Исследования показывают, что мы до конца не понимаем все процессы, происходящие в мышцах во время физической активности. Австралийские ученые изучили белки в мышцах молодых мужчин до и после короткой тренировки на велотренажере и выявили более тысячи изменений, из которых только 10% можно объяснить с точки зрения современной науки. Однако на макроуровне нам все же известно, как физические нагрузки влияют на тело. Ответы на ближайшие вопросы помогут раскрыть эту тему подробнее.

Физическая активность воздействует не только на мышцы (об этом пойдет речь ниже). В процессе тренировок мы, конечно же, укрепляем их. Примерно 90% состава скелетных мышц — это белки, такие как актин и миозин, которые обеспечивают сокращение мышц в ответ на сигналы нервных клеток. Сила мышцы напрямую зависит от числа таких сигналов, поступающих в ткань одновременно.

Существует два ключевых фактора, влияющих на силу мышц: их размер и слаженность работы нейронов.

  1. Рост мышечных клеток (гипертрофия). При силовых тренировках мышечные волокна получают микротравмы, которые организм восстанавливает с помощью белков, наращивая массу и размер мышцы. Этот процесс контролируют различные гормоны (тестостерон, гормон роста, инсулиноподобный фактор роста) и наследственные особенности.
  2. Адаптация нейронов, обеспечивающих координацию работы мышц и нервной системы. В нетренированной мышце сигналы между нейронами и клетками мышечной ткани передаются хаотично. Тренировки способствуют синхронизации этих сигналов, что усиливает мышечную работу. Также было доказано, что электрическая стимуляция позволяет мышцам работать эффективнее: сила может расти даже без увеличения объема мышцы благодаря нейронной адаптации.

Зачем тренировать мышцы?

Мышцы составляют 30-40% массы тела и производят около 85% тепла, вырабатываемого организмом.

Мускулатура необходима не только для подъема тяжестей. Она играет важную роль в поддержании здоровья. Сильные мышцы корпуса помогают держать осанку и правильно выравнивают позвоночник и суставы, защищая их от травм.

Мышцы также важны для энергетического обмена и контроля уровня сахара в крови. Чем больше мышечная масса, тем быстрее организм усваивает глюкозу, снижая уровень сахара в крови, что особенно полезно для людей с диабетом или склонных к этому заболеванию.

Белки мышц являются резервуарами аминокислот, необходимых для работы организма и поддержания иммунной системы, особенно во время болезней, когда организму требуются аминокислоты для производства антител.

Тренировки замедляют процессы старения, связанные с нарушением функции митохондрий. При малоподвижном образе жизни митохондрии неэффективно сжигают клеточное топливо, что приводит к образованию оксидантов, повреждающих белки и ДНК. Аэробные и силовые тренировки способствуют полноценной работе митохондрий, снижая окислительный стресс даже в старшем возрасте.

Тренированные мышцы вырабатывают молекулы, известные как миокины, которые попадают в кровь и регулируют рост мышц, метаболизм и воспалительные процессы. Один из миокинов, интерлейкин-6 (IL-6), помогает организму бороться с раком, а другой, катепсин В, улучшает нейрогенез, память и обучаемость.

Почему мы чувствуем боль после тренировок?

Во время тренировок мышцы получают микроразрывы, что вызывает воспалительную реакцию, способствующую восстановлению тканей. Именно это воспаление вызывает ощущение боли, известное как отсроченная мышечная болезненность (DOMS), или крепатура.

Иногда боль ошибочно связывают с накоплением молочной кислоты. Однако молочная кислота играет иную роль: она образуется в процессе расщепления глюкозы для выработки энергии и превращается в лактат, который организм утилизирует уже во время тренировки. Исследования показывают, что лактат не накапливается из-за недостатка кислорода, а напротив, используется мышцами как дополнительное топливо при интенсивных нагрузках.

Боль в мышцах обычно возникает, когда нагрузка превышает привычный уровень на 10% и более. Поэтому эксперты советуют увеличивать нагрузку постепенно.