Moč hitrih in počasnih mišičnih vlaken. Mišična moč
Intramuskularni dejavniki razvoja moči vključujejo biokemične, morfološke in funkcionalne lastnosti mišična vlakna.
Fiziološki premer, odvisen od števila mišičnih vlaken (največji je pri mišicah s pernato strukturo); Človeška mišična moč je, če so druge stvari enake, sorazmerna s površino fiziološkega premera mišice. To je ugotovil tudi nemški fiziolog E. Weber (1846). Znano je, da 1 cm mišice dvigne od 6 do 10 kg, ne glede na to ali je njen lastnik treniran ali netreniran.
Sestava (sestava) mišičnih vlaken, razmerje med šibkimi in bolj razdražljivimi počasnimi mišičnimi vlakni (oksidativnimi, nizkoutrudljivimi) in močnejšimi visokopražnimi hitrimi mišičnimi vlakni (glikolitičnimi, utrujenimi);
Hipertrofija miofibrilarne mišice – t.j. povečanje mišične mase, ki se razvije z trening moči kot posledica adaptivno-trofičnih vplivov in je značilno povečanje debeline in gostejša embalaža kontraktilnih elementov mišičnih vlaken - miofibril.
2) značilnosti živčne regulacijeŽivčna regulacija zagotavlja razvoj moči z izboljšanjem aktivnosti posameznih mišičnih vlaken, motoričnih enot (MU) cela mišica in medmišično koordinacijo. Vključuje naslednje dejavnike:
Povečana frekvenca živčnih impulzov, ki vstopajo v skeletne mišice iz motoričnih nevronov hrbtenjača in zagotavljanje prehoda iz šibkih enojnih kontrakcij njihovih vlaken v močne tetanične;
Aktivacija številnih motoričnih enot - s povečanjem števila motoričnih enot, ki sodelujejo pri motoričnem aktu, se poveča sila mišične kontrakcije;
Sinhronizacija aktivnosti MU - hkratna kontrakcija največjega možnega števila aktivnih MU močno poveča vlečno silo mišice;
Medmišična koordinacija - mišična moč je odvisna od aktivnosti drugih mišičnih skupin: mišična moč se poveča ob hkratni sprostitvi njenega antagonista, zmanjša se ob hkratni kontrakciji drugih mišic in poveča pri fiksaciji trupa ali posameznih sklepov. mišice antagonisti. Na primer, pri dvigovanju palice se pojavi pojav napenjanja (izdih z zaprtim glotisom), ki vodi do fiksacije mišic športnikovega trupa in ustvarja trdno osnovo za premagovanje dvignjene teže.
3) psihofiziološki mehanizmiPsihofiziološki mehanizmi povečane mišične moči so povezani s spremembami funkcionalno stanje(živčnost, zaspanost, utrujenost), vplivi motivacije in čustev, ki krepijo simpatično in hormonski vplivi iz hipofize, nadledvične žleze in spolnih žlez, bioritmi.
Merjenje mišične moči. Glavna metoda za določanje mišične moči je dinamometrija. Za merjenje moči roke se pogosto uporabljajo ročni dinamometri s ploščato vzmetjo (slika 21). Obstajajo različne modifikacije: DRP-10 je namenjen mlajšim otrokom šolska doba in oslabljeni bolniki z boleznimi mišično-skeletnega sistema. DRP-30 - za otroke srednješolske starosti in za oslabljene bolnike, DRP-90 za zdrave odrasle, DRP-120 - za športnike.
riž. 21. Dinamometri za merjenje moči rok
Za merjenje moči mišic rok preiskovanec čim bolj stisne dinamometer z desno roko, nato z levo roko. Roka naj bo iztegnjena vstran in dvignjena do ravni ramen. Merjenje se izvede 2-3 krat in zabeleži se največje število. Natančnost merjenja ±2 kilograma. Standardni kazalniki moči roke dominantne roke za moške in ženske, odvisno od starosti, so predstavljeni v Dodatku 1, Tabela 1.
Po dinamometriji se indeks moči izračuna po formuli:
Indeks moči = moč mišice roke (kg) / telesna teža (kg) ´100%
Norma: za ženske 45-50%, za moške - 65-80%
Za določitev moči hrbtnih ekstenzorskih mišic se uporablja dinamometer z mrtvim dvigom, ki je opremljen s podporno ploščadjo za noge. Pri merjenju moči mrtvega dviga preiskovanec stoji na podporni ploščadi, se skloni, z rokami zgrabi ročaj dinamometra in se počasi poravna z največjim naporom. Študija se ponovi 2-3 krat, zabeleži se najboljši rezultat. Natančnost meritev je ± 5 kilogramov.
Standardni kazalniki hrbtne moči za moške in ženske so predstavljeni v Dodatku 1, Tabela 2.
Za primerjavo moči različne mišice določiti njihovo specifično ali absolutno moč. Je enak največjemu znesku, deljenemu s kvadratom. glejte površino prečnega prereza mišice. Specifična sila telečja mišicačlovek je -2 kg/cm 2, triceps - 16,8 kg/cm 2, žvečilni - 10 kg/cm 2.
Delo mišic. Delo mišic delimo na dinamično in statično. Dinamično se izvaja pri premikanju bremena. Pri dinamičnem delu se spreminjata dolžina mišice in njena napetost. Zato mišica deluje v avksotnem načinu. Med statičnim delovanjem se breme ne premika, tj. mišica deluje v izometričnem načinu. Po fizikalnih zakonih je delo energija, ki se porabi za premikanje telesa določena sila na določeno razdaljo:
A = F´S.
če krčenje mišic se izvaja brez obremenitve (v izotoničnem načinu), potem je mehansko delo nič. Če pri največja obremenitevČe ni skrajšanja mišice (izometrični način), je tudi delo nič. V tem primeru kemična energija popolnoma spremeni v toploto.
Odvisnost količine dela od obremenitve je podrejena zakonu povprečnih obremenitev. Ko se obremenitev poveča, se delo mišic na začetku poveča. Pri srednjih obremenitvah postane največja. Če se obremenitev nadaljuje, se delo zmanjša. Na velikost dela vpliva tudi njegov ritem. Največje mišično delo se izvaja v povprečnem ritmu.
Mišična moč Poseben pomen pri izračunu količine delovne obremenitve je določitev mišične moči. To je mehansko (sila x dolžina krajšanja) opravljeno delo na enoto časa
N (P) = A / T
Moč krčenje mišic se razlikuje od mišične moči, ker je moč merilo skupne količine opravljenega dela na enoto časa. Moč torej ni določena le s silo mišičnega krčenja, ampak tudi z razdaljo krčenja in številom kontrakcij na minuto. Mišična moč se običajno meri v kilogramskih metrih (kgm) na minuto. Največja moč, ki jo razvijejo vse mišice zelo treniranega športnika, če delujejo skupaj, je približno naslednja: prvih 8-10 sekund - 7000 kgm / min; naslednja 1 min – 4000 kgm/min; naslednjih 30 minut – 1700 kgm/min. Tako lahko oseba razvije največjo moč le med kratka obdobjačasa, medtem ko je pri dolgotrajnih obremenitvah, ki zahtevajo vzdržljivost, mišična moč le ¾ prvotne vrednosti.
Mišična vzdržljivost. V pogojih statično delo mišična vzdržljivost je določena s časom, v katerem se vzdržuje statična napetost ali zadrži nekaj bremena. Najdaljši čas za statično delo (statična vzdržljivost) je obratno sorazmeren z obremenitvijo. Vzdržljivost med izvajanjem dinamično delo merjeno z razmerjem med količino dela in časom, ki je potreben za dokončanje. V tem primeru ločimo konično in kritično moč dinamičnega dela: konična moč je največja moč, dosežena v neki točki dinamičnega dela; kritična je moč, ki se v zadostni meri vzdržuje na isti ravni dolgo časa. Obstaja tudi dinamična vzdržljivost, ki je določena s časom dela z določeno močjo.
Glede na vrsto in naravo opravljenega fizičnega (mišičnega) dela ločimo:
1. statična in dinamična vzdržljivost, to je sposobnost dolgotrajnega opravljanja statičnega oziroma dinamičnega dela;
2. lokalna in globalna vzdržljivost, tj. sposobnost dolgotrajnega opravljanja lokalnega dela (s sodelovanjem majhno število mišice) ali globalno delo (s sodelovanjem velikih mišičnih skupin - več kot polovica mišične mase);
3. moč vzdržljivost, to je sposobnost večkratnega ponavljanja vaj, ki zahtevajo veliko mišično moč;
4. anaerobna in aerobna vzdržljivost, to je sposobnost dolgotrajnega opravljanja globalnega dela s pretežno anaerobnim ali aerobnim tipom oskrbe z energijo.
1. Kaj je največja mišična moč?
2. Od katerih kazalcev je odvisna mišična moč?
3. Katere vrste dela opravljajo mišice?
4. Katere metode se uporabljajo za merjenje mišične moči?
5. Kakšno je razmerje med količino dela in obremenitvijo?
6. Kaj je mišična moč, kako jo določimo?
7. Kaj je vzdržljivost, kako se določi ta kazalnik?
Utrujenost mišic
Kot posledica dolgotrajne aktivnosti, uspešnosti skeletne mišice gre dol. Ta pojav imenujemo utrujenost. Hkrati se zmanjša sila kontrakcije, povečata se latentna doba kontrakcije in obdobje sprostitve. Statični način delovanja je bolj utrujajoč od dinamičnega.
V prejšnjem stoletju so bile na podlagi poskusov z izoliranimi mišicami predlagane 3 teorije mišična utrujenost:
1) Schiffova teorija izčrpanosti (1868): utrujenost je posledica izčrpavanja energijskih zalog v mišicah.
2) Pfluegerjeva teorija zastrupitve (1872): utrujenost nastane zaradi kopičenja presnovnih produktov v mišicah, zlasti mlečne kisline.
3) Verwornova teorija davljenja (1901): utrujenost se razlaga s pomanjkanjem kisika v mišici.
Vse te teorije so združene humoralno-lokalističnih teorij.
Dejansko ti dejavniki prispevajo k utrujenosti pri poskusih na izolirane mišice. V procesu opravljanja dela se v mišičnih vlaknih kopičijo produkti oksidacijskih procesov - mlečna in piruvična kislina, ki zmanjšujeta možnost nastanka PD. Poleg tega so procesi moteni Resinteza ATP in kreatin fosfat, ki je potreben za oskrbo mišičnega krčenja z energijo.
Vendar pa v telesu intenzivno delujoče mišice prejmejo potreben kisik, hranila, se sprostijo iz metabolitov zaradi povečanega splošnega in regionalnega krvnega obtoka. Zato so bile predlagane druge teorije utrujenosti, ki so združene v skupino teorije centralnega živčevja. V okviru teorij centralnega živčevja obstajajo štiri glavne smeri:
1) utrujenost kot posledica inhibicije v centralnem živčnem sistemu (Vasiliev L.L., Vinogradov M.I., 1966). Glavni dejavniki, ki povzročajo inhibicijo, so oslabitev delovne dominante, čezmeren aferentni tok iz delujočih mišic in vpliv na živčni centri biokemične spremembe v krvi, ki se pojavijo med aktivnim mišičnim delom.
2) utrujenost je posledica neravnovesja medsebojnega delovanja možganske skorje in centrov avtonomnega živčnega sistema (Levitsky V.A., 1926). Centri vegetativne podpore aktivnosti delujejo zaščitno v odnosu do skorje in ji pošiljajo zaviralne signale.
3) utrujenost kot kršitev koordinacije procesov, ki zagotavljajo aktivno stanje predvsem v centralnem živčnem sistemu. Ta smer temelji na teoriji prevlade A.A. Ukhtomskega. (1934). Ta teorija ima več zagovornikov.
4) utrujenost se pojavi zaradi oslabitve adaptivno-trofičnega vpliva simpatičnega živčnega sistema na somatsko (Kekcheev K.Kh, 1927)
riž. 22. Dejavniki, ki vplivajo na razvoj utrujenosti pri ekstremnih obremenitvah (po A. Korobkovu, 1975)
V prejšnjem stoletju je I. M. Sechenov ugotovil, da če se mišice ene roke utrudijo, se njihova zmogljivost hitreje obnovi pri delu z drugo roko ali nogo. Verjel je, da je to posledica preklopa vzbujevalnih procesov iz enega motoričnega centra v drugega. Počitek z vključitvijo drugih mišičnih skupin je imenoval aktivni.
Kljub dolgi zgodovini preučevanja tega vprašanja splošna teorija utrujenosti še ni bila oblikovana. Na sl. Slika 22 prikazuje diagram mehanizmov utrujenosti med mišičnim delom.
Zdaj je ugotovljeno, da je v različni pogoji dejavnosti, se lahko spremeni prispevek nekaterih dejavnikov k razvoju utrujenosti.
Kontrolna vprašanja
1. Katere teorije obstajajo za razlago razvoja utrujenosti v izoliranih mišicah?
2. Katere so glavne usmeritve, opredeljene v okviru teorij centralnega živčevja?
3. Kateri dejavniki določajo razvoj mišične utrujenosti pri ekstremnih obremenitvah?
Kar se izraža v sposobnosti osebe, da premaga odpor, to je, da se mu zoperstavi z mišično napetostjo. Razvoju mišične moči je treba dati pomembno mesto v poklicnem in motorični trening ljudi.
Veliko vrst dela, tako v proizvodnji kot doma, postavlja povečane zahteve po mišični moči. To vključuje iskanje in pridobivanje mineralov, podzemna, gradbena, vrtalna, sečnja, kmetijska in druga dela.
Vsako gibanje (v službi, vsakdanjem življenju in športu) temelji na mišični moči kot eni od vrst telesnih sposobnosti, ki določajo zmogljivost. Moč je najtesneje povezana z vzdržljivostjo in hitrostjo.
Manifestacija mišične moči je odvisna od: stanja centralnega živčnega sistema; ustrezna aktivnost možganske skorje; fiziološki premer mišic; biokemični procesi, ki potekajo v mišicah.
Dinamična in statična sila
Mišična moč se kaže v dveh glavnih načinih: izotonični in izometrični. IN izotonični režim mišice, ki se krčijo (pri krajšanju ali daljšanju), povzročajo gibanje ( dinamična sila). V izometričnem načinu se mišice napnejo, vendar ne proizvajajo gibov ( statična sila).
Dinamični, statični in mešani napori se izvajajo z različnimi stopnjami živčno-mišične napetosti.
Vrste močnih sposobnosti
Označite dejansko moč(manifestirano v statičnem načinu), hitrost-moč(ki se kaže v dinamičnem načinu) prizadevanja, pa tudi eksplozivna sila (sposobnost izvajanja velike količine sile v najkrajšem času). Hitrostno-silovna prizadevanja delimo na premagovanje in manjvredno. Na primer, pri upogibanju in iztegovanju rok v ležečem položaju je upogibanje popustljiva sila, iztegovanje pa premagujoča sila.
Absolutna in relativna moč
Moč ljudi z enakim treningom je odvisna od telesne teže. Obstajata koncepta absolutne in relativne mišične moči. Stopnjo razvoja sile merimo z dinamometri različnih izvedb. Material s strani
- Absolutna moč- to je največja moč, ki jo lahko oseba izvaja brez upoštevanja lastna teža telesa.
- Relativna moč je sila na enoto lastne mase.
Prevedli smo, revidirali in uredili odličen osnovni članek Grega Nuckolsa o tem, kako sta velikost in moč mišic povezani. V članku je na primer podrobno razloženo, zakaj je povprečni powerlifter 61 % močnejši od povprečnega bodybuilderja za enako velikost mišic.
Verjetno ste že videli to sliko v telovadnici: ogromen mišičast moški dela počepe z 200-kilogramsko palico, napihuje in dela malo ponovitev. Nato fant z veliko manjšo težo dela z isto palico. masivne noge vendar je enostavno narediti velika količina ponovitve.
Podobna slika se lahko ponovi pri stiskanju s klopi ali mrtvem dvigu. Da, in iz šolskega tečaja biologije so nas učili: mišična moč je odvisna od površina prečnega prereza(grobo povedano odvisno od debeline), a znanost kaže, da gre za močno poenostavitev in da situacija ne drži povsem.
Površina prečnega prereza mišice.
Kot primer si oglejte 85 kg pritisk na klopi za 205 kg:
Vendar se veliko bolj masivni fantje ne morejo približati takšnim številkam v bench pressu.
Ali tukaj je 17-letni atlet, ki počepi z 265 kg palico:
Poleg tega je njegov obseg veliko manjši od mnogih športnikov, ki so daleč od takšnega rezultata.
Odgovor je preprost: na moč vplivajo številni drugi dejavniki poleg velikosti mišic.
Povprečen moški tehta približno 80 kg. Če človek ni treniran, potem približno 40% njegove telesne teže predstavljajo skeletne mišice ali približno 32 kg. Kljub temu, da je rast mišične mase zelo odvisna od genetike, lahko moški v povprečju v 10 letih treninga poveča svojo mišično maso za 50 %, torej svojim 32 kg mišic doda še 16 kg. mišica.
Najverjetneje bo v prvem letu dodanih 7-8 kg mišic od tega povečanja naporen trening, še 2-3 kg - v naslednjih nekaj letih, preostalih 5-6 kg pa v 7-8 letih trdega treninga. To je tipična slika rasti mišic. S povečanjem mišične mase za približno 50% se bo mišična moč povečala za 2-4 krat.
Grobo rečeno, če lahko prvi dan treninga oseba dvigne težo 10-15 kg na svoje bicepse, potem se lahko ta rezultat kasneje poveča na 20-30 kg.
S počepom: če na prvem treningu počepnete s 50 kg palico, lahko ta teža naraste na 200 kg. To niso znanstveni podatki, le primer, kako se lahko povečajo kazalci moči. Pri izvajanju bicepsov se lahko moč poveča za približno 2-krat, teža v počepih pa se lahko poveča za 4-krat. Toda hkrati se je volumen mišic povečal le za 50%. To je Izkazalo se je, da v primerjavi s povečanjem mase moč raste 4-8 krat več.
Nedvomno mišična masa je pomembna za moč, vendar morda ne odločilna. Oglejmo si glavne dejavnike, ki vplivajo na moč in maso.
Mišična vlakna
Kot kažejo raziskave: kot večja velikost mišičnega vlakna, večja je njegova moč.
Ta graf prikazuje jasno povezavo med velikostjo mišičnih vlaken in njihovo močjo:
Kako je moč (navpična lestvica) odvisna od velikosti mišičnih vlaken (vodoravna lestvica). Raziskava: Gilliver, 2009.
Vendar, če absolutna moč teži k rasti z večjim volumnom mišičnih vlaken, se relativna moč (moč glede na velikost) – nasprotno – zmanjša.
Ugotovimo, zakaj se to zgodi.
Obstaja indikator za določanje moči mišičnih vlaken glede na njihov volumen - "specifična napetost" (prevedimo kot "specifična sila"). Če želite to narediti, morate največjo silo deliti s površino prečnega prereza:
Mišična vlakna: Bodybuilderji imajo 62 % nižjo moč vlaken kot dvigalci
Bistvo je torej v tem specifična sila je zelo odvisna od vrste mišičnega vlakna.
V tej študiji so znanstveniki ugotovili, da je bila gostota mišičnih vlaken profesionalnih bodybuilderjev kar 62% nižja kot pri profesionalnih dvigalcih.
Relativno gledano so mišice povprečnega powerlifterja 62% močnejše od mišic povprečnega bodybuilderja z enakim obsegom.
Poleg tega so mišična vlakna bodybuilderjev tudi 41 % šibkejša od tistih pri netreniranih posameznikih glede na njihovo prečno površino. To pomeni, da so mišice bodybuilderjev na kvadratni centimeter debeline šibkejše od tistih, ki sploh niso trenirali (na splošno pa so bodybuilderji seveda močnejši zaradi celotnega obsega mišic).
Ta študija je primerjala različna mišična vlakna in ugotovila, da Najmočnejša mišična vlakna so 3-krat močnejša od najšibkejših enake debeline – to je zelo velika razlika.
Mišična vlakna rastejo hitreje v preseku kot v moči
Torej sta obe študiji to pokazali Ko se velikost mišičnih vlaken poveča, se njihova moč zmanjša glede na njihovo debelino.. To je rastejo v velikosti bolj kot v moči.
Odvisnost je: ko se površina prečnega prereza mišice podvoji, se njena moč poveča le za 41% in ne 2-krat.
V tem načrtu bolje korelira z močjo mišičnih vlaken premer vlaknin, ne površina prečnega prereza (prosimo, dodajte ta popravek v svoje šolske učbenike biologije!)
Na koncu so znanstveniki vse kazalnike zmanjšali na ta graf:
Vodoravno: povečanje površine prečnega prereza mišice. Modra črta je povečanje premera, rdeča pa splošna rast sila, rumena - povečanje specifične sile (koliko se sila poveča s povečanjem površine prečnega prereza).
Zaključek, ki ga lahko potegnemo, je, da se s povečanjem mišičnega volumna povečuje tudi moč, vendar povečanje velikosti mišice (tj. površine prečnega prereza) prehiteva povečanje moči. To so povprečja, zbrana iz številnih študij, nekatere študije pa imajo drugačne podatke.
Na primer, v tej študiji se je v 12 tednih vadbe pri eksperimentalnih subjektih površina prečnega prereza mišic povečala v povprečju za 30 %, a hkrati specifično silo ni spremenila (torej, beremo med vrsticami, tudi moč se je povečala za približno 30%).
Rezultati te študije so podobni: prečni prerez mišice se je pri udeležencih po 12 tednih treninga povečal za 28-45%, vendar se specifična sila ni spremenila.
Po drugi strani pa sta ti 2 študiji (ena in dve) pokazali povečanje specifične mišične moči brez rasti samih mišic v volumnu. To pomeni, da se je moč povečala, prostornina pa ne in zahvaljujoč tej kombinaciji se je izkazalo, da se je specifična sila povečala.
V vseh 4 teh študijah se je moč povečala premer mišice, a v primerjavi z površina prečnega prereza moč se je povečala le, če mišična vlakna niso rasla.
Torej povzamemo pomembno temo z mišičnimi vlakni:
- Ljudje se zelo razlikujemo po številu mišičnih vlaken ene ali druge vrste.. Ne pozabite: specifično silo V povprečju imajo dvigalci (trening moči) 61 % več mišičnih vlaken kot bodybuilderji (trening obseg). V grobem so dvigalci z enakim obsegom mišic močnejši v povprečju za 61 %.
- Najšibkejša mišična vlakna so 3-krat šibkejša od najmočnejših. Njihovo število pri vsaki osebi je genetsko določeno. To pomeni, da se hipotetično največja možna razlika v mišični moči istega volumna spreminja do 3-krat.
- Specifična moč (sila na kvadratni centimeter preseka) se s treningom ne poveča vedno. Dejstvo je, da mišična površina v povprečju raste hitreje kot moč.
Mesto pritrditve mišic
Pomemben dejavnik moči je pritrditev mišic na kosti in dolžina okončin. Kot se spomnite iz šolskega tečaja fizike, večji kot je vzvod, lažje je dvigniti utež.
Če uporabite silo v točki A, bo za dvigovanje enake teže potrebna veliko večja sila v primerjavi s točko B.
V skladu s tem dlje kot je mišica pritrjena (in krajši kot je ud), večji je vzvod in več večjo težo se lahko dvigne. To deloma pojasnjuje, zakaj lahko nekateri dokaj suhi fantje dvignejo veliko več kot nekateri posebej obsežni fantje.
Ta študija na primer kaže, da razlike v moči, ki temeljijo na mestu vstavljanja mišice v kolenski sklep pri različni ljudje je 16-25%. Z genetiko imam tako srečo.
Poleg tega z rastjo mišic v volumnu trenutek moči poveča: to se zgodi zato, ker se z večanjem volumna mišice "napadni kot" nekoliko spremeni in to deloma pojasnjuje dejstvo, da moč raste hitreje kot volumen.
Raziskava Andrewa Vigotskyja ima odlične slike, ki jasno prikazujejo, kako se to zgodi:
Najpomembnejša stvar je zaključek: zadnja slika prikazuje, kako se z večanjem debeline (površine preseka) mišice spreminja kot delovanja sile, kar pomeni večji premik ročice. obsežne mišice postane lažje.
Sposobnost živčnega sistema, da aktivira več vlaken
Drug dejavnik mišične moči, ne glede na volumen, je sposobnost centralnega živčnega sistema (CNS), da aktivira čim več mišičnih vlaken, da se skrčijo (in sprostijo antagonistična vlakna).
Grobo rečeno, sposobnost najučinkovitejšega prenosa pravilnega signala do mišičnih vlaken - napenjanja nekaterih vlaken in sprostitve drugih vlaken. Verjetno ste že slišali, da smo v običajnem življenju sposobni prenesti le določeno normalno silo na svoje mišice, v kritičnem trenutku pa se lahko sila večkrat poveča. Na tem mestu so običajno navedeni primeri, kako človek dvigne avto, da bi rešil življenje ljubljene osebe (in takih primerov je res kar nekaj).
vendar Znanstvena raziskava tega še niso mogli v celoti dokazati.
Znanstveniki so primerjali moč »prostovoljnega« krčenja mišic in nato z električno stimulacijo dosegli še več - 100% napetost v vseh mišičnih vlaknih.
Posledično se je izkazalo, da "prostovoljne" kontrakcije so približno 90-95% največje možne kontraktilne sile, kar smo dosegli z električno stimulacijo ( ni jasno, kakšno napako in vpliv so imeli takšni "stimulativni" pogoji na antagonistične mišice, ki jih je treba sprostiti za večjo moč - cca. Zožnik).
Znanstveniki in avtor besedila sklepajo: povsem možno je, da nekaj ljudje lahko znatno povečajo moč s treniranjem signalizacije možgani-mišica, vendar večina ljudje ne morejo bistveno povečati moči zgolj z izboljšanjem sposobnosti aktiviranja več vlaken.
Normalizirana mišična moč (NSM)
Največja kontraktilna sila mišice je odvisna od volumna mišice, moči mišičnih vlaken, iz katerih je sestavljena, od "arhitekture" mišice, grobo rečeno, od vseh dejavnikov, ki smo jih navedli zgoraj.
Po raziskavah je volumen mišic odgovoren za približno 50 % razlike v indikatorji moči od različnih ljudi.
Drugih 10-20 % razlike v moči je razloženo z "arhitekturnimi" dejavniki, kot sta mesto vstavitve in dolžina fascije.
Preostali dejavniki, odgovorni za preostalih 30-40% razlike v moči, sploh niso odvisni od velikosti mišic.
Da bi upoštevali te dejavnike, je pomembno uvesti koncept normalizirane mišične moči (NSM) - to je moč mišice v primerjavi s površino njenega preseka. Grobo rečeno, kako močna je mišica v primerjavi z njeno velikostjo.
Večina študij (vendar ne vse) kaže, da se NMR poveča s treningom. Toda hkrati, kot smo razpravljali zgoraj (v razdelku o specifični trdnosti), povečanje volumna samo po sebi ne zagotavlja takšne priložnosti, to pomeni, da povečanje trdnosti ni zagotovljeno le s povečanjem volumna, ampak izboljšanje prehoda mišičnih signalov, vendar zaradi drugih dejavnikov (isti, ki so odgovorni za preostalih 30-40% razlike v moči).
Kateri so ti dejavniki?
Izboljšanje kakovosti vezivnega tkiva
Eden od teh dejavnikov je S povečanim treningom se izboljša kakovost vezivnega tkiva, ki prenaša sile iz mišic na kosti.. Z večanjem kakovosti vezivnega tkiva se večji del sil prenaša na skelet, kar pomeni, da se z enakim volumnom povečuje trdnost (torej normalizirana moč se povečuje).
Po raziskavah se do 80 % moči mišičnega vlakna prenese na okoliška tkiva, ki s pomočjo serije pritrdijo mišična vlakna na fascijo. pomembne beljakovine(endomizij, perimizij, epimizij in drugi). Ta sila se prenese na kite, s čimer se poveča skupna sila, ki se prenaša iz mišic na okostje.
Ta študija na primer kaže, da PRED usposabljanjem NSM(sila celotne mišice na površino prečnega prereza) je bila za 23 % višja od specifične moči mišičnih vlaken(moč mišičnih vlaken na površino prečnega prereza teh vlaken).
IN PO usposabljanju NSM(specifična sila celotne mišice) je bil višji za 36 %(specifična moč mišičnih vlaken). To pomeni, da Moč celotne mišice med treningom raste bolje kot moč seštevka vseh mišičnih vlaken.
Znanstveniki to pripisujejo rasti vezivnega tkiva, ki omogoča učinkovitejši prenos sile z vlaken na kosti.
Tetive so shematično prikazane zgoraj in spodaj, med njimi pa je mišično vlakno. Ko se trening povečuje (desna slika), se povečuje tudi vezivnega tkiva okoli mišičnih vlaken, količino in kakovost povezav, ki omogočajo učinkovitejši prenos sile iz mišičnega vlakna na kite.
Ideja, da se kakovost vlaken za prenos sile izboljša z vadbo (in zgornja slika), izhaja iz študije iz leta 1989 in je še vedno večinoma teorija.
Vendar pa obstaja študija iz leta 2010, ki podpira to stališče. Medtem ko so v tej študiji meritve mišičnih vlaken (specifična sila, najvišja moč) ostale nespremenjene, se je skupna moč za celotno mišico povečala v povprečju za 17 % (vendar z velikimi razlikami med posamezniki: od 6 % do 28 %).
Antropometrija kot dejavnik moči
Poleg vseh teh dejavnikov mišične moči celotna telesna antropometrija vpliva tudi na količino proizvedene sile in na to, kako učinkovito se ta sila lahko prenaša skozi upogib sklepov (in ne glede na momentno silo posameznih sklepov).
Vzemimo za primer počep z mreno. Hipotetična situacija: 2 enako trenirani osebi z mišicami enake velikosti in sestave vlaken, ki sta enako pritrjeni na kosti. Če ima oseba A stegno, ki je 20 % daljše od osebe B, bi morala oseba B hipotetično počepniti z 20 % večjo težo.
Vendar se v resnici vse ne zgodi čisto tako, saj se s spremembo dolžine kosti sorazmerno spremeni tudi mesto pritrditve mišic.
Torej, če je stegno osebe A 20 % daljše, potem je mesto, kjer se mišice pritrdijo na stegensko kost (količina vzvoda), prav tako sorazmerno – 20 % dlje – kar pomeni, da se dolžina stegna izravna s pridobitvijo v pritrditev mišice dlje od sklepa. Ampak to povprečje. V resnici se antropometrični podatki seveda razlikujejo od osebe do osebe.
Obstaja na primer opažanje, da powerlifterji z daljšo golenico in kratko stegnenico ponavadi počepnejo z večjo težo kot tisti, katerih stegnenica je daljša glede na golenico. Podobna ugotovitev velja za dolžino ramen in pritisk na prsi z mreno.
Ne glede na vse druge dejavnike, antropometrija telesa naredi razliko v moči, vendar je merjenje tega faktorja težko, ker ga je težko ločiti od drugih.
Specifičnost usposabljanja
Dobro se zavedaš specifičnosti treninga: kar treniraš, se izboljša. Znanost pravi, da specifičnost najbolj deluje različne vidike usposabljanje. Velik del tega učinka deluje, ker živčni sistem se nauči izvajati določene gibe bolj učinkovito.
Tukaj je preprost primer. Ta študija se pogosto uporablja kot primer za ponazoritev načela specifičnosti:
- Skupina 1 je trenirala s 30% težo - 3 ponovitve do odpovedi mišic.
- Skupina 2 je trenirala z težo 80 % 1RM – in naredila samo 1 ponovitev do odpovedi mišic.
- Skupina 3 je trenirala z težo 80 % 1RM - 3 ponovitve do mišične odpovedi.
Po pričakovanjih je največji napredek v moči dosegla skupina 3 - trening z velikimi utežmi in 3 serije na vajo.
Ko pa so bile vse skupine testirane na koncu študije največji znesek ponovitev z težo 30% od 1RM, nato najboljši rezultat je pokazala skupini, ki je trenirala s 30 % 1RM. V skladu s tem pri preverjanju največja teža Pri 1RM so se rezultati bolje izboljšali pri tistih, ki so trenirali pri 80 % 1RM.
Še ena zanimiva podrobnost v tej študiji: ko so začeli preverjati, kako so se rezultati spremenili v statična sila(ni bila trenirana v nobeni od 3 skupin) - potem so bili rezultati v rasti tega kazalnika enaki, saj vse 3 skupine niso posebej trenirale tega kazalnika moči.
Ko se izkušnje in tehnika izboljšujejo, se moč povečuje. Poleg tega pri kompleksnih večsklepnih vajah, kjer je velika mišične skupine učinek treninga je večji kot pri majhnih mišicah.
Ta graf prikazuje, kako se z večanjem števila ponovitev (vodoravna lestvica) zmanjšuje delež napak pri vaji.
Skeletne mišice so sestavni delčloveški mišično-skeletni sistem. V tem primeru mišice izvajajo naslednje Lastnosti:
1) zagotoviti določeno držo človeškega telesa;
2) premikati telo v prostoru;
3) premikanje posameznih delov telesa glede na drugega;
4) so vir toplote, ki opravljajo termoregulacijsko funkcijo.
Lastnosti skeletna mišica :
1) Razdražljivost- sposobnost odziva na dražljaj s spremembo ionske prevodnosti in membranskega potenciala. IN naravne razmere ta dražljaj je transmiter acetilholin, ki se sprošča v presinaptičnih končičih aksonov motoričnih nevronov. V laboratorijskih pogojih se pogosto uporablja električna stimulacija mišic. Pri električni stimulaciji mišice se najprej vzbudijo živčna vlakna, ki sproščajo acetilholin, tj. v tem primeru opazimo posredno draženje mišice. To je posledica dejstva, da razdražljivost živčna vlakna višji od mišic. Za neposredno draženje mišic je potrebna uporaba mišičnih relaksantov - snovi, ki blokirajo prenos živčnih impulzov skozi nevromuskularno sinapso;
2) Nizka prevodnost(10-13 m/s) - sposobnost vodenja akcijskega potenciala vzdolž in globoko v mišično vlakno vzdolž T-sistema;
3) Kontraktilnost- sposobnost skrajšanja ali razvoja napetosti ob vznemirjenju;
4) Elastičnost- sposobnost razvijanja napetosti pri raztezanju.
5) Ognjevzdržnost– odsotnost ali zmanjšanje razdražljivosti živca ali mišice po predhodni razdražljivosti. Traja dlje časa kot živčno vlakno.
6) Labilnost– funkcionalna mobilnost, hitrost osnovnih ciklov vzbujanja v živčnih in mišičnih tkivih
Glavni kazalci, ki označujejo aktivnost mišic, so njihova moč in zmogljivost.
Mišična moč. Sila je mera mehanskega vpliva drugih teles na mišico, izražena v newtonih ali kg-sila. pri izotonični krčenje v poskusu je sila določena z maso največjega bremena, ki ga mišica lahko dvigne ( dinamična sila); pri izometrična - maksimalna napetost da se lahko razvije (statična sila).
Posamezno mišično vlakno med krčenjem razvije napetost 100-200 kgf.
Stopnja skrajšanja mišic med kontrakcijo je odvisna od moči dražljaja, morfoloških lastnosti in fiziološkega stanja. Dolge mišice so znižani za večji znesek kot kratki.
Rahel razteg mišice, ko so elastične komponente napete, dodatno draži in poveča mišično kontrakcijo, pri močnejšem raztegu pa se sila mišične kontrakcije zmanjša.
Napetost, ki jo lahko razvijejo miofibrile, je določena s številom prečnih mostov miozinskih filamentov, ki medsebojno delujejo z aktinskimi filamenti, saj mostovi služijo kot mesto interakcije in razvoja sile med obema vrstama filamentov. V stanju mirovanja dokaj pomemben del prečnih mostov sodeluje z aktinskimi filamenti. Ko je mišica močno raztegnjena, se aktinski in miozinski filamenti skoraj nehajo prekrivati in med njimi nastanejo manjše navzkrižne vezi.
Obseg kontrakcije se zmanjša tudi, ko se mišica utrudi.
Mišica, ki se izometrično krči, razvije največjo možno napetost zaradi aktivacije vseh mišičnih vlaken. Ta mišična napetost se imenuje največja moč. Največja moč mišice je odvisna od števila mišičnih vlaken, ki sestavljajo mišico, in njihove debeline. Tvorijo anatomski premer mišice, ki je definiran kot površina prečnega prereza mišice, narisana pravokotno na njeno dolžino. Odnos največja moč imenujemo mišica na njen anatomski premer relativna moč mišice, merjeno v kg/cm2.
Fiziološki premer mišice je dolžina prečnega prereza mišice pravokotno na potek njenih vlaken.
V mišicah z vzporednimi vlakni fiziološki premer sovpada z anatomskim. V mišicah s poševnimi vlakni bo večji od anatomskega. Zato je moč mišic s poševnimi vlakni vedno večja kot pri mišicah enake debeline, vendar z vzdolžnimi vlakni. Večina mišic domačih živali in zlasti ptic ima poševna vlakna pernate strukture. Takšne mišice imajo večji fiziološki premer in imajo večjo moč.
Najmočnejše so večperesne mišice, sledijo enoperesnate, dvoperesnate, polperesnate, fuziformne in vzdolžne fibrozne mišice.
Številne, eno in dvopenate mišice imajo veliko moč in vzdržljivost (malo se utrudijo), vendar imajo omejeno sposobnost skrajšanja, druge vrste mišic pa se dobro skrajšajo, vendar se hitro utrudijo.
Primerjalni indikator moči različne mišice je absolutna mišična moč- razmerje med največjo mišično močjo in njenim fiziološkim premerom, tj. največja obremenitev, ki jo mišica lahko dvigne, deljena s skupno površino vseh mišičnih vlaken. Določi se s tetanično stimulacijo in optimalnim začetnim raztezanjem mišice. Pri domačih živalih se absolutna moč skeletnih mišic giblje od 5 do 15 kg-sile, v povprečju 6-8 kg-sile na 1 cm2 fiziološkega premera. V delu delo mišic premer mišice se poveča in posledično se poveča moč te mišice.
Delo mišic. Delo mišic se navzven izraža bodisi v fiksaciji dela telesa bodisi v gibanju. V prvem primeru govorijo o tako imenovanem statična delo, v drugem pa približno dinamično delo.
Statično delo mišic je posledica enakosti momentov sil in se imenuje tudi držalno delo. S takim delom oblika mišice, so njegova velikost, vzbujanje in napetost relativno konstantni.
Dinamično delovanje mišice spremlja gibanje in je posledica razlike v momentih sile. Glede na to, kateri trenutek se izkaže za velikega, ločimo dve vrsti dinamičnega mišičnega dela: premagovanje in popuščanje. Prevlada momenta sile mišice ali skupine mišic vodi do premagovanja dela, zmanjšanje momenta mišične sile pa do slabšega dela.
Tukaj so tudi balistično delo mišice, ki je vrsta premagovalnega dela: mišica je podvržena hitremu krčenju in kasnejši sprostitvi, po kateri se kostni člen še naprej premika po vztrajnosti.
(10) Vrste in načini krčenja skeletnih mišic. Kontrakcija posamezne mišice, njene faze. Tetanus in njegove vrste. Optimum in pesimum draženja.
Vrste okrajšav.
V skeletnih mišicah obstaja ena kontrakcija in seštevek kontrakcije (tetanus).
Enotni rez- to je kontrakcija, ki se pojavi kot odgovor na en sam dražljaj, ki zadostuje za vzburjenje mišice.
Faze krčenja posamezne mišice:
Latentno obdobje. Je vsota časovnih zakasnitev, ki jih povzroči vzbujanje membrane mišičnega vlakna, širjenje PD skozi T-sistem v vlakno, tvorba inozitol trifosfata, povečanje koncentracije intracelularnega kalcija in aktivacija prečnih mostov. Za sartorius mišica latenca žabe je približno 2 ms.
Obdobje skrajšanja ali razvoja napetosti.
Obdobje relaksacije, ko se zmanjša koncentracija Ca2+ ionov in se miozinske glave odklopijo od aktinskih filamentov.
Ko je mišica izpostavljena ritmični stimulaciji visoke frekvence, pride do močne in dolgotrajne kontrakcije mišice, ki jo imenujemo tetanično krčenje, oz tetanus.
Tetanus je lahko nazobčan(pri frekvenci stimulacije 20-40 Hz) oz gladka(pri frekvenci 50 Hz in več). Amplituda tetanične kontrakcije je 2-4-krat večja od amplitude posamezne kontrakcije pri enaki jakosti stimulacije.
Gladki tetanus se pojavi, ko naslednji impulz draženja deluje na mišico, preden se začne faza sprostitve. Pri zelo visoki frekvenci stimulacije bo vsaka naslednja stimulacija padla v fazo absolutne refraktornosti in mišica se sploh ne bo krčila. Višina mišične kontrakcije pri tetanusu je odvisna od ritma stimulacije, pa tudi od razdražljivosti in labilnosti, ki se med mišično kontrakcijo spreminjata. Tetanus je najvišji pri optimalnem ritmu, ko vsak naslednji impulz deluje na mišico v fazi vzvišenosti, ki jo povzroči prejšnji impulz. V tem primeru ustvarite najboljši pogoji(optimalna moč in frekvenca stimulacije, optimalen ritem) za delovanje mišic.
Pri tetaničnih kontrakcijah se mišična vlakna utrudijo bolj kot pri posameznih kontrakcijah. Zato tudi znotraj iste mišice obstaja občasna sprememba frekvence impulzov (do popolnega izginotja) v različnih motoričnih enotah.
Za skeletno mišico sta značilni dve glavni način zmanjšanja- izometrični in izotonični.
Izometrični način se kaže v tem, da se napetost v mišici med njeno aktivnostjo poveča (generira se sila), vendar zaradi dejstva, da sta oba konca mišice fiksirana (npr. mišica poskuša dvigniti veliko breme), se ne skrajšati.
pri izotonični način mišica najprej razvije napetost (silo), ki je sposobna dvigniti dano breme, nato pa se skrajša (spremeni svojo dolžino, ohranja napetost, ki je enaka teži dvignjenega bremena).
Optimum- stopnja jakosti ali frekvence stimulacije, pri kateri nastopi največja aktivnost organa ali tkiva. Fenomen O. je opisal N. Vvedensky, ki je z uporabo nevromuskularnega pripravka žabe ugotovil, da povečanje pogostosti ali moči stimulacije do določene meje poveča dolgotrajno, neprekinjeno krčenje mišice - tetanus . O. je razloženo z dejstvom, da v teh primerih vsako naslednje draženje pade na mišico v obdobju povečane razdražljivosti, ki jo povzroči prejšnje draženje.
Pesimum- zaviranje delovanja organa ali tkiva, ki ga povzroča pretirana pogostost ali moč uporabljenih draženj. Ta pojav je opisal N. Vvedensky. Z raziskovanjem posebnosti prevodnosti živčnih impulzov v živčno-mišičnem pripravku žabe je ugotovil, da se krepitev tetanusa, ki jo povzroči postopno povečanje frekvence ali moči stimulacije, z njihovo nadaljnjo frekvenco ali okrepitvijo, nenadoma zamenja s sprostitvijo. mišice in popolna inhibicija njene aktivnosti. Vvedensky je ta pojav interpretiral s stališča svojega razvitega teorija parabioze. Po tej teoriji uspešnost živčnih končičev, ki prenašajo impulze v mišico, po prehodu vzbujalnega vala močno pade in traja nekaj časa, da obnovijo njihovo delovanje (v živčno-mišičnem pripravku mišice gastrocnemius žabe - 0,02-0,03 sekunde). Ta čas določa funkcionalnostživčne končiče – njihove labilnost. Če je interval med stimulacijo krajši od tega potrebnega obdobja, to je, če presega labilnost živčnih končičev, se v njih razvije nekakšno vztrajno neširjenje vzbujanja - parabioza, ki blokirajo prevodnost živčnih impulzov v mišico in s tem zavirajo njeno aktivnost ter ščitijo pred preobremenitvijo. Opisani pojav je reverzibilen: zmanjšanje intenzivnosti stimulacije obnovi krčenje mišic.
Stopnja skrajšanja mišic med kontrakcijo je odvisna od moči stimulacije, morfoloških lastnosti in fiziološkega stanja. Dolge mišice se skrčijo v večji meri kot kratke. Rahlo raztezanje mišice, ko so elastične komponente napete, poveča njeno kontrakcijo, pri močnejšem raztegu pa se sila kontrakcije zmanjša. To je odvisno od pogojev interakcije med aktinskimi in miozinskimi filamenti med kontrakcijo. Napetost, ki jo lahko razvijejo miofibrile, je določena s številom prečnih mostov miozinskih filamentov, ki medsebojno delujejo z aktinskimi filamenti, saj mostovi služijo kot mesto interakcije in razvoja sile med dvema vrstama miofilamentov (filamentov). V stanju mirovanja dokaj pomemben del prečnih mostov sodeluje z aktinskimi filamenti. Ko je mišica močno raztegnjena, se aktinski in mnozinski filamenti skoraj nehajo prekrivati in med njimi nastanejo manjše navzkrižne vezi. Obseg kontrakcije se zmanjša tudi, ko se mišica utrudi.
Moč mišice je določena z največjo napetostjo, ki jo lahko razvije v pogojih izometrične kontrakcije ali dvigovanja največje obremenitve. Mišica, ki se izometrično krči, razvije največjo možno napetost zaradi aktivacije vseh mišičnih vlaken. Ta mišična napetost se imenuje največja moč. . Največja moč mišice je odvisna od števila mišičnih vlaken, ki sestavljajo mišico, in njihove debeline. Tvorijo anatomski prerez mišice, ki je definiran kot površina prečnega prereza mišice, narisana pravokotno na njeno dolžino. Razmerje med največjo močjo mišice in njenim anatomskim premerom se imenuje relativna mišična moč , merjeno v kg/cm 2.
Obstaja tudi koncept fiziološkega premera mišice - To je prečni prerez mišice, pravokoten na potek njenih vlaken. V mišicah z vzporednimi vlakni fiziološki premer sovpada z anatomskim. V mišicah s poševnimi vlakni bo večji od anatomskega. Zaradi tega je moč mišice s poševnimi vlakni veliko večja od moči mišice enake debeline z vzdolžnimi vlakni. Večina živalskih mišic ima poševna vlakna pernate strukture. Takšne mišice imajo velik fiziološki premer, zato imajo veliko moč. Razmerje med največjo močjo mišice in njenim fiziološkim premerom se imenuje absolutna sila mišice . V procesu mišičnega dela se premer mišice poveča in posledično se poveča moč te mišice.
Delo mišic
Pri krčenju se mišica skrajša in opravlja delo. Delo mišice, pri katerem se obremenitev premika in kosti v sklepih premikajo, imenujemo dinamično . Mišica proizvaja tudi delo, ko se krči izometrično in razvije napetost brez skrajšanja mišice, na primer pri zadrževanju bremena. V tem primeru se zunanje delo ne izvaja in takšno delo imenujemo statično .
dinamično delo mišic ( w) se meri z zmnožkom mase tovora (p) z višino njegovega dviga (A) in je izražena v kilogramih: w = tel (kgm). Z večanjem obremenitve se zunanje mehansko delo mišice najprej poveča, nato pa zmanjša.
Odvisnost dela od velikosti obremenitve je izražena z zakonom povprečnih obremenitev: delo mišic bo največje pri srednjih obremenitvah. Poleg obremenitve je pomemben tudi ritem dela. Največje delo bo opravljeno pri povprečnem ritmu krčenja (zakon povprečnih hitrosti).