982.
13. Hather, B. M., P. A. Tesch, P. Buchanan, and G. A. Dudley. Influence of eccentric actions on skeletal muscle adaptations to resistance training. Acta Physiol. Scand. 143: 177–185, 1991.
14. Henriksson-Larsen, K. B., J. Lexell, and M. Sjostrom. Distribution of different fibre types in human skeletal muscles. I. Method for the preparation and analysis of cross-sections of whole tibialis anterior. Histochem. J. 15: 167–178, 1983.
15. Jansson, E., B. Sjodin, and P. Tesch. Changes in muscle fibre type distribution in man after physical training. A sign of fibre type transformation? Acta Physiol. Scand. 104: 235–237, 1978.
16. Lemon, P. W. Protein and amino acid needs of the strength athlete. Int. J. Sport Nutr. 1: 127–145, 1991.
17. Lexell, J., K. Henriksson-Larsen, and M. Sjostrom. Distribution of different fibre types in human skeletal muscles. 2.Astudy of cross-sections of whole m. vastus lateralis. Acta Physiol. Scand. 117: 115–122, 1983.
18. Luthi, J. M., H. Howald, H. Claassen, K. Rosler, P. Vock, and H. Hoppeler. Structural changes in skeletal muscle tissue with heavy-resistance exercise. Int. J. Sports Med. 7: 123–127, 1986.
19. MacDougall, J. D., D. G. Sale, S. E. Alway, and J. R. Sutton. Muscle fiber number in biceps brachii in bodybuilders and control subjects. J. Appl. Physiol. 57: 1399–1403, 1984.
20. MacDougall, J. D., D. G. Sale, G. C. Elder, and J. R. Sutton. Muscle ultrastructural characteristics of elite powerlifters and bodybuilders. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 48: 117–126, 1982.
21. Moritani, T., and H.A. deVries. Neural factors versus hypertrophy in the time course of muscle strength gain. Am. J. Phys. Med. 58: 115–130, 1979.
22. Parsons, D., K. McIntyre,W. Schultz, and J. Stray-Gundersen. Capillarity of elite cross-country skiers: a lectin (Ulex europaeus I) marker. Scand. J. Med. Sci. Sports 3: 89–98, 1993.
23. Pollack, M. L., D. H. Schmidt, and A. S. Jackson. Measurement of cardio-respiratory fitness and body composition in the clinical setting. Compr. Ther. 6: 12–27, 1980.
24. Roy, R. R., K. M. Baldwin, and V. R. Edgerton. The plasticity of skeletal muscle: effects of neuromuscular activity. Exercise Sport Sci. Rev. 19: 269–312, 1991.
25. Sale, D. G., J. D. MacDougall, S. E. Alway, and J. R. Sutton. Voluntary strength and muscle characteristics in untrained men and women and male bodybuilders. J. Appl. Physiol. 62: 1786– 1793, 1987.
26. Schantz, P. Capillary supply in hypertrophied human skeletal muscle. Acta Physiol. Scand. 114: 635–637, 1982.
27. Schantz, P. Capillary supply in heavy-resistance trained nonpostural human skeletal muscle. Acta Physiol. Scand. 117: 153–155, 1983.
28. Sjostrom, M., J. Lexell, A. Eriksson, and C. C. Taylor. Evidence of fibre hyperplasia in human skeletal muscles from healthy young men? A left-right comparison of the fibre number in whole anterior tibialis muscles. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 62: 301–304, 1991.
29. Staron, R. S., E. S. Malicky, M. J. Leonardi, J. E. Falkel, F. C. Hagerman, and G. A. Dudley. Muscle hypertrophy and fast fiber type conversions in heavy resistance-trained women. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 60: 71–79, 1990.
30. Taylor, N. A., and J. G. Wilkinson. Exercise-induced skeletal muscle growth. Hypertrophy or hyperplasia? Sports Med. 3: 190–200, 1986.
31. Tesch, P. A., A. Thorsson, and E. B. Colliander. Effects of eccentric and concentric resistance training on skeletal muscle substrates, enzyme activities and capillary supply. Acta Physiol. Scand. 140: 575–580, 1990.
32. Tesch, P. A., A. Thorsson, and P. Kaiser. Muscle capillary supply and fiber type characteristics in weight and power lifters. J. Appl. Physiol. 56: 35–38, 1984.