Лимитируется ли гипертрофия по мере старения?

Лимитируется ли гипертрофия по мере старения? Для исследования этого вопроса сравнивалось соотношение количества ядер к объему цитоплазмы, а также количество клеток-сателлитов у юных и пожилых мужчин до и после силовой тренировки. Была взята биопсия латеральной широкой мышцы бедра до и после 8 недель (у молодых мужчин) или 16 недель (у пожилых мужчин) силовых тренировок.

 

Hikida, R.S. Is Hypertrophy Limited in Elderly Muscle Fibers? A Comparison of Elderly and Young Strength-Trained Men /R.S. Hikida, S.  Walsh, N. Barylski, G. Campos, F.C. Hagerman, R.S. Staron // Basic and applied myology, 1998.– V.8.– №6.– Р. 419-427,

Хикида Р.С. с соавт.

ЛИМИТИРУЕТСЯ ЛИ ГИПЕРТРОФИЯ ПО МЕРЕ СТАРЕНИЯ? СРАВНЕНИЕ ПОЖИЛЫХ И МОЛОДЫХ ТРЕНИРУЮЩИХСЯ МУЖЧИН

Abstract

Для исследования изменения с возрастом способности к гипертрофии и популяции клеток-сателлитов, сравнивалось соотношение количества ядер к объему саркоплазмы мышечного волокна, а также количество клеток-сателлитов у юных и пожилых мужчин до и после силовой тренировки. Была взята биопсия латеральной широкой мышцы бедра до и после 8 недель (у молодых мужчин) или 16 недель (у пожилых мужчин) силовых тренировок. Кроме того проводилось сравнение с мышцами не тренирующихся мужчин. Молодые люди имели больше миоядер в волокнах II типа, чем в волокнах I типа, а объем саркоплазмы, приходящийся на одно ядро был меньшим. С гипертрофией мышечных волокон во время силовой тренировки, увеличивалась площадь поперечного сечения мышечных волокон, и увеличивалось количество миоядер, при этом сохранялось постоянным отношение количества ядер к объему цитоплазмы. Количество миоядер было одинаковым в мышцах молодых и пожилых мужчин, и силовые тренировки увеличили это количество, но не достоверно. Количество миоядер было связано с площадью поперечного сечения мышц у молодых не тренирующихся и тренирующихся мужчин, но не было найдено никакой связи в мышцах не тренирующихся людей пожилого возраста. С началом тренировки у пожилых мужчин эта связь была восстановлена. Относительное увеличение площади поперечного сечения мышц у пожилых мужчин было похоже на молодых, но мышечные волокна у пожилых мужчин были очень тонкими. Поэтому после тренировки они достигли размеров не тренирующихся молодых мужчин. Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение числа миоядер возрастает пропорционально с гипертрофией мышечных волокон у молодых мужчин, но до сих пор неясно, в какой степени это происходит в пожилом возрасте. Процент клеток-сателлитов не отличается в мышцах молодых и пожилых мужчин. Эти клетки-сателлиты, ответственные за вклад в увеличение миоядер, не уменьшают своей численности  по мере старения.

Ключевые слова: старение мышц, гипертрофия, силовая тренировка, соотношение числа миоядер к объему цитоплазмы.


Если Вас интересуют исследования гипертрофии мышц, рекомендую обратить внимание на мою книгу "Гипертрофия скелетных мышц человека"


Abstract

To investigate the capacity to hypertrophy and the satellite cell populations to change with age, the nucleo-cytoplasmic relationships and satellite cells were compared in skeletal muscles of young and elderly men before and after strength training. Vastus lateralis muscle biopsies were taken before and after 8 (young) or 16 weeks (elderly men) of strength training and compared to muscle from untrained men. The young men had more myonuclei in type II fibers than in type I, and the cytoplasm per nucleus was smaller. As muscle fibers hypertrophied with strength training, the larger cross-sectional area was matched by increasing nuclear numbers, maintaining a constant nucleus-to-cytoplasm ratio. The numbers of myonuclei were similar in elderly and young muscles, and strength training increased both, but not significantly. Myonuclear number was related to cross-sectional area in young untrained and trained muscles, but no relationship was found in untrained elderly men. With training, this relationship was restored in the elderly muscles. The relative increase in cross-sectional area in elderly muscles was similar to the young, but the elderly muscles began with such small fibers, that the hypertrophied fibers in the trained elderly muscles reached the size of untrained young muscle fibers. The results suggest that the increase in myonuclear number accompanies and is proportional to fiber hypertrophy in the young, but it is still unclear to what extent this occurs in the elderly. The percentage of satellite cells did not differ between young and elderly muscles. These satellite cells, responsible for contributing to myonuclear increase, did not decrease in numbers with aging.

Key words: muscle aging, muscle growth, strength training, nucleo-cytoplasmic relationships.

References

[1] Allen DL, Monke SR, Talmadge RJ, Roy RR,  Edgerton VR: Plasticity of myonuclear number in hypertrophied and atrophied mammalian skeletal muscle fibers. J Appl Physiol 1995; 78: 1969-1976.

[2] Allen DL, Yasui W, Tanaka T, Ohira Y, Nagaoka S, Sekiguchi C, Hinds WE, Roy RR, Edgerton VR: Myonuclear number and myosin heavy chain expression in rat soleus single muscle fibers after spaceflight. J Appl Physiol 1996; 81: 145-151.

[3] Bischoff R: The satellite cell and muscle regulation, in Engel AG, Franzini-Armstrong C (eds): Myology 1, 2nd Ed. New York, Mc-Graw- Hill, 1994, pp 97-118.

[4] Hall ZW, Ralston E: Nuclear domains in muscle cells. Cell 1989; 59: 771-772.

[5] Hikida RS, Van Nostran S, Murray JD, Staron RS, Gordon SE, Kraemer WJ: Myonuclear loss in atrophied soleus muscle fibers. Anat Rec 1997; 247: 350-354.

[6] Houston ME, Froese EA, Vateriote SP, Green HJ: Muscle performance, morphology, and metabolic capacity during strength training and detraining: a one-leg model. Eur J Appl Physiol 1983; 51: 25-35.

[7] Kasper CE, Xun L: Cytoplasm-to-myonucleus ratios in plantaris and soleus muscle fibres following hindlimb suspension. J Muscle Res Cell Motil 1996; 17: 603-610.

[8] Mozdziak POE, Schultz E, Cassens RG: Myonuclear accretion is a major determinant of avian skeletal muscle growth. Am J Physiol 1997; 272: C565-C571.

[9] Pavlath GK, Rich K, Webster SG, Blau HM: Localization of muscle gene products in nuclear domains. Nature 1989; 337: 570-573.

[10] Rosenblatt JD, Yong D, Parry DJ: Satellite cell activity is required for hypertrophy of overloaded adult rat muscle. Muscle Nerve 1994; 17: 608- 613.

[11] Saltin B, Gollnick PD: Skeletal muscle adaptability: significance for metabolism and performance, in Peachey LD, Adrian RH, Geiger SR (eds): Handbook of Physiology. Skeletal Muscle. Baltimore, Williams and Wilkins, pp 555-631.

[12] Schultz E: Satellite cell proliferative compartments in growing skeletal muscles. Dev Biol 1996; 175: 84-94.

[13] Schultz E, Darr KC, Macius A: Acute effects of hindlimb unweighting on satellite cells of growing skeletal muscle. J Appl Physiol 1994; 76: 266-270.

[14] Schultz E, Lipton BH: Skeletal muscle satellite cells: changes in proliferation potential as a function of age. Mech Age Dev 1982; 20: 377- 383.

[15] Snow MH: The effects of aging on satellite cells in skeletal muscles of mice and rats. Cell Tissue Res 1977; 185: 399-408.

[16] Staron RS, Hikida RS: Histochemical, biochemical and ultrastructural analyses of single human muscle fibers, with special reference to the C-fiber population. J Histochem Cytochem 1992; 40: 563-568.

[17] Staron RS, Leonardi MJ, Karapondo DL, Malicky ES, Falkel JE, Hagerman FC, Hikida RS: Strength and skeletal muscle adaptations in heavy-resistance-trained women after detraining and retraining. J Appl Physiol 1991; 70: 631-640

[18] Staron RS, Malicky ES, Leonardi MJ, Falkel JE, Hagerman FC, Dudley GA; Muscle hypertrophy and fast fiber type conversions in heavy resistance-trained women. Eur J Appl Physiol 1990; 60: 71-79.

[19] Tesch PA, Komi PV, Hakkinen K: Enzymatic adaptations consequent to long-term strength training. Int J Sports Med 1987; 8: 66-69.

[20] Thorstensson A, Hulten B, Dobeln W, Karlsson J: Effect of strength training on enzyme activities and fibre characteristics in human skeletal muscle. Acta Physiol Scand 1976; 96: 392-398.

[21] Tseng BS, Kasper CE, Edgerton VR: Cytoplasmto- myonucleus ratios and succinate dehydrogenase activit