Старение и физическая форма: существующие тенденции и как им противостоять
По мере того, как мы стареем, наши мышцы значительно уменьшаются в размерах и мы становимся слабее. Это уменьшение мышц, известное как старческая саркопения, судя по всему сильнее затрагивает только некоторые группы мышц; к тем, на которые сильнее всего влияет процесс старения, относятся четырехглавые и икроножные мышцы. Проведенные исследования показали, что люди старше семидесяти лет на 50% слабее тех, кому 20-30 лет. Эта возрастная слабость представляет собой серьезную медицинскую проблему, т.к. она ограничивает способность людей к выполнению повседневных функций и увеличивает риск падения. Старческая слабость, таким образом, влечет за собой серьезные медицинские и экономические проблемы для стран всего мира. В будущем создаваемая ими нагрузка на общество может увеличиться еще больше вследствие того, что в высокоразвитых странах в ближайшие 20-30 лет прогнозируется значительное увеличение количества людей, достигших преклонного возраста. Вследствие этого, разработка мер, направленных на предотвращение или хотя бы замедление возрастной мышечной атрофии и соответствующего ослабления мышечной силы, должна приобрести огромное значение. Фармацевтические средства, анаболические препараты, например, открывают многообещающие надежды, однако, их применение должно быть совмещено с определенной физической нагрузкой. Специальные упражнения должны рассматриваться в качестве наиболее практичного и многообещающего метода укрепления мышечного тонуса у пожилых людей. Большинство людей согласно с тем, что силовые тренировки являются эффективным способом увеличения силы и укрепления мышц, однако, далеко не все отдают себе отчет о пользе таких упражнений для пожилых людей. Вероятно, наиболее распространенным является заблуждение, что для пожилых людей упражнения на укрепление силы бесполезны. Однако это совершенно неверно и исследования, выполненные за последние годы, показали, что такие упражнения могут оказаться очень полезными и в пожилом возрасте.
Предметом исследований стали пожилые люди в возрасте 65-89 лет, которым были предложены программы силовых тренировок продолжительностью от 3 месяцев до 1 года. Эти программы включали в себя упражнения для нижней и верхней частей тела.
Уменьшение массы мышц (или саркопения) сильнее всего поражает некоторые группы мышц, например четырехглавые мышцы и мышцы икр. Ряд исследований доказал, что физическая сила людей старше семидесяти лет примерно в два раза уступает силе взрослых людей в возрасте от 20 до 30 лет.
Развитые мышцы и их значение для человека
Доктор Кейт Духовны, которая недавно защитила свою докторскую диссертацию по эпидемиологии в Университете Мичигана по специальности общественного здравоохранения, и ее коллеги проанализировали данные, полученные в ходе масштабного исследования здравоохранения и пенсионного возраста, которое является общественным источником данных для исследований, связанных со старением, начиная с 1990 года. Рассматривая данные о национальной выборке, состоящей из 8326 мужчин и женщин в возрасте 65 лет и выше, они обнаружили, что люди с низкой мышечной силой имели на пятьдесят процентов больше вероятности ранней смерти, чем те, кто обладал более развитой мускулатурой.
Фаршированный шоколадом пирог с засахаренными апельсинами и орешками: рецепт
Дети много времени проводят в детской: мама сделала для них сенсорную зону
Коронавирус: как «Три мушкетера» помогли Грузии бороться с вирусом
Немного физиологии
Мышцы состоят из медленно сокращающихся и быстросокращающихся волокон. Мышцы растут не тогда, когда происходит тренировка, а после нее. Во время тренировки мышцы травмируются, напрягаются и частично рвутся. После занятий происходит восстановительный процесс. Именно в процессе восстановления и наблюдается рост мышц. Здоровые клетки приходят на смену разрушенным, причем в повышенном количестве.
В процессе занятий в тренажёрном зале человек тренирует мышцы скелета, состоящие из миофибрилл и саркомеров. Вместе они образуют мышечное волокно. Человек имеет 650 скелетных мышц. Они сжимаются, когда поступает команда от моторных нейронов. Через нервные импульсы моторные нейроны «сообщают» мышцам, что надо сократиться. Чем лучше налажена эта связь, тем активнее идет сокращение мышечных волокон.
Принцип действия
Во время активных занятий растет количество нервных импульсов, которые вызывают сокращение мышц. Таким образом, мышечная ткань становится более твердой, хотя и не обязательно изменяется в размерах на первых этапах. Чтобы клетки росли, нужны месяцы тренировок.
Стимуляция и восстановление – два неразрывно связанных механизма, обеспечивающих рост мышц. В процессе занятий в спортзале идет стимуляция. Это сжатие мышц и напряжение. При сжатии обязательно возникает микроскопический разрыв волокон мышц. Усиливая с каждым разом нагрузки, эти микротравмы становятся постоянными спутниками занятий.
А после воздействия на мышцы необходим отдых. Это восстановление. За тот период, что клетки восстанавливаются, происходит рост новых клеток, а, следовательно, – рост самих мышц.
Что такое гипертрофия мышечного волокна?
В результате регулярных физических нагрузок наблюдается постепенное увеличение мышечной массы. Это и называют мышечной гипертрофией. Увеличение мышц в объемах требует особых условий и происходит, если человек регулярно увеличивает нагрузку, переступая тот барьер, к которому организм успел уже адаптироваться.
Есть разные виды гипертрофии:
Вид | Описание |
| Миофибриллярная гипертрофия | Это когда мышечная ткань уплотняется за счет плотности миофибрилл. Появляется жесткость, сила в руках и ногах, выносливость. Но сам объем мышечной ткани остается прежним. |
| Саркоплазматическая гипертрофия | Это когда увеличиваются сами клетки в поперечном сечении, но их сила остается прежней, не растет. Зато повышается выносливость. За счет этого появляется возможность заниматься дольше, не уставая. |
В создании гипертрофии помогают стимуляторы выработки тестостерона. Но они будут бесполезны без специального питания, тренировок и восстановления. Но вреда от этих стимуляторов нет, в отличие от анаболических стероидов.
Омоложение гемопоэтических стволовых клеток у людей
С мышами всё ясно — голодание является для них весьма эффективным компонентом терапии. Но как обстоит дело с людьми? Опишем один интересный эксперимент. 10 добровольцев с различными формами рака добровольно голодали от 48 до 140 часов до химиотерапии и от 5 до 56 часов после химиотерапии. Шесть из них сообщили о сокращении побочных эффектов химиотерапии, у них даже не было выпадения волос. Ни один пациент не имел значительных побочных эффектов (легкие головокружения — не в счет). То есть 5 голодания при химии по крайней мере безопасно (при условии отсутствия других противопоказаний, не связанных с химией). Здесь при голодании подразумевается отказ от еды но не от воды. Таким образом исследования показывают, что голодания уменьшают побочные эффекты химеотерапии.
Уже было упомянуто, что процессы происходящие при химеотерапии похожи на процессы при старении.
Голодания не менее 4 дней в сумме до и после химии улучшают состав крови, что косвенно свидетельствует о защитной функции голода по отношению к гемопоэтическим стволовым клеткам. Наилучшие результаты показаны при голодании 5-7 дней подряд 1 раз в месяц. Необходимо 8 таких циклов.
Было проведено исследование показывающее, что голодание в течение 4-х дней раз в две недели в продолжении всей жизни продлевают среднюю продолжительность жизни мышей на 45%, а максимальную — на 38 %. Клинические испытания на людях только начались и точных данных пока нет.
Кроме этого важно отметить, что голодание лечит не само по себе — важен период восстановления после голодания — должно быть полноценное питание. Это как отдых после тренировки. Ведь во время тренировки клетки мышц погибают, а вот на следующий день, во время отдыха — восстанавливаются
Так же и с голоданием — очень важен период после него. Необходимо полноценное питание и достаточное количество витаминов
Ведь во время тренировки клетки мышц погибают, а вот на следующий день, во время отдыха — восстанавливаются. Так же и с голоданием — очень важен период после него. Необходимо полноценное питание и достаточное количество витаминов.
Какие выводы можно сделать? Стволовые клетки — восстановительный резерв человека. Их можно и нужно сохранять и умножать. Этот процесс не бесконечный но существенно увеличивает продолжительность жизни. Голодание является эффективным способом запуска процесса умножения гемопоэтических стволовых клеток. На мышах исследования показали очень убедительный результат. На людях масштабных исследований ещё не было, но некоторые опыты показывают эффективность такого подхода.
Если статья показалась вам сложной, посмотрите этот замечательный ролик, здесь объяснено популярно, без лишних терминов.
Что дает уменьшение калорийности рациона?
Человек очень плохо приспособлен к потреблению большого количества калорий, но зато к малому количеству приспособлен отлично. Хотя влияние ограничения калорий на здоровье разнообразно, его механизмы не до конца понятны, и считается, что они включают в себя активацию механизмов выживания, которые были эволюционно сохранены для защиты организма от стресса.
В доказательство действенности теории ограничения калорий был проведен ряд экспериментов, в том числе и на макаках-резус – это обезьяны, на которых проверяют все или почти все, прежде чем провести исследования на людях.
Обезьяна макака-резус (Macaca mulatta) является превосходной моделью для изучения старения человека, так как имеет и физиологическое, и биохимическое сходство с людьми. В отличие от других моделей макака-резус позволяет изучать, например, атрофию головного мозга, характерную для старения человека. У других животных этого не происходит.
Двадцатилетнее исследование, проведенное в Висконсинском национальном исследовательском центре приматов, позволяет предположить, что уменьшение калорийности рациона на 30% может замедлить старение у обезьян. Это было продемонстрировано по увеличению продолжительности жизни и продолжительности здоровой жизни – то есть того времени, которое проходит до наступления диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, онкологии и когнитивных нарушений.
В ходе исследования было доказано, что группа, которой снизили калорийность питания, обладала более сильными мышцами, у животных было меньше сердечно-сосудистых болезней и онкологии, а также сохранились объемы мозга.
На фото А, В обезьяна из контрольной группы, на фото C, D – обезьяна, находящаяся на ограничении калорий. Возраст обеих – 27,6 года.
Итак, каковы потенциальные преимущества ограничения калорийности?
Увеличение продолжительности жизни (наблюдается у многих видов животных, включая макак-резусов)
Важно отметить, что ограничение калорий не только увеличивает продолжительность жизни, но и увеличивает продолжительность здоровой жизни.
У людей – улучшает работу сердца, уменьшает маркеры воспаления и уменьшает факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Увеличивает риск снижения силы мышц, аэробных возможностей организма и минеральной плотности кости.
Достаточная физическая нагрузка может служить хорошим дополнением к методу ограничения калорий.
Руки титана
Зал моего друга Флинна – настоящий железный рай. Что здесь есть? Сейчас расскажу. Гантели – от самых легких до 90-килограммовых. Восемь силовых стоек с ограничителями, четыре платформы для становой тяги и олимпийских подъемов. Двадцать олимпийских штанг с полным прикладом. Восемь скамеек для жима, две перекладины для подтягивании, четыре изогнутых грифа, две пары брусьев для отжиманий, два тренажера для подъемов на носки – стоячий и сидячий, четыре высоких блока для проработки широчайших, два тренажера для хвата… и больше ничего.
У Флинна на этот счет своя теория. Он считает, что нельзя загромождать зал ненужным оборудованием. Иначе спровоцируешь клиента на отход от полезных базовых упражнений и увлечение более легким, но малоэффективным тренингом.
– Ну ладно, допустим, поставлю я сюда гакк-машину и скамью для разгибании ног, – говорит Флинн. – Мне не жалко, пусть стоят. Но ведь какая-нибудь заблудшая душа обязательно начнет ими пользоваться! И вообще перестанет делать нормальные приседания! Получится, я сам загнал бедолагу в ловушку! Да меня совесть замучит!
Короче, вот такой он – Флинн: мол, если взялся за качку, то делай это по-настоящему!
Для наглядности поведаю вам одну правдивую историю. Около года назад в зал Флинна пришел подросток, абсолютно свихнутый на объемах верхних конечностей. Пять дней в неделю парень терзал свои руки. Где-то около полусотни сетов на бицепсы, столько же на трицепсы, и как добавочный штришок – 15 сетов на предплечья. Все это щедро сдобрено трисетами, суперсетами, гигантскими сетами, комплексными сетами, предварительным утомлением, негативными повторениями, и т.д. и т.п.
– Не хочешь попробовать старую, проверенную систему, которая помогла многим нашим клиентам? – от чистого сердца предложил ему Флинн в первый же день. Но парень вежливо отказался: мол, спасибо, конечно, но я больше доверяю своей форсированной программе… Ну что ж, на нет и суда нет. Шесть недель Флинн наблюдал за мучениями бедняги и наконец решился на вторую попытку.
Дождался, когда тот завершит очередной двухчасовой марафон по долбежке бицепсов и трицепсов, и спросил:
– Ну, чудак, как дела на ручном фронте?
– А я как раз хотел с вами посоветоваться, – отозвался парень. Что-то у меня ничего не получается, хотя и делаю все четко по схеме …
Не удивительно, – подумал про себя Флинн и молча отхлебнул свой кофе.
– Может, вы мне поможете?
– Неплохая идея, – согласился Флинн. – Когда ты впал в застои, самое время подумать о переменах… – Наверное, надо добавить еще пару-другую сетов подъемов со штангой, – воодушевился парень. – Суперсетом с разгибаниями на нижнем блоке!
Объём тренировки
Объём тренировки с отягощениями, обычно означающий количество работы, выполненной в заданный промежуток времени, является ключевой переменной среди принципов для увеличения гипертрофии мышц. Подобно увеличению максимальной силы (44), гипертрофия мышц повышается после продолжительной программы высокого объёма, особенно при использовании не одного, а нескольких подходов в упражнении (45). Эти научные данные используются для подтверждения текущих рекомендаций Американского колледжа спортивной медицины (ACSM), согласно которым для увеличения гипертрофии мышц спортсменам продвинутого уровня предписывается несколько подходов (4). Наблюдается существенное срочное увеличение синтеза мышечного белка после тренировки высокого объёма, превышающее тренировку низкого объёма (14), что также подкрепляет рекомендации.
Срочные реакции не всегда сопровождаются долгосрочным увеличением мышечной массы (52), однако многочисленные продольные исследования показали увеличение гипертрофии мышц от тренировки высокого объёма (20, 59, 60, 63). Radaelli et al (60) с использованием ультразвука для измерения толщины сгибателей и разгибателей локтя показали существенно большее развитие мышц плеча при выполнении пяти подходов упражнения по сравнению с одним и тремя подходами, за шестимесячный период тренировок. Этот прирост мышечной массы сопровождался значительно большим увеличением пяти ПМ (повторный максимум) в жиме лёжа и вертикальной тяге после вмешательства высокого объёма (60).
В научной литературе данные о преимуществе в росте мышц при тренировке высокого объёма неоднозначны (11, 50), но в недавнем мета-анализе выявлена дозо-зависимая взаимосвязь между объёмом тренировки и гипертрофией мышц (72). Например, высокие недельные объёмы (>10 подходов на часть тела в неделю) связаны с большим приростом массы мышц, по сравнению с низкими объёмами (<5 подходов на часть тела в неделю), с размером эффекта 0,241 (72). Schoenfeld et al (72) пришли к выводу, что тренировка высокого объёма приводит к большему увеличению мышечной массы, чем тренировка низкого объёма.
Механизмы, лежащие в основе взаимосвязи между высоким объёмом тренировки и увеличением мышечной массы, потенциально связаны с длительным метаболическим стрессом (34). Большее количество подходов для части тела увеличивает общую продолжительность действия соответствующих энергетических систем и разнообразие мышечных волокон при тренировке. Тем не менее, если продолжительный метаболический стресс отвечает за увеличение гипертрофии мышц после занятий высокого объёма, тогда тренерам нужно тщательно регулировать виды упражнений, составляющих их программы, особенно при включении упражнений с высокой нагрузкой. Например, применение подходов со снижением веса может усилить накопление побочных продуктов обмена, предъявив большие требования к гликолитической энергетической системе (33). Если для увеличения объёма запланировать большое количество такого метода тренировки, спортсмен может выйти за пределы своего порога восстановления, что приведёт к снижению ответной гипертрофии (28).
Важно подчеркнуть, что взаимосвязь между объёмом и ростом мышц вряд ли линейна. Это значит, постоянное увеличение объёма тренировки неизбежно приведёт к плато в развитии мышечной массы
Данное предположение подтверждается недавними выводами Amirthalingham et al (3). В их исследовании не выявлено существенной разницы в гипертрофии мышц между испытуемыми, выполнявшими пять подходов по десять повторений или десять подходов по десять повторений за шестинедельный период (3). При составлении тренировочных программ тренерам нужно учитывать восстановительные способности каждого спортсмена, поскольку чрезмерный объём ведёт к продолжительному перенапряжению или даже синдрому перетренированности (82). Общий эффект в данном случае – уменьшение способности к анаболическим процессам, вследствие повышенного катаболического статуса и белкового обмена (46). В этом смысле взаимосвязь между тренировочным объёмом и гипертрофией предполагается в форме перевёрнутой U-образной кривой (70). Поскольку способность восстанавливаться от заданного объёма работы у каждого человека индивидуальна, тренерам по силовой и кондиционной подготовке нужно использовать соответствующие инструменты тестирования и контроля для определения пороговых значений, позволяющих максимально увеличить массу мышц наряду с сохранением здоровья.
Можно ли хакнуть старость
В природе есть организмы, которые практически не стареют. Они могут погибнуть, умереть от болезни, но вероятность их смерти с возрастом не возрастает. Среди млекопитающих это голый землекоп.
Млекопитающее голый землекоп (на картинке слева)
Они могут жить около 30 лет, тогда как генетически близкие им крысы живут 2-3 года. К слову, у них очень редко обнаруживаются случаи рака. Дело в том, что у них продублирован механизм, ограничивающий рост раковой опухоли. Когда клетки начинают активно делиться и повышается их концентрация, это служит сигналом подавления дальнейшего размножения. Если этот механизм ломается, повышается вероятность возникновения опухоли. А у голого землекопа есть резервная копия этого механизма. Рак не возникает сразу, а в процессе большого количества последовательных мутаций.
Периодизация и гипертрофия: основные результаты исследований
Таблица 1. Увеличение толщины vastus lateralis и rectus femoris
Мышца | | |
проксимальная VL | 19% | 14% |
средняя VL | 18% | 17% |
дистальная VL | 21% | 19% |
RF | 16% | 11% |
Исследователи измерили vastus lateralis с помощью ультразвука на 33% (проксимальная VL), 50% (средняя VL) и 66% (дистальная VL) длины бедра, определяемой как расстояние от большого вертела до суставной щели коленного сустава. Они выполнили ультразвуковое исследование rectus femoris примерно на полпути между передней верхней подвздошной остью и проксимальной верхней границей коленной чашечки.
Таблица 2. По результатам УЗИ размер мышц увеличивается при ежедневной волнообразной периодизации (DUP) по сравнению с постоянной нагрузкой (Constant Load (CSLD)
Измеряемая сторона | | |
vastus laterals | +7,6% | +8,6% |
бицепс | +6,6% | +5,0% |
трицепс | +6,4% | +4,2% |
Два исследования за последние несколько лет были посвящены гипертрофии мышц как результата использования периодизации. Одно исследование фокусировалось на женщинах, занимающихся умеренными силовыми тренировками, а второе – на мужчинах, занимающихся тяжелыми силовыми тренировками.
Вот обзоры этих двух работ.
Женские силовые тренировки умеренной нагрузки
Пельцер, Ульрих и Пфайффер (2017) провели очень интересное исследование с участием 19 студенток, ни одна из которых не была профессиональной спортсменкой. Девушки до этого какое-то время занимались силовыми тренировками (в среднем около 28 месяцев). Участницам в рандомном порядке назначили одно из двух условий на каждую ногу: ежедневная волнообразная периодизация или традиционная периодизация (т.е. линейная, как вы помните). Участницы сами контролировали себя, тренируя одну ногу по одной периодизации, вторую – под другой. Все участницы тренировались 3 дня в неделю в течение 6 недель, в общей сложности у них было 18 занятий и только одно упражнение – разгибание ноги.
Для ноги DUP ежедневно чередовалась интенсивность 40%, 60% и 80% от 1-RM, а на ногу ТП упражнение в течение 2 недель выполнялось с одной и той же интенсивностью, начиная с 40%, затем интенсивность неуклонно увеличивалась до 60%, а потом до 80% от 1-RM. Диапазон движения, объем и время под напряжением были одинаковы для обеих ног. Участники завершали все подходы одной ногой, прежде чем перейти ко второй ноге. Между подходами был отдых 2,5 минуты.
Ультразвуковые измерения показали, что обе группы значительно увеличили толщину vastus lateralis и rectus femoris (см. таблицу 1). Статистически значимой разницы в толщине мышц между группами не было (хотя она была немного больше с ТП).
Основываясь на этом исследовании, если персональные тренеры ограничены во времени и клиенту нужен быстрый результат (например, за 4-6 недель), DUP и ТП подходят для создания сильного гипертрофического стимула у женщин, занимающихся умеренными силовыми тренировками.
Мужчины, занимающиеся тяжелыми силовыми тренировками
Шойнфельд и его коллеги (2016) поделили молодых мужчин, занимающихся силовыми тренировками с высокой нагрузкой, на две группы на основании веса, с которым они приседают: группа постоянной нагрузки (CSLD) (n = 9) и группа волнообразной периодизации по дням (n = 10). Группа CSLD выполняла силовую тренировку средней интенсивности (8-12 повторений), в то время как группа DUP выполняла тяжелые (2-4 повторений), умеренные (8-12 повторений) и легкие (20-30 повторений) силовые упражнения в тренировочные дни.
Обе группы тренировались 3 дня в неделю в течение 8 недель. Все участники выполняли каждый подход упражнения до отказа, определяемого как неспособность завершить концентрическую фазу движения. Отдых между подходами был 2 минуты. Семь упражнений для всего тела выполнялись каждый день: жим лежа, армейский жим, тяга верхнего блока, горизонтальная тяга к груди сидя, приседания со штангой, разгибание ног. С помощью ультразвука измерялась толщина бицепсов, трицепсов и vastus lateralis на исходном уровне и после 8 недель силовых тренировок (см. таблицу 2).
Обе группы значительно увеличили толщину мышц, и не было никакой статистической разницы в результатах между двумя протоколами. При изучении статистической величины изменений в период от предварительного до завершающего теста, именуемой размер эффекта, исследователи обнаружили, что DUP дала более существенное улучшение, чем CSLD, в бицепсах и трицепсах. Это говорит о том, что более высокие показатели в группе DUP для трицепсов и бицепсов заслуживают внимания. Таким образом, результаты исследования показывают, что 8 недель DUP или CSLD тренировок могут значительно улучшить мышечную адаптацию у тренирующихся мужчин.
