Почему размер и сила мышц — не одно и то же
Как понять, чего именно вы хотите добиться, и какой тип тренировок для этого выбрать.
Наверное, не раз вы замечали в тренажёрном зале такую картину: накаченный бодибилдер — настоящая гора мускулов — приседает с тяжёлой штангой и прямо-таки еле встаёт. А на других стойках упражнение с тем же весом выполняет атлет без ярко выраженных мышц, причём делает это без особого напряжения. Разбираемся, почему так происходит.
От чего зависит сила, кроме размера мышц
Чем объёмнее мышца, тем толще её волокна и тем больше силы она способна произвести во время сокращения. Поэтому бодибилдеры сильнее нетренированных людей. Но в то же время они слабее атлетов силового спорта, у которых столько же или меньше мышечной массы. А значит, помимо объёма мышечных волокон, есть и другие факторы, влияющие на производство силы.
Работа нервной системы
Чтобы мышца начала сокращаться, мозг должен подать сигнал. Электрический импульс выйдет из моторной коры, доберётся до спинного мозга, а оттуда по волокнам моторных нейронов дойдёт до мышцы и заставит её волокна работать.
Чем больше волокон в мышце сократится, тем больше силы человек сможет произвести. Большинство нетренированных людей не могут по своей воле напрячь все 100% волокон. Даже при самом большом усилии работать будут только около 90%.
Силовые тренировки увеличивают способность нервной системы возбуждать больше мышечных волокон. При этом работают только действительно тяжёлые нагрузки — с 80% от максимально возможного веса. Исследование Why strength depends on more than muscle показало, что три недели тренировок с 80% от одноповторного максимума (1ПМ) увеличивают вовлечение мышечных волокон на 2,35%, тогда как занятия с лёгкими весами — 30% от 1ПМ, дают незначительный эффект — всего 0,15%.
Более того, упражнения с тяжёлыми весами в целом увеличивают эффективность работы мышц.
Жёсткость сухожилий
Когда мышца сокращается, энергия передаётся сухожилию — плотной соединительной ткани, за счёт которой мышцы крепятся к костям и двигают суставы. Если сухожилие очень жёсткое, оно не даст мышце стать короче до того, как изменится угол сгиба сустава. В таком случае сокращение мышцы и движение в суставе происходят одновременно.
Если сухожилие не жёсткое, во время сокращения мышца укорачивается быстрее, чем меняется угол сгиба. Сухожилие удлиняется и позволяет мышце стать короче до того, как конечность согнётся в суставе. Это увеличивает скорость сокращения, но снижает силу.
Силовые тренировки увеличивают Human tendon adaptation in response to mechanical loading: a systematic review and meta-analysis of exercise intervention studies on healthy adults жёсткость сухожилий, притом работа с большими весами — до 90% от одноповторного максимума — даёт лучшие результаты.
Способность активировать нужные мышцы
Все мышцы в нашем теле взаимосвязаны. Например, в сгибании плечевого сустава участвует бицепс, а в его разгибании — трицепс. Прямая мышца отвечает за сгибание тазобедренного сустава, а ягодичные — за разгибание. Мышцы с таким противоположным действием называются антагонистами.
Чтобы сила во время движения была максимальной, работающие мышцы (агонисты) должны напрячься, а противоположные по назначению (антагонисты) — расслабиться, иначе они будут мешать. Многократное повторение одних и тех же движений улучшает координацию и способность напрягать и расслаблять нужные мышцы.
Поэтому тренировки на силу довольно однообразны: атлеты совершенствуют навыки в одном движении и исполняют его всё лучше и лучше.
Бодибилдеры, наоборот, часто меняют упражнения, углы сгибания суставов и тренажёры, чтобы мышцы не привыкали, а организм постоянно испытывал стресс, необходимый для их роста.
Кроме того, во время сложных многосуставных движений, помимо агонистов, включаются и другие мышцы — синергисты, которые увеличивают стабильность и помогают производить больше силы. Например, во время приседаний основную работу выполняют мышцы ног, но при этом также подключается пресс. Без его сильных мышц результаты в приседании будут гораздо скромнее.
Поэтому, чтобы быть сильным, нужно прорабатывать все мышцы тела, участвующие в конкретном движении. Например, у бодибилдеров, работающих только на массу, часто довольно развиты грудь, плечи и руки, а вот мышцам кора они уделяют меньше внимания. Атлеты силового спорта, наоборот, имеют развитые мышцы-разгибатели спины, мышцы кора, ягодицы — они увеличивают стабильность тела и помогают развивать больше силы во время движений.
Как наращивать силу, а как — размер мышц
От двух до пяти повторений в подходе обеспечивают максимальный прирост в силе.
Выбирайте многосуставные движения, в идеале — те, в которых вам необходимо проявлять силу. То есть если вы хотите установить рекорд в приседе — приседайте, если вам по работе надо переносить или толкать тяжести — делайте это в тренажёрном зале: переворачивайте покрышку, толкайте сани, выполняйте проходку фермера с гирями.
Ваше тело учится выполнять движение максимально эффективно: напрягать меньше мышечных волокон, расслаблять мышцы-антагонисты и задействовать синергисты. Это даст гораздо лучший эффект, чем выполнение изолированных упражнений на те же группы мышц.
Выбирайте разные упражнения и пробуйте новые методы выполнения уже знакомых движений: другой тренажёр, диапазон движения в суставе, угол сгиба. Всё это стимулирует рост мышц.
Что выбрать: тренировки на силу или на рост мышц
Если у вас нет конкретной цели и вы не знаете, как именно заниматься и что развивать, ознакомьтесь с основными особенностями тренировок на силу и гипертрофию.
Тренировки, направленные на рост мышц, обеспечат вам великолепное тело, если вы, конечно, правильно подберёте программу и наладите питание. Вот что нужно о них знать:
- Поскольку вы будете работать с небольшими весами, тренировки относительно безопасны для суставов, подходят для людей любого возраста и физического развития.
- Вы будете часто менять упражнения и способы их исполнения, пробовать новые методы тренировок. Это особенно важно для тех, кому быстро всё надоедает.
- Поскольку для роста мышц необходим большой тренировочный объём, вам придётся провести в зале немало времени.
Если же ваша профессиональная или спортивная деятельность связана с серьёзными физическим нагрузками, делайте выбор в пользу тренировок на силу. С их помощью вы увеличите объём мышц, хоть и не так значительно, а также научитесь двигаться более эффективно и меньше уставать. Вот чем отличаются эти тренировки:
- Вам не придётся выполнять столько упражнений, как в тренировке на гипертрофию, да и сами подходы будут короче из-за небольшого количества повторений.
- Вы будете в основном чередовать рабочие веса — список упражнений будет меняться незначительно.
- Нагрузка на суставы повысится, нужно будет много времени уделять освоению техники и разминке, чтобы избежать травм. В идеале на развитие силы надо тренироваться под руководством инструктора, особенно на первых порах, пока вы не знакомы с техникой.
Если у вас нет конкретной цели, можно создать смешанную программу и чередовать тренировки на силу и гипертрофию. В таком случае вы получите все преимущества и снизите риск травм.
источник
15 лучших упражнений для ног
Эффективность этих упражнений на разные группы мышц подтверждена учёными.
Как накачать ноги
Если вы качаете всё тело на одной тренировке, включите по одному упражнению на каждую мышечную группу. Если предпочитаете сплиты, выберите один-два варианта для каждой группы и добавьте в программу занятий в день ног.
Многосуставные упражнения, в которых нога сгибается и в тазобедренном, и в коленном суставах (приседания, становая тяга, выпады) лучше выполнять в начале тренировки. Так вы сможете полностью выложиться и взять больший вес, чем если бы предварительно утомили мышцы и нервную систему более простыми нагрузками. Односуставные упражнения выполняйте в конце тренировки.
Для максимального роста мышц делайте 3–5 подходов по 8–12 повторений. Подбирайте вес таким образом, чтобы последние движения в каждом подходе давались с трудом. Последний подход можете делать до отказа мышц.
Выполнению упражнений с рабочим весом должны предшествовать несколько разминочных подходов с более лёгкой штангой. Например, перед приседанием со штангой 80 кг можно сделать три подхода с шагом 20 кг: 5 раз с грифом 20 кг, 5 раз со штангой 40 кг, 3 раза — с 60 кг.
Чтобы избежать застоя в тренировках, периодически чередуйте упражнения, а также меняйте постановку ног и положение стоп там, где это возможно.
Мы последовательно расскажем, как прокачать переднюю, заднюю и внутреннюю части бедра.
Какие упражнения выполнять для передней стороны бедра
Здесь расположены квадрицепсы — большие мышцы из четырех головок. Квадрицепс разгибает голень, а его центральная головка — прямая мышца бедра — также сгибает бедро.
1. Приседания со штангой на спине
Упражнение задействует мышцы ног и корпуса, хорошо нагружает переднюю часть бедра.
Возьмите штангу со стоек, сведите лопатки, расправьте грудь, выпрямите спину. Поставьте ноги на ширине плеч, чуть разверните носки в стороны. Отведите таз назад и присядьте до параллели бёдер с полом. В процессе не отрывайте пятки от пола и не ложитесь животом на колени.
На выходе из приседа не сводите колени. Смотрите прямо перед собой, концентрируйтесь на работе мышц.
2. Приседания со штангой на груди
Снимите штангу со стоек, выведите локти вперёд, прогните спину. Поставьте ноги на ширине плеч, чуть разверните носки в стороны. Присядьте до параллели бёдер с полом или чуть ниже и поднимитесь обратно.
3. Выпады
Если вам трудно удержать равновесие в этом упражнении, попробуйте выпады назад: они легче, но менее Comparative Analysis of Lunge Techniques: Forward, Reverse, Walking Lunge эффективны.
Можно делать выпады с разным отягощением: со штангой на плечах, с гантелями в руках, с резинкой-эспандером. Для начала лучше попробовать гантели: так будет проще удержать равновесие.
Встаньте прямо, возьмите в руки утяжеляющие элементы, расправьте плечи, выпрямите спину. Сделайте выпад вперёд, не касайтесь пола коленом стоящей сзади ноги: пусть между ними останется пространство в 5–10 сантиметров. Выпрямитесь и повторите с другой ноги.
Некоторые люди делают выпады в проходке по залу. Если ваша цель — сжечь побольше калорий и укрепить мышцы кора, они могут быть полезны. Но они хуже Comparative Analysis of Lunge Techniques: Forward, Reverse, Walking Lunge прокачивают бёдра, чем выпады вперёд на месте.
4. Жим ногами в тренажёре
То же самое, что и приседания, но с минимальной нагрузкой на мышцы кора и разгибатели спины. За счёт этого вы можете взять больший вес, не рискуя сорвать спину, и лучше нагрузить бёдра. Кроме того, жим ногами прокачивает переднюю часть бедра так же эффективно Quadriceps EMG/force relationship in knee extension and leg press , как и разгибание ног в тренажёре, но не так сильно нагружает колени.
Сядьте на кресло тренажёра, прижмите поясницу к спинке и не отрывайте до конца упражнения. Поставьте ноги в нижней части платформы: такая положение максимально загружает Analysis of Muscle Activation During Different Leg Press Exercises at Submaximum Effort Levels переднюю часть бедра. Высокая постановка ног обеспечивает больше нагрузки на ягодицы.
Под весом платформы согните ноги до прямого угла в коленях, а затем выжмите её обратно. В крайней точке не выпрямляйте колени полностью, оставьте их слегка согнутыми.
Какие упражнения выполнять для задней стороны бедра
Здесь расположены бицепсы бедра, полуперепончатая и полусухожильная мышцы. Они разгибают бедро и сгибают голень.
1. Становая тяга
Подойдите к штанге и встаньте так, чтобы гриф располагался над шнуровкой кроссовок. Поставьте ноги на ширине плеч, чуть разверните носки в стороны. Отведите таз назад, наклонитесь с прямой спиной и возьмитесь за гриф так, чтобы ладони были на ширине плеч.
Сохраняя спину прямой, разогните корпус и выпрямитесь со штангой в руках. Ведите гриф очень близко к голеням, тогда штанга пойдёт по идеальной траектории. После распрямления опустите снаряд на пол и повторите упражнение.
Задняя часть бедра примерно одинаково прокачивается в любом виде становой тяги. Изменив вариант исполнения, вы можете увеличить нагрузку на другие мышцы:
- Становая тяга сумо лучше грузит An electromyographic analysis of sumo and conventional style deadlifts переднюю часть бедра: латеральную и медиальную головки и переднюю часть голени.
2. Подъёмы корпуса на GHD
Вставьте стопы под валики тренажёра, вытяните корпус параллельно полу, руки уберите за голову. Опустите корпус, сохраняя прямую спину, а затем поднимитесь до параллели с полом или чуть выше.
Чтобы усложнить упражнение, добавьте свободные веса. Если нужно утяжеление до 5 кг, возьмите блин и держите его рядом с головой, если больше — положите на плечи бодибар, гриф или штангу.
3. Good morning
Хорошо нагружает Muscle activation during various hamstring exercises и растягивает заднюю часть бедра, прокачивает разгибатели спины.
Поставьте ноги на ширине плеч, носки направьте вперёд. Положите штангу на плечи, выпрямите и чуть прогните спину. Слегка согните колени, отведите таз назад и наклоните корпус вперёд до параллели с полом. Выпрямитесь и повторите.
Здесь важно отводить таз назад и держать спину прямой. Если вам не хватает растяжки, чтобы выполнять это упражнение правильно, замените его на другое.
4. Болгарский сплит-присед
Встаньте спиной в шаге от небольшого возвышения, например лавки. Закиньте на возвышение один носок и присядьте до параллели бедра с полом. Выпрямитесь и повторите.
Сначала попробуйте сплит-присед без утяжеления. Если у вас получается удерживать равновесие, можете взять гантели или приседать со штангой на плечах.
5. Наклон вперёд на коленях
Прекрасно нагружает Muscle activation during lower body resistance training, Kettlebell swing targets semitendinosus and supine leg curl targets biceps femoris: An EMG study with rehabilitation implications заднюю часть бедра. Если есть возможность, выполняйте с партнёром, если нет — попробуйте засунуть ноги под тренажёр или стойку. Только не забудьте подстелить под колени коврик.
Зафиксируйте ноги, вытяните корпус и бёдра в одну линию. Как можно сильнее наклонитесь вперёд. Но ровно настолько, насколько получается сохранить прямое положение корпуса и не сгибаться в тазобедренных суставах. Поднимитесь обратно и повторите.
Какие упражнения выполнять для внутренней части бедра
Здесь расположены тонкая, длинная, короткая и большая приводящие мышцы, а также гребенчатая мышца. Все они приводят бедро и участвуют в его сгибании.
1. Приведение ног
Наденьте крепление кроссовера на правую щиколотку и встаньте в шаге от нижнего блока правым боком к нему. Невысоко поднимите ногу в сторону. Преодолевая сопротивление кроссовера, приведите правую ногу к левой, отведите обратно и повторите. Когда закончите подход, выполните с другой ноги. Теперь крепление будет на левой ноге и вы будете стоять левым боком к блоку.
Если выполняете с эспандером, зацепите ленту за стойку на уровне голени и накиньте свободную петлю на щиколотку. В остальном движение то же, что и в кроссовере.
2. Копенгагенские приведения
Это упражнение EMG evaluation of hip adduction exercises for soccer players: implications for exercise selection in prevention and treatment of groin injuries можно выполнять с партнёром, на петлях, грифе или лавочке. Встаньте в боковую планку на локте, положите щиколотку верхней ноги на возвышение или засуньте в петлю. Либо попросите партнёра держать вас за бедро и щиколотку.
Приводите нижнюю ногу к верхней и опускайте обратно. Если делаете на грифе, в петлях или с партнёром, можно приводить прямую, если на лавочке или боксе — согнутую в колене.
4. Сведения на тренажёре
Простой и эффективный EMG evaluation of hip adduction exercises for soccer players: implications for exercise selection in prevention and treatment of groin injuries вариант для занятий в зале. Сядьте на тренажёр, прижмите поясницу к креслу, возьмитесь за ручки. Сводите ноги и разводите обратно.
Какие упражнения выполнять для мышц голени
Форму голени определяют икроножная и камбаловидная мышцы. Чтобы нагрузить Isolated Gastrocnemius Tightness икроножную мышцу, нужно разгибать стопы с прямыми коленями, а вот камбаловидная лучше включается, когда ноги в коленях согнуты под прямым углом.
Кроме того, имеет значение скорость: икроножная лучше реагирует на быстрые движения, камбаловидная — на медленные.
1. Подъёмы на носок на одной ноге
Встаньте носками на блин, поднимите одну ногу. Вставайте на носок и опускайтесь обратно. Постепенно увеличивайте диапазон, опуская пятку чуть ниже. Если вы хорошо удерживаете равновесие, можете взять в руки гантели.
2. Подъёмы на носки стоя
Упражнение Electromyographic Analysis of the Triceps Surae Muscle Complex During Achilles Tendon Rehabilitation Program Exercises на икроножную мышцу. Можете выполнять его в специальном тренажёре или просто со штангой на плечах. Быстро поднимайтесь на носки и опускайтесь обратно.
3. Подъёмы на носки сидя
Этот вариант хорошо Isolated Gastrocnemius Tightness нагружает камбаловидные мышцы, поэтому выполняйте подъёмы медленно. Можете делать упражнение в тренажёре или со штангой на коленях.
Если выбираете вариант со штангой, подложите под носки блин, чтобы увеличить диапазон движения и в нижней точке растягивать мышцы. Также наденьте на гриф подушку, иначе он будет впиваться в ноги.
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