Метаболический стресс. Накопление лактата в мышцах

Описан механизм влияния метаболического стресса (накопления лактата) на гипертрофию мышечных волокон. Показано, что накопление лактата приводит к отёку мышечных волокон, что вызывает активацию сигнальных путей, способствующих увеличению синтеза белка.

Бодибилдер использует пампинг для увеличения объема мышц

Метаболический стресс. Накопление лактата в мышечных волокнах

В предыдущих статьях я рассказала, что метаболический стресс связывают с накоплением в мышечных волокнах различных веществ: лактата; неорганического фосфата, креатина и ионов водорода.

Давайте разберем, как накопление лактата в мышечных волокнах может влиять на их гипертрофию.

Лактат и гипертрофия мышечных волокон

Ранее указывалось, что физическая нагрузка, выполняемая в зоне субмаксимальной мощности с большим количеством повторений, приводит к существенному закислению мышц (то есть повышению концентрации ионов водорода в мышечных волокнах), что способствует повышению проницаемости оболочки мышечного волокна. Также в мышцах в результате анаэробного гликолиза накапливается молочная кислота, которая быстро превращается в лактат (натрия или калия) – соль молочной кислоты (рис.1).

Молочная кислота и лактат натрия
Рис.1. Молочная кислота и лактат натрия
Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах:

Накопление лактата (а это соль) из-за осмоса, способствует поступлению воды из тканевой жидкости в мышечное волокно. В мышечное волокно вода поступает через специальные каналы, которые называются Аквапорин — 4. Имеются исследования доказывающие, что водные каналы Аквапорин – 4 лучше развиты в мышечных волокнах II типа. В результате поступления воды в мышечное волокно повышается его гидратация, то есть возникает отёк. Это свойство мышц увеличиваться в размерах за счет гидратации используют бодибилдеры. Перед выходом на помост они применяют специальный метод силовой тренировки — пампинг. Это позволяет их мышцам немного увеличиться в размерах, а спортсменам лучше выглядеть (рис.2).

Бодибилдеры на помосте
Рис.2. Бодибилдеры на помосте

Существует большое количество доказательств того, что повышение гидратации мышечного волокна одновременно увеличивает в нем синтез белка и снижает катаболизм (Schoenfeld B. J., 2010; 2016).

Увеличение гидратации мышечных волокон повышает давление на цитоскелет мышечного волокна и его оболочку. Это воспринимается мышечным волокном как угроза его целостности. Предполагается, что интегрины (трансмембранные белки) являются первичными механосенсорами (осмосенсорами), которые реагируют на изменение объема мышечных волокон Schoenfeld B. J., 2010; 2016).

В дальнейшем по механизму механотрансдукции в мышечном волокне запускается каскад сигналов, приводящий к повышению активности ядер мышечного волокна, что в итоге приводит к повышению синтеза белка.

Повышенный синтез белков и пролиферация клеток-сателлитов приводит к усилению ультраструктуры мышечного волокна и гипертрофии мышечного волокна.

Литература

  1. Schoenfeld B. J. The Mechanisms of Muscle Hypertrophy and their Application to Resistance Training //J Strength Cond Res. 2010. V. 24. N.10 P. 2857-2872).
  2. Schoenfeld B. Science and Development of Muscle Hypertrophy: Human Kinetics, 2016.- 213 P.

С уважением, А.В. Самсонова

Похожие записи:


Спринтерский бег
Приведена рецензия на книгу В.В.Тюпа и В.Т.Тураева «Бег с максимальной скоростью» зав. кафедрой биомеханики НГУ им. П.Ф.Лесгафта, проф.

Механическое повреждение мышечных волокон
Описаны механизмы механического повреждения мышечных волокон при силовой тренировке, приводящие к гипертрофии скелетных мышц. Показано, что механическое повреждение…

Механическое напряжение (механотрансдукция) в скелетных мышцах
Описаны процессы передачи механического напряжения в скелетных мышцах. Показано, что механическое напряжение, возникающее вследствие сокращения скелетных…

Современные концепции гипертрофии скелетных мышц
Описаны современные концепции миофибриллярной гипертрофии скелетных мышц человека. Описано влияние механического напряжения, метаболического стресса и повреждения на увеличение…

Факторы, определяющие силу скелетных мышц человека
Описаны факторы, определяющие силу скелетных мышц человека: анатомические, физиологические и биомеханические. Это разделение условное и…

Зависимость «сила-скорость» сокращения мышц
Описаны зависимости силы тяги скелетных мышц животных и человека в зависимости от режимов работы: преодолевающий (концентрический)…