Гипертрофия: что лучше увеличивать — вес или число повторений?

Краткий обзор

• Что тестировали? Исследователи наблюдали, как 37 нетренированных мужчин и женщин проходили 10-недельную программу унилатеральных разгибаний ног, проводя 2‒3 тренировки в неделю. Одну ногу тренировали с увеличением рабочего веса, а другую — с увеличением количества повторений. С помощью ультразвука измеряли площадь поперечного сечения латеральной широкой мышцы бедра, а для оценки содержания сателлитных клеток и других клеточных маркеров выполняли биопсию мышц. В зависимости от индивидуальной гипертрофической реакции участников разделили на 4 группы: «повторщики», «нагрузочники», «не показавшие разницы» и «нереагирующие».

• Что обнаружили? 7 участников были классифицированы как «нагрузочники», 12 — как «повторщики», 13 — как «не показавшие разницы» и 5 — как «нереагирующие». Это означает, что 32 из 37 человек положительно отреагировали по крайней мере на одну модель прогрессирования, причем примерно у 60% была гипертрофическая реакция на обе модели. Внутри каждой группы не было статистически значимой разницы в объеме нагрузки между двумя ногами. Однако у «повторщиков» наблюдалось большее увеличение количества сателлитных клеток на каждое мышечное волокно в той ноге, которую тренировали с увеличением числа повторений.

• Что это значит для вас? Данное исследование подчеркивает важность индивидуального подхода к тренировкам. Хотя многие участники хорошо отреагировали на обе модели прогрессирования, некоторые явно лучше отреагировали на какую-то одну из них. Это подтверждает: важно обращать внимание на то, как ваше тело реагирует на использование различных моделей, и корректировать тренировки в зависимости от того, что действительно способствует вашему прогрессу.

Суть проблемы

Исследования в области силовых тренировок обычно сосредоточены на средней групповой реакции на какое-то вмешательство. Ученые оценивают, приводит ли один метод к большим изменениям, чем другой, усредняя результаты всех участников. Хотя иногда и приводятся данные об индивидуальных реакциях, но исследования, в которых целенаправленно изучают именно индивидуальные различия, встречаются редко.

В этом исследовании авторы взяли набор данных из своей опубликованной ранее работы [1] и проанализировали его под другим углом зрения. В предыдущей работе авторы обнаружили, что увеличение нагрузки за счет добавления повторений при фиксированном рабочем весе дает такой же прирост силы и гипертрофии, как и увеличение нагрузки за счет повышения рабочего веса при фиксированном диапазоне повторений. Но получают ли некоторые люди больше пользы от одного метода, чем от другого?

Именно ответу на этот вопрос и посвящен новый анализ. Группируя участников по их индивидуальной гипертрофической реакции, авторы изучили, могут ли какие-либо механизмы, выявленные с помощью биопсии мышц, объяснить эти различия в реакции.

Цель

Основной целью данного исследования было сравнение реакции организма на тренировки с целью гипертрофии, при которых использовались разные модели прогрессирования: либо увеличение количества повторений, либо увеличение рабочего веса. Вторичной целью было изучить, сопровождались ли эти реакции изменением числа сателлитных клеток или другими изменениями на клеточном уровне.

Гипотеза

Авторы не сформулировали гипотезу.

Что и как тестировали

Участники

В исследовании приняли участие 37 нетренированных молодых (18–35 лет) мужчин и женщин. В их число вошли 18 женщин (средний возраст 23,8 ± 4,6 года, вес 61,7 ± 7,7 кг, рост 163 ± 4,8 см) и 19 мужчин (24,5 ± 3,5 года, 73,0 ± 13,9 кг, 176 ± 6,6 см).

Протокол исследования

Использовался внутрииндивидуальный дизайн [т.е. оценивалась разница показателей не между индивидуумами, а у одного и того же индивидуума — прим. FPA] с повторными измерениями по каждой ноге. Участники прошли 10-недельный курс тренировок на унилатеральное разгибание ног, при этом для одной ноги увеличивали рабочий вес, а для другой — количество повторений. Тренировки проводились 2–3 раза в неделю, всего было проведено 23 тренировочных сессии. Оценки до и после курса тренировок включали ультразвуковое исследование для измерения площади поперечного сечения мышц, а также биопсию мышц для оценки ряда клеточных маркеров (подробности см. в разделе «Измерения»).

Программа ГРУЗ включала 4 подхода по 9–12 повторений с максимальным усилием; от подхода к подходу вес регулировали таким образом, чтобы обеспечить достижение отказа в пределах заданного диапазона повторений.

В отличие от этого, программа ПОВТ включала 4 подхода до отказа с фиксированным весом, равным 80% от 1ПМ участника, измеренного до начала тренировок. Вес оставался постоянным на протяжении всего исследования, а увеличение нагрузки происходило за счет того, что с течением времени участники выполняли больше повторений.

Между подходами на одну и ту же ногу был предусмотрен период отдыха продолжительностью 90 секунд, а перед сменой ноги — 2 минуты. При выборе программы для каждой ноги, а также при выборе очередности программ во время одной тренировки использовалась рандомизация [случайное распределение], чтобы сбалансировать распределение доминирующей и недоминирующей ног.

По итогам исследования участники были разделены на 4 группы в зависимости от выраженности гипертрофии мышц. В качестве порогового значения мышечной адаптации использовалась величина, равная двум типичным ошибкам (2 × ТО), поскольку изменения, превышающие эту величину, с высокой вероятностью являются истинной адаптацией. Типичная ошибка представляет собой естественное отклонение, наблюдаемое при повторных измерениях, и помогает отличить реальные изменения от «измерительного шума».

• «Повторщики» — те, кто набрал больше мышц при увеличении числа повторений.

• «Нагрузочники» — те, кто набрал больше мышц при увеличении рабочего веса.

• «Не показавшие разницы» — те, кто одинаково реагировал на оба метода.

• «Нереагирующие» — те, у кого не было значимого прироста мышц ни при одном из протоколов.

Затем по каждой группе провели статистический анализ, сравнив показатели до и после тренировок. Для оценки различий в размере мышц и клеточных маркерах, а также взаимосвязи между этими параметрами использовали ковариационный анализ ANCOVA и t-критерий Стьюдента. Оценить статистическую значимость результатов помогли величина эффекта и доверительные интервалы.

Исследование представляло собой дополнительный анализ ранее собранных данных и образцов мышечной ткани, полученных той же исследовательской группой. В предыдущем исследовании акцент был сделан на изменение силы и мышечной массы [1].

Измерения

• Размер мышц. Площадь поперечного сечения мышц (ППС) определяли с помощью ультразвукового исследования в B-режиме, который позволяет получить двумерные изображения структуры тканей. Измерения проводили на уровне середины бедренной кости (1/2 расстояния между большим вертелом и латеральным надмыщелком); медиальнее и латеральнее этой точки в поперечном направлении наносили отметки через 2 см друг от друга. Затем изображения реконструировали и получили общий вид латеральной широкой мышцы бедра, что позволило исследователям определить ее ППС.

Чтобы минимизировать влияние посттренировочного отека мышц, все измерения выполняли не менее чем через 72 часа после предыдущей тренировки. ППС оценивали до и после курса тренировок.

• Биопсия мышц. Фрагменты ткани брали из латеральной широкой мышцы бедра до и после курса тренировок. Процедура включала в себя небольшой разрез и введение биопсийной иглы на глубину примерно 4 см для извлечения около 100 мг мышечной ткани. Полученную ткань немедленно замораживали, а затем обрабатывали в лаборатории, где перед анализом она проходила ряд подготовительных этапов. Образцы ткани использовали для оценки ключевых маркеров адаптации мышц, таких как количество сателлитных клеток и миоядер [ядер мышечных волокон], распад белков, изменение структуры внеклеточного матрикса (ВКМ).

Что обнаружили?

Размер мышц

Семь участников были отнесены к «нагрузочникам»; они продемонстрировали более выраженную гипертрофическую реакцию на программу с прогрессирующей интенсивностью. Повышение рабочего веса дало статистически значимо большее увеличение ППС (21,5 ± 7,5%), чем увеличение числа повторений (2 ± 7,5%).

Двенадцать участников были классифицированы как «повторщики»; они лучше реагировали на программу с увеличением количества повторений. Прирост ППС был статистически значимо выше при увеличении числа повторений (14,2 ± 7,6%), чем при повышении рабочего веса (3,4 ± 8,7%).

Тринадцать участников были отнесены к группе «не показавшие разницы»; они продемонстрировали схожие результаты при выполнении обеих программ. Не было обнаружено статистически значимых различий в приросте ППС между программой с увеличением числа повторений (14,9 ± 5,6%) и увеличением веса (14,5 ± 5,2%).

Пять участников были классифицированы как «нереагирующие»; у них ни при одном из протоколов не наблюдалось статистически значимых изменений ППС [т.е. изменения были меньше выбранного порогового значения в 2 × ТО = 5,7%]. Разница между программами ПОВТ (−2,5 ± 6,6%) и ГРУЗ (1,1 ± 3,6%) была статистически незначима.

Ни в одной из групп не было статистически значимой разницы в суммарном объеме нагрузки (подходы × повторения × вес) между двумя моделями прогрессирования.

Объем нагрузки и изменения ППС в каждой группе представлены на рисунках 1–4.

Рис. 1. Изменения ППС и объем нагрузки в группе «нагрузочников»

Рис. 2. Изменения ППС и объем нагрузки в группе «повторщиков»

Рис. 3. Изменения ППС и объем нагрузки в группе «не показавших разницы»

Рис. 4. Изменения ППС и объем нагрузки в группе «нереагирующих»

Мышечная биопсия

Между группами не было статистически значимых различий в содержании миоядер, маркеров распада белков и изменения структуры ВКМ.

Однако в группе «повторщиков» в ноге, прорабатываемой с повышением количества повторений, увеличение числа сателлитных клеток было значимо больше (108,6 ± 77,0%), чем в ноге, тренируемой с увеличением рабочего веса (48,9 ± 63,1%). Кроме того, в этой группе содержание белка TIMP-1, который регулирует ремоделирование ВКМ, в программе с увеличением количества повторений было статистически значимо ниже (–6,1 ± 22,4%), чем в программе с увеличением веса (5,1 ± 18,2%).

Что означают эти результаты?

Данное исследование показало, что люди по-разному реагировали на два метода прогрессирования, использованных в тренировках. Хотя предыдущий анализ всех участников [1] показал для обоих методов схожие результаты, текущее исследование обнаружило, что у некоторых людей гипертрофия латеральной широкой мышцы бедра при использовании одного метода была более выраженной, чем при использовании другого, некоторые на оба метода реагировали одинаково, а некоторые не реагировали вообще. Эти выводы подчеркивают важность учета индивидуальных реакций при разработке программы тренировок.

Кроме того, исследование демонстрирует, что у большинства участников оба метода прогрессирования приводят к значительной гипертрофии. В предыдущем анализе также не было отмечено статистически значимых различий между группами, использующими разные методы [1]. Пожалуй, это неудивительно, если учесть, что протоколы были относительно схожими: в обоих использовались средние и большие диапазоны повторений, а не кардинально разные стратегии (например, подходы по 5 повторений против подходов по 15). Хотя, как показывают предыдущие обзоры, даже в таких случаях прирост мышц обычно сопоставим при условии сходного объема нагрузки [2].

Еще одним примечательным открытием стало то, что в группе «повторщиков» в ноге, прорабатываемой с увеличением числа повторений, сильнее увеличилось число сателлитных клеток. Однако авторы отмечают, что меньшее количество участников в группе «нагрузочников» (7 против 12 в группе «повторщиков») могло помешать обнаружить аналогичные изменения в этой группе.

Почему увеличение количества сателлитных клеток имеет значение? Дело в том, что эти взрослые стволовые клетки участвуют в поддержании, восстановлении и росте мышц. По мере роста мышцы ей могут потребоваться дополнительные миоядра для поддержания продолжающейся гипертрофии, и сателлитные клетки предоставляют эти ядра путем слияния с мышечным волокном. Это делает сателлитные клетки потенциально важным механизмом для продолжения мышечной гипертрофии [3].

Авторы рассматриваемого исследования отметили, что, помимо небольшого количества участников, относительно короткая продолжительность исследования (10 недель) могла ограничить возможность шире выявить увеличение числа сателлитных клеток. Чтобы понять, связана ли разница в числе сателлитных клеток с продолжительностью тренировок или же с разными физиологическими механизмами, лежащими в основе двух моделей прогрессирования, необходимы дополнительные эксперименты.

Последний результат, заслуживающий внимания, заключается в том, что в группе «повторщиков» в программе с добавлением повторений содержание белка TIMP-1 было снижено, и была умеренная обратная корреляция между этим снижением и ростом мышц. Можно предположить, что именно это объясняет более значительную гипертрофию. Возможно, гипертрофической реакции способствовали изменения процессов ремоделирования ВКМ, в которых TIMP-1 выступает в роли регулятора. Однако, как отмечалось выше, с учетом ограничений исследования при интерпретации этого результата следует проявлять осторожность.

Стоит кратко отметить другие ограничения данного исследования. Во-первых, изучали только одну мышцу — латеральную широкую мышцу бедра, и с помощью только одного упражнения — разгибания ноги. Таким образом, результаты могут не распространяться на другие мышцы или на комплексные программы тренировок. Участники не были тренированными, поэтому остается неясным, применимы ли выводы к тренированным людям. Наконец, как уже упоминалось, небольшое число участников в некоторых группах снизило статистическую достоверность, что затруднило выявление физиологических механизмов изменений.

Как применить эти данные на практике?

В то время как во многих исследованиях приводятся усредненные результаты групп, данное исследование подтверждает, что разные люди могут по-разному реагировать на одни и те же методы тренировок. Это подчеркивает важность индивидуального подхода к тренировкам даже для новичков, которые, как правило, хорошо реагируют на большинство программ. Также исследование показывает, что оба метода прогрессирования — за счет и увеличения числа повторений, и рабочего веса — могут быть эффективными стратегиями для стимулирования роста мышц.

Хотя рекомендации по тренировкам, основанные на результатах исследований, являются полезной отправной точкой, не менее важно следить за тем, как вы или ваши клиенты адаптируетесь к тренировочным стимулам. Ведя тщательные записи и оценивая, какие методы дают больший прогресс, вы сможете тренироваться более эффективно и добиться лучших результатов.