Gradul de scurtare a mușchilor în timpul contracției depinde de puterea stimulării, proprietățile morfologice și starea fiziologică. Mușchii lungi se contractă mai mult decât cei scurti. O ușoară întindere a mușchiului, când componentele elastice sunt încordate, crește contracția acestuia, iar cu o întindere puternică, forța de contracție scade. Aceasta depinde de condițiile de interacțiune dintre filamentele de actină și miozină în timpul contracției. Tensiunea pe care o pot dezvolta miofibrilele este determinată de numărul de punți încrucișate ale filamentelor de miozină care interacționează cu filamentele de actină, deoarece punțile servesc ca loc de interacțiune și de dezvoltare a forței între două tipuri de miofilamente (filamente). În starea de repaus, o parte destul de semnificativă a punților transversale interacționează cu filamentele de actină. Când mușchiul este puternic întins, filamentele de actină și mnozină aproape încetează să se suprapună și între ele se formează legături încrucișate minore. Amploarea contracției scade și atunci când mușchiul devine obosit.

Forța unui mușchi este determinată de tensiunea maximă pe care o poate dezvolta în condiții de contracție izometrică sau de ridicare a unei sarcini maxime. Un mușchi care se contractă izometric dezvoltă tensiunea maximă posibilă pentru el ca urmare a activării tuturor fibre musculare. Această tensiune musculară se numește putere maximă. . Forța maximă a unui mușchi depinde de numărul de fibre musculare care alcătuiesc mușchiul și de grosimea acestora. Ele formează diametrul anatomic al mușchiului, care este definit ca aria secțiunii transversale a mușchiului desenată perpendicular pe lungimea acestuia. Raportul dintre forța maximă a unui mușchi și diametrul său anatomic se numește forță musculară relativă , măsurată în kg/cm2.

Există și conceptul de diametru fiziologic al mușchilor - Aceasta este o secțiune transversală a mușchiului, perpendiculară pe cursul fibrelor sale. La muschii cu fibre paralele diametrul fiziologic coincide cu cel anatomic. La muschii cu fibre oblice va fi mai mare decat anatomica. Din acest motiv, puterea unui muşchi cu fibre oblice este mult mai mare decât puterea unui muşchi de aceeaşi grosime cu fibre longitudinale. Majoritatea mușchilor animalelor au fibre oblice cu o structură penoasă. Astfel de mușchi au un diametru fiziologic mare și, prin urmare, au o putere mare. Se numește raportul dintre forța maximă a unui mușchi și diametrul său fiziologic forță absolută muşchii . În curs munca musculara diametrul mușchiului crește și, în consecință, puterea acestui mușchi crește.

Munca musculara

Când se contractă, un mușchi se scurtează, lucrând. Munca mușchiului, în timpul căreia sarcina se mișcă și oasele se mișcă în articulații, se numește dinamică . De asemenea, mușchiul produce muncă atunci când se contractă izometric, dezvoltând tensiune fără a scurta mușchiul, de exemplu, când ține o sarcină. În acest caz, nu se efectuează nicio muncă externă, iar o astfel de muncă se numește statică .

Munca musculara dinamica ( w) se măsoară prin produsul dintre masa încărcăturii (p) și înălțimea ridicării acesteia (A) și se exprimă în kilograme: w = ph (kgm). Pe măsură ce sarcina crește, munca mecanică externă a mușchiului crește mai întâi și apoi scade.

Dependența muncii de mărimea sarcinii este exprimată prin legea sarcinilor medii: munca musculară va fi cea mai mare la sarcini medii. Pe lângă sarcină, contează și ritmul de lucru. Lucrul maxim se va executa la un ritm mediu de contracție (legea vitezei medii).

Înțelegerea acestui subiect vă va permite să creșteți în mod regulat greutățile de lucru în absolut orice exercițiu, evitând așa-numitul „podis”. Dacă visezi la volume mari de mușchi, nu uita să citești informațiile de mai jos.

Există o opinie că puterea unui mușchi depinde direct de volumul acestuia, adică cu cât este mai mare grupa musculară, cu atât se poate dezvolta mai multă forță. Această afirmație este doar parțial adevărată. Să încercăm să explicăm de ce.

Efectul sistemului nervos
În primul rând, trebuie să vă amintiți curs de bază fiziologie. Mușchii scheletici umani au o proprietate uimitoare - pot funcționa nu ca o masă întreagă, ci numai în anumite părți. În linii mari, acest fapt este cel care ne permite să reglementăm forța.

Controlul activității contractile musculare are loc cu ajutorul neuronilor motori - celule nervoase speciale care se află în măduva spinării. De aici, un semnal al uneia sau altei puteri este trimis prin canale speciale (axoni) către fiecare mușchi. În același timp, axonul se ramifică imediat lângă grupul muscular se ramifică în o cantitate mare tubuli, fiecare dintre care este conectat la unul separat celula musculara– simplust.

Cum semnal mai puternic provine din neuronii motori, deci cantitate mare fibrele musculare sunt incluse în lucru. Așa reglăm forța și viteza contractie musculara, cu toate acestea, indicatorul rezistenței maxime depinde de factori complet diferiți.

tetanos
Pentru a continua, trebuie să introduceți termenul tetanos- Aceasta este o stare de contracție continuă prelungită. Acest proces se observă la ridicarea greutății de lucru (mișcare pozitivă), la coborâre (mișcare negativă) și în timpul reținerii statice.

Forța tetanosului depinde de natura și viteza de contracție musculară. Lucruri de amintit: Cu cât un mușchi se contractă mai repede, cu atât poate produce mai puțină forță. Prin urmare, viteza maxima contracția fibrelor musculare se observă în absența încărcării externe. În același timp, puterea maximă este dezvoltată în timpul unei mișcări negative, cum ar fi coborârea mrenei în timpul unui press pe bancă.

Influența tipurilor de fibre musculare După cum sa menționat mai sus, contracția musculară începe cu un semnal de la sistemul nervos central, care intră în neuronul motor și de acolo de-a lungul axonilor până la mușchi. Puterea semnalului este controlată de creierul uman și, cu cât efectul este mai puternic asupra neuronului motor, cu atât este mai mare frecvența impulsului care sosește de-a lungul axonilor.

Pentru mers, de regulă, 4-5 Hz sunt totuși suficiente frecventa maxima poate depăși 50 Hz. Măduva spinării conține atât neuroni motori rapizi, cât și motoneuroni rapizi. tip lent. Primul poate crea un impuls de înaltă frecvență, care va provoca o forță mult mai mare decât frecvențele neuronilor motori lenți. Fapt interesant este că toți neuronii motori rapizi sunt conectați la fibre musculare rapide (albe), iar cele lente, la rândul lor, la aceleași (roșii).

Puterea unei grupe musculare depinde și de cea mai banală caracteristică - numărul celor activi în acest moment fibre Persoanele care au un număr predominant de fibre musculare rapide (albe) se pot lăuda cu o putere mai mare, deoarece pot folosi mai multe celule musculare pe unitatea de timp.

Persoanele cu fibre predominant roșii (lente) nu excelează în rezultate de forță, dar sunt mai predispuse să efectueze muncă pe termen lung cu o încărcare moderată.

Mecanisme de apărare
Este imposibil să nu remarcăm existența unui întreg sistem de protecție numit organe Golgi, care sunt situate direct în tendoane. Aceștia joacă rolul de „scanere” care verifică fiecare semnal trimis de sistemul nervos central.

Și la înregistrare tensiune puternică, potențial periculoase pentru oase și articulații, organele Golgi au un efect inhibitor și inhibitor asupra tuturor neuronilor motori activi. Ca rezultat, un semnal redus călătorește de-a lungul axonilor, care, la rândul său, slăbește în mod vizibil unul sau altul grup muscular. Din păcate, acest proces începe adesea cu mult înainte de pericolul real. Organism încă o dată este protejat, drept urmare organele Golgi lucrează „cu rezervă”.

Cu toate acestea, nu totul este atât de rău, deoarece această caracteristică este antrenată. Sarcinile submaximale regulate ajută la creșterea pragului de excitabilitate al organelor Golgi. În plus, merită luat în considerare faptul că unii oameni de la naștere au un sistem de tendoane bine dezvoltat, în urma căruia se manifestă așa-numita superputere.

Efectul metabolismului energetic muscular
Încă una factor important Ceea ce influențează forța unei grupe musculare este modul în care este efectuat un anumit exercițiu.

Desigur, fiecare cititor știe că greutatea maximă de lucru, adică puterea, depinde și de timpul sub sarcină (numărul de repetări).

În cadrul acestui subiect, este suficient să rețineți că nivelul inițial de ATP și CrP afectează semnificativ greutatea de lucru posibilă a greutății în orice exercițiu. Cu toate acestea, merită să ne amintim că unii oameni, și în special sportivii cu experiență, au un nivel destul de ridicat de resurse energetice, iar administrarea de suplimente de creatină în acest caz nu va contribui la o creștere vizibilă a forței. În același timp, un începător cu un nivel scăzut cunoscut de CrP și ATP poate obține un salt incredibil de putere datorită utilizării banale a creatinei.

În cazul a 8-12 repetări, rolul cheie nu este cantitatea de fosfat, ci o cascadă de alte caracteristici, precum: capacitatea de a rezista la lactat (acid lactic), cantitatea de glicogen muscular, frecvența neuronului motor. semnale și altele. De asemenea, este de remarcat importanța activității enzimelor ATPazele, care descompune ATP și ne oferă energie.

Această caracteristică depinde în întregime de aciditatea mediului. Astfel, într-un mediu neutru (pH = 7) această enzimă prezintă performanțe excelente, dar de îndată ce produse metabolice acide încep să apară în grupa musculară, activitatea ATPazei începe să scadă la zero. Dacă nu există lactat în intervalul de repetate de 1-6, atunci cu 8-12 mișcări de lucru, acidul lactic vă va reduce cu siguranță caracteristicile de forță.

Concluzii practice
Să rezumam toate cele de mai sus. Deci, puterea musculară depinde de următorii factori:

• Puterile si frecventele semnalelor din sistemul nervos central si respectiv neuronii motori;
• Numărul de fibre musculare, în special de tipul rapid (alb);
• Un prag ridicat de excitabilitate a organelor Golgi, adică din puterea ligamentelor și a articulațiilor;
• Cantitatea de glicogen, ATP, CrP sau capacitatea de a rezista la lactat, cu un anumit număr de repetări.

Acum, știind ce factori influențează forța musculară, îi puteți dezvolta pe fiecare caracteristică separată, fie sistem nervos sau cantitatea de KrF.

Alegerea obiectivului de antrenament depinde de cât de multă forță dezvoltați: 1-6 repetări sau 8-12. Trebuie amintit că orice caracteristică are propria ei limită de dezvoltare. Dacă te simți blocat, încearcă să-ți schimbi obiectivul de antrenament. De regulă, este suficient să schimbați numărul de repetări.

Este de remarcat faptul că orice antrenament și dezvoltare a forței în general crește numărul de fibre musculare și volumul muscular. De aceea toți reprezentanții tipuri de putere sportul are un fizic bun.

Forta- a fost mult timp caracterizată ca fiind capacitatea unei persoane de a depăși rezistența externă sau de a o contracara prin efort muscular.

Adică, acest concept înseamnă orice capacitate a unei persoane, prin tensiunea musculară, de a depăși forțele mecanice și biomecanice care împiedică acțiunea, de a le contracara, asigurând astfel efectul acțiunii (în ciuda forțelor interferente ale gravitației, inerției, rezistenței mediului etc. .) (L.P. Matveev, 1991).

Forta- unul dintre cele mai importante calitati fiziceîn marea majoritate a sporturilor. Prin urmare, sportivii acordă o atenție excepțională dezvoltării sale.

În funcție de condițiile, natura și amploarea manifestării putere musculara V practica sportiva Se obișnuiește să se distingă mai multe tipuri de calități de rezistență.

Mai des forta se manifestă în mișcare, adică în așa-numitul mod dinamic („ forță dinamică"). Uneori, eforturile sportivului nu sunt însoțite de mișcare. În acest caz, ei vorbesc despre modul static (sau izometric) de lucru muscular („ forta statica") (S. M. Vaitsekhovsky, 1971).

Forța absolută și relativă

Evaluarea cantității de efort într-un anumit exercițiu sau mișcare simplă, se folosesc termenii „absolut” și „relativ”.

Efortul limitativ, maxim pe care îl poate dezvolta un sportiv în mod dinamic sau static. Un exemplu de putere absolută într-un mod dinamic este ridicarea unei mrenă sau ghemuirea cu o mreană de greutate maximă. În modul static putere absoluta se poate manifesta, de exemplu, atunci când se aplică forță maximă unui obiect staționar („strângerea” unei tije staționare).

Forța relativă- cantitatea de forță pentru 1 kg de greutate a atletului. Acest indicator este folosit în principal pentru a compara în mod obiectiv starea de forță a diferiților sportivi.

Factorii care determină forța musculară

Putere musculara depinde de mai mulți factori. Principalul este diametrul fiziologic al mușchilor. În practică, aceasta înseamnă că cu cât mușchiul este mai gros, cu atât se poate dezvolta mai multă tensiune (principiul lui Weber). Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul, deoarece puterea musculară depinde și de un alt factor - reglarea nervoasă efectuată de părțile corespunzătoare ale cortexului cerebral.

Reglarea nervoasă, la rândul său, este determinată de trei indicatori diferiți: numărul de fibre musculare „incluse” în lucru (așa-numitele unități motorii), frecvența impulsurilor nervoase care intră în mușchi de-a lungul căilor nervoase din sistemul nervos central. , și gradul de sincronizare (coincidență) a eforturilor tuturor unităților motorii implicate în tensiunea musculară.

Sub influența impulsurilor care intră în mușchi de-a lungul căilor nervoase motorii (eferente), mușchiul se contractă cu o anumită forță specificată și la o lungime specificată. Execuția corectă a mișcării este controlată de celulele nervoase (receptorii) corespunzătoare ale mușchiului, informații din care intră în creier de-a lungul căilor nervoase senzitive (aferente). Prin aceleași căi nervoase, mușchiul primește un semnal de relaxare. Contracția (scurtarea) sa maximă posibilă, celelalte lucruri fiind egale, este proporțională cu lungimea fibrelor musculare (principiul lui Bernoulli) (A. N. Vorobyov, 1988). Cu toate acestea, chiar și un mușchi inactiv păstrează întotdeauna o anumită tensiune, numită tonus muscular.

În studii (Yu. V. Verkhoshansky, 1988; V. M. Zatsiorsky, 1970) s-a constatat că Tipuri variate manifestări de forță (de exemplu, în conditii statice, în alergare lungă, în exerciții de viteză-forță) în sport și în activitatea motrică în general sunt adesea slab conectate sau chiar corelate negativ între ele. Acesta a fost motivul diferențierii conceptului de „forță”.

Literatură

1. Cartea lui Vaitsekhovsky S. M. Coach. – M.: Cultură fizică și sport, 1971. – 312 p.
2. Verkhoshansky Yu. V. Fundamentele speciale antrenament fizic sportivilor. – M.: Cultură fizică și sport, 1988. – 331 p.
3. Dvorkin L. S. Forță arte marțiale. Atletism, culturism, powerlifting, ridicare de greutăți. – M., 2001. – 223 p.
4. Dvorkin L. S., Khabarov A. A., Evtushenko S. F. Metode de antrenament de forță pentru școlari cu vârsta cuprinsă între 13-15 ani, ținând cont de maturitatea lor somatică // Teorie și practică cultura fizica. 1999, nr.3, p. 34–35.
5. Dvorkin L. S., Khabarov A. A., Lysenko V. V. Experiență de antrenament de bază de forță pentru școlari cu vârsta cuprinsă între 12 și 14 ani, cu diferite specializări de forță // Cultură fizică și sport, 2000, nr. 1, p. 34–38.
6. Dvorkin L. S. Tânăr halterofil. – M.: Cultură fizică și sport, 1982. – 160 p.
7. Zatsiorskny V. M. Calitățile fizice ale unui sportiv – M., Cultură fizică și sport, 1970. – 212 p.
8. Korenberg V. B. Problema fizică şi calitati motrice// Teoria și practica culturii fizice, 1996, nr. 7, p. 2-5.
9. Kots Ya. M. Fiziologie activitatea musculară. Educational pentru institutul de fizică. cult. M., 1982. – 415 p.
10. Marchenko V. V., Dvorkin L. S., Rogozyan V. N. Analiza antrenamentului de forță al unui halterofil în mai multe macrocicluri // Teoria și practica culturii fizice. 1998, nr.8, p. 18–22.
11. Fundamentele Matveev L.P antrenament sportiv. – M.: Cultură fizică și sport, 1977. – 271 p.
12. Matveev L.P. Teoria și metodologia culturii fizice. Tutorial pentru institutul de fizică. cultură. –– M.: Cultură fizică și sport, 1991. – 543 p.
13. Ozolin N. G. Sistem modern de antrenament sportiv. – M., Cultură fizică și sport, 1970. – 356 p.
14. Teorie și metodologie educație fizică(sub conducerea generală a L.P. Matveev și A.D. Novikov). M., Cultură fizică și sport, 1976. – 423 p.
15. Filin V. P. Educatia calitatilor fizice in tineri sportivi. – M.: Cultură fizică și sport, 1974. – 232 p.
16. Hatfield F.K. Ghid cuprinzător asupra dezvoltării forței. Pe. din engleza – Vladivostok: Editura. „Vostok”, 1996. – 390 p.

Teza „Metode de educaţie abilități de forță tineri halterofili care folosesc aparate de exercițiu” (vezi în Bibliotecă).

Putere musculara poate fi definit ca tensiune maxima, pe care o dezvoltă în condiții de contracție izometrică.

Măsurarea forței musculare la oameni se realizează cu o tensiune musculară arbitrară (de exemplu, dinamometrie). Prin urmare, atunci când se vorbește despre puterea musculară umană, aproape întotdeauna vorbim despre forta musculara voluntara maxima, adică valoarea totală a tensiunii izometrice (mai precis, momentul total) a unei grupe musculare la efortul voluntar maxim al subiectului. Forța musculară voluntară maximă depinde de două grupuri de factori, care pot fi desemnați ca factori musculari (periferici) și factori de coordonare (nervosi).

La factorii musculari (periferici). raporta:

· conditii mecanice de functionare tractiune musculara – brațul de pârghie al forței musculare și unghiul de aplicare a acestei forțe la pârghiile osoase;

Acest factor depinde mai puțin de toate de dorințele sau capacitățile unei persoane, ale lui caracteristici anatomice determinat de genom și de condițiile în care acesta ar trebui să se dezvolte putere maxima, sunt special create cu excepția competițiilor. Cu toate acestea, dacă nimic nu interferează, o persoană sau alt organism se va strădui să ocupe cea mai avantajoasă (confortabilă) poziție pentru a primi rezultat maxim mișcare (săritură, lovitură, împingere etc.).

· diametrul mușchilor activați, deoarece, toate celelalte lucruri fiind egale, cu cât diametrul total al mușchilor care se contractă voluntar este mai mare, cu atât forța musculară prezentată este mai mare.

Acesta este probabil cel mai larg discutat factor și cel mai adesea factor modificabil natural și artificial. Într-adevăr, puterea maximă a unui mușchi depinde de numărul de fibre musculare care alcătuiesc acest mușchi, și pe grosimea acestor fibre. Numărul și grosimea lor determină grosimea mușchiului în ansamblu sau, cu alte cuvinte, aria secțiunii transversale a mușchiului (diametrul anatomic). Se numește raportul dintre forța maximă a unui mușchi și diametrul său anatomic forța musculară relativă. Se măsoară în kg/cm2. Secțiunea transversală anatomică este definită ca aria secțiunii transversale a unui mușchi trasat perpendicular pe lungimea acestuia, și anume perpendicular pe cursul fibrelor, lucru important de luat în considerare atunci când se calculează forța relativă pentru mușchii cu fibre oblice. .

O secțiune transversală a mușchiului, perpendiculară pe cursul fibrelor sale, vă permite să obțineți diametrul fiziologic al muşchiului. Pentru muşchii cu fibre paralele diametrul fiziologic coincide cu cel anatomic Raportul dintre forţa maximă musculară şi diametrul său fiziologic se numeşte forta musculara absoluta. Acesta variază de la 4 la 8 kg/cm2.

Deoarece puterea unui mușchi depinde de diametrul său, o creștere a acestuia din urmă este însoțită de o creștere a forței acestui mușchi. Creșterea diametrului muscular ca urmare antrenament muscular numită hipertrofie musculară de lucru. Fibrele musculare, fiind celule diferențiate foarte specializate, nu sunt capabile să se divizeze pentru a forma fibre noi. Hipertrofia mușchilor de lucru apare parțial din cauza divizării longitudinale și în principal datorită îngroșării (creșterii în volum) a fibrelor musculare.

Există două tipuri principale hipertrofie de lucru fibre musculare. Primul tip(sarcoplasmic) - îngroșarea fibrelor musculare datorită creșterii predominante a volumului sarcoplasmei, adică a părții necontractile a fibrelor musculare. Acest tip de hipertrofie duce la creșterea rezervelor metabolice ale mușchiului: rezerve de glicogen, substanțe fără azot, creatină fosfat, mioglobină etc. Crestere semnificativa numărul de capilare ca rezultat al antrenamentului poate, de asemenea, într-o oarecare măsură să provoace o oarecare îngroșare a mușchiului.

Primul tip de hipertrofie de lucru are un efect redus asupra creșterii forței musculare, dar crește semnificativ capacitatea acestora de a lucra pentru perioade lungi de timp, adică rezistența.

Al doilea tip hipertrofia de lucru (miofibrilare) este asociată cu o creștere a volumului miofibrilelor, adică aparatul contractil propriu-zis al fibrelor musculare. În acest caz, diametrul muscular poate să nu crească foarte semnificativ, deoarece densitatea de împachetare a miofibrilelor în fibra musculară crește în principal. Al doilea tip de hipertrofie de lucru duce la o creștere semnificativă a forței musculare maxime. Forța absolută a mușchiului crește, de asemenea, semnificativ, în timp ce cu primul tip de hipertrofie de lucru fie nu se schimbă deloc, fie chiar scade ușor.

Dezvoltarea predominantă a primului sau celui de-al doilea tip de hipertrofie de lucru este determinată de natura antrenamentului muscular. Probabil pe termen lung exerciții dinamice cu o sarcină relativ mică ele provoacă hipertrofie de lucru în principal de primul tip (o creștere predominantă a volumului sarcoplasmei mai degrabă decât a miofibrilelor). Exerciții izometrice folosind mari tensiunea musculară(mai mult de 2/3 din puterea maximă voluntară a grupelor musculare antrenate), dimpotrivă, contribuie la dezvoltarea hipertrofiei de lucru de al doilea tip (hipertrofie miofibrilară).

· lungimea inițială a mușchilor, la care începe contractia acestuia;

Pentru a dezvolta forța maximă, mușchiul înainte de începerea contracției trebuie să fie într-o stare de lungime de repaus, adică cât mai relaxat posibil, dar nu întins (Fig. 2.A). Acest factor este luat în considerare în mod special de către sportivii din acele sporturi în care sunt necesare rezultate de mare forță. De exemplu, halterofilii, imediat înainte de a ridica mreana, încearcă să-și relaxeze mușchii cât mai mult posibil, scuturându-și puternic membrele superioare și inferioare.

Într-adevăr, din punctul de vedere al teoriei firelor de alunecare (vezi lecția anterioară), în timpul contracției, firele subțiri se întind (alunecă) de-a lungul celor groase. Forța care se dezvoltă în acest caz va fi determinată de gradul inițial de suprapunere a filamentelor groase și subțiri din sarcomer.

Dacă lungimea inițială a mușchiului este mai mare decât lungimea de repaus (mușchiul este inițial întins), gradul de suprapunere a capetelor de miozină cu filamentele de actină scade (Fig. 2B). Cu alte cuvinte, unele dintre capete de miozină nu sunt încă în contact cu actina în repaus și, prin urmare, nu participă la contracție. Forța dezvoltată de mușchiul contractant scade.

Dacă lungimea inițială a mușchiului este mai mică decât lungimea de repaus (mușchiul este contractat inițial și, prin urmare, scurtat), atunci distanța cu care sarcomerul și, prin urmare, mușchiul, se poate scurta în timpul contracției scade (Fig. 2B).

Am tradus, revizuit și editat minunatul articol de bază al lui Greg Nuckols despre modul în care dimensiunea mușchilor și puterea sunt legate. Articolul explică în detaliu, de exemplu, de ce un powerlifter mediu este cu 61% mai puternic decât un culturist mediu pentru aceeași dimensiune musculară.

Probabil ați văzut această imagine în sală: un tip uriaș musculos care face genuflexiuni cu o mreană de 200 de lire, pufăind și făcând un număr mic de repetări. Apoi un tip cu mult mai puțină greutate lucrează cu aceeași mreană. picioare masive, dar face cu ușurință mai multe repetări.

O imagine similară poate fi repetată în presa pe bancă sau în deadlift. Da, și de la cursul de biologie școlară am fost predați: puterea musculară depinde arie a secțiunii transversale(în general, depinde de grosime), dar știința arată că aceasta este o simplificare puternică și situația nu este în întregime adevărată.

Aria secțiunii transversale a mușchiului.

De exemplu, uitați-vă la un tip de presa pe bancă de 85 kg 205 kg:

Cu toate acestea, băieți mult mai masivi nu se pot apropia de astfel de cifre în presa pe bancă.

Sau iată un atlet de 17 ani ghemuit cu o mreană de 265 kg:

Mai mult decât atât, volumul său este mult mai mic decât mulți sportivi care sunt departe de un astfel de rezultat.

Răspunsul este simplu: puterea este influențată de mulți alți factori în afară de dimensiunea mușchilor.

Omul obișnuit cântărește aproximativ 80 kg. Dacă o persoană nu este antrenată, atunci aproximativ 40% din greutatea sa corporală este muschii scheletici sau aproximativ 32 kg. În ciuda faptului că creșterea masei musculare depinde foarte mult de genetică, în medie, un bărbat este capabil să-și crească masa musculară cu 50% pe parcursul a 10 ani de antrenament, adică să adauge încă 16 kg de mușchi la cele 32 kg de muschi. muşchi.

Cel mai probabil, 7-8 kg de mușchi din această creștere se vor adăuga în primul an antrenament greu, încă 2-3 kg - în următorii doi ani, iar restul de 5-6 kg - peste 7-8 ani de antrenament intens. Aceasta este o imagine tipică a creșterii musculare. Cu o creștere a masei musculare de aproximativ 50%, puterea musculară va crește de 2-4 ori.

Aproximativ, dacă în prima zi de antrenament o persoană poate ridica o greutate de 10-15 kg pe bicepși, atunci acest rezultat poate crește la 20-30 kg.

Cu ghemuit: dacă la primul antrenament te ghemuiești cu o mreană de 50 kg, această greutate poate crește până la 200 kg. Acestea nu sunt date științifice, ci doar un exemplu despre cum pot crește indicatorii de putere. Când faci curluri pentru biceps, puterea poate crește de aproximativ 2 ori, iar greutatea în genuflexiuni poate crește de 4 ori. Dar, în același timp, volumul muscular a crescut cu doar 50%. Acesta este se dovedește că, în comparație cu creșterea masei, rezistența crește de 4-8 ori mai mult.

Fara indoiala masa musculara este important pentru putere, dar poate nu determinant. Să trecem peste principalii factori care influențează puterea și masa.

Fibre musculare

După cum arată cercetările: decât marime mai mare fibre musculare, cu atât este mai mare puterea acesteia.

Acest grafic arată o relație clară între dimensiunea fibrelor musculare și puterea lor:

Cum depinde puterea (scara verticală) de dimensiunea fibrelor musculare (scara orizontală). Cercetare: De la Gilliver, 2009.

Cu toate acestea, dacă forța absolută tinde să crească odată cu un volum mai mare de fibre musculare, forța relativă (tăria în raport cu dimensiunea), dimpotrivă, scade.

Să ne dăm seama de ce se întâmplă asta.

Există un indicator pentru determinarea forței fibrelor musculare în raport cu volumul lor - „tensiune specifică” (să o traducem ca „forță specifică”). Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți forța maximă la aria secțiunii transversale:

Fibre musculare: Culturistii au o rezistență mai mică a fibrelor cu 62% decât cei care ridică

Deci ideea este că forta specifica depinde foarte mult de tipul de fibra musculara.

În acest studiu, oamenii de știință au descoperit că densitatea fibrelor musculare a culturiștilor profesioniști a fost cu până la 62% mai mică decât cea a culturiștilor profesioniști.

Adică, relativ vorbind, mușchii unui powerlifter mediu sunt cu 62% mai puternici decât mușchii culturistului obișnuit cu același volum.

Mai mult, fibrele musculare ale culturistilor sunt, de asemenea, cu 41% mai slabe decât cele ale persoanelor neantrenate, pe baza suprafeței lor transversale. Adică pe centimetru pătrat de grosime, mușchii culturiștilor sunt mai slabi decât cei care nu s-au antrenat deloc (dar, în general, culturiștii, desigur, sunt mai puternici datorită volumului total al mușchilor).

Acest studiu a comparat diferite fibre musculare și a constatat că Cele mai puternice fibre musculare sunt de 3 ori mai puternice decât cele mai slabe de aceeași grosime - aceasta este o diferență foarte mare.

Fibrele musculare cresc mai repede în secțiune transversală decât în ​​forță

Deci ambele studii au arătat asta Pe măsură ce dimensiunea fibrelor musculare crește, puterea lor scade în raport cu grosimea lor.. Acesta este cresc mai mult în mărime decât în ​​forță.

Dependenta este: când aria secțiunii transversale a unui mușchi se dublează, puterea acestuia crește cu doar 41% și nu de 2 ori.

În acest plan se corelează mai bine cu forța fibrelor musculare diametru fibre, nu arie a secțiunii transversale (Vă rugăm să adăugați această corecție la manualele de biologie școlare!)

În cele din urmă, oamenii de știință au redus toți indicatorii la acest grafic:

Orizontală: creșterea suprafeței secțiunii transversale a mușchiului. Linia albastră este creșterea în diametru, linia roșie este crestere generala rezistență, galben - creșterea forței specifice (cât de mult crește forța odată cu creșterea ariei secțiunii transversale).

Concluzia care se poate trage este că, pe măsură ce volumul muscular crește, crește și forța, dar creșterea dimensiunii mușchilor (adică suprafața secțiunii transversale) depășește creșterea forței. Acestea sunt medii colectate dintr-un număr de studii, iar unele studii au date diferite.

De exemplu, în acest studiu, pe parcursul a 12 săptămâni de antrenament la subiecți experimentali, aria secțiunii transversale a mușchilor a crescut cu o medie de 30%, dar în același timp forță specifică nu s-a schimbat (adică citim printre rânduri, puterea a crescut și ea cu aproximativ 30%).

Rezultatele acestui studiu sunt similare: aria secțiunii transversale a mușchiului a crescut cu 28-45% la participanți după 12 săptămâni de antrenament, dar forța specifică nu s-a schimbat.

Pe de altă parte, aceste 2 studii (unu și două) au arătat o creștere a forței musculare specifice în absența creșterii în volum a mușchilor înșiși. Adică, puterea a crescut, dar volumul nu și, datorită acestei combinații, se dovedește că forța specifică a crescut.

În toate aceste 4 studii, puterea a crescut peste diametru muşchii, dar în comparaţie cu arie a secțiunii transversale puterea creștea doar dacă fibrele musculare nu creșteau.

Deci, să recapitulăm subiectul important cu fibrele musculare:

• Oamenii variază foarte mult în ceea ce privește numărul de fibre musculare de un tip sau altul.. Tine minte: forță specificăÎn medie, lifterii (forța de antrenament) au cu 61% mai multe fibre musculare decât culturiștii (volumul de antrenament). Aproximativ vorbind, cu mușchi de același volum, lifterii sunt mai puternici cu o medie de 61%.
• Cele mai slabe fibre musculare sunt de 3 ori mai slabe decât cele mai puternice. Numărul lor în fiecare persoană este determinat genetic. Aceasta înseamnă că diferența maximă ipotetică posibilă de forță musculară a aceluiași volum variază de până la 3 ori.
• Forța specifică (forța pe centimetru pătrat de secțiune transversală) nu crește întotdeauna odată cu antrenamentul. Faptul este că aria secțiunii transversale a mușchilor crește, în medie, mai repede decât forța.

Locul de atașare musculară

Un factor important de forță este modul în care mușchii se atașează de oase și lungimea membrelor. După cum vă amintiți de la cursul de fizică de la școală, cu cât maneta este mai mare, cu atât este mai ușor să ridicați greutatea.

Dacă aplicați forță în punctul A, va fi nevoie de mult mai multă forță pentru a ridica aceeași greutate în comparație cu punctul B.

În consecință, cu cât mușchiul este atașat mai mult (și cu cât membrul este mai scurt), cu atât efectul de pârghie este mai mare și cu atât este mai mare. greutate mai mare poate fi ridicat. Acest lucru explică parțial de ce unii tipi destul de slabi sunt capabili să ridice mult mai mult decât unii băieți deosebit de voluminosi.

De exemplu, acest studiu sugerează că diferențele de forță bazate pe locul de inserție musculară în articulatia genunchiului la oameni diferiti este de 16-25%. Sunt atât de norocos cu genetica.

Mai mult, cu creșterea musculară în volum moment de putere crește: acest lucru se întâmplă deoarece pe măsură ce mușchiul crește în volum, „unghiul de atac” se modifică ușor și acest lucru explică parțial faptul că puterea crește mai repede decât volumul.

Cercetarea lui Andrew Vigotsky are imagini excelente care demonstrează clar cum se întâmplă acest lucru:

Cel mai important lucru este concluzia: ultima poză demonstrează cum, pe măsură ce grosimea mușchilor (aria secțiunii transversale) crește, unghiul de aplicare a forței se modifică, ceea ce înseamnă deplasarea manetei mai mult. muschii voluminosi devine mai usor.

Capacitatea sistemului nervos de a activa mai multe fibre

Un alt factor al forței musculare, indiferent de volum, este capacitatea sistemului nervos central (SNC) de a activa cât mai multe fibre musculare pentru a se contracta (și a relaxa fibrele antagoniste).

În linii mari, capacitatea de a transmite cel mai eficient semnalul corect fibrelor musculare - de a tensiona unele fibre și de a relaxa alte fibre. Probabil ați auzit că în viața obișnuită suntem capabili să transferăm doar o anumită forță normală în mușchii noștri, dar într-un moment critic forța poate crește de multe ori. În acest loc, de obicei sunt date exemple despre cum o persoană ridică o mașină pentru a salva viața unei persoane dragi (și există într-adevăr câteva astfel de exemple).

In orice caz, Cercetare științifică nu au fost încă în măsură să demonstreze pe deplin acest lucru.

Oamenii de știință au comparat puterea contracției musculare „voluntare” și apoi, folosind stimularea electrică, au obținut și mai mult - 100% tensiune în toate fibrele musculare.

Drept urmare, s-a dovedit că contractiile „voluntare” reprezinta aproximativ 90-95% din forta contractila maxima posibila, care a fost realizat cu ajutorul stimularii electrice ( nu este clar ce eroare și influență au avut astfel de condiții „stimulatoare” asupra mușchilor antagoniști, care trebuie relaxați pentru a obține o forță mai mare - cca. Zozhnik).

Oamenii de știință și autorul textului trag concluzii: este foarte posibil ca niste oamenii pot crește semnificativ puterea prin antrenarea semnalizării dintre creier și mușchi, dar majoritate oamenii nu sunt capabili să crească semnificativ puterea pur și simplu prin îmbunătățirea capacității de a activa mai multe fibre.

Forța musculară normalizată (NSM)

Forța contractilă maximă a unui mușchi depinde de volumul mușchiului, de forța fibrelor musculare din care constă, de „arhitectura” mușchiului, în linii mari, de toți factorii pe care i-am indicat mai sus.

Conform cercetărilor, volumul muscular este responsabil pentru aproximativ 50% din diferența în indicatori de putere de la oameni diferiti.

Un alt 10-20% din diferența de rezistență este explicată de factori „arhitecturali”, cum ar fi locul de inserție și lungimea fascială.

Cei rămași factori responsabili pentru restul de 30-40% din diferența de forță nu depind deloc de mărimea mușchilor.

Pentru a lua în considerare acești factori, este important să introducem conceptul de forță musculară normalizată (NSM) - aceasta este puterea mușchiului în comparație cu aria sa transversală. În linii mari, cât de puternic este un mușchi în comparație cu dimensiunea lui.

Cele mai multe studii (dar nu toate) arată că RMN crește odată cu antrenamentul. Dar, în același timp, așa cum am discutat mai sus (în secțiunea privind rezistența specifică), o creștere a volumului în sine nu oferă o astfel de oportunitate, aceasta înseamnă că o creștere a puterii este asigurată nu numai de o creștere a volumului, o îmbunătățirea trecerii semnalelor musculare, dar de alți factori (aceiași care sunt responsabili pentru restul de 30-40% din diferența de forță).

Care sunt acești factori?

Îmbunătățirea calității țesuturilor conjunctive

Unul dintre acești factori este Odată cu antrenamentul sporit, calitatea țesutului conjunctiv care transmite forțele de la mușchi la oase se îmbunătățește.. Pe măsură ce calitatea țesutului conjunctiv crește, cea mai mare parte a forțelor este transferată scheletului, ceea ce înseamnă că rezistența crește cu același volum (adică rezistența normalizată crește).

Conform cercetărilor, până la 80% din puterea unei fibre musculare este transferată către țesuturile din jur, care atașează fibrele musculare de fascie folosind o serie de proteine ​​importante(endomisiu, perimisio, epimisio și altele). Această forță este transferată tendoanelor, crescând forța totală transmisă de la mușchi la schelet.

Acest studiu, de exemplu, arată că ÎNAINTE de antrenament NSM(forța întregului mușchi pe zonă de secțiune transversală) a fost cu 23% mai mare decât puterea specifică a fibrelor musculare(rezistența fibrelor musculare pe aria secțiunii transversale a acestor fibre).

ȘI DUPĂ antrenamentul NSM(forța specifică a întregului mușchi) a fost cu 36% mai mare(tăria specifică a fibrelor musculare). Înseamnă că Forța întregului mușchi în timpul antrenamentului crește mai bine decât puterea sumei tuturor fibrelor musculare.

Oamenii de știință atribuie acest lucru creșterii țesutului conjunctiv, care permite un transfer mai eficient al forței de la fibre la oase.

Tendoanele sunt prezentate schematic deasupra și dedesubt, cu fibre musculare între ele. Pe măsură ce antrenamentul crește (figura din dreapta), la fel crește țesut conjunctivîn jurul fibrelor musculare, cantitatea și calitatea conexiunilor, permițând o transmitere mai eficientă a forței de la fibra musculară la tendoane.

Ideea că calitatea fibrelor care transmit forța se îmbunătățește odată cu antrenamentul (și figura de mai sus) vine dintr-un studiu din 1989 și este încă în mare parte teorie.

Cu toate acestea, există un studiu din 2010 care susține această poziție. În acest studiu, în timp ce măsurătorile fibrelor musculare (forța specifică, forța de vârf) au rămas neschimbate, forța totală pentru întregul mușchi a crescut cu o medie de 17% (dar cu variații mari între indivizi: de la 6% la 28%).

Antropometria ca factor de forță

Pe lângă toți acești factori de forță musculară, antropometria generală a corpului influențează, de asemenea, cantitatea de forță produsă și cât de eficient poate fi transmisă acea forță prin flexia articulațiilor (și indiferent de forța momentană a articulațiilor individuale).

Să luăm ca exemplu ghemuitul cu mreană. Situație ipotetică: 2 persoane la fel de antrenate cu mușchi de aceeași dimensiune și compoziție de fibre, atașați identic de oase. Dacă persoana A are o coapsă cu 20% mai lungă decât persoana B, atunci persoana B ar trebui să se ghemuiască ipotetic cu 20% mai multă greutate.

Totuși, în realitate, totul nu se întâmplă chiar așa, din cauza faptului că atunci când lungimea oaselor se modifică, locul de atașare a mușchilor se schimbă și proporțional.

Astfel, dacă coapsa persoanei A este cu 20% mai lungă, atunci locul unde mușchii se atașează la osul coapsei (cantitatea de pârghie) este de asemenea proporțional - cu 20% mai departe - ceea ce înseamnă că lungimea coapsei este compensată de câștigul în atașarea musculară mai departe de articulație. Dar asta in medie. În realitate, datele antropometrice, desigur, variază de la persoană la persoană.

De exemplu, există o observație că powerlifterii cu o tibie mai lungă și un femur scurt au tendința de a se ghemui cu greutate mai mare decât cele al căror femur este mai lung în raport cu tibia. O observație similară se aplică lungimii umerilor și presiunii cu mreană pentru piept.

Indiferent de toți ceilalți factori, antropometria corpului face diferența de forță, dar măsurarea acestui factor este dificilă, deoarece este dificil să-l despart de alții.

Specificitatea antrenamentului

Ești bine conștient de specificul antrenamentului: ceea ce antrenezi este ceea ce se îmbunătățește. Știința spune că specificitatea funcționează cel mai mult aspecte diferite Instruire. O mare parte din acest efect funcționează deoarece sistemul nervos învață să facă anumite mișcări mai eficient.

Iată un exemplu simplu. Acest studiu este adesea folosit ca exemplu pentru a ilustra principiul specificității:

• Grupa 1 antrenat cu o greutate de 30% - 3 repetari pana la insuficienta musculara.
• Grupa 2 s-a antrenat cu o greutate de 80% din 1RM - și a făcut doar 1 repetare până la insuficiența musculară.
• Grupa 3 antrenat cu o greutate de 80% din 1RM - 3 repetari pana la insuficienta musculara.

După cum era de așteptat, cea mai mare îmbunătățire a forței a fost obținută de grupul 3 - antrenament cu greutăți mari și 3 seturi pe exercițiu.

Cu toate acestea, când toate grupurile au fost testate la sfârșitul studiului suma maxima repetari cu o greutate de 30% din 1RM, apoi cel mai bun rezultat a arătat grupul care s-a antrenat cu 30% din 1RM. În consecință, la verificare greutate maxima La 1RM, rezultatele s-au îmbunătățit mai bine în rândul celor care s-au antrenat la 80% din 1RM.

Un alt detaliu interesant în acest studiu: când au început să verifice cum s-au schimbat rezultatele forta statica(nu a fost antrenat în niciunul dintre cele 3 grupuri) - atunci rezultatele în creșterea acestui indicator au fost aceleași, deoarece toate cele 3 grupuri nu au antrenat în mod specific acest indicator de putere.

Pe măsură ce experiența și tehnica se îmbunătățesc, puterea crește. Mai mult, în exercițiile complexe cu mai multe articulații unde mari grupele musculare efectul antrenamentului este mai mare decât la mușchii mici.

Acest grafic arată cum, pe măsură ce numărul de repetări crește (scara orizontală), proporția erorilor din exercițiu scade.