• Skorokhod

Згадати все: як працює м'язева пам'ять


Запах хлорки. Такий ядучий, що залишається на рушнику та волоссі навіть після другого душу. Холодна вода. Вона немов просочується під шкіру, знерухомлюючи м’язи і паралізуючи рух крові по судинах. Доріжка басейну. Гладка, немов нескінченно довге дзеркало, яке ось-ось розлетиться мільйонами крижаних уламків. Вже після перших кількох десятків метрів пливти стало важко: кожен рух давався з натугою, дихання постійно збивалося. Здавалося, що за пів року відсутності занять тіло стало неповоротким, м’язи – слабкими, а рухи – незграбними. Втім, до кінця тренування я трохи призвичаївся, і стало легше. А за якийсь тиждень м’язи немов згадали всі попередні місяці тренувань. Я знову, як і раніше, став відчувати драйв від обтікання тіла водою, плавних рухів та характерного шуму води у вухах. 

Якщо ви колись навчилися плавати, грати на скрипці, танцювати вальс або їздити на велосипеді, ви і без підручника знаєте, що таке м’язова пам’ять. Ми можемо ефективно виконувати всі ці дії, не докладаючи свідомих зусиль, навіть якщо минуло чимало часу відтоді, як робили це востаннє. Але невже наші м’язи здатні «запам’ятовувати» всі ці складні рухові навички? Чи, можливо, це все – робота мозку, який дбайливо зберігає набуті за життя рухові рефлекси, поки вони знову стануть потрібними?  Думки про те, що таке м’язова пам’ять, де вона розташована і що саме ми маємо називати цим терміном, досі суперечливі. Адже коли ми говоримо про «м’язову пам’ять», є два різні аспекти: один з них пов’язаний з особливостями структури та росту м’язів, а інший – з виконанням ними скоординованих рухів.

Пам’ять і м’язи

Багатоядерний «комунізм» під мікроскопом 

Скелетні м’язи, чи не найбільша тканина в організмі, унікальна ще й тим, що зрілі м’язові клітини (міоцити) містять не одне, а багато ядер. Точніше, міоцити об’єднуються між собою, утворюючи особливу структуру – симпласт, який містить сотні ядер, що перебувають у «спільному користуванні».  Така велика кількість ядер забезпечує насамперед інтенсивний синтез білка, необхідного для створення і підтримки роботи скорочувального апарату м’язів. Адже окремі м’язові волокна можуть бути величезними і досягати довжини 60 см (наприклад, кравецький м’яз) та об’ємів, у 100 000 разів більших за типову клітину! 

  • ДНК – це основна молекула клітини, що забезпечує зберігання, передачу з покоління в покоління і реалізацію генетичної програми розвитку та функціонування живих організмів. Вона міститься у ядрі клітин, і в її послідовності закодована інформація про синтез РНК та білків.

Вражає надзвичайна пластичність м’язів: їхня маса та сила можуть значно збільшуватися у відповідь на гіпоксію, електростимуляцію, фізичні вправи або ж вплив анаболічних стероїдів. Однак ці самі показники швидко зменшуються за умови атрофії, викликаної голодуванням, знерухомленням, сепсисом, раковою кахексією, серцевою недостатністю, діабетом абощо. Крім того, багато літніх людей страждають від саркопенії – тривалого процесу втрати м’язової маси, який зазвичай починається після 50 років і передбачає втрату близько 1% м’язової маси на рік.

  • Кахексія – клінічний синдром, стан, що супроводжується великою втратою маси тіла за рахунок зникнення маси жирової тканини та атрофії м’язів.

Як показують дослідження, уповільнення атрофії м’язів під час ракової кахексії, саркопенії та інших патологічних процесів може істотно продовжити тривалість життя.

Спочатку – ядра, а потім – гіпертрофія

Багато хто перед наближенням «пляжного сезону» йде до тренажерки, щоб скинути трохи зайвої ваги і вражати інших своїми формами. Однак якщо одного дня ви купите абонемент і почнете робити вправи, скажімо, на біцепс, не чекайте надто швидких результатів. І справа тут не так у генетиці, методиці виконання чи вашій нетренованості. Причина у тих самих ядрах м’язів.  Ядра м’язів – це ключовий елемент, який забезпечує їхню пластичність і здатність кардинально змінюватися під дією навантажень чи їх відсутності. Що більше ядер у м’язовому волокні (міоциті), то більше білка воно здатне синтезувати і залучити для формування актоміозинового комплексу, який забезпечує м’язове скорочення. Відповідно, найперший ефект, який тренування справляють на м’язи – це не збільшення в розмірах (гіпертрофію), а утворення більшої кількості ядер. Тільки після цього вони починають рости, і результати занять у тренажерці стануть відчутними та помітними на пляжі. 

  • Актоміозиновий комплекс – білковий комплекс, що складається з актину та міозину, волокна яких розташовуються в певному порядку. Завдяки енергії, що вивільняється при розщепленні АТФ, актоміозиновий комплекс скорочується.

М’язове волокно (міоцит) — основна структурно-функційна одиниця м’яза. Ззовні міоцит вкритий мембраною (сарколемою), що стикується із волокнами сполучної тканини, а також бере участь у проведенні імпульсів скорочення волокна. Міоцити містять ядра, мітохондрії та інші органели, типові для усіх клітин, а крім того – скоротливі волокна (міофібрили), завдяки яким здійснюється рух.

Гіпотеза «міонуклеарного домену»

З ХІХ століття дослідники вважали, що одне ядро клітини може «обслуговувати» лише певний об’єм цитоплазми і стверджували, що зв’язок між вмістом ДНК та об’ємом клітин є чи не основним принципом біології. Цю саму модель переносили і на роботу м’язів, а панівною була гіпотеза міонуклеарного домену. Згідно з нею, міоцити зі збільшенням розмірів набували і більшої кількості ядер, а при атрофії, коли зменшувалися у розмірах, цих додаткових ядер позбувалися.  Однак нещодавно з’ясувалося, що таке уявлення не зовсім відповідає дійсності. Справа в тому, що нові ядра не утворюються безпосередньо у м’язовій клітині шляхом поділу наявних. Вони потрапляють до м’язової клітини із клітин-супутників, які розташовані поруч із сарколемою (мембраною) міоцита. Клітини-супутники залишаються в стані спокою доти, доки їх не стимулюють або анаболічні стероїди, як-от тестостерон, або ж мікрозапалення, яке виникає внаслідок пошкодження м’яза під час вправ. Ось тоді клітини-супутники активуються, утворюють дочірні клітини, частина з яких зливається з м’язовим волокном, полегшуючи його відновлення та ріст, а інші перетворюються на супутникові або ж гинуть шляхом апоптозу.


  • Апоптоз — найпоширеніший тип запрограмованої загибелі клітини.

Нещодавні дослідження показують, що набуті після тренувань ядра можуть залишатися в синцитіях м’язів щонайменше на три місяці або навіть на все життя! Це відкриття може пояснити той давно помічений феномен, що навіть після тривалої перерви ті, хто до цього тренувався, набагато швидше досягають хороших спортивних результатів порівняно із нетренованими, які починають «з нуля». Вчені вважають, що з точки зору еволюції утримання «надлишків» ядер під час періодів низьких фізичних навантажень дає чітку перевагу для індивіда, оскільки скелетні м’язи часто проходять цикли атрофії та гіпертрофії у відповідь на умови середовища. Такий механізм дозволяє, наприклад, людям, які займалися сільським господарством протягом частини року, після зимової перерви швидко повернути м’язам потрібний тонус та силу.

Use it or lose it: не відкладайте тренування на завтра

Ріст м’язів, їхня здатність до гіпертрофії та регенерації після пошкоджень міофібрил зменшуються з віком значною мірою через зменшення проліфераційного потенціалу клітин-супутників.


  • Проліферація –розростання тканини тварини завдяки поділу та росту клітин організму


Ось чому важливо давати достатнє фізичне навантаження у підлітковому віці, коли ріст м’язів підсилюється гормонами, а також є великий резерв клітин-супутників. Адже це дозволить «накопичити» ядра у міоцитах, які можуть бути залучені впродовж життя, й таким чином уповільнити наслідки старіння та, можливо, запобігти розвитку саркопенії.  Згідно з рекомендаціями Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), діти та підлітки віком від 5 до 17 років мають отримувати щодня принаймні одну годину фізичного навантаження помірної інтенсивності (швидка хода, прогулянка, танці, повільна їзда на велосипеді тощо). Не відкладайте тренування на завтра. Це ваша інвестиція у здоров’я та довголіття вже сьогодні. Як кажуть тренери: «Use it or lose it» (з англ./укр. «Використовуй або втратиш»).

Антидопінгова політика

Набуття і збереження нових ядер після тренувань – це чудова властивість м’язів. Але у професійному спорті вона має і зворотний бік медалі.  Адже не тільки тренувальні навантаження, а й стероїдні гормони здатні викликати та підсилювати ефект накопичення ядер у міоцитах. Відповідно, навіть короткотермінове вживання стероїдів, які стимулюють ріст м’язів, може мати довготерміновий ефект, зокрема після припинення прийому цих препаратів, що даватиме конкурентну перевагу порушникам. Результати експериментів на тваринах,13 які показали тривале збереження новонабутих ядер в міоцитах, уже посприяли збільшенню терміну дискваліфікації тих, хто вживав стероїдні препарати, із двох до чотирьох років.  Наразі Всесвітнє антидопінгове агентство (WADA) не планує вживати жодних додаткових регуляторних заходів до остаточного підтвердження пожиттєвого збереження ядер в міоцитах людини після вживання стероїдів. Втім, якщо це трапиться, вочевидь, і санкції до порушників правил стануть ще жорсткішими. 

Пам’ять і мозок

***

Повну версію статті можна почитати у журналі "Куншт".

ІЛЮСТРАЦІЯ обкладинки статті: Каталіна Маєвська

Якщо стаття Вам сподобалася - тисніть ❤️


А ще - Ви можете підтримати блог time2trail нa Patreon.

Дякую! 🙏😊

0 перегляд

For those, who love explore the World and theirself

The World around us is larger and more interesting than we think.
It's time to start a journey. It's time to get closer to nature. It's time to find out more about yourself and your posibilities.
time2trail

  • Grey Facebook Icon
RSS Feed

© 2023 by time2trail blog. Proudly created with Wix.com

Kyiv City, Ukraine

This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now