Як ростуть м’язи? Науково обгрунтовані рішення для максимального м’язового зростання

 

Тренування з обтяженнями-процес, що передбачає заняття із зовнішнім опором для поліпшення функціональних характеристик скелетних м’язів, зовнішнього вигляду або поєднання цих двох результатів. Тренування з обтяженнями може одночасно збільшувати силу і розміри м’язів, тим не менш, існує чітка різниця між тренуванням здатності виробляти максимальне зусилля і спрямованої на зростання м’язів. Сама по собі тренування з обтяженнями не викликає зростання м’язів; тренувальна навантаження, що викликає втому, стимулює фізіологічні механізми, відповідальні за збільшення маси м’язів. Згідно з принципом перевантаження при побудові програми вправ, для стимуляції фізіологічних змін, таких як ріст м’язів, необхідно застосовувати фізичний вплив з більшою інтенсивністю, ніж організм звично отримує. Зростання м’язів від тренування з обтяженнями відбувається в результаті збільшення товщини м’язових волокон і обсягу рідини в саркоплазмі м’язових клітин. Розуміння процесу адаптації м’язової системи до впливу тренування з обтяженнями може допомогти вам визначити кращий метод тренування для максимального зростання м’язів у ваших клієнтів. Існуючі дослідження пояснюють нам, яким чином організм може реагувати на стимули, але кожна людина може отримати дещо відмінний результат у відповідь на вплив вправ з обтяженнями.

Здатність до приросту м’язової маси і збільшення сухої маси м’язів залежить від різних змінних, включаючи стать, вік, досвід тренувань з обтяженням, генетику, сон, харчування та споживання рідини. Емоційні та фізичні стресори, кожен з яких може впливати на адаптацію фізіологічних систем до тренування з обтяженнями, також можуть впливати на здатність збільшувати масу. Наприклад, перевантаження на роботі або недостатній сон можуть істотно зменшити м’язовий ріст. Знання про правильне застосування цієї науки, проте, може мати значний вплив, надавши вам можливість допомогти клієнтам досягти максимальних результатів.

Зміст

1 механічне та метаболічне навантаження
2 Механічні стимули
3 Метаболічні стимули
4 Ендокринні стимули гіпертрофії
5 Тренування з обтяженнями для збільшення м’язів
5.1 Метод максимальних зусиль
5.2 Метод динамічних зусиль
5.3 Метод повторних зусиль
6 Відпочинок і відновлення
7 Розробка програми тренувань для набору м’язової маси
8 Висновки
Механічне та метаболічне навантаження
Добре відомо, що фізична адаптація до вправ, включаючи ріст м’язів, є результатом застосування термінових програмних змінних. Не викликає ніяких сумнівів, що тренування з обтяженнями ведуть до збільшення м’язів, проте, вчені досі не визначся, що саме викликає зростання м’язів. Тренування з обтяженнями надає два специфічні види стресу – механічний та метаболічний, і вони обидва можуть забезпечити необхідний стимул для росту м’язів (Bubbico and Kravitz, 2011). Бред Шенфельд – вчений, автор двох вичерпних оглядів про тренування для росту м’язів. «Механічне напруження, безумовно, є основним стимулом росту м’язів від вправ, – пояснює Шенфельд. – Існують переконливі підтвердження того, що метаболічний стрес також сприяє адаптаційної гіпертрофії. Проблема для досліджень полягає в тому, що механічний та метаболічний стрес діють в парі, і це ускладнює виділити вплив кожного з них» (Schoenfeld, 2013).

Механічний стрес – напруга від фізичних навантажень, прикладена до структур мотонейрона і приєднаних до нього волокон, спільно званих зазвичай руховими одиницями. Тренування з обтяженнями призводить до мікротравм м’язових тканин, які посилають сигнали сателітним клітинам, відповідальним за відновлення після механічних пошкоджень структур, а також за утворення нових м’язових білків (Schoenfeld, 2013; 2010).

Крім того, у своєму дослідженні клітинної адаптації до тренування з обтяженнями Spangenburg (2009) підтверджує, що «механізми, активирующиеся при фізичному навантаженні, призводять до зміни в м’язових сигнальних шляхах, які відповідальні за гіпертрофію».

Метаболічний стрес виникає в результаті виробництва і споживання м’язом енергії, необхідної для забезпечення скорочень. Програми тренувань з помірною інтенсивністю і високим об’ємом, які призводять до зростання м’язів, використовують гліколітичну систему для виробництва енергії. Побічні продукти анаеробного гліколізу: накопичення лактату та іонів водню – призводять до зміни кислотності крові і викликають ацидоз. Дослідження показують сильну зв’язок між ацидозом крові і підвищеним рівнем ростових гормонів, що підтримують синтез м’язових білків. В огляді досліджень Bubbico and Kravitz (2011) зазначають: «В даний час вважається, що метаболічний стрес, що виникає при утворенні побічних продуктів гліколізу (наприклад, іони водню, лактат і неорганічний фосфат), сприяє виділенню гормонів і призводить до гіпертрофії м’язів».

Розробляючи програму тренувань, яка спрямована на збільшення м’язової маси, необхідно знати, як використовувати навантаження від вправ, не створюючи при цьому негативного поєднання з іншими стресовими чинниками. Хороший персональний тренер повинен знати, як регулювати навантаження у вправах, щоб сприяти оптимальному результату від програми тренувань. Необхідно розробляти програму тренувань з обтяженнями, правильно застосовуючи змінні: інтенсивність вправ, діапазон повторень та інтервали відпочинку для створення механічних і метаболічних навантажень на м’язову тканину, які стимулюють продукцію гормонів і сприяють синтезу скорочувальних білків, відповідальних за м’язовий зростання (Schoenfeld, 2013; Bubbico and Kravitz, 2011).

Механічні стимули
Щоб розробити програму вправ для максимального росту м’язів, потрібно розуміти фізіологію м’язових волокон. Руховий нейрон приймає сигнал від центральної нервової системи (ЦНС), в результаті чого м’язові волокна, з’єднані з ним, скорочуються. Виділяють два основні типи м’язових волокон: тип I (медленносокращающиеся) і тип II (быстросокращающиеся). Волокна типу I відносять також до аеробних, внаслідок їх високих окислювальних здібностей, які дають їм можливість скорочуватися тривалий час. Волокна типу II найбільш часто в літературі з фізіології поділяють на два типи IIa і IIb. Волокна типу IIb використовують для скорочень багаті енергією фосфати, щоб швидко генерувати велике зусилля, без використання кисню, що робить їх повністю анаеробними. Волокна типу IIa можуть отримати властивості волокон типу I та типу IIb, в залежності від застосовуваного тренувального стимулу (Baechle and Earle, 2008; Zatsiorsky and Kraemer, 2006).

Початкові збільшення в силі від програми тренувань з обтяженнями відбувається переважно за рахунок поліпшення функції нервів: зовнішнє опір створює стимул, який збільшує кількість активованих рухових одиниць і їх швидкість скорочення. Одним із довгострокових видів адаптації до тренування з обтяженнями є збільшення поперечника м’язових волокон. Коли поперечник збільшується в розмірі, велика поверхня волокон дозволяє генерувати більше зусилля. М’язи, в яких поперечник окремих волокон більше, здатні проявляти велику силу. Незважаючи на загальноприйняте оману, що піднімання обтяжень може призводити до швидкого збільшення розмірів м’язів, необхідно вісім і більше тижнів, навіть при відмінно складеній програмі, для того, щоб відбулося суттєве зростання.

Згідно з принципом “все або нічого” , рухові одиниці можуть бути активними або неактивними: проте, коли стимул для скорочення достатній, скорочуються всі волокна. Повільні рухові одиниці мають низький поріг збудження і низьку швидкість проведення, Вони найкраще підходять для тривалої активності, що вимагає мінімальних зусиль, так як містять волокна типу I.

Быстросокращающиеся рухові одиниці містять м’язові волокна типу II і мають високий поріг збудження, а також високу швидкість проведення сигналів і краще підходять для швидкого виробництва зусиль, так як можуть виробляти АТФ швидко, без участі кисню. Швидкозростаючі волокна також перевершують в діаметрі волокна типу I і грають більш істотну роль в гіпертрофії. Рекрутування і іннервація м’язових волокон типу II вимагає створення високої механічної і метаболічного навантаження до відмови залучених в підхід м’язів (Zatsiorsky and Kraemer, 2006).

Метаболічні стимули
Рухові одиниці в м’язах рекрутуються згідно з принципом розміру, від маленьких, типу I спочатку, до великих II типу, здатних генерувати зусилля для переміщення великих обтяжень. Коли рекрутуються м’язові волокна типу II, використовуються запаси глікогену для виробництва АТФ, необхідного для скорочення, і це веде до адаптації, здатної вплинути на розмір м’язів. При виснаженні запасів глікогену в м’язових клітинах для енергозабезпечення, вони адаптуються, запасаючи більше глікогену в фазі відновлення. Один грам глікогену при утворенні запасів в м’язових клітинах утримує до 3 г води. Виконання великої кількості повторень до настання відмови може не тільки викликати ацидоз, стимулює продукцію гормонів, але і виснажувати запаси глікогену, що призводить до збільшення розмірів м’язів після його відновлення (Schoenfeld, 2013).
За словами Девіда Сандлера, директора з освіти та науки в iSatori Nutrition і колишнього тренера з силової підготовки в Університеті Майамі, механічне навантаження, ймовірно, відіграє основну роль у стимуляції росту м’язів. «Робота з вагами викликає структурні пошкодження і руйнування м’язових білків. Після того, як пошкодження сталися, організм вивільняє пролін-містять пептиди, як сигнали для ендокринної системи, щоб почати процес відновлення».

Ендокринні стимули гіпертрофії
Ендокринна система виробляє гормони, які контролюють функції клітин. Механічний та метаболічний стрес, що впливає на м’язові волокна, впливає на ендокринну систему, яка підвищує продукцію гормонів, відповідальних за відновлення пошкоджених м’язових тканин і утворення нових клітинних білків. Гормони тестостерон (Т), гормон росту (ГР), інсуліноподібний фактор росту (IGF-1) – виділяються внаслідок тренування з обтяженнями і сприяють синтезу білків, що відповідають за відновлення і ріст м’язів (Schoenfeld, 2010; Vingren et al., 2010; Crewther et al., 2006). Рівень використання білка і подальше зростання м’язів пов’язаний з ушкодженнями м’язових волокон, що скорочувалися при тренуванні. Помірні і великі ваги, що порушуються у великій кількості повторень, можуть генерувати високі рівні механічного зусилля, які збільшують пошкодження м’язових білків і подають сигнал до виробництва Т, ГР та ІФР-1 для реконструкції білків і побудови нової м’язової тканини (Crewther et al., 2006).

Тренування з обтяженнями призводять до термінової і довготривалої адаптації ендокринної системи, яка важлива для росту м’язів. У гострій фазі, безпосередньо після вправ, ендокринна система буде виробляти Т, ГР та ІФР-1 для сприяння відновленню пошкодженої тканини. Довготривала адаптація полягає у збільшенні кількості рецепторів і зв’язуючих білків, які дозволяють ефективніше використовувати Т, ГР та ІФР-1 для відновлення тканин і росту м’язів (Schoenfeld, 2010; Baechle and Earle, 2008; Crewther et al., 2006). Шенфельд (2010) зазначив, що пошкодження м’язів в результаті механічної напруги і метаболічного стресу від вправ високої інтенсивності – ефективний стимул для виділення гормонів, відповідальних за відновлення клітин, а ІРФ-1, ймовірно, найбільш важливий гормон, що збільшує м’язовий зростання. Не визначено, який з видів стресу, механічний або метаболічний, більше впливає на ендокринну систему, тим не менш, дослідження показують, що організація інтенсивності та обсягу тренування в напрямку підйому великих ваг з короткими періодами відпочинку може призводити до збільшення продукції анаболічних гормонів, що сприяють росту м’язів (Schoenfield, 2013; 2010; Wernbom, Augustsson and Thomee, 2007; Crewther et al., 2006).

Тренування з обтяженнями для збільшення м’язів

Недостатньо просто піднімати ваги з високою кількістю повторень, якщо це не призводить до м’язового відмови. Організм дуже ефективно зберігає і використовує енергію, тому якщо повторювати вправи з незмінним навантаженням, то це може обмежити величину механічного та метаболічного стресу для м’язів і мінімізувати результати тренування. Для стимуляції росту м’язів необхідно так підбирати тренувальні змінні, щоб зробити механічну навантаження на м’язові тканини, а також створити значний метаболічний запит. Зациорский і Кремер (2006) виділили три специфічних виду тренування з обтяженнями: Метод максимальних зусиль, Метод динамічних зусиль і Метод повторних зусиль (Таблиця 1).

Таблиця 1. Класифікація силового тренування

Вид зусиль Опис Інтенсивність Кількість повторень
Максимальні зусилля (МУ) Використання максимальних обтяжень для створення механічного перевантаження 85-100% ПМ 1-6
Динамічні зусилля (ДУ) Не максимальні обтяження, що піднімаються з максимально доступною швидкістю 40-60% ПМ – повторні зусилля
80-100% ПМ – одноразові зусилля 4-8 для повторних зусиль
1-2 для одноразових зусиль
Повторні зусилля (ПУ) Створення метаболічної перевантаження шляхом виконання повторних підйомів не максимального обтяження до відмови 70-80% ПМ 8-12 (виконуються до настання відмови)
Увага: ПМ – повторний максимум. Джерело: Zatsiorsky and Kraemer, 2006.

Метод максимальних зусиль

При силового тренування Методом максимальних зусиль (МУ) використовуються значні обтяження для підвищення активності високопорогових рухових одиниць, що містять волокна типу II. Тренування з МУ здатна покращувати як внутрішньом’язову координацію – збільшення одночасно активних рухових одиниць в окремому м’язі, так і межмышечную координацію – здатність різних м’язів одночасно активуватися. Основний стимул від МУ-механічний, міофібрилярна гіпертрофія з істотним збільшенням сили і помірним приростом маси м’язів. Метод МУ ефективний для розвитку сили, але не найефективніший засіб збільшення маси м’язів.

Метод динамічних зусиль

При тренуванні методом динамічних зусиль (ДУ) використовуються не максимальні обтяження, що переміщуються з доступною найбільшою швидкістю для стимуляції рухових одиниць. Метод ДУ активує скорочувальні елементи м’язів для створення ізометричного зусилля і напруги сполучних тканин (фасцій і еластичної тканини) всього тіла. Коли скоротливі елементи м’язів коротшають, вони деформують сполучні тканини, а потім енергія пружної деформації передається при зворотному, вибуховий русі. Метод ДУ найбільш ефективний для збільшення швидкості розвитку зусилля і потужності скорочення, необхідних у багатьох видах спорту або динамічної активності. Тим не менш, метод ДУ не дає достатньої кількості механічного або метаболічного стресу для скорочувальних елементів м’язів, які потрібні для стимуляції м’язового зростання.

Метод повторних зусиль
Метод повторних зусиль (ПУ) в силовому тренуванні передбачає використання не максимальних навантажень, виконуваних до настання м’язового відмови (нездатності виконати наступне повторення). Виконання декількох останній повторень в підході в стомленому стані стимулює всі рухові одиниці, метод ПУ може залучати в скорочення все волокна в цільової м’язі і викликати істотне перевантаження. Велика кількість повторень, виконуваних з помірно важкою навантаженням методу ПУ, стимулює гіпертрофію, створюючи механічну і метаболічну перевантаження, а також часто використовується бодібілдерами для збільшення сухої м’язової маси. При використанні методу ПУ на початку підходу активуються повільні рухові одиниці, у міру їх стомлення будуть рекрутуватися високопорогові рухові одиниці типу II для підтримки необхідного зусилля. Активізуючись, высокопороговые рухові одиниці швидко стомлюються, що призводить до закінчення підходу. Скорочення анаеробних волокон типу II призводять до виробництва енергії за допомогою анаеробного гліколізу, продукуючи побічні продукти обміну, наприклад, іони водню і лактат, які змінюють кислотність крові. Дослідження показують, що ацидоз – підвищення кислотності крові, викликане накопиченням іонів водню і появою лактату, – пов’язаний з підвищенням ГР і ІФР-1 для сприяння відновлення тканин у процесі відновлення (Schoenfeld, 2013; 2010).

Важливо відзначити, що якщо навантаження недостатнє або підхід не виконується до відмови, стимуляції рухових одиниць типу II не відбувається або не створюються необхідні метаболічні умови, що сприяють зростанню м’язів. Метод ПУ надає три основні переваги:

1) більший вплив на м’язовий метаболізм, що супроводжується більшою гіпертрофією.
2) активується значна кількість рухових одиниць, приводячи до збільшення сили.
3) можливо, ризик отримати травму менше в порівнянні з методом МУ.

Відпочинок і відновлення
Найчастіше найбільш недооціненою змінною будь-якої програми вправ є відновлювальний період після заняття. Незалежно від виду стресу (механічний або метаболічний), який забезпечує м’язовий ріст – це не так важливо, як час, який необхідний для сприяння т, ГР і ІФР-1 синтезу м’язових білків після заняття. Вправи є фізичним стимулом, застосованим до м’язів, і складають лише частину рівняння м’язового росту. Адекватне відновлення необхідно для надання м’язам достатнього часу для відновлення глікогену і протікання фізіологічних процесів реконструкції і створення нової тканини. Найбільш ефективним періодом для синтезу білків є період 12 – 24 години після тренування. Частота тренування для м’язової групи залежить від індивідуальної мети занять, досвіду і рівня тренованості. Відновлення, необхідне для росту м’язів, становить 48 – 72 години між тренуваннями окремої м’язової групи.

Стимуляція механічного та метаболічного стресу в тренажерному залі буде сприяти росту м’язів до тих пір, поки Т і ГР виділяються в період швидкого сну, а це означає, що для приросту м’язової маси після тренування потрібен повноцінний нічний сон. Недостатній сон і відновлення не дасть можливості для оптимального синтезу м’язових білків і може призвести до підвищення рівнів гормонів, які відповідають за энергопродукцию, наприклад, адреналіну і кортизолу, що може зменшити здатність до утворення нової м’язової тканини. Недолік сну, поганий апетит, тривалі захворювання і припинення зростання в результаті вправ – все це симптоми перенапруги, які можуть істотно впливати на можливість досягнення людиною своїх фітнес-цілей (Beachle and Earle, 2008). “Недововідновлення” – ще один привід задуматися про перенапруження. “Для сприяння росту м’язів потрібен час для відпочинку (активного відпочинку), що надає можливість повністю відновитися”, – говорить Шенфельд (2013). При роботі з клієнтами, які бажають збільшити м’язову масу, заохочуйте їх достатній сон для забезпечення максимальних результатів.

Розробка програми тренувань для набору м’язової маси
Стандартний протокол для гіпертрофії м’язів передбачає виконання 8 – 12 повторень з достатньою інтенсивністю, щоб викликати відмову до останнього повторення. Короткий або середній за тривалістю відпочинок між підходами (30 – 120 с) дозволяє створити значний метаболічний запит. Виконання 3 – 4 підходів у вправі забезпечує ефективне механічне напруження залучених до скорочення м’язів. Темп руху має передбачати відносно коротку фазу концентричного скорочення (1 – 2) і більш тривалу (2 – 6 с) ексцентричну фазу для забезпечення достатньої механічної напруги. “З точки зору гіпертрофії, ексцентричне скорочення робить більший вплив на розвиток м’язів. Зокрема, ексцентричні вправи пов’язують з більш значним збільшенням синтезу білка» (Schoenfeld, 2010).

Комплексні, многосуставние руху з вільними вагами, наприклад, зі штангою, гантелями і гирями, включають велику кількість різних м’язів і можуть надавати значну метаболічну дію при заняттях, особливо в діапазоні повторень від 12 до 20. Регульовані тренажери, що передбачають ізольовані або односуглобні руху, здатні направити вплив точно на окремий м’яз. Шенфельд стверджує, що кожен вид обтяження відіграє свою роль в оптимальному зростанні м’язів: «Вільні ваги, залучають велику кількість м’язів, допомагають збільшити щільність м’язів, тоді як стабілізація, що надається тренажерами, дозволяє більше навантажити окремі м’язи». Програма вправ, представлена нижче, заснована на останніх наукових дослідженнях, пов’язаних зі збільшенням маси м’язів. Метаболічні та механічні вимоги при тренуванні високого обсягу можуть викликати серйозні пошкодження м’язів і рекомендуються тільки для клієнтів з досвідом занять з вільними обтяженнями, принаймні, один рік. Клієнтам необхідно починати з хорошою динамічної розминки, що включає різні рухи без обтяжень і для м’язів core, щоб підготувати м’язову тканину до стресового впливу тренування високого обсягу. Навіть якщо в занятті передбачене навантаження на одну або дві частини тіла, необхідно виконувати розминку для всього тіла, яка може допомогти в збільшенні витрати калорій і сприяє відновленню м’язів, навантажених в попередніх заняттях. Починати тренування переважно з комплексних рухів з вільними вагами для включення максимальної кількості м’язів, і в ході заняття поступово переходити до використання тренажерів, які мають вплив на окремі м’язи.

Остання вправа в кожному тренуванні необхідно виконувати в тренажері, застосовуючи підхід зі зниженням ваги: після виконання всіх повторень підходу до відмови, вага знижується і з ним також виконується можливу кількість повторень до відмови. Підходи зі зниженням ваги здатні надавати істотний механічний і метаболічний стрес, а також викликають значний дискомфорт, тому їх слід виконувати в кінці заняття.

Кожному клієнту необхідна програма, що відповідає його / її потребам, але аналогічний спосіб найбільшого збільшення маси м’язів. Ви відзначите, що в цій програмі обмежена кардіо-навантаження. Згідно Шенфельду, «занадто велика витрата енергії може зменшити ріст м’язів».

Висновок
Наукові обґрунтування м’язового зростання привертають увагу, але для багатьох це просто надає технічне пояснення рекомендацій, які передавалися від одного покоління бодібілдерів до іншого. Одне можна сказати точно: зростання м’язів відбувається в результаті прогресивного збільшення тренувального навантаження; проте, все ще незрозуміло, викликаний зростання механічної або метаболічної перевантаженням. Таким чином, визначення якої із стимулів (механічний або метаболічний) більше підходить для клієнта, який цікавиться збільшенням маси м’язів, відбувається методом проб і помилок. Деякі клієнти можуть добре переносити дискомфорт від тренувань до відмови, що створюють метаболічну перевантаження, в той час як інші можуть віддати перевагу значні обтяження в декількох повтореннях, щоб викликати механічний стрес. Механічний і метаболічний стимул сприяють м’язовому росту, але також можуть викликати істотні пошкодження м’язів. Якщо клієнт хоче збільшити м’язову масу, він повинен зрозуміти, що для здійснення бажання необхідні колосальні зусилля. Можливо, це єдиний випадок, коли доцільна фраза: «Немає болю, немає результату».

День 1. Нижня частина тіла

Вправа Інтенсивність (% ПМ) Повторення* Відпочинок Підходи
Станова тяга 70-80 8-12 30-60 секунд 3-5
Румунська станова тяга 60-70 12-20 30-60 секунд 3-5
Болгарське присідання на одній нозі 70-80 8-12 30-60 секунд 3-5
Розгинання гомілки 60-80 Підхід зі зниженням ваги Немає 1
Згинання гомілки 60-80 Підхід зі зниженням ваги Немає 1
* До відказу

День 2. Верхня частина тіла, тяги

Вправа Інтенсивність (% ПМ) Повторення* Відпочинок Підходи
Підтягування зворотним хватом Маса тіла До відмови 30-60 секунд 3-5
Тяга в нахилі 60-70 12-20 30-60 секунд 3-5
Тяга горизонтального блоку 70-80 8-12 30-60 секунд 3-5
Згинання передпліччя з супінацією 70-80 8-12 30-60 секунд 3-5
Тренажер для двоголового м’яза плеча (EZ гриф) 60-80 Підхід зі зниженням ваги Немає 1
* До відказу

День 3. Верхня частина тіла, жими

Вправа Інтенсивність (% ПМ) Повторення* Відпочинок Підходи
Жим стоячи 75-85 6-10 30-60 секунд 3-5
Жим під кутом 60-70 12-20 30-60 секунд 3-5
Жим гантелей стоячи 70-80 8-12 30-60 секунд 3-5
Відведення стоячи 60-70 12-20 30-60 секунд 3-5
Віджимання від підлоги Маса тіла До відмови 30-60 секунд 3-5
* До відказу

Увага: ПМ – повторний максимум

День 4. Відпочинок або низькоінтенсивні кардіо-вправи