ЯДРА МЫШЕЧНЫХ КЛЕТОК (гипертрофия vs гиперплазия)

Многие знают , что ядра мышечных клеток содержат в себе код ДНК, который и используется для создания новых белков. Этот процесс запускается чаще всего гормоном (андрогены,самотропин).
Цепочка довольна проста: разрушение мышечных волокон - >
необходимость их восстановить - >
выброс нужного химического вещества (гормона) - >
связывание его с рецептором - >
движение к ядру клетки - >
поиск информации о синтезе белка- >
запуск синтеза!
Не важно натуральный гормон или искусственный. Само ядро не видит разницы и реагирует как положено: отдает нужную информацию для синтеза нужного белка.

Мне кажется что не многие читатели знают расположение ядра в самой мышечной клетке. Большинство представляют себе картинку из школьных уроков биологии , где в самом центре клетки находится большое ядро окруженное цитоплазмой. Но в отношении мышечных клеток , это совсем не так!
Есть два очень существенных отличия.

1. Ядер в мышечных волокнах может быть много(не одно)
2. Ядра концентрируются не в центре клетки ... а на ее границе



Почему ядра расположены на границе мышечного волокна(клетки)? Это выгодно для быстрого реагирования ДНК на поступающие извне сигналы(гормоны). Гормоны ведь должны перейти "границу" клетки и попасть в ядра для запуска синтеза белка. Очевидно, что чем ближе к "границе" будут находится эти ядра, тем быстрее и легче будет встреча.

Белок, в том числе и мышечный , структура требующая постоянного ремонта и обновления. Для запуска этого процесса необходимы гормоны и клеточные ядра, содержащие информацию о том , как это делать.

НО , чем больше мышечная клетка(мышечное волокно) тем большие расстояния должны преодолеть транспортируемые в центр клетки вещества, и тем сложнее своевременно делать эту замену белка.

Давайте приведем пример с домохозяйкой которая следит за трехкомнатной квартирой . Пока все нормально . Хватает времени и сил убирать в каждой комнате . Но что произойдет , если муж купит дом на 500кв.м? Женщине будет очень сложно справляться с уборкой во всех помещениях. И чем дальше от входа , тем сложнее своевременно там убираться. А если он еще и расширит дом до 1000кв.м . Сможет ли она справится с таким объемом работы? Нет. Другими словами - есть предельный размер дома , за которым она может следить.

То же самое с ядрами в наших мышечных клетках. Есть запредельный размер мышечной клетки ( мышечного волокна), который может обслужить ядро. Этот размер называется соотношением ядро\цитоплазма (N/C) (цитоплазма) не превысит в 20 РАЗ ОБЪЕМ ее ЯДЕР. Для того , чтоб увеличить объем больше , нужно либо дополнительное количество ядер, либо образование новых мышечных клеток(волокон).

Для тела проще увеличить количество ядер уже в существующей клетке , потому что для этого нужно меньше энергии , а значит для организма это более выгодно.

Вот тут и включаются в работу клетки-спутники (сателлиты). Дополнительные ядра входят в клетку. Для этого нужно всего лишь "перейти границу" сразу к центру клетки . Новые ядра меняют пропорцию (Цитоплазма - Ядра) в более выходную для роста сторону . Тогда количество цитоплазмы тоже может увеличится(растет мышечная клетка) при сохранении пропорции в 20 РАЗ (N/C).

Основной "механизм запуска" работы клеток сателлитов являются анаболические гормоны. Именно они дают сигналы для роста объема мышечной клетки через синтез нового белка. Процесс клеток-сателлитов образует новые ядра в мышечной клетке. Другая часть используется для замены старых ядер(как в мышечной клетки, так и среди самих сателлитов).

Это все связано с увеличением количества ядер в мышечной клетке. А как быть с увеличением количества самих мышечных клеток(волокон)?

Все очень взаимосвязано. Давайте ради примера смоделируем ситуацию роста мышечной клетки .

1.Разрушение мышц на тренировке
2.Потребность в мышечной клетке восстановить равновесие (убрать разрушения)
3.Выделение анаболических гормонов для запуска синтеза белка
4.Гормоны отдают приказ ядру мышечной клетки на синтез белка
5.Размер мышечной клетки увеличивается
6.Размер клетки превысил в 20 раз размер ядер. Выгодно образование новых ядер из к.сателлитов , чтобы справляться с возросшим объемом.

А дальше начинается то о чем мы и говорили - гиперплазия.

Представьте огромную , раздутую мышечную клетку с большим количеством ядер . Сколько бы не было новых ядер в такой клетке , в какой то момент роста наступит коллапс , потому что новые ядра находятся на границе клетки. И чем больше она по размеру , тем дальше эти ядра от ее центра. Тем сложнее "следить за большим домом".В какой то момент даже большое количество ядер на границе не сможет справится с заменой белка в центральных регионах. Более того, чем больше клетка , тем сложнее ее дальнейший рост, по тем же причинам.

Можно и дальше увеличивать количество ядер в мышечной клетке , но их эффективность будет снижаться и стремиться к нулю. Слишком большая клетка не выгодна как в плане затрат (слишком много нужно ядер и усилий по синтезу белка в центральных регионах), так и в плане прибыли потому что ее рост замедляется из-за все тех же проблем с доступностью для синтеза белка в центре. Но можно создать новую мышечную клетку, которая из - за своего маленького размера гораздо проще в обслуживании (меньше затрат) и более выгодна для роста (т.к проще смотреть за центром)

7.Мышечная клетка(волокно) стала слишком большой , для того чтоб находящиеся на ее границе ядра могли "обновлять" белки в ее центре.(ядра не справляются с клеткой)
8.Образование новой клетки(гиперплазия) из ядер клеток-сателлитов.

Так и происходит образование новых мышечных волокон(клеток), которое мы называем ГИПЕРПЛАЗИЕЙ.
То что слишком большая клетка не выгодна подтверждается многочисленными пробами мышечной ткани у лифтеров и культуристов. У культуристов мышечные волока(клетки) не очень большие сами по себе. Но их много за счет гиперплазии. Для удовлетворения потребности на повышенный синтез белка , вызванный специфической нагрузкой, тело использует более выгодную адаптацию - разумно увеличивает количество самих мышечных волокон.

А вот у лифтеров наоборот , мышечных волокон (клеток) меньше, но они больше , чем у культуристов. Почему? спросите вы
По принципу спортивной специфичности : что тренируем, то и развиваем. Силовику важна максимальная мощность и максимальный выброс энергии в коротком промежутке времени. А культуристу нужна средняя мощность при сумасшедшей работоспособности , которая позволит сделать огромный объем работы на тренировке.