Наука о том, почему некоторые из нас не могут нарастить большие мышцы после 50 лет

Пожалуй, нет лучшего способа увидеть абсолютную вершину спортивных способностей человека, чем наблюдение за Олимпийскими играми.

Но на зимних Играх этого года - и почти на всех профессиональных спортивных соревнованиях - вы редко увидите спортсменов старше 40 лет и почти никогда - старше 50.

Это происходит потому, что с каждым новым годом, проведенным на Земле, организм стареет, и мышцы уже не так реагируют на физические нагрузки, как раньше.

Я возглавляю группу ученых, которые изучают пользу физических упражнений, силовых тренировок и диеты для здоровья пожилых людей. Мы изучаем, как пожилые люди реагируют на физические упражнения, и пытаемся понять основные биологические механизмы, которые приводят к увеличению размеров и силы мышц после тренировок с сопротивлением или силовых тренировок.

Пожилые и молодые люди наращивают мышцы одинаково. Но с возрастом многие биологические процессы, которые превращают физические упражнения в мышцы, становятся менее эффективными.

Поэтому пожилым людям труднее наращивать силу, но в то же время для всех становится еще важнее продолжать заниматься спортом с возрастом.

Как организм строит мышцы

Упражнения, которые я изучаю, - это те, которые делают вас сильнее. Силовые тренировки включают в себя такие упражнения, как отжимания и приседания, а также тяжелую атлетику и тренировки на сопротивление с использованием лент или тренажеров.

Когда вы занимаетесь силовыми тренировками, со временем упражнения, которые сначала казались трудными, становятся легче, поскольку ваши мышцы увеличиваются в силе и размере - этот процесс называется гипертрофией.

В более крупных мышцах просто больше мышечных волокон и клеток, и это позволяет вам поднимать более тяжелые веса. Продолжая тренироваться, вы можете увеличивать сложность или вес упражнений по мере того, как ваши мышцы становятся все больше и сильнее.

Легко понять, что тренировки делают мышцы больше, но что на самом деле происходит с клетками, когда мышцы увеличиваются в силе и размере в ответ на тренировки с сопротивлением?

Каждый раз, когда вы двигаете своим телом, вы делаете это, сокращая и растягивая мышцы - этот процесс называется сокращением. Именно так мышцы тратят энергию на создание силы и движение.

Каждый раз, когда вы сокращаете мышцу - особенно если для этого приходится прилагать усилия, как при поднятии тяжестей, - это действие вызывает изменение уровня различных химических веществ в мышцах.

Помимо химических изменений, на поверхности мышечных клеток имеются специализированные рецепторы, которые определяют, когда вы двигаете мышцей, создаете усилие или иным образом изменяете биохимический механизм внутри мышцы.

У здорового молодого человека, когда эти химические и механические сенсорные системы обнаруживают движение мышцы, они включают ряд специализированных химических путей внутри мышцы. Эти пути, в свою очередь, запускают производство большего количества белков, которые встраиваются в мышечные волокна и приводят к увеличению размеров мышцы.

Эти клеточные пути также включают гены, которые кодируют специфические белки в клетках, составляющих сократительный механизм мышцы.

Эта активация экспрессии генов - длительный процесс, гены включаются или выключаются в течение нескольких часов после одной тренировки.

Общий эффект от этих многочисленных изменений, вызванных физическими упражнениями, заключается в том, что ваши мышцы становятся больше.

Как меняются мышцы в пожилом возрасте

Хотя базовая биология всех людей, молодых или пожилых, более или менее одинакова, что-то стоит за отсутствием пожилых людей в профессиональном спорте. Что же меняется в мышцах человека с возрастом?

В ходе исследований мы с коллегами обнаружили, что в молодых мышцах небольшая физическая нагрузка дает мощный сигнал для многочисленных процессов, запускающих рост мышц.

В мышцах пожилых людей, для сравнения, сигнал, побуждающий мышцы к росту, гораздо слабее при определенном объеме физической нагрузки.

Эти изменения начинают происходить, когда человеку исполняется около 50 лет, и со временем становятся все более выраженными.

В ходе недавнего исследования мы хотели выяснить, сопровождаются ли изменения в подаче сигналов какими-либо изменениями в том, какие гены - и сколько их - реагируют на физические упражнения.

Используя метод, который позволил нам измерить изменения в тысячах генов в ответ на физическую нагрузку, мы обнаружили, что при физической нагрузке у молодых мужчин происходят изменения в экспрессии более чем 150 генов.

Когда мы посмотрели на пожилых мужчин, мы обнаружили изменения в экспрессии только 42 генов. Это различие в экспрессии генов, по-видимому, хотя бы частично объясняет более заметные различия между реакцией молодых и пожилых людей на силовые тренировки.

Оставаться в форме с возрастом

Если собрать вместе все различные молекулярные различия в реакции пожилых людей на силовые тренировки, то получается, что пожилые люди не набирают мышечную массу так же хорошо, как молодые.

Но эта реальность не должна отбивать у пожилых людей желание заниматься спортом. Более того, она должна побудить вас заниматься спортом больше с возрастом.

Физические упражнения по-прежнему остаются одним из самых важных видов деятельности, которые пожилые люди могут выполнять для своего здоровья. Проделанная мной и моими коллегами работа ясно показывает, что хотя с возрастом реакция на тренировки ослабевает, она ни в коем случае не сводится к нулю.

Мы показали, что пожилые люди с проблемами подвижности, регулярно занимающиеся аэробными и силовыми упражнениями, могут снизить риск стать инвалидами примерно на 20 процентов.

Мы также обнаружили аналогичное 20-процентное снижение риска стать инвалидом среди людей, которые уже физически слабы, если они выполняют ту же программу тренировок.

Хотя молодые люди могут становиться сильнее и наращивать мышцы гораздо быстрее, чем их ровесники, пожилые люди все равно получают невероятно ценные преимущества для здоровья от физических упражнений, включая повышение силы, улучшение физических функций и снижение инвалидности. Поэтому в следующий раз, когда вы вспотеете во время тренировки, помните, что вы наращиваете мышечную силу, которая жизненно необходима для сохранения подвижности и хорошего здоровья на протяжении всей жизни.

Роджер Филдинг, заместитель директора Исследовательского центра питания человека по проблемам старения имени Джина Майера Министерства сельского хозяйства США, профессор медицины Университета Тафтса.