Математическая модель предсказывает лучший способ нарастить мышечную массу

Исследователи разработали математическую модель, которая может предсказать оптимальный режим упражнений для наращивания мышечной массы. Исследователи из Кембриджского университета использовали методы теоретической биофизики для построения модели, которая может сказать, сколько определенное усилие вызовет рост мышцы и сколько времени это займет. Модель может лечь в основу программного продукта, в котором пользователи могут оптимизировать свои режимы упражнений, вводя некоторые детали своей индивидуальной физиологии.

Модель основана на более ранней работе той же команды, которая обнаружила, что компонент мышц, называемый титином, отвечает за генерацию химических сигналов, влияющих на рост мышц.

Результаты, опубликованные в Biophysical Journal, предполагают, что существует оптимальный вес, с которым нужно выполнять тренировки для каждого человека и каждой конкретной цели. 

Мышцы могут находиться под максимальной нагрузкой только в течение очень короткого промежутка времени, и именно нагрузка, интегрированная с течением времени, активирует сигнальный путь клетки, ведущий к синтезу новых мышечных волокон. 

Все мы знаем, что упражнения наращивают мышцы. Ведь так?

«Удивительно, но мало что известно о том, почему и как упражнения развивают мышцы: есть много знаний приобретенных с опытом, но очень мало достоверных или проверенных данных», - сказал профессор Евгений Терентьев из Кембриджской лаборатории Кавендиша, один из авторы статьи.

При выполнении упражнений, чем выше нагрузка, чем больше повторений или чем выше частота, тем больше увеличивается размер мышц. Однако, даже если смотреть на всю мышцу, неизвестно, почему и как это происходит, особенно в цифрах. Ответы на оба вопроса становятся еще сложнее, если сосредоточить внимание на отдельной мышце или ее отдельных волокнах.

Мышцы состоят из отдельных волокон, длина которых составляет всего 2 микрометра, а в поперечнике - менее микрометра, что меньше размера мышечной клетки.

«Из-за этого, объяснение роста мышц должны быть и на молекулярном уровне», - сказал соавтор Нил Ибата. «Взаимодействия между основными структурными молекулами в мышцах были собраны вместе только около 50 лет назад. Как меньшие вспомогательные белки вписываются в картину, до сих пор не совсем ясно».

Это связано с тем, что данные получить очень сложно: люди сильно различаются по своей физиологии и поведению, что делает практически невозможным проведение контролируемого эксперимента по изменению размера мышц у реального человека. Вы можете извлечь мышечные клетки и посмотреть на них по отдельности, но при этом игнорируются другие проблемы, такие как уровень кислорода и глюкозы во время упражнений. 

«Одна из проблем в подготовке элитных спортсменов - это общее требование максимизировать адаптацию при одновременном балансировании связанных компромиссов, таких как затраты на энергию», - сказал Фионн МакПартлин, старший тренер по силовой и кондиционной подготовке в Английском институте спорта. «Эта работа дает нам больше информации о потенциальных механизмах того, как мышцы воспринимают нагрузку и реагируют на нее, что может помочь нам более конкретно разрабатывать вмешательства для достижения этих целей».

Модель также решает проблему атрофии мышц, которая возникает во время длительных периодов постельного режима или у космонавтов в условиях микрогравитации, показывая, как долго мышца может позволить себе оставаться в бездействии до начала разрушения, и каков может быть оптимальный режим восстановления.

В конечном итоге исследователи надеются создать удобное для пользователя программное приложение, которое могло бы предоставить индивидуальные режимы упражнений для конкретных целей. Исследователи также надеются улучшить свою модель, расширив свой анализ подробными данными как для мужчин, так и для женщин, поскольку многие исследования упражнений сильно смещены в сторону спортсменов-мужчин.

 

 

There are no comments yet.
Authentication required

You must log in to post a comment.

Log in