Меню Рубрики

Чему пропорциональна сила мышцы

Место в рейтинге авторов: вне конкурса (стать автором)
Дата: 2016-01-20 Просмотры: 42 321 Оценка: 4.8

Думаю, что большинство из вас замечало, что объём мышц, это не единственный фактор, от которого зависит их сила. Например, часто такое бывает, что слегка крепкий парень поднимает большие веса, чем какой-нибудь огромный гамадрил. И я уверен, что многие из вас видели подобную картину в залах. Отсюда можно сделать вывод, что на силу мышц оказывает влияние множество факторов. Но что это за факторы, и можно ли как-нибудь на них повлиять? Сейчас вы всё узнаете.

Тут всё понятно. Чем больше орган, чем он больше гипертрофирован (цирроз печени – исключение )) ), тем лучше справляется со своей функцией. У мышц различают 2 типа гипертрофии:

  • Миофибриллярная
  • Саркоплазматическая

Если быть точным, то увеличение мышц в объёме, это саркоплазматическая гипертрофия. То есть мышцы увеличиваются за счёт большего количества саркоплазмы. При чисто саркоплазматической гипертрофии сила мышц практически не растёт. Однако, в чистом виде такая гипертрофия не встречается (как и миофибриллярная). Поэтому, при саркоплазматической гипертрофии отчасти наблюдается и миофибриллярная гипертрофия. А вот она-то и увеличивает силу мышц. То есть, можно сказать, что сила мышц коррелирует в той или иной степени с их объёмом. Поэтому, если вы тренируетесь исключительно на объём, а не на силу, то сила всё равно вырастет вместе с объёмом.

Имеется в виду, как много двигательных нейронов подходят к той или иной мышце. Все знают, что мышцы сокращаются под действием сигнала мозга. Этот сигнал идёт по двигательным нервам (мотонейронам) к мышечным волокнам, заставляя их сокращаться. Чем больше мотонейронов подходит к мышце, тем больше двигательных единиц можно задействовать. К примеру, у новичков рекрутируется только 70% — 80% мышечных волокон. А у профи этот показатель подходит к 100%.

Можно ли как-то повлиять на иннервацию? Можно. Просто тренируйтесь. Со временем под действием нагрузок иннервация мышц станет лучше. То есть мотонейроны оплетут ваши мышцы более плотной сетью.

Очень важный фактор. Дело в том, что организм, при росте тех или иных параметров, когда натыкается на слабое звено, прекращает рост этих параметров. В нашем случае это означает, что сила мышц не будет расти больше, чем сможет выдержать сухожилие. Если же под действием каких-нибудь психотропных веществ заставить сократиться мышцы сильнее, то сухожилие просто оторвётся от кости. Поэтому, неосознанно организм сдерживает рост силы мышц, если эта сила приближается к прочности сухожилий.

Можно ли влиять на этот фактор? Отчасти. Во многом толщина сухожилий закладывается генетически и в детстве. Когда вы уже взрослый, то с помощью тренировок можно усилить сухожилия, но уже довольно незначительно.

Думаю, многие знают, что у нас есть так называемые быстрые (белые) и медленные (красные) мышечные волокна. Не стоит это понимать буквально. Различия между ними весьма условны. Просто красные волокна в силу того, что в них больше митохондрий и лучше кровоснабжение больше подходят для работы не на силу, а на выносливость. Быстрые же волокна (белые) больше подходят для взрывной кратковременной работы. Соотношение этих волокон у разных групп мышц разное. Поэтому одни мышцы (например — голень) славятся своей выносливостью, а другие (грудь) – силой. Также с возрастом количество быстрых волокон снижается, а медленных – увеличивается. Просто происходит трансформация одних волокон в другие.

Можно ли как-то повлиять на этот фактор? Нет, нельзя. Соотношение тех или иных волокон заложено генетически. Вот почему одни с рождения лучше приспособлены для силовых видов спорта, а другие – для аэробных. Вы можете только с помощью тренинга целенаправленно тренировать тот или иной тип волокон. Да и то, это тоже условно.

Все знают, что мышцы работают на сокращение и растяжение. И чем сильнее эта разница между растяжением и сокращением, тем большую силу смогут развить мышцы. Тут действует закон резинового жгута. Чем сильнее его растянуть, тем с большей силой он сожмётся обратно. Логично предположить, что чем сильнее эластичность мышц, тем сильнее они смогут растягиваться, а значит – сильнее смогут сокращаться. Это даже больше не из области физиологии, а из области биомеханики.

На рисунке показано 2 графика. Левый график, это икроножная мышца, а правый – это её сухожилие. Как видите, при большем растяжении мышца показывает большую силу.

Можно ли как то повлиять на этот фактор? Можно. Регулярно растягивайтесь и используйте упражнения на растяжку.

Проще всего будет объяснить вам на примере бицепса. Как видно из рисунка, от места крепления бицухи до локтевого сустава, есть определённое расстояние. А теперь вспоминаем школьную физику и закон рычага. Чем ближе точка приложения (место крепления мышцы) к оси вращения (сустав), тем больше сил придётся приложить для совершения какого-либо действия. То есть, если мы оторвём сухожилие от кости и пришьём его хотя бы на пару миллиметров дальше от локтевого сустава, то сила бицухи вырастет очень существенно. Как вы понимаете, этот закон рычага применим ко всем мышцам, так как все наши мышцы работают по этому закону.

Можно ли как-то на это повлиять? Нет, никак нельзя. Люди рождаются с разными местами крепления мышц. Разницы эти незначительные и не превышают 1 – 2 миллиметра. Но они незначительные, если мерить их линейкой. А для силы даже доли миллиметров играют большую роль.

При одном и том же объёме мышцы могут иметь разное количество мышечных волокон. Количество этих волокон закладывается ещё в утробе матери и оно не меняется в течение всей жизни (правда есть исследования, что под действием гормона роста волокна могут делиться, но мы в этой статье не рассматриваем фармакологию). Да, оно примерно у всех одинаковое. Но это примерно. Тот, кто родился с большим количеством волокон, сможет показать большую силу при прочих равных условиях, так как больше количество волокон автоматически ведёт за собой лучшую иннервацию и больше сократительных элементов.

Ну, думаю, что тут всё понятно. Возьмём человека и попросим его прожать максимальный вес, который он может. А потом возьмём того же самого человека, приставим к его виску пистолет и скажем, что если он сейчас не пожмёт на 10 кг больше, чем он только что пожал, то мы его пристрелим. И, о чудо! Сила возрастает! ))

Тут всё довольно просто. Мышцы сокращаются с силой прямо пропорциональной силе сигнала из мозга, который к ним приходит по мотонейронам. Сильнее сигнал — сильнее сокращение. А чем сильнее вы возбуждены, тем сильнее сигнал мозг способен послать. Именно поэтому спортсмены (особенно лифтёры) колотят себя и кричат перед выходом на помост. Лично я так тоже делал на заре своей спортивной карьеры. Но потом понял, что высший пилотаж, это когда ты выходишь на помост абсолютно спокойным и показываешь при этом максимальный результат. Наверное, это приходит с годами.

Возьмём двоих чуваков, телосложение у которых на глаз примерно одинаковое. Но первый чувак имеет больше мышечных волокон, больший процент белых волокон, дальше место крепления мышц, лучше иннервацию, толще сухожилия и лучше эластичность мышц. Визуально вы это никак не увидите, то по силе этот первый будет превосходить второго не на 10 – 20%, а на 100% — 200%! Конечно, я взял крайние случаи, но все эти факторы в совокупности очень сильно влияют на силу мышц. Причём на 3 из 8 факторов вы никак не сможете повлиять. А ещё на один можете повлиять несущественно.

К чему я всё это? К тому, что далеко не все люди генетически предрасположены к выдающимся силовым показателям. И ваш покорный слуга относится именно к таким людям. Да, я смог достичь неплохих силовых показателей, о которых многие только мечтают, но мне пришлось заплатить за это разорванными менисками, грыжами и артрозами.

Надеюсь, теперь вы поняли, почему два вроде одинаковых человека с одинаковым стажем тренировок могут демонстрировать совершенно разные силовые показатели. Поэтому, помните, все люди разные и изначально все родились с разными физическими возможностями. Одному подходит больше тяжёлая атлетика, другому марафонский бег, а третьему – шахматы. Удачи!

Антон Южаков — МСМК по жиму лёжа и автор сайта youiron.ru

«Не все люди генетически предрасположены к выдающимся силовым показателям» — сделал вывод автор статьи Тимко Илья. Но я позволю себе не согласиться с мнение автора. Так как считаю, что на 99% все зависит от самого человека и на 1% от его «генетики или таланта».

Действительно кому-то от природы дано больше, кому-то меньше. Есть люди, у которых большее количество быстрых (белых) мышечных волокон, у других наоборот – медленные (красные). Но, большая часть мышечных волокон – промежуточные. Промежуточные мышечные волокна при тренировках приобретают признаки как быстрых, так и медленных. Они не могут полностью перестроиться, но по сути это и не нужно. Поэтому среди профессиональных спортсменов соотношение между мышечными волокнами практически одинаковое.

Объем мышц увеличивается у всех людей, независимо от генетики, просто у одних быстрее, у других более медленно, зависит это от гормонов, питания и тренировочного процесса. Если кому-то больше «дано» — у них это займет меньше времени и сил.

Иннервация мышечных волокон напрямую зависит от частоты и силы возбуждения мышцы, простыми словами – чем чаще вы напрягаете мышцу (тренировкой) тем лучше она иннервируется, так что этот процесс прекрасно также подвержен тренировке.

С сухожильями ситуация точно такая же как и с мышцами, они прекрасно гипертрофируются, просто этот процесс крайне медленный, обычно занимает в 2 раза больше времени, чем гипертрофия мышц. Поэтому так часто бывают травмы у молодых «химиков», у которых мышцы растут быстро, а сухожилья за ними не успевают.

Количество мышечных волокон – это очень важный фактор, если учесть, что мышечные клетки неподвержены гиперплазии (делению). Но, по большому счету – пренебречь, и аргумент в том, что одно мышечного волокно может увеличиться в 6 раз. Про это не раз говорил профессор Селуянов.

Единственное, что действительно влияет на «дано или талант к силовым показателям» — длина костей и места прикрепления мышц. Но, это в теории и даже по логике – правда, а вот на практике есть очень большое количество людей, которые просто по всем показателям не должны поднимать, но они поднимают и очень много, поэтому в моем понимании самым важным фактором является – психоэмоциональное возбуждение.

Вы сможете поднять любые веса – все ограничения у вас в голове, не ищите оправданий: «у меня руки длинные, тяжело жать». Ищите возможности: «зато у меня мышцы эластичные, буду становиться в мост и набирать мышечную массу».

Кстати, вы можете заказать себе индивидуальный комплекс упражнений от Тимко Ильи — автора этой статьи и этого сайта.

Нашли ошибку в статье? Выделите её мышкой и нажмите Ctrl + Enter. И мы её исправим!

источник

Сила мышцы может быть определена как максимальное напряжению, которое она развивает в условиях изометрического сокращения.

Измерение мышечной силы у человека осуществляется при произвольном напряжении мышц (например, динамометрия). Поэтому когда говорят о мышечной силе человека, практически всегда речь идет о максимальной произвольной мышечной силе, т. е. о суммарной величине изометрического напряжения (точнее — о суммарном моменте) группы мышц при максимальном произвольном усилии испытуемого. Максимальная произвольная мышечная сила зависит от двух групп факторов, которые можно обозначить как мышечные (периферические) факторы и координационные (нервные) факторы.

К мышечным (периферическим) факторамотносятся:

· механические условия действия мышечной тяги – плечо рычага действия мышечной силы и угол приложения этой силы к костным рычагам;

Этот фактор менее всего зависит от желаний или возможностей человека, его анатомические особенности определены геномом, а условия, при которых следует развить максимальную силу, специально создаются разве что на соревнованиях. Однако если ничего не мешает, человек или другой организм будет стремиться занять наиболее выгодное (удобное) положение для получения максимального результата движения (прыжка, удара, толчка и т.д.).

· поперечник активируемых мышц, так как при прочих равных условиях проявляемая мышечная сила тем больше, чем больше суммарный поперечник произвольно сокращающихся мышц.

Это, пожалуй, самый широко обсуждаемый фактор, и чаще всего естественно и искусственно изменяемый фактор. Действительно, максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу, и от толщины этих волокон. Число и толщина их определяют толщину мышцы в целом, или, иначе, площадь поперечного сечения мышцы (анатомический поперечник). Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы. Она измеряется в кг/см 2 . Анатомический поперечник определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине, а именно перпендикулярно ходу волокон, что важно учитывать при расчете относительной силы для мышц с косым расположением волокон.

Поперечный разрез мышцы, перпендикулярный ходу ее волокон, позволяет получить физиологический поперечник мышцы. Для мышц с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим, Отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику называется абсолютной силой мышцы. Она колеблется в пределах 4 — 8 кг/см 2 .

Поскольку сила мышцы зависит от ее поперечника, увеличение последнего сопровождается ростом силы данной мышцы. Увеличение мышечного поперечника в результате мышечной тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы. Мышечные волокна, являющиеся высокоспециализированными дифференцированными клетками не способны к делению с образованием новых волокон. Рабочая гипертрофия мышцы происходит отчасти за счет продольного расщепления, а главным образом за счет утолщения (увеличения объема) мышечных волокон.

Можно выделить два основных типа рабочей гипертрофии мышечных волокон. Первый тип (саркоплазматический) – утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы, т. е. несократительной части мышечных волокон. Этот тип гипертрофии приводит к повышению метаболических резервов мышцы: запасов гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др. Значительное увеличение числа капилляров в результате тренировки также может в какой-то мере вызывать некоторое утолщение мышцы.

Первый тип рабочей гипертрофии мало влияет на рост силы мышц, но зато значительно повышает способность их к продолжительной работе, т. е. выносливость.

Второй тип рабочей гипертрофии (миофибриллярный) связан с увеличением объема миофибрилл, т. е. собственно сократительного аппарата мышечных волокон. При этом мышечный поперечник может увеличиваться не очень значительно, так как в основном возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Второй тип рабочей гипертрофии ведет к значительному росту максимальной силы мышцы. Существенно увеличивается и абсолютная сила мышцы, тогда как при первом типе рабочей гипертрофии она или совсем не изменяется или даже несколько уменьшается.

Преимущественное развитие первого или второго типа рабочей гипертрофии определяется характером мышечной тренировки. Вероятно, длительные динамические упражнения с относительно небольшой нагрузкой вызывают рабочую гипертрофию главным образом первого типа (преимущественное увеличение объема саркоплазмы, а не миофибрилл). Изометрические упражнения с применением больших мышечных напряжений (более 2/3 от максимальной произвольной силы тренируемых мышечных групп), наоборот, способствуют развитию рабочей гипертрофии второго типа (миофибриллярной гипертрофии).

· исходная длина мышц, при которой начинается её сокращение;

Для развития максимальной силы мышца перед началом сокращения должна быть в состоянии длины покоя, то есть максимально расслаблена, но не растянута (Рис.2.А). Этот фактор специально учитывают спортсмены в тех видах спорта, где необходим высокий силовой результат. Например, тяжелоатлеты непосредственно перед поднятием штанги пытаются максимально расслабить мышцы, интенсивно встряхивая верхними и нижними конечностями.

Действительно, сточки зрения теории скользящих нитей (см. предыдущее занятие) при сокращении тонкие нити протягиваются (скользят) вдоль толстых. Усилие, которое при этом развивается, будет определяться исходной степенью перекрывания толстых и тонких нитей в саркомере.

Если исходная длина мышцы больше длины покоя (мышца исходно растянута) степень перекрывания головок миозина с нитями актина уменьшается (Рис. 2Б). Другими словами часть головок миозина еще в покое не контактирует с актином, а значит и не участвует в сокращении. Усилие, развиваемое сокращающейся мышцей, при этом снижается.

Если исходная длина мышцы меньше длины покоя (мышца исходно сокращена, а значит укорочена), то расстояние на которое саркомер, а следовательно и мышца может укоротиться при сокращении уменьшается (Рис. 2В).

Рис. 2. Варианты исходной длины саркомера перед началом сокращения. Внутреннее напряжение мышцы в таких условиях может быть очень большим, но невозможность укоротиться не позволит получить максимальный силовой результат.

К координационным (нервным) факторам относится совокупность центральнонервных координационных механизмов управления мышечным аппаратом, которые можно разделить на две группы: механизмы внутримышечной и межмышечной координации.

Механизмы внутримышечной координации, регулирующие напряжение конкретной мышцы мы подробно рассмотрели выше. Напомним для получения максимального результата сокращения, в нашем конкретном случае силового результата, необходимо, вопервых – одновременная активация максимального числа двигательных единиц данной мышцы, т.е. активация максимально большого числа мотонейронов иннервирующих мышцу. Во-вторых, – режим полного тетануса у всех двигательных единиц, т.е. оптимальная частота импульсации этих мотонейронов. И в-третьих совпадение во времени активности разных двигательных единиц одной мышцы, т.е. не только максимальная но и одновременная активация мотонейронов иннервирующих мышцу. Это особенно важно в условиях тетанического сокращения.

Механизмы межмышечной координации координируют и согласуют сокращения всех мышц обеспечивающих движение, что так же влияет на показатель максимальной произвольной силы. В частности, совершенство межмышечной координации проявляется в правильном выборе активируемых мышц-синергистов, в адекватном ограничении активности мышц-антагонистов данного сустава и усилении активности мышц-антагонистов, обеспечивающих фиксацию смежных суставов и т. п.

Т.о., управление мышцами в случае, когда требуется проявить максимальную произвольную силу, является сложной задачей для центральной нервной системы. Поэтому, в обычных условиях, максимальная произвольная сила тех или иных групп мышц меньше, чем их максимальная сила.

Разница между максимальной силой мышц и их силой, проявляемой при максимальном произвольном усилии, называется силовым дефицитом.

Различие между максимальной силой и произвольной максимальной силой данной мышечной группы (силовой дефицит) тем меньше, чем совершеннее центральное управление мышечным аппаратом.

Величина силового дефицита зависит от трех факторов:

· психологического состояния испытуемого, так при некоторых эмоциональных состояниях человек может проявлять такую силу, которая намного превышает его максимальные силовые возможности в обычных условиях. У спортсменов такие состояния могут возникать во время соревнований. При этом положительный эффект (уменьшение силового дефицита) более выражен у нетренированных испытуемых и слабее или совсем отсутствует у хорошо тренированных спортсменов, например тяжелоатлетов;

· количества одновременно активируемых мышечных групп, при одинаковых условиях измерения величина силового дефицита, по-видимому, тем больше, чем больше число одновременно сокращающихся мышечных групп.

· степени совершенства произвольного управления ими. Показано, например, что изометрическая тренировка, проводимая при определенном положении конечности, может вызвать значительное повышение максимальной произвольной силы, измеряемой в том же положении. Если измерения силы проводятся при других положениях конечности, то прирост мышечной силы оказывается незначительным или отсутствует совсем. Если бы увеличение силы зависело лишь от прироста поперечника тренируемых мышц, то оно должно бы обнаружиться при измерениях в любом положении конечности. Однако увеличение произвольной мышечной силы выявляется в основном при измерениях в определенной (тренируемой) позе. Это означает, что в данном случае прирост силы обусловлен более совершенным, чем до тренировки, центральным управлением мышцами, т. е. совершенствованием координационных (нервных) механизмов.

К одной из разновидностей мышечной силы относят так называемую взрывную силу, которая характеризует способность к быстрому проявлению мышечной силы. Она в значительной мере определяет, например, высоту вертикального прыжка или прыжка в длину с места, переместительную скорость на коротких отрезках бега с максимально возможной скоростью и др. В качестве показателей взрывной силы используют отношение максимальной проявляемой силы к времени ее достижения или времени достижения половины этой силы. Показатели взрывной силы мало зависят от максимальной произвольной изометрической силы соответствующих мышечных групп. Так, изометрические упражнения, увеличивая статическую силу, незначительно изменяют показатели прыгучести (вертикального прыжка или прыжка с места в длину). Следовательно, физиологические механизмы, ответственные за взрывную силу, отличны от механизмов, определяющих статическую силу. Среди координационных факторов важную роль в проявлении взрывной силы играет характер импульсации мотонейронов активных мышц — частота их импульсации в начале разряда и синхронизация импульсации разных мотонейронов.

Среди «мышечных» факторов определенное значение, видимо, имеют скоростные сократительные свойства мышечных волокон.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Культуристы и бодибилдеры с первого взгляда выглядят более сильными, чем остальные спортсмены, ежедневно выполняющие силовые тренировки. Но это впечатление зачастую обманчиво. Сила мышц человека зависит от многих факторов. Причем объем мышечной массы играет далеко не ведущую роль в этом вопросе. Но корреляция между размером и силой все же существует.

В школьном курсе анатомии проходят закономерность – сила мышцы зависит от ее толщины (площади поперечного сечения). Но по факту, это утверждение сильно упрощено. Рост мышц в объеме отвечает приблизительно за 50% прироста силы. Прирост силы относительно объема определяется видом мышечной гипертрофии.

Выделяется два типа мышечного роста (гипертрофии):

  • миофибриллярный. Именно благодаря этому типу роста увеличивается сила и мощность. Эта гипертрофия присуща быстрым (белым) волокнам, способна генерировать максимальное количество энергии на короткий промежуток времени. Эффективна в таких дисциплинах как пауэрлифтинг, тяжелая атлетика и армрестлинг;
  • саркоплазматический. Создает объемный мышечный рельеф. Такой рост характерен для медленных (красных) волокон, создает небольшое количество энергии, но на длительный срок (выносливость). Используется преимущественно в бодибилдинге.

Оба типа гипертрофии не существуют по отдельности. Если преобладает один тип, второй тоже развивается, но в меньшей степени. Сила увеличивается вне зависимости от типа гипертрофии, только с различной интенсивностью.

На основании нескольких исследований, прослеживаются следующие закономерности:

Исследования доказывают, что в течение первых 1.5-2 месяцев с начала нагрузок мышечная масса практически не меняется, в то время как сила начинает возрастать уже с первой тренировки. Этот факт объясняет, почему в исследовании у нетренированных людей прослеживалась такая слабая связь между приростом силы и мышечной массы.

Корреляция между силой и объемом легче прослеживается у каждого человека в отдельности, чем для нескольких людей. Объясняется это тем, что накопление силы – не только наращивание мускулатуры, на нее влияет еще несколько параметров.

Помимо размера мышц на уровень силы оказывают влияние следующие параметры:

  • толщина сухожилия – показатель генетический. Мышечная сила будет увеличиваться, пока сухожилие способно выдержать нагрузку. Сухожилия возможно лишь несущественно укрепить тренировками;
  • соотношение красных и белых волокон – генетический показатель. Белые (быстрые) волокна отвечают за взрывную кратковременную силу, красные (медленные) за длительность и выносливость;
  • эластичность мышц – чем существеннее разница между растяжением мышцы и ее сокращением, тем большую силу они могут выработать. При регулярных занятиях растяжкой, можно увеличить мышечную эластичность;
  • место крепления сухожилия – генетический показатель. Чем дальше мышца прикреплена от сустава, тем больший вес возможно поднять;
  • количество мышечных волокон – генетический показатель, не поддается изменению;
  • психоэмоциональное состояние – чем сильнее эмоциональное возбуждение, тем «громче» сигнал от мозга мышцам. В возбужденном состоянии мышцы сокращаются интенсивнее, это повышает силу;
  • иннервация мышц. Сигнал мозга к мышечным волокнам идет по мотонейронам (двигательным нервам), заставляя их сокращаться. Чем больше мотонейронов подходит к мышце, тем больше двигательных единиц можно задействовать. При регулярных тренировках, мотонейроны оплетают мышцы плотной сетью.

Еще мышечная сила зависит от пола (за счет тестостерона мужчины сильнее женщин) и возраста (самого быстрого результата можно добиться в промежутке 15-25 лет). Генетическая предрасположенность также оказывает большое влияние на максимально возможный уровень силы.

Несмотря на гендерные различия и врожденные физические возможности каждый, поставив перед собой цель, способен добиться существенных результатов.

источник

Над костными выступами или суставами имеются синови­альные влагалища сухожилий. Одетые синовиальной оболоч­кой сухожилия легко скользят в синовиальных влагалищах, избегая трения о кости или суставные капсулы.

Не только строение мышц, но и окружающая их соедини­тельная ткань по ходу развития приспособлена к выполнению двигательных функций.

Форма и строение мышц связаны с особенностями их функции, а не только определяются тем пространством, на котором развиваются мышцы, и топографией мышц. Для то­го чтобы понять значение различий формы и строения мышц, необходимо рассмотреть некоторые понятия, касающиеся функции мышц.

Прежде всего, чем определяется и от чего зависит сила мышцы? Сила, которую развивает при сокращении мышца, складывается из сил сокращения отдельных мышечных воло­кон, поэтому пропорциональна количеству волокон, которые находятся в составе мышцы. Если через веретенообразную, лентовидную или плоскую мышцу, где все волокна расположе­ны рядом друг с другом, сделать поперечный разрез, то он пройдет через все мышечные волокна. Следовательно, в мыш­цах простого строения сила мышцы пропорциональна площа­ди ее анатомического поперечника — ее толщине.

Если разрезать поперек перистую мышцу, то указанное выше совпадение не обнаруживается. Следовательно, анато­мический поперечник перистых и других мышц сложного строения не может характеризовать их силу. Возникло поня­тие «физиологический поперечник мышцы». Это воображае­мая плоскость, на которой находятся поперечные разрезы всех мышечных волокон, составляющих мышцу. Физиологиче­ский поперечник мышцы пропорционален ее силе.

Какую же силу имеют мышцы определенного поперечни­ка? Многочисленные данные показывают, что при поперечни­ке 1 см 2 сила мышцы составляет 3,6 — 10 кг. Иначе говоря, сокращение такой мышцы может удержать груз от 3,6 да 10 кг. Следует учитывать изменчивость абсолютной силы мышцы. Если сложить силу всех мышц нашего тела, то окажется, что она в 26,6 раза больше, чем масса тела.

От чего зависит «ловкость» мышцы или, иначе говоря, длина того пути, который при сокращении мышцы проходит точка ее прикрепления, т.е. амплитуда движения, которое осуществляется сокращением мышцы? При решении этого вопроса нужно принять во внимание, что мышечные волокна способны укорачиваться примерно до половины своей длины. Чем больше укорачивается мышечное волокно, тем больше смещается точка его прикрепления. Следовательно, чем длин­нее мышечные волокна, тем больше размах движения, кото­рое производит мышца. Для того чтобы определить «лов­кость» мышцы, нужно знать среднюю длину мышечных во­локон, из которых она построена.

Если сила мышцы пропорциональна ее поперечнику (ана­томическому или физиологическому), если путь движения точки прикрепления мышцы при ее сокращении пропорцио­нален средней длине мышечных волокон, то, очевидно, рабо­та, которая производится мышцей при сокращении, должна быть равна произведению силы на путь и пропорциональна объему мышцы.

Мышцы равного объема, сокращаясь, производят количе­ственно одинаковую работу, но она может быть качественно разной: в одних случаях мышцы работают с большей силой, но с меньшим размахом движения, в других, наоборот, с меньшей силой, но производят движения большого размаха. Первые мышцы можно условно назвать сильными, вторые — ловкими.

Если сравнить мышцы веретенообразного и перистого строе­ния, имеющие одинаковый объем, то окажется, что они производят одинаковую работу, но в веретенообразной волокна длиннее и она менее «сильная», но более «ловкая». В пери­стой же мышце много пучков коротких мышечных волокон, и она «сильнее». Однако перистая мышца состоит из коротких мышечных волокон, которые, сокращаясь, не могут осущест­вить движения большого размаха. Перистая мышца более «сильная», но менее «ловкая».

Таким образом, форма и строение мышцы не безразлич­ны для особенностей ее функции. Они развиваются в филогенезе и онтогенезе, в результате непрерывного приспособления формы и строения мышц к их функции, в процессе трениров­ки и упражнения.

Особенности функции мышц обусловливают и особенно­сти состава волокон, участвующих в построении мышцы. Мышцы, сокращающиеся длительно и с большой силой, со­стоят преимущественно из красных мышечных волокон. Та­кое строение имеют глубокие и поверхностные мышцы спины, например трапециевидная, мышцы таза, диафрагма. Мышцы, которые осуществляют сокращения меньшей продолжитель­ности, производят быстрые и ловкие движения, состоят глав­ным образом из белых мышечных волокон. Так построены грудино-ключично-сосцевидная мышца и мышцы, соединяю­щие грудину с подъязычной костью.

Изучение формы и строения мышц убеждает в справедли­вости мнения П. Ф. Лесгафта: «В относительно малом и объ­еме и при относительно малой трате материала мышцы в со­стоянии проявить большую ловкость или большую силу и своей упругостью уменьшить влияние толчков и сотрясе­ний. »

Исходя из анатомического исследования мышцы, можно судить о работе которую она производит, и ее силе мышцы. Если известно, что сила мышцы пропорциональна количест­ву содержащихся в мышце волокон, то это дает основание для суждения о функциональных особенностях мышцы.

Хотя, конечно, напряжение отдельных мышечных пучков и отдельных мышечных волокон при сокращении мышц раз­лично и колеблется от нуля до максимума, хотя отдельные мышечные пучки или группы под влиянием нервных импуль­сов могут как бы превращаться в отдельно действующие мышцы с неодинаковой силой в различные моменты деятельности всей мышцы, все же сила мышцы в целом пропорцио­нальна количеству мышечных волокон, из которых она по­строена, а следовательно, анатомическому или физиологиче­скому поперечнику мышцы. Путь, который проходит точка прикрепления при сокращении мышцы, размах движения пропорциональны средней длине мышечных волокон, из ко­торых мышца построена. Если вся работа мышцы пропор­циональна ее объему, а путь, который проходит точка прикрепления мышцы, пропорциональна средней длине мышечных волокон, то можно высчитать физиологический попереч­ник мышцы и тем самым характеризовать ее мышцы.

Объем дельтовидной мышцы 29,6 см 3 . При расщеплении этой мышцы установлено, что средняя длина ее волокон 11,5 см. Выяснилось, что физиологический поперечник дель­товидной мышцы равен 21 см 2 , т. е. значительно больше ее анатомического поперечника, так как это сложноперистая «сильная» мышца. Если физиологический поперечник дельто­видной мышцы равен 21 см 2 , то ее абсолютная сила состав­ляет 168 кг.

Функцию мышц необходимо рассматривать в свете взаи­моотношений с костями скелета, на которых мышцы начина­ются и к которым прикрепляются, а также с суставами, на которые мышцы действуют. Каждая мышца, как правило, на­чинается, присоединяясь к одной кости, и заканчивается прикрепляясь к другой. При этом мышца перекидывается над одним, двумя или несколькими суставами. Таким образом, следует различать односуставные, двухсуставные и многосус­тавные мышцы.

На передней поверхности плеча находится двуглавая мышца. Эта мышца двумя головками — короткой и длин­ной — начинается на клювовидном отростке лопатки и надсуставном бугорке. Крупное брюшко мышцы переходит в су­хожилие, которое прикрепляется на бугристости лучевой ко­сти. Следовательно, двуглавая мышца двухсуставная. Глубже этой мышцы на плече находится плечевая мышца. Она начи­нается на передней поверхности плечевой кости и прикреп­ляется к бугристости локтевой кости. Это односуставная мышца. Односуставные мышцы, как правило, занимают бо­лее глубокое, двухсуставные мышцы — более поверхностное положение.

Эффект сокращения мышц в смысле действия на кости может быть различным. Если при сокращении плечевой мышцы плечевая кость укреплена в ее положении напряже­нием других мышц, то начало плечевой мышцы на плечевой кости будет неподвижной точкой. При сокращении этой мыш­цы будет сгибаться предплечье и, следовательно, точка при­крепления плечевой мышцы к локтевой кости будет подвиж­ной.

Если человек повиснет на перекладине и станет подтяги­ваться, то при этом будет сокращаться ряд мышц, в том чис­ле плечевая. Ее сокращение вызывает сгибание в локтевом суставе. Подвижная и неподвижная точки поменяются ме­стами: неподвижная точка будет на предплечье, а подвиж­ная — на плече. Возможны и такие движения, когда при со­кращении плечевой мышцы и сгибании в локтевом суставе обе кости будут двигаться, навстречу друг другу: и начало мышцы на плечевой кости, и место прикрепления мышцы на локтевой кости станут подвижными точками. Если мышца сокращается, а обе точки ее присоединения к костям (начало мышцы и место ее прикрепления) остаются неподвижными: сокращение только изменяет напряжение самой мышцы и ок­ружающих ее тканей без эффекта движения. Такое сокраще­ние мышцы принято называть изометрическим. Следователь­но, эффект сокращения мышцы зависит от условий, в которых мышца действует.

Работа, которую производит мышца при сокращении также может быть неодинаковой. Это лучше всего разобрать на примере дельтовидной мышцы. При отведении руки до уровня плеча эта мышца, сокращаясь, преодолевает сопро­тивление тяжести руки. Следовательно, работа мышцы мо­жет быть преодолевающей то или иное сопротивление и вы­ражаться в ясных и отчетливо видимых движениях всего те­ла или отдельных его частей.

Дельтовидная мышца, производя отведение в плечевом суставе может неподвижно удерживать руку на уровне пле­ча. На первый взгляд, дельтовидная мышца при этом не дей­ствует. Но попробуйте постоять так минут пять и вы почувст­вуете утомление, так как дельтовидная мышца производит очень трудную удерживающую работу. Следовательно, вто­рая форма работы мышцы — удерживающая работа.

Отведенная рука при расслаблении дельтовидной мышцы падает. Но можно и постепенно приводить руку, при этом дельтовидная мышца выполняет уступающую работу. Если вы отвели руку до уровня плеча, а потом постепенно плавно опускаете, то удерживающая работа дельтовидных мышц сменяется уступающей. Если бы при сгибании туловища мышцы спины не производили уступающую работу, человек упал бы. Таким образом, мышцы осуществляют либо усту­пающую, либо удерживающую, либо преодолевающую ра­боту.

Уступающая работа мышц очень важна, поскольку от нее зависят согласованность, координация работы мышц проти­воположного действия — антагонистов. Удерживающая рабо­та мышц также имеет огромное значение, поскольку опреде­ляет позу тела, фиксирует суставы, удерживает части тела в определенном положении относительно друг друга. Преодо­левающую и уступающую работу мышцы обозначают как баллистическую, или миодинамическую, деятельность. Удер­живающую работу мышц называют миостатической, или по­зиционной, деятельностью.

Если вдуматься в содержание различных видов работы мышц, то окажется, что мышцы постоянно осуществляют ту или иную миодинамическую или миостатическую деятельность. Следовательно, нужно не только учитывать миодинамическую функцию мышцы, которая связана с движением те­ла, но и понимать значение миостатической функции мышц. Мышцы нашего тела находятся в состоянии постоянного на­пряжения; только во время глубокого сна оно уменьшается, мышцы расслабляются. Лишь у мертвого человека все мыш­цы полностью расслаблены. У живого человека в большей или меньшей степени мышцы постоянно выполняют ту или иную функцию за счет той или иной степени напряжения, или тонуса.

Направление тяги, которую производит мышца при сокра­щении, определяется линией, которая соединяет центр нача­ла и центр прикрепления мышцы. Очень важно правильно понимать взаимоотношения между направлением тяги, кото­рую производит сокращающаяся мышца, и осями движения в суставе, на который действует мышца. Мышца при сокра­щении действует на те оси движения в суставе, с которыми направление мышечной тяги образует угол. Направление мышечной тяги либо перпендикулярно оси движения сустава, либо образует с ней больший или меньший угол. Чем ближе угол к прямому, тем большее участие в движении по этой оси сустава принимает мышца.

Как правило, мышцы развиваются так, что каждая ось движения сустава обслуживается по крайней мере двумя мышцами противоположной функции или мышцами антаго­нистами. Например, сгибание в локтевом суставе производят двуглавая и плечевая мышцы, а разгибание — трехглавая мышца плеча. Эти мышцы являются антагонистами: одни сгибают, другие разгибают руку в локтевом суставе. Хотя та­кие мышцы и выполняют противоположную баллистическую функцию, они как при сгибании, так и при разгибании дей­ствуют одновременно. При этом одна мышца производит пре­одолевающую, другая — уступающую работу, поэтому движе­ние совершается плавно и точно. Это легко проверить. Перед вами стоит стакан с водой. Вы захватываете стакан кистью, затем сгибаете руку в локтевом суставе, поднимаете до уровня рта и подносите стакан ко рту. Все эти движения про­исходят плавно и точно, потому что одновременно осущест­вляется преодолевающая работа двуглавой мышцы плеча и уступающая работа трехглавой мышцы, которая постепенно изменяет свое напряжение и вновь повышает тонус, сокра­щается так, что движение прекращается в нужный момент.

В процессе координирования функции сгибателей и раз­гибателей сгибание и разгибание осуществляются согласо­ванно: сгибатели при сгибании выполняют преодолевающую функцию, а разгибатели —уступающую. Если при нарушении функции двигательного анализатора —коры больших полу­шарий и других нервных аппаратов — координированная ра­бота мышц антагонистов нарушается, движения теряют плавность и точность. Больной, страдающий нарушением мышеч­ной координации, хватает стакан, судорожным движением подносит его ко рту, но ударяет себя по зубам или проносит стакан мимо рта, или пьет, расплескивая воду.

Мышцы, которые выполняют одну и ту же функцию, оди­наково действуя на ось движения сустава, называются си­нергистами. Если двуглавая и трехглавая мышцы плеча по отношению друг к другу антогонисты, то двуглавая и клюво-плечевая мышцы по действию на плечевой сустав являются синергистами: та и другая сгибают руку в плечевом суставе. Мышцы-синергисты могут иметь различное направление мы­шечных тяг, но при их совместном действии движение про­исходит по равнодействующей этих тяг. Равнодействующая строится на основе параллелограммов сил. Направление тя­ги ряда мышц по отношению к осям движения суставов, на которые они действуют, косое. Согласованно они осуществляют новое движение. Например, локтевой сгибатель запястья сгибает кисть и приводит в сторону мизинца, а локтевой раз­гибатель запястья разгибает ее и приводит в сторону мизин­ца. Если эти мышцы сокращаются одновременно, их проти­воположные действия (сгибание и разгибание) уничтожают­ся и остается эффект согласованного действия — приведение. Следовательно, мышцы-антагонисты в отношении одной оси движения сустава могут быть синергистами в отношении другой оси движения в этом суставе.

Взаимоотношения синергистов и антагонистов меняются в зависимости от условий, в которых начинается то или иное движение, по ходу движения в отдельные фазы того или иного движения. Например, в передней грудной области имеет­ся большая грудная мышца, а на спине — широчайшая мыш­ца спины. Большая грудная мышца при опущенной руке тянет плечевую кость кпереди и в медиальную сторо­ну. Широчайшая мышца спины, сокращаясь, тянет руку назад и медленно, заводя ее на спинную поверхность тела. При опущенной руке эти две мышцы являются по отноше­нию друг к другу антагонистами, но, если рука поднята, они, сокращаясь, с силой ее опускают. Например, когда дровосек рубит или кузнец ударяет молотом, между большой грудной мышцей и широкой мышцей спины устанавливаются взаимо­отношения синергизма. Таким образом, мышцы, производя различную работу (преодолевающую, уступающую и удер­живающую), действуют не изолированно, а координированно в сложных условиях меняющегося синергизма и антаго­низма.

Большинство даже самых простых движений производит­ся комбинированными сокращениями нескольких или даже многих мышц. Среди мышц, участвующих в том или ином простом или сложном движении, необходимо различать мышцы, обязательно участвующие в этом движении, облигаторные мышцы двигательного акта и мышцы, которые имеют вспомогательное, факультативное или условное значение. Участие последних неодинаково при различных движениях тела. Действие факультативных мышц отражает индивиду­альные особенности движений данного человека в данный мо­мент его жизни, при определенном состоянии его высшей нервной деятельности. Все люди ходят, но каждый по-свое­му. Мало того, каждый человек по-разному идет в различ­ных условиях, а главное, в зависимости от состояния его высшей нервной деятельности. По-разному выходят студен­та, получившие на экзамене отличную отметку и двойку. Работа мышц определяется не только их формой и строением, но отношением к костям и суставам.

Тяга, которую мышца производит на кость при сокращении, разлагается, как правило, на две составляющие. Одна из них направлена от точки прикрепления мышцы прямо перпендикулярно к оси движения в суставе, на которую мышца действует, и вдоль той кости, к которой мышца прикреп­ляется. Эта составляющая теряется для действия мышцы, прижимающей суставную поверхность одной кости к другой. Ее можно назвать компрессионной составляющей мышечной тяги. Другая составляющая перпендикулярна к месту прикреп­ления мышцы. Она — главная вращающая составляющая си­ла мышечной тяги.

Таким образом, по параллелограмму сил мышечная тяга разлагается на компрессионную и вращающую составляю­щие.

источник

Как понять, чего именно вы хотите добиться, и какой тип тренировок для этого выбрать.

Наверное, не раз вы замечали в тренажёрном зале такую картину: накаченный бодибилдер — настоящая гора мускулов — приседает с тяжёлой штангой и прямо-таки еле встаёт. А на других стойках упражнение с тем же весом выполняет атлет без ярко выраженных мышц, причём делает это без особого напряжения. Разбираемся, почему так происходит.

Чем объёмнее мышца, тем толще её волокна и тем больше силы она способна произвести во время сокращения. Поэтому бодибилдеры сильнее нетренированных людей. Но в то же время они слабее атлетов силового спорта, у которых столько же или меньше мышечной массы. А значит, помимо объёма мышечных волокон, есть и другие факторы, влияющие на производство силы.

Чтобы мышца начала сокращаться, мозг должен подать сигнал. Электрический импульс выйдет из моторной коры, доберётся до спинного мозга, а оттуда по волокнам моторных нейронов дойдёт до мышцы и заставит её волокна работать.

Чем больше волокон в мышце сократится, тем больше силы человек сможет произвести. Большинство нетренированных людей не могут по своей воле напрячь все 100% волокон. Даже при самом большом усилии работать будут только около 90%.

Силовые тренировки увеличивают способность нервной системы возбуждать больше мышечных волокон. При этом работают только действительно тяжёлые нагрузки — с 80% от максимально возможного веса. Исследование Why strength depends on more than muscle показало, что три недели тренировок с 80% от одноповторного максимума (1ПМ) увеличивают вовлечение мышечных волокон на 2,35%, тогда как занятия с лёгкими весами — 30% от 1ПМ, дают незначительный эффект — всего 0,15%.

Более того, упражнения с тяжёлыми весами в целом увеличивают эффективность работы мышц.

Когда мышца сокращается, энергия передаётся сухожилию — плотной соединительной ткани, за счёт которой мышцы крепятся к костям и двигают суставы. Если сухожилие очень жёсткое, оно не даст мышце стать короче до того, как изменится угол сгиба сустава. В таком случае сокращение мышцы и движение в суставе происходят одновременно.

Если сухожилие не жёсткое, во время сокращения мышца укорачивается быстрее, чем меняется угол сгиба. Сухожилие удлиняется и позволяет мышце стать короче до того, как конечность согнётся в суставе. Это увеличивает скорость сокращения, но снижает силу.

Силовые тренировки увеличивают Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults жёсткость сухожилий, притом работа с большими весами — до 90% от одноповторного максимума — даёт лучшие результаты.

Все мышцы в нашем теле взаимосвязаны. Например, в сгибании плечевого сустава участвует бицепс, а в его разгибании — трицепс. Прямая мышца отвечает за сгибание тазобедренного сустава, а ягодичные — за разгибание. Мышцы с таким противоположным действием называются антагонистами.

Чтобы сила во время движения была максимальной, работающие мышцы (агонисты) должны напрячься, а противоположные по назначению (антагонисты) — расслабиться, иначе они будут мешать. Многократное повторение одних и тех же движений улучшает координацию и способность напрягать и расслаблять нужные мышцы.

Поэтому тренировки на силу довольно однообразны: атлеты совершенствуют навыки в одном движении и исполняют его всё лучше и лучше.

Бодибилдеры, наоборот, часто меняют упражнения, углы сгибания суставов и тренажёры, чтобы мышцы не привыкали, а организм постоянно испытывал стресс, необходимый для их роста.

Кроме того, во время сложных многосуставных движений, помимо агонистов, включаются и другие мышцы — синергисты, которые увеличивают стабильность и помогают производить больше силы. Например, во время приседаний основную работу выполняют мышцы ног, но при этом также подключается пресс. Без его сильных мышц результаты в приседании будут гораздо скромнее.

Поэтому, чтобы быть сильным, нужно прорабатывать все мышцы тела, участвующие в конкретном движении. Например, у бодибилдеров, работающих только на массу, часто довольно развиты грудь, плечи и руки, а вот мышцам кора они уделяют меньше внимания. Атлеты силового спорта, наоборот, имеют развитые мышцы-разгибатели спины, мышцы кора, ягодицы — они увеличивают стабильность тела и помогают развивать больше силы во время движений.

От двух до пяти повторений в подходе обеспечивают максимальный прирост в силе.

Выбирайте многосуставные движения, в идеале — те, в которых вам необходимо проявлять силу. То есть если вы хотите установить рекорд в приседе — приседайте, если вам по работе надо переносить или толкать тяжести — делайте это в тренажёрном зале: переворачивайте покрышку, толкайте сани, выполняйте проходку фермера с гирями.

Ваше тело учится выполнять движение максимально эффективно: напрягать меньше мышечных волокон, расслаблять мышцы-антагонисты и задействовать синергисты. Это даст гораздо лучший эффект, чем выполнение изолированных упражнений на те же группы мышц.

Выбирайте разные упражнения и пробуйте новые методы выполнения уже знакомых движений: другой тренажёр, диапазон движения в суставе, угол сгиба. Всё это стимулирует рост мышц.

Если у вас нет конкретной цели и вы не знаете, как именно заниматься и что развивать, ознакомьтесь с основными особенностями тренировок на силу и гипертрофию.

Тренировки, направленные на рост мышц, обеспечат вам великолепное тело, если вы, конечно, правильно подберёте программу и наладите питание. Вот что нужно о них знать:

  • Поскольку вы будете работать с небольшими весами, тренировки относительно безопасны для суставов, подходят для людей любого возраста и физического развития.
  • Вы будете часто менять упражнения и способы их исполнения, пробовать новые методы тренировок. Это особенно важно для тех, кому быстро всё надоедает.
  • Поскольку для роста мышц необходим большой тренировочный объём, вам придётся провести в зале немало времени.

Если же ваша профессиональная или спортивная деятельность связана с серьёзными физическим нагрузками, делайте выбор в пользу тренировок на силу. С их помощью вы увеличите объём мышц, хоть и не так значительно, а также научитесь двигаться более эффективно и меньше уставать. Вот чем отличаются эти тренировки:

  • Вам не придётся выполнять столько упражнений, как в тренировке на гипертрофию, да и сами подходы будут короче из-за небольшого количества повторений.
  • Вы будете в основном чередовать рабочие веса — список упражнений будет меняться незначительно.
  • Нагрузка на суставы повысится, нужно будет много времени уделять освоению техники и разминке, чтобы избежать травм. В идеале на развитие силы надо тренироваться под руководством инструктора, особенно на первых порах, пока вы не знакомы с техникой.

Если у вас нет конкретной цели, можно создать смешанную программу и чередовать тренировки на силу и гипертрофию. В таком случае вы получите все преимущества и снизите риск травм.

источник

Мы перевели, переработали и отредактировали грандиозную базовую статью Грега Наколса о том, как взаимосвязан объем и сила мышц. В статье подробно объясняется, к примеру, почему средний пауэрлифтер на 61% сильнее среднего бодибилдера при том же объеме мышц.

Наверняка вам встречалась такая картина в спортзале: огромный мускулистый парень делает приседания с 200-килограммовой штангой, пыхтя и делая небольшое количество повторений. Затем с такой же штангой работает парень с намного менее массивными ногами, но легко делает большее количество повторений.

Аналогичная картина может повторяться и в жиме или становой. Да и из курса школьной биологии нас учили: сила мышцы зависит от площади поперечного сечения (грубо говоря – от толщины), однако наука показывает, что это сильное упрощение и дело обстоит не совсем так.

Площадь поперечного сечения мышцы.

В качестве примера посмотрите, как 85-килограммовый парень жмет от груди 205 кг:

Однако гораздо более массивные ребята не могут приблизиться к таким показателям в жиме.

Или вот как выглядит 17-летний атлет Джейсон Лопез, который сам весит около 77 кг, а приседает со штангой в 265 кг:

Ответ прост: на силу влияет много других факторов, кроме объема мышц.

Средний мужчина весит около 80 кг. Если человек – не тренированный, то тогда около 40% веса его тела составляют скелетные мышцы или около 32 кг. Несмотря на то, что рост мышечной массы очень сильно зависит от генетики, в среднем мужчина способен за 10 лет тренировок увеличить свою мышечную массу на 50%, то есть добавить к своим 32 кг мышц еще 16.

Скорее всего 7-8 кг мышц из этой прибавки добавится в первый год упорных тренировок, еще 2-3 кг – за следующие пару лет, а остальные 5-6 кг – за 7-8 лет упорных тренировок. Это типичная картина роста мышечной массы. С ростом мышечной массы примерно на 50% сила мышц возрастет в 2-4 раза.

Грубо говоря, если в первый день тренировок человек может поднять на бицепс вес в 10-15 кг, то впоследствии этот результат может вырасти до 20-30 кг.

С приседом: если в первые тренировки вы приседали с 50-килограммовой штангой, этот вес может вырасти до 200 кг. Это не научные данные, просто для примера – как могут расти силовые показатели. При подъеме на бицепс сила может вырасти примерно в 2 раза, а вес в приседаниях – в 4 раза. Но при этом объем мышц вырос только на 50%. То есть получается, что в сравнении с ростом массы, сила растет в 4-8 раз больше.

Безусловно мышечная масса имеет важное значение для силы, но, возможно, не определяющее. Давайте пройдемся по основным факторам, влияющим на силу и массу.

Как показывают исследования: чем больше размер мышечного волокна, тем больше его сила.

На этом графике показана явная зависимость размеров мышечных волокон и их силы:

Как зависит сила (вертикальная шкала) от размера мышечных волокон (горизонтальная шкала). Исследование: From Gilliver, 2009.

Однако если абсолютная сила стремится к росту при бОльшем объеме мышечных волокон, относительная сила (сила в соотношении с размером) – наоборот – падает.

Давайте разберемся почему так происходит.

Есть показатель для определения силы мышечных волокон относительно их объема – “specific tension” (переведем его как “удельная сила”). Для этого нужно максимальную силу разделить на площадь поперечного сечения:

Так вот дело в том, что удельная сила очень сильно зависит от типа мышечных волокон.

В этом исследовании ученые выяснили, что удельная сила мышечных волокон профессиональных бодибилдеров на целых 62% ниже, чем у профессиональных лифтеров.

То есть, условно говоря, мышцы среднего пауэрлифтера сильнее на 62% мышц среднего бодибилдера при одинаковом объеме.

Более того, мышечные волокна бодибилдеров также слабее на 41%, чем у нетренированных людей из расчета на их площадь поперечного сечения. То есть из расчета на квадратный сантиметр толщины, мышцы бодибилдеров слабее, чем у тех, кто вообще не тренировался (но в целом, бодибилдеры, конечно, сильнее за счет общего объема мышц).

В этом исследовании сравнили разные мышечные волокна и выяснили, что самые сильные мышечные волокна в 3 раза сильнее самых слабых той же толщины – это очень большая разница.

Так вот оба этих исследования показали, что с увеличением размера мышечных волокон их сила к толщине падает. То есть в размерах они растут больше, чем в силе.

Зависимость такая: при удвоении площади поперечного сечения мышцы ее сила вырастает только на 41%, а не в 2 раза.

В этом плане с силой мышечного волокна лучше коррелирует диаметр волокна, а не площадь сечения (внесите это исправление в школьные учебники по биологии!)

В конечном итоге все показатели ученые свели вот к такому графику:

По горизонтали: увеличение площади поперечного сечения мышцы. Синяя линия – рост диаметра, красная – общий рост силы, желтая – рост удельной силы (на сколько сила увеличивается при увеличении площади поперечного сечения).

Вывод, который можно сделать: с ростом объема мышц растет и сила, однако прирост размера мышцы (т.е. площади поперечного сечения) обгоняет прирост силы. Это усредненные показатели, собранные из целого ряда исследований и в некоторых исследованиях данные разнятся.

К примеру, в этом исследовании за 12 недель тренировок у подопытных площадь сечения мышц выросла в среднем на 30%, но при этом удельная сила не изменилась (то есть, читаем между строк, сила тоже увеличилась примерно на 30%).

Результаты этого исследования схожи: площадь поперечного сечения мышцы увеличилась у участников на 28-45% после 12 недель тренировок, но удельная сила не изменилась.

С другой стороны, эти 2 исследования (раз и два) показали увеличение удельной силы мышц при отсутствии роста самих мышц в объеме. То есть сила выросла, а объем – нет и благодаря этому сочетанию, получается, выросла удельная сила.

Во всех этих 4 исследованиях сила росла в сравнении с диаметром мышцы, но в сравнении с площадью поперечного сечения сила росла только в том случае, если мышечные волокна не росли.

Итак, давайте подытожим важную тему с мышечными волокнами:

  • Люди сильно отличаются по количеству мышечных волокон того или другого типа. Помните: удельная сила мышечных волокон у лифтеров (тренирующих силу) в среднем на 61% больше, чем у бодибилдеров (тренирующих объем). Грубо говоря, при одинаковых по объему мышцах лифтерские сильнее в среднем на 61%.
  • Самые слабые мышечные волокна в 3 раза слабее самых сильных. Их количество у каждого человека определяется генетически. Это означает, что гипотетически максимально возможная разница в силе мышц одного и того же объема – различается до 3 раз.
  • Удельная сила (сила на квадратный сантиметр поперечного сечения) не всегда растет с тренировками. Дело в том, что площадь поперечного сечения мышц растет в среднем быстрее, чем сила.

Важный фактор силы – это то, как крепятся мышцы к костям и длина конечностей. Как вы помните из школьного курса физики – чем больше рычаг, тем легче поднимать вес.

С точки зрения мышц – чем дальше она прикреплена от сустава, тем эффективнее может его сгибать.

Если прилагать усилие в точке А, то потребуется намного больше силы для подъема того же веса по сравнению с точкой B.

Соответственно, чем дальше мышца прикреплена (и чем короче конечность) – тем больше рычаг и тем бОльший вес можно поднять. Этим отчасти объясняется, почему некоторые довольно худые ребята способны поднимать намного больше некоторых особо объемных.

К примеру, в этом исследовании говорится, что разница в силе в зависимости от места прикрепления мышц в коленном суставе у разных людей составляет 16-25%. Тут уж как повезло с генетикой.

Причем, с ростом мышц в объеме момент силы увеличивается: это происходит потому, что с ростом мышцы в объеме “угол атаки” немного меняется и этим отчасти объясняется то, что сила растет быстрее объема.

В исследовании Andrew Vigotsky есть отличные картинки, наглядно демонстрирующие, как это происходит:

Самое главное – это заключение: последняя картинка, демонстрирующая, как с ростом толщины мышцы (площади поперечного сечения) – меняется угол приложения усилий, а значит и двигать рычаг более объемным мышцам становится легче.

Еще один фактор силы мышц вне зависимости от объема – способность ЦНС (центральной нервной системы) активировать как можно большее количество мышечных волокон для сокращения (и расслаблять волокна – антагонисты).

Грубо говоря, способность максимально эффективно передавать мышечным волокнам правильный сигнал – на напряжение одних и расслабление других волокон. Вы наверняка слышали, что в обычной жизни мы способны передавать мышцам лишь определенное нормальное усилие, но в критический момент сила может вырастать многократно. В этом месте обычно приводятся примеры, как человек поднимает автомобиль, чтобы спасти жизнь близкого (и таких примеров действительно довольно много).

Впрочем, научные исследования пока не смогли доказать это в полной мере.

Ученые сравнивали силу “добровольного” сокращения мышц, а затем с помощью электростимуляции добивались еще большего – 100% напряжения всех мышечных волокон.

В результате оказалось, что “добровольные” сокращения составляют около 90-95% от максимально возможной сократительной силы, которой добивались с помощью электростимуляции (непонятно только какую погрешность и влияние такие “стимулирующие” условия оказали на мышцы-антагонисты, которые нужно расслаблять для получения большей силы – прим. Зожника).

Ученые и автор текста делают выводы: вполне возможно, что некоторые люди смогут значительно увеличить силу, натренировав передачу сигналов мозга к мышцам, но большинство людей не способны значительно увеличить силу только за счет улучшения способности активировать больше волокон.

Максимальная сократительная сила мышцы зависит от объемов мышцы, силы мышечных волокон, из которых она состоит, от “архитектуры” мышцы, грубо говоря, от всех факторов, что мы указали выше.

Объем мышцы согласно исследованиям отвечает примерно за 50% разницы в силовых показателях у разных людей.

Еще 10-20% разницы в силе объясняют “архитектурные” факторы, такие как место прикрепления, длина фасций.

Остальные факторы, отвечающие за оставшиеся 30-40% разницы в силе, вообще не зависят от размеров мышц.

Для того, чтобы рассмотреть эти факторы важно ввести понятие – нормализованная сила мышцы (НСМ) – это сила мышцы в сравнении с площадью ее сечения. Грубо говоря, насколько сильна мышца по сравнению со своим размером.

Большинство исследований (но не все) показывают, что НСМ растет по мере тренировок. Но при этом, как мы рассмотрели выше (в разделе про удельную силу), сам по себе рост объема не дает такой возможности, это значит, что рост силы обеспечивается не только ростом объема, улучшением прохождения мышечных сигналов, а другими факторами (теми самыми, что отвечают за те оставшиеся 30-40% разницы в силе).

Один из этих факторов – с ростом тренированности улучшается качество соединительной ткани, передающей усилия от мышц к костям. С ростом качества соединительной ткани скелету передается бОльшая часть усилий, а значит растет сила при том же объеме (то есть растет нормализованная сила).

Согласно исследованию до 80% силы мышечного волокна передается окружающим тканям, которые прикрепляют мышечные волокна к фасциям с помощью ряда важных белков (endomysium, perimysium, epimysium и другие). Эта сила передается сухожилиям, увеличивая общую передаваемую силу от мышц к скелету.

В этом исследовании, к примеру, показано, что ДО тренировок НСМ (сила всей мышцы на площадь поперечного сечения) была на 23% выше, чем удельная сила мышечных волокон (сила мышечных волокон на площадь поперечного сечения этих волокон).

А ПОСЛЕ тренировок НСМ (удельная сила всей мышцы) была на 36% выше (удельной силы мышечных волокон). Это означает, что сила всей мышцы при тренировках растет лучше, чем сила суммы всех мышечных волокон.

Ученые связывают это с ростом соединительных тканей, позволяющих эффективнее передавать силу от волокон к костям.

Сверху и снизу схематично показаны сухожилия – между ними – мышечное волокно. С ростом тренированности (правый рисунок) растет и соединительная ткань вокруг мышечных волокон, количество и качество соединений, позволяя эффективнее передавать усилие мышечного волокна к сухожилиям.

Идея о том, что с ростом тренированности улучшается качество волокон передающих усилие (и рисунок выше) взяты из исследования 1989 года и пока это по большей части теория.

Впрочем, есть исследование 2010 года, поддерживающее эту позицию. В ходе этого исследования при не изменившихся показателях мышечных волокон (удельная сила, пиковая сила) общая сила всей мышцы в среднем выросла на 17% (но с большим разбросом у разных людей: от 6% до 28%).

В дополнение ко всем перечисленным факторам силы мышц, общая антропометрия тела также влияет на количество выдаваемой силы и насколько эффективно эта сила может передаваться при сгибании суставов (причем, независимо от момента силы отдельных суставов).

Возьмем для примера приседание со штангой. Гипотетическая ситуация: 2 одинаково тренированных человека с мышцами одинакового размера и состава волокон, идентично прикрепленные к костям. Если при этом у человека А бедро длиннее на 20%, чем у человека B, то человек B должен гипотетически приседать с весом на 20% больше.

Однако в реальности все происходит не совсем так, в связи с тем, что при изменении длины костей пропорционально меняется и место прикрепления мышц.

Таким образом, если у человека А бедро длиннее на 20%, то и место прикрепления мышц к кости бедра (величина рычага) также пропорционально – на 20% дальше – а значит, длина бедра нивелируется выигрышем в прикреплении мышцы дальше от сустава. Но это в среднем. В реальности антропометрические данные, конечно, разнятся от человека к человеку.

Например, есть наблюдение, что пауэлифтеры с более длинной голенью и коротким бедром склонны приседать с бОльшим весом, чем те, у кого бедро длиннее относительно голени. Аналогичное наблюдение и по поводу длины плеча и жима штанги от груди.

Независимо от всех остальных факторов антропометрия тела вносит коррективу в силу, однако измерение этого фактора представляет сложность, так как сложно отделить его от других.

Вы прекрасно знаете о специфичности тренировок: что тренируешь – то и улучшается. Наука говорит, что специфичность работает в отношении самых разных аспектов тренировок. Значительная часть этого эффекта работает благодаря тому, что нервная система учится эффективнее совершать определенные движения.

Вот простой пример. Это исследование часто используют в качестве примера, иллюстрирующего принцип специфичности:

  • 1 группа тренировалась с весом 30% от 1ПМ – по 3 повторения до мышечного отказа.
  • 2 группа тренировалась с весом 80% от 1ПМ – и делала только 1 повторение до мышечного отказа.
  • 3 группа тренировалась с весом 80% от 1ПМ – по 3 повторения до мышечного отказа.

Наибольшего улучшения в силе ожидаемо добилась группа 3 – тренировки с тяжелым весом и 3 подхода в упражнении.

Однако когда в конце исследований среди всех групп проверяли максимальное количество повторений с весом 30% от 1ПМ, то наилучший результат показала группа, которая и тренировалась с 30% от 1ПМ. Соответственно, при проверке максимального веса на 1ПМ результаты лучше выросли у тех, кто тренировался с 80% от 1ПМ.

Еще одна любопытная деталь в этом исследовании: когда стали проверять как изменились результаты в статической силе (ее не тренировали ни в одной из 3 групп) – то результаты в росте этого показателя были одинаковы, так как все 3 группы не тренировали специфично этот силовой показатель.

С ростом опыта и оттачиванием техники связан рост силы. Причем, в комплексных многосуставных упражнениях, где задействованы крупные мышечные группы эффект от тренировок больше, чем в небольших мышцах.

Автор этого текста улучшил показатель в приседе с момента начала тренировок в 5 раз, а вес на трицепс увеличился только в 2 раза.

На этом графике видно как с ростом количества повторений (горизонтальная шкала) уменьшается доля ошибок в упражнении. Источник: Tanaka, 2009.

Если вы добрались до этих строк, то уже знаете, что на силу мышц влияет далеко не только их размеры (которые отвечают только примерно за половину прироста силы).

В таком случае, интересно было бы посмотреть на исследования, где все эти факторы суммируются и которые в итоге отвечают на вопрос: насколько рост мышц в объеме дает рост в силе? На удивление таких исследований совсем мало.

Для начала интересно взглянуть на это свежее исследование, где ученые выявили очень слабую связь между ростом объема квадрицепсов и силой в жиме ногами после 5-6 месяцев тренировок (нетренированные мужчины и женщины от 19 до 78 лет).

Вот как выглядели результаты:

Каждая точка – это результат конкретного человека. По горизонтали: рост в силе мышц, по вертикали – рост размеров мышц. В среднем и то и другое выросло, однако математика показывает слабую связь между этими параметрами.

В другом 9-недельном исследовании выяснили, что взаимосвязь между ростом объема и силы мышц зависит от того, как проводить измерения. Но тем не менее при любых методах измерения и это исследование показало очень слабую связь между ростом силы и объема мышц: от 2% до 24% роста силы мышц объяснялось ростом их объема.

Еще одно исследование показало связь после 12 недель тренировок – рост мышечной массы давал 23-27% корреляцию с ростом силы.

Автору удалось найти только 2 аналогичных исследования с опытными атлетами.

В этом исследовании участвовали люди, имевшие как минимум 6-месячный опыт тренировок и которые были в состоянии выжать от груди как минимум штангу своего веса. После 12 недель тренировок и исследований выяснилась более четкая взаимосвязь между приростом объемов мышц и их силы.

Прибавка сухой мышечной массы объясняла 35% прироста в силе в приседаниях со штангой и 46% прироста силы в жиме от груди.

Во втором исследовании с опытными атлетами взят намного бОльший период наблюдений – 2 года. И за такой длинный период корреляция между ростом мышечной массы и силы была более явная: 48-77% прироста силы в разных упражнениях объяснялось приростом мышечной массы.

По вертикали во всех графиках показан % увеличения сухой мышечной массы. По горизонтали улучшения в силе в различных упражнениях.

Если совместить результаты всех этих исследований в одну картину, то можно выявить такие закономерности:

  • Среди нетренированных людей рост массы и силы слабо коррелирует друг с другом.
  • Чем тренированнее становятся люди, тем более стойкая связь между ростом объемов и силы.
  • У элитных спортсменов с большим опытом корреляция достигает 65-90%, то есть рост объема мышц дает 65-90% от прироста силы. Данные: Brechue and Abe.

Любопытна связь между весом рекордсменов по пауэлифтингу (горизонтальная шкала) и рекордным весом снаряда (вертикальная шкала):

Автор также свел взаимосвязь между ростом силы и массы мышц из всех упомянутых исследований:

Множество исследований показывает, что в первые 4-6 недель прирост мышечной массы – близок к нулю, а вот сила начинает прирастать с первого же дня тренировок.

Обратите внимание на черные кружочки (сила мышц) и треугольники (объем мышц). По горизонтали: время в месяцах.

Как видно из графика после первых 2 месяцев тренировок объем вырос только на 5%, а сила – на 15%. Но за следующие месяцы прирост мышечной массы и силы были идентичны – и то и другое увеличилось примерно на 5% в месяц.

Именно эффект быстрого роста силы и слабого роста массы в первый 1-2 месяца объясняет, почему связь между ростом объема и силы у нетренированных почти не наблюдалось в исследованиях, описанных выше.

Автор также делает вывод, что корреляция между приростом мышц и силы для одного конкретного человека прослеживается более явно, чем эта же корреляция для группы людей. Тут дело в том, что на прирост силы действует множество разнонаправленных факторов и есть большой вклад генетики и для большой группы людей (какие берут в исследованиях) корреляция получается более слабая, чем у одного конкретного человека.

Если конкретно ваши мышцы при приросте в массе на 5% становятся сильнее на 10%, то скорее всего, если ваши мышцы станут еще на 5% крупнее, то и сила у вас прибавится тоже примерно на 10%. Потому что такая корреляция верна именно для вас.

Читайте также на Зожнике:

источник

Читайте также:  Гимнастика для скелетных мышц