Мышцы человека
Поднимите руку. Теперь сожмите кулак. Сделайте шаг. Правда, легко? Человек выполняет привычные действия практически не задумываясь. Около 700 мышц (от 639 до 850, согласно различным способам подсчета) позволяют человеку покорять Эверест, спускаться на морские глубины, рисовать, строить дома, петь и наблюдать за облаками.
Но скелетная мускулатура — далеко не все мускулы человеческого тела. Благодаря работе гладкой мускулатуры внутренних органов, по кишечнику идет перистальтическая волна, совершается вдох, сокращается, обеспечивая жизнь, самая важная мышца человеческого тела — сердце.
Определение мышц
Мышца (лат. muskulus) — орган тела человека и животных, образованный мышечной тканью. Мышечная ткань имеет сложное строение: клетки-миоциты и покрывающая их оболочка — эндомизий образуют отдельные мышечные пучки, которые, соединяясь вместе, образуют непосредственно мышцу, одетую для защиты в плащ из соединительной ткани или фасцию.
Мышцы тела человека можно поделить на:
Как видно из названия, скелетный тип мускулатуры крепится к костям скелета. Второе название — поперечно-полосатая (за счет поперечной исчерченности), которая видна при микроскопии.К этой группе относятся мышцы головы, конечностей и туловища. Движения их произвольные, т.е. человек может ими управлять. Эта группа мышц человека обеспечивает передвижение в пространстве, именно их с помощью тренировок можно развить или «накачать».
Гладкая мускулатура входит в состав внутренних органов — кишечника, мочевого пузыря, стенки сосудов, сердца. Благодаря ее сокращению повышается артериальное давление при стрессе или передвигается пищевой комок по желудочно-кишечному тракту.
Сердечная — характерна только для сердца, обеспечивает непрерывную циркуляцию крови в организме.
Интересно узнать, что первое мышечное сокращение происходит уже на четвертой неделе жизни эмбриона – это первый удар сердца. С этого момента и до самой смерти человека сердце не останавливается ни на минуту. Единственная причина остановки сердца в течение жизни — операция на открытом сердце, но тогда за этот важный орган работает АИК (аппарат искусственного кровообращения).
Строение мышц человека
Единицей строения мышечной ткани является мышечное волокно. Даже отдельное мышечное волокно способно сокращаться, что свидетельствует о том, что мышечное волокно – это не только отдельная клетка, но и функционирующая физиологическая единица, способная выполнять определенное действие.
Отдельная мышечная клетка покрыта сарколеммой – прочной эластичной мембраной, которую обеспечивают белки коллаген и эластин. Эластичность сарколеммы позволяет мышечному волокну растягиваться, а некоторым людям проявлять чудеса гибкости – садиться на шпагат и выполнять другие трюки.
В сарколемме, как прутья в венике, плотно уложены нити миофибрилл, составленные из отдельных саркомеров. Толстые нити миозина и тонкие нити актина формируют многоядерную клетку, причем диаметр мышечного волокна – не строго фиксированная величина и может варьироваться в довольно большом диапазоне от 10 до 100 мкм. Актин, входящий в состав миоцита, — составная часть структуры цитоскелета и обладает способностью сокращаться. В состав актина входит 375 аминокислотных остатка, что составляет около 15% миоцита. Остальные 65 % мышечного белка представлены миозином. Две полипептидные цепочки из 2000 аминокислот формируют молекулу миозина. При взаимодействии актина и миозина формируется белковый комплекс — актомиозин.
Название мышц человека
Когда анатомы в Средние века начали темными ночами выкапывать трупы, чтобы изучить строение человеческого тела, встал вопрос о названиях мускулов. Ведь нужно было объяснить зевакам, которые собрались в анатомическом театре, что же ученый в данный момент кромсает остро заточенным ножом.
Ученые решили их называть либо по костям, к которым они крепятся (например, грудинно-ключично-сосцевидная мышца), либо по внешнему виду (например, широчайшая мышца спины или трапециевидная), либо по функции, которую они выполняют (длинный разгибатель пальцев). Некоторые мышцы имеют исторические названия. Например, портняжная названа так потому, что приводила в движение педаль швейной машины. Кстати, эта мышца — самая длинная в человеческом теле.
источник
10 удивительных фактов о мышцах человека
Мышцы помогают человеку совершать движения, говорить, есть, дышать. Без них невозможно выразить эмоции. А также это главный инструмент, умело используя который можно построить красивое тело и лицо. Мы собрали 10 фактов о мышцах, которые расскажут об этой части тела много интересного
1. Сколько их
Тело среднестатистического человека состоит из мышечной массы на 40-45% и насчитывает 600-850 мышц. К примеру, порядка 900 мышц насчитывается у кузнечика, а вот некоторые виды гусениц имеют до 4 тыс. мышц.
Когда мы ходим прогулочным шагом, задействованы порядка 200 мышц. Весит мышечная ткань на 15% больше, чем жировая. Поэтому если взять двух людей одинакового роста один — спортивного телосложения, другой — без физической подготовки, то человек спортивного телосложения будет весить больше.
2. Топ самых-самых
Самая длинная мышца человеческого тела находится на ногах. Это портняжная мышца. Самая короткая — стременная, которая расположена в ухе. Длина этой важной части тела всего 1,27 мм. На глазах расположены самые быстрые — мигающие. Безусловно, сердце человека — это не только самый важный орган в теле, но и самая выносливая мышца.
Некоторые считают, что язык — самая сильная мышца, но фактически в языке их несколько, поэтому это не совсем достоверно. К примеру, сила давления жевательных мускул может быть до 100 кг. Самые сильные мышцы расположены не только на голове, но и на ногах. Это ягодичные и икры.
3. Начинают работать до рождения человека
Мимические мышцы у человека возникают ещё до рождения. Это открытие было сделано учёными относительно недавно. Ещё до рождения ребёнок может улыбаться или сдвигать брови, хмуриться или морщить нос.
4. Поцелуи для молодости
Лицевых мускул насчитывают 57, это 25% от всего количества человеческих мышц. Когда человек улыбается — работают 17 мышц, когда злится — 43. Считается, что эффективным способом продления молодости и гладкости кожи являются поцелуи. При поцелуях задействованы 29-34 мышечных группы.
Интересный факт: мужчины, целующие своих любимых женщин по утрам, зарабатывают больше тех мужчин, которые не целуют своих женщин утром.
На нашем сайте facesave.ru есть много полезного материала о том, как правильно заниматься мышцами лица, что бы оставаться моложе. Например, посмотрите статью о известной системе омоложения Ревитонике . Там вы найдете эффективные упражнения для осанки, шеи и лица.
5. Сила мышц
Учёными посчитано, что максимальная сила жевательных мышц человека только с одной стороны составляет 190 кг, а с двух сторон — 390. Безусловно, зубы не выдержат такой нагрузки, поэтому обычное давление примерно 9-15 кг.
6. Разговор
Во время разговора задействовано и интенсивно работает 100 мышц. Это мускулы языка, губ, челюстей, шеи и груди. Чтобы управлять таким количеством одновременно работающих мышц, используется много нейронов, намного больше, чем во время бега.
7. Мышцы и гены
Во время мышечных нагрузок происходят генные модификации. Благодаря таким изменениям мышцы в будущем будут готовы к более сильным физическим нагрузкам.
Во время эксперимента учёные из Орхуса доказали, что во время тренировок происходят изменения на генном уровне. В эксперименте участвовало 20 человек, задача которых была ездить на велотренажёре в течение 20 минут.
По окончании исследования у добровольцев взяли биопсию квадрицепсов для того, чтобы отследить изменения в генах. В результате эксперимента было доказано, что гены активизируются во время физических нагрузок. Абсолютно у всех испытуемых количество метиловых групп сократилось. Это говорит о том, что мышцы быстро адаптировались к увеличенным нагрузкам.
8. Что полезнее всего для мышц
Горький шоколад не только вкусное лакомство, но и незаменимый продукт для здоровых мышц, в частности, для сердечной. Это доказали учёные, проведя исследования в Детройте. Учёные нашли в шоколаде эпикатехин (сильнейший антиоксидант), который влияет на рост митохондрий (клетки, генерирующие энергию в организме).
Группа учёных из Аквильского университета 15 дней подряд давала по 100 гр шоколада своим испытуемым и фиксировала их давление. По результатам эксперимента кровяное давление испытуемых пришло в состояние нормы. Поэтому есть горький шоколад рекомендуют, но следует соблюдать норму.
9. Восстановление
Во время физических нагрузок, в том числе тренировок, в мышцах возникают микроскопические повреждения мышечных волокон, поэтому им для регенерации потребуется время, в среднем до двух суток. В этот период нужно обеспечить отдых и поступления аминокислот и белка в организм, которые обволакивают повреждённое волокно и способствуют утолщению мышцы. Самое медленное восстановление мышечных волокон на спине, самое быстрое — у трицепса.
10. Мышечные потери
В зрелом возрасте потери мышечной ткани возрастают. Например, после 45 лет человек в среднем теряет 2,5%, в то время как после 60 лет потери возрастают в 2 раза. Поэтому поддерживать мышечную массу нужно физическими нагрузками и тренировками.
Будьте здоровы, красивы и счастливы.
Посмотреть все статьи нашего канала по категориям можно по ссылке ?
источник
сколько мышц в человеке
Мышцы или мускулы (лат. musculus — мышка, маленькая мышь) — органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания.
Мышцы позволяют двигать частями тела и выражать в действиях мысли и чувства. Человек выполняет любые движения — от таких простейших, как моргание или улыбка, до тонких и энергичных, какие мы наблюдаем у ювелиров или спортсменов — благодаря способности мышечных тканей сокращаться.
От исправной работы мышц, состоящих из трёх основных групп, зависит не только подвижность организма, но и функционирование всех физиологических процессов. А работой всех мышечных тканей управляет нервная система, которая обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом и регулирует преобразование химической энергии в механическую.
В теле человека 640 мышц (в зависимости от метода подсчёта дифференцированных групп мышц их общее число определяют от 639 до 850) Самые маленькие прикреплены к мельчайшим косточкам, расположенным в ухе. Самые крупные — большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги. Самые сильные мышцы — икроножные и жевательные, язык.
По форме мышцы очень разнообразны. Чаще всего встречаются веретенообразные мышцы, характерные для конечностей, и широкие мышцы — они образуют стенки туловища. Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двух-, трёх- или четырёхглавыми. Мышцы и скелет определяют форму человеческого тела. Активный образ жизни, сбалансированное питание и занятие спортом способствуют развитию мышц и уменьшению объёма жировой ткани.
Структурный элемент мышц — мышечное волокно, каждое из которых в отдельности является не только клеточной, но и физиологической единицей, способной сокращаться. Мышечное волокно представляет собой многоядерную клетку, диаметр его составляет от 10 до 100 мкм.
Данная клетка заключена в оболочку, сарколемму, которая заполнена саркоплазмой. В саркоплазме располагаются миофибриллы. Миофибрилла — нитевидное образование, состоящее из саркомеров. Толщина миофибрилл в общем случае менее 1 мкм. Различают белые и красные мышечные волокна. В белых волокнах миофибрилл больше, саркоплазмы меньше, благодаря чему они могут сокращаться более быстро. В красных волокнах содержится большое количество миоглобина, из-за чего они и получили такое название.
Помимо миофибрилл в саркоплазме мышечных волокон также присутствуют митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, включения липидов и прочие органеллы. Саркоплазматическая сеть обеспечивает передачу импульсов возбуждения внутри волокна. В состав саркомеров входят толстые миозиновые нити и тонкие актиновые нити.
В целом, мышечная ткань состоит из воды, белков и небольшого количества прочих веществ: гликогена, липидов, экстрактивных азотсодержащих веществ, солей органических и неорганических кислот и др. Количество воды: 72—80 % от общей массы.
источник
Сколько мышц насчитывает организм взрослого человека
Опорно-двигательная система человеческого организма строится на совокупности скелета, суставов, служащих соединителями, и соматической мускулатуры. Задумывались ли вы о том, сколько мышц в теле человека? По данным различных источников, их насчитывается от 636 до 850 в зависимости от степени дифференцирования и способа подсчета. Воздействие на мышечную структуру нейронных импульсов головного мозга приводит к сокращению или расслаблению той или иной мышцы, что является основой всех движений организма, от повседневной ходьбы, сгибания и разгибания конечностей до более мелких, таких как рисование, жестикуляция, мимика.
Свойства мускулатуры
На мускулы приходится около 40% общей массы взрослого организма. Все скелетные мышцы состоят из множества мышечных волокон, которые приводятся в действие мотонейронами. Функционирование любой мышцы основывается на нескольких основных способностях, или свойствах:
- Возбудимость — ответная реакция на воздействие возбудителя, что приводит к изменению в мышечной мембране обмена веществ;
- Проводимость — заключается в возможности передать импульс от внешнего раздражителя от мышечной ткани к мозгу и в обратном направлении;
- Сократимость — реакция в виде изменения степени напряженности мышечной ткани и длины мышечного волокна в ответ на внешнее воздействие
Существует большое количество критериев классификации мышечных тканей в зависимости от их строения, функций в организме, расположения, степени воздействия, привязанности к тем или иным суставам.
Сколько мышц на лице человека
По данным различных источников, в среднем насчитывается от 56 до 67 мышц. Основным отличием от большинства скелетных мускулов является то, что с одной стороны мышечная ткань крепится к кости черепа, а с другой — непосредственно к слизистой оболочке либо кожному покрову головы. При этом они подразделяются на
- жевательные — отвечают за движение нижней челюсти, т. е. участвуют в процессе пережевывания пищи;
- мимические — меняющие выражение лица под воздействием тех или иных эмоций, душевных переживаний (нахмуривание бровей, движение ноздрями, улыбка);
Приведение в работу лицевых мышц, как правило, не требует большого напряжения и энергозатрат, вследствие чего они являются одними из самых маленьких в теле человека.
Интересно знать: Сколько костей в теле взрослого человека.
Несколько интересных фактов
Повседневная ходьба размеренным шагом, к которой нас приучает в раннем детстве, задействует более 200 мышц, улыбка приводит в действие 17 мускулов, плач — около 34.- Взрослый мужчина спортивного телосложения может весить на порядок больше, чем полный. Это объясняется анатомией мышц человека, плотность которых гораздо больше плотности жира.
- Большинство людей считают язык самой сильной мышцей человека, однако это не совсем так. После исследований ученые пришли к выводу, что язык состоит из нескольких мускулов и рассматривать его цельным не совсем корректно. Поэтому к самым сильным можно отнести жевательные, способные создать нагрузку до 100 кг, ягодичные и икроножные мышцы.
- Самой выносливой по праву является сердечная мышца, не останавливающаяся ни на секунду на протяжении всей человеческой жизни. С возрастом человеческое сердце истощается за счет недолговечности запаса гликогена в мышечных стенках и переизбытка кальция в структуре, что приводит к дряблости и уменьшению тонуса.
- При отсутствии периодических физических нагрузок общая мышечная масса способна сжигаться, подобно жировому слою. Эта проблема становится актуальной после 40 лет, когда данный процесс достигает 2-3% в год, после 60 — до 5%. Вот почему физическая нагрузка является обязательной в среднем возрасте для поддержания мышечного тонуса и общей физической формы.
- По данным зарубежных ученых, тёмный шоколад является одним из лучших источников топлива для мышечных тканей, в том числе для сердца и мозга. Суточной нормой для взрослого, физически крепкого человека является 40-50 грамм в день (четверть обычной плитки). Помимо прочего, шоколад является источником эндорфина (гормона радости), позволяющего помимо физического состояния поддерживать оптимальным моральный настрой.
- Длинная ладонная мышца, отвечающая у животных за выпуск когтей, встречается лишь у 15% населения и служит основным источником волокон в случае необходимости.
- Изматывающая физическая нагрузка способна поднимать внутреннюю температуру тела человека вплоть до 40 градусов. Во время тренировки происходят микронадрывы мышечных тканей, на полное восстановление которых требуется не менее 48 часов, при этом быстрее всего восстанавливается трицепс, медленнее — мускулы спины и ног.
- Самая длинная мышца в организме — портняжная, относится к передней группе бедра, средняя длина у взрослого человека — 43 см. Отвечает она за процесс забрасывания одной ноги на другую. Самая короткая — стременная, расположена в ухе, длина её составляет всего 1,27 мм. Основная функция — движение барабанной перепонки.
источник
Анатомический вопрос: Сколько мышц в теле человека?
Сколько мышц в теле человека? Достаточно сложно дать однозначный ответ на этот вопрос. Анатомы до сих пор не пришли к единой цифре, которую можно привести. Это обусловлено тем, что достаточно трудно определить, какие мышцы включать в список, а какие нет. К примеру, некоторые мышечные ткани действительно нельзя разделить на отдельные единицы.
Хотите верьте, хотите нет, но наука об анатомии все еще развивается. Нет, совершенно новые мышцы не открываются, но новые вариации в индивидуальной мышечной анатомии встречаются более или менее постоянно. К тому же многие из них, такие как четырехглавые мышцы бедра, обычно состоят из нескольких частей, которые традиционно могут или не могут считаться одним целым. Это делает однозначный подсчет их количества практически невозможным. Из этой статьи вы узнаете, сколько мышц в теле человека.
Подсчет мышц
Когда большинство людей задают вопрос о точном количестве мышц, они имеют в виду основные скелетные — грудные, дельтовидные, ягодичные, бицепсы и трицепсы. Однако в теле человека есть еще сотни небольших мускулов, расположенных в области рук, ног и лица.
Примерная цифра — это порядка 700 скелетных мышц. В это число также входят порядка 400 мускулов, о существовании которых, в основном, знают только специалисты. Они расположены вокруг языка и голосового аппарата, глазного яблока или тазового дна.
Типы мышц
Количество мышц в нашем теле варьируется от 640 до 850. Точное количество определить не представляется возможным, потому что существуют различные мнения специалистов о том, что представляет собой отдельную единицу. Специалисты разделяют мышцы на три основных типа:
От их четкой и слаженной работы зависит не только подвижность организма, но и правильное функционирование всех физиологических процессов. Нервная система управляет работой всех мышечных тканей, и обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом, а также регулирует преобразование химической энергии в механическую. Рассмотрим подробнее основные функции вышеперечисленных типов мышц.
Описание типов мышц
Скелетные мышцы отвечают за движение. Они позволяют нам совершать такие обыденные действия, как встать с кровати, подняться по лестнице и многие другие. Сколько мышц в теле человека при ходьбе используются на самом деле? Порядка 300 из общего числа.
Следующий тип мышц — гладкие — они отвечают за слаженную работу внутренних органов. Например, некоторые из них расположены в районе кишечника и работают непроизвольно, в отличие от скелетных. Трудность подсчета их количества заключается в том, что невозможно сказать, где одна гладкая мышца заканчивается, а другая начинается. Возможно, именно поэтому они называются гладким. Таким образом, если мы включим эту мускулатуру в список всех мышц человеческого организма, подсчет станет действительно невозможным.
С другой стороны, конечно, есть единственная сердечная мышца — миокард, которая отвечает за работу сердца и нормальную циркуляцию крови. Ее сокращения не подконтрольны сознанию человека.
Факты о мышцах
Ниже приведены несколько любопытных фактов о мышцах человека:
- В теле есть порядка 100 мышц, которые могут обсуждаться в тренажерном зале.
- Есть еще около 200, менее заметных, но любой уважающий себя массажист должен знать о них.
- Существует примерно 400 мышц, о которых знают только специалисты, и некоторые из них представляют особый интерес.
- Самые маленькие мускулы расположены у мельчайших косточек, расположенных в ухе.
- Самыми крупными являются большие ягодичные мышцы, которые приводят ноги в движение.
Итак, мы вкратце рассмотрели некоторые анатомические аспекты строения человека. Теперь вы легко сможете ответить на вопрос, сколько мышц в теле человека.
источник
Объем и сила мышц: почему некоторые люди – сильнее, а некоторые – объемнее
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.
Мышечные волокна
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:
Мышечные волокна: удельная сила волокон бодибилдеров на 62% ниже лифтеров
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.
Мышечные волокна быстрее растут в площади сечения, чем в силе
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.
Место прикрепления мышц
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.
Способность нервной системы активировать больше волокон
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.
Нормализованная сила мышцы (НСМ)
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).
Улучшение качества соединительных тканей
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%).
Антропометрия как фактор силы
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.
Специфичность тренировок
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.
Взаимосвязь между ростом силы и объема мышц
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:
В начале тренировок сила растет быстрее объема
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