Вход в личный кабинет | Регистрация
Избранное (0) Список сравнения (0)
Ваши покупки:
0 товаров на 0 Р
Итого: 0 Р Купить

Условия роста мышечной массы: Как растут мышцы: физиология и механизм роста

Содержание

4 правила роста мышц — The Idealist

Правила профессора Люк ван Луна помогут вам накачаться и не растерять мышечную массу.

Автор: Алекс Хатчинсон

На конференции 2012 года учёный Люк ван Лун представил некоторые интересные данные своего исследования длительностью 2,5 года и стоимостью 500 000 евро. Он и его коллеги работали с большой группой пожилых людей, занимавшихся по шестимесячной программе силовых тренировок. Те, кто ежедневно принимал белковые добавки, смогли набрать почти 1.5 кг. новых мышц. Впечатляющий успех для пожилых!

Но ван Лун, профессор в области физиологии и питания в Маастрихтском университете в Нидерландах, был не до конца доволен. Накануне один из его учеников прислал снимок тарелки, на которой приветливо расположились кубики сырой говядины, как раз 1.5 кг. — графическая визуализация мышц, потерянных всего за одну неделю в ходе постельного режима исследуемого пациента.

«Если говорить простым языком, то за одну неделю можно потерять больше, чем за шесть месяцев тренировок»

— отмечает специалист.

За последние полтора десятилетия ван Лун стал одним из самых авторитетных специалистов в мире в области изучения роста мышц. Он пришел к выводу, что с точки зрения здоровья то, как мы теряем мускулатуру, так же важно, как и то, как мы её приобретаем. На конференции в Род-Айленде в прошлом месяце, организованной Американским колледжем спортивной медицины, специалист изложил ключевые выводы, к которым он с коллегами пришёл в своей области. Ниже – основные тезисы его выступления.

Вы — то, что только что съели

Если вы действительно хотите понять, как белок способствует росту новых мышц, то следует обратить внимание на отдельные компоненты — аминокислоты – и то, как они путешествуют по вашему телу. Начиная с 2009 года ван Лун и его коллеги используют специальную методику изучения: корове вводят с пищей специальный набор аминокислот, помеченный редким изотопом. Затем корову доят и спустя 24 часа умерщвляют. В результате получается молоко и говядина, содержание аминокислот в которой можно отследить с исключительной точностью.

В одном из полученных результатов исследователи обнаружили, что в мясе коровы присутствует значительное количество употреблённого ею белка всего через два часа после его приема. Как гласит исследование, вы в буквальном смысле то, что только что съели. Чуть более 50 процентов белка попадает в кровоток субъекта в течение пяти часов, а остальная часть, по-видимому, поглощается тканями кишечника или не всасывается. В течение того же периода 11 процентов поглощенного белка попадает в мышцы.

В целом, как отмечает ван Лун, мы ломаем и перестраиваем 1-2 процента наших мышц каждый день, а это значит, что вы полностью восстанавливаете себя каждые два-три месяца. Ван Лун надеется, что после этой информации больше людей задумается о составе своей пищи.

Если вы перед едой потренировались, то вы получите больше пользы

Мы часто думаем о аминокислотах как о мышечных «строительных блоках». Это правда, но аминокислоты, полученные из белка, на самом деле играют двоякую роль в росте мышц: помимо того, что он является источником сырья, белок действует как сигнальная молекула, вызывая генерацию новых мышечных соединений. Одна аминокислота, в частности, лейцин, является наиболее мощным анаболическим сигнализатором, но вам нужны все аминокислоты для эффективного наращивания мышечной массы.

Здесь есть куча тонкостей, например, оптимальная доза белка. У здоровых взрослых доза составляет примерно 0,25 грамма белка на килограмм веса тела, что, по-видимому, превышает необходимый сигнал для синтеза мышц от данного приема пищи. Это около 20 граммов белка, если вы весите 80 кг. Поэтому имеет смысл поражать эту цель три, четыре или даже пять раз в день.

Вот почему ван Лун и его команда решили поэкспериментировать с дозой белка перед сном, чтобы увидеть, могут ли они стимулировать мышечный синтез во время сна. Их первоначальное исследование предусматривало ввод в желудки и с помощью носоглотки 40 грамм белка во время сна. Это сработало — и ван Лун, к его удивлению, вскоре начал получать звонки от спортивных тренеров, спрашивающих, где они могли бы получить назогастральные трубки (можно просто есть белок перед сном, объяснил в ответ учёный).

Но лучший способ увеличить сигнальные способности белка в области мышечного роста прост: тренируйтесь перед едой, и ваши мышцы станут более чувствительными к сигналам белка. «Вы не можете эффективно обрабатывать пищу без упражнений, и вы не можете полноценно заниматься без еды» — говорит ван Лун. «Между физическими упражнениями и пищей есть синергия».

Если вы малоактивны, ваша еда приносит меньше пользы

К сожалению, существуют факторы, которые делают ваши мышцы менее чувствительными к белку. Старение является одним из них, поэтому пожилым людям, по-видимому, требуется более высокая доза белка — 0,4 грамма на килограмм веса тела, а не 0,25 как упоминалось выше.

Но именно ли возраст вызывает это «анаболическое сопротивление»? Или это просто следствие нашей привычки становиться менее активными с годами? Исследование ван Луна, посвященное постельному режиму, пробудило у него интерес к последствиям малой подвижности, особенно в условиях больниц, где люди часто оказываются прикованными к постели на пять-семь дней. Согласно модели старения человеческого организма «катаболический кризис», мы не теряем мышечную массу с постоянной и предсказуемой скоростью. Вместо этого большая часть потери происходит в течение коротких периодов времени — недели в постели после падения или, скажем, замены коленного сустава — во время которого мы теряем огромное количество

мышц, которые никогда не вернём полностью.

Ван Лун выступает за несколько простых решений — например никогда не кормить кого-либо на больничной койке, если в этом нет крайней необходимости. Заставьте человека встать, в идеале — переместиться на обед или ужин в коридор. То же самое верно в случае просмотра телевизора. По словам учёного, даже такое незначительное сокращение мышц усилит мышечный синтез во время еды. Точно так же, поскольку вы не едите много когда лежите в постели, доля белка в пище должна быть выше, чтобы обеспечить достаточные сигналы для роста мышц.

Но некоторые люди просто не могут встать с постели, поэтому, чтобы помочь им, ван Лун провел несколько диких экспериментов. В одном из них он обездвижил одну ногу своих добровольцев гипсом на пять дней, а затем просверлил отверстие в гипсе, чтобы применить нервно-мышечную электростимуляцию (NMES) к половине состава добровольцев. Обездвиживание вызвало уменьшение площади поперечного сечения четырехглавой мышцы на 3,5%; электрическая стимуляция два раза в день предотвращала эту потерю.

В другом исследовании ван Лун испытал метод на пациентах в коме в отделении интенсивной терапии больницы. Биопсия показала, что у больных наблюдалось уменьшение размеров мышечных волокон на 20-30% во время пребывания в стационаре. «Люди буквально тают перед глазами» — отмечает учёный. В случае использования NMES два раза в день в течение недели атрофия не затронула обработанные мышцы. Он говорит, что этот подход далеко не так хорош, как даже самые простые упражнения, но, похоже, он лучше, чем ничего.

Пережёвывайте пищу

Может этот совет и не тянет на Непреложный Закон Мышц, но, тем не менее, работает. В одном из исследований «светящейся коровы» ван Лун и его коллеги сравнили говяжий фарш со стейком. Говяжий фарш поглощается быстрее: 61% аминокислоты появляется в крови в течение шести часов против 49% в случае стейка.

Насколько это важно, остается неясным (скорость синтеза мышечного белка существенно не отличалась в исследовании), но это стоит отметить, особенно потому, что мы хуже пережёвываем пищу с возрастом. На самом деле, говорит Ван Лун, исследования 1960-х годов показали, что люди, которые сохранили больше собственных зубов, как правило, имели больше мышц. Как ни странно, положение тела также имеет значение: если вы принимаете пищу лёжа, вы замедляете усвоение белка и, вероятно, уменьшаете синтез нового мышечного волокна.

Итак, весь объем исследований сводится к одному простому выводу: ваша мама была права. Обеспечьте три богатых белком приёма пищи в день, много занимайтесь спортом и — я не собираюсь вас больше предупреждать! – сидите ровно и хорошо пережёвывайте то, что у вас во рту.

Оригинал: Outsideonline

Ученые обнаружили важное условие, необходимое для роста мышц

https://ria.ru/20210927/myshtsy-1752035043.html

Ученые обнаружили важное условие, необходимое для роста мышц

Ученые обнаружили важное условие, необходимое для роста мышц — РИА Новости, 27.09.2021

Ученые обнаружили важное условие, необходимое для роста мышц

Ученые доказали, что для роста мышц одних тренировок недостаточно. Еще один важный фактор — наличие здорового микробиома. Результаты исследования показали, что… РИА Новости, 27.09.2021

2021-09-27T16:36

2021-09-27T16:36

2021-09-27T16:36

наука

питание

сша

здоровье

биология

университет кентукки

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/04/02/1603976637_0:0:3068:1727_1920x0_80_0_0_38c1b1750e776caf6beeb1fa3f0faf27.jpg

МОСКВА, 27 сен — РИА Новости. Ученые доказали, что для роста мышц одних тренировок недостаточно. Еще один важный фактор — наличие здорового микробиома. Результаты исследования показали, что бактерии кишечника вырабатывают вещества, которые помогают скелетным мышцам увеличиваться в размерах после тренировки. Статья опубликована в журнале The Journal of Physiology.Микробиом кишечника — это триллионы бактерий и других микробов, которые живут в пищеварительной системе человека. Многие из них производят вещества, необходимые для здоровой жизни, в том числе для формирования мышечной ткани.Американские ученые под руководством Джона Маккарти (John McCarthy) из Университета Кентукки в эксперименте на мышах решили выяснить, влияет ли состояние микробиома кишечника на способность мышц адаптироваться к упражнениям.В течение девяти недель лабораторные мыши бегали в колесе, при этом одной группе животных вводили антибиотики, которые убили бактерии у них в кишечнике. Через девять недель ученые сравнили состояние мышц у мышей со здоровым и поврежденным антибиотиками микробиомом. Оказалось, что у животных со здоровым микробиомом мышцы выросли больше, хотя обе группы пробежали одинаковое расстояние.По мнению авторов, это служит убедительным доказательством того, что микробиом кишечника имеет важное значение для здоровья скелетных мышц и необходим для эффективного роста мышц в процессе тренировок.»Ранее у бегунов мирового класса было обнаружено больше определенных видов бактерий, которые обеспечивают дополнительный источник энергии, который, как считалось, помогает им бегать быстрее, — приводятся в пресс-релизе британского Физиологического общества слова доктора Маккарти. — Очевидно, что микробиом кишечника вырабатывает вещества, которые важны для скелетных мышц, чтобы полностью адаптироваться к упражнениям, а также помочь улучшить спортивные результаты».На следующем этапе исследований авторы планируют выявить вещества, вырабатываемые бактериями, которые помогают мышцам расти после упражнений.»Если мы сможем определить вещества, которые кишечные бактерии вырабатывают, чтобы способствовать росту мышц после тренировки, мы могли бы использовать некоторые из этих веществ для стимулирования роста мышц у людей, страдающих от потеря мышечной массы, которая обычно наблюдается при старении или раке», — говорит первый автор статьи Тейлор Валентино (Taylor Valentino) из департамента физиологии Университета Кентукки.Авторы считают свои выводы предварительными, так как они не оценивали влияние антибиотиков на рост мышц, а также не знают, можно ли переносить результаты исследования на людей. Кроме того, может иметь место и обратная связь — физические упражнения сами могут менять состав и функцию микробиома кишечника.

https://ria.ru/20200323/1569019296.html

https://ria.ru/20200113/1563364326.html

сша

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/04/02/1603976637_337:0:3068:2048_1920x0_80_0_0_1476f521301f582592340d1bc52b0981.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

питание, сша, здоровье, биология, университет кентукки

МОСКВА, 27 сен — РИА Новости. Ученые доказали, что для роста мышц одних тренировок недостаточно. Еще один важный фактор — наличие здорового микробиома. Результаты исследования показали, что бактерии кишечника вырабатывают вещества, которые помогают скелетным мышцам увеличиваться в размерах после тренировки. Статья опубликована в журнале The Journal of Physiology.

Микробиом кишечника — это триллионы бактерий и других микробов, которые живут в пищеварительной системе человека. Многие из них производят вещества, необходимые для здоровой жизни, в том числе для формирования мышечной ткани.

Американские ученые под руководством Джона Маккарти (John McCarthy) из Университета Кентукки в эксперименте на мышах решили выяснить, влияет ли состояние микробиома кишечника на способность мышц адаптироваться к упражнениям.

В течение девяти недель лабораторные мыши бегали в колесе, при этом одной группе животных вводили антибиотики, которые убили бактерии у них в кишечнике. Через девять недель ученые сравнили состояние мышц у мышей со здоровым и поврежденным антибиотиками микробиомом. Оказалось, что у животных со здоровым микробиомом мышцы выросли больше, хотя обе группы пробежали одинаковое расстояние.

По мнению авторов, это служит убедительным доказательством того, что микробиом кишечника имеет важное значение для здоровья скелетных мышц и необходим для эффективного роста мышц в процессе тренировок.

23 марта 2020, 14:56НаукаУченые выяснили, как сохранять мышцы в тонусе до самой старости

«Ранее у бегунов мирового класса было обнаружено больше определенных видов бактерий, которые обеспечивают дополнительный источник энергии, который, как считалось, помогает им бегать быстрее, — приводятся в пресс-релизе британского Физиологического общества слова доктора Маккарти. — Очевидно, что микробиом кишечника вырабатывает вещества, которые важны для скелетных мышц, чтобы полностью адаптироваться к упражнениям, а также помочь улучшить спортивные результаты».

На следующем этапе исследований авторы планируют выявить вещества, вырабатываемые бактериями, которые помогают мышцам расти после упражнений.

«Если мы сможем определить вещества, которые кишечные бактерии вырабатывают, чтобы способствовать росту мышц после тренировки, мы могли бы использовать некоторые из этих веществ для стимулирования роста мышц у людей, страдающих от потеря мышечной массы, которая обычно наблюдается при старении или раке», — говорит первый автор статьи Тейлор Валентино (Taylor Valentino) из департамента физиологии Университета Кентукки.

Авторы считают свои выводы предварительными, так как они не оценивали влияние антибиотиков на рост мышц, а также не знают, можно ли переносить результаты исследования на людей. Кроме того, может иметь место и обратная связь — физические упражнения сами могут менять состав и функцию микробиома кишечника.

13 января 2020, 14:15НаукаУченые выяснили, как поддерживать тонус мышц без упражнений

Математики описали лучший способ нарастить мышечную массу

https://ria.ru/20210823/myshtsy-1746905499.html

Математики описали лучший способ нарастить мышечную массу

Математики описали лучший способ нарастить мышечную массу — РИА Новости, 23.08.2021

Математики описали лучший способ нарастить мышечную массу

Британские ученые из Кембриджского университета разработали математическую модель, которая предсказывает оптимальный режим упражнений для наращивания мышечной… РИА Новости, 23.08.2021

2021-08-23T16:51

2021-08-23T16:51

2021-08-23T16:51

наука

кембриджский университет

здоровье

биология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155558/41/1555584156_513:0:3072:1439_1920x0_80_0_0_726794a54da5596fe56f988c5a9eea81.jpg

МОСКВА, 23 авг — РИА Новости. Британские ученые из Кембриджского университета разработали математическую модель, которая предсказывает оптимальный режим упражнений для наращивания мышечной массы. Статья с результатами опубликована в журнале Biophysical Journal.Модель основана на более раннем исследовании тех же авторов, которые обнаружили, что за генерацию химических сигналов, влияющих на рост мышц, отвечает белок титин, входящий в состав поперечно-полосатых мышц.Ученые выяснили, что сигнальный путь клетки, ведущий к синтезу новых мышечных белков, активирует нагрузка, интегрированная со временем, и предположили, что для каждого человека, в зависимости от физиологии, существует оптимальная для быстрого наращивания мышц комбинация нагрузки и времени упражнений.Если нагрузка недостаточна, для получения эффекта нужно многократно увеличивать время упражнений. Если она избыточна, занятия могут привести к обратному эффекту — развитию мышечной дисфункции, так как мышцы могут находиться под максимальной нагрузкой только в течение очень короткого времени.Использовав методы теоретической биофизики, исследователи построили модель, которая может показать для каждого конкретного человека, какое усилие вызовет рост мышцы и сколько времени это займет.»Удивительно, но очень мало известно о том, почему и как упражнения укрепляют мышцы», — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова одного из авторов статьи профессора Евгения Терентьева из лаборатории Кавендиша.Терентьев и его коллеги несколько лет назад начали изучать механизмы механочувствительности — способность клеток воспринимать механические сигналы в окружающей их среде. В 2018 году они установили, что за передачу сигналов об изменениях приложенной силы отвечает третий по распространенности мышечный компонент, титин — гигантский белок, большая часть которого расширяется при растяжении мышцы. Но небольшая часть молекулы также находится под напряжением во время сокращения мышцы. Эта часть титина содержит так называемый домен титинкиназы, который генерирует химический сигнал, влияющий на рост мышц.Когда эта часть молекулы находится под напряжением в течение достаточно долгого времени, она переключается в другое состояние, обнажая ранее скрытую область, которая затем связывается с небольшой молекулой, участвующей в передаче сигналов клетки. Таким образом возникает химическая сигнальная цепь, запускающая рост мышц на молекулярном уровне.Молекула с большей вероятностью раскроется, если она будет находиться под большей силой или когда она будет находиться под той же силой дольше, считаю ученые. Оба условия увеличивают количество активированных сигнальных молекул. Эти молекулы затем вызывают синтез большего количества матричной РНК, что приводит к производству новых мышечных белков, и поперечное сечение мышечной клетки увеличивается.»Наша модель предлагает физиологическое обоснование идеи о том, что основной рост мышц происходит при 70 процентах максимальной нагрузки, что является главной идеей тренировок с отягощениями. Ниже этого уровня скорость открытия титинкиназы резко падает и препятствует возникновению механочувствительной передачи сигналов», — отмечает Терентьев.В конечном итоге исследователи планируют создать удобное для пользователей программное приложение, с помощью которого пользователи смогут, введя детали своей физиологии, оптимизировать индивидуальные режимы тренировок для достижения конкретных результатов.

https://ria.ru/20210823/vino-1746838844.html

https://ria.ru/20210823/sfu-1746367931.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/155558/41/1555584156_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_b401459d741da19fd0b6c8ac4aac11ea.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

кембриджский университет, здоровье, биология

МОСКВА, 23 авг — РИА Новости. Британские ученые из Кембриджского университета разработали математическую модель, которая предсказывает оптимальный режим упражнений для наращивания мышечной массы. Статья с результатами опубликована в журнале Biophysical Journal.

Модель основана на более раннем исследовании тех же авторов, которые обнаружили, что за генерацию химических сигналов, влияющих на рост мышц, отвечает белок титин, входящий в состав поперечно-полосатых мышц.

Ученые выяснили, что сигнальный путь клетки, ведущий к синтезу новых мышечных белков, активирует нагрузка, интегрированная со временем, и предположили, что для каждого человека, в зависимости от физиологии, существует оптимальная для быстрого наращивания мышц комбинация нагрузки и времени упражнений.

Если нагрузка недостаточна, для получения эффекта нужно многократно увеличивать время упражнений. Если она избыточна, занятия могут привести к обратному эффекту — развитию мышечной дисфункции, так как мышцы могут находиться под максимальной нагрузкой только в течение очень короткого времени.

Использовав методы теоретической биофизики, исследователи построили модель, которая может показать для каждого конкретного человека, какое усилие вызовет рост мышцы и сколько времени это займет.

«Удивительно, но очень мало известно о том, почему и как упражнения укрепляют мышцы», — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова одного из авторов статьи профессора Евгения Терентьева из лаборатории Кавендиша.

23 августа, 12:23НаукаУченые объяснили включение вина в рекомендации по здоровому питанию

Терентьев и его коллеги несколько лет назад начали изучать механизмы механочувствительности — способность клеток воспринимать механические сигналы в окружающей их среде. В 2018 году они установили, что за передачу сигналов об изменениях приложенной силы отвечает третий по распространенности мышечный компонент, титин — гигантский белок, большая часть которого расширяется при растяжении мышцы. Но небольшая часть молекулы также находится под напряжением во время сокращения мышцы. Эта часть титина содержит так называемый домен титинкиназы, который генерирует химический сигнал, влияющий на рост мышц.

Когда эта часть молекулы находится под напряжением в течение достаточно долгого времени, она переключается в другое состояние, обнажая ранее скрытую область, которая затем связывается с небольшой молекулой, участвующей в передаче сигналов клетки. Таким образом возникает химическая сигнальная цепь, запускающая рост мышц на молекулярном уровне.

Молекула с большей вероятностью раскроется, если она будет находиться под большей силой или когда она будет находиться под той же силой дольше, считаю ученые. Оба условия увеличивают количество активированных сигнальных молекул. Эти молекулы затем вызывают синтез большего количества матричной РНК, что приводит к производству новых мышечных белков, и поперечное сечение мышечной клетки увеличивается.

«Наша модель предлагает физиологическое обоснование идеи о том, что основной рост мышц происходит при 70 процентах максимальной нагрузки, что является главной идеей тренировок с отягощениями. Ниже этого уровня скорость открытия титинкиназы резко падает и препятствует возникновению механочувствительной передачи сигналов», — отмечает Терентьев.

В конечном итоге исследователи планируют создать удобное для пользователей программное приложение, с помощью которого пользователи смогут, введя детали своей физиологии, оптимизировать индивидуальные режимы тренировок для достижения конкретных результатов.

23 августа, 07:43НаукаУченые рассчитали «предел прочности» человека

Основные принципы развития мышечной массы | Все обо всем

Данная статья представляет собой перевод с научного языка на человеческий несколько основных знаний, которые помогут вам максимально эффективно растить мышцы.

Полагаем, что практически каждый, кто читает тексты и фитнесе понимает, что упражнения могут увеличивать и силу, и размеры мышц. Однако есть четкое различие между тренировкой силы, и тренировкой направленной именно на рост объема мышц.

Как растут мышцы

Сама по себе тренировка с отягощениями не вызывает роста мышц. Но нагрузка полученная на тренировке, вызывает утомление и стимулирует физиологические механизмы, которые в основном во время отдыха и заставляют мышцы увеличиваться. Рост происходит в результате увеличения толщины мышечных волокон и объёма жидкости в мышечных клетках.

Способность к приросту мышечной массы зависит от пола, возраста, опыта тренировок с отягощением, генетики, количества и качества сна, питания и потребления жидкости, и даже уровень стресса может влиять на способность увеличивать массу. Например, перегрузки на работе или недостаточный сон могут существенно уменьшить рост мышц, несмотря на правильные тренировки и питание.

Механический и метаболический стресс

Не вызывает никаких сомнений, что если регулярно и правильно тягать железо, то это ведет к увеличению объемов и силы мышц, тем не менее, учёные до сих пор не определись, что именно вызывает рост мышц.

Тренировки вызывают два специфических вида стресса: механический (микроразрывы в мышцах) и метаболический (запуск химических процессов восстановления из-за потраченной мышцами энергии), и они оба могут обеспечить необходимый стимул для роста мышц.

Проблема для исследований в том, что и механический, и метаболический стресс действуют в паре, и выделить влияние каждого из них по отдельности на рост мышц непросто.

“Медленные” и “быстрые” мышечные волокна

Чтобы разработать программу упражнений для максимального роста мышц, нужно понимать физиологию.

Есть два основных типа мышечных волокон: медленносокращающиеся и быстросокращающиеся. Быстросокращающиеся – превосходят в диаметре «медленные» волокна и соответственно занимают более видное место в ваших мышцах.

«Медленные» волокна относят также к аэробным, вследствие их высоких окислительных способностей, которые дают им возможность сокращаться продолжительное время. Они лучше всего подходят для продолжительной активности, требующей минимальных усилий (например, бег на длинные дистанции).

Быстросокращающиеся мышечные волокна имеют высокий порог возбуждения, а также высокую скорость проведения сигналов и лучше подходят для быстрых усилий (поэтому бегуны на короткие дистанции выглядят атлетами по сравнению со стайерами). Другими словами, именно такие волокна нужны, чтобы успешно рвануть тяжелую штангу.

Метод повторных усилий. Хочешь расти – делай подходы до отказа

Недостаточно просто поднимать веса с высоким количеством повторений, если это не приводит к мышечному отказу. Организм очень эффективно сохраняет и использует энергию, поэтому если повторять упражнения с неизменной нагрузкой, то это может ограничить величину механического (грубо говоря, плохо порвутся) и метаболического стресса (мало выделится гормонов для роста) для мышц и минимизировать результаты тренировки.

Проще говоря, для максимального роста мышц целесообразно делать упражнения до мышечного отказа (больше не могу!)

3 вида тренировок

Ученые Зациорский и Кремер в 2006-м году выделили три принципиальных вида тренировок: метод максимальных усилий, метод динамических усилий и метод повторных усилий. Первые два метода хороши для своих целей, но не являются максимально эффективными для роста мышечной массы.

1. Метод максимальных усилий

Для этого метода используются значительные отягощения для повышения активности “быстрых” мышечных волокон (о которых мы подробнее писали выше). Грубо говоря, метод максимальных усилий связан с подъемом максимально возможного веса (соответственно, и небольшого количества повторов в подходе).

Основной стимул от метода максимальных усилий – механический (направлен на создание микроразрывов в мышцах), миофибриллярная гипертрофия с существенным увеличением силы и умеренным приростом массы мышц.

Метод максимальных усилий эффективен для развития силы, но не самое эффективное средство увеличения массы мышц.

2. Метод динамических усилий

При тренировке методом динамических усилий используется не максимальный вес, при этом основной упор делается на перемещение веса с максимально возможной скоростью для стимуляции двигательных единиц.

Этот метод наиболее эффективен для увеличения скорости развития усилия и мощности сокращения, необходимых во многих видах спорта или динамической активности. Тем не менее, он не даёт достаточного количества механического или метаболического стресса для мышц, которые нужны для стимуляции роста.

3. Метод повторных усилий

Метод повторных усилий предусматривает не максимальные нагрузки, но необходимость делать упражнения до наступления мышечного отказа (когда уже невозможно выполнить ни одно следующее повторение в подходе).

Несколько последних повторений, которые приходится делать через жжение, могут вовлекать в сокращение все волокна в целевой мышце и вызывать существенную перегрузку. При использовании метода повторных усилий в начале подхода активируются медленные двигательные единицы, по мере их утомления будут подключаться и «быстрые» мышцы.

Метод повторных усилий с выполнением упражнения до отказа максимально эффективен для роста мышечной массы – говорит наука. При этом важно работать именно до отказа. Если нагрузка недостаточна или подход не выполняется до отказа, стимуляции «быстрых» двигательных единиц (как вы прочли выше, именно они в основном дают объема мышцам) не происходит или не создаются необходимые метаболические условия, способствующие росту мышц.

Сон и восстановление не менее важны, чем сами тренировки и питание

Отдых – самый недооцененный элемент тренировок. Независимо от того, насколько долго вы терпели боль последних повторений и как старательно добирали белок и калории в своем рационе, – это не так важно, как время, которое необходимо для содействия нутриентов и гормонов для синтеза мышечных белков после занятия.

Упражнения и еда – это важная часть уравнения мышечного роста, но далеко не все. Очень важно адекватное восстановление – необходимо дать мышцам достаточно времени для пополнения запасов гликогена и протекания процессов реконструкции и создания новой мышечной ткани.

Восстановление, необходимое для роста мышц, составляет 48–72 часа между тренировками отдельной мышечной группы. Этот научный довод, кстати, говорит в пользу сплит-тренировок – когда каждая мышечная группа получает основную нагрузку, например, раз в неделю.

Вызов механического и метаболического стресса во время ваших тренировок в зале будет иметь смысл только пока необходимые для роста мышц гормоны и вещества выделяются в период быстрого сна. А это значит, что для прироста мышц после тренировки важен полноценный ночной сон. Недостаточный сон и восстановление испортит ваши усилия в зале и за обеденным столом. Боле того, при недосыпе может повыситься уровень адреналина и кортизола, что может еще и уменьшить способность к образованию новой мышечной ткани.

Недостаток сна, плохой аппетит, продолжительные заболевания и прекращение роста в результате упражнений – всё это симптомы перенапряжения, которые могут существенно влиять на возможность достижения человеком своих фитнес-целей.

Тренировка для набора мышечной массы

Количество повторений

Наука предлагает для максимального роста мышц подбирать вес так, чтобы делать 8–12 повторений до мышечного отказа – хорошо, что этот простой факт, кажется, знает почти каждый тренер в спортзале. Правда, теперь в отличие от вас, далеко не все знают, почему именно.

Величина отдыха между подходами

Короткий или средний по продолжительности отдых между подходами (от 30 секунд до 2 минут) позволяет вызвать значительный метаболический стресс.

Количество подходов в каждом упражнении

По мнению ученых выполнение 3–4 подходов дает максимально эффективное механическое напряжение для всех вовлеченных мышц.

Скорость движения

Ученые рекомендуют совершать движение с максимальным усилием быстрее – 1–2 секунды (например, подъем штанги), а эксцентрическую фазу упражнения (например, опускание штанги) более продолжительной (2–6 секунд). Более медленное выполнение эксцентрической фазы необходимо для обеспечения достаточного механического напряжения – именно эта, более «легкая» фаза движения наиболее важна для роста мышц. С точки зрения гипертрофии, эксцентрическое сокращение оказывает большее влияние на развитие мышц. В частности, эксцентрические упражнения  связывают с более значительным увеличением синтеза белка

Свободные веса или тренажеры

Каждый вид отягощения играет свою роль в оптимальном росте мышц: Свободные веса, вовлекающие большое количество мышц, помогают увеличить плотность мышц, тогда как стабилизация, предоставляемая тренажёрами, позволяет больше нагрузить отдельные мышцы.

Подготовка до серьезных тренировок

При тренировке на рост мышц с большим метаболическим и механическим эффектом могут вызывать серьёзные повреждения мышц и рекомендуются для людей с опытом занятий, по крайней мере, один год.

Необходимо начинать с динамической разминки, нагружать мышцы кора (пресс, мышцы-стабилизаторы и другие), чтобы подготовить мышечную ткань к стрессу тренировки высокого объёма.

Порядок упражнений

Начинать тренировку предпочтительно с комплексных движений со свободными весами для включения максимального количества мышц (например, приседания со штангой, становую тягу лучше делать в начале тренировки), и в ходе занятия постепенно переходить к тренажёрам, оказывающим воздействие на отдельные мышцы.

Крайнее упражнение

Последнее упражнение в каждой тренировке необходимо выполнять в тренажёре со снижением веса: после всех повторений подхода до отказа, вес снижается и с ним также надо делать максимально возможное количество повторений до отказа.

Подходы со снижением веса способны оказывать существенный механический и метаболический стресс, а также вызывают значительный дискомфорт, поэтому их следует выполнять в конце занятия.

Чрезмерная нагрузка 

Важно дозировать необходимую именно для вас нагрузку, потому как «перенагрузка» может быть не менее вредна для роста мышц, чем «недонагрузка». Слишком большой расход энергии может уменьшить рост мышц.

Как растут мышцы. Условия для правильного роста мышц. Что нужно кушать?

Интересовало когда-нибудь, что происходит в нашем организме при увеличении мышечной массы? Какие ресурсы при этом задействуют? Особенно интересно это будет узнать тем, кто стремится получить красивый рельеф. Сегодня разберемся, как растут мышцы человека, и какие процессы в организме при этом происходят. Как они себя ведут во время силовых нагрузок?

Условия для роста мышц

Сами по себе никакие процессы в нашем организме не происходят. Для всего нужны определенные предпосылки.

Рассмотрим три составляющих, требуемых для роста мышечной массы:

  • Рациональное питание с насыщением организма необходимыми микроэлементами и витаминами. Основой питания для бодибилдеров является белок, который должен составлять половину рациона. На углеводы приходится 30% от всего объема, а оставшиеся 20% отводятся жирам.
  • Правильно подобранный комплекс упражнений. Здесь желательно довериться профессионалам. Они знают, как составлять тренировки, после чего мышцы растут как надо. Самостоятельно составить план занятий, гарантирующих нужный эффект, сложно.
  • Правильный режим бодрствования, отдыха и сна. Это очень важно, так как после усиленных тренировок требуется достаточно времени для восстановления организма.

Несмотря на то, что об этих «трех китах» знают многие, нужных результатов добиваются не все. Мышцы не растут и сложно ответить, почему так происходит. И не нужно пенять на генетику. Частично она имеет значение, но основная причина все же в нейрофизиологии. А конкретнее, в особенностях нервной системы.

Выполняемые в организме процессы «запускаются» при помощи сигналов, поступающих от центральной нервной системы. Благодаря этому же в мышцах человека происходит синтез белка. К повторяющейся схеме тренировок организм быстро приспосабливается. Из-за этого эффективность упражнений быстро снижается. Мышцы прекращают увеличиваться, и возникает вопрос «как их заставить расти?». Чтобы этого не произошло, требуются периодические стрессовые всплески для центральной нервной системы. Это может быть изменение поднимаемого веса, интенсивности занятий, тренировочного периода. Всплеск активности приведет к возобновлению процесса роста.

За счет чего растут мышцы

Если уж следовать научному определению, то мышцы, по сути, не растут, а увеличиваются в объеме. Количество волокон остается неизменным на протяжении всей человеческой жизни. Визуальное увеличение объема происходит за счет клеток соединительной ткани и жидкости, питающей волокна – саркоплазмы. Число волокон полностью зависит от генетики, и с этим ничего не поделаешь.

Увеличение объема мышц достигается на 20% за счет саркоплазмы и на 80% за счет соединительной ткани. Питающая жидкость состоит из жиров, аминокислот, белков, углеводов. Поэтому они так необходимы, когда начинают расти мышцы. За счет соединительной ткани мышцы держатся на костях и формируются фасции.

Во время интенсивных нагрузок на ткани образуются микроповреждения. Именно они вызывают болевые ощущения после тренировок. Организм начинает сам себя лечить и восстанавливать повреждения. Травмированный участок мышц утолщается и расширяется. Благодаря этому увеличивается объем мышц. Повторяющиеся тренировки вызывают привыкание волокон к нагрузкам и повышают их устойчивость к травматизму. Вот почему нужно регулярно менять характер занятий.

Что следует кушать, чтобы росли мышцы

Как уже было сказано, одно из условий увеличения рельефа – рациональное питание. Интенсивные тренировки без насыщения организма микроэлементами не приведут к желаемому эффекту.

Попробуем рассмотреть несколько советов для желающих нарастить мышцы:

  • Чтобы росли мышцы, нужно кушать белок, который содержится в мясомолочных продуктах, яйцах, рыбе. Можно использовать протеиновые коктейли, разработанные специально для насыщения организма белками. Кстати, яйца, помимо белка, содержат полезный для связок витамин D.
  • Ешьте гречку. Она насыщена аминокислотами, но отличается меньшим количеством углеводов, чем в других крупах.
  • Не забывайте о пользе витамина E, который помогает в восстановительных процессах. Его можно найти в семечках и орехах, особенно богат на этот витамин миндаль. А подсолнечные семена являются антиоксидантом, помогающим в восстановлении.
  • Уменьшить мышечную боль поможет кофеин и имбирь. Благодаря ароматному напитку можно еще увеличить длительность занятий. Отличная замена энергетикам.
  • Возьми на заметку несколько пряностей, ускоряющих восстановительные процессы. После тренировок полезно есть пищу, приправленную куркумой и карри.

Также стоит обратить внимание на биологически добавки, изготовленные из натуральных или идентичных им компонентов. Точно рассчитанный состав препаратов позволяет дать правильный рост мышцам. Для этого используют аминокислоты, протеиновые составы, гейнеры.

Всё для быстрого роста мышц: секреты, упражнения, правила

Если вы хотите быстро накачать мышцы и поразить знакомых идеальным телом, воспользуйтесь десятью простыми правилами. Конечно, для достижения желаемого результата одного выполнения инструкций мало. Но если вы поставили перед собой цель – идеальное тело, эти правила должны стать «золотыми» в вашем распорядке тренировок.

1. Рациональное питание для быстрого наращивания мышц

Возьмите себе за правило изучать этикетки продуктов, которые вы кушаете. Старайтесь подсчитывать количество калорий и придерживаться специальной диеты.

Купить спортивное питание для быстрого наращивания мышц в Киеве и по всей Украине вы можете в магазине Mordex.Net

2. Не переусердствуйте с кардио-упражнениями

Стоит учесть, что чрезмерные нагрузки на сердце могут негативно сказаться на здоровье этой мышцы. Так, лучше всего делать не более 2-3 пробежек в неделю на беговой дорожке. Каждая сессия не должна превышать 30 минут. Если вы стремитесь избавиться от лишних жировых отложений и не потерять мышечную массу, необходимо делать кардио-упражнения с интервалами. Лучше всего выполнять упражнения средней и высокой интенсивности с интервалами на протяжении получаса максимум два раза в неделю.

3. Постоянные повторения — упражнения для быстрого наращивания мышц

За один подход выполняйте не больше двадцати повторений, причем старайтесь, чтоб отказ мышц наступал на двенадцатом повторении. Количество повторений должно находиться в диапазоне от 6 до 12 за каждый подход для наилучшего мышечного роста. Кроме того, важно, чтобы ваши занятия длились не более часа, а между каждым подходом обязательно был отдых – не менее 70 секунд. Чтобы тренироваться было удобно и комфортно стоит выбирать более тяжелые веса, а не увеличивать количество небольших гантелей.

4. Выполняйте комплексные тренировки для быстрого наращивания мышц

Для того чтобы достичь максимальных результатов, внимательно сконцентрируйтесь на каждом упражнении. Обратите внимание на те упражнения, которые одновременно задействуют много мышц. К ним относят жим лежа, приседания, подтягивания и т.д.

5. Хорошая растяжка — секрет быстрого наращивания мышц

Легкий массаж и растяжка помогают в предотвращении всевозможных травм во время тренировок. Именно поэтому растяжка так важна. Необходимо приводить, а затем удерживать мышцы в вытянутом положении.

6. Регулярное питание для быстрого наращивания мышц

Запомните, питаться нужно регулярно и небольшими порциями. Так, ежедневно необходимо делать 5-6 приемов пищи. Это необходимо для того, чтобы в процессе тренировок в организме постоянно был источник белков и углеводов, чтобы было из чего наращивать мышечную массу.

7. Побольше разнообразия, если ваша цель – бодибилдинг

Для того чтобы сформировать идеальное тело, необходимо через каждые 4-6 недель менять части тренировочного процесса. Это может быть изменение количества повторений или же времени отдыха между подходами, смена упражнений или другое разнообразие. Отличным вариантом станет внедрение пампинг тренировок или занятий по методу пирамид.

8. Во время тренировки задействуйте все мышцы

Запомните, чем больше мышц вы задействуете в одном упражнении, тем больше выработается гормона роста. Таким образом, вы отлично простимулируете рост мышечной ткани на протяжении всего дня.

9. Прием пищи до и после занятий для быстрого наращивания мышц

За час до начала занятий обязательно подзарядите организм пищей, которая богата на медленные углеводы и белки (фрукты, овощи, крупы). Что касается соотношения, то оно должно быть 2 грамма углеводов на 1 грамм белков. Стоит учесть, что после интенсивной тренировки обязательно нужно принять много белка, а вот углеводы должны быть только быстрыми (мед, белый хлеб, черный шоколад).

10. Обязательный отдых для восстановления

Вы должны понимать, что после тяжелых тренировок организм нуждается в восстановлении и отдыхе. Вам необходимо спать не менее семи-восьми часов в сутки. Если же вам пришлось провести бессонную ночь, нужно восполнить ее и чем быстрее, тем лучше. Стоит учесть, что постоянная нервозность, избыточный стресс и бессонницы повышают уровень гормона, который отвечает за накопление жировых отложений и уменьшает мышечную массу.

Prosportlab

Виктор Селуянов. Факторы мышечного роста

Автор: Антонов Андрей

Железный Мир. №2.2014 г.

В предыдущих номерах нашего журнала мы неоднократно писали о четырех факторах мышечного роста. Процесс ускорения строительства новых миофибрилл в МВ возможен только при одновременном их включении. Вот эти факторы:

1. Запас аминокислот в клетке;

2. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови;

3. Повышение концентрации свободного креатина в МВ;

4. Повышение концентрации ионов водорода в МВ.

Тем не менее, у читателей возникает множество вопросов по этой теме. Почему-то эти доводы для них не совсем убедительны. Многие до сих пор продолжают свято верить в то, что основной причиной запуска строительства новых белковых молекул является микротравмы миофибрилл полученные во время тренировки. В статье «Микротравмы. Являются ли они основной причиной мышечного роста?» мы подробно рассмотрели этот вопрос. Никакого значения на рост МВ микротравмы не оказывают. Давно уже пора отказаться от этого заблуждения. Современные исследования это регулярно подтверждают. Например, на сайте Национального центра биотехнологический информации www.ncbi.nlm.nih.gov приведены данные исследований 2011 г, которые показали, что наличие повреждений в мышцах при тренировках никак не сказалось на росте. Исследуемые группы с минимальными повреждениями (что измерялось путем выявления уровня креатинкиназы, а также субъективными ощущениями -наличием посттренировочных болей) показали аналогичные показатели роста силы и мышечной массы, а также аналогичное повышение уровня фактора роста IGF-1Eа и мРНК.

Так же читатели ссылаются на работу Вадима Протасенко «Как растут мышцы». В ней автор ссылаясь на многочисленные исследования заключает, что сама многоядерность мышечных волокон свидетельствует о том, что объем мышечного волокна, который способно обслуживать одно клеточное ядро, ограничен. И так же высказывает мысль, что именно деление клеток-спутников и увеличение числа ядер в мышечном волокне, а вовсе не ускорение «синтеза белка существующими ядрами», является причиной гипертрофии мышц. Так же он делает заключение, что содержащие тестостерон препараты должны способствовать увеличению числа ядер в мышечных волокнах.

Прокомментировать эту работу, а так же более подробно объяснить, что же служит причиной мышечного роста, мы попросили нашего постоянного консультанта, выдающегося российского ученого, профессора В. Н. Селуянова.

Железный Мир: Здравствуйте Виктор Николаевич! Что вы можете сказать о данной работе Вадима Протасенко?

Виктор Селуянов: Здравствуйте. Для меня факты, упомянутые в этой работе, явились в некотором смысле новостью, потому что в обычной литературе об этом ни слова не говорится. Я посмотрел результаты исследований, на которые ссылается автор, и это оказалось это весьма интересно, но не революционно.

До этого я не занимался изучением этого вопроса, потому что, судя по литературе,миосателлиты это инертные клетки, которые ждут, когда МВ будет ранено и только после этого активизируется. Вадим Протасенко открыл мне глаза на то, что существует представление о том, что миосателлиты это стволовые клетки, и они выполняют две функции, одна, чтобы создавать ядра, а вторая – создавать дополнительные мышечные волокна. Новые МВ создаются в особых условиях, когда в результате травматического воздействия МВ необратимо повреждено. А вот производство миосателлитами новых ядер, это вопрос интересный. Автор сослался на диссертационные работы Карташкиной Н.Л.(2010), Туртикова О.В. (2011) , я посмотрел эти авторефераты. Из этих работ следует, что главный фактор образования новых ядер из стволовых клеток это частота импульсации или возбуждения мышечного волокна. В нашем случае это силовые тренировки. Любая силовая тренировка должна приводить к росту количества ядер. Но видимо там есть какая-то обратная связь. Число ядер не может расти бесконечно. Протасенко все время указывает, и правильно указывает, что существует прямая связь и между отдельным ядром и количеством клеточного вещества им обслуживаемым. Когда количество ядер начинает превышать этот объем, то, скорее всего, появляются некие тормозящие эффекты, механизмы которые пока неизвестны, они приостанавливают процесс образования новых ядер. В случае отсутствия активности мышечного волокна происходит уменьшение числа ядер и миосателлитов. Но само по себе образование ядер это не есть образование миофибрилл. Миофибриллы надо начать создавать. И по этому концепция касающаяся того что гормоны начинают влиять на образование и-РНК , как была так и остается самой главной. Недостаток этих диссертационных работ заключается в том, что они изучали воздействие механического фактора растяжения мышцы в виде растяжения мышц сгибателей голеностопного сустава и удержания этого состояния в гипсе в течение нескольких суток. В этом случае наблюдается образование ядер. Но животное находится в состоянии непрерывного стресса, выделения стрессовых гормонов, поэтому рост концентрации гормонов видимо является ведущим фактором. Однако , влияние самого главного гормона, тестостерона в этих диссертационных работах не рассматривалось.

Протасенко достаточно хорошо описывает процесс начала строительства белковой молекулы. Но когда речь зашла об энергетике, то его представления некорректны, поскольку он пользовался устаревшими источниками 30-50-и летней давности. Он думал, что у Меерсона все правильно написано. Меерсон писал в 70-е годы, что нехватка энергетических субстратов приводит к запуску каких-то механизмов. Каких? Биологической информации у Меерсона не хватало, поэтому он выдвинул гипотезу. Сейчас данный процесс мы можем рассмотреть гораздо более детально, но об этом чуть позже, когда будем разбирать основные факторы мышечного роста. Я специально использую слово факторы. Слово — фактор означает, что установлено наличие некоторой связи, но причинно следственная связь до конца не изучена. И не скоро будет изучена. Поэтому я выделил четыре главных фактора, которые работают, и экспериментально доказано, что они работают, но механизмы обеспечивающие эту работу я не знаю, и никто не знает. Но некоторую модель мы построили и с помощью этой модели уже можно объяснить многие процессы, происходящие в мышцах. С появлением новых научных данных мы начнем эти вещи раскрывать более подробно. В настоящее время еще не построено таких микроскопов, чтобы возможно было рассмотреть отдельную миофибриллу. Я уже не говорю о том, чтобы рассмотреть актино-миозиновые мостики. Заглянуть в этот микромир мы физически не в состоянии и приходится выдвигать гипотезы. Протасенко пытается выстроить теорию на знании этих тонких механизмов, а их никто не знает. И я не претендую на их знание. Исследователям еще очень много предстоит открыть.

ЖМ: Давайте досконально разберем все четыре фактора.

ВС: Давайте. Но, поскольку все факторы тесно взаимосвязаны друг с другом, для лучшего понимания процесса я кратко представлю вам общую схему построения белковой молекулы.

В результате тренировки в крови повышается концентрация анаболических гормонов. Самым важным из них в данном процессе является тестостерон. Этот факт обоснован всей практикой применения в спорте анаболических стероидов. Анаболические гормоны усваиваются из крови активными тканями. Молекула анаболического гормона (тестостерона, гормона роста) проникает в ядро клетки и это служит запуском начала синтеза белковой молекулы. На этом можно было бы остановиться, но попробует рассмотреть процесс более подробно.

В ядре клетки находится закрученная в спираль молекула ДНК, на которую записана информация о строении всех белков организма. Различные белки отличаются друг от друга лишь последовательностью аминокислот в аминокислотной цепочке. Участок ДНК, содержащий информацию о строении одного вида белка, называется геном. Этот участок открывается в ядрах мышечных волокон еще от частоты импульсов, проходящих по мышечному волокну. Под действием гормона участок спирали ДНК, разворачивается и с гена снимается особая копия которая называется и-РНК ( информационная рибонуклеиновая кислота), другое название ее м-РНК ( матричная рибонуклеиновая кислота). Это иногда вносит некоторую путаницу, поэтому просто запомните, что и-РНК и м-РНК это одно и то же. Затем и-РНК выходит из ядра вместе с рибосомами. Заметьте, рибосомы строятся также внутри ядра, а для этого нужны молекулы АТФ и КрФ который должен поставлять энергию для ресинтеза АТФ, т.е. для пластических процессов. Далее на шероховатом ретикулуме рибосомы с помощью и-РНК строят белки, идет строительство белковой молекулы по нужному шаблону. Строительство белка осуществляется путем соединения друг с другом свободных аминокислот, имеющихся в клетке, в том порядке, который «записан» в и-РНК.

Всего нужно 20 различного вида аминокислот, поэтому недостаток даже одной аминокислоты (как это бывает при вегетарианской диете) буде тормозить синтез белка. Поэтому прием БАДов в виде ВСАА (валин, лейцин, изолейцин) иногда приводит к существенному росту мышечной массы при силовой тренировке.

Теперь перейдем к четырем основным фактором мышечного роста.

  1. Запас аминокислот в клетке

Строительным материалом для любой белковой молекулы служат аминокислоты. Количество аминокислот в клетке это единственный из факторов, который не связан с воздействием на организм силовых упражнений, а зависит исключительно от питания. Поэтому принято, что у спортсменов силовых видов спорта минимальная доза белка животного происхождения в дневном рационе составляет не менее 2 грамм на кг собственного веса атлета.

ЖМ: Скажите, а есть ли необходимость приема аминокислотных комплексов непосредственно перед тренировкой? Ведь в процессе тренировки мы запускаем строительство белковой молекулы и именно во время тренировки оно наиболее активно.

ВС: Аминокислоты должны накопиться в тканях. И они накапливаются в них постепенно в виде аминокислотного пула. Поэтому необходимости повышенного содержания аминокислот в крови во время выполнения упражнения нет. Принимать их необходимо за несколько часов перед тренировкой, однако, можно продолжить прием БАДов и перед , во время и после силовой тренировки. В этом случае вероятность приема необходимой массы белка становится выше. Синтез белка идет в ближайшие сутки после силовой тренировки, поэтому прием протеиновых БАДов необходимо продолжать несколько суток после силовой тренировки. Об этом говорит и повышенный метаболизм в течение 2-3 суток после силовой тренировки.

2. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови

Это самый важный из всех четырех факторов, поскольку именно он запускает процесс синтеза миофибрилл в клетке. Повышение концентрации анаболических гормонов в крови происходит под воздействием физиологического стресса достигнутого в результате отказных повторений в подходе. В процессе тренировки гормоны заходят в клетку, а обратно не выходят. Поэтому чем больше сделано подходов, тем больше гормонов будет внутри клетки. Появление новых ядер в плане роста миофибрилл ничего принципиально не меняет. Ну, появились 10 новых ядрышек, но они должны выдать информацию о том, что надо создавать миофибриллы. А они могут выдать ее только с помощью гормонов. Под действие гормонов образуются в ядрах мышечных волокон не только и-РНК, а так же транспортные РНК, рибосомы и другие структуры, принимающие участие в синтезе белковых молекул. Надо заметить, что для анаболических гормонов участие в синтезе белка необратимо. Они полностью метаболизируются внутри клетки в течении нескольких суток.

3. Повышение концентрации свободного креатина в МВ

Наряду с важной ролью в определении сократительных свойств в регуляции энергетического метаболизма накопление свободного креатина в саркоплазматическом пространстве служит критерием интенсификации метаболизма в клетке. КрФ транспортирует энергию от митохондрий к миофибриллам в ОМВ и от саркоплазматических АТФ к миофибриллярным АТФ в ГМВ. Точно так же он транспортирует энергию и в ядро клетки, к ядерным АТФ. Если мышечное волокно активизируется, то в ядре также тратится АТФ, а для ресинтеза АТФ требуется КрФ. Других источников энергии для ресинтеза АТФ в ядре нет (там нет митохондрий). Для того чтобы поддержать процесс образования И-РНК, рибосом и тд. Необходимо поступление КрФ в ядро и выход их него свободного Кр и неорганического фосфата. Обычно я говорю, что Кр работает как гормон, чтобы не вдаваться в детали. Но главная задача Кр не в том, чтобы считывать информацию со спирали ДНК и синтезировать и-РНК, это дело гормонов, а в том чтобы обеспечить данный процесс энергетически. И чем больше КрФ, тем более активно будет проходить данный процесс. В спокойном состоянии в клетке имеется почти 100% КрФ, поэтому метаболизм и пластические процессы идут в вялотекущей форме. Однако, все органеллы организма регулярно обновляются и поэтому это процесс всегда идет. Но в результате тренировки, т.е. активности мышечного волокна, в саркоплазматическом пространстве происходит накопление свободного креатина . Это означает, что идут активные метаболические и пластические процессы. КрФ в ядрышках отдает энергию для ресинтеза АТФ, свободный Кр двигается к митохондриям, где опять ресинтезируется в КрФ. Таким образом, часть КрФ начинает включаться в обеспечение энергией ядра клетки, поэтому значительно активизируя все пластические процессы, происходящие в ней. Поэтому так эффективен дополнительный прием креатина у спортсменов силовых видов спорта.

ЖМ: Соответственно прием извне анаболических стероидов не отменяет необходимости дополнительного приема креатина?

ВС: Конечно нет. Действие гормонов и Кр никоим образом не дублируют друг друга. Наоборот, взаимно усиливают.

4. Повышение концентрации ионов водорода в МВ

Повышение концентрации ионов водорода вызывает лабилизацию мембран ( увеличение размеров пор в мембранах, что ведет к облегчению проникновения гормонов в клетку), активизирует действие ферментов, облегчает доступ гормонов к наследственной информации, к молекулам ДНК. Почему во время выполнения упражнений в динамическом режиме гиперплазии миофибрилл в ОМВ не происходит. Ведь они так же участвуют в работе, как и ГМВ. А потому что в них, в отличие от ГМВ активизируются только три фактора мышечного роста из четырех. В виду большого количества митохондрий и не прекращающейся доставки кислорода с кровью во время упражнения, накопления ионов водорода в саркоплазме ОМВ не происходит. Соответственно гормоны не могут проникнуть в клетку. И анаболические процессы не разворачиваются. Ионы водорода активизируют все процессы в клетке. Клетка активна, по ней бегут нервные импульсы, а эти импульсы заставляют миосателлиты начать образовывать новые ядра. При высокой частоте импульсации создаются ядра для БМВ, при низкой – ядра для ММВ.

Надо только помнить, что закисление не должно быть избыточным, иначе ионы водорода начнут разрушать белковые структуры клетки и уровень катаболических процессов в клетке начнёт превышать уровень анаболических процессов.

ЖМ: Я думаю, что все вышесказанное явится новостью для наших читателей, поскольку анализ этой информации опровергает многие устоявшиеся положения. Например, то, что мышцы наиболее активно растут во время сна и в дни отдыха.

ВС: Строительство новых миофибрилл продолжается 7-15 дней, но наиболее активно накопление рибосом происходит во время тренировки и первые часы после нее. Ионы водорода делают свое дело как вовремя тренировки, так и в ближайший час после нее. Гормоны работают — расшифровывают информацию с ДНК еще 2-3 дня. Но не так интенсивно, как в период тренировки, когда данный процесс активизируется еще и повышенной концентрацией свободного креатина.

ЖМ:Соответственно в период строительства миофибрилл надо раз в 3-4 дня проводить стрессовые тренировки для активизации гормонов и задействовать строящиеся мышцы в тонизирующем режиме, чтобы несколько закислить их и обеспечит лабилизацию мембран для проникновения в МВ и клеточные ядра новой порции гормонов.

ВС: Да, тренировочный процесс должен строится исходя из этих биологических законов, и тогда он будет максимально эффективным, что собственно подтверждено практикой силовой тренировки.

ЖМ: Так же возникает вопрос о целесообразности приема анаболических гормонов извне в дни отдыха. Ведь в отсутствии ионов водорода они не смогут пройти сквозь клеточные мембраны.

ВС: Совершенно справедливо. Некоторая часть конечно пройдет. Небольшая часть гормонов проникает в клетку даже в спокойном состоянии. Я уже говорил, что процессы обновления белковых структур происходят постоянно и процессы синтеза белковых молекул не останавливаются. Но большая часть гормонов попадет в печень, где погибнет и. к тому же, в больших дозах окажет негативное воздействие на саму печень. Поэтому целесообразность постоянного приема мегадоз анаболических стероидов при правильно организованной силовой тренировке необязательна. Но при сложившейся практике у бодибилдеров «бомбирования мышц» прием мега доз неизбежен, поскольку катаболизм в мышцах слишком велик.

ЖМ: Виктор Николаевич, большое спасибо вам за это интервью. Надеюсь, многие наши читателю найдут в нем ответы на свои вопросы.

ВС: Строго научно ответить на все вопросы пока невозможно, но очень важно строить такие модели, которые объясняют не только научные факты, но и эмпирические положения , выработанные практикой силовой подготовки.


Изменения мышечной ткани с возрастом

Curr Opin Clin Nutr Metab Care. Авторская рукопись; доступно в PMC 2010 12 января.

Опубликован в окончательной редакции как:

PMCID: PMC2804956

NIHMSID: NIHMS131937

Отдел эндокринологии и диабета, Медицинский факультет Университета Южной Калифорнии, Лос-Анджелес, Калифорния, США

Переписка с Еленой Вольпи, доктором медицины, Отделение эндокринологии и диабета, 1333 San Pablo St., BMT-B11, Лос-Анджелес, CA , США, тел .: +1 323 442 2839; факс: +1 323 442 2809; e-mail: [email protected] См. другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Цель обзора

В этой обзорной статье рассматриваются изменения, которые происходят в мышцах с возрастом, в частности, непроизвольная потеря мышечной массы, силы и функции, называемая саркопенией. Особое внимание уделяется метаболическим изменениям, которые характерны для саркопении, и потенциально излечимым причинам этого состояния, включая возрастные эндокринные изменения и изменения в питании, а также отсутствие активности.

Недавние открытия

Последние опубликованные данные включают те, которые касаются потенциальной роли инсулинорезистентности в развитии саркопении, потенциальной роли андрогенов и гормона роста в лечении этого состояния, полезности физических упражнений, включая тренировки с отягощениями и аэробные тренировки. улучшение мышечного роста и функции, и, наконец, возможное использование диетических манипуляций для улучшения мышечной массы.

Резюме

Саркопения, вероятно, является многофакторным заболеванием, которое нарушает физическую функцию и предрасполагает к инвалидности.Это можно предотвратить или вылечить с помощью изменения образа жизни и фармакологического лечения. Однако необходимы дальнейшие долгосрочные исследования, чтобы установить, какой тип и комбинации вмешательств наиболее эффективны для улучшения мышечной массы и функции у пожилых людей.

Ключевые слова: старение, мышцы, саркопения, питание, упражнения, гормоны, метаболизм

Введение

Одним из наиболее поразительных эффектов возраста является непроизвольная потеря мышечной массы, силы и функции, называемая саркопенией [1– 3].Мышечная масса уменьшается примерно на 3–8% за десятилетие после 30 лет, а после 60 лет скорость ее снижения еще выше [4,5]. Эта непроизвольная потеря мышечной массы, силы и функции является основной причиной инвалидности у пожилых людей. Это связано с тем, что саркопения увеличивает риск падений и уязвимости к травмам и, следовательно, может привести к функциональной зависимости и инвалидности [6,7]. Уменьшение мышечной массы также сопровождается прогрессирующим увеличением жировой массы и, следовательно, изменением состава тела, и связано с увеличением случаев инсулинорезистентности у пожилых людей [1,4,5,8].Кроме того, уменьшается плотность костной ткани, увеличивается жесткость суставов и наблюдается небольшое снижение роста (кифоз). Все эти изменения могут иметь последствия для ряда состояний, включая диабет 2 типа, ожирение, сердечные заболевания и остеопороз.

Возможные причины саркопении

Этиология саркопении до конца не изучена, но было предложено несколько механизмов. На клеточном уровне специфические возрастные изменения включают уменьшение количества мышечных клеток, времени мышечных сокращений и силы сокращений, объема саркоплазматического ретикулума и способности перекачивать кальций [2,9].Расстояние между саркомерами становится дезорганизованным, ядра мышц становятся централизованными вдоль мышечного волокна, плазматическая мембрана мышц становится менее возбудимой, и происходит значительное увеличение накопления жира внутри и вокруг мышечных клеток. Нервно-мышечные изменения включают снижение скорости нервных импульсов в мышцах, количества двигательных нейронов и регенеративных способностей нервной ткани. Размер моторного блока также увеличивается [2]. Кроме того, старение связано с изменениями количества и набора сателлитных клеток, что является показателем и потенциальной причиной снижения мышечного роста [10–12].

С возрастом в мышцах также происходят биохимические и метаболические изменения. Сообщалось о делеционных мутациях митохондриальной ДНК, вызванных окислительным повреждением и снижением синтеза митохондриального белка, которые, вероятно, связаны со снижением активности гликолитических и окислительных ферментов, запасов креатинфосфата и АТФ в мышечной клетке, объема митохондрий и небольшого снижения общего метаболизма. ставка (~ 10%) [13–16]. Эти метаболические изменения в мышцах способствуют общей физической пригодности пожилых людей и являются важным компонентом снижения примерно на 30% способности использовать кислород во время упражнений (т.е. VO 2max ).

Первоначальные исследования небольшого числа пожилых людей также предположили, что старение связано со снижением синтеза базального мышечного белка, что могло быть ответственно за прогрессирующее снижение мышечной массы [17–21]. Однако более поздние данные, полученные в самой большой когорте здоровых пожилых мужчин, не подтвердили более ранние отчеты и пришли к выводу, что различия в обмене базального мышечного белка между пожилыми и молодыми мужчинами не могут объяснить потерю мышечной массы с возрастом, предполагая, что будущие исследования должны быть сосредоточены на ответах. на определенные раздражители, такие как питание, упражнения или болезнь [22].

Помимо описанных выше мышечных изменений, другие возрастные изменения эндокринной функции или реакции на гормональные стимулы, питания или реакции на питательные вещества, а также физической активности могут быть ответственны за развитие и ухудшение саркопении [23–30]. Скорее всего, саркопения — проблема многофакторная. Однако среди всех возможных причин снижение эндокринной функции, физической активности и правильного питания потенциально можно лечить с помощью поведенческих вмешательств или фармакологических средств, и по этой причине будет обсуждаться в этом обзоре.

Эндокринные изменения, связанные с саркопенией

В процессе старения наблюдаются различные гормональные изменения, которые могут способствовать потере мышечной массы с возрастом. Мы выбрали наиболее важные изменения, связанные с их влиянием на скелетные мышцы.

Основным и наиболее сильнодействующим анаболическим стероидом является тестостерон. Примерно у 60% мужчин старше 65 лет уровень тестостерона снижается до уровня ниже нормального для юношеского возраста в процессе, называемом андропаузой [31]. В отличие от быстрого снижения эстрадиола, наблюдаемого при менопаузе, концентрация тестостерона постепенно снижается на протяжении всего процесса старения [31].Поскольку тестостерон увеличивает синтез мышечного белка, мышечную массу и силу [32,33], было высказано предположение, что снижение уровня тестостерона может вызвать снижение синтеза мышечного белка и привести к потере мышечной массы. Имея это в виду, в нескольких исследованиях изучали эффект заместительной терапии тестостероном у мужчин с явным гипогонадизмом или концентрации тестостерона на уровне ниже нормы. Тестостерон вводили путем инъекции, трансдермального пластыря или кожного геля [24,34–38].Эти исследования показали, что замещение тестостерона до среднего уровня приводит к значительному увеличению мышечной массы, мышечной силы, синтезу мышечного белка и плотности костей. Таким образом, эти результаты предполагают, что андропауза может быть игроком в развитии саркопении, и подчеркивают, что терапия тестостероном может привести к обращению или ослаблению саркопении. Однако тестостерон в настоящее время не рекомендуется для лечения саркопении, и тщательная оценка потенциальных преимуществ и потенциальных рисков (например,грамм. повышение простатспецифического антигена, гематокрита и сердечно-сосудистого риска), прежде чем давать такую ​​рекомендацию [39].

У женщин уровень эстрадиола резко снижается во время менопаузы [31]. Доступно очень мало информации о роли менопаузы в саркопении. Похоже, что снижение уровня эстрогенов не влияет на мышечную массу. Поперечные исследования, оценивающие влияние возраста на безжировую массу тела и массу аппендикулярных мышц, показали, что скорость снижения мышечной массы у женщин не увеличивается после менопаузы, что предполагает маргинальную роль, если таковая имеется, этого события в развитии саркопения у женщин [5].Однако заместительная гормональная терапия может значительно повысить уровень связывающего стероидные гормоны глобулина в сыворотке крови, что приводит к значительному снижению уровня свободного тестостерона в сыворотке крови у женщин [40]. Низкий уровень свободного тестостерона в сыворотке крови у женщин связан с меньшей мышечной массой. Таким образом, заместительная гормональная терапия может способствовать дальнейшему снижению, а не увеличению мышечной массы у пожилых женщин.

Ось гормона роста / инсулиноподобного фактора роста-I также демонстрирует постепенное снижение при нормальном старении [31].Хотя предоставление заместительной терапии гормоном роста взрослым с дефицитом гормона роста привело к увеличению мышечной массы, некоторые исследования не показали влияния на мышечную силу [41–46]. Заместительная терапия гормоном роста у пожилых людей, по-видимому, полезна для снижения жировой массы, улучшения липидного профиля крови и увеличения мышечной массы, но эти изменения могут не привести к увеличению силы и функции мышц. Фактически, мышечная сила увеличивалась только тогда, когда гормон роста давался пожилым мужчинам, проходящим программу силовых тренировок, по сравнению с одной заместительной терапией гормоном роста, или когда заместительная терапия половыми гормонами проводилась в сочетании с гормоном роста [41,46].Также важно подчеркнуть, что на методы, используемые для измерения состава тела, может влиять задержка воды. Таким образом, увеличение мышечной массы с уменьшением жировой массы без изменения силы после терапии гормоном роста следует интерпретировать с осторожностью, поскольку гормон роста, как известно, увеличивает задержку воды, что может быть неверно истолковано как увеличение безжировой массы тела. Что касается тестостерона, замена гормона роста в настоящее время не рекомендуется для лечения саркопении из-за как результатов опубликованных исследований, так и потенциально серьезных побочных эффектов (артралгия, отек, инсулинорезистентность, сердечно-сосудистый риск и т. Д.) [41].

Концентрации дегидроэпиандростерона в крови также постепенно снижаются при нормальном старении (адренопауза) [31]. Фактически, у очень пожилых мужчин уровень может быть до пяти раз ниже, чем у более молодых мужчин. Пероральный прием дегидроэпиандростерона у пожилых людей действительно восстанавливает его уровень до юношеского значения, повышает уровень инсулиноподобного фактора роста-I у мужчин и женщин, повышает уровень эстрогенов у мужчин и повышает уровень тестостерона у женщин [47–50]. Однако никаких изменений в безжировой массе тела обнаружено не было, а уровень холестерина ЛПВП значительно снизился [47, 49].Тем не менее, в одном конкретном исследовании мышечная сила была увеличена у пожилых мужчин (но не у женщин), получавших дегидроэпиандростерон [48]. Недавно проведенное с участием пожилых людей очень крупное исследование показало, что заместительная терапия дегидроэпиандростероном не влияет на размер, силу или функцию мышц [50]. Таким образом, важность адренопаузы в развитии саркопении еще предстоит продемонстрировать.

Способность мышечной ткани реагировать на инсулин — важный аспект общей чувствительности к инсулину.Частота инсулинорезистентности и диабета 2 типа увеличивается с возрастом, и саркопения может играть важную роль. В большинстве исследований сообщается, что распространенность инсулинорезистентности и непереносимости глюкозы выше у пожилых людей, когда данные сообщаются на единицу массы тела, но эти различия исчезают, если данные корректируются на безжировую массу тела [51–55]. Это говорит о том, что изменения в составе тела могут способствовать увеличению инсулинорезистентности с возрастом. Хотя инсулин обычно рассматривается в контексте его способности увеличивать поглощение глюкозы клетками, появляются новые доказательства того, что инсулинорезистентность мышц и метаболизм белков всего тела у пожилых людей может быть важным фактором саркопении [29,56].Например, когда глюкоза попадает в организм с обычным приемом пищи, последующее повышение концентрации инсулина отрицательно сказывается на синтезе мышечного белка только у пожилых людей [29]. Это означает, что при нормальном старении способность мышечных клеток должным образом реагировать на циркулирующий инсулин (за счет увеличения синтеза мышечного белка) нарушается.

Физическая активность и саркопения

Еще одним важным фактором саркопении является бездействие. Хотя трудно причинно определить относительную важность малоподвижного образа жизни в развитии саркопении, хорошо известно, что кратковременное бездействие мышц сильно снижает мышечную массу и силу даже у молодых людей.Типичные примеры — постельный режим и невесомость [57,58]. Также известно, что этим мышечным изменениям можно противодействовать с помощью упражнений, обычно упражнений с отягощениями [59]. Несколько авторов сообщили, что острые упражнения с отягощениями увеличивают синтез миофибриллярного мышечного белка как у молодых, так и у пожилых людей [20,21]. Также было показано, что прогрессивные тренировки с отягощениями вызывают гипертрофию мышц и увеличивают силу у пожилых и физически ослабленных взрослых [12,19,60–66]. Однако, несмотря на очевидную эффективность в увеличении мышечной массы, силы и функции, тренировки с отягощениями могут быть трудным вмешательством для пожилых людей, проживающих в сообществе, из-за необходимости специального оборудования и наблюдения, а также возможности того, что это может не быть показано в определенные состояния, часто встречающиеся у пожилых пациентов (например,грамм. гипертония, инсульт) и тот факт, что поднятие тяжестей может быть неинтересным занятием для сидячих людей пожилого возраста.

В нескольких исследованиях было показано, что аэробные упражнения улучшают VO 2max , плотность и активность митохондрий, чувствительность к инсулину и расход энергии у молодых и пожилых людей [67–69]. Два исследования также показали, что продолжительные и интенсивные аэробные упражнения могут увеличить синтез мышечного белка у молодых активных людей [70–71]. Недавние предварительные данные показывают, что аэробика (40% VO 2max ) также может резко увеличить синтез мышечного белка у здоровых, независимых пожилых людей [72].Хотя аэробные упражнения не вызывают явной гипертрофии мышц, некоторые исследования показали, что интенсивные аэробные упражнения могут вызывать некоторую степень гипертрофии, на что указывают увеличенная окружность икр, площадь мышечных волокон и активация сателлитных клеток [73,74]. Характерное телосложение марафонцев, воплощение аэробных упражнений, может вызвать сомнения в анаболической эффективности аэробных упражнений. Однако важно подчеркнуть, что мышцы этих спортсменов, хотя и не гипертрофированы, не лишены силы и мощности, как мышцы пожилых людей с саркопенией.Фактически, мышечная масса — не единственный фактор, определяющий функцию мышц, и аэробные упражнения могут иметь важные положительные эффекты на нервно-мышечную адаптацию и, следовательно, качество мышц, особенно у людей, которые вели малоподвижный образ жизни и страдали саркопенией до вмешательства. Фактически, было показано, что качество мышц значительно улучшается при тренировках с отягощениями у пожилых людей и у молодых людей с истощением мышц [75,76].

Таким образом, как упражнения с отягощениями, так и аэробные упражнения могут быть очень полезны для противодействия саркопении и связанным с ней метаболическим изменениям в мышцах.

Питание и саркопения

Недоедание приводит к истощению мышц. Было показано, что старение связано с прогрессирующим сокращением потребления пищи, что предрасполагает к белково-энергетической недостаточности [30]. Кроме того, пожилые люди могут добровольно снизить потребление белка, чтобы соблюдать диету с пониженным содержанием жира и холестерина. Недавние исследования [77] показывают, что потребности пожилых людей в белке могут быть выше (~ 1 г / кг / день), чем уровень, рекомендованный в настоящее время Институтом медицины (0.8 г / кг / сут) [78]. Таким образом, диетические вмешательства являются привлекательным потенциальным средством профилактики и лечения саркопении у пожилых людей благодаря простоте применения и безопасности. Аминокислоты из потребляемого белка напрямую стимулируют синтез мышечного белка [79]. Интересно, что здоровые пожилые люди реагируют на аминокислотный стимул увеличением синтеза мышечного протеина, что незначительно отличается от эффекта, наблюдаемого у их более молодых коллег [80–82]. Однако попытки увеличить мышечную массу, силу и синтез мышечного белка с помощью коммерческих пищевых добавок или диет с высоким содержанием белка были в основном безуспешными [83,84].Хотя в более раннем и меньшем исследовании сообщалось об увеличении мышечной массы с помощью пищевых добавок [85], в гораздо большей когорте ослабленных пожилых людей Fiatarone et al . [60] сообщили об увеличении мышечной массы и силы, связанном с упражнениями с отягощениями, но не с пищевыми добавками. Кроме того, пищевые добавки или блюда с высоким содержанием белка, добавленные к упражнениям с отягощениями, не привели к увеличению мышечной массы, силы или синтеза мышечного белка по сравнению с одними упражнениями [60,83,84].Есть по крайней мере два возможных объяснения неспособности пищевых добавок или увеличения потребления белка для увеличения мышечного роста и силы. Во-первых, присутствие углеводов в пищевой добавке для пожилых людей не приносит пользы [29] и может фактически ухудшать анаболический ответ мышечных белков на положительный эффект только аминокислот [80,81]. Эти данные согласуются с данными на старых крысах, указывающими на то, что синтез мышечного белка притупляется при сбалансированном кормлении [28].Поскольку и коммерческие добавки, и диеты с высоким содержанием белка, ранее проверенные на пожилых людях, содержали углеводы, одно это могло бы дать достаточное объяснение неэффективности этих вмешательств [60,83,84]. Во-вторых, сообщалось о том, что пожилые люди, которым давали добавки в отсутствие увеличения физической активности, уменьшили свое диетическое потребление, так что их общее суточное потребление энергии осталось неизменным [60]. Это указывает на то, что пищевые добавки для пожилых людей лучше рассматривать как диетические заменители.Следовательно, если содержание питательных веществ в добавке мало отличается от нормального рациона, вполне вероятно, что добавка будет неэффективной. Следовательно, пищевая добавка для профилактики или лечения саркопении должна содержать только те питательные вещества, которые абсолютно необходимы для стимуляции анаболизма мышечного белка, чтобы достичь наивысшей анаболической эффективности (анаболический эффект на единицу энергии). Данные молодых людей показывают, что незаменимые аминокислоты в основном ответственны за индуцированную аминокислотами стимуляцию синтеза мышечного белка [86,87], тогда как заменимые аминокислоты, по-видимому, не оказывают какого-либо значительного эффекта даже при введении в очень высоких дозах [87] ].Недавние исследования показывают, что это верно и для пожилых людей. Фактически, незаменимые аминокислоты в первую очередь ответственны за аминокислотную стимуляцию анаболизма мышечных белков у здоровых пожилых людей, тогда как заменимые аминокислоты, по-видимому, не требуются [82]. В частности, потребление 18 г незаменимых аминокислот отдельно или в комбинации с 22 г заменимых аминокислот увеличивало анаболизм чистого мышечного белка. Величина анаболического эффекта обеих добавок была схожей.Однако важно учитывать, что, хотя содержание незаменимых аминокислот и состав обеих добавок были идентичными, сбалансированная аминокислотная добавка обеспечивала более чем в два раза больше энергии и амино-азота, чем незаменимая аминокислотная добавка.

Заменимые аминокислоты составляют значительную часть пищевых белков, включая высококачественные белки (например, сыворотку, яйца), которые обычно используются в качестве дополнения к диетам с низким содержанием белка. Поскольку заменимые аминокислоты, по-видимому, не нужны для острой стимуляции анаболизма мышечных белков у пожилых людей, высококачественные белки все еще могут быть недостаточными для эффективного с точки зрения дозы длительного лечения саркопении, учитывая чрезмерное количество калорий, которые они обеспечивают. форма заменимых аминокислот.Таким образом, устранение любого источника энергии, который не стимулирует анаболизм белков, включая заменимые аминокислоты и углеводы, не должно уменьшать долгосрочный анаболический эффект добавки незаменимых аминокислот для пожилых людей, при этом значительно снижая ее общую калорийность. Однако нет данных об эффективности длительного приема высокоэффективной смеси незаменимых аминокислот на рост мышц у пожилых людей. Следовательно, необходимы долгосрочные рандомизированные клинические испытания, чтобы четко оценить, могут ли высокоэффективные пищевые добавки эффективно улучшать мышечную массу у пожилых людей с саркопенией.

Заключение

Саркопения — многофакторный процесс. Снижение эндокринной функции, физическая активность и неправильное питание — все это играет важную роль в снижении мышечной массы при нормальном старении. Заместительная терапия тестостероном может быть полезным вмешательством у пожилых мужчин с гипогонадизмом для увеличения мышечной массы и силы, хотя в настоящее время она не рекомендуется. Заместительная гормональная терапия в период менопаузы, адренопаузы или соматопаузы, по-видимому, оказывает незначительное или не оказывает положительного воздействия на мышечную массу и силу.Физические упражнения и правильное питание могут иметь огромное влияние на мышечную массу и силу. Оптимальная программа вмешательства может включать график тренировок с отягощениями и аэробными упражнениями с адекватным потреблением общего количества калорий и белка. Это не только улучшит мышечную массу и силу, но и снизит резистентность к инсулину, которая чаще встречается у пожилых людей. Пищевая добавка, состоящая только из аминокислот или белка, также может быть полезной для стимулирования роста мышц за счет стимуляции синтеза мышечного белка и увеличения общего суточного потребления калорий, но необходимы дальнейшие исследования.

К счастью, старые мышцы все еще очень пластичны и могут реагировать на анаболические стимулы увеличением своей массы и силы. Эти знания жизненно важны для разработки вмешательств, направленных на то, чтобы обратить вспять или уменьшить потерю мышечной массы с возрастом и улучшить функциональные способности у пожилых людей.

Благодарности

Эта работа частично финансировалась грантом № AG18311 Национального института старения / NIH.

Ссылки

1. Evans WJ. Что такое саркопения? J Gerontol A Biol Sci Med Sci.1995; 50: 5–8. [PubMed] [Google Scholar] 2. Лекселл Дж. Старение человека, мышечная масса и тип волокон. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995; 50: 11–16. [PubMed] [Google Scholar] 3. Рубенофф Р., Кастанеда С. Саркопения: понимание динамики старения мышц. ДЖАМА. 2001; 286: 1230–1231. [PubMed] [Google Scholar] 4. Holloszy JO. Биология старения. Mayo Clin Proc. 2000; 75 (Дополнение): S3 – S8. [PubMed] [Google Scholar] 5. Мелтон Л.Дж., III, Хосла С., Кроусон С.С. и др. Эпидемиология саркопении. J Am Geriatr Soc.2000. 48: 625–630. [PubMed] [Google Scholar] 6. Вольфсон Л., Судья Дж., Уиппл Р., Кинг М. Сила — главный фактор, влияющий на равновесие, походку и частоту падений. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995. 50: 64–67. [PubMed] [Google Scholar] 7. Тинетти МЭ, Уильямс CS. Падения, травмы из-за падений и риск попадания в дом престарелых. N Engl J Med. 1997; 337: 1279–1284. [PubMed] [Google Scholar] 8. Датта К., Хэдли Э. Значение саркопении в пожилом возрасте. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995; 50: 1–4.[PubMed] [Google Scholar] 9. Вандервурт А.А. Старение нервно-мышечной системы человека. Мышечный нерв. 2002; 25: 17–25. [PubMed] [Google Scholar] 10. Маккормик К.М., Томас Д.П. Активация сателлитных клеток в стареющей камбаловидной мышце, вызванная физической нагрузкой. J Appl Physiol. 1992; 72: 888–893. [PubMed] [Google Scholar] 11. Аллен Р.Э., Ранкин Л.Л. Регулирование сателлитных клеток во время роста и развития скелетных мышц. Proc Soc Exp Biol Med. 1990; 194: 81–86. [PubMed] [Google Scholar] 12. Джози А.С., Кэмпбелл В.В., Джозеф Л. и др.Изменения мощности при тренировках с отягощениями у мужчин и женщин старшего и молодого возраста. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1999; 54: M591 – M596. [PubMed] [Google Scholar] 13. Cortopassi GA, Shibata D, Soong NW, Arnheim N. Модель накопления соматической делеции митохондриальной ДНК в стареющих тканях человека. Proc Natl Acad Sci U S. A. 1992; 89: 7370–7374. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 14. Пень С.С., Шорт К.Р., Бигелоу М.Л. и др. Влияние инсулина на продукцию митохондриального АТФ в скелетных мышцах человека, синтез белка и транскрипты мРНК.Proc Natl Acad Sci U S. A. 2003; 100: 7996–8001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 15. Бараццони Р., Короткий К. Р., Наир К. С.. Влияние старения на количество копий митохондриальной ДНК и экспрессию гена цитохром с оксидазы в скелетных мышцах, печени и сердце крыс. J Biol Chem. 2000; 275: 3343–3347. [PubMed] [Google Scholar] 16. Сиал С., Когган А.Р., Кэрролл Р. и др. Жировой и углеводный обмен во время физических упражнений у пожилых и молодых людей. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1996; 271: E983 – E989. [PubMed] [Google Scholar] 17.Welle S, Thornton C, Jozefowicz R, Statt M. Синтез миофибриллярного белка у молодых и пожилых мужчин. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1993; 264: E693 – E698. [PubMed] [Google Scholar] 18. Balagopal P, Rooyackers OE, Adey DB и др. Влияние старения на синтез тяжелой цепи миозина и саркоплазматического белка в скелетных мышцах in vivo у людей. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1997; 273: E790 – E800. [PubMed] [Google Scholar] 19. Welle S, Thornton C, Statt M. Синтез миофибриллярного белка у молодых и старых людей после трех месяцев тренировок с отягощениями.Am J Physiol Endocrinol Metab. 1995; 268: E422 – E427. [PubMed] [Google Scholar] 20. Yarasheski KE, Zachwieja JJ, Bier DM. Острое влияние упражнений с отягощениями на скорость синтеза мышечного белка у молодых и пожилых мужчин и женщин. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1993; 265: E210 – E214. [PubMed] [Google Scholar] 21. Hasten DL, Pak-Loduca J, Obert KA, Yarasheski KE. Упражнения с отягощениями резко увеличивают скорость синтеза MHC и смешанного мышечного белка в возрасте 78–84 и 23–32 лет. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2000; 278: E620 – E626.[PubMed] [Google Scholar] 22. Вольпи Э, Шеффилд-Мур М, Расмуссен ББ, Вулф Р. Кинетика аминокислот и синтез белка в основных мышцах у здоровых молодых и пожилых мужчин. ДЖАМА. 2001. 286: 1206–1212. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 23. Roubenoff R, Rall LC, Veldhuis JD и др. Связь между кинетикой гормона роста и саркопенией у женщин в постменопаузе: роль жировой массы и лептина. J Clin Endocrinol Metab. 1998. 83: 1502–1506. [PubMed] [Google Scholar] 24. Tenover JS. Влияние добавок тестостерона на стареющих мужчин.J Clin Endocrinol Metab. 1992; 75: 1092–1098. [PubMed] [Google Scholar] 25. Теновер Дж. С., Мацумото А. М., Клифтон Д. К., Бремнер В. Дж.. Возрастные изменения циркадных ритмов пульсирующего лютеинизирующего гормона и секреции тестостерона у здоровых мужчин. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1988; 43: M163 – M169. [PubMed] [Google Scholar] 26. Келиджман М. Возрастные изменения оси гормон роста / инсулиноподобный фактор роста I. J Am Geriatr Soc. 1991; 39: 295–307. [PubMed] [Google Scholar] 27. Рубенофф Р. Гормоны, цитокины и состав тела: можно ли применить уроки болезни к старению? J Nutr.1993; 123: 469–473. [PubMed] [Google Scholar] 28. Mosoni L, Valluy MC, Serrurier B, et al. Измененная реакция синтеза белка на состояние питания и тренировку выносливости у старых крыс. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1995; 268 (2, часть 1): E328 – E335. [PubMed] [Google Scholar] 29. Вольпи Э, Миттендорфер Б, Расмуссен ББ, Вольф Р.Р. Реакция анаболизма мышечных белков на комбинированную гипераминоацидемию и гиперинсулинемию, индуцированную глюкозой, нарушена у пожилых людей. J Clin Endocrinol Metab. 2000. 85: 4481–4490.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 30. Морли Дж. Э. Анорексия старения: физиологические и патологические. Am J Clin Nutr. 1997; 66: 760–773. [PubMed] [Google Scholar] 31. Lamberts SW, van den Beld AW, van der Lely AJ. Эндокринология старения. Наука. 1997; 278: 419–424. [PubMed] [Google Scholar] 32. Городской Р. Дж., Боденбург Ю. Х., Гилкисон С. и др. Введение тестостерона пожилым мужчинам увеличивает силу скелетных мышц и синтез белка. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1995; 269: E820 – E826. [PubMed] [Google Scholar] 33.Бхасин С., Сторер Т.В., Берман Н. и др. Замещение тестостерона увеличивает безжировую массу и размер мышц у мужчин с гипогонадизмом. J Clin Endocrinol Metab. 1997. 82: 407–413. [PubMed] [Google Scholar] 34. Морли Дж. Э., Перри Х. М., III, Кайзер Ф. Е. и др. Эффекты заместительной терапии тестостероном у старых мужчин с гипогонадизмом: предварительное исследование. J Am Geriatr Soc. 1993; 41: 149–152. [PubMed] [Google Scholar] 35. Кацнельсон Л., Финкельштейн Дж. С., Шенфельд Д. А. и др. Увеличение плотности костей и безжировой массы тела при приеме тестостерона у мужчин с приобретенным гипогонадизмом.J Clin Endocrinol Metab. 1996. 81: 4358–4365. [PubMed] [Google Scholar] 36. Sih R, Morley JE, Kaiser FE и др. Замещение тестостерона у пожилых мужчин с гипогонадизмом: 12-месячное рандомизированное контролируемое исследование. J Clin Endocrinol Metab. 1997; 82: 1661–1667. [PubMed] [Google Scholar] 37. Ли Л.П., Хименес М., Чжуанг Т.Н. и др. Двойное слепое плацебо-контролируемое рандомизированное клиническое испытание трансдермального геля дигидротестостерона на мышечную силу, подвижность и качество жизни у пожилых мужчин с частичной недостаточностью андрогенов.J Clin Endocrinol Metab. 2001; 86: 4078–4088. [PubMed] [Google Scholar] 38. Кенни А.М., Прествуд К.М., Груман К.А. и др. Влияние трансдермального тестостерона на кости и мышцы у пожилых мужчин с низким уровнем биодоступного тестостерона. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2001; 56: M266 – M272. [PubMed] [Google Scholar] 39. Bhasin S, Buckwalter JG. Добавки тестостерона пожилым мужчинам: рациональная идея, время которой еще не пришло. Дж. Андрол. 2001; 22: 718–731. [PubMed] [Google Scholar] 40. Гауэр Б.А., Найман Л. Связи между пероральным употреблением эстрогенов, концентрацией свободного тестостерона и безжировой массой тела среди женщин в постменопаузе.J Clin Endocrinol Metab. 2000; 85: 4476–4480. [PubMed] [Google Scholar] 41. Блэкман М.Р., Соркин Д.Д., Мюнцер Т. и др. Введение гормона роста и половых стероидов у здоровых пожилых женщин и мужчин: рандомизированное контролируемое исследование. ДЖАМА. 2002; 288: 2282–2292. [PubMed] [Google Scholar] 42. Ланге К.Х., Исакссон Ф., Расмуссен М.Х. и др. Введение и прекращение приема ГР у здоровых пожилых мужчин: влияние на состав тела, маркеры сыворотки, связанные с ГР, частоту сердечных сокращений и потребление кислорода в покое. Клиническая эндокринология.2001; 55: 77–86. [PubMed] [Google Scholar] 43. Пападакис М.А., Грейди Д., Блэк Д. и др. Замена гормона роста у здоровых пожилых мужчин улучшает композицию тела, но не улучшает функциональные возможности. Ann Intern Med. 1996. 124: 708–716. [PubMed] [Google Scholar] 44. Томпсон Дж. Л., Баттерфилд Г. Е., Маркус Р. и др. Влияние рекомбинантного человеческого инсулиноподобного фактора роста-I и гормона роста на состав тела пожилых женщин. J Clin Endocrinol Metab. 1995; 80: 1845–1852. [PubMed] [Google Scholar] 45. Рудман Д., Феллер А.Г., Нагрей Х.С. и др.Влияние гормона роста человека на мужчин старше 60 лет. N Engl J Med. 1990; 323: 1–6. [PubMed] [Google Scholar] 46. Yarasheski KE, Zachwieja JJ, Campbell JA, Bier DM. Влияние гормона роста и силовых упражнений на рост мышц и силу у пожилых мужчин. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1995; 268: E268–76. [PubMed] [Google Scholar] 47. Флинн М.А., Уивер-Остерхольц Д., Шарп-Тиммс К.Л. и др. Замена дегидроэпиана-дростерона у стареющих людей. J Clin Endocrinol Metab. 1999; 84: 1527–1533. [PubMed] [Google Scholar] 48.Моралес AJ, Haubrich RH, Hwang JY и др. Влияние шестимесячного лечения дегидроэпиандростероном (ДГЭА) в суточной дозе 100 мг на циркулирующие половые стероиды, состав тела и мышечную силу у пожилых мужчин и женщин. Клиническая эндокринология. 1998. 49: 421–432. [PubMed] [Google Scholar] 49. Кассон П.Р., Санторо Н., Элкинд-Хирш К., Карсон С.А. и др. Введение дегидроэпиандростерона в постменопаузе увеличивает свободный инсулиноподобный фактор роста-I и снижает липопротеины высокой плотности: шестимесячное испытание.Фертильность и бесплодие. 1998. 70: 107–110. [PubMed] [Google Scholar] 50. Percheron G, Hogrel JY, Denot-Ledunois S, et al. Двойное слепое плацебо-контролируемое испытание. Влияние перорального введения дегидроэпиандростерона в течение 1 года лицам в возрасте от 60 до 80 лет на функцию мышц и площадь поперечного сечения: двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Архивы внутренней медицины. 2003. 163: 720–727. [PubMed] [Google Scholar] 51. Franssila-Kallunki A, Schalin-Jantti C, Groop L. Влияние пола на инсулинорезистентность, связанную со старением.Am J Physiol. 1992; 263: E780–5. [PubMed] [Google Scholar] 52. Kohrt WM, Kirwan JP, Staten MA, Bourey RE и др. Инсулинорезистентность при старении связана с абдоминальным ожирением. Диабет. 1993. 42: 273–281. [PubMed] [Google Scholar] 53. Kohrt WM, Holloszy JO. Потеря массы скелетных мышц с возрастом: влияние на толерантность к глюкозе. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995; 50: 68–72. [PubMed] [Google Scholar] 54. Боден Г., Чен Х, ДеСантис Р.А., Кендрик З. Влияние возраста и жировых отложений на инсулинорезистентность у здоровых мужчин.Уход за диабетом. 1993; 16: 728–733. [PubMed] [Google Scholar] 55. Ферраннини Э., Вичи С., Бек-Нильсен Х. и др. Действие инсулина и возраст. Европейская группа по изучению инсулинорезистентности (EGIR) диабета. 1996; 45: 947–953. [PubMed] [Google Scholar] 56. Boirie Y, Gachon P, Cordat N и др. Различная чувствительность к инсулину метаболизма глюкозы, аминокислот и альбумина у пожилых мужчин и женщин. J Clin Endocrinol Metab. 2001. 86: 638–644. [PubMed] [Google Scholar] 57. Феррандо А.А., Стюарт КА, Брундер Д.Г., Хиллман Г.Р.Количественное определение изменения объема мышц с помощью магнитно-резонансной томографии за 7 дней строгого постельного режима. Aviat Space Environ Med. 1995; 66: 976–981. [PubMed] [Google Scholar] 58. Феррандо А.А., Лейн Х.В., Стюарт Калифорния и др. Продолжительный постельный режим снижает синтез белка в скелетных мышцах и в организме. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1996; 270: E627 – E633. [PubMed] [Google Scholar] 59. Феррандо А.А., Типтон К.Д., Бамман М.М., Вулф Р.Р. Упражнения с отягощениями поддерживают синтез белка в скелетных мышцах во время постельного режима. J Appl Physiol.1997. 82: 807–810. [PubMed] [Google Scholar] 60. Fiatarone MA, O’Neill EF, Ryan ND и др. Физические упражнения и пищевые добавки при физической слабости у очень пожилых людей. N Engl J Med. 1994; 330: 1769–1775. [PubMed] [Google Scholar] 61. Ярашески К.Е., Пак-Лодука Дж., Хастен Д.Л. и др. Тренировки с отягощениями увеличивают скорость синтеза смешанного мышечного белка у ослабленных женщин и мужчин в возрасте ≥76 лет. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1999; 277: E118 – E125. [PubMed] [Google Scholar] 62. Айви Ф.М., Рот С.М., Феррелл Р.Э. и др.Влияние возраста, пола и генотипа миостатина на гипертрофический ответ на силовые тренировки с отягощениями. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2000; 55: M641 – M648. [PubMed] [Google Scholar] 63. Айви Ф.М., Трейси Б.Л., Леммер Дж. Т. и др. Влияние силовых тренировок и тренировок на качество мышц: сравнение возраста и пола. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2000; 55: B152 – B157. [PubMed] [Google Scholar] 64. Cress ME, Buchner DM, Questad KA и др. Упражнения: влияние на физическую функциональную работоспособность у независимых пожилых людей.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1999; 54: M242 – M248. [PubMed] [Google Scholar] 65. Hikida RS, Staron RS, Hagerman FC и др. Влияние высокоинтенсивных тренировок с отягощениями на нетренированных пожилых мужчин. II. Характеристики мышечных волокон и нуклео-цитоплазматические отношения. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2000; 55: B347 – B354. [PubMed] [Google Scholar] 66. Хагерман Ф.К., Уолш С.Дж., Старон Р.С. и др. Влияние высокоинтенсивных тренировок с отягощениями на нетренированных пожилых мужчин. I. Силовые, сердечно-сосудистые и метаболические реакции.J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2000; 55: B336 – B346. [PubMed] [Google Scholar] 67. Ценг Б.С., Марш Д.Р., Гамильтон М.Т., Бут FW. Силовые и аэробные тренировки уменьшают мышечное истощение и повышают сопротивляемость развитию инвалидности с возрастом. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995; 50: 113–119. Номер спецификации: [PubMed] [Google Scholar] 68. Кирван Дж. П., Корт В. М., Войта Д. М. и др. Тренировки на выносливость снижают уровень инсулина, стимулированного глюкозой, у мужчин и женщин в возрасте от 60 до 70 лет. J Gerontol. 1993; 48: M84–90.[PubMed] [Google Scholar] 69. Эванс WJ. Рекомендации по тренировкам для пожилых людей. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 1999; 31: 12–17. [PubMed] [Google Scholar] 70. Карраро Ф., Стюарт К.А., Хартл У.Х. и др. Влияние упражнений и восстановления на синтез мышечного белка у людей. Am J Physiol. 1990; 259: E470 – E476. [PubMed] [Google Scholar] 71. Типтон К.Д., Феррандо А.А., Уильямс Б.Д., Вулф Р.Р. Метаболизм мышечных белков у пловцов после комбинации упражнений на сопротивление и выносливость.J Appl Physiol. 1996; 81: 2034–2038. [PubMed] [Google Scholar] 72. Шеффилд-Мур М., Екель К.В., Вольпи Е. и др. Послетренировочный метаболизм у мужчин старшего и молодого возраста после умеренных аэробных упражнений. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2004 (в печати) [PubMed] [Google Scholar] 73. Когган А.Р., Спина Р.Дж., Кинг Д.С. и др. Адаптация скелетных мышц к тренировкам на выносливость у мужчин и женщин в возрасте от 60 до 70 лет. J Appl Physiol. 1992; 72: 1780–1786. [PubMed] [Google Scholar] 74. Charifi N, Kadi F, Feasson L, Denis C. Влияние тренировки на выносливость на частоту сателлитных клеток в скелетных мышцах пожилых мужчин.Мышцы и нервы. 2003. 28: 87–92. [PubMed] [Google Scholar] 75. Трейси Б.Л., Айви Ф.М., Херлбат Д. и др. Качество мышц. II. Эффекты силовых тренировок у мужчин и женщин в возрасте от 65 до 75 лет. J Appl Physiol. 1999; 86: 195–201. [PubMed] [Google Scholar] 76. Schroeder ET, Terk M, Sattler FR. Андрогенная терапия улучшает мышечную массу и силу, но не качество мышц: результаты двух исследований. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003; 285: E16 – E24. [PubMed] [Google Scholar] 77. Кэмпбелл В.В., Крим М.С., Даллал Г.Е. и др.Повышенная потребность в белке у пожилых людей: новые данные и ретроспективные переоценки. Am J Clin Nutr. 1994; 60: 501–509. [PubMed] [Google Scholar] 78. Совет по пищевым продуктам и питанию, Институт медицины: белок и аминокислоты. Под редакцией Института медицины. Вашингтон: The National Academies Press; 2002. В диетических справочниках по потреблению энергии, углеводов, клетчатки, жиров, белков и аминокислот; С. 465–608. [Google Scholar] 79. Беннет В.М., Коннахер А.А., Скримджер К.М., Ренни М.Дж. Влияние инфузии аминокислот на обмен белка в ногах оценивали по обмену L- [ 15 N] фенилаланина и L- [1- 13 C] лейцина.Eur J Clin Invest. 1990; 20: 41–50. [PubMed] [Google Scholar] 80. Volpi E, Ferrando AA, Yeckel CW, et al. Экзогенные аминокислоты стимулируют синтез чистого мышечного белка у пожилых людей. J Clin Invest. 1998; 101: 2000–2007. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 81. Volpi E, Mittendorfer B, Wolf SE, Wolfe RR. Пероральные аминокислоты стимулируют анаболизм мышечного белка у пожилых людей, несмотря на более высокую экстракцию чревных нервов при первом прохождении. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1999; 277: E513 – E520. [PubMed] [Google Scholar] 82.Вольпи Э., Кобаяши Х., Миттендорфер Б. и др. Незаменимые аминокислоты в первую очередь отвечают за аминокислотную стимуляцию анаболизма мышечного белка у здоровых пожилых людей. Am J Clin Nutr. 2003. 78: 250–258. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 83. Кэмпбелл WW, Crim MC, Young VR и др. Влияние тренировок с отягощениями и потребления белка с пищей на метаболизм у пожилых людей. Am J Physiol. 1995; 268 (6, часть 1): E1143 – E1153. [PubMed] [Google Scholar] 84. Велл С., Торнтон, Калифорния. Пища с высоким содержанием белка не усиливает миофибриллярный синтез после упражнений с отягощениями у мужчин и женщин в возрасте от 62 до 75 лет.Am J Physiol. 1998; 274: E677 – E683. [PubMed] [Google Scholar] 85. Мередит К.Н., Фронтера В.Р., О’Рейли К.П., Эванс В.Дж. Состав тела у пожилых мужчин: эффект модификации диеты во время силовых тренировок. J Am Geriatr Soc. 1992. 40: 155–162. [PubMed] [Google Scholar] 86. Смит К., Баруа Дж. М., Ватт П. В. и др. Наполнение лейцином [1- 13 C] стимулирует включение в мышечный белок человека непрерывно вводимого L- [1- 13 C] валина. Am J Physiol. 1992; 262: E372 – E376. [PubMed] [Google Scholar] 87.Смит К., Рейнольдс Н., Дауни С. и др. Влияние наводнения аминокислот на включение меченых аминокислот в мышечный белок человека. Am J Physiol. 1998; 275: E73 – E78. [PubMed] [Google Scholar]

Нарушение быстрого роста мышц | Livestrong.com

Иллюстрация мышечной системы человека.

Кредит изображения: cosmin4000 / iStock / Getty Images

Заболевание, вызывающее быстрый рост мышц, встречается у людей с гипертрофией мышц, связанной с миостатином, что является редким генетическим заболеванием, которое снижает жировые отложения и может удвоить мышечную массу тела.Состояние, которое также известно как синдром гипертрофии мышц, также может вызывать увеличение мышечной силы.

Миостатин

Гипертрофия мышц, связанная с миостатином, возникает в результате дефицита гена MSTN. Ген MSTN помогает организму вырабатывать белок миостатин, который является одним из группы белков, помогающих организму контролировать развитие и рост тканей. Миостатин, который активен в скелетных мышцах, обеспечивающих движение, обычно контролирует и ограничивает рост мышц.Мутации гена MSTN приводят к тому, что клетки организма вырабатывают мало миостатина или совсем не вырабатывают его, что приводит к слишком большому росту мышц.

MSTN Gene

Ген MSTN и белок миостатин были открыты в 1997 году учеными из Университета Джона Хопкинса, которые обнаружили, что, когда ген был отключен, они могли создавать супер-мышей с аномально большой мышечной массой. Исследователи продолжают проводить исследования и клинические испытания для проверки новых применений этого гена, в том числе блокаторов миостатина для людей с дегенеративными мышечными заболеваниями, такими как мышечная дистрофия.

Вхождение

По данным Национального института здоровья, частота, с которой возникает связанная с миостатином мышечная гипертрофия, неизвестна. Младенцы наследуют ген MSTN от каждого родителя. Мутация в обеих копиях гена MSTN вызывает значительное увеличение мышц и силы. Мутация в одной копии гена MSTN приводит к более ограниченному увеличению мышечной массы. Каждый брат или сестра человека, страдающего этим заболеванием, потенциально может унаследовать это заболевание.

Диагностика и лечение

Врачи проверяют мышечную гипертрофию, связанную с миостатином, путем измерения размера скелетных мышц с помощью ультразвукового исследования, МРТ и других тестов.Врачи используют штангенциркуль для измерения толщины жировой подушечки. Исследователи проводят молекулярно-генетическое тестирование гена MSTN. Врачи рекомендуют генетическое консультирование, чтобы помочь семьям понять характер наследования и каковы шансы, что братья и сестры унаследуют это заболевание. По данным Национального института здоровья, это заболевание не вызывает никаких известных медицинских проблем, и люди с этим расстройством имеют нормальное интеллектуальное развитие.

Механизмы атрофии и гипертрофии мышц: последствия для здоровья и болезней

  • 1.

    Баскин, К. К., Виндерс, Б. Р. и Олсон, Э. Н. Мышцы как «посредник» системного метаболизма. Cell Metab. 21 , 237–248 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 2.

    Sandri, M. et al. PGC-1alpha защищает скелетные мышцы от атрофии, подавляя действие FoxO3 и транскрипцию специфичных для атрофии генов. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 16260–16265 (2006).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 3.

    Brocca, L. et al. FoxO-зависимые атрогены различаются в зависимости от катаболических состояний и играют ключевую роль в атрофии мышц, вызванной подвешиванием задних конечностей. J. Physiol. 595 , 1143–1158 (2017).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 4.

    Grumati, P. et al. Физические упражнения стимулируют аутофагию в нормальных скелетных мышцах, но вредны для мышц с дефицитом коллагена VI. Аутофагия 7 , 1415–1423 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 5.

    Лю, Г. Ю. и Сабатини, Д. М. mTOR на стыке питания, роста, старения и болезней. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 21 , 183–203 (2020).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 6.

    Musaro, A. et al. Локальная экспрессия трансгена Igf-1 поддерживает гипертрофию и регенерацию стареющих скелетных мышц. Nat. Genet. 27 , 195–200 (2001).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 7.

    Ascenzi, F. et al.Влияние изоформ IGF-1 на рост мышц и саркопению. Ячейка старения 18 , e12954 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 8.

    Murgia, M. et al. Ras участвует в зависимой от нервной активности регуляции мышечных генов. Nat. Cell Biol. 2 , 142–147 (2000).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 9.

    Pallafacchina, G., Calabria, E., Serrano, A. L., Kalhovde, J. M., Schiaffino, S. Зависимый от протеинкиназы B и чувствительный к рапамицину путь контролирует рост скелетных мышц, но не определение типа волокна. Proc. Natl Acad. Sci. США 99 , 9213–9218 (2002).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 10.

    Blaauw, B. et al. Индуцируемая активация Akt увеличивает массу и силу скелетных мышц без активации сателлитных клеток. Faseb J. 23 , 3896–3905 (2009).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 11.

    Bentzinger, C. F. et al. Специфическая абляция скелетных мышц хищника, но не риктора, вызывает метаболические изменения и приводит к мышечной дистрофии. Cell Metab. 8 , 411–424 (2008).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 12.

    Risson, V. et al. Мышечная инактивация mTOR вызывает метаболические и дистрофиновые дефекты, приводящие к тяжелой миопатии. J. Cell Biol. 187 , 859–874 (2009).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 13.

    You, J. S. et al. Роль хищника в индуцированной механической нагрузкой регуляции передачи сигналов mTOR, синтеза белка и гипертрофии скелетных мышц. FASEB J. 33 , 4021–4034 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 14.

    Zhang, Q. et al. Недостаток мышечной активности киназы mTOR вызывает раннее начало миопатии и нарушает гомеостаз всего тела. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 10 , 35–53 (2019).

    PubMed Статья Google ученый

  • 15.

    Castets, P. et al. Устойчивая активация mTORC1 в скелетных мышцах подавляет конститутивную аутофагию и аутофагию, вызванную голоданием, и вызывает тяжелую миопатию с поздним началом. Cell Metab. 17 , 731–744 (2013).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 16.

    Макферрон А.С., Лоулер А.М. и Ли С.Дж. Регулирование массы скелетных мышц у мышей новым членом суперсемейства TGF-бета. Nature 387 , 83–90 (1997).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 17.

    Sartori, R. et al. Факторы транскрипции Smad2 и 3 контролируют мышечную массу в зрелом возрасте. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296 , C1248 – C1257 (2009).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 18.

    Winbanks, C.E. et al. Фоллистатин-опосредованная гипертрофия скелетных мышц регулируется Smad3 и mTOR независимо от миостатина. J. Cell Biol. 197 , 997–1008 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 19.

    Sartori, R. et al. Передача сигналов BMP контролирует мышечную массу. Nat. Genet. 45 , 1309–1318 (2013).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 20.

    Траоре М. и др. Эмбриональная изоформа CaVbeta1 способствует поддержанию мышечной массы посредством передачи сигналов GDF5 у взрослых мышей. Sci. Пер. Med. 11 , eaaw1131 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 21.

    Winbanks, C.E. et al. Доставка гена Smad7 предотвращает мышечное истощение, связанное с раковой кахексией у мышей. Sci. Пер. Med. 8 , 348ra398 (2016).

    Артикул CAS Google ученый

  • 22.

    Дэви, Дж.R. et al. Комплексный анализ экспрессии мышечной гипертрофии определяет Asb2 как негативный регулятор мышечной массы. JCI Insight 1 , e85477 (2016).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 23.

    Winbanks, C.E. et al. Ось костного морфогенетического белка является положительным регулятором массы скелетных мышц. J. Cell Biol. 203 , 345–357 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 24.

    Клайн, В. О., Панаро, Ф. Дж., Янг, Х. и Бодин, С. С. Рапамицин подавляет рост и эффекты кленбутерола в отношении сохранения мышц. J. Appl. Physiol. 102 , 740–747 (2007).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 25.

    Goncalves, D. A. et al. Передача сигналов инсулина / IGF1 опосредует эффекты бета2-адренергического агониста на протеостаз и рост мышц. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 10 , 455–475 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 26.

    Benoit, B. et al. Фактор роста фибробластов 19 регулирует массу скелетных мышц и уменьшает мышечное истощение у мышей. Nat. Med. 23 , 990–996 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 27.

    Ост, Л. Дж., Кустерманн, М., Армани, А., Блаау, Б. и Романелло, В.Фактор роста фибробластов 21 контролирует митофагию и мышечную массу. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 10 , 630–642 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 28.

    Коэн, С., Ли, Д., Чжай, Б., Гайги, С. П. и Голдберг, А. Л. Trim32 снижает передачу сигналов PI3K-Akt-FoxO при мышечной атрофии, способствуя диссоциации плакоглобин-PI3K. J. Cell Biol. 204 , 747–758 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 29.

    Summermatter, S. et al. Блокада металлотионеинов 1 и 2 увеличивает массу и силу скелетных мышц. Мол. Cell Biol. 37 , e00305-16 (2017).

  • 30.

    Wang, G. et al. Метастатический рак способствует развитию кахексии за счет активации ZIP14 в скелетных мышцах. Nat. Med. 24 , 770–781 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 31.

    Mammucari, C. et al. Митохондриальный унипортер кальция контролирует трофику скелетных мышц in vivo. Cell Rep. 10 , 1269–1279 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 32.

    Ruas, J. L. et al. Изоформа PGC-1альфа, индуцированная тренировкой с отягощениями, регулирует гипертрофию скелетных мышц. Ячейка 151 , 1319–1331 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 33.

    White, J. P. et al. Рецептор 56, связанный с G-белком, регулирует гипертрофию мышц, вызванную механической перегрузкой. Proc. Natl Acad. Sci. США 111 , 15756–15761 (2014).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 34.

    Das, S. et al. Цитратлиаза АТФ улучшает функцию митохондрий в скелетных мышцах. Cell Metab. 21 , 868–876 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 35.

    Cai, X. et al. Альфа-кетоглутарат способствует гипертрофии скелетных мышц и синтезу белка через сигнальные пути Akt / mTOR. Sci. Отчет 6 , 26802 (2016).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 36.

    Lahiri, S. et al. Микробиота кишечника влияет на массу и функцию скелетных мышц у мышей. Sci. Пер. Med. 11 , eaan5662 (2019).

  • 37.

    Hunt, L.C. et al. Ключевая роль убиквитинлигазы UBR4 в гипертрофии миофибрилл у дрозофилы и мышей. Cell Rep. 28 , 1268–1281 e1266 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 38.

    Conte, M. et al. Специфичное для мышц подавление перилипина2 влияет на метаболизм липидов и вызывает гипертрофию миофибрилл. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 10 , 95–110 (2019).

    PubMed Статья Google ученый

  • 39.

    Bodine, S.C. et al. Идентификация убиквитинлигаз, необходимых для атрофии скелетных мышц. Наука 294 , 1704–1708 (2001).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 40.

    Pankiv, S. et al. p62 / SQSTM1 связывается непосредственно с Atg8 / LC3, облегчая деградацию убиквитинированных белковых агрегатов за счет аутофагии. J. Biol. Chem. 282 , 24131–24145 (2007).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 41.

    Сандри, М. Распад белка при мышечном истощении: роль аутофагии-лизосомы и убиквитин-протеасомы. Внутр. J. Biochem Cell Biol. 45 , 2121–2129 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 42.

    Коэн, С., Натан, Дж. А. и Голдберг, А. Л. Мышечное истощение при болезни: молекулярные механизмы и многообещающие методы лечения. Nat. Rev. Drug Discov. 14 , 58–74 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 43.

    Cadena, S. M. et al. Скелетные мышцы мышей, нулевых по MuRF1, не защищены в условиях низкой гравитации, что указывает на то, что атрофия происходит с помощью уникальных механизмов в космосе. Sci. Отчетность 9 , 9397 (2019).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 44.

    Баер, Л. М., Ферлоу, Дж. Д. и Бодин, С. С. Сохранение мускулов в мышцах Нулевых мышей RING finger 1: ответ на синтетические глюкокортикоиды. J. Physiol. 589 , 4759–4776 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 45.

    Хви, Д. Т., Баер, Л. М., Филп, А., Баар, К. и Бодин, С. С. Поддержание мышечной массы и индуцированный нагрузкой рост в мышцах нулевых мышей RING Finger 1 с возрастом. Ячейка старения 13 , 92–101 (2014).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 46.

    Sandri, M. et al. Сигнальные пути, регулирующие мышечную массу в стареющих скелетных мышцах. Роль пути IGF1-Akt-mTOR-FoxO. Биогеронтология 14 , 303–323 (2013).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 47.

    Cohen, S., Zhai, B., Gygi, S.P. & Goldberg, A.L. Убиквитилирование с помощью Trim32 вызывает сопряженную потерю десмина, Z-полос и тонких нитей при мышечной атрофии. J. Cell Biol. 198 , 575–589 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 48.

    Di Rienzo, M. et al. Для индукции аутофагии в атрофических мышечных клетках требуется активация ULK1 с помощью TRIM32 через незакрепленные цепи полиубиквитина, связанные с K63. Sci. Adv. 5 , eaau8857 (2019).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 49.

    Paul, P. K. et al. Целенаправленное удаление TRAF6 подавляет истощение скелетных мышц у мышей. J. Cell Biol. 191 , 1395–1411 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 50.

    Paul, P. K. et al. Убиквитинлигаза E3 TRAF6 вмешивается в вызванную голоданием атрофию скелетных мышц посредством множества механизмов. Мол. Cell Biol. 32 , 1248–1259 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 51.

    Carnio, S.и другие. Нарушение аутофагии в мышцах вызывает дегенерацию нервно-мышечных соединений и преждевременное старение. Cell Rep. 8 , 1509–1521 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 52.

    Bujak, A. L. et al. AMPK-активация мышечной аутофагии предотвращает гипогликемию и миопатию, вызванные голоданием, во время старения. Cell Metab. 21 , 883–890 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 53.

    Raben, N. et al. Подавление аутофагии в скелетных мышцах раскрывает накопление убиквитинированных белков и их потенциальную роль в повреждении мышц при болезни Помпе. Гум. Мол. Genet. 17 , 3897–3908 (2008).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 54.

    Немазаный И.И. и др. Дефекты Vps15 в скелетных мышцах приводят к аутофагической вакуолярной миопатии и лизосомной болезни. EMBO Mol. Med. 5 , 870–890 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 55.

    Fuqua, J. D. et al. ULK2 необходим для деградации убиквитинированных белковых агрегатов и гомеостаза в скелетных мышцах. FASEB J 33 , 11735–12745 (2019).

  • 56.

    Ryu, D. et al. Уролитин А вызывает митофагию и увеличивает продолжительность жизни у C.elegans и увеличивает мышечную функцию у грызунов. Nat. Med. 22 , 879–888 (2016).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 57.

    Milan, G. et al. Регулирование аутофагии и убиквитин-протеасомной системы транскрипционной сетью FoxO во время мышечной атрофии. Nat. Commun. 6 , 6670 (2015).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 58.

    Ли Д., Такаяма С. и Голдберг А. Л. ZFAND5 / ZNF216 является активатором протеасомы 26S, который стимулирует общую деградацию белка. Proc. Natl Acad. Sci. США 115 , E9550 – E9559 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 59.

    VerPlank, J. J. S., Lokireddy, S., Zhao, J. & Goldberg, A. L. 26S протеасомы быстро активируются различными гормонами и физиологическими состояниями, которые повышают цАМФ и вызывают фосфорилирование Rpn6. Proc. Natl Acad. Sci. США 116 , 4228–4237 (2019).

  • 60.

    Piccirillo, R. & Goldberg, A. L. АТФаза p97 / VCP имеет решающее значение при атрофии мышц и ускоренной деградации мышечных белков. EMBO J. 31 , 3334–3350 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 61.

    Wang, C. et al. Метилтрансферазоподобный 21c метилирует и стабилизирует белок теплового шока Hspa8 в миофибриллах I типа у мышей. J. Biol. Chem. 294 , 13718–13728 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 62.

    Wiederstein, J. L. et al. Метилтрансфераза METTL21C, специфичная для скелетных мышц, триметилирует p97 и регулирует распад белка, связанный с аутофагией. Cell Rep. 23 , 1342–1356 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 63.

    O’Neill, B.T. et al. Факторы транскрипции FoxO являются критическими регуляторами мышечной атрофии, связанной с диабетом. Диабет 68 , 556–570 (2019).

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 64.

    Segales, J. et al. Сестрин предотвращает атрофию вышедших из употребления и стареющих мышц, интегрируя анаболические и катаболические сигналы. Nat. Commun. 11 , 189 (2020).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 65.

    Beharry, A. W. et al. HDAC1 активирует FoxO и является достаточным и необходимым для атрофии скелетных мышц. J. Cell Sci. 127 , 1441–1453 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 66.

    Bertaggia, E., Coletto, L., Sandri, M. Посттрансляционные модификации контролируют активность FoxO3 во время денервации. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 302 , C587 – C596 (2012).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 67.

    Браулт, Дж. Дж., Джесперсен, Дж. Г. и Голдберг, А. Л. Гамма-коактиватор рецептора, активируемого пролифератором пероксисом, гиперэкспрессия 1альфа или 1бета ингибирует деградацию мышечного белка, индукцию убиквитинлигаз и атрофию неиспользования. J. Biol. Chem. 285 , 19460–19471 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 68.

    Raffaello, A. et al. Фактор транскрипции JunB поддерживает массу скелетных мышц и способствует гипертрофии. J. Cell Biol. 191 , 101–113 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 69.

    Yin, J. et al. Dkk3-зависимая регуляция транскрипции контролирует возрастную атрофию скелетных мышц. Nat. Commun. 9 , 1752 (2018).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 70.

    Shimizu, N. et al. Перекрестные помехи между рецептором глюкокортикоидов и датчиком питания mTOR в скелетных мышцах. Cell Metab. 13 , 170–182 (2011).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 71.

    Cai, D. et al. Активация IKKbeta / NF-kappaB вызывает у мышей тяжелое мышечное истощение. Cell 119 , 285–298 (2004).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 72.

    Mittal, A. et al. Система TWEAK-Fn14 является критическим регулятором вызванной денервацией атрофии скелетных мышц у мышей. J. Cell Biol. 188 , 833–849 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 73.

    Bonetto, A. et al. Ингибирование пути JAK / STAT3 блокирует истощение скелетных мышц ниже IL-6 и при экспериментальной раковой кахексии. Am. J. Physiol. Эндокринол.Метаб. 303 , E410 – E421 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 74.

    Ebert, S. M. et al. Вызванная стрессом экспрессия Gadd45a в скелетных мышцах перепрограммирует миоядра и вызывает атрофию мышц. J. Biol. Chem. 287 , 27290–27301 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 75.

    Gallot, Y. S. et al. PERK регулирует массу скелетных мышц и сократительную функцию у взрослых мышей. FASEB J. 33 , 1946–1962 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 76.

    Bohnert, K. R. et al. Ось передачи сигналов toll-подобного рецептора / MyD88 / XBP1 опосредует истощение скелетных мышц во время раковой кахексии. Мол. Ячейка Биол . 39 , e00184-19 (2019).

  • 77.

    Tezze, C. et al. Связанная с возрастом потеря OPA1 в мышцах влияет на мышечную массу, метаболический гомеостаз, системное воспаление и старение эпителия. Cell Metab. 25 , 1374–1389 e1376 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 78.

    Favaro, G. et al. DRP1-опосредованная форма митохондрий контролирует гомеостаз кальция и мышечную массу. Nat. Commun. 10 , 2576 (2019).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 79.

    Choi, S. et al. Специфическая для скелетных мышц делеция Prmt1 вызывает атрофию мышц за счет нарушения регуляции оси PRMT6-FOXO3. Аутофагия 15 , 1069–1081 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 80.

    Сегатто, М.и другие. Эпигенетическое нацеливание на белок бромодомена BRD4 противодействует раковой кахексии и продлевает выживаемость. Nat. Commun. 8 , 1707 (2017).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 81.

    Bowman, C.J., Ayer, D. E. и Dynlacht, B.D. Белки Foxk подавляют запуск программ атрофии и аутофагии, вызванных голоданием. Nat. Cell Biol. 16 , 1202–1214 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 82.

    Sun, L. et al. Длинная некодирующая РНК Atrolnc-1 способствует истощению мышц у мышей с хроническим заболеванием почек. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 9 , 962–974 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 83.

    Kravic, B. et al. В скелетных мышцах млекопитающих фосфорилирование TOMM22 протеинкиназой CSNK2 / CK2 контролирует митофагию. Аутофагия 14 , 311–335 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 84.

    Pin, F. et al. PDK4 вызывает метаболические изменения и атрофию мышц при раковой кахексии. FASEB J. 33 , 7778–7790 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 85.

    He, W. A. ​​et al. Опосредованная NF-kappaB нарушение регуляции Pax7 в мышечном микроокружении способствует раковой кахексии. J. Clin. Расследование. 123 , 4821–4835 (2013).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 86.

    Parajuli, P. et al. Активация Twist1 в мышечных клетках-предшественниках вызывает потерю мышечной массы, подобную раковой кахексии. Dev. Ячейка 45 , 712–725 e716 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 87.

    Madaro, L. et al. Активированная денервацией передача сигналов STAT3-IL-6 в фибро-адипогенных предшественниках способствует атрофии и фиброзу миофибрилл. Nat. Cell Biol. 20 , 917–927 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 88.

    Zhang, G. et al. Опухоль вызывает истощение мышц у мышей за счет высвобождения внеклеточных Hsp70 и Hsp90. Nat. Commun. 8 , 589 (2017).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 89.

    Ekelund, U. et al. Уменьшает ли физическая активность или даже устраняет вредную связь времени сидения со смертностью? Гармонизированный мета-анализ данных более чем 1 миллиона мужчин и женщин. Ланцет 388 , 1302–1310 (2016).

    Артикул Google ученый

  • 90.

    Чакраварти, Э. Ф., Хуберт, Х. Б., Лингала, В. Б. и Фрис, Дж. Ф. Снижение инвалидности и смертности среди стареющих бегунов: 21-летнее продольное исследование. Arch. Междунар. Med. 168 , 1638–1646 (2008).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 91.

    Hall, D. T. et al. Агонист AMPK 5-аминоимидазол-4-карбоксамид рибонуклеотид (AICAR), но не метформин, предотвращает связанное с воспалением кахектическое истощение мышц. EMBO Mol. Med. 10 , e8307 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 92.

    Mills, K. F. et al. Длительное введение никотинамидмононуклеотида снижает физиологический спад у мышей, связанный с возрастом. Cell Metab. 24 , 795–806 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 93.

    Wagner, K. R. et al. Испытание фазы I / II MYO-029 у взрослых с мышечной дистрофией. Ann. Neurol. 63 , 561–571 (2008).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 94.

    Golan, T. et al. LY2495655, антитело к антимиостатину, при раке поджелудочной железы: рандомизированное исследование фазы 2. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 9 , 871–879 (2018).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 95.

    Porporato, P.E. et al. Ацилированный и неацилированный грелин ухудшают атрофию скелетных мышц у мышей. J. Clin. Расследование. 123 , 611–622 (2013).

    CAS PubMed Google ученый

  • 96.

    Garcia, J. M. et al. Анаморелин для пациентов с раковой кахексией: интегрированный анализ двух рандомизированных плацебо-контролируемых двойных слепых исследований фазы 2. Ланцет Онкол. 16 , 108–116 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 97.

    Baraldo, M. et al. Скелетная мышца mTORC1 регулирует стабильность нервно-мышечного соединения. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 11 , 208–225 (2019).

  • 98.

    Pietrocola, F. et al. Спермидин вызывает аутофагию, ингибируя ацетилтрансферазу EP300. Cell Death Differ. 22 , 509–516 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 99.

    Koeberl, D. D. et al. Коррекция биохимических аномалий и улучшение мышечной функции в клинических испытаниях фазы I / II кленбутерола при болезни Помпе. Мол. Ther. 26 , 2304–2314 (2018).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 100.

    Adams, V. et al. Опосредованное низкими молекулами химическое подавление MuRF1 / MuRF2 и ослабление дисфункции диафрагмы при хронической сердечной недостаточности. J. Cachexia Sarcopenia Muscle 10 , 1102–1115 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • Мышечная атрофия и гипертрофия | Фитнес и здоровье на всю жизнь

    Атрофия мышц — уменьшение мышечной массы; мышечная гипертрофия — это увеличение мышечной массы за счет увеличения размера мышечных клеток.

    ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Отличить мышечную атрофию от гипертрофии

    Основные выводы

    Ключевые точки
    • Атрофия мышц означает уменьшение мышечной массы, ведущее к мышечной слабости или снижению способности создавать силу.
    • Атрофия возникает по нескольким причинам, включая болезнь, голод и простое неиспользование.
    • Гипертрофия мышц отличается от гиперплазии мышц, которая представляет собой образование новых мышечных клеток.
    • Ряд стимулов может вызвать гипертрофию мышечных клеток, включая силовые или анаэробные тренировки.
    • Биологические факторы, такие как возраст и питание, могут влиять на гипертрофию мышц.
    Глоссарий

    атрофия : увядать или истощаться.

    дистрофия : истощение тканей организма, имеющее генетическое происхождение или из-за неадекватного или неполноценного питания.

    саркопения : Возрастная потеря скелетных мышц, приводящая к слабости. Часто обнаруживается вместе с остеопорозом, потерей костной ткани, которая также связана с процессом старения.

    Мышечная атрофия — это снижение мышечной силы из-за уменьшения мышечной массы или количества мышечных волокон. Атрофия может быть частичной или полной, различающейся степенью мышечной слабости.Атрофия мышц часто является результатом таких заболеваний, как рак, СПИД, застойная сердечная недостаточность, хроническая обструктивная болезнь легких, почечная недостаточность и ожоги. Голод также может привести к атрофии мышц. Простое неиспользование мышц из-за малоподвижного образа жизни или из-за постельного режима также может вызвать атрофию мышц.

    Атрофия мышц в некоторой степени типична при старении. Атрофия со временем из-за старения известна как саркопения. Хотя это не совсем ясно, предполагается, что причиной саркопении является сочетание снижения количества сателлитных клеток для регенерации клеток волокон скелетных мышц, а также снижение чувствительности или доступности гормонов, включая факторы роста, которые стимулируют поддерживающие мышцы через регенерация клеток мышечных волокон из клеток-сателлитов.

    Потеря мышечной массы не из-за атрофии или саркопении свидетельствует о заболеваниях, которые приводят к структурным дефектам мышц (мышечная дистрофия) или аутоиммунным реакциям, разрушающим структуру мышц (миопатии).

    Гипертрофия мышц — это увеличение размера мышцы за счет увеличения размера составляющих ее клеток. Он отличается от гиперплазии мышц, то есть образования новых мышечных клеток. В зависимости от типа тренировки гипертрофия может происходить из-за увеличения объема саркоплазмы или увеличения сократительных белков.

    Ряд стимулов может увеличить объем мышечных клеток, в том числе силовая тренировка или анаэробная тренировка. Эти изменения происходят как адаптивная реакция, которая увеличивает способность создавать силу или противостоять утомлению в анаэробных условиях.

    Несколько биологических факторов, таких как возраст и питание, могут влиять на гипертрофию мышц. В период полового созревания у мужчин гипертрофия наблюдается с повышенной скоростью. Естественная гипертрофия обычно прекращается при полном росте в позднем подростковом возрасте. Достаточное количество аминокислот необходимо для гипертрофии мышц.Поскольку тестостерон является одним из основных гормонов роста организма, в среднем мужчинам легче достичь гипертрофии, чем женщинам. Дополнительный прием тестостерона, как и в случае с анаболическими стероидами, улучшит результаты. Он также считается препаратом, улучшающим спортивные результаты, использование которого может привести к отстранению участников от соревнований или их запрету на участие в соревнованиях. Кроме того, в большинстве стран тестостерон является регулируемым медицинским веществом, поэтому его хранение без рецепта является незаконным.

    Нормальные и атрофированные саркомеры: схема расположения волокон в нормальных функциональных саркомерах в сравнении с атрофированными саркомерами после 17-дневного космического полета

    Связь между генетикой и ростом мышц

    Советы по обучению

    Подписаться для получения дополнительной информации

    Время чтения: 6 минут 14 секунд

    Наука открывает новые двери для понимания того, как наши гены влияют на все области нашей жизни.Давно известно, что генетика влияет на здоровье, и казалось безопасным предположить, что она также определяет некоторые наши фитнес-способности. Не всем нам суждено стать элитными спортсменами, как бы усердно мы ни тренировались.

    Теперь исследователи точно знают, что определенные гены влияют на то, как далеко мы можем продвинуться в фитнесе, выносливости, легкой атлетике и силе. Генетика влияет на все аспекты физической формы и производительности, включая мышцы и силу.

    От спринтеров, у которых есть гены, позволяющие им развивать более быстро сокращающиеся мышечные волокна, до бегунов на выносливость с генетикой, определяющей скорость сокращения мышц, гены в некоторой степени определяют наши способности.

    В качестве личного тренера вы встретите клиентов, которым сложно развить мышечную силу и размер, и тех, кто преуспевает в этом. Вы также можете все чаще обращаться к результатам генетических тестов, чтобы помочь клиентам максимально раскрыть свой потенциал. Лучшее понимание того, как гены влияют на рост и развитие мышц, поможет вам улучшить тренировки и результаты клиентов.

    Да, есть гены, влияющие на рост мышц

    На самом деле, есть несколько генов, которые влияют на развитие и рост мышц.Ученые обнаружили множество генов, участвующих в росте мышц. Как они задействованы, сложно и еще не до конца понятно. И в будущем, вероятно, будет обнаружено больше генов, влияющих на рост мышц.

    В настоящее время известен большой список генов, запускающих рост мышц. Например, в одном исследовании исследователи рассмотрели манипуляции более чем 40 генами у лабораторных мышей и обнаружили, что все они увеличивают гипертрофию скелетных мышц. Они обнаружили, что в частности три гена — Asb15, Klf10 и Tpt1 — наиболее высоко экспрессируются в мышечной ткани (1).

    Может ли генетика влиять на рост и снижение мышц?

    Гены также могут быть вовлечены в снижение мышечной ткани и силы. Например, ген MSTN кодирует белок, известный как миостатин. Этот белок, содержащийся в основном в мышечной ткани, отвечает за сдерживание роста мышц. Редкое заболевание, вызванное мутацией в MSTN, вызывает чрезмерный рост мышц и аномальную гипертрофию (2).

    Тестостерон и снижение мышечной массы

    Один из наиболее важных генетических факторов, вызывающих снижение мышечной ткани, — это фактор, регулирующий уровень тестостерона.Когда этот гормон снижается, становится труднее развиваться мышечная масса, что может привести к потере ткани и силы. Низкий уровень тестостерона может быть вызван заболеваниями, но также является естественной частью старения. Гены, регулирующие тестостерон, косвенно влияют на мышечную ткань.

    Может ли генетика повлиять на рост мышц до такой степени, что невозможно добиться прироста?

    Если у вас нет клиента с редким и серьезным генетическим заболеванием, всегда можно будет помочь ему набрать мышечную массу.Различия между большинством людей с хорошим здоровьем не так уж велики. Некоторые из ваших клиентов легко наберут силу с помощью пары занятий в неделю, в то время как другим нужно будет больше тренироваться и больше следить за своей диетой, чтобы увидеть те же результаты.

    Генетические критерии, помогающие в силовых тренировках

    Для клиентов, которые прошли генетическое тестирование, вы можете использовать результаты для разработки более эффективных тренировок, для постановки более подходящих целей в фитнесе и для мотивации ваших клиентов работать в их направлении.Что касается здоровья и фитнеса, генетические тесты предоставляют несколько сведений, которые важны для роста мышц и силовых тренировок:

    Генотип усиленного похудания

    Для похудания, фитнеса и здоровья ДНК-тесты дают результаты от слабых до улучшенных. Этот рейтинг дает вам много информации о том, как клиент набирает или теряет вес, реагирует на макроэлементы и меняет состав тела.

    Что касается мышечной массы, то улучшенный генотип означает, что силовые тренировки необходимы.Клиент с таким генотипом и целями похудания рискует потерять мышечную массу без тяжелой атлетики или других силовых упражнений.

    Этим клиентам также необходимо следить за содержанием белка в рационе и есть достаточно, чтобы минимизировать потерю мышечной массы. Для всех, кто занимается силовыми тренировками, важно спланировать диету и упражнения, чтобы максимизировать потерю жира и снизить риск потери мышечной ткани. Для клиентов с улучшенным генотипом особенно важно добавлять в рацион в нужных количествах белок.

    Гены состава тела

    По этим генам ваш клиент получит оценку ниже среднего, нормального или улучшенного. Тест состава тела рассматривает длинный список генов, связанных с тем, как соотношение жира и мышечной ткани реагирует на силовые тренировки. У ваших опытных клиентов будет самый лучший отклик, и им будет легче наращивать мышечную массу при правильной тренировке. Большинство людей попадают в нормальную категорию.

    Уровни тестостерона

    Тестостерон — это гормон, играющий роль в росте мышц.У мужчин этого гормона намного больше, чем у женщин, поэтому они легче развивают силу и наращивают мышечную массу. Генетический тест на приспособленность и здоровье оценивает человека как более вероятный, нормальный или менее вероятный.

    Клиенты, о которых вы должны беспокоиться, оцениваются как более вероятные. Это означает, что у них с большей вероятностью будет низкий уровень тестостерона.

    Развитие силовых целей на основе генетики

    Пройдет ли ваш клиент тест ДНК или нет, вы сможете определить некоторые из его генетических тенденций, связанных с силовыми тренировками, и это поможет вам вместе ставить более высокие цели.Если они прошли тест, и у вас есть некоторые результаты, это немного упростит постановку целей.

    Обсудите генетические результаты с вашим клиентом и то, что их конкретные показатели значат для силовых тренировок. Это помогает установить реалистичные ожидания и дает информацию о целях, которых они могут разумно достичь.

    Например, если у вас есть клиент с рейтингом ниже среднего по составу тела, он будет бороться с наращиванием мышц и сжиганием жира. Обладая этой информацией, вы можете установить цель состава тела, которая имеет для них смысл и может быть менее амбициозной, чем та, которую вы бы поставили для другого клиента.

    Разработка тренингов и мотивация клиентов

    Когда у вас есть цели, используйте генетическую информацию для разработки более эффективных и подходящих тренировок для вашего клиента. Понимание генетических факторов и предрасположенностей клиента также может помочь с мотивацией. Ожидания важны. Если клиент хочет выглядеть как бодибилдер, но у него есть гены, затрудняющие наращивание мышечной массы, вам нужно помочь ему скорректировать свои ожидания. Сосредоточьтесь на здоровье и достижении прогресса ради мотивации, а не на невыполнимой цели.

    Тренировка на основе генотипов потери веса

    Независимо от того, заинтересованы ваши клиенты в похудании или нет, их генотип может помочь вам спланировать более успешные тренировки. Например, люди с генотипом низкого или ниже среднего могут плохо реагировать на интенсивные упражнения. Использование силовых тренировок как для силовых тренировок, так и для кардио — хорошая стратегия для этих людей.

    Клиенты в нормальном или расширенном диапазоне будут видеть больше результатов от тренировок с более высокой интенсивностью, как кардио, так и силовых тренировок.С этими клиентами вы действительно можете сосредоточиться на развитии силы и гипертрофии.

    Тренировка по типу телосложения

    Рассматривая клиентов с различными способностями к достижению и поддержанию здорового телосложения, вы увидите результаты в диапазоне от улучшенных до ниже среднего, но большинство из них будут нормальными. Опытным клиентам выгодно сосредоточиться на силовых тренировках. Рекомендуется два-три дня в неделю. Вам нужно будет смешивать упражнения и бросать вызов этим клиентам по-новому.

    Для клиентов с нормальным телосложением обычно достаточно двух дней в неделю силовых тренировок. Им потребуется больше кардиотренировок, чем группе усиленных упражнений, чтобы похудеть. Для клиентов ниже среднего делайте силовые тренировки два-три раза в неделю. Сосредоточьтесь на большем весе, чтобы ускорить обмен веществ и сжечь жир. Как нормальные клиенты, так и клиенты ниже среднего получают пользу от одного занятия пауэрлифтингом в неделю.

    Независимо от генотипа вашего клиента, каждый должен заниматься силовыми тренировками не реже двух раз в неделю.Раз в неделю недостаточно для получения пособия.

    Работа с клиентами с низким уровнем тестостерона

    Клиенты, результаты которых указывают на то, что у них более низкий уровень тестостерона, будут больше бороться с наращиванием мышечной массы. Уровень тестостерона также снижается с возрастом, поэтому ваши клиенты-мужчины старше 45, естественно, также имеют это ограничение.

    Если у вас есть клиент с низким уровнем тестостерона на генетическом тесте, подумайте о том, чтобы порекомендовать ему обратиться к врачу для дальнейшего тестирования.Некоторые основные состояния здоровья могут вызывать низкий уровень тестостерона, и с ними следует бороться и управлять ими.

    Независимо от того, есть ли у вашего клиента какое-либо заболевание или у него просто низкий уровень тестостерона, вы можете включить определенные типы тренировок и дать рекомендации по образу жизни, поддерживающие здоровый уровень. Например, силовая тренировка всего тела — лучший вид силовой работы для улучшения выработки тестостерона. Для кардио лучше всего подходят интервальные тренировки высокой интенсивности.

    Образ жизни, особенно важный для таких клиентов, включает полноценный сон.Во время сна организм вырабатывает множество гормонов. Кроме того, недостаток сна может снизить уровень тестостерона. Чрезмерное употребление алкоголя также влияет на выработку тестостерона, поэтому поощряйте этих клиентов сократить употребление алкоголя.

    Генетическое обучение станет более распространенным, поскольку исследования продолжают открывать секреты нашей ДНК. Поскольку тестирование стало более доступным, чем когда-либо прежде, у людей появляется больше возможностей узнать о своих сильных и слабых сторонах.Как тренер, вы можете использовать эту информацию, чтобы сделать цели, обучение и мотивацию более персонализированными и эффективными для ваших клиентов.

    Хотите узнать больше о тренировках на основе генетики? Станьте тренером по фитнесу на основе ДНК с новейшим сертификационным курсом ISSA.

      ISSA

      Список литературы

      1. Verbrugge, S.A., Schonfelder, M., Becker, L., Fakhreddin, Y.N., de Angelis, M.Х., Вакерхаге Х. (2018). Гены, усиление или потеря функции которых увеличивает массу скелетных мышц у мышей: систематический обзор литературы. Фронт. Physiol. 9: 553. DOI: 10.3389 / fphys.2018.00553. Получено с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5992403/
      2. .
      3. Национальные институты здоровья. Национальная медицинская библиотека США. (2020, 7 января). MSTN Gene. Получено с https://ghr.nlm.nih.gov/gene/MSTN#conditions
      4. .

      комментариев?

      Важность белков: мышечная масса

      Больные МВ тратят много энергии на дыхание и борьбу с инфекциями.Но проблемы с перевариванием белков и жиров означают, что организм использует меньше питательных веществ. Недостаток белка и жира — основные причины мышечной атрофии, которая также может быть вызвана хроническим воспалением слабой степени, приемом пероральных кортикостероидов и гормональными изменениями.

      Сохранение мышечной массы важно для людей с МВ, потому что это:

      • ведет к повышению выживаемости
      • Помогает поддерживать функцию легких (дыхательные мышцы)
      • Улучшает работу мышц и улучшает физическую работоспособность
      • Ежегодно снижает количество обострений и госпитализаций
      • Уменьшает продолжительность пребывания в больнице
      • Приводит к меньшей потере костной массы
      • Повышает качество жизни 1,2,3,4,5

      Как узнать, есть ли у меня потеря мышц?

      Ваш лечащий врач или член вашей бригады по лечению CF может выполнить несколько тестов состава тела, чтобы определить вашу мышечную массу.Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA) (используется в основном для определения минеральной плотности костей) может показать количество мышечной и жировой массы по всему телу. 5

      Как предотвратить потерю мышц?

      Проще говоря, вам нужно увеличить наращивание мышц и уменьшить их разрушение. Это можно сделать, сочетая пищу и упражнения. Белки являются строительным материалом для мышц, поэтому важно есть достаточно легкоусвояемого белка.

      Также важно выполнять упражнения с весовой нагрузкой, работающие против силы тяжести, такие как ходьба, походы, бег трусцой, подъем по лестнице, теннис или танцы.Чтобы получить советы, посмотрите веб-трансляцию по упражнениям и CF. Энн Мехиа Даунс, физиотерапевт и взрослый с МВ, обсуждает преимущества простых упражнений на растяжку и наращивание мышц, а также включение упражнений в повседневную жизнь. Вы также можете узнать больше о физических упражнениях, посмотрев архивную запись нашего мероприятия в Facebook Live «Упражнения и вы» на Североамериканской конференции по кистозному фиброзу 2016 года.

      Сколько белка мне нужно?

      Важно отметить, что официальных рекомендаций нет; однако специалисты рекомендуют принимать 1.5 граммов протеина на килограмм массы тела в сутки и более при обострении. 5 Рекомендуемая диета для людей без МВ составляет 0,8 грамма на килограмм массы тела в день.

      Например, если вы весили 150 фунтов, вы бы:

      1. Разделите свой вес в фунтах (150) на 2,2, чтобы получить ваш вес в килограммах, который составляет 68 кг
      2. Умножьте свой вес в килограммах (68) на 1,5, чтобы получить количество белка в граммах

      В этом примере вам потребуется 102 грамма белка в день.

      Необходимое количество белка зависит от того, насколько нарушено переваривание белка, и от эффективности ферментов, которые вы принимаете для улучшения пищеварения. Не существует простого метода для измерения степени обесценения.

      Исследователи действительно говорят, что людям с МВ нужно больше белка, чем людям без МВ, из-за повышенной работы дыхания, хронического воспаления и обострений. Проконсультируйтесь с диетологом, чтобы узнать, что вам подходит. 5

      Границы | Сравнительный анализ моделей мышечной гипертрофии показывает разные профили транскрипции генов и указывает на трансляционную регуляцию мышечного роста за счет усиления передачи сигналов mTOR

      Введение

      Регулирование массы скелетных мышц отражает изменения в синтезе и расщеплении белка.Во время различных катаболических состояний, таких как старение, денервация и голодание, усиление деградации белка приводит к атрофии мышц. Более десяти лет назад было показано, что атрофия мышц, происходящая в этих различных условиях, демонстрирует сходные транскрипционные адаптации (Lecker et al., 2004). Они определили гены, которые увеличиваются или уменьшаются в различных условиях мышечной атрофии (так называемые атрогены), и дальнейшие углубленные исследования их важности во многом способствовали открытию новых механизмов и факторов, участвующих в деградации белка.

      С другой стороны, растяжка, упражнения высокой интенсивности или воздействие определенных гормонов приводят к увеличению синтеза белка и последующей гипертрофии мышц. Физиологический рост мышц, при котором увеличение мышечной массы сопровождается увеличением мышечной силы, происходит из-за увеличения размера существующих волокон и может сопровождаться добавлением новых ядер к растущим волокнам. Каким образом регулируется рост мышц в различных условиях, остается относительно открытым вопросом.Было установлено, что одним из основных путей, регулирующих мышечную массу взрослых, является путь IGF-1-Akt-mTORC1, который, как полагают, действует в основном за счет увеличения синтеза белка путем модуляции инициации трансляции (Manning and Toker, 2017). Несмотря на эту важную роль в трансляции белков при гипертрофии мышц, существуют различные примеры, в которых факторы транскрипции регулируют мышечную массу взрослых. Сверхэкспрессии фактора транскрипции JunB достаточно, чтобы вызвать 40% -ный рост волокон, и эта гипертрофия не зависит от Akt-индуцированного роста волокон и дополняет их (Raffaello et al., 2010). Более того, другой основной путь, регулирующий мышечную массу взрослого человека, то есть путь миостатина, также зависит от активности двух факторов транскрипции, smad2 и smad3. Нокаут этих двух факторов транскрипции приводит к мышечной гипертрофии, которая лишь частично снижается аллостерическим ингибитором mTOR рапамицином. Недавно было высказано предположение, что роль коактиватора транскрипции PGC1-α4 (Ruas et al., 2012; Mammucari et al., 2015) и мышечно-специфического фактора транскрипции MRF4, стимулирует гипертрофию мышц взрослых.Эти результаты показывают, что рост мышц может регулироваться с помощью механизмов транскрипции, которые не всегда требуют полной активации передачи сигналов mTORC1. Хотя в некоторых исследованиях изучались изменения транскриптома при различных условиях мышечной гипертрофии (Chaillou et al., 2013, 2015; Barbé et al., 2017), сравнительный анализ изменений транскрипции в различных моделях мышечного роста все еще отсутствует.

      Здесь, используя анализ микрочипов, мы сравнили профили транскрипции трех различных моделей функционального роста мышц, чтобы идентифицировать обычно активируемые или подавляемые гены, т.е.е., гипертрогены. Мы исследовали профили экспрессии генов EDL-мышц во время постнатального (PN) роста (мыши в возрасте 2 и 4 недель), функциональной перегрузки (OL) (через 24 часа и 3 недели) и сверхэкспрессии Akt (24 часа и 3 недели). . Эти экспериментальные модели позволили нам идентифицировать гипертрогены в различных условиях роста мышц. Важно отметить, что все выбранные модели показывают увеличение мышечной массы, которое сопровождается увеличением мышечной силы.

      Важной открытой проблемой функционального мышечного роста является требование активации и включения сателлитных клеток.Хотя было показано, что рост мышц может происходить без добавления сателлитных клеток (Blaauw et al., 2009; Murach et al., 2017), есть также доказательства того, что удаление сателлитных клеток значительно снижает или даже притупляет рост мышц (Egner et al. ., 2016; Murach et al., 2017). Здесь мы исследовали транскрипционный профиль моделей роста мышц, подвергающихся активной пролиферации и включению сателлитных клеток (двухнедельные мыши, функциональная перегрузка) вместе с теми, которые демонстрируют значительное снижение или даже отсутствие пролиферирующих сателлитных клеток (четырехнедельные мыши , Сверхэкспрессия Akt) (Blaauw et al., 2009; White et al., 2010). Кроме того, мы оценили разницу во времени, исследуя модели ранней (24 часа) или поздней (3 недели) фаз роста мышц.

      Материалы и методы

      Модели роста мышц

      В этом исследовании мы решили сосредоточиться на мышце длинного разгибателя пальцев (EDL). Выбор этой мышцы был основан на том факте, что функциональная перегрузка была достигнута путем выполнения тенотомии сухожилия передней большеберцовой мышцы, как описано другими (Bruusgaard et al., 2010). Вкратце, мышей анестезировали, и сухожилие передней большеберцовой мышцы (ТА) разрезали и снова сшивали с телом ТА-мышцы. Эта процедура обнажила только 20–30% мышцы EDL и менее инвазивна, чем модель очень радикальной синергистической абляции, которая приводит к перегрузке подошвенной мышцы. Штамм мышей, используемых для всех групп, определялся штаммом трансгенных мышей Akt (Blaauw et al., 2009). Трансгенную мышь Akt получают путем скрещивания трансгенной линии, которая экспрессирует рекомбиназу Cre под специфическим для мышц промотором (Bothe et al., 2000) со второй линией, которая экспрессирует Akt только после делеции вышележащей последовательности ДНК рекомбиназой Cre (Kroll et al., 2003). Миристолированная форма Akt связана с доменом рецептора эстрогена, поэтому для его стабилизации и активации требуется тамоксифен. Мышцы анализировали либо через 24 часа после одной инъекции тамоксифена (1 мг), либо через 3 недели лечения тамоксифеном один раз через день. Поскольку трансген Akt молчит без тамоксифена, мы использовали необработанных мышей Akt возрастом 2, 4 и 3 месяца в качестве постнатальной 2-недельной, 4-недельной и контрольной группы соответственно.Все мышцы были собраны в 9 часов утра, чтобы избежать различий из-за расходящихся циркадных ритмов и моделей активности (Dyar et al., 2015).

      Профилирование экспрессии генов и анализ

      Тотальную РНК выделяли с использованием TRIzol (Invitrogen) с последующей очисткой с помощью набора RNeasy Mini Kit (Qiagen). Целостность РНК оценивали с помощью биоанализатора Agilent 2100 (Agilent Technologies, Пало-Альто, Калифорния) и количественно оценивали с помощью спектрофотометра NanoVue (GE Healthcare Life Sciences, Baie d’Urfe, QC).Для профилирования экспрессии генов 250 нг РНК из мышц EDL гибридизовали с массивами Mouse Gene 1.0 ST (Affymetrix) с использованием четырех биологических повторов для каждого условия роста. Значения экспрессии были получены из сигналов флуоресценции с использованием надежной процедуры усреднения с множеством массивов (RMA) (Irizarry et al., 2003). В частности, уровни интенсивности были скорректированы по фону, нормализованы с использованием квантильной нормализации, а значения выражения log2 рассчитаны с использованием суммирования медианы полировки и файлов пользовательских определений микросхем Entrez для массивов мышей (версия 14.1.0) (Dai et al., 2005).

      Для идентификации значительно различающихся экспрессируемых генов значения p были рассчитаны с помощью двустороннего теста t , основанного на log2 трансформированных интенсивностях. Чтобы исправить множественное тестирование, подход, основанный на перестановках, описанный Tusher et al. (2001) (500 перестановок и коэффициент подделки s0, равный 0,1). Аннотации онтологий генов были добавлены на основе базы данных Uniport. Инструмент одномерного и двухмерного обогащения использовался для нахождения обогащенных членов GO по отношению к log2 для каждого условия (Cox and Mann, 2012).Для визуализации и анализа главных компонентов (PCA) мы использовали инструмент собственной разработки (InstantClue).

      Вестерн-блоттинг

      Вестерн-блоттинг-анализов проводили, как описано ранее (Marabita et al., 2016). Антитела к P-Akt, Akt, eIF4E, P-eIF4E, P-eIF4B, eIF4B, eIF4A, eIF4H, eIF4G, P-eIF4G, 4E-BP1, P-S6, S6 были взяты из Cell Signaling. Актин был из Санта-Крус, а пуромицин из Millipore. Все количественные определения вестерн-блоттинга проводили по меньшей мере на четырех разных блотах для каждого белка в каждом состоянии.Различия между группами оценивали с помощью теста Стьюдента t . Достоверность была определена как значение P <0,05 (достоверность 95%).

      Результаты

      Множественные модели мышечного роста характеризуются увеличением содержания пуромицина

      Различные факторы могут увеличить размер мышц, например, стимуляция анаболическими гормонами или увеличение механической нагрузки на мышцы (Blaauw et al., 2013). Чтобы понять, зависит ли гипертрофия мышц в различных условиях от общего профиля транскрипции, мы сравнили транскриптом трех различных условий роста мышц; я.е. постнатальный рост, механическая перегрузка при тенотомии и гиперактивация Akt только в скелетных мышцах. Мы выбрали две разные временные точки послеродового роста, а именно EDL-мышцы, удаленные в возрасте 2 и 4 недель. Эти временные точки были выбраны, поскольку в обоих случаях мышечные волокна претерпевают выраженное увеличение размера волокна, но количество миоядер значительно увеличивается только до 3-недельного возраста (White et al., 2010). При механической перегрузке EDL-мышцы мы использовали тенотомию передней большеберцовой мышцы (TA), которая, как известно, приводит к значительной гипертрофии с меньшими повреждениями, чем модель очень радикальной синергетической абляции (Bruusgaard et al., 2010). Как видно на рисунке 1A, через 24 часа после тенотомии мышцы уже были на 29 ± 3% больше, чем контрлатеральный EDL. Это очень быстрое увеличение мышечной массы в значительной степени может быть связано с отеком, о чем свидетельствует промежуток между волокнами, обнаруженный при окрашивании H&E (дополнительный рисунок 1). Это резкое первоначальное увеличение мышечной массы приводит к увеличению мышечной массы на 19 ± 4% через 3 недели после тенотомии без каких-либо признаков отека. Последняя модель мышечного роста, которую мы рассмотрели, — это та, в которой мы можем активировать миростилированную форму Akt только в скелетных мышцах.Ранее мы показали, что лечение этой трансгенной мыши тамоксифеном приводит к быстрому увеличению мышечной массы, которое сопровождается увеличением силы через 3 недели после активации Akt (Blaauw et al., 2009). Чтобы различать раннюю фазу индукции гипертрофии и более позднюю, более стабильную фазу, мы также рассмотрели здесь эффект активации Akt через 24 часа и 3 недели.

      Рисунок 1 . Различные модели мышечного роста показывают увеличение скорости синтеза белка. (A) Таблица, суммирующая вес мышц EDL, взятых в шести различных условиях роста мышц и контрольных мышц. (B) Чтобы определить скорость синтеза белка в каждой EDL-мышце в различных условиях, мы вводили пуромицин за 30 минут до удаления мышц. Как видно из репрезентативного блоттинга и количественной оценки, все условия показывают значительное увеличение скорости синтеза белка по сравнению с контрольными мышцами ( n = 4 для каждой группы, * P <0.05).

      Для определения скорости синтеза белка в различных моделях мышечного роста мы вводили антибиотик пуромицин в различных условиях. Включение пуромицина является надежным показателем скорости синтеза белка (Goodman et al., 2011), и мы ранее обнаружили, что это тесно связано с увеличением мышечной массы (Marabita et al., 2016). Как видно на фиг. 1B, все исследованные условия показывают значительное увеличение включения пуромицина по сравнению с контрольными мышами, причем наиболее выраженное увеличение наблюдается через 24 часа после активации Akt или тенотомии.

      Основные различия в регуляции транскрипции во время роста мышц в различных моделях

      Чтобы охарактеризовать каждую модель гипертрофии в соответствии с их соответствующими изменениями в транскрипции генов, мы выполнили анализ микрочипов в каждом состоянии. Чтобы идентифицировать в значительной степени регулируемые гены, мы выполнили двусторонний тест T и рассмотрели только те гены с FDR <1%, который был оценен с помощью подхода, основанного на перестановках (Tusher et al., 2001). Чтобы понять вариабельность изменений транскрипции генов в каждой отдельной группе, мы выполнили PCA.Как видно на рисунке 2A, отдельные образцы каждой группы группируются близко друг к другу, при этом постнатальный рост (PN) в течение 2 недель и 4 недель показывает наибольшую разницу в контроле мышц в пределах первого компонента, в то время как в компоненте 2 мы обнаружили максимальное разделение для контроля за ПР 24 ч.

      Рисунок 2 . Количество существенно регулируемых генов варьируется в зависимости от модели роста. (A) Анализ главных компонентов показывает групповое распределение каждой отдельной выборки.Можно понять, как каждый отдельный образец кластеризуется с другими образцами из той же группы, и как каждая группа отличается от других (B) количество значительно повышающих и понижающих регуляций генов в каждом состоянии (C) перекрываются между двумя разными временными точками одного и того же стимула роста. Существует значительное перекрытие в постнатальном росте (2, 4 недели), активации Akt (24 часа, 3 недели активации) и гипертрофии перегрузки из-за тенотомии сухожилия TA (24 часа, 3 недели).

      Соответственно, наибольшее количество значительно регулируемых генов наблюдалось в период PN 2 недель и OL 24 часа (Рисунок 2B). Неожиданно активация Akt, которая приводит к очень значительному увеличению скорости синтеза белка и роста мышц, не сопровождалась аналогичным сильным изменением транскрипции генов, особенно через 24 часа после активации Akt. Чтобы получить представление о распределении кратного изменения для каждого гена с точки зрения его статистической значимости, мы построили графики вулканов для каждого условия.Как видно на дополнительном рисунке 2, количество существенно регулируемых генов значительно изменялось в зависимости от условий роста и различных временных точек.

      Затем мы сравнили общие изменения транскрипции в двух разных временных точках для каждого состояния. В то время как количество дифференциально регулируемых генов изменялось в зависимости от момента времени, было некоторое перекрытие в генах, регулируемых в оба момента времени для каждого условия роста (рис. 2С). То же наблюдение было сделано для значительно подавленных генов (дополнительный рисунок 3).Взятые вместе из этого, мы можем сделать вывод, что определенный набор генов регулируется типом стимула роста, в то время как другой больше зависит от времени стимула роста (немедленная реакция или более устойчивый рост).

      Когда мы исследовали специфические гены, которые показали наибольшие различия в экспрессии в каждом состоянии (Рисунок 3A), мы обнаружили многочисленные miRNAs с очень высоким кратным увеличением исключительно в группе PN 2wks (Рисунок 3B). Интересно, что эта большая группа из примерно 30 miRNA, которая показала более чем 5-кратное увеличение по сравнению с контрольными мышами, все происходит из одного и того же мегакластера miRNA, локализованных в локусе Dlk1-Dio3 (Hagan et al., 2009). Было высказано предположение, что транскрипция некоторых из этих miRNAs находится под контролем Mef2A и необходима для эффективной регенерации (Snyder et al., 2013). Что касается роста мышц, этот локус представляет большой интерес, поскольку точечная мутация в области между Dlk1 и Meg3, как известно, увеличивает уровни их экспрессии и вызывает гипертрофию мышц у овец Callipyge (Davis et al., 2004). Важно отметить, что три гена из этого локуса, Meg3, Dlk1 и Rtl1, показали значительное увеличение PN 2-недельных EDL-мышц по сравнению с контрольными трехмесячными мышцами (Рисунок 3C).

      Рисунок 3 . Оценка первоклассных генов показывает значительное увеличение мегакластера miRNA в мышцах через 2 недели после рождения. (A) На первое место заняли значительно увеличенные гены от каждого состояния по сравнению с контрольными образцами. (B) Кратное изменение (fc) 30 miRNA, которое показало, по крайней мере, значительное 5-кратное изменение уровней экспрессии в постнатальном росте через 2 недели, но ни при каких других условиях. (C) Кратное изменение трех генов, экспрессируемых в той же области ДНК, что и мегакластер miRNA, а именно в локусе Dlk1-Dio3 ( n = 4 для каждой группы, * P <0.05).

      Нет общей программы транскрипции для всех моделей роста мышц

      Затем мы задались вопросом, существует ли, подобно тому, что наблюдали при атрофии мышц, общая транскрипционная программа, активируемая в различных моделях мышечного роста. Когда мы рассмотрели все гены, которые демонстрируют значительную активацию по крайней мере в пяти из шести моделей роста, мы определили список только из 11 генов (рис. 4A). Основной причиной такого ограниченного количества общих генов является тот факт, что было очень мало генов, дифференциально регулируемых в Akt 24 ч.Интересно, что мы обнаружили большее количество генов, которые были значительно подавлены в пяти из шести моделей (39 генов, см. Дополнительный рисунок 4). Интересным кандидатом среди активированных генов был тромбоцитарный фактор роста альфа (Pdgfra), который, как недавно было показано, необходим для гипертрофии мышц, вызванной перегрузкой после аблации синергистом (Sugg et al., 2017). Хотя другие идентифицированные гены не связаны непосредственно с ростом мышц, при выполнении анализа обогащения с использованием базы данных TRANSFAC мы обнаружили, что список этих генов соответствует измененной активности трех факторов транскрипции, а именно TEAD2, CPEB1 и NR1h3 (дополнительный рисунок 5A). ).В то время как последние два еще недостаточно хорошо описаны в мышцах, факторы транскрипции TEAD являются хорошо известными медиаторами передачи сигналов Yap / Taz, которые связаны с гипертрофией мышц (Watt et al., 2015). Выполняя тот же анализ TRANSFAC также для генов с пониженной регуляцией (дополнительный рисунок 4), мы обнаруживаем понижающую регуляцию активности NR2F1, который, как известно, взаимодействует с факторами транскрипции Smad и влияет на передачу сигналов TGF-бета (Qin et al., 2013) ( Дополнительный рисунок 5B).

      Рисунок 4 .Сравнительный анализ транскриптомов всех моделей мышечного роста и ранних сигналов, вызывающих мышечную гипертрофию. (A) Таблица, в которой указаны все гены, которые показали значительную активацию по крайней мере в пяти из шести условий роста. Значительные изменения выделены жирным шрифтом. (B) Список генов, которые в значительной степени регулируются в Akt 24 часа и OL 24 часа (выделено жирным шрифтом), но не в других условиях роста. Эти гены являются генами, быстро реагирующими на острый гипертрофический стимул. (C) Анализ TRANSFAC генов, описанный в (B) , показывает список из пяти факторов транскрипции, активность которых значительно изменяется при раннем гипертрофическом ответе.

      Однако, поскольку мы не наблюдали каких-либо серьезных транскрипционных отпечатков пальцев, общих для всех моделей, мы задались вопросом, существует ли набор генов, который быстро активируется после острого гипертрофического стимула. Для этого мы проанализировали гены, которые показали значительную регуляцию только через 24 часа активации Akt или функциональной перегрузки, но не во всех других условиях. Это сгенерировало список только из восьми генов (рис. 4B), но с некоторыми очень интересными кандидатами. Один ген (Xpot) связан с транспортом тРНК в цитоплазму, а другой — с биогенезом рибосом (Mrpl33).Также очень интересным было значительное увеличение метилентетрагидрофолатдегидрогеназы 2 (Mthfd2), фермента, участвующего в синтезе пуриновых нуклеотидов и находящегося под контролем mTORC1 (Ben-Sahra et al., 2016). Затем мы выполнили обогащающий анализ, чтобы определить факторы транскрипции, которые активируются в эти ранние моменты роста мышц. Как видно на рисунке 4C, мы обнаруживаем значительное увеличение активности факторов транскрипции FOS, ATF2 и SRF. Удивительно, но несмотря на то, что они имеют хорошо задокументированную роль в сердечной гипертрофии REF, роль этих факторов транскрипции в индукции гипертрофии скелетных мышц все еще остается открытым вопросом.

      Рост мышц характеризуется усилением передачи сигналов mTOR

      Хотя мы идентифицировали некоторые гены, которые регулируются одинаковым образом в разных условиях роста, мы не наблюдали общей для всех основной программы транскрипции. Однако, поскольку все исследованные условия роста мышц показывают чувствительность к ингибитору mTOR рапамицину, мы задались вопросом, может ли быть общий трансляционный отпечаток пальца между всеми моделями. Чтобы решить эту проблему, мы провели вестерн-блоттинг для определения статуса фосфорилирования рибосомного белка S6, подтвержденного маркера повышенной трансляции белка.Как видно на Фигуре 5A, все условия показали значительное увеличение фосфорилирования S6, за исключением 3 недель OL. В недавней работе мы показали, что активация S6K1, киназы перед S6, необходима для индукции биогенеза рибосом и улучшения мышечной функции (Marabita et al., 2016). Интересно, что когда мы количественно оценили общее количество РНК, нормализованное для мышечной массы, что является хорошим показателем содержания рибосом, мы обнаружили значительное увеличение содержания РНК во всех условиях, кроме 24-часового OL (рис. 5B).Отсутствие увеличения РНК / мг мышцы в этой группе неудивительно, поскольку мышечная масса резко увеличивается из-за образования отека (дополнительный рисунок 1). Чтобы получить более полное представление о регуляции передачи сигналов Akt-mTOR и о трансляционном аппарате, мы выполнили более обширный анализ с помощью вестерн-блоттинга. Как видно на рисунке 5C, большинство моделей показывают активацию Akt, которая хорошо имитирует паттерн активации S6 (рисунок 5A). Также ингибитор кэп-зависимой инициации трансляции, 4E-BP1, демонстрирует сдвиг вверх, что указывает на повышенное фосфорилирование и, следовательно, пониженное ингибирование eIF4E.Более того, мы находим увеличение eIF4E и eIF4G в большинстве моделей, увеличивая как трансляционную способность, так и уменьшая влияние ингибирования 4E-BP1 на eIF4E (Thoreen et al., 2012; Siddiqui and Sonenberg, 2015).

      Рисунок 5 . Рост мышц характеризуется увеличением биогенеза рибосом и передачи сигналов mTOR. (A) Репрезентативный блоттинг и количественная оценка фосфорилирования рибосомного белка S6 показывают значительное увеличение во всех условиях, за исключением 3 недель OL. (B) Количественное определение общего количества РНК на мышечный вес. Все условия показывают значительное увеличение по сравнению с контрольными мышцами, за исключением 24-часового OL. (C) Репрезентативные вестерн-блоты активации передачи сигналов Akt-mTOR и факторов инициации трансляции во всех условиях (* P <0,05, n = 4 на группу).

      Обсуждение

      Мышечная масса — это результат баланса между расщеплением и синтезом белка.Более десяти лет назад было показано, что деградация белка характеризуется общей программой транскрипции в различных моделях атрофии (Lecker et al., 2004), что привело к идентификации группы генов, называемых атрогенами. Здесь мы выполнили сравнительное транскрипционное профилирование в шести различных условиях повышенного синтеза белка с целью определения общей транскрипционной программы, стимулирующей рост мышц. Хотя мы идентифицировали различные общие гены в разных условиях, мы не идентифицировали значительное количество генов, которые регулировались одинаковым образом во всех условиях, т.е.е. постнатальный рост, активация Akt и гипертрофия перегрузки. С другой стороны, когда мы исследовали передачу сигналов mTOR и инициацию трансляции, мы отметили, что все исследуемые условия роста мышц характеризовались повышенной передачей сигналов mTOR и биогенезом рибосом, что позволяет предположить, что разные модели роста мышц разделяют трансляционную, а не транскрипционную регуляцию. .

      В этом исследовании мы сравнили три разные модели мышечного роста, каждая из которых характеризуется увеличением синтеза белка и мышечной силы.Тот факт, что все это приводит к функциональному росту мышц, делает это исследование более актуальным. Многочисленные ранее опубликованные исследования, в которых рост мышц опосредован факторами транскрипции, не сообщали (Raffaello et al., 2010; Moretti et al., 2016) или не обнаружили (Amthor et al., 2007) увеличения мышечной силы. . Неожиданно мы обнаружили, что активация Akt, которая приводит к очень быстрому увеличению мышечной массы и функции, не сопровождается серьезным ремоделированием транскрипции в мышце EDL.Ранее мы выполнили микроматричный анализ икроножной мышцы (Blaauw et al., 2008; Sartori et al., 2009) и обнаружили значительно большее количество дифференциально регулируемых генов через 24 и 48 часов после активации Akt, что согласуется с данными других наблюдается (Wu et al., 2017). Это указывает на различную регуляцию транскрипции в EDL и икроножных мышцах, подчеркивая важность сравнения профилей транскрипции в одной и той же мышце.

      При анализе генов, занимающих первое место в каждом состоянии, мы наблюдали впечатляющее 30-40-кратное увеличение множественных miRNAs в течение 2 недель постнатального роста.Интересно, что активация этого кластера miRNAs происходит только в PN 2 недели и отсутствует в PN 4 недели, когда пролиферация сателлитных клеток резко снижается (White et al., 2010). Интересно, что все эти miRNAs происходят из одного и того же мегакластера, локализованного на хромосоме 14, в области, называемой локусом Dlk1-Dio3. Точечная мутация в этом очень сложном локусе, как было показано, ответственна за фенотип гипертрофических мышц, наблюдаемый у овец Callypige (Davis et al., 2004). Считается, что эта точечная мутация приводит к увеличению уровней Dlk1, на которое влияют miRNAs, и достаточного для увеличения мышечной массы.Интересно, что было обнаружено, что Dlk1 совместно локализуется в постнатальных мышцах с Pax7-позитивными клетками (White et al., 2008), подтверждая роль этого локуса в пролиферации сателлитных клеток. В самом деле, мыши, лишенные фактора транскрипции Mef2A, необходимого для полной индукции miRNAs в этом кластере, обнаруживают нарушение регенерации мышц (Snyder et al., 2013).

      Хотя мы не идентифицировали основной общий транскрипционный отпечаток между различными моделями роста, мы идентифицировали некоторые интересные новые гены-кандидаты, которые потенциально опосредуют рост мышц.В списке генов, активируемых в большинстве условий, мы идентифицировали Pdgfra , который кодирует альфа-рецептор тромбоцитарного фактора роста. Этот рецептор экспрессируется преимущественно в резидентных в мышцах стволовых клетках, называемых Fibro / Adipogenic Progenitors (FAPs), а не в самих мышечных волокнах (Uezumi et al., 2011). Интересно, что недавно было показано, что лечение мышей фармакологическим ингибитором PDGF полностью предотвращает гипертрофию мышц, вызванную перегрузкой (Sugg et al., 2017).Учитывая его роль в ангиогенезе, возникает соблазн предположить, что образование новых сосудов посредством активации Pdgfra необходимо для функционального роста мышц. В соответствии с этим, активация Akt приводит к значительной пролиферации интерстициальных клеток и усилению капилляризации (Blaauw et al., 2009). Во втором, более конкретном анализе, мы отфильтровали гены, которые значительно регулировались только после 24 часов перегрузки или активации Akt. Этот анализ выявил 8 генов, которые, возможно, являются важными первыми регуляторами, сразу после того, как был дан гипертрофический стимул.В этом относительно коротком списке были указаны несколько очень интересных кандидатов. Мы обнаружили значительное увеличение Xpot , гена, ответственного за транспорт растущей тРНК из ядра в цитоплазму, где тРНК может участвовать в синтезе белка. Интересно, что снижение уровней Xpot и последующее накопление тРНК в ядре ведет к снижению передачи сигналов mTOR (Huynh et al., 2010). Другим геном раннего ответа была метилентетрагидрофолатдегидрогеназа 2 ( Mthfd2 ), ключевой фермент, регулирующий синтез пурина в клетке и находящийся под контролем mTORC1.Эти транскрипционные изменения, связанные с измененной передачей сигналов mTOR, хорошо соответствуют сильному фосфорилированию S6 и 4E-BP1 и включению пуромицина, которое наиболее выражено в этих двух моделях мышечного роста. Наконец, выполняя дополнительный анализ общего списка генов, мы идентифицировали пять факторов транскрипции с измененными уровнями активности. Интересно, что из этих пяти факторов три необходимы для экспрессии непосредственных ранних генов и AP-1-зависимой транскрипции, то есть Fos, ATF2 и SRF.Хотя известно, что активность Fos связана с гипертрофией сердца, его роль в гипертрофии скелетных мышц должным образом не изучена. Обнаружение значительного увеличения также активности сывороточного фактора ответа (SRF), который, как известно, транскрибирует Fos и Jun, дает дополнительную поддержку важному немедленному раннему ответу гена в этих группах. Очень важно отметить, что хотя гипертрофия перегрузки сопровождается значительным повреждением на этих ранних стадиях, это не относится к активации Akt, предполагая, что эта активация Fos / ATF2 / SRF не является ответом на повреждение.Способствуют ли немедленные ранние гены гипертрофии скелетных мышц и как именно — это интригующий и открытый вопрос, который требует дальнейшего изучения.

      Важная роль передачи сигналов mTORC1 и увеличения инициации трансляции во время мышечного роста подтверждается сильным ингибирующим эффектом mTORC1-ингибитора рапамицина в большинстве моделей мышечного роста. Однако, чтобы ингибировать передачу сигналов mTOR, рапамицин образует комплекс с FKBP12, который также играет важную роль в регуляции рецептора рианодина (RyR) (MacMillan and McCarron, 2009).Более того, было показано, что рапамицин блокирует только некоторые нижестоящие медиаторы mTORC1 (Kang et al., 2013), что ставит вопрос о том, какие потенциальные мишени mTOR опосредуют рост мышц? В этом исследовании мы показываем, что повышенное фосфорилирование рибосомного белка S6 является ключевым маркером роста мышц. Только через 3 недели OL мы не обнаружили увеличения фосфорилирования S6, но это могло быть связано с тем, что было достигнуто плато роста. Недавно мы показали, что S6K1, основная чувствительная к рапамицину мишень mTORC1, необходим для биогенеза рибосом во время роста мышц (Marabita et al., 2016). Здесь мы видим, что действительно увеличение передачи сигналов mTOR хорошо соответствует увеличению общего уровня РНК при нормировании на мышечную массу. Из-за образования отека в группе 24-часовой OL мы не увидели увеличения этого соотношения, что согласуется с предыдущим отчетом (Chaillou et al., 2015). Чтобы более полно оценить передачу сигналов mTOR и инициацию трансляции, мы выполнили несколько вестерн-блоттингов, исследуя ключевые белки и модификации белков, участвующие в инициации трансляции. Помимо увеличения фосфорилирования канонической мишени mTORC1 4E-BP1 (о чем свидетельствует сдвиг полос вверх), мы также обнаруживаем важное увеличение уровней белка eIF4E во всех группах.Это очень наводит на мысль об увеличении инициации трансляции, поскольку соотношение eIF4E / 4E-BP1 является критическим для определения степени cap-зависимой инициации трансляции (Alain et al., 2012). Взятые вместе, наши результаты показывают, что передача сигналов mTOR и инициация трансляции являются ключевыми общими процессами между этими шестью разными моделями роста скелетных мышц.

      Из этого сравнительного анализа мы можем заключить, что передача сигналов mTOR, биогенез рибосом и регуляция трансляции все увеличиваются в различных моделях роста скелетных мышц.Эти результаты, вместе с известным ингибирующим действием рапамицина на рост мышц, делают весьма заманчивым предположение, что большинство моделей роста мышц зависит от mTOR. Однако следует отметить, что, хотя рапамицин может снижать несколько моделей роста мышц, во многих случаях он не полностью блокирует рост мышц (Marabita et al., 2016). Более того, описаны некоторые трансгенные модели с нечувствительной к рапамицину гипертрофией (Raffaello et al., 2010). Соответственно, необходим более глубокий анализ важности передачи сигналов mTOR для роста мышц и его специфических функций, необходимых для увеличения мышечной массы и силы.

      Заявление об этике

      Животные обрабатывались специализированным персоналом под контролем инспекторов Ветеринарной службы местной санитарной службы (ASL 16 — Падуя), местных сотрудников Министерства здравоохранения. Все процедуры указаны в проектах, утвержденных итальянским Министерством салюта, Ufficio VI (номер разрешения 5/2013 PR).

      Авторские взносы

      MP, KD и BB разработали эксперименты; MP, KD, LN, FS, MM, MB, FC, EG, HN и VR проводили эксперименты; MP, KD, LN, FS, MM, MB, FC, EG, HN и VR провели анализ данных; BB предоставил научную экспертизу; Рукопись написали MP, KD и BB.

      Финансирование

      Эта работа была поддержана грантом Французской ассоциации по борьбе с миопатиями (AFMTelethon для BB [17030]) и Университета Падуи (PRAT CPDA114898 для BB, Assegno Junior CPDR120343 для BB).

      Заявление о конфликте интересов

      Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

      Дополнительные материалы

      Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2017.00968/full#supplementary-material

      Дополнительный рисунок 1 . Связано с рисунком 1. Окрашивание H&E мышц EDL через 24 часа и 11 дней после тенотомии сухожилия TA. Значительные промежутки (отек) наблюдаются между волокнами через 24 часа после тенотомии и отсутствуют через 3 недели.

      Дополнительный рисунок 2 . Связано с рисунком 2. Графики вулканов различных моделей роста показывают логарифмическое кратное изменение по сравнению со значением P .Все в значительной степени регулируемые гены показаны синими точками.

      Дополнительный рисунок 3 . Относится к фиг. 3. (A) Значительно подавляемые гены при сравнении каждого условия роста в двух разных временных точках. (B) Самые популярные гены с пониженной регуляцией в каждом состоянии, организованные путем уменьшения кратности изменения.

      Дополнительный рисунок 4 . Относится к рисунку 4. Список генов, которые демонстрируют значительное подавление по крайней мере в пяти из шести состояний.Значительные изменения выделены жирным шрифтом.

      Дополнительный рисунок 5 . Относится к фигуре 4. Анализ TRANSFAC, выполненный на генах, которые показывают значительное увеличение (A) или уменьшение (B) в пяти из шести состояний. Это показывает, какие факторы транскрипции демонстрируют значительное изменение своей активности для генов с повышенной и пониженной регуляцией соответственно.

      Список литературы

      Ален, Т., Морита, М., Фонсека, Б. Д., Янагия, А., Сиддики, Н., Bhat, M., et al. (2012). Соотношение eIF4E / 4E-BP позволяет прогнозировать эффективность таргетной терапии mTOR. Cancer Res. 72, 6468–6476. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-12-2395

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Амтор, Х., Мачария, Р., Наваррет, Р., Шуэлке, М., Браун, С. К., Отто, А. и др. (2007). Недостаток миостатина приводит к чрезмерному росту мышц, но нарушению выработки силы. Proc. Natl. Акад. Sci. США 104, 1835–1840. DOI: 10.1073 / пнас.0604893104

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Барбе К., Брей Ф., Гёньо М., Девассин С., Лаузе П., Токарски К. и др. (2017). Сравнительный протеомный и транскриптомный анализ гипертрофии скелетных мышц, вызванной фоллистатином. J. Proteome Res. 16, 3477–3490. DOI: 10.1021 / acs.jproteome.7b00069

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Бен-Сахра, И., Ходжай, Г., Рико, С.Дж. Х., Асара, Дж. М., и Мэннинг, Б. Д. (2016). mTORC1 индуцирует синтез пурина посредством контроля цикла митохондриального тетрагидрофолата. Наука 351, 728–733. DOI: 10.1126 / science.aad0489

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Blaauw, B., Canato, M., Agatea, L., Toniolo, L., Mammucari, C., Masiero, E., et al. (2009). Индуцируемая активация Akt увеличивает массу и силу скелетных мышц без активации сателлитных клеток. FASEB J. 23, 3896–3905. DOI: 10.1096 / fj.09-131870

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Blaauw, B., Mammucari, C., Toniolo, L., Agatea, L., Abraham, R., Sandri, M., et al. (2008). Активация Akt предотвращает падение силы, вызванное эксцентрическими сокращениями в скелетных мышцах с дефицитом дистрофина. Гум. Мол. Genet. 17, 3686–3696. DOI: 10.1093 / hmg / ddn264

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Боте, Г.У., Хаспел, Дж. А., Смит, К. Л., Винер, Х. Х. и Бёрден, С. Дж. (2000). Селективная экспрессия рекомбиназы Cre в волокнах скелетных мышц. Бытие 26, 165–166. DOI: 10.1002 / (SICI) 1526-968X (200002) 26: 2 <165 :: AID-GENE22> 3.0.CO; 2-F

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Брюусгаард, Дж. К., Йохансен, И. Б., Эгнер, И. М., Рана, З. А., и Гундерсен, К. (2010). Миоядра, полученные в результате упражнений с перегрузкой, предшествуют гипертрофии и не теряются при детренировании. Proc. Natl. Акад. Sci. США 107, 15111–15116. DOI: 10.1073 / pnas.05107

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Чайлу Т., Джексон Дж. Р., Англия, Дж. Х., Кирби, Т. Дж., Ричардс-Уайт, Дж., Эссер, К. А. и др. (2015). Идентификация консервативного набора активированных генов при гипертрофии и возобновлении роста скелетных мышц мышей. J. Appl. Physiol. 118, 86–97. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00351.2014

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Шайю Т., Ли, Дж. Д., Англия, Дж. Х., Эссер, К. А., и Маккарти, Дж. Дж. (2013). Динамика экспрессии генов при гипертрофии скелетных мышц мышей. J. Appl. Physiol. 115, 1065–1074. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00611.2013

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Кокс, Дж., И Манн, М. (2012). Обогащение одномерных и двухмерных аннотаций: статистический метод, объединяющий количественную протеомику с дополнительными высокопроизводительными данными. BMC Bioinformatics 13 (Дополнение.16): S12. DOI: 10.1186 / 1471-2105-13-S16-S12

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Дай, М., Ван, П., Бойд, А. Д., Костов, Г., Эти, Б., Джонс, Э. Г. и др. (2005). Развитие определений генов / транскриптов значительно меняет интерпретацию данных GeneChip. Nucleic Acids Res. 33: e175. DOI: 10.1093 / nar / gni179

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Дэвис, Э., Дженсен, К. Х., Шредер, Х. Д., Фарнир, Ф., Шей-Хэдфилд Т., Клим А. и др. (2004). Эктопическая экспрессия белка DLK1 в скелетных мышцах нижних гетерозигот вызывает фенотип каллипигов. Curr. Биол. 14, 1858–1862. DOI: 10.1016 / j.cub.2004.09.079

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Дьяр, К. А., Сицилиот, С., Тальязукки, Г. М., Паллафаккина, Г., Тотова, Дж., Аргентини, К. и др. (2015). Путь кальциневрин-NFAT контролирует зависимую от активности экспрессию циркадных генов в медленных скелетных мышцах. Мол. Метаб. 4, 823–833. DOI: 10.1016 / j.molmet.2015.09.004

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Эгнер, И. М., Брусгаард, Дж. К., и Гундерсен, К. (2016). Истощение сателлитных клеток предотвращает гипертрофию волокон в скелетных мышцах. Развитие 143, 2898–2906. DOI: 10.1242 / dev.134411

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Гудман, К. А., Мабри, Д. М., Фрей, Дж. У., Миу, М. Х., Шмидт, Э.К., Пьер П. и др. (2011). Новое понимание регуляции синтеза белка в скелетных мышцах, выявленное с помощью нового нерадиоактивного метода in vivo . FASEB J. 25, 1028–1039. DOI: 10.1096 / fj.10-168799

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Хэган, Дж. П., О’Нил, Б. Л., Стюарт, К. Л., Козлов, С. В., и Кроче, К. М. (2009). По крайней мере, десять генов определяют импринтированный кластер Dlk1-Dio3 на хромосоме 12qF1 мыши. PLoS ONE 4: e4352.DOI: 10.1371 / journal.pone.0004352

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Huynh, L. N., Thangavel, M., Chen, T., Cottrell, R., Mitchell, J. M., and Praetorius-Ibba, M. (2010). Связывание локализации тРНК с активацией ответа на пищевой стресс. Cell Cycle 9, 3112–3118. DOI: 10.4161 / cc.9.15.12525

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Иризарри, Р. А., Хоббс, Б., Коллин, Ф., Бизер-Барклай, Ю.Д., Антонеллис, К. Дж., Шерф, У. и др. (2003). Исследование, нормализация и обобщение данных уровня зондов с массивом олигонуклеотидов высокой плотности. Биостатистика 4, 249–264. DOI: 10.1093 / биостатистика / 4.2.249

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Канг, С.А., Пакольд, М.Э., Сервантес, К.Л., Лим, Д., Лу, Х.Дж., Оттина, К. и др. (2013). Сайты фосфорилирования mTORC1 кодируют их чувствительность к голоданию и рапамицину. Наука 341: 236566.DOI: 10.1126 / science.1236566

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Лекер, С. Х., Джаго, Р. Т., Гилберт, А., Гомес, М., Баракос, В., Бейли, Дж. И др. (2004). Множественные типы атрофии скелетных мышц включают общую программу изменений экспрессии генов. FASEB J. 18, 39–51. DOI: 10.1096 / fj.03-0610com

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Макмиллан Д. и Маккаррон Дж. Г. (2009). Регулирование высвобождения FK506 и рапамицином Ca 2+ из саркоплазматического ретикулума в гладких мышцах сосудов: роль связывающих белков FK506 и mTOR. Br. J. Pharmacol. 158, 1112–1120. DOI: 10.1111 / j.1476-5381.2009.00369.x

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Маммукари К., Герарди Г., Зампаро И., Рафаэлло А., Бонкомпаньи С., Чемелло Ф. и др. (2015). Митохондриальный унипортер кальция контролирует трофику скелетных мышц in vivo . Cell Rep. 10, 1269–1279. DOI: 10.1016 / j.celrep.2015.01.056

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Марабита, М., Baraldo, M., Solagna, F., Ceelen, J. J. M., Sartori, R., Nolte, H., et al. (2016). S6K1 необходим для увеличения силы скелетных мышц во время гипертрофии. Cell Rep. 17, 501–513. DOI: 10.1016 / j.celrep.2016.09.020

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Моретти И., Сицилиот С., Дьяр К. А., Абрахам Р., Мурджа М., Агатея Л. и др. (2016). MRF4 отрицательно регулирует рост скелетных мышц взрослых, подавляя активность MEF2. Nat.Commun. 7: 12397. DOI: 10.1038 / ncomms12397

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Мурач, К. А., Уайт, С. Х., Вен, Й., Хо, А., Дюпон-Верстегден, Э. Э., Маккарти, Дж. Дж. И др. (2017). Дифференциальная потребность в клетках-сателлитах во время гипертрофии мышц, вызванной перегрузкой, у растущих мышей по сравнению со зрелыми. Скелет. Мышца 7:14. DOI: 10.1186 / s13395-017-0132-z

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Цинь, Дж., Wu, S.P., Creighton, C.J., Dai, F., Xie, X., Cheng, C.M., et al. (2013). COUP-TFII ингибирует TGF-бета-индуцированный ростовой барьер, способствуя онкогенезу простаты. Природа 493, 236–240. DOI: 10.1038 / природа11674

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Рафаэлло А., Милан Г., Мазиеро Э., Карнио С., Ли Д., Ланфранки Г. и др. (2010). Фактор транскрипции JunB поддерживает массу скелетных мышц и способствует гипертрофии. J. Cell Biol. 191, 101–113. DOI: 10.1083 / jcb.201001136

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Руас, Дж. Л., Уайт, Дж. П., Рао, Р. Р., Кляйнер, С., Браннан, К. Т., Харрисон, Б. С. и др. (2012). Изоформа PGC-1альфа, индуцированная тренировкой с отягощениями, регулирует гипертрофию скелетных мышц. Cell 151, 1319–1331. DOI: 10.1016 / j.cell.2012.10.050

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Сартори, Р., Милан, Г., Покровитель, М., Маммукари, С., Блаау, Б., Абрахам, Р. и др. (2009). Факторы транскрипции Smad2 и 3 контролируют мышечную массу в зрелом возрасте. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 296, C1248 – C1257. DOI: 10.1152 / ajpcell.00104.2009

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Снайдер, К. М., Райс, А. Л., Эстрелла, Н. Л., Хелд, А., Кандарян, С. К., и Найя, Ф. Дж. (2013). MEF2A регулирует мегакластер Gtl2-Dio3 микроРНК, чтобы модулировать передачу сигналов WNT при регенерации скелетных мышц. Развитие 140, 31–42. DOI: 10.1242 / dev.081851

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Сугг, К. Б., Корн, М. А., Сарвер, Д. К., Маркуорт, Дж. Ф., и Мендиас, К. Л. (2017). Ингибирование передачи сигналов фактора роста тромбоцитов предотвращает рост мышечных волокон во время гипертрофии скелетных мышц. FEBS Lett . 591, 801–809. DOI: 10.1002 / 1873-3468.12571

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Торин, К.К., Чантранупонг, Л., Киз, Х. Р., Ван, Т., Грей, Н. С. и Сабатини, Д. М. (2012). Унифицирующая модель для mTORC1-опосредованной регуляции трансляции мРНК. Природа 485, 109–113. DOI: 10.1038 / nature11083

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Тушер В. Г., Тибширани Р. и Чу Г. (2001). Анализ значимости микрочипов применительно к отклику на ионизирующее излучение. Proc. Natl. Акад. Sci. США 98, 5116–5121. DOI: 10.1073 / pnas.0498

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Уэдзуми А., Ито Т., Морикава Д., Симидзу Н., Йонеда Т., Сегава М. и др. (2011). Фиброз и адипогенез происходят от общего мезенхимального предшественника в скелетных мышцах. J. Cell Sci. 124, 3654–3664. DOI: 10.1242 / jcs.086629

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ватт, К. И., Тернер, Б. Дж., Хагг, А., Чжан, X., Дэйви, Дж. Р., Цянь, Х. и др.(2015). Эффектор YAP пути Hippo является важным регулятором размера волокон скелетных мышц. Nat. Commun. 6: 6048. DOI: 10.1038 / ncomms7048

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      White, J. D., Vuocolo, T., McDonagh, M., Grounds, M. D., Harper, G. S., Cockett, N. E., et al. (2008). Анализ фенотипа каллипигов через развитие скелетных мышц; ассоциация Dlk1 с мышечными клетками-предшественниками. Дифференциация 76, 283–298.DOI: 10.1111 / j.1432-0436.2007.00208.x

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Уайт, Р. Б., Биеринкс, А. С., Ньокки, В. Ф., и Заммит, П. С. (2010). Динамика роста мышечных волокон в постнатальном развитии мышей. BMC Dev. Биол. 10:21. DOI: 10.1186 / 1471-213X-10-21

      PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

      Ву, К.


    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    *
    *