从分子层面雕刻肌肉，新数学模型预测最佳锻炼肌肉方式

从分子层面雕刻肌肉，新数学模型预测最佳锻炼肌肉方式

在社交网络上，人们对外表和身材的追求异常狂热：腹肌、强壮发达的二头肌和胸肌的无脸照让人分分钟沉沦。 无论是为了塑形减脂，还是保持精神活力，健身已经成为大众参与较多的运动形式。 虽然健身的过程比较痛苦，但不影响人们的反复放弃和参与。

谁不想成为街上最帅的男孩？ 然而，对于健身爱好者来说，如何用最少的时间进行最成功的塑身，才是大家最关心的。 我们可以在市面上看到各种各样的健身运动视频和书籍，教人们如何运动。 基本上，信息是从刺激大肌肉的角度开发的。 对于个人来说，运动的效果是不一样的，刺激的时间和刺激的有效重量也没有量化的标准。 科技能否在分子的细微层次上为成千上万的人制定更有针对性的锻炼计划？

剑桥大学最近的一项研究解决了这个问题。 他们可以从分子水平上的肌肉生长水平来判断特定运动量对肌肉生长的影响程度。

肌肉的最佳生长模式

剑桥大学的研究人员使用理论生物物理学方法建立了一个模型，可以确定特定运动量的运动量和持续时间会导致肌肉生长。 简单来说，这个模型可以预测出锻炼肌肉的最佳运动。

为什么有效运动对健身如此重要？ 科学研究表明胸肌腹肌锻炼方法，对于不同的个体，肌肉生长有一个最佳的阻力训练重量。 肌肉只能在短时间内接近其最大负荷，随着时间的推移，负荷会激活细胞信号通路，合成新的肌肉蛋白质，但负荷低于一定值，肌肉负荷不够，运动时时间会减少。 不得不乘以补偿，如此有效的肌肉刺激锻炼，节省时间和精力。

无论是对于普通人还是职业顶级运动员，更好地了解肌肉为何以及如何生长、针对该肌肉进行特定训练以及通过定期高价值锻炼最大限度地发挥潜力都可以节省大量时间和资源。

研究肌肉的生长，需要从单块肌肉或其单根纤维上找到观察的关键。 肌肉由单根细丝组成，长仅 2 微米，宽不到 1 微米，小于肌肉细胞的大小。 肌肉生长的部分解释必须在分子尺度上，提取肌肉细胞进行观察忽略了其他因素，例如运动过程中的氧气和葡萄糖水平。

研究人员发现肌联蛋白的肌肉成分负责产生影响肌肉生长的化学信号。 当肌肉被拉伸时，它的大部分蛋白质都会拉伸，但当肌肉收缩时，一小部分蛋白质分子也会紧张。 肌联蛋白的这一部分包含所谓的肌联蛋白激酶结构域，该结构域会产生影响肌肉生长的化学信号。 如果一个分子在更大的力下或在相同的力下保持更长的时间，它就更有可能打开，这两者都会增加激活的信号分子的数量，从而诱导更多信使 RNA 的合成，从而产生新的肌肉蛋白产生，肌肉细胞的横截面增加。

研究人员从一个简单的模型开始，该模型跟踪在力下打开并启动信号级联的肌动蛋白分子。 他们使用显微镜数据来确定 titin 激酶打开或关闭以及在力下激活信号分子的相关概率。 通过添加额外的影响因素（例如代谢能量交换以及重复长度和恢复），该模型变得更加复杂。

建模研究发现，肌肉生长主要发生在最大负荷的 70% 时。 在此之下，肌联蛋白激酶的开放率急剧下降并阻止机械敏感信号的发生。 除此之外，模型已经定量预测快速失败的肌肉负荷练习会阻止肌肉生长。 这也意味着，闪光式的锻炼方式对增肌毫无用处，循序渐进的塑肌会产生质的变化。

该模型以定量和分子水平的研究方式分析肌肉的生长。 研究人员表示，未来基于研究模型，可以将其开发为软件APP。 用户可以通过输入个人生理的一些详细参数来优化他们的锻炼方法。 快速锻炼肌肉并针对特定目标进行个性化锻炼。 在模型改进方面，他们将在未来使用男性和女性的详细数据扩展他们的分析，因为现在许多体育研究严重偏向男性运动员。

显然，这项研究对培养顶尖运动员大有裨益。 教练员可以利用该模型更深入地了解肌肉如何感知和响应负荷的潜在机制，并帮助设计更细微、更详细的训练计划，以实现肌肉的质变。

在医疗保健领域，该模型还可以解决在长时间卧床休息或宇航员暴露于微重力环境下发生的肌肉萎缩，显示肌肉在开始恶化之前可以保持多长时间不活动，以及最佳恢复机制可能是什么。

对于健身爱好者来说，很多人对健身知识知之甚少，聘请专业人士的费用更高。 没有多少人有财力聘请专业的健身教练指导锻炼。 错误的锻炼方法会损伤肌肉。 有很多损坏。 再者，不管有没有健身教练的指导，如何有效锻炼某一部位的肌肉，因人体质不同，结果也不同。 很多人对什么姿势刺激肌肉、承受多少重量、锻炼多长时间都有具体而微妙的认识。 一无所知，很容易在曲线上做无用功，借助预测模型进行有效锻炼，才能告别效率黑洞。

预测模型的APP还在开发中，还没有离线使用。 不过市面上已经有很多智能设备可供健身爱好者进行宏观增肌。

花式黑科技

俗话说，磨刀不误砍柴工。 为了锻炼肌肉，展现出好的效果，在全力以赴之前胸肌腹肌锻炼方法，一定要做好充分的装备准备。 运动耳机、运动手表、AI健身镜、健身环游、智能跳绳等，装备党为了健身而购买的科技产品不在少数。

尤其是近两年火爆的AI健身镜和健身环。 前者是一面内置课程和AI指导的魔镜。 消费者可以在镜子前接受虚拟人工智能教练的指导进行锻炼。 没那么漂亮，镜子的大小和角度会限制移动和动作的方式，摄像头可能无法完全捕捉到使用者的精确动作，再加上几千块钱的成本，似乎并不成为一笔划算的交易。 双方似乎无法说服对方，个体差​​异难以调和，各有各的爱。

对于肥宅明星们来说，有氧运动是反人类的，但健身环似乎可以撕开一个口子来锻炼，让喜欢躺着不喜欢动的人可以动起来。 很多人把它当作一种有趣的游戏来参与，在玩中锻炼。 因为健身环简单、有趣、针对人群广泛，在疫情期间一下子火了起来，价格翻了一番，一机难求。

这些前沿的健身科技产品在全民养生潮流中应运而生，也为枯燥的有氧运动之旅带来了乐趣。 至于这些黑科技玩意到底有没有用，见仁见智。 如果你使用它，它可以充分参与你的肌肉锻炼。 懒得去体验，就成了摆设，吃灰了。

可以预见的趋势是，消费者运动意识的增强，使这一群体向更高的职业要求迈进。 简单的功能无法打动这些设备爱好者。 未来健身智能设备的设计会更加专业和细致。 观点。

无论是物理层面肉眼可见的肌肉量刺激，还是分子层面的精细研究，肌肉塑形都需要由内而外的打磨。 如果你想增肌、提升能量，甚至做康复训练，你的肌肉都会被层层动作拆解、锻炼。 在这个过程中，技术让不舒服的增肌过程更容易被接受，让肌肉生长更容易。 它可以更有效率，从智力和动机层面激发我们的健身动机。 在健康方面，科技的助力改变了人们参与运动的热情，健身让身体充满活力，科技加速增肌进步！