Що таке м'язова сила визначення. Абсолютна та відносна сила. М'язові волокна швидше зростають у площі перерізу, ніж у силі

М'язова сила людини-це здатність долати зовнішній опір або протидіяти йому за допомогою м'язових зусиль.

У тілі людини налічується близько 600 м'язів. М'язи становлять у чоловіків – 42% ваги тіла; у жінок – 35%; у літньому віці – 30%; у спортсменів – 45-52%. Більше 50% ваги всіх м'язів розташовується на нижніх кінцівках, 25-30% – на верхніх кінцівках; 20-25% - в області тулуба та голови.

Силу м'язів визначають за допомогою динамометрів і за максимальною вагою штанги, що піднімається (тяжкості). Наприклад, середній показник сили м'язів кисті, виміряний за допомогою динамометра, у жінок дорівнює 30-35 кг, у чоловіків – 40-45 кг. У спортсменів цей показник у 1,5-2,0 рази більший.

В основному виділяють 2 види сили м'язів людини:

• · Абсолютну
• · Відносну

Для м'язів людини характерно 2 режими роботи:

• · динамічний
• · Статичний

У динамічному, у свою чергу, виділяють поступається режим, коли при м'язовому напрузі довжина м'яза збільшується, і долаючий, коли при роботі м'яз вкорочується.

Розвиток м'язової сили людини

Сила як фізична якість людини

Фізичну якість людини «сила» можна визначити, як її здатність долати зовнішній опір чи протидіяти йому за рахунок м'язових зусиль. Одним із найбільш суттєвих моментів визначальних м'язову силу – це режим роботи м'язів. У фізіології людини виділяють дві форми м'язового скорочення – динамічну та статичну.

Динамічна форма проявляється у двох видах роботи: 1) якщо зовнішнє навантаження менше напруги, що розвивається м'язом, то вона коротшає, виконуючи долає роботу; 2) якщо ж зовнішнє навантаження більше, ніж напруга м'яза, то м'яз під її дією розтягується, подовжується і таким чином виконує роботу, що поступається.

Якщо зовнішнє навантаження дорівнює напрузі, що розвивається м'язом, а її довжина не змінюється, то таку роботу м'язів називають ізометричною. Це статична форма скорочення. Для вимірювання сили м'язів введено два поняття: абсолютна сила та відносна сила. Абсолютна сила - вся сила, що виявляється людиною в будь-якій вправі без урахування ваги м'язів або всього тіла. Наприклад: найбільша вага штанги, з якою вдалося встати атлету з присіду, є показником абсолютної сили м'язів ніг. Можна виміряти силу м'язів - згиначів або розгиначів ліктьового, колінного суглобів, силу м'язів розгиначів тулуба. Відносна сила - сила людини, яка виявляється в якійсь вправі, що припадає на 1 кг ваги тіла. Відносна сила збільшується, якщо абсолютна зростає без помітного збільшення ваги тіла, що займається.

Величина зовнішнього опору чи навантаження визначає швидкість скорочення м'яза. При дуже малих навантаженнях м'яз скорочується швидко, а за дуже великих повільно. Встановлено, що здатність до прояву сили в рухах різної швидкості та тривалості мало взаємопов'язані. Можна виділити чотири типи спортивних рухів, у яких виявляються силові якості спортсмена:

• а) рухи, де потрібні максимальні або близькі до них зусилля, називають власне силовими;
• б) рух, де потрібно виявляти значну силу за короткий проміжок часу, називають швидкісно-силовими;
• в) рухи, які виконуються з граничною швидкістю при дуже незначному зовнішньому опорі, називають швидкісними;
• г) статичні та циклічні вправи силового та швидкісно-силового характеру, які виконуються тривало, вимагають прояви силової витривалості;

Морфологічною основою м'язової силиє вміст скоротливих білків у м'язовому волокні, товщина м'язових волокон. Прояв м'язової сили залежить також від типу м'язових волокон – швидких та повільних. Якщо у м'язах більше швидких волокон, людина здатна розвивати максимальну потужність у швидких швидкісно-силових рухах, виконувати роботу вибухового характеру. Переважна більшість повільних моторних одиниць дає можливість тривалий час підтримувати м'язову напругу. Силова витривалість у людей вище, ніж у людей вибухового типу.

Біохімічною основою м'язової силиє ефективність енергетичного обміну та пластичної функції білка, удосконалення скорочувального актоміозинового комплексу, активність ферментів, що прискорюють ресинтез АТФ, гормональне регулювання. Максимальна м'язова сила при систематичних заняттях зростає за рахунок збільшення абсолютного (анатомічного) діаметра м'язів, а також за рахунок фізіологічних резервів мобілізації нервово-м'язових (моторних) одиниць, що залучаються до роботи.

Сила м'язів залежить від багатьох факторів. За інших рівних умов вона пропорційна поперечному перерізу м'язів (принцип Вебера). Максимально можливе її скорочення, скорочення за інших рівних умов пропорційно довжині м'язових волокон (принцип Бернуллі).

Структура силових здібностей людини

При педагогічній характеристиці силових здібностей людини виділяють такі їх різновиди.

• 1. Максимальна ізометрична (статична) сила- Показник сили, що проявляється при утриманні протягом певного часу граничних обтяжень або опорів з максимальною напругою м'язів.
• 2. Повільна динамічна (жимова) сила, що виявляється, наприклад, під час переміщення предметів великої маси, коли швидкість практично не має значення, а зусилля, що додаються, досягають максимальних значень.
• 3. Швидкісна динамічна силахарактеризується здатністю людини до переміщення в обмежений час великих (субмаксимальних) обтяжень із прискоренням нижче максимального.
• 4. «Вибухова» сила- здатність долати опір з максимальною м'язовою напругою у найкоротший час.
• 5. Амортизаційна силахарактеризується розвитком зусилля в короткий час в режимі роботи м'язів, що поступається, наприклад при приземленні на опору в різного виду стрибках, або при подоланні перешкод у рукопашному бою і т. д.
• 6. Силова витривалістьвизначається здатністю тривалий час підтримувати необхідні силові характеристики рухів. Серед різновидів витривалості до силової роботи виділяють витривалість до динамічної роботи та статичну витривалість. Витривалість до динамічної роботи визначається здатністю підтримування працездатності при виконанні професійної діяльності, пов'язаної з підйомом та переміщенням тяжкості, з тривалим подоланням зовнішнього опору. Статична витривалість - це здатність підтримувати статичні зусилля та зберігати малорухливе положення тіла або тривалий час перебуває у приміщенні з обмеженим простором.
• 7. Силова спритність- здатність до перемикання з одного режиму м'язової роботи на інший за потреби максимального або субмаксимального рівня прояву кожної силової якості. Вона проявляється там, де є змінний режим роботи м'язів та непередбачувані ситуації діяльності (боротьба, регбі та ін.) Для розвитку цієї здатності, яка залежить від координаційних здібностей, потрібна спеціальна спрямованість тренування.

Спрямованість вправи на ту чи іншу силову здатність визначається компонентами навантаження та залежить від: 1) виду та характеру вправи; 2) величини обтяження чи опору; 3) кількості повторень вправи чи часу ізометричної напруги м'язів; 4) швидкості рухів; 5) темпу виконання вправи.

Режими роботи м'язів

Зважати на зазначені режими роботи м'язів важливо, т.к. вони мають різну ефективність у тренуванні. У спеціальних дослідженнях робилися спроби визначити ефективність поступаючого, долає, статистичного та комбінованого режимів роботи м'язів у силовій підготовці. Було встановлено, що долаючий режим є ефективнішим за поступальний і статичний, але найбільш ефективний - комбінований.

Відомо також, що попередня статична напруга м'язів позитивно позначається на подальшій динамічній роботі, підвищуючи її ефективність іноді на 20%. Тому статичні силові елементи слід планувати перед динамічними.

Методи та засоби розвитку сили

На практиці поширені такі методи силової підготовки:

• · метод максимальних зусиль
• · Метод повторних зусиль
• · Метод динамічних зусиль
• · метод статичних зусиль
• · Метод електричної стимуляції
• · Метод біомеханічної стимуляції

Порівнюючи динамічний та статистичний методи розвитку сили, слід зазначити наступне

При динамічному режимі м'язів відбувається достатнє кровопостачання. М'яз функціонує як насос – при розслабленні наповнюється кров'ю та отримує кисень та поживні речовини.

Під час статичного зусилля м'яз постійно напружений і безперервно тисне на кровоносні судини. В результаті вона не отримує кисень та поживні речовини. Це обмежує тривалість роботи м'язів.

Тому проблема фізичного та функціонального розвитку м'язів рук є актуальною.

Визначення м'язової сили за допомогою динамометрії

Одним із показників фізичного розвитку організму є сила м'язів.

Оцінку силових якостей людини визначають методом кистьової динамометрії, що дозволяє визначити максимальну м'язову силу, показник сили, рівень працездатності м'язів та показник її зниження.

При вимірі положення суглобів, крім того, змінюються параметри кісткових важелів, що передають м'язову силу. Нарешті, після зміни взаємного розташування частин тіла, до акту скорочення додатково включаються волокна інших м'язів.

Силою м'язів позначають максимальний прояв довільного зусилля, яке може розвивати група м'язів за певних умов. Ці умови великою мірою визначаються зацікавленістю особи, що обстежується, або можливістю виконати максимальне зусилля. Зазвичай одночасно скорочується певна група м'язів, тому важко точно визначити роботу кожного м'яза у сумарному прояві сили. Крім того, у дії м'язів беруть участь кісткові важелі.

Вимірювання ізометричної сили не вимагає багато часу і не втомлює обстежуваного. Тут сила проявляється у одному циклічному максимальному скороченні. Однак результат вимірювання можуть вплинути кілька чинників. Так, ізометрична напруга, що розвивається кожним м'язовим волокном, залежить від його відносної довжини та тривалості стимуляції. При вимірі положення суглобів, крім того, змінюються параметри кісткових важелів, що передають м'язову силу. Нарешті, після зміни взаємного розташування частин тіла, до акту скорочення додатково включаються волокна інших м'язів.

Враховуючи ці обставини, при вимірюванні ізометричної сили необхідно суворо дотримуватись певних позицій тіла та кут відповідних суглобів. Недотримання цього правила може призвести до значних помилок. Сила ідентичних груп м'язів у різних людей неоднакова.

По-перше, ізометрична сила пропорційна площі поперечного перерізу м'яза. Якщо виходити із того, що геометрична форма м'язів у людей різного зростання однакова, то сила вимірюється пропорційно квадрату лінійної деменції (зростання). Отже збільшення зростання на 20% дає збільшення сили на 44%. Це дає певні переваги високорослим людям при переміщенні важких рук руками, метанні спортивних снарядів тощо. Однак при подоланні ваги власного тіла (наприклад, при підтягуванні на перекладині і т.п.) вони не мають переваги, оскільки маса тіла збільшується пропорційно кубу росту.

По-друге, ізометрична сила залежить від статі та віку. Статеві відмінності мало виражені до статевого дозрівання. Однак показники сили у дорослих жінок нижчі на 30-35% порівняно з чоловіками. Частково це пояснюється відмінністю зростання. Але після відповідної корекції силові показники у жінок у середньому становлять лише 80% від показників м'язової сили у чоловіків. Дорослі чоловіки досягають максимуму ізометричної сили віком близько 30 років, потім сила зменшується.

М'язова сила

Під силою розуміється здатність людини долати зовнішній опір чи протидіяти йому з допомогою м'язових зусиль. Один із найбільш суттєвих моментів, що визначають м'язову силу – це режим роботи м'язів. При існуванні лише двох реакцій м'язів на роздратування - скорочення зі зменшенням довжини та ізометричної напруги, результати виявленого зусилля виявляються різними залежно від того, в якому режимі м'язи працюють. У процесі виконання спортивних чи професійних прийомів та дій людина може піднімати, опускати чи утримувати важкі вантажі.

М'язи, що забезпечують ці рухи, працюють у різних режимах. Якщо, долаючи якийсь опір, м'язи скорочуються і коротшають, то така їхня робота називається долаючим (концентричним). М'язи, що протидіють будь-якому опору, можуть при напрузі і подовжуватися, наприклад, утримуючи дуже важкий вантаж. У такому разі їхня робота називається поступаючою (ексцентричною). Подолає і поступається режими роботи м'язів поєднуються назвою динамічного.

Скорочення м'яза при постійній напрузі або зовнішньому навантаженні називається ізотонічним. При ізотонічному скороченні м'яза, від навантаження, що пред'являється, залежить не тільки величина її укорочення, а й швидкість: чим менше навантаження, тим більша швидкість її укорочення. Даний режим роботи м'язів має місце у силових вправах з подоланням зовнішнього обтяження (штанги, гантелей, гир, обтяження на блочному пристрої). Величина прикладається до снаряда сили при виконанні вправи в ізотонічному режимі змінюється по ходу траєкторії рухів, оскільки змінюються важелі докладання сили різних фаз руху. Вправи зі штангою або іншим аналогічним снарядом з високою швидкістю не дають необхідного ефекту, оскільки граничні зусилля м'язів на початку робочих рухів надають снаряду прискорення, а подальша робота по ходу руху значною мірою виконується за інерцією. Тому вправи зі штангою та подібними снарядами малопридатні для розвитку швидкісної (динамічної) сили. Вправи з цими снарядами застосовуються в основному для розвитку максимальної сили та нарощування м'язової маси, виконуються рівномірно у повільному та середньому темпі. Однак, зазначені недоліки силових вправ зі штангою, гантелями, гирями тощо з лишком компенсуються простотою, доступністю та різноманітністю вправ. м'язовий штанга сила

В останні роки у світовій практиці розроблені та широко застосовуються тренажери спеціальних конструкцій, при роботі на яких задається не величина обтяження, а швидкість переміщення ланок тіла. Такі тренажери дозволяють виконувати рухи у дуже широкому діапазоні швидкостей, виявляти максимальні та близькі до них зусилля практично на будь-якій ділянці траєкторії руху. Режим роботи м'язів на тренажерах такого типу називається ізокінетичним. При цьому м'язи мають можливість роботи з оптимальним навантаженням протягом всієї траєкторії руху. Ізокінетичні тренажери широко застосовуються плавцями, а також у загальнофізичній підготовці. Багато фахівців висловлюють думку про те, що силові вправи на тренажерах з даним режимом роботи м'язів мають стати основним засобом силової підготовки при розвитку максимальної та "вибухової" сили. Виконання силових вправ із високою кутовою швидкістю рухів ефективніше, проти традиційними засобами, під час вирішення завдань розвитку сили без значного приросту м'язової маси, необхідності зниження кількості жиру, у розвиток швидкісно-силових якостей.

У підготовці спортсменів і в атлетичних клубах широкого поширення набули також тренажери типу "Наутіліус" із змінним по ходу руху (змінним) опором. Такий ефект досягається застосуванням у їх конструкції ексцентриків та важелів. Тренажери цього значною мірою компенсують недоліки силових вправ з ізотонічним режимом роботи м'язів, змінюючи з допомогою конструктивних особливостей динаміку м'язової тяги. Перевага цих тренажерів полягає в тому, що вони дозволяють регламентувати виконання вправ з великою амплітудою, максимально напружувати м'язи в фазі рухів, що поступається, поєднувати розвиток сили і гнучкості м'язів. Недоліками їх є складність у виготовленні та громіздкість, можливість виконання на одному тренажері лише однієї вправи. Змінний режим роботи м'язів має місце при використанні силових вправ з амортизаторами і еспандерами.

Виконуючи рухи, людина дуже часто виявляє силу і без зміни довжини м'язів. Такий режим їхньої роботи називається ізометричним, або статичним, при якому м'язи виявляють свою максимальну силу. В цілому для організму ізометричний режим виявляється найбільш несприятливим у зв'язку з тим, що збудження нервових центрів, що зазнають дуже високого навантаження, швидко змінюється гальмівним охоронним процесом, а напружені м'язи, стискаючи судини, перешкоджають нормальному кровопостачанню, і працездатність швидко падає. При насильницькому збільшенні довжини м'язів у поступаються рухах сила може значно (до 50-100%) перевищувати максимальну ізометричну силу людини. Це може проявлятися, наприклад, під час приземлення з відносно великої висоти, в амортизаційній фазі відштовхування в стрибках, у швидких рухах, коли необхідно погасити кінетичну енергію ланки тіла, що рухається, і т. д. Сила, що розвивається у поступаючому режимі роботи в різних рухах, залежить від швидкості; що більше швидкість, то більше і сила.

Меншу силу, ніж у статичному та поступаючому режимах, м'язи генерують, скорочуючись у режимі, що долає<. Между силой и скоростью сокращения существует обратно пропорциональная зависимость. Важным является и то, что возможные значения силы и скорости при различных отягощениях зависят от величины максимальной силы, проявляемой в изометрических условиях. Ненагруженная мышца (без всяких отягощений и сопротивлений) укорачивается с максимальной скоростью.

Якщо поступово нарощувати величину обтяження (або опору), то спочатку зі збільшенням цього обтяження (тобто маси тіла, що переміщується) сила до певного моменту зростає. Проте спроби подальшого підвищення обтяження силу не збільшують. Наприклад, сила, що прикладається до тенісного м'яча при його метанні, буде значно меншою, ніж при метанні металевого ядра вагою 1-2 кілограми. Якщо ж масу метаного з прискоренням снаряда поступово підвищувати і далі, то настає межа, вище якої сила, що розвивається людиною, вже не залежатиме від величини переміщуваної ним маси, а визначатиметься лише його власне силовими можливостями, тобто рівнем максимальної ізометричної сили.

Скелетні м'язові волокна поділяються на швидкі та повільні. Швидкість скорочення м'язів різна і залежить від їхньої функції. Наприклад, швидко скорочується литковий м'яз, а м'яз очей скорочується ще швидше.

Рис. Типи м'язових волокон

У швидких м'язових волокнахбільш розвинений саркоплазматичний ретикулум, що сприяє швидкому викиду іонів кальцію. Їх називають білими м'язовими волокнами.

Повільні м'язипобудовані з більш дрібних волокон, і їх називають червоними через їх червоне забарвлення, обумовлене високим вмістом міоглобіну.

Рис. Швидкі та повільні м'язові волокна

Таблиця. Характеристика трьох типів волокон кістякових м'язів

Сила м'язів

Силу м'язи визначають за максимальною величиною вантажу, який вона може підняти, або за максимальною силою (напруження), яку вона може розвинути в умовах ізометричного.

Одиночне м'язове волокноздатне розвинути зусилля 100–200 мг. У тілі приблизно 15-30 млн. волокон. Якби вони діяли паралельно в одному напрямку та одночасно, то могли б створити напругу 20-30 т.

Сила м'язів залежить від низки морфофункціональних, фізіологічних та фізичних факторів.

Розрахунок м'язової сили

Сила м'язівзростає зі збільшенням площі їхнього геометричного і фізіологічного поперечного перерізу. Фізіологічний поперечний переріз м'яза є сумою поперечних перерізів всіх волокон м'язи по лінії, проведеної перпендикулярно ходу м'язових волокон.

У м'язі з паралельним ходом волокон (наприклад, кравецький м'яз) площі геометричного та фізіологічного поперечних перерізів рівні. У м'язах з косим ходом волокон (міжреберні) площа фізіологічного перерізу більша за площу геометричного і це сприяє збільшенню сили м'язів. Ще більше зростають фізіологічний переріз і сила у м'язів із перистим розташуванням м'язових волокон, що спостерігається у більшості м'язів тіла.

Для того, щоб мати можливість зіставити силу м'язових волокон у м'язах з різною гістологічною будовою, використовують поняття абсолютної сили м'яза.

Абсолютна сила м'яза- максимальна сила, що розвивається м'язом, у перерахунку на 1 см 2 фізіологічного поперечного перерізу. Абсолютна сила біцепса становить 11,9 кг/см 2 , триголового м'яза плеча - 16,8, литкового 5,9, гладких м'язів - 1 кг/см 2 .

де А мс - М'язова сила (кг/см 2); Р - максимальний вантаж, який здатний підняти м'яз (кг); S – площа фізіологічного поперечного перерізу м'яза (см 2).

Сила та швидкість скороченнястомлюваність м'язи залежать від відсоткового співвідношення різних типів рухових одиниць, що входять в цей м'яз. Співвідношення різних типів рухових одиниць в одному і тому ж м'язі у різних людей неоднаково.

Розрізняють такі типи рухових одиниць:

• повільні невтомні (мають червоний колір), вони розвивають невелику силу скорочення, але можуть довго перебувати у стані тонічної напруги без ознак втоми;
• швидкі, легко стомлювані (мають білий колір), їх волокна розвивають більшу силу скорочення;
• швидкі, щодо стійкі до втоми, що розвивають відносно велику силу скорочення.

У різних людей співвідношення числа повільних і швидких рухових одиниць в одному і тому ж м'язі визначено генетично і може значно відрізнятися. Чим більший у м'язах людини відсоток повільних волокон, тим більше вона пристосована до тривалої, але невеликої за потужністю роботи. Особи з високим вмістом у м'язах швидких сильних моторних одиниць здатні розвивати велику силу, але схильні до швидкої втоми. Однак треба мати на увазі, що втома залежить і від багатьох інших факторів.

Сила м'язу збільшуєтьсяпри її помірному розтягуванні. Одним із пояснень цієї властивості м'язів є те, що при помірному розтягуванні саркомера (до 2,2 мкм) збільшується ймовірність утворення більшої кількості зв'язків між актином та міозином.

Рис. Співвідношення між силою скорочення та довжиною саркомера

Рис. Співвідношення між силою м'яза та його довжиною

Сила м'язів залежить від частоти нервових імпульсів, що посилаються до м'яза, синхронізації скорочення великої кількості моторних одиниць, переважного залучення до скорочення того чи іншого типу моторних одиниць.

Сила скорочень зростає:

• при залученні до процесу скорочення більшої кількості моторних одиниць;
• - при синхронізації скорочення моторних одиниць;
• при залученні до процесу скорочення більшої кількості білих моторних одиниць.

При необхідності розвинути невелике зусилля спочатку активуються повільні невтомні моторні одиниці, потім швидкі, стійкі до втоми. Якщо треба розвинути силу більше 20-25% від максимальної, то скорочення залучаються швидкі, легко втомлювані моторні одиниці.

При напрузі до 75% максимально можливого практично всі моторні одиниці активовані і подальший приріст сили йде за рахунок збільшення частоти імпульсів, що посилаються до м'язових волокон.

При слабких скороченнях частота посилення нервових імпульсів за аксонами мотонейронів становить 5-10 імп/с, а при великій силі скорочення може сягати 50 імп/с.

У дитячому віці приріст сили йде головним чином за рахунок збільшення товщини м'язових волокон, що пов'язано зі збільшенням кількості міофібрил. Приріст числа волокон незначний.

При тренуванні м'язів у дорослих наростання їх сили пов'язане зі збільшенням міофібрил, а підвищення їхньої витривалості обумовлено збільшенням числа мітохондрій та отриманням АТФ за рахунок аеробних процесів.

Є взаємозв'язок сили та швидкості скорочення м'яза. Швидкість скорочення м'яза тим більше, що більше її довжина (за рахунок сумації скорочувальних ефектів саркомерів). Вона зменшується зі збільшенням навантаження. Важкий вантаж можна підняти лише за повільного руху. Максимальна швидкість скорочення, яка досягається при скороченні м'язів людини, близько 8 м/с.

Потужність м'язадорівнює добутку м'язової сили на швидкість укорочення. Максимальна потужність досягається за середньої швидкості укорочення м'язів. Для м'язів руки максимальна потужність (200 Вт) досягається за швидкості скорочення 2,5 м/с.

Сила скорочення та потужність м'яза знижуються при розвитку втоми.

Фізична силалюдини - це здатність рухати вантаж, долаючи опір. Вантажем може бути чиєсь тіло, лопата зі снігом, гантель із дисками чи будь-які інші предмети. Опір зазвичай виступає сила тяжіння Землі, яку неможливо відокремити від вантажу, тому що вага вантажу визначається як кількість сили, яке необхідно, щоб відірвати цей вантаж від центру Землі. Є й інші форми опору, не пов'язані з силою тяжіння, такі, як, наприклад, пружний опір, який можна подолати, розтягуючи пружину, або опір тертя, що долається, коли везеш сани.

Існує багато форм сили м'язів, кожна специфічна для якоїсь особливої ​​функції:

• або швидкісна сила (у якій окремо виділяють )

Багато чинників сприяють м'язів людини, і вони пов'язані з мускулатурою. Наприклад, якщо у вас короткі кінцівки (руки та ноги), то це може допомогти вам у виконанні певних силових завдань, тому що таким чином відстань перенесення вантажу буде меншою. Наприклад, довгі ноги і руки ставлять у невигідне становище, коли виконується або (але, ці властивості допомагають при виконанні тяги).

Для підвищення силових показників активно застосовується , та .

Дві основні властивості, Від яких залежить сила м'язів, - це площа поперечного перерізу м'язів і нервово-м'язова ефективність. Площа поперечного перерізу м'язів відповідає за щільність м'язів. Зазвичай чим щільнішим стає м'яз, тим він здатний виявити більше сили. Почасти це через те, що у більш щільних м'язів більш щільне м'язове волокно, а більш щільних м'язових волокнах зазвичай міститься більше скоротливого білка, який є основним механізмом скорочення м'язів. Збільшувати кількість скоротливого білка в м'язових волокнах - це все одно, що додавати ще одну людину зі свого боку при перетягуванні каната.

Нервово-м'язова ефективність- у широкому значенні це поняття призводить до розуміння поєднання розумових процесів і м'язової сили. Будь-яке скорочення м'язів починається з мозку. Та частина у вашій голові, яка називається «руховий центр», посилає електричний сигнал хребтом і далі руховими нервами в м'язові волокна, завдяки чому вони починають скорочуватися. Спортивні тренування ведуть до таких змін у системі, які дають можливість м'язам скорочуватися швидше, використовуючи більше сили та ефективніше. Якщо ви представите ваш мозок у ролі сержанта-інструктора з стройової підготовки, який віддає накази взводу м'язових волокон, щоб вони почали скорочуватися, то для вас подібний погляд може вплинути, подібне до збільшення гучності команд від шепоту до крику.

Розвиток нервово-м'язової активності відбувається незалежно від . Ось чому ви ніколи не можете сказати напевно, наскільки сильна якась людина, керуючись розміром її м'язів. Людина з відносно невеликими м'язами та високим рівнем нервово-м'язової активності з більшою ймовірністю зможе перемогти людину з великими м'язами та низьким рівнем нервово-м'язової активності.

В ідеалі тренування збільшення площі поперечного перерізу м'язів відрізняються від тренувань підвищення нервово-м'язової активності. Якщо ви новачок, то, швидше за все, ви не помітите цієї різниці і будь-який вид тренувань допоможе вам як збільшити розміри м'язів, так і підвищити нервово-м'язову активність. Збільшуючи кількість вправ або вагу штанги, ви продовжите розвивати площу поперечного перерізу ваших м'язів, а також підвищувати нервово-м'язову активність. Хоча, стаючи більш досвідченим, ви дійдете висновку, що це просто неможливо знайти такий вид тренувань, який збільшив би розміри і силу м'язів одночасно. Насправді ви не можете збільшити кількість вправ і вага штанги одночасно. Якщо ви хочете збільшити обсяг ваших тренувань, вам неминуче доведеться обмежити кількість ваги, яку ви піднімаєте, таким чином ваші м'язи не стануть виснаженими дуже швидко. Але якщо ви вирішите збільшити вагу, яку ви піднімаєте, то вам потрібно обмежити обсяг тренувань, тому що підняття (робота) з дуже важкою вагою втомлює м'язи.

Піднімати дуже важкі вантажі – це найбільш ефективний спосіб збільшити нервово-м'язову активність. Тому якщо ви віддасте перевагу збільшити кількість вправ замість ваг, з якими ви їх виконуєте, ви, найімовірніше, прийдете до такого стану, коли кількість вправ, які ви виконуєте для того, щоб збільшити розміри своїх м'язів, виконуються за рахунок вашої нервово-м'язової активності а сила м'язів взагалі перестає розвиватися. Хоча якщо вашою метою є підвищення максимальної сили м'язів настільки, наскільки це можливо, то вам потрібно тренуватися таким способом, який збалансував би зростання м'язів і розвиток нервово-м'язової активності.

Оцінка максимальної, максимальної довільної, абсолютної та відносної сили м'язів

Сила- це здатність м'язів долати зовнішній опір чи протидіяти йому з допомогою м'язових зусиль. Вона проявляється в таких основних формах: максимальна м'язова сила (абсолютна та відносна), швидкісна (динамічна), статична (ізометрична) сила та силова витривалість (Аганянц, 2001; Остапенко, 2002; Спортивна фізіологія, 1986).

Під максимальною силоюмають на увазі найбільшу можливість, яку спортсмен здатний виявити при максимальному довільному м'язовому скороченні. Максимальна сила м'яза залежить від кількості та товщини її м'язових волокон. Кількість та товщина м'язових волокон визначають товщину м'яза в цілому. анатомічний діаметр, тобто площа поперечного перерізу.

Відношення значення максимальної сили м'яза до його анатомічного діаметру називають відносною силою м'яза. Поперечний переріз м'яза, перпендикулярний до напряму її волокон, становить його фізіологічний діаметр. Для м'язів з паралельним напрямом волокон фізіологічний діаметр збігається з анатомічним. Відношення максимальної сили м'яза до її фізіологічного діаметра називають абсолютною силою м'яза.

Швидкісна сила(вибухова) - це здатність виявляти найбільшу силу в найкоротший час.

Це здатність м'язів або м'язової групи протистояти втомі під час багаторазових м'язових скорочень.

Для розвитку сили існують певні вікові періоди, коли сприятливими є морфологічні та функціональні передумови: у дівчаток-9-11 років, а у хлопчиків простежуються два періоди – 9-12 років та 14-17 років (Апанасенко, 1985; Віксне, 1989; Єрмолаєв) , 2001; Фомін, Вавілов, 1991).

Розрізняють максимальну статичну та максимальну динамічну силу. Максимальна статична силапроявляється під час ізометричного скорочення м'язів. Умови прояву максимальної статичної сили такі:

• активація всіх рухових одиниць;

• скорочення м'язів за умови повного тетанусу;

• скорочення м'язів у стані спокою;

• мобілізація діяльності симпатичної нервової системи та ін.

Максимальна динамічна сила- це сила, що проявляється спортсменом під час максимального довільного скорочення м'язів без урахування часу та маси власного тіла. забезпечується в основному:

• частотою імпульсації на початку скорочення та синхронізацією імпульсації різних мотонейронів (внутрішньом'язова координація);

• скорочувальними властивостями м'язів (внутрішньом'язова координація);

• ступенем гіпертрофії м'язових волокон, що швидко скорочуються, та ін.

Тренувальні заняття силової спрямованості стимулюють (збільшення обхвату м'язів) саркоплазматичну та міофібрилярну (Спортивна фармакологія, 1986; Солодков, Сологуб, 2003). Саркоплазматична гіпертрофіяобумовлена ​​збільшенням обсягу саркоплазми, вмісту у ній мітохондріальних білків, метаболічних резервів, міоглобіну, кількості капілярів. До таких перетворень найбільш схильні повільні м'язові волокна і швидкі - окислювані. Такий тип гіпертрофії мало впливає на приріст сили, але збільшує здатність до тривалої роботи (витривалість).

Міофібрилярна гіпертрофіяобумовлена ​​збільшенням обсягу міофібрил за рахунок актоміозину. При цьому значно підвищується сила. Велику роль в активізації синтезу білка та нуклеїнових кислот відіграють і гормони кори, а також засоби. У всіх випадках розвиваються ці два типи гіпертрофії з переважним розвитком одного з них.

Тестування

Оснащення: кистьовий та становий динамометри.

• Оцінку максимальної м'язової силипроводять за допомогою різних динамометрів. Кистовий динамометр (динамометр Колліна) використовують для вимірювання сили м'язів передпліччя та кисті. Становий динамометр використовують для реєстрації сили м'язів-розгиначів тулуба.

Всі випробувані проводять вимірювання сили м'язів передпліччя та кисті, а також силу м'язів-розгиначів тулуба по два-три рази та записують найкращий результат. Слід пам'ятати, що станова сила не досліджується у разі болю в попереку, ушкодження м'язів живота, спини; у жінок – у період менструації та вагітності.

У висі піднімання ніг вперед (кількість разів за 10 с).

• Оцінку силової витривалостім'язів рук і пояси верхніх кінцівок випробовуваних можна провести під час виконання або згинання та розгинання рук в упорі на брусах. Для м'язів живота використовують піднімання та опускання тулуба з положення лежачи на спині, а для м'язів ніг-присідання.

Отримані дані заносять у таблицю 27, порівнюють та роблять висновки про силові можливості всіх піддослідних.

Таблиця 27 - Визначення силових можливостей

Більшість людей знають, що обсяг м'язів не є єдиним показником їхньої сили. Щоб у цьому переконатися, достатньо згадати, яка статура була у великого Брюса Лі і на що він був здатний. Звісно, ​​у бойових мистецтвах, крім сили, важливу роль відіграє техніка та спритність. Насправді ж буває, що дві людини з різним м'язовим обсягом однаково добре показують себе у важкоатлетичних дисциплінах. А іноді й зовсім той, хто набагато менший за обсягом, тисне більшу вагу. Напевно, саме з цієї причини не всі чоловіки захоплюються накачуванням м'язів. Сьогодні ми дізнаємося, від чого, окрім обсягу, залежить сила м'язів.

Об `єм

Чим більше м'язів, тим більше він гіпертрофований. Буває два типи міофібрилярна та саркоплазматична. Коли збільшується обсягом, має місце головним чином другий вид. Збільшення відбувається з допомогою насичення м'яз саркоплазмою. Така гіпертрофія як така не приносить збільшення сили. Але, на щастя атлетів, у чистому вигляді вона не зустрічається. Тому навіть при збільшенні обсягу певною мірою підключається міофібрилярна гіпертрофія, яка збільшує силу. Тож навіть у тих, хто працює виключно на масу, сила також зростає.

Іннервація

Сила м'язів певною мірою залежить також від іннервації. Вона виражається забезпеченістю м'язів руховими нейронами. Як відомо, м'язові тканини скорочуються під впливом сигналу мозку. До волокон м'язів він іде мотонейронами - руховими нервами. Чим більше у м'язів нейронних зв'язків, тим більше він задіює і тим більше складну роботу може зробити. У спортсменів-новачків зазвичай рекрутується трохи більше 80 % м'язових волокон. У професіоналів цей показник сягає 100 %. Щоб вплинути на іннервацію потрібно просто регулярно тренуватися. Через якийсь час, під впливом постійних навантажень, мотонейрони щільніше обплетуть ваші м'язи.

Товщина сухожиль

Від цього фактора значною мірою залежить сила та витривалість м'язів. Організм людини влаштований таким чином, що якщо вона при розвитку будь-яких фізичних параметрів натикається на слабке місце, припиняє цей розвиток, незалежно від наших зусиль. В даному випадку мається на увазі, що м'яз не може стати стійкішим до навантаження, ніж сухожилля. Коли м'яз скорочується більше, ніж може, сухожилля легко відривається від кістки. Тому організм, будучи досконалою системою, стримує зростання сили м'яза, якщо він наближається до межі міцності сухожилля. На жаль, цей чинник можна вплинути лише частково. Товщина сухожиль переважно закладається в дитинстві, на генетичному рівні. Доросла людина за допомогою регулярних тренувань може трохи збільшити витривалість сухожиль, але зовсім незначно.

Співвідношення волокон

Багато хто напевно знає, що в організмі людини є швидкі і повільні м'язові волокна. Їх ще називають білими та червоними, відповідно. Звісно, ​​різницю між ними дуже умовно. Червоні волокна містять більше мітохондрій і краще постачаються кров'ю, тому вони зумовлюють не силу м'язів, а їхню витривалість.

Білі волокна, своєю чергою, більше підходять для короткочасної вибухової роботи, у якій потрібна сила. Які м'язи виконують завдання – такі у них і волокна. Наприклад, гомілка славиться своєю витривалістю, а грудний м'яз - силою. У міру старіння організму відсоток повільних волокон зростає, а швидких знижується. Відбувається це шляхом трансформації одного виду на інший. На цей чинник не можна вплинути. Співвідношення волокон закладається генетично. Тому одним людям від народження краще даються аеробні навантаження, а іншим – силові. Все, що може людина в даному випадку - підібрати вправи, які краще розвивають той чи інший вид м'язових волокон. Але різниця, як ви розумієте, тут дуже умовна.

Еластичність м'язів

Як відомо, всі м'язи в нашому організмі працюють за рахунок скорочень та розтягувань. Чим більша різниця між цими двома станами, тим більша сила м'язів. Грубо кажучи, тут працює той самий принцип, що й у гумовому джгуті. Чим сильніше його розтягують, тим більшою буде сила стиснення. Від еластичності м'язів залежить їхня здатність до розтягування, а отже, і сила скорочення. Це навіть не фізіологічна особливість, а біомеханічна. На щастя спортсменів, цей чинник можна вплинути. Щоб м'язи були еластичними, потрібно легко і грамотно розтягуватися.

Розташування сухожиль

Щоб було зрозуміло, як цей фактор впливає на м'язову силу, розберемо його детально на прикладі біцепса. Фізіологічно влаштована рука таким чином, що від місця кріплення біцепса до ліктьового суглоба завжди є проміжок. Його довжина різна кожному за людини. Як це впливає силу м'яза? Тут працює закон важеля. Чим ближче точка застосування сили (місце кріплення сухожилля) до осі обертання (ліктьовий суглоб), тим більше руці потрібно витратити сил для згинання. Грубо кажучи, якщо перемістити сухожилля на пару сантиметрів у бік кисті, сила м'язів рук значно зросте. Звичайно, це можливо лише теоретично. Такий самий закон важеля застосуємо практично до всіх м'язових груп, які має людина. Сила м'язів у разі дається нам від народження. На розташування сухожилля не можна вплинути. У різних людей воно відрізняється буквально на кілька міліметрів. Здається, що це незначна різниця, але вона відіграє важливу роль у формуванні сили.

Кількість м'язових волокон

У чому сила каната? Звичайно ж, у величезній кількості тонких ниток. Те саме можна сказати і про наші м'язові тканини. М'язи можуть бути однаковими за обсягом, але складатися з різної кількості волокон. Ця характеристика закладається генетично і змінюється протягом життя. Однак дослідження вчених показали, що при впливі на організм гормону росту волокна м'язів можуть ділитися. Але ця тема на сьогоднішній день не настільки досконало вивчена, щоб давати обнадійливі коментарі. Та й, до того ж, нас цікавить природна сила м'язів, без втручання будь-яких препаратів. Велика кількість волокон сприяє підвищенню іннервації, тому сприятливо впливає на силу. Той, у кого м'язи містять більше волокон, здатний показати більшу силу, ніж той, чиї м'язи більші.

Психоемоційний фактор

Деколи наші сили залежать не від здібностей організму, а від рівня мотивації. В історії було багато випадків, коли при загрозі життю людина показувала феноменальну силу. Наприклад, випавши з балкона, чоловік схопився за трубу та провисів на руках до приїзду рятувальників. Після цього він намагався повторити це досягнення на перекладині, але зміг провисіти навіть 10 % з того часу.

М'язи скорочуються з силою, з якою нервова система відправляє сигнали з мозку. В екстреній ситуації сигнал настільки великий, що організм задіює всі енергетичні ресурси виконання цього завдання. Можливо, саме тому спортсмени-силовики перед виходом на арену б'ють себе кулаками в груди та кричать.

Важливу роль також грають вольові якості індивіда. Ще один приклад - людина, яка не вміє плавати, дістає з бурхливого моря потопаючу дитину, а рятувальник з ідеальним торсом стоїть у розгубленості на березі. Може, тут справа не в силі м'язів, але принцип той самий. Той, хто налаштований на порятунок, зробить це, навіть худою, абсолютно неспортивною людиною.

Висновок

Сьогодні ми дізналися, від чого залежить сила та робота м'язів, і частково розвіяли думку про те, що більші м'язи сильніші. Чому частково? Тому що обсяг певною мірою таки збільшує силові показники. Але якщо зіставити розмір м'язів з рештою сімох факторів, його місце буде зовсім незначним.

Дивно, але ці фактори справді відіграють важливу роль. Якщо порівняти двох чоловіків з однаковою статурою, але різними характеристиками м'язів (в одного всі перелічені показники вищі), то ми побачимо різницю у силових показниках. Причому вона обчислюватиметься не десятками, а сотнями відсотків.

Проте жоден поважаючий себе спортсмен у разі провалу не посилатиметься на фізіологічну схильність до малих навантажень, тому є дві причини. По-перше, на 5 факторів із 8 можна вплинути. Тобто розвиток сили м'язів справді можливий. Наздогнати того, кому природою дано піднімати великі ваги, реально, але доведеться виконати титанічну роботу. По-друге, найважливішу роль грає психоемоційний чинник. Правильно вмотивована людина здатна на все.