Войти
  • Главная
  • Блог
  • Хронические адаптации опорно-двигательного аппарата к физическим упражнениям

Хронические адаптации опорно-двигательного аппарата к физическим упражнениям

19.05.2025
407 просмотров
Вопросы и комментарии

Эффекты декондиционирования

Декондиционирование или детренированность относятся к изменениям в организме, которые происходят после периода бездействия. Эти изменения происходят в сердце, легких и мышцах. Эффекты детренированности на системы организма[1] суммированы в Таблице 1.

Таблица 1. Эффект детренированности на системы организма[1]
НейромышечнаяКардиореспираторнаяМышечно-скелетная
↓ активность ЭМГ

↓ средняя площадь поперечного сечения мышечного волокна

↓ гибкость

↓ сила и мощность мышц

↓ мышечная масса

↓ максимальное потребление кислорода

↑ среднее артериальное давление

↑ субмаксимальная частота сердечных сокращений

↓ максимальный сердечный выброс

↓ лактатный порог

↓ выносливость

↓ объем крови

↓ объем плазмы

↓ объем сердца

↓ ортостатическая толерантность

↓ до 2,5% плотности минеральных веществ в костях

↓ активность окислительных ферментов

↓ активность гликогенсинтазы

↓ продукция митохондриального АТФ

↓ качество сухожилий

Читать далее: Эффект детренированности на системы организма и доказательства эффектов детренированности.

[2]

Общие принципы тренировки

  • Принцип обратимости:
    • выгоды от тренировки являются временными и обратимыми[3]
    • после 2 недель детренированности наблюдается заметное сокращение работоспособности
  • Принцип перегрузки:
    • система должна подвергаться нагрузке на уровне, превышающем текущую адаптацию, для возникновения эффекта тренировки[4]
  • Принцип специфичности:
    • любое упражнение натренирует систему для конкретной задачи, как стимул тренировки[4], таким образом только система или часть тела, подвергающаяся постоянной нагрузке, адаптируется к хронической перегрузке[5]
  • Индивидуальность:
    • существует вариативность ответа на тренировочную программу, так как люди по-разному реагируют на одну и ту же программу[4]

Читать далее: Общие принципы тренировки.

Тренировка с сопротивлением

  • Тренировка с сопротивлением приводит к значительным увеличениям силы за счет нейромышечных изменений[6]
  • Важна для общего фитнеса и здоровья[6]
  • Критически важна для программ спортивной подготовки[7]

Увеличения мышечной фитнеса

  • После 3 до 6 месяцев тренировки с сопротивлением наблюдается:
    • увеличение способности более эффективно производить силу[8]
    • увеличение способности выполнять истинное максимальное движение[8]
  • Увеличения силы результатируют от[6]:
    • увеличения размера мышц
    • изменения нейронного контроля

Механизмы увеличения мышечной силы

Нейронный контроль

  • Увеличения силы не могут происходить без нейронных адаптаций через пластичность[9][10]
  • Увеличения силы могут происходить без гипертрофии

Читать далее: Известное и неизвестное о нейронных адаптациях к тренировке с сопротивлением.[10]

Нейронные адаптации
  • Увеличение центрального импульса (от высших центров мозга) после тренировки с сопротивлением частично ответственно за увеличение силы[11]
  • Увеличение синхронизации двигательных единиц (т. е. несколько двигательных единиц активируются в одно время)[12][10]
  • Снижение порога силы, при котором рекрутируются двигательные единицы[13]
  • Увеличение частоты активации двигательных единиц[14]
  • Снижение уровня соактивации антагонистических мышц после тренировки[15]

Модель силовых тренировок

Пожалуйста, обратитесь к видеокурсу "Хронические адаптации к упражнениям - опорно-двигательный аппарат" для подробного обсуждения этих концепций. Вкратце:

  • гипертрофия
    • тренировки с низкой интенсивностью (40% от максимума) могут привести к гипертрофическим изменениям и нейромышечным изменениям на протяжении долгого времени (это более выражено у нетренированных людей)[16]
    • тренировки с высокой интенсивностью и низким количеством повторений могут привести к гипертрофии в короткие сроки[17]
  • нейрологические изменения при тренировках с отягощениями происходят преимущественно на ранних стадиях тренировочной программы
  • сила
    • сильные, быстрые приросты в силе происходят довольно быстро и последовательно
    • со временем улучшения в силе достигают плато

Видео ниже предоставляет хорошее объяснение нейронных адаптаций к упражнениям с отягощениями, силы и гипертрофии.

[18]

Рекрутирование моторных единиц

Моторная единица = эфферентный нейрон и все мышечные волокна, которые он иннервирует.

  • Обычно моторные единицы рекрутируются асинхронно
  • Синхронное рекрутирование приводит к увеличению силы:[12]
    • облегчает сокращение
    • может вызывать более мощные сокращения
    • улучшает скорость развития силы
    • увеличивает способность контролировать постоянные усилия
  • Тренировки с отягощениями ведут к синхронному рекрутированию[19]
  • Увеличение силы также может быть результатом большего рекрутирования моторных единиц[10]
    • повышение нервного привода во время максимального сокращения
    • увеличение частоты нервных разрядов (кодирование частотой)[20]
      • кодирование частотой = скорость, с которой моторные единицы разряжают потенциалы действия[21]
    • уменьшение тормозных импульсов
  • Вероятно, что некоторая комбинация улучшенной синхронизации моторных единиц и рекрутирования моторных единиц приводит к увеличению силы[20]

Читать далее: Моторные единицы.

Аутогенная ингибиция

  • Нормальные внутренние ингибиторные механизмы:
    • Органы Гольджи ингибируют сокращение мышц, если напряжение в сухожилии слишком высоко[22]
    • это предотвращает повреждение костей и сухожилий[22]
  • Тренировки с отягощениями могут постепенно уменьшать или противодействовать ингибиторным импульсам:[23]
    • мышцы могут генерировать больше силы[23]
    • эта теория может объяснять сверхчеловеческие проявления силы[23]
Гипертрофия мышц
  • Гипертрофия = увеличение массы и площади поперечного сечения мышцы[24]
  • Транзиторная гипертрофия (после одного упражнения) - "накачка" мышцы, происходящая в ходе тренировки с отягощениями
    • это вызвано образованием отека из плазменной жидкости[25]
    • оно исчезает в течение нескольких часов
  • Хроническая гипертрофия (длительная)[26]
    • отражает фактические структурные изменения в мышце
    • гипертрофия волокон, гиперплазия волокон или то и другое
Гипертрофия волокон
  • Больше миофибрилл
  • Больше актиновых и миозиновых филаментов
  • Больше саркоплазмы[27]
  • Больше соединительной ткани
  • Тренировки с отягощениями ведут к увеличению синтеза белка:[28]
    • содержание мышечного белка всегда изменяется
    • во время тренировки снижается синтез белка, увеличивается его распад
    • после тренировки увеличивается синтез белка, уменьшается его распад[29]
    • читать далее: синтез мышечного белка
  • Тестостерон способствует гипертрофии волокон:[30]
    • естественный анаболический стероидный гормон
    • использование синтетических анаболических стероидов приводит к значительному увеличению мышечной массы
Гиперплазия волокон

Гиперплазия означает увеличение числа клеток или волокон.[31] У людей[31]:

  • большая часть гипертрофии объясняется гипертрофией волокон
  • гиперплазия волокон тоже может вносить вклад
  • гипертрофия волокон против гиперплазии волокон может зависеть от интенсивности/нагрузки при тренировках с отягощениями
  • более высокая интенсивность приводит к гипертрофии мышечных волокон II типа
  • гиперплазия волокон может возникать только у некоторых людей при определенных условиях

Способна ли гиперплазия происходить в скелетной мускулатуре взрослого - вопрос спорный. Есть сомнения относительно методов и измерений, использованных в исследованиях гиперплазии. "Твердое заключение относительно способности физиологически значимой формы механической нагрузки вызывать гиперплазию остается неуловимым."[32] Гиперплазия в значительной степени отвергается как значимый фактор, влияющий на гипертрофию скелетных мышц у млекопитающих.[33]

Нейронная активация и гипертрофия

Таблица 2. Резюме нейронной активации и гипертрофии
Краткосрочное увеличение мышечной силыДолгосрочное увеличение мышечной силы
Значительное увеличение максимальной силы за одно повторение (1ПМ)Связано с значительной гипертрофией волокон
Из-за увеличения произвольной нейронной активацииСетевое увеличение синтеза белка требует времени
Нейронные факторы критичны в первые 8-10 недельГипертрофия является основным фактором после 8-10 недель

Иммобилизация и сила мышц

  • Значительные изменения происходят через 6 часов после иммобилизации:[34]
    • недостаток использования мышц приводит к снижению скорости синтеза белка
    • инициирует процесс атрофии мышц
  • В течение первой недели: потеря силы 3-4% в сутки
    • уменьшение размера мышц/атрофия[35]
    • уменьшение нейромышечной активности[35]
  • (Обратимые) эффекты на типы I и II волокон
    • уменьшение площади поперечного сечения, дегенерация содержимого клеток
    • волокна типа I больше подвержены влиянию, чем волокна типа II

Ссылки

  1. ↑ 1.0 1.1 Клинические рекомендации Aspetar: Безопасное возвращение к спорту во время пандемии Covid-19 версия 2.0. 2021
  2. ↑ Физиолог футбола. ДЕТРЕНИРОВКА - Что происходит, когда мы перестаем заниматься спортом? Доступно по адресу: https://www.youtube.com/watch?v=-dT5CC3LaV0 [последний доступ 4/12/2022]
  3. ↑ Каспер К. Принципы спортивного тренинга. Текущие отчеты по спортивной медицине. 2019 Апр 1;18(4):95-6.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 Physiopedia. Принципы упражнений
  5. ↑ Пауэрс СК и Хоули ЭТ. Физиология упражнений: Теория и применение к фитнесу и производительности. 10-е издание. North Ride, NSW, Австралия. McGraw Hill. 2014
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 Маэстрони Л, Рид П, Бишоп С, Пападопулос К, Сушомел ТД, Комфорт П, Тернер А. Преимущества силовых тренировок для здоровья опорно-двигательного аппарата: практические приложения для междисциплинарной помощи. Спортивная медицина. 2020 Авг;50(8):1431-50.
  7. ↑Suchomel TJ, Nimphius S, Bellon CR, Stone MH. Важность мышечной силы: соображения по тренировкам. Sports medicine. 2018 Apr;48(4):765-85.
  8. ↑ 8.0 8.1 Dorrell HF, Smith MF, Gee TI. Сравнение методов нагрузки, основанных на скорости, и традиционных методов нагрузки на основе процентов максимальной силы и адаптаций к мощности. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2020 Jan 1;34(1):46-53.
  9. ↑ Siddique U, Rahman S, Frazer AK, Pearce AJ, Howatson G, Kidgell DJ. Определение участков нейронных адаптаций к тренировкам с отягощениями: систематический обзор и мета-анализ. Sports Medicine. 2020 Jun;50(6):1107-28.
  10. ↑ 10.0 10.1 10.2 10.3 Škarabot J, Brownstein CG, Casolo A, Del Vecchio A, Ansdell P. Известные и неизвестные аспекты нейронных адаптаций к тренировкам с сопротивлением. European Journal of Applied Physiology. 2021 Mar;121(3):675-85.
  11. ↑ Aagaard P, Simonsen E, Andersen J et al. Нейронная адаптация к тренировкам с сопротивлением: изменения в вызванных V-волнах и ответах H-рефлекса. J Appl Physiol. 2002;92: 2309-18.
  12. ↑ 12.0 12.1 Pucci AR, Griffin L, Cafarelli E. Максимальные частоты стрельбы двигательных единиц во время изометрических тренировок с отягощениями у мужчин. Experimental physiology. 2006 Jan;91(1):171-8.
  13. ↑Casolo A, Del Vecchio A, Balshaw TG, Maeo S, Lanza MB, Felici F, Folland JP, Farina D. Поведение моторных единиц во время субмаксимальных изометрических сокращений у лиц, систематически занимающихся силовыми тренировками. Journal of Applied Physiology. 2021 ноя 1;131(5):1584-98.
  14. ↑ Walker S. Доказательства нейронной адаптации, вызванной силовыми тренировками в пожилом возрасте. Experimental Gerontology. 2021 авг 1;151:111408.
  15. ↑ Hakkinen K, Alen M, Kraemer WJ et al. Нейромышечные адаптации в ходе совмещения силовых и выносливостных тренировок против только силовых тренировок. Eur J Appl Physio. 2003;89:42-52.
  16. ↑ Schoenfeld BJ. Существует ли минимальный порог интенсивности для гипертрофических адаптаций, вызванных силовыми тренировками?. Sports Medicine. 2013 дек;43(12):1279-88.
  17. ↑ Morton RW, Colenso-Semple L, Phillips SM. Тренировка силы и гипертрофии: подход на основании доказательств. Current Opinion in Physiology. 2019 авг 1;10:90-5.
  18. ↑ Michael Wiggs. Гипертрофия против нейронные адаптации. Доступно на: https://www.youtube.com/watch?v=pct0XWrWUfk [последний доступ 5/12/2022]
  19. ↑ Carroll TJ, Riek S, Carson RG. Нейронные адаптации к силовым тренировкам. Sports medicine. 2001 окт;31(12):829-40.
  20. ↑ 20.0 20.1 Maestroni L, Read P, Bishop C, Turner A. Тренировка силы и мощности в реабилитации: основные принципы и практические стратегии возврата атлетов к высоким достижениям. Sports Medicine. 2020 фев;50(2):239-52.
  21. ↑ Enoka RM, Duchateau J. Кодирование частоты и контроль мышечной силы. Cold Spring Harbor perspectives in medicine. 2017 окт 1;7(10):a029702.
  22. ↑ 22.0 22.1 Chalmers G. Силовые тренировки: Действительно ли органы сухожилий Гольджи ингибируют мышечную активность на высоких уровнях силы для предотвращения повреждений мышц и адаптируются ли они с силовой тренировкой?. Sports Biomechanics. 2002 июл 1;1(2):239-49.
  23. ↑ 23.0 23.1 23.2 Kumar P, Singh D. Глава-6 Увеличение силы: Нейромышечные адаптации к силовым тренировкам. Главный редактор Dr. Deba Prasad Sahu. 2019;95:95.
  24. ↑ Hryvniak D, Wilder RP, Jenkins J, Statuta SM. Терапевтические упражнения. В книге Braddom's Physical Medicine and Rehabilitation 2021 янв 1 (стр. 291-315). Elsevier.
  25. ↑ Wilmore J, Costill D, Larry Kenney W. Физиология спорта и упражнений: 3-е издание. Шампейн, Иллинойс: Human Kinetics. 2005.
  26. ↑ Haun CT, Vann CG, Roberts BM, Vigotsky AD, Schoenfeld BJ, Roberts MD. Критическая оценка биологической конструкции гипертрофии скелетных мышц: размер имеет значение, но важны также измерения. Frontiers in physiology. 2019:247.
  27. ↑ Haun CT, Vann CG, Osburn SC, Mumford PW, Roberson PA, Romero MA, Fox CD, Johnson CA, Parry HA, Kavazis AN, Moon JR. Гипертрофия мышечных волокон в ответ на 6-недельную силовую тренировку высокого объема у тренированных молодых мужчин в значительной степени связана с саркоплазматической гипертрофией. PLoS One. 2019 июн 5;14(6):e0215267.
  28. ↑ Abou Sawan S, Hodson N, Malowany JM, West DW, Tinline-Goodfellow C, Brook MS, Smith K, Atherton PJ, Kumbhare D, Moore DR. Скорости синтеза миофибриллярных белков после тренировки, интегрированные и обученные, коррелируют с гипертрофией у молодых мужчин и женщин. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2022 июн 1;54(6):953-64.
  29. ↑ Damas F, Libardi CA, Ugrinowitsch C. Развитие гипертрофии скелетных мышц через силовые тренировки: роль мышечных повреждений и синтеза мышечного белка. European journal of applied physiology. 2018 мар;118(3):485-500.
  30. ↑ Horwath O, Apró W, Moberg M, Godhe M, Helge T, Ekblom M, Hirschberg AL, Ekblom B. Гипертрофия специфических типов волокон и увеличение капилляризации в скелетных мышцах после введения тестостерона у молодых женщин. Journal of applied physiology. 2020 мая 1;128(5):1240-50.
  31. ↑ 31.0 31.1 Macdougall JD. Гипертрофия и гиперплазия. Сила и мощность в спорте. 2003 янв 1:252.
  32. ↑ Jorgenson KW, Phillips SM, Hornberger TA. Идентификация структурных адаптаций, которые вызывают рост скелетных мышц, индуцированный механической нагрузкой: обзор. Cells. 2020 июл 9;9(7):1658.
  33. ↑ Roberts MD, McCarthy JJ, Hornberger TA, Phillips SM, Mackey AL, Nader GA, Boppart MD, Kavazis AN, Reidy PT, Ogasawara R, Libardi CA. Механизмы гипертрофии скелетных мышц, вызванной механической нагрузкой: текущее понимание и будущие направления. Physiological Reviews. 2023 июн 29.
  34. ↑ Appell HJ. Атрофия мышц после иммобилизации. Sports medicine. 1990 июл;10(1):42-58.
  35. ↑ 35.0 35.1 Campbell M, Varley-Campbell J, Fulford J, Taylor B, Mileva KN, Bowtell JL. Влияние иммобилизации на нервно-мышечную функцию в живом организме у людей: систематический обзор. Sports Medicine. 2019 июн;49(6):931-50.