Возрастные изменения мышечной массы и силы мышц

С возрастом наше тело стареет, теряет силу, дряблеет — это знают все. Но не все знают, как сильно и как с этим справиться. Давайте разберемся подробнее — что же с нами происходит и можно ли это отсрочить, озаботившись проблемой в любом возрасте?

Для начала посмотрите, как выглядит в разрезе (на МРТ) нога 40-летнего триатлета, 74-летнего обычного человека и — в самом низу — 74-летнего триатлета:

Темное — это мышцы, белое — это жир. Посередине — 74-летний обыватель, который ничем не занимается. Внизу — такой же 74-летний, но любитель триатлона.

Что с вами произойдет со временем, если не будете заниматься

При недостаточной физической активности после 30 лет за каждые 10 лет может утрачиваться от 3 до 5% мышечной массы. В среднем, к 50 годам теряется около 10% мышечной массы и к 80 — еще 30%.

Мышечная масса нижних конечностей утрачивается активнее и интенсивнее, чем общая масса: от этого страдает мобильность, повышается риск падений, переломов и неспособности самостоятельно подняться из кресла и дойти до туалета. Плюс, в тазобедренных и коленных суставах идут остеоартрозные процессы и прочая деградация.

Сила с возрастом тоже снижается. Исследование показало что в США 40% женщин в возрасте 55-64 лет, почти 45% женщин в возрасте 65-74 лет и 65% женщин в возрасте 75-84 лет не в состоянии поднять на вытянутой руке вес в 4,5 кг.

Сравнение силы четырехглавой мышцы бедра у молодых и у пожилых здоровых людей выявило возрастное снижение силы в пределах 20-40% на седьмом-восьмом десятилетии жизни по сравнению с молодыми людьми. Еще более значительное снижение мышечной силы наблюдалось у людей на девятом десятке жизни и позже (50% и более).

Замедляется и сокращение мышц в ответ на электрическую стимуляцию.

Разные источники дают немного разные цифры, но все исследования показывают негативную тенденцию. Называется такое возрастное явление — саркопения.

Саркопения — комплекс возрастных атрофических дегенеративных изменений мускулатуры, выражающийся в снижении мышечной массы, силы и качества скелетных мышц.

По данным американского центра контроля заболеваемости (Center for Disease Control and Prevention, CDC) саркопения признана одним из пяти основных факторов риска заболеваемости и смертности у лиц старше 65 лет.

Почему с возрастом теряется объем и сила мышц?

1. Гормональные изменения

Например, с возрастом снижается уровень тестостерона, это напрямую влияет на объем мышечной массы у мужчин. Менопауза у женщин связана со снижением уровня циркулирующего 17β-эстрадиола (у женщин среднего и пожилого возраста). Ухудшение работы мышц наблюдается у женщин в перименопаузе и связана с резким падением производства гормонов яичниками.

Эти наблюдения указывают на то, что женские половые гормоны играют важную роль в регуляции работы мышечной системы у женщин среднего и пожилого возраста. Эксперты предполагают, что, возможно, гормоно-заместительная терапия в сочетании с физическими упражнениями может быть оптимальным решением в начальном периоде менопаузы.

Недавнее исследование показало увеличение общей массы тела, массы тела без учета ног, а также силы рук и ног после 6-месячной заместительной терапии тестостероном у пожилых мужчин для поддержания нормальной его концентрации. Эти изменения сопровождались увеличением уровня соматомедина-С (инсулино-подобный фактор роста 1 или сокращенно, ИФР-1), что говорит о значимости влияния этого гормона на рост мускулатуры у пожилых людей.

Уровни соматомедина-С снижаются с возрастом, и, учитывая их положительный эффект на рост мышц, изучаются возможности их действия при саркопении. Ученые выяснили, что введение соматотропина в фармакологических дозах (без физических нагрузок) увеличивает мышечную массу, но не силу. Например, месячный курс соматотропного гормона у пожилых женщин увеличивал азотистый баланс, белковый обмен и синтез белка в мышцах.

2. Снижение потребления белка

В целом, независимо от механизма, атрофия мышц развивается тогда, когда распад мышечных волокон (белков мышц) начинает преобладать над синтезом.

С возрастом снижается потребление белка (большое количество людей старше 60 лет потребляют менее 75% от рекомендуемого суточного количества белка). Адекватное потребление белка необходимо для обеспечения скелетной мускулатуры необходимой анаболической поддержкой.

В условиях голодания (и недостатка белка) нужные организму аминокислоты (напоминаем — аминокислоты, это «кирпичики», из которых состоят все белки, включая наши мышцы) приходится высвобождать из мышц, не испытывающих достаточной физической нагрузки в данной жизненной ситуации. Грубо говоря, когда не хватает аминокислот, организм пускает в расход наименее нужные мышцы (состоящие из белков, т.е. аминокислот), расщепляя их на нужные в других местах составляющие.

Мышцы, не участвующие в физических нагрузках, сами об этом сигнализируют: производят гормон миостатин, который на паракриннном и системном уровне позволяет запускать катаболические процессы в менее активных мышцах. 3. Снижение физической активности

Наконец третий важный фактор: в пожилом возрасте резко снижается физическая активность, что тоже не лучшим образом отражается на создании новых (и сохранении старых) мышц.

Что делать?

Рецепт для продления жизни весьма простой и исходит напрямую из перечисленных выше трех факторов. 1. Заниматься физической нагрузкой

Для коррекции саркопении необходимо растить мышцы. А гипертрофия мышц невозможна без физической нагрузки (например, силовых тренировок). Причем, тренировки работают наилучшим образом по сравнению с другими методами (например, гормоно-заместительной терпапией без тренировок) и в любом возрасте.

Даже относительно короткие курсы тренировок, обычно по 10-12 недель с занятиями 2-3 раза в неделю, приводили к значительному увеличению силы у пожилых мужчин и женщин.

Существенно, что увеличение силы и мышечной массы путем тренировок достигалось даже очень пожилыми людьми (старше 90 лет).

Кроме того, исследование также показало, что силовые тренировки пожилых людей, проводившиеся в течение 6 месяцев, частично восстановили спектр мРНК, синтезируемых миофибриллами, до состояния, характерного для 30-летних, т.е. впервые на молекулярном уровне доказан реальный омолаживающий эффект силовых нагрузок.

(До тренировок пожилые участники были на 59% слабее, чем молодая контрольная группа, но через полгода тренировок результат улучшился, и они были только на 38% слабее. Экспрессия некоторых генов тоже изменилась и стала больше напоминать картину более молодых людей).

В целом список положительного эффекта силовых нагрузок весьма обширный. Силовые тренировки:

улучшают анаболический гормональный статус;

снижают уровень провоспалительных цитокинов;

увеличивают физическую выносливость;

нормализуют повышенное кровяное давление;

снижают инсулинорезистентность;

снижают общие и висцеральные (в наибольшей степени ассоциированные с возрастными заболеваниями) отложения жира;

увеличивают уровень базального метаболизма у пожилых людей;

предотвращают возрастную потерю костной массы;

уменьшается риск падений и, соответственно, переломов;

уменьшают болевые ощущения и улучшают функциональное состояние пациентов страдающих артрозами, в частности, артрозами нижних конечностей (коксартрозами, гонартрозами).

2. Потреблять достаточно белка

Исследование показало, что у мужчин и женщин 60-70 лет эффект тренировок был особенно высок, если после тренировки следовало белковое питание из расчета 0,4 г белка на килограмм сухой массы тела.

В плацебо-контролируемых исследованиях установлено, что при силовых тренировках в оздоровительной физкультуре усиление белкового питания приводит даже у очень пожилых мужчин и женщин к существенно бóльшему увеличению силы и мышечной массы по сравнению с плацебо.

Полезные эффекты силовых упражнений могут быть достигнуты даже за две-три 15-20 минутные тренировки в неделю.

В общем, если не заниматься ничем, либо сидеть на обычном дефиците калорий, (чтобы не располнеть с годами), итог все равно будет плачевный: без силовых нагрузок мышцы с годами будут все так же утрачиваться, а тело стремительно слабеть, стареть и быстрее двигаться к смерти.

Поэтому умеренные силовые нагрузки (в любом виде) — неизбежный и важный пункт продления молодости тела.

Подробнее читайте подборку научных рекомендаций как тренироваться пожилым людям.

Вот вам пример самой возрастной бодибилдерши мира — Эрнестин Шепард, которая начала заниматься бодибилдингом в 54 года, в следующем году ей стукнет 80 и посмотрите, как она выглядит:

Оценка статьи: (Голосов: 0)

Вопросы возрастного развития мышечной силы у учащихся школьного возраста, не занимающихся регулярно спортом, являлись объектом многочисленных исследований.

Работ же, посвященных выявлению возрастной динамики развития мышечной силы у юных спортсменов, сравнительно мало. В последнее десятилетие под нашим руководством был осуществлен ряд исследований, направленных на изучение особенностей развития мышечной силы у представителей различных видов спорта.

У спортсменов в видах спорта скоростно-силового характера (бег на короткие дистанции, прыжки в длину)

Возрастная динамика развития мышечной силы в процессе занятий видами спорта скоростно-силового характера была выявлена на моделях бега на короткие дистанции и прыжка в длину с разбега.

Уровень развития мышечной силы определялся с помощью станового динамометра. На рис. 3 показаны возрастные изменения мышечной силы у сильнейших юных бегунов на короткие дистанции, победителей и призеров всесоюзных юношеских соревнований по легкой атлетике.

Рис. 3. Возрастная динамика развития мышечной силы у юных бегунов на короткие дистанции (по данным становой силы)

Как видно на рисунке, становая сила неуклонно увеличивается с возрастом: в период 13— 18 лет—на 50%, достигая к 17—18 годам показателей, приближающихся к уровню взрослых спортсменов. Особенно интенсивен рост становой силы между 13 и 14 годами и 14 и 15 годами. Между 17 и 18 годами он заметно замедляется.

Мышечная сила у юных бегунов на короткие дистанции значительно превосходит мышечную силу у их сверстников, не занимающихся систематически спортом. Например, становая сила у спринтеров 13 лет составляет в среднем 112 кг, у не занимающихся регулярно спортом того же возраста — 84,6 кг.

В процессе исследований определена возрастная динамика развития силы у юных бегуний на короткие дистанции. Установлено, что с возрастом мышечная сила у них заметно увеличивается. Менее значительны темпы роста в младшем возрасте (с 11 до 14 лет), более значительны — в период 14—17 лет.

У спортсменов в видах спорта с преимущественным проявлением выносливости (спортивное плавание)

Возрастная динамика развития силы мышц в видах спорта, для которых характерно преимущественное проявление выносливости, была выявлена на модели спортивного плавания. Исследования проводились на юных пловцах 9—18 лет, имеющих спортивную квалификацию от юношеского до I спортивного разряда взрослых. Обследовано 732 юных пловца. Становая сила у них возрастает в период 9—18 лет на 222,5%. Особенно бурный рост силы имеет место в 15—17 лет (на 53,3%).

Рис. 4. Возрастная динамика, развития мышечной силы у юных пловцов (по данным становой силы)

Еще более значительно увеличение силы по данным силы кисти руки: в период 9—18 лет — на 312,5%.

С возрастом и по мере повышения спортивной квалификации абсолютная мышечная сила постепенно, но неравномерно возрастает. Наибольшее ее увеличение происходит в 14—15 и 17—18 лет. Полученные данные свидетельствуют о том, что рост абсолютной мышечной силы в наибольшей мере обусловлен естественно-возрастными изменениями, а не повышением спортивной квалификации пловца.

Следовательно, чем старше пловец и выше его квалификация, тем большей абсолютной мышечной силой он обладает. Если сравнить уровень развития мышечной силы у пловцов-спортсменов и у неспортсменов одного и того же возраста, то видно, что абсолютная мышечная сила у пловцов несколько превышает средний уровень ее развития у неспортсменов.

Можно сделать заключение, что для юного пловца необходим не максимальный, а оптимальный уровень развития мышечной силы. Выявленный нами уровень развития абсолютной мышечной силы, видимо, отражает типичные уровни развития этого физического качества у пловцов различных возрастов, что может служить ориентиром для преподавателей и тренеров.

Таким образом, с возрастом у юных пловцов происходит постоянное, хотя и неравномерное, увеличение абсолютной мышечной силы. Периоды ее резкого увеличения в 10, 14, 17 лет сменяются периодами замедленного роста с 11 до 14 лет и после 17 лет, но и в периоды замедленного роста ее увеличение из года в год статистически достоверно. Так, в 13—14 лет (период интенсивного роста абсолютной мышечной силы) мышечная сила возрастает на 11—54%, а в 15—16 лет (период замедленного роста абсолютной мышечной силы) —на 10—34%.

Корреляционный анализ показал, что абсолютная мышечная сила у юных пловцов, измеряемая при помощи специфических и неспецифических тестов, растет равномерно, т. е. различные группы мышц и весь организм пловца развиваются гармонично. Ни возраст, ни квалификация юного пловца не оказывает влияния на коэффициент корреляции.

Сопоставление результатов исследований, осуществленных сектором спортивной медицины ВНИИФК, с нашими данными подтверждает, что уровень развития абсолютной мышечной силы у юных пловцов выше, чем у их сверстников, не занимающихся систематически спортом. Например, становая сила у пловцов 13 лет равна в среднем 96,43 кг, а у учащихся этого возраста, не занимающихся регулярно спортом, — 84,60 кг, у 18-летних соответственно 168,46 и 154,00 кг. Как показали проведенные исследования, становая сила у юных пловцов каждой возрастной группы выше в среднем на 12,5 кг, чем у их сверстников, не занимающихся систематически спортом.

Относительная сила у юных пловцов увеличивается .также под воздействием двух факторов — естественно-возрастных изменений организма и повышения спортивной квалификации. Однако в случае воздействия одного лишь естественного фактора наблюдается в 12—16 лет снижение показателей, в то время как с повышением спортивной квалификации рост относительной силы неравномерно продолжается в возрасте 9—18 лет.

Следовательно, относительная сила у юных пловцов увеличивается в основном в зависимости от уровня квалификации пловца. Можно заключить, что повышение спортивных результатов в плавании сопровождается главным образом ростом относительной, а не абсолютной силы.

У лыжников-гонщиков

Данные о возрастной динамике развития мышечной силы у юных лыжников-гонщиков. В период 11—18 лет становая сила увеличивается почти в 2,5 раза. Между всеми возрастными группами (за исключением периода 16—17 лет) наблюдается достоверное повышение исследуемого показателя. Как свидетельствуют результаты наших исследований, наибольший прирост силы отмечается в старшем школьном возрасте, что согласуется с исследованиями многих авторов (И. А. Арямов, 1950; Р. Е. Мотылянская, 1958; К. Л. Чернов, 1963; Ф. Г. Казарян, 1965).

У баскетболистов

Возрастная динамика развития силы мышц у занимающихся видами спорта, характеризующимися комплексным проявлением физических качеств при различных соотношениях уровней их развития, была выявлена на моделях баскетбола и футбола. Согласно исследованиям, проведенным на юных баскетболистах, с возрастом происходит неравномерное изменение мышечной силы. Период относительно равномерного увеличения силовых показателей (12—14 лет) сменяется периодом скачкообразного их нарастания (14—15 лет). С 15 до 16 лет мышечная сила почти не изменяется; от 16 до 17 лет — незначительно возрастает.

Наибольшие величины суммарной абсолютной силы имеют место у 17-летних баскетболистов, а наибольший ее рост — в 14—15 лет. Периоды увеличения относительной силы сменяются периодами ее снижения. С 12 до 13 лет она возрастает незначительно. От 13 до 14 лет и особенно от 14 до 15 лет наблюдается интенсивный ее рост. Зато на следующем этапе (с 15 до 16 лет) резко уменьшается суммарная величина относительной силы, и она вновь незначительно возрастает от 16 до 17 лет. Наибольшие величины суммарной относительной силы имеют место у 15-летних   баскетболистов, наименьшие — у 12-летних. У подростков и юношей, занимающихся баскетболом, темпы роста суммарных величин абсолютной силы более значительны, чем темпы роста суммарных величин относительной силы. Так, за период 12—17 лет абсолютная сила увеличивается на 99,13%, а относительная — только на 17,4%.

Сопоставление полученных нами данных с результатами исследования Ф. Г. Казаряна (1965) показало, что подростки и юноши, специализирующиеся в баскетболе, отстают в развитии силы мышц туловища и имеют лучшие показатели развития мышечных групп плечевого пояса и ног. Это свидетельствует о том, что занятия баскетболом оказывают наибольшее воздействие на формирование силы мышц плечевого пояса и ног. Недостаточное же развитие мышц туловища демонстрирует слабую общую физическую подготовленность.

У футболистов

Рассмотрим возрастные особенности изменения мышечной силы у юных футболистов. На протяжении всего школьного возраста происходит поступательный рост абсолютной мышечной силы.

Наряду с ее увеличением повышается с возрастом уровень развития относительной силы.

В процессе систематических занятий футболом развитие силы различных групп мышц при сгибательных и разгибательных движениях характеризуется некоторыми особенностями. Темпы роста как абсолютной, так и относительной силы при этих движениях различны в разных возрастных группах. Прирост суммарной абсолютной и относительной силы при разгибательных движениях превалирует над приростом этого показателя при сгибательных движениях, что согласуется с данными других авторов (Ф. Г. Казарян, 1965, и др.).

Увеличение силы каждой отдельной группы мышц в период 12—18 лет происходит также неравномерно. Мышцы, принимающие менее активное участие в двигательных действиях футболистов, развиваются слабее. Максимальной величиной прироста характеризуется развитие силы мышц стопы (в 2,5 раза). Если возраст 12 лет принять за исходный (как период начала систематических занятий футболом под руководством тренера), а суммарный показатель абсолютной и относительной силы при сгибательных и разгибательных движениях футболистов этого возраста за 100%, то, как видно по результатам исследований, абсолютная и относительная сила в период 12—18 лет непрерывно увеличивается. Однако это увеличение происходит неравномерно.

Ежегодный прирост абсолютной мышечной силы с момента начала систематических занятий футболом до 14 лет составляет 21%, в то время как прирост относительной мышечной силы — всего 2,5—3%. Такое расхождение объясняется анатомо-физиологическими особенностями развития организма подростка на данном возрастном этапе и тенденцией к увеличению росто-весовых показателей.

С 14 до 16 лет темпы прироста мышечной силы снижаются: абсолютной силы—в среднем на 12—13%, относительной— на 1—3%. С 16 лет мышечная сила снова бурно растет, причем прирост абсолютной мышечной силы превалирует над приростом относительной.

У представителей различных видов спорта

Сопоставим данные об уровне развития мышечной силы у представителей различных видов спорта (рис. 5). Анализ этих данных показывает, что среднегодовое повышение показателей становой силы у легкоатлетов составляет 12,8 кг, у баскетболистов — 9,6 кг, футболистов — 12,3 кг, пловцов — 12,9 кг, гимнастов — 15,4 кг.

Более высокий уровень развития мышечной силы был обнаружен нами у легкоатлетов 14-летнего возраста и пловцов того же возраста. Баскетболисты, футболисты и гимнасты уступали им в силовом развитии.

В 15-летнем возрасте по-прежнему на первых местах были легкоатлеты и пловцы. Последующие места занимали гимнасты, баскетболисты и футболисты.

Рис. 5. Уровень развития мышечной силы у представителей различных видов спорта (по данным становой силы, кг)

Условные обозначения: толстая линия — легкоатлеты, тонкая   линия — пловцы,   прерывистая — баскетболисты, точечная — футболисты, штрих-пунктирная — гимнасты.

Сравнение данных, полученных в ходе наших исследований, с результатами исследований других авторов подтверждает, что с возрастом у юных спортсменов, как и у их сверстников, не занимающихся систематически спортом, происходит поступательный рост мышечной силы. Это обусловлено тем, что с возрастом совершенствуется нервная регуляция мышечной деятельности, изменяются биохимический состав и гистологическая структура мышц, лежащие в основе развития и проявления силы (Н. Н. Леонтьева, 1951, 1954; И. А. Аршавский, 1956).

Возрастные изменения строения и функций скелетной мускулатуры связаны с развитием нервной системы и скелета. Важнейшая роль в развитии нервной системы, особенно двигательного анализатора, принадлежит функции скелетных мышц, обусловливающей деятельность организма в соответствии с  воздействием на него внешней среды (С. И. Гальперин, 1955). К 14—15 годам мышцы по своим функциональным свойствам уже мало отличаются от мышц взрослого человека (Н. Н. Леонтьева, 1954).

Развитие мышечной силы в онтогенезе подвержено изменениям, которые протекают неодинаково для разных возрастных групп. Наибольший прирост силовых показателей мышечных групп имеет место в период от 13 до 15 лет. Наши данные согласуются с результатами исследовании А. В. Коробкова (1958), Ф. Г. Казаряна (1965), которые показали, что этот возраст является одним из периодов наиболее интенсивного роста мышечной силы у юных спортсменов и у неспортсменов. По-видимому, это объясняется влиянием пубертатного периода, характеризующегося бурным ростом всех показателей жизнедеятельности человека, в том числе и мышечной силы.

В период же с 15 до 17 лет показатели абсолютной мышечной силы изменяются в меньшей степени по сравнению с предшествующим периодом, а относительная сила (по показателям развития ряда мышечных групп) даже снижается. Следует отметить, что А. В. Коробков (1958) наблюдал у подростков 13—14 лет более значительные величины относительной мышечной силы по сравнению с испытуемыми 20—30 лет.

Таким образом, возрастные изменения в развитии мышечной силы во многом обусловлены степенью двигательной активности учащихся и влиянием пубертатного периода, изменениями морфологических и физиологических возможностей организма. Поэтому в процессе воспитания силы необходимо исходить из возрастных особенностей организма, специфики избранного вида спорта, уделять особое внимание развитию силы отстающих мышечных групп. Важно не снижать нагрузку в тот возрастной период, когда происходит преимущественное увеличение мышечной силы.

Максимальная мышечная сила лишь к 16—20 годам достигает уровня, свойственного взрослому человеку. Этому способствует не только заметный скачок в увеличении массы тела в данном возрастном периоде. Основное значение имеют повышение скорости сокращения мышц, возрастающая способность к длительным статическим напряжениям, улучшение координации движений, обеспечивающих быструю мобилизацию наибольшего числа функциональных моторных единиц в мышцах-синергистах и торможение деятельности мышц-антагонистов.

Филин В. П. Воспитание физических качеств у юных спортсменов. — М.: Физкультура и спорт, 1974. С. 57-66.