По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 796.015.572:796.015.865.14

Датамайнинг гипертрофии мышц в циклическом упражнении определил порог интенсивности для интервальных сессий

Мирошников А. Б. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
Форменов А. Д. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
Волков В. В. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
Сергеева К. В. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
Антонов А. Г. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва
Смоленский А. В. Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва

В отличие от сложившегося представления о том, что аэробная работа уменьшает физиологический поперечник скелетных мышц, а силовая, напротив, увеличивает, в данной работе показано, что и нагрузки с отягощениями, и упражнения циклического характера являются средствами рекрутирования мышечного волокна, а интенсивность упражнений (метод или методика) позволяет запускать все стимулы мышечного роста. Аэробные упражнения, выполняемые неравномерным методом с правильно подобранной интенсивностью, приводят к гипертрофии скелетных мышц сопоставимо с силовыми тренировками. Для построения тренировочных сессий было разработано уравнение, которое помогает прогнозировать мощность педалирования на уровне VO2max при работе на велоэргометре и имеет высокую корреляцию с результатами прямого метода измерения, а сам подход обладает рядом преимуществ перед дорогостоящими процедурами тестирования.

Литература:

1. Селуянов В. Н. Подготовка бегуна на средние дистанции // СпортАкадемПресс. — 2001. — C. 31–35.

2. Adams G., Bamman M. M. Characterization and regulation of mechanical loading-induced compensatory muscle hypertrophy // Compr Physiol. 2012. 2(4):2829–70.

3. Bendahan D., Chatel B., Jue T. Comparative NMR and NIRS analysis of oxygen-dependent metabolism in exercising finger flexor muscles // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017. Dec 1;313(6): R740–R753.

4. Bengtsson V., Berglund L., Aasa U. Narrative review of injuries in powerlifting with special reference to their association to the squat, bench press and deadlift // BMJ Open Sport Exerc Med. 2018. Jul 17;4(1),1–8.

5. Brooks G. A. The Science and Translation of Lactate Shuttle Theory // Cell Metab. 2018. Apr 3;27(4):757–785.

6. Burd N. A., Andrews R. J., West D. W. et al. Muscle time under tension during resistance exercise stimulates differential muscle protein sub-fractional synthetic responses in men // J Physiol. 2012. Jan 15;590(2):351–62.

7. Burd N. A., West D. W., Moore D. R. et al. Enhanced amino acid sensitivity of myofi brillar protein synthesis persists for up to 24 h after resistance exercise in young men // J Nutr. 2011.141. 568–573.

8. Ceccarelli G., Benedetti L., Arcari M. L. et al. Muscle Stem Cell and Physical Activity: What Point is the Debate at // Open Med (Wars). 2017. Jul 24; 12:144–156.

9. Cerda-Kohler H., Henríquez-Olguín C., Casas M. et al. Lactate administration activates the ERK1/2, mTORC1, and AMPK pathways differentially according to skeletal muscle type in mouse // Physiol Rep. 2018. Sep;6(18): e13800.

10. Coffey V. G., Hawley J. A. Concurrent exercise training: do opposites distract // J Physiol. 2017. May 1;595(9):2883–2896.

11. Dankel S. J., Mattocks K. T., Jessee M. B. et al. Do metabolites that are produced during resistance exercise enhance muscle hypertrophy // Eur J Appl Physiol. 2017. Nov;117(11):2125–2135.

12. Denham J., Scott-Hamilton J., Hagstrom A. D. et al. Cycling Power Outputs Predict Functional Threshold Power And Maximum Oxygen Uptake // J Strength Cond Res. 2017. Sep 11, 1–29.

13. Dudley G. A., Djamil R. Incompatibility of endurance-and strength-training modes of exercise // J Appl Physiol (1985). 1985; 59:1446–51.

14. Eigendorf J., May M., Friedrich J. et al. High Intensity High Volume Interval Training Improves Endurance Performance and Induces a Nearly Complete Slow-to-Fast Fiber Transformation on the mRNA Level // Front Physiol. 2018. May 29;9: 601,1–14.

15. Fink J., Schoenfeld B. J., Nakazato К. The role of hormones in muscle hypertrophy // Phys Sportsmed. 2017. Nov 25:1–6.

16. Gentil P., de Lira C. B., Paoli A. et al. Nutrition, Pharmacological and Training Strategies Adopted by Six Bodybuilders: Case Report and Critical Review // Eur J Transl Myol. 2017. Mar 24;27(1):6247, 51–66.

17. Grgic J., Lazinica B., Mikulic P. et al. Should resistance training programs aimed at muscular hypertrophy be periodized? A systematic review of periodized versus non -periodized approaches // Sci sports. 2017.1–9.

18. Grgic J., Mcllvenna L. C., Fyfe J. J. et al. Does Aerobic Training Promote the Same Skeletal Muscle Hypertrophy as Resistance Training? A Systematic Review and Meta-Analysis // Sports Med. 2018. Oct 20,1–22.

19. Harber M. P., Konopka A. R., Undem M. K. et al. Aerobic exercise training induces skeletal muscle hypertrophy and age-dependent adaptations in myofi ber function in young and older men // J Appl Physiol. (1985). 2012. Nov;113(9):1495–504.

20. Harriss D. J., Atkinson G. Ethical Standards in Sport and Exercise Science Research: 2016 Update // Int J Sports Med. 2015. 36: 1121–1124.

21. Hayes L. D., Herbert P., Sculthorpe N. F. et al. Exercise training improves free testosterone in lifelong sedentary aging men // Endocr Connect. 2017. Jul;6(5):306–310.

22. Herbert P., Hayes L. D., Sculthorpe N. F. et al. HIIT produces increases in muscle power and free testosterone in male masters athletes // Endocr Connect. 2017. Aug 9;6(7):430–436.

23. Hickson R. C. Interference of strength development by simultaneously training for strength and endurance // Eur J Appl Physiol. 1980. 45:255–63.

24. Hudelmaier M., Wirth W., Himmer M. et al. Effect of exercise intervention on thigh muscle volume and anatomical cross-sectional areas: quantitative assessment using MRI // Magn Reson Med. 2010.64(6):1713–20.

25. Hyldahl R. D., Hubal M. J. Lengthening our perspective: morphological, cellular, and molecular responses to eccentric exercise // Muscle & nerve. 2014. 49: 155–170.

26. Izquierdo M., Häkkinen K., Ibáñez J. et al. Effects of combined resistance and cardiovascular training on strength, power, muscle cross-sectional area, and endurance markers in middle-aged men // Eur J Appl Physiol. 2005. May;94(1-2):70–5.

27. Jakubowski J. S., Wong E. P., Nunes E. A. et al. Equivalent Hypertrophy and Strength Gains in β-Hydroxy-β-Methylbutyrate- or Leucine-supplemented Men // Med Sci Sports Exerc. 2019. Jan;51(1):65–74.

28. Konopka A. R., Harber M. P. Skeletal muscle hypertrophy after aerobic exercise training // Exerc Sport Sci Rev. 2014. Apr;42(2):53–61.

29. Kouri E. M., Pope H. G., Katz D. L. et al. Fat-free mass index in users and nonusers of anabolicandrogenic steroids // Clin J Sport Med. 5:1995. 223–228.

30. Kraemer W. J., Ratamess N. A., Flanagan S. D. et al. Understanding the Science of Resistance Training: An Evolutionary Perspective // Sports Med. 2017. Dec;47(12):2415–2435.

31. Lee M. N., Ha S. H., Kim J. et al. Glycolytic flux signals to mTOR through glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase-mediated regulation of Rheb // Molecular and cellular biology. 2009. 29: 3991–4001.

32. Mangine G. T. Exercise-induced hormone elevations are related to muscle growth // J Strength Cond Res. — 2017. — p. 45–53.

33. Murach K. A., Bagley J. R. Skeletal Muscle Hypertrophy with Concurrent Exercise Training: Contrary Evidence for an Interference Eff ect // Sports Med. 2016. 46. 1029–1039.

34. Murlasits Z., Kneffel Z., Thalib L. The physiological eff ects of concurrent strength and endurance training sequence: A systematic review and meta-analysis // J Sports Sci. 2018. Jun;36(11): 1212–1219.

35. Nalbandian M., Takeda M. Lactate as a Signaling Molecule That Regulates Exercise-Induced Adaptations // Biology (Basel). 2016. Oct 8;5(4), 1–12.

36. Netreba A., Popov D., Bravyy Y. et al. Responses of knee extensor muscles to leg press training of various types in human // Ross Fiziol Zh I I M Sechenova. 2013. 99: 406–416.

37. Noorkoiv M., Nosaka K., Blazevich A. J. Effects of isometric quadriceps strength training at different muscle lengths on dynamic torque production // Journal of sports sciences. 2015. 33: 1952–1961.

38. Ohno Y., Oyama A., Kaneko H. et al. Lactate increases myotube diameter via activation of MEK/ERK pathway in C2C12 cells // Acta Physiol (Oxf ). 2018. Jun;223(2): e13042.

39. Oishi Y., Tsukamoto H., Yokokawa T. et al. Mixed lactate and caffeine compound increases satellite cell activity and anabolic signals for muscle hypertrophy // J Appl Physiol Bethesda Md. 1985. 2015. 118:742–749.

40. Potts G. K., McNally R. M., Blanco R. et al. A map of the phosphoproteomic alterations that occur after a bout of maximal-intensity contractions // The Journal of physiology. 2017. 595: 5209–5226.

41. Rutkowska-Kucharska A., Szpala A. The use of electromyography and magnetic resonance imaging to evaluate a core strengthening exercise programme // J Back Musculoskelet Rehabil. 2018. 31(2):355–62.

42. Sato K., Iemitsu M., Katayama K. et al. Responses of sex steroid hormones to diff erent intensities of exercise in endurance athletes // Exp Physiol. 2016. Jan;101(1):168–75.

43. Schoenfeld B. J., Ogborn D., Krieger J. W. Dose-response relation-ship between weekly resistance training volume and increases in muscle mass: a systematic review and meta –analysis // J Sports Sci. 2017. 35: 1073–82.

44. Schoenfeld B. J. Postexercise hypertrophic adaptations: a reexamination of the hormone hypothesis and its applicability to resistance training program design // Journal of Strength and Conditioning Research. 2013. 27(6)/1720–1730.

45. Schoenfeld B. J. Potential mechanisms for a role of metabolic stress in hypertrophic adaptations to resistance training // Sports medicine (Auckland, N Z). 2013. 43:179–194.

46. Strömbäck E., Aasa U., Gilenstam K. et al. Prevalence and Consequences of Injuries in Powerlifting: A Cross-sectional Study // Orthop J Sports Med. 2018. May 14;6(5): 67–75.

47. Tsukamoto S., Shibasaki A., Naka A. et al. Lactate Promotes Myoblast Differentiation and Myotube Hypertrophy via a Pathway Involving MyoD In Vitro and Enhances Muscle Regeneration In Vivo // Int J Mol Sci. 2018. Nov 19;19(11),1–14.

48. van Wessel T., de Haan A., van der Laarse W. J. et al. The muscle fi ber type-fi ber size paradox: hypertrophy or oxidative metabolism // Eur J Appl Physiol. 2010. Nov;110(4):665–94.

49. Wackerhage H., Schoenfeld B. J., Hamilton D. L. et al. and sensors that initiate skeletal muscle hypertrophy following resistance exercise // J Appl Physiol (1985). 2018. Oct 18, 1–41.

50. Watt K. I., Goodman C. A., Hornberger T. A. et al. The Hippo Signaling Pathway in the Regulation of Skeletal Muscle Mass and Function // Exerc Sport Sci Rev. 2018. 46: 8 92–96.

51. Watt K. I., Turner B. J., Hagg A. et al. The Hippo pathway effector YAP is a critical regulator of skeletal muscle fibre size // Nature communications. 2015. 6: 6048,1–13.

52. West D. W., Phillips S. M. Associations of exercise-induced hormone profi les and gains in strength and hypertrophy in a large cohort after weight training // Eur J Appl Physiol. 2012. 112: 2693–2702.

Исторически считалось, что аэробные упражнения оказывают минимальное влияние на массу скелетных мышц, и поэтому по данному вопросу, по сравнению с результатами изучения влияния на мышечное волокно силовых упражнений, количества научных исследований на сегодня недостаточно для формирования единой обоснованной позиции авторов.

В своем историческом обзоре по силовому тренингу W. J. Kraemer и соавторы [30] показали, как развивалась научная мысль по влиянию аэробной работы на гипертрофию рабочих мышц. После появления в 80-х гг. минувшего столетия ряда работ в теории и практике силовой подготовки произошло четкое разделение тренировочных методов: силового тренинга (strength training) и тренинга выносливости (endurance training) [13, 23]. Здесь следует сделать оговорку: исследователи понимают, что существуют различные классификации физических упражнений, например, по биомеханическому признаку, по энергетической стоимости, типу мышечных сокращений, режиму энергообеспечения и пр. Однако попытка спортивных биохимиков провести демаркационную линию между аэробной и анаэробной работой не увенчалась успехом, поскольку современные данные показывают, что анаэробный гликолиз и образование лактата в организме человека происходят и в полностью аэробных условиях [3, 5].

Исходя из этого, нами в данной работе предпринята попытка сравнения эффективности влияния на перестройку мышечного волокна упражнений, выполняемых с помощью различных, часто противопоставляемых друг другу тренировочных средств — упражнений, выполняемых на тренажере для так называемой циклической аэробной работы (велотренажер), и упражнений силового характера со штангой. В рисунках к визуальному пониманию процессов, происходящих во время симультанной работы, обычно используют два символа: гантели и велосипед [10]. Согласно данным недавнего мета-анализа, проведенного Z. Murlasits и соавторами [34], нужно полагать, что, если основной целью является увеличение мышечной силы нижней части тела, настоятельно рекомендуется выполнять силовое упражнение перед тренировкой на выносливость при симультанной тренировочной программе, т. е. в развитии силы мышц также происходит разделение на силовую работу и конкурирующую тренировку выносливости. В мышлении тренеров, биологов и специалистов спортивной медицины символы «штанга/гантели» и «велосипед» как никогда начинают носить абсолютно противоположные значения, если речь заходит о достижении мышечной гипертрофии. Стоит ли разделять эти символы и идентичны ли стимулы от этих тренажеров для скелетных мышц?

Для Цитирования:
Мирошников А. Б., Форменов А. Д., Волков В. В., Сергеева К. В., Антонов А. Г., Смоленский А. В., Датамайнинг гипертрофии мышц в циклическом упражнении определил порог интенсивности для интервальных сессий. Терапевт. 2019;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: