两者可以说是矛盾的,来源于宾西法尼亚州立大学的专家逐渐用一项科学研究来弥补此项空缺,她们对来源于美国军队的35名选手科学研究。这种研究对象是有最少2年包含每星期3次规范军队训练的士兵,训炼内容包含高强度力量和耐力训练。根据科学研究对肌肉的更改及较为二者的兼容模式。
在此项科学研究中,研究对象被随便的分成4组。
1仅仅高强度耐力训练(E组,8人)
2仅仅高强度全身上下力量训练(ST组,9人)
3综合性高强度全身上下力量训练和耐力训练(C组,9人)
4综合性高强度上半身力量训练和下半身耐力训练(UC组,9人)
高强度力量训练包含平板卧推,海鸟,直立划船,颈前往下拉,坐姿划船,单脚膝弯具和提踵这些。锻炼计划被设计方案为提升肌肉规格和力量。高强度耐力训练包含40分钟内的最远距离跑和200米到800米的间歇性训练。锻炼计划被设计方案为提升摄氧工作能力。
测试标准:
力量检测:对平板卧推、倒蹬和两腿伸屈等新项目用1-RM的方式来得到上下身肌肉机构造成的较大动态性力量的精确测量标值。1-RM是在详细姿势下能够抬起的较大净重。在一切一项力量检测上都没有发生负伤状况。
活物肌肉取样:是用于检测肌纤维在训练前后左右的转变 ,肌肤扎针活物取样是在锻炼计划逐渐前10天宇最后一次训练后48钟头各自开展。根据肌肤扎针活物查验技术性对大腿根部的股外侧肌的表层一部分开展取样。
关键结果以下:
112星期过后,E组数据显示I型肌纤维拥有明显的降低,而上下身的肌肉力量无显著转变 。
2ST组表明I型和IIa型肌纤维拥有明显的提高;一样,上下身的肌肉力量也是有显著提高。
3C组表明IIa型肌纤维和全身上下肌肉力量都是有明显提升。
4UC组到肌纤维层面并无转变 ,仅仅上半身肌肉力量有较明显增强,但下半身没有。
ST组里全部的肌纤维都有一定的生长发育证实被募资一部分是遵循尺寸标准的。因而,I型肌纤维在包含肌肉生长发育和力量原素以内的训练上都会被募资。针对E组,数据显示仅有I型肌纤维规格减少。这也证实了被募资一部分遵循尺寸标准。由于耐力训练必须较小的力量造成,收拢阀值较低的肌纤维(主要是I型)会被募资。肌纤维减少的一部分更趋于被运用于给予理想化的O2运输工作能力。
UC组开展上身力量训练和下身耐力训练。因此 ,针对下身肌肉力量而言无显著转变 。在上身力量训练之中,必须下身肌肉做等长收缩来给予人体平稳。可是,不能使肌肉造成生长发育的实际效果且肌纤维无规格转变 。在C组里,I型肌纤维既没有由于力量训练而提升脂肪率,都没有由于耐力训练而减少规格。它是一种细胞水平针对体力和力量训练的折中实际效果。可是,耐力训练关键危害I型肌纤维并非II型肌纤维,因此 ,肌肉生长发育发生在II型肌纤维中。
来自亚利桑那州州立大学的研究员西宫川认为,人类的肌肉是人四肢活动的马达,只有生产出超级的人造肌肉和装置,才能让残障人士的假肢恢复正常的功能,这种新式的人造肌肉将有可能治疗神经肌肉型疾病帕金森氏症。为此,科学家们利用生物仿生学,通过对蟾蜍和变色龙的肌肉的研究,打造出了这种神奇的“生物马达”。
科学家发现,一个蟾蜍的下巴肌肉能够产生大于它自身体重700倍的力量,而变色龙捕食的时候,舌头肌肉收缩时所产生的力量也是非常惊人的。而目前人类所制造的最好的机械设备(动力马达)也只能产生蟾蜍下巴肌肉的三分之一的力量。对于这种神奇的现象,科学家们通过对蟾蜍和变色龙的解剖寻找相关的信息。他们认为蟾蜍下巴的特殊构造是造成其肌肉产生强大力量的原因之一,这种构造可以在最短的时间内贮存力量,适应肌肉所产生的张力,在蟾蜍大脑的操纵下实现肌肉的迅速收缩。
亚利桑那州州立大学的科学家中们从蟾蜍的肌肉构造上获得灵感,设计出了一种“机器肌腱”,这种装置可以模仿蟾蜍的下巴肌肉迅速收缩,产生强大的能量。这种机器肌腱就是“生物马达”,也就是人造肌肉。再配合独有的高端协调辅助设备,可以使假肢等设备和人的大脑信号协调一致,从而提高假肢的运动功能,实现残疾人的正常生活。但是科学家认为,这种模仿蟾蜍制造出的人造肌肉最关键的部分还是高端协调辅助设备,只有通过大脑的操纵实现功能才是生物马达最关键的部分,这个关键部分还需要继续的研究探索。但是科学家表示,这种“生物马达”人造肌肉将会促进神经肌肉学的研究和发展,有助于对人类神经肌肉学的扩展性研究,将生物仿生学和生物动力学有机结合起来,这种神奇的“生物马达”堪称神来之笔,不仅可以帮助残疾人的生活,还推动了科学家对于生物仿生技术的发展。
科学家对人造肌肉的研究已经进行了几十年,人造肌肉所用的材料种类也很多,有塑料、类似橡胶的聚合物、凝胶以及金属,但是这些材料做成的人造肌肉面临很多问题,比如需要消耗大量能量并且可能经常失效而无法像真正的肌肉那样能自我修补。
看了一些资料,做个笔记。
首先得大概了解一下肌细胞是啥样的。骨骼肌(skeletal musles)的肌细胞跟一般的细胞不太一样,结构比较特殊,所以有一些专门的术语用来描述其结构。
每个肌肉纤维(或者叫肌肉细胞)都主要由两部分组成:一个是肌原纤维,呈柱状细丝形,他负责动作;一个是肌浆,呈液体状,包括在肌原纤维周围,内含糖原和线粒体等物质,它负责能量。
漂亮且详细一点的图:
肌肉运动过程:运动神经元通过让肌浆网控制钙离子进出细胞质的膜从而激发肌细胞收缩。也就是运动神经元发出信号告诉肌肉你需要收缩,然后肌肉就收缩了。如果在这方面越擅长——也就是说你能激活越多的肌肉细胞,那么你就会越有力量。
这就是我们常说的“肌肉募集能力”。
所以很多力量举运动员虽然看起来并像健美选手那样一身肌肉,但是他们却可以举起重的多重量。原因就在在于他们更强的“募集能力”。这就解释了为什么某个特定的动作经过锻炼之后会越来越容易;也解释了为什么一开始举铁时力量增加非常迅速,大家常说的“新手福利期”。过了这时期后,肌肉增长会趋于稳定,因为你已经更容易的能激活这些肌肉了。
也就是说:一般刚开始进行力量训练时,力量增加会非常快——所谓“力量增加非常快”,是说能举起的重量增加非常快。但是这个时期不太能看到肌肉的明显增长。因为此时力量的增加大部分得益于“肌肉募集能力”的提高。之后才能慢慢看到肌肉的增长。
举个例子:你的肌肉量其实可以举起50公斤,但是你每次只能激活40%的肌肉,那么你就只能举起20公斤。如果你能激活80%的,那你就能举起40公斤了。过了这个时期后,限制你能举起多大重量的因素就不是“募集能力”而是肌肉量了,因为就算你激活100%,你也只能举起50公斤。于是你的肌肉就该增长了——因为可能到这个时候你才开始真正锻炼肌肉,之前都只是在锻炼“募集能力”。
在锻炼后,身体会修复或替换受损的肌肉纤维。这些修复后的肌原纤维在厚度和数量上的增加造成了肌肉增长(肌肉变的肥大)。只要肌肉蛋白质的合成比例大于分解的比例,肌肉就会增长。这个过程其实并不发生在你举铁的时候,而是发生你休息的时候。(所以大家都会说休息很重要。。)
那么,从细胞层面看,肌肉到底是如何增长的?其实发生肌卫星细胞被激活的时候。肌卫星细胞就像肌肉的干细胞一样,当它们被激活时,它们会帮助肌肉细胞增加核从而帮助肌原纤维的增长。
肌肉卫星细胞是骨骼肌中位于肌细胞膜和基膜之间的具有增殖分化潜力的肌源性细胞。它们在一般情况下是处于静息状态的,当被激活后,具有增殖分化、融合成肌管、再形成肌细胞的能力。在那里它们通过形成与肌肉纤维融合的先驱细胞来对损伤做出反应。有研究报告说,它们能充当干细胞,但卫星细胞群的混合性质意味着,它们的干细胞身份难以证明。
但是每个人激活肌卫星细胞的能力可能会不同。所以会存在能长大量肌肉的“genetic freaks”,也会有很难增长的“hard-gainers”。过去5年间有一个非常有意思的实验,懒得翻译了。。。如下:
实验显示越能激活这些肌卫星细胞,越可能有让肌肉生长。那么问题变成了:如何激活这些肌卫星细胞以增加肌肉生长
持续的给肌肉施加压力是肌肉增长的基础。这个压力影响到肌肉增长并且打破体内的平衡状态。压力以及随后的体内失衡有以下3种机制刺激肌肉增长。
1,Muscle Tension(机械张力/肌肉紧张?)
为了促使肌肉增长,你需要给肌肉施加超过之前已经习惯的压力。怎么做?主要方法就是逐步的提升力量训练的重量。这种额外的压力会造成身体内某些化学变化——激活刺激肌肉增长的因素,比如mTOR and satellite cell。机械张力也显著地影响运动单位与肌肉细胞的连接。
2,Muscle Damage(肌肉损伤)
如果你在锻炼之后感到肌肉酸痛,那么就说明造成了肌肉损伤。这种局部肌肉损伤会导致炎症分子和免疫系统细胞的释放,从而激活肌卫星细胞。这并不是说一定要感到酸痛这个才会发生,而是说对锻炼造成的损伤一定会体现在肌肉细胞中。通常情况下,疼痛会随着时间的推移被其他机制削弱。
肌肉损伤一般发生在离心阶段。在有压力的伸长阶段,肌肉纤维容易发生细微撕裂。就像拉弹力带一样:
3,Metabolic Stress(代谢应激)
我们常说的“泵”感,或者“灼热”的感觉,就是代谢应激。代谢应激导致肌肉膨大,但是却不是通过增大肌原纤维的尺寸达到的。这就是我们常说的肌浆增大。肌浆跟连接组织生长密切相关。
了解这三种机制以后,接下来的问题是:激素是如何影响肌肉生长的
激素是另一个影响肌肉生长和修复的因素——因为它们在调节卫星细胞活动方面的作用。 Insulin Growth Factor (IGF)-1(胰岛素生长因子(IGF)1),尤其是 Mecho-Growth Factor (MGF)(生长因子),和testosterone(睾酮),是与肌肉生长关系最密切的。
睾酮是大多数人在锻炼时所考虑的主要激素。睾酮会增加蛋白质的合成,抑制蛋白质的分解,激活卫星细胞,并刺激其他合成代谢激素。
大部分的睾酮都被束缚在体内而不能使用(高达98%),下图是具体解释。力量训练似乎不仅能帮助释放更多的睾丸激素,而且还能使肌肉细胞的受体对游离睾酮更加敏感。睾丸激素还可以通过增加受损纤维部位的神经递质来刺激生长激素的反应,这有助于激活组织生长。
IGF通过增强蛋白质合成、促进葡萄糖摄取、将摄取的氨基酸分配到骨骼肌合成、和再次激活卫星细胞,来促进肌肉的生长。
如果你不给身体充足的休息或营养,那么合成代谢过程将被逆转,你的身体会处于一个分解代谢或破坏性的状态。肌肉蛋白代谢对阻抗运动的反应持续24-48小时。因此,在这一时期内,蛋白质代谢与所吃的任何食物的相互作用将决定饮食对肌肉增长的影响。你能增长多少肌肉是有一定限制的,取决于性别、年龄和遗传因素。例如,男性的睾丸激素比女性多,这使得他们可以获得更大更强壮的肌肉。
肌肉增长需要时间,对大多数人来说它是一个相对缓慢的过程。人们在刚开始进行力量训练的几周或者几个月内不会看到明显的肌肉增长,因为受限于神级系统激活肌肉的能力。(这个前面讲了)。除此之外,不同的人有不同的基因,激素分泌、肌肉纤维类型和数量、以及卫星细胞的激活能力,这些因素的不同都会影响肌肉的生长。
为了确保肌肉增长,肌肉蛋白的合成必须超过肌肉蛋白的分解。这就要求你摄入足够的蛋白质(尤其是必需氨基酸)和碳水化合物,以促进肌肉组织的重建。肉眼可见的肌肉增加和体型的变化非常能激励人,所以理解肌肉生长背后的科学原理是很重要的。
为了让肌肉生长,你必须不断的给肌肉施加压力,打破之前已经适应的阈值。你需要持续的增加重量和不断的改变训练动作,这样你就可以破坏更多的肌肉纤维,并且达到“泵”感使你的肌肉疲劳。锻炼完成后,最重要的部分开始了,那就是充足的休息和营养,这样它们就能再生和生长。
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