Мышцы – органы движения и силы. Мышечная ткань состоит из сильно вытянутых клеток (волокон) длиной до 10 см. Каждая мышца представляет собой пучок мышечных волокон, в котором каждая клетка окружена соединительной тканью, где проходят лимфатические и кровеносные сосуды, а также нервные волокна. Особенность мышечных волокон состоит в том, что в них содержатся до тысячи и более миофибрилл (длинных нитей белковой природы). В каждой миофибрилле – около 2 тысяч параллельно расположенных молекул двух белков (актина и миозина).
Актин и миозин обеспечивают сокращение скелетных мышц, двигаясь друг относительно друга. Миозин обладает способностью расщеплять АТФ с освобождением энергии, которая и обеспечивает мышечные сокращения. В расслабленной мышце актин и миозин не взаимодействуют. Сокращение мышц – это сближение молекул актина и миозина в ответ на нервный импульс.
Существуют многочисленные системы развития силы. Динамическая работа с небольшими весами улучшает кровоснабжение, усиливает обменные процессы, увеличивает массу протоплазмы в мышце она увеличивается в объёме. При изометрических упражнениях, когда человек с максимальной силой воздействует на неподвижные предметы, образуются новые миофибриллы, сила возрастает.
Гипертрофия – это реакция адаптации мышечных клеток к физической нагрузке. В процессе адаптации мышечные волокна перестраиваются, увеличивается число миофибрилл, увеличивается диаметр мышечных волокон и мышцы в целом, растёт сеть кровеносных и лимфатических сосудов, что увеличивает рельефность и массу мускулатуры.
Видео, опровергающее теорию роста мышц из-за повреждений на тренировке
Роль белков в питании и росте мышц
Белковые макромолекулы построены из аминокислот, соединённых друг с другом пептидными связями. В желудочно-кишечном тракте эти связи распадаются под действием пищеварительных ферментов. Освободившиеся аминокислоты всасываются в кровь и доставляются к месту сборки белка или включаются в другие процессы обмена веществ. Белки (протеины), поступающие в организм с пищей, выступают в роли поставщиков аминокислот. Аминокислоты выполняют роль строительного материала в биосинтезе белка, служат предшественниками физиологически активных молекул, например, гормонов, а также используются для получения энергии при окислении углеводородного скелета. Для построения полноценной мышечной и других тканей необходимо поступление с пищей всех аминокислот.
По значению в рационе различают заменимые и незаменимые аминокислоты. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в метаболических процессах из предшественников. Незаменимые кислоты могут поступить в организм только извне с пищей.
Пищевые протеины, содержащие все аминокислоты, включая незаменимые, являются полноценными. Это белковые продукты животного происхождения (мясо, молоко, яйца). Растительные белки не являются полноценными, поскольку не содержат незаменимые аминокислоты. Поэтому в рационе необходимо сочетать белковые продукты различного происхождения.
При усиленных мышечных нагрузках возрастает необходимость в незаменимых аминокислотах ВСАА (лейцин, изолейцин, валин), которые необходимы для построения и энергетического снабжения мышц, а также в глутамине.
Усвояемость белковых продуктов зависит от строения белков и методов приготовления. Легко усваиваются белки молока и яиц. Эти белки имеют природное глобулярное строение, т.е. существуют в виде клубков. Усвоение белков улучшает их денатурация при температуре не выше 70 С, при которой происходит разворачивание клубков, но не нарушаются природные связи в молекулах, а также взбивание и измельчение. Длительная тепловая обработка при высоких температурах (до 100 С) приводит к полной денатурации, снижающей усвояемость.
Белки мяса имеют фибриллярное строение, они вытянуты в длину и уложены параллельно, с прочными поперечными связями. Для их усвоения необходимо расщепление поперечных связей при денатурации, поэтому белки мяса нуждаются в тепловой обработке. Для того, чтобы растительные белки стали пригодны в пищу, необходима длительная тепловая обработка.
Важнейшими источниками белка являются яйца, мясо птицы, молочные продукты, постная говядина, рыба, бобовые, орехи. Однако увеличение их потребления неизбежно будет сопровождаться поступлением в организм нежелательных сопутствующих веществ (жиров, холестерина и прочих).
Протеины в спортивном питании
Пищевые потребности спортсменов, занимающихся тяжёлой атлетикой, борьбой и бодибилдингом, должны обеспечивать восстановление и прирост мышечной массы, повышать выносливость. Белки необходимы для восстановления и построения мышечных тканей, и, в меньшей степени, для обеспечения организма энергией. При этом часть энергии уходит на обеспечение переваривания самого белка. Однако скорость прироста мышечной ткани невелика, и в результате многочисленных исследований было доказано, что при занятиях силовыми видами спорта ежедневная потребность в белке составляет не менее 1,6-1,8 г белка на 1 кг веса, по некоторым данным, до 2 г.
Протеины – это препараты из пищевого сырья, содержащие высокие концентрации белков. В качестве сырья используют яйца, молоко, мясо, сою. Содержание белков в протеинах может варьироваться в широких пределах. В концентратах – от 30 до 80%, в изолятах – до 95-100%.
Наиболее популярен и физиологически ценен протеин из молочной сыворотки, поскольку он содержит разветвлённые аминокислоты ВСАА (26%). Сывороточный протеин в 1,3 раза превосходит говядину по биологической ценности. Кроме того, он содержит кальций, участвующий в регуляции мышечных сокращений. В сывороточном протеине содержатся аргинин и лизин, стимулирующие выработку гормона роста (анаболического гормона), а также глутамин, способствующий делению клеток и повышению иммунитета. Часто в протеины добавляют витамины, креатин, минеральные соли. Разовая доза протеина составляет 30 г в зависимости от времени приёма (20–30 г за 1,5-2 часа до тренировки, 30-40 г сразу после тренировки).