Мышцы – это мясо, состоящее из миллионов плотно прилегающих друг к другу нитей или волокон. Каждое из этих волокон несколько миллиметров в длину, и они настолько тонкие, что их вряд ли можно увидеть невооруженным глазом. По всей длине каждого волокна целый ряд командных центров, или миоядер, которые контролируют мышечные функции. Каждый командный центр отвечает за то место на волокне, на котором располагается.
Вне волокон находятся сателлитные клетки. Это стволовые клетки, которые находятся в спящем состоянии до тех пор, пока мышцы не повреждаются, что может случиться при поднятии гири, тогда они активизируются и начинают активное лечение поврежденной мышцы, делая ее больше и лучше.
Когда мы тренируемся, у нас не появляются новые волокна в мышечной ткани, а просто увеличиваются те, которые уже есть. Когда волокна в мышечной ткани увеличиваются, то увеличивается и количество миоядер. Тех, что уже существуют на волокне, недостаточно, ведь каждый отвечает только за свой участок, а участок начинает расширяться, и тогда появляются миоядра-дублеры. Так, стволовые клетки формируют новые командные центры, и мышца может продолжать расти. Серия исследований в 2007 и 2008 гг. в научно-исследовательской лаборатории при университете Алабама-Бирмингем и Медицинском центре ветеринарии Бирмингема показали, что индивидуальные различия в гене и деятельности стволовых клеток имеют решающее значение в понятии того, как люди реагируют на силовые тренировки.
Шестьдесят шесть человек разного возраста тренировались на протяжении четырех месяцев. В их силовую программу входили следующие упражнения: приседания, жим ногами и подъем ног – для всех было подобрано такое количество повторов, которое они могли сделать в зависимости от процентного максимума. Под конец исследования люди распались на три группы: 17 человек, чьи мышцы бедра увеличились на 50 %; 32, чьи мышечные волокна увеличились на 25 %; и 17, кто не имел никакого результата вообще.
Диапазон улучшения составил от 0 % до 50 %, и это несмотря на то, что тренировки были идентичными. Ничего не напоминает? Подобная ситуация наблюдалась и в проекте НАСЛЕДИЕ, тогда различия в натренированности были огромны. Только сами тренировки были другие – ученые проекта исследовали показатель выносливости
[27].
Еще до начала силовых тренировок ученые протестировали подопытных. Из всех людей выделились только 17 человек последней, 3-й группы. Несмотря на их конечный результат, у них были все шансы стать во главе исследования. Как показало тестирование, именно у этих 17 человек было больше, чем у остальных, клеток-сателлитов в четырехглавых мышцах. (Кстати, один из вариативного ряда стероидов рассчитан на то, чтобы создать как можно больше сателлитных клеток для активации роста мышц.)
Все исследования, нацеленные на выявление физических качеств людей, дают одни и те же результаты – широкий диапазон реагирования на физическую нагрузку. В проекте Майами 442 человека упражнялись в жиме ногами и жиме лежа, и их результаты колебались от 50 % до более чем 200 %. В другом исследовании на протяжении 12 недель 585 мужчин и женщин тренировались в беге под присмотром международного консорциума научных университетов. В этом исследовании диапазон улучшения колебался от 0 до более чем 250 %.
Все эти результаты подталкивают Американский колледж спортивной медицины выступить под новым девизом: «Исследование тренировок». Подобно тому, как было выявлено воздействие на организм человека кофе, тайленола (более известен как парацетамол) или препаратов, снижающих уровень холестерина, должно быть выявлено и физиологическое индивидуальное воздействие на человека большого количества вариативных тренировок.
Исследователи проекта НАСЛЕДИЕ в поиске VO2max взяли за основу признак наследственности, который должен помочь предсказать, у кого больше стволовых клеток и кто лучше реагирует на силовые тренировки. Во всех проведенных исследованиях, в том числе и в НАСЛЕДИЕ, выделились люди с выраженными определенными генами.
Перед началом тренировок и в конце у всех брали биопсию мышечной ткани для исследования. Некоторые признаки генов возрастали или увеличивались, но другие гены развивались только у определенного числа людей. Одним из таких генов, проявивших наибольшую экспрессию, является ген из разновидности механического фактора роста – IGF-IEa. Этот ген тесно связан с тем, который использовал Х. Ли Суини в своих экспериментах с мышами-Шварценеггерами. Другие гены, выделившиеся в этих исследованиях, были другими разновидностями генов механического фактора роста и ген миогенин – все они участвуют в формировании мышечной ткани.
Влияние миогенина и механического фактора роста на людей составляет на самом высоком уровне диапазон от 126 % до 65 % соответственно, а на среднем уровне – от 73 % до 41 % и в третьей группе, у которой совершенно не наблюдалось роста мышечной массы, влияние этих генов на организм было нулевым.
Изучение генов, которые регулируют рост мышц, только начинает развиваться. Однако уже сейчас можно выделить одну биологическую причину различий между людьми. Некоторые спортсмены имеют больший потенциал роста мышц, чем другие, из-за различий в мышечных волокнах.
Грубо говоря, мышечные волокна бывают двух основных типов: медленно сокращающиеся (тип I) и быстро сокращающиеся (тип II). Быстро сокращающиеся волокна в два раза быстрее медленно сокращающихся во время взрывного момента – скорость сокращения мышц, а это, как известно, ограничивающий фактор скорости спринтеров, ведь они очень быстро устают
[28]. Быстро сокращающиеся волокна так же и растут вдвое больше, чем медленно сокращающиеся волокна, во время тренировок. Поэтому, чем больше быстро сокращающихся волокон в мышцах, тем больше потенциал их роста.
У большинства людей мышцы наполовину состоят из медленно сокращающихся волокон. И именно по соотношению типа мышечных волокон спортсменов можно определить предрасположенность к виду спорта. Так, у спринтеров икроножные мышцы на 75 % состоят из быстро сокращающихся волокон. Спортсмены, которые занимаются бегом на дистанцию 1 км, как я, как правило, имеют сочетание волокон ближе к 50 на 50 %. Бегом на длинные дистанции занимаются те спортсмены, у которых перевес идет в сторону медленно сокращающихся мышечных волокон, которые хоть и не производят взрывную силу, как быстро сокращающиеся, но позволяют человеку дольше не уставать. Франк Шортер, последний американец, выигравший олимпийский марафон, имел 80 % медленно сокращающихся мышечных волокон в икроножных мышцах. Это еще раз поднимает вопрос о том, можно ли натренировать мышцы определенным образом или спортсмены уже рождаются с определенным строением мышечной ткани.
