От чего зависит сила мышц? (анатомические факторы)

Метаболический стресс

Даже если не все знают, что это такое, всем знакомо сильное жжение в мышце во время упражнений от ~12 повторений в подходе и выше.

Что такое метаболический стресс? Долгое мышечное сокращение пережимает сосуды и «запирает» кровь в клетках. В клетку временно не поступает новая кровь с кислородом и из нее не уходят продукты метаболизма (лактат, ионы водорода, неорганический фосфат). Происходит своего рода химическое отравление клетки, появляется риск ее гибели, и в ответ на это организм снова принимает решение укрепляться.

Есть версия, что на рост мышц может влиять и «пампинг» — отек мышцы после тренировки, придающий ей объем на несколько часов. Ученые предполагают, что избыток воды в клетке растягивает ее. Клетка воспринимает это снова как угрозу своей целостности и посылает анаболические сигналы, которые запускают рост.

Механическая и метаболическая нагрузка

Хорошо известно, что физическая адаптация к упражнениям, включая рост мышц, является результатом применения срочных программных переменных. Не вызывает никаких сомнений, что тренировки с отягощениями ведут к увеличению мышц, тем не менее, учёные до сих пор не определись, что именно вызывает рост мышц. Тренировка с отягощениями оказывает два специфических вида стресса – механический и метаболический, и они оба могут обеспечить необходимый стимул для роста мышц (Bubbico and Kravitz, 2011). Брэд Шенфельд – учёный, автор двух исчерпывающих обзоров о тренировке для роста мышц. «Механическое напряжение, безусловно, является основным стимулом роста мышц от упражнений,  — объясняет Шенфельд. — Существуют убедительные подтверждения того, что метаболический стресс также способствует адаптационной гипертрофии. Проблема для исследований заключается в том, что механический и метаболический стресс действуют в паре, и это затрудняет выделить влияние каждого из них» (Schoenfeld, 2013).

Механический стресс – напряжение от физических нагрузок, приложенное к структурам мотонейрона и присоединённых к нему волокон, совместно называемых обычно двигательными единицами. Тренировка с отягощениями приводит к микротравмам мышечных тканей, которые посылают сигналы сателлитным клеткам, ответственным за восстановление после повреждений механических структур, а также за образование новых мышечных белков (Schoenfeld, 2013; 2010). Кроме того, в своём исследовании по клеточной адаптации к тренировке с отягощениями Spangenburg (2009) подтверждает, что «механизмы, активирующиеся при физической нагрузке, приводят к изменению в мышечных сигнальных путях, которые ответственны за гипертрофию».

Метаболический стресс возникает в результате производства и потребления мышцей энергии, необходимой для обеспечения сокращений.  Программы тренировок с умеренной интенсивностью и высоким объёмом, которые приводят к росту мышц, используют гликолитическую систему для производства энергии. Побочные продукты анаэробного гликолиза: накопление лактата и ионов водорода — приводят к изменению кислотности крови и вызывают ацидоз. Исследования показывают сильную связь между ацидозом крови и повышенным уровнем ростовых гормонов, поддерживающих синтез мышечных белков. В обзоре исследований Bubbico and Kravitz (2011) отмечают: «В настоящее время считается, что метаболический стресс, возникающий при образовании побочных продуктов гликолиза (например, ионы водорода, лактат и неорганический фосфат), способствует выделению гормонов и приводит к гипертрофии мышц».

Разрабатывая программу тренировок, которая направлена на увеличение мышечной массы, необходимо знать, как использовать нагрузку от упражнений, не создавая при этом негативного сочетания с другими стрессовыми факторами. Хороший персональный тренер должен знать, как регулировать нагрузку в упражнениях, чтобы способствовать оптимальному результату от программы тренировок. Необходимо разрабатывать программу тренировок с отягощениями правильно применяя переменные: интенсивность упражнений, диапазон повторений и интервалы отдыха для создания механических и метаболических нагрузок на мышечную ткань, которые стимулируют продукцию гормонов и способствуют синтезу сократительных белков, ответственных за мышечный рост (Schoenfeld, 2013; Bubbico and Kravitz, 2011).

Каково направление силы тяжести

Опыт. Если взять отвес или привязанный к нити какой-либо предмет (рис. 70), то увидим, что нить с грузиком вследствие действия на него силы тяжести всегда направлена к Земли вдоль прямой, которую называют вертикалью.

Выполнив этот опыт во всех точках Земли, учёные убедились, что сила тяжести всегда направлена к центру Земли.

Силу тяжести изображают в виде вертикальной стрелки, направленной вниз и приложенной к определённой точке тела (рис. 71 а, б).

Кстати:

Кроме планет с их спутниками вокруг Солнца двигаются малые планеты, которые еще называют астероидами. Наибольшая из них — Церера — имеет статус карликовой планеты и радиусом почти в 20 раз, а по массе в 7500 раз меньше Земли. Сила тяжести на ней настолько мала, что человек, оттолкнувшись от поверхности планеты, мог бы улететь с нее.

Вот как описывает основатель теории космонавтики К,Э. Циолковский в рассказе «Путь к звездам» условия пребывания человека на этом астероиде: «На Земле я могу свободно нести еще одного человека такого же веса, как я. На Весте так же легко могу нести в 30 раз больше. На Земле я могу подпрыгнуть на 50см. На Весте такое же усилие дает прыжок в 30м. Это высота десятиэтажного дома или огромной сосны. Там легко перепрыгивать через рвы и ямы шириной с крупную реку. Можно перепрыгнуть через 15-метровые деревья и дома. И это без разгона».

Гормональные нарушения

Это довольно редкая причина, но имеет место быть. Список гормонов, которые могут к этому привести при нарушениях в их выработке:

• тестостерон;
• инсулин;
• гормон роста.

Также к проблеме может привести слишком большое выделение гормона стресса — кортизола и гормонов щитовидной железы (при гипертиреозе).

Если вы уверены, что все аспекты питания, тренинга и восстановления в порядке, можете сдать анализы для проверки уровня вышеуказанных гормонов.

Автор Иван Тунгусов

Эксперт проекта. Стаж тренировок — 12 лет. Хорошая теоретическая база по процессу тренировок и правильному питанию, которую с удовольствием применяю на практике. Нужна рекомендация? Это ко мне 🙂

Интересные факты

В теле человека насчитывается примерно 650-850 мышц. Все они различаются не только по своему строению, но и по функции, длине.

1. Так, например, самой короткой мышцей называют стременную. Она напрягает барабанную перепонку и в длине составляет всего 1,27 мм.
2. Самой длинной считается портняжная мышца. Она располагается на передней части бедра.
3. Самой выносливой является сердечная мышца, а самой быстрой — моргающая.
4. И, наконец, какая мышца обладает большей удельной силой? По мнению физиологов, это трицепс. У тренированного человека ее показатель достигает 16 кг на квадратный сантиметр.

Место крепления сухожилия

Проще всего будет объяснить вам на примере бицепса. Как видно из рисунка, от места крепления бицухи до локтевого сустава, есть определённое расстояние. А теперь вспоминаем школьную физику и закон рычага. Чем ближе точка приложения (место крепления мышцы) к оси вращения (сустав), тем больше сил придётся приложить для совершения какого-либо действия. То есть, если мы оторвём сухожилие от кости и пришьём его хотя бы на пару миллиметров дальше от локтевого сустава, то сила бицухи вырастет очень существенно. Как вы понимаете, этот закон рычага применим ко всем мышцам, так как все наши мышцы работают по этому закону.

Можно ли как-то на это повлиять? Нет, никак нельзя. Люди рождаются с разными местами крепления мышц. Разницы эти незначительные и не превышают 1 – 2 миллиметра. Но они незначительные, если мерить их линейкой. А для силы даже доли миллиметров играют большую роль.

Если мышцы не растут

В заключение – несколько простых советов для тех, кто столкнулся с остановкой мышц в росте:

• Во время набора массы ограничьте расход энергии. Между тренировками тело должно находиться в состоянии относительного покоя. Восстанавливаться и расти.
• Тщательно спланируйте программу тренировок и длительность отдыха между ними. Негативный эффект могут дать как слишком редкие, так и слишком частые занятия с короткими интервалами между ними.
• Не игнорируйте тренировки отдельных групп мышц. В особенности — ног и спины. На ногах и спине находятся самые большие мышцы, задающие тонус всем остальным.
• Откорректируйте питание. Набор мышечной массы невозможен не только без тренировок и восстановления, но и без «строительных материалов», помогающих им расти.

Углеводы — главное питание для мышц

С одной стороны, тяжелые силовые тренировки с использованием многосуставных упражнений запускают в организме различные физиологические процессы, приводящие к увеличению силы мышечных волокон. С другой стороны, без достаточного поступления энергии в виде углеводов, жиров и белков (именно в такой последовательности) никакого роста мышц просто не будет.

Углеводы необходимы организму для создания запасов гликогена (основного источника энергии для мышц), жиры — для синтеза тестостерона и прочих важных гормонов. Отдельно отметим, что стратегия питания и тренировок для роста мышц во многом зависит от типа телосложения атлета. Худым от природы людям нужно усиленное питание, тогда как склонным к полноте эндоморфам оно может навредить.

Особенности спортивного метаболизма

Главным отличием обмена веществ атлетов от метаболизма неспортивного человека является возможность более эффективно использовать углеводы и регулировать уровень инсулина в крови. Говоря простыми словами, организм спортсменов предпочитает перерабатывать поступающие с пищей углеводы в гликоген и отправлять их в мышцы, а не в жировые запасы.

Регулярная «прокачка мышц» постепенно повышает метаболизм, требуя значительного увеличения калорийности питания и заставляя спортсмена есть больше. Интересно и то, что современные ученые считают, что генетических счастливчиков не существует, и каждый может стать обладателем спортивного метаболизма после нескольких лет соответствующего питания и тренинга.

// Читать дальше:

• как ускорить восстановление?
• набор мышц для худых
• рейтинг добавок для роста мышц

***

Новые материалы Фитсевен, 5 раз в неделю — в telegram:

Несмотря на то, что рост мышц — не такой уж сложный физиологический процесс, он достигается исключительно при правильной комбинации таких факторов, как регулярные силовые тренировки, повышенная калорийность питания и достаточный отдых. Для роста мышц большинству новичков нужны лишь 3 тренировки в неделю — иначе им грозит перетренированность.

Дата последнего обновления материала —  24 июня 2020

Почему мышцы устают?

Первые две стометровки мышцы бурно расходуют энергию, и подходит момент, когда запасы ее истощились, а переработанные вещества – продукты обмена, ненужные организму (например, так называемая молочная кислота – один из конечных продуктов распада гликогена – животного крахмала),– не успели удалиться.

В это время спортсмен как раз и ощущает сильное мышечное утомление, и бег намного замедляется: мышцы, использовав все оставшиеся запасы энергии и питания, работают практически без доставки кислорода. Но вот кровь начинает циркулировать быстрее, дыхание и сердцебиение учащаются. Мышцы снова начинают получать достаточное количество кислорода. Сила мышц вновь возрастает.

Такого тяжелого перелома не бывает, если спортсмен бежит на длинную дистанцию. У стайера утомление накапливается постепенно, но тоже иногда достигает такой степени, что впору сходить с беговой дорожки. Так иногда и поступают новички.

Если же силы воли и опыта хватает и бег продолжается, то бегун вдруг ощущает прилив новых сил. Спортсмены образно назвали его «вторым дыханием». Это значит, что мышцы, как и весь организм, приспособились к новому ритму работы.

И, наконец, мышцы обладают еще одним важным свойством – способностью к тренировке.

Рейтинг: /5 —
голосов

Соотношение быстрых и медленных волокон

Думаю, многие знают, что у нас есть так называемые быстрые (белые) и медленные (красные) мышечные волокна. Не стоит это понимать буквально. Различия между ними весьма условны. Просто красные волокна в силу того, что в них больше митохондрий и лучше кровоснабжение больше подходят для работы не на силу, а на выносливость. Быстрые же волокна (белые) больше подходят для взрывной кратковременной работы. Соотношение этих волокон у разных групп мышц разное. Поэтому одни мышцы (например — голень) славятся своей выносливостью, а другие (грудь) – силой. Также с возрастом количество быстрых волокон снижается, а медленных – увеличивается. Просто происходит трансформация одних волокон в другие.

Можно ли как-то повлиять на этот фактор? Нет, нельзя. Соотношение тех или иных волокон заложено генетически. Вот почему одни с рождения лучше приспособлены для силовых видов спорта, а другие – для аэробных. Вы можете только с помощью тренинга целенаправленно тренировать тот или иной тип волокон. Да и то, это тоже условно.

Что нужно есть, чтобы росли мышцы?

Рост мышц, напрямую связан с процессами анаболизма в организме, создание новых высокомолекулярных соединений, в нашем случае синтез протеинов (белков). Однако анаболизму, всегда препятствуют процессы катаболизма (разрушения), которые при определённых обстоятельствах, о которых мы поговорим ниже, способны поставить под удар весь достигнутый результат в бодибилдинге, или же вовсе не дать новичкам с прогрессировать в росте силы и мышечной массы.

Как уже выше отмечалось, тренировка — это сильный стресс, которая в первую очередь на начальной стадии запускает активную выработку гормона кортизола, который и отвечает за катаболизм, то есть за разрушения их или невозможности увеличить мышцы, однако для того, чтобы ему противодействовать, есть один мощнейший анаболический фактор – питание.

Адекватное питание при силовых нагрузках является ключом к достижению мощной мышечной массы. Заключается оно в следующем:

Конечно, очень проблематично считать постоянное количество съеденных и потраченных калорий, поэтому необходимо придерживаться простых правил, которые легко обеспечат вас нужными условиями для роста мышц:

Питание и рост мышц

1. Увеличьте количество приемов пищи до 5-6 (это может быть протеиновый коктейль с бананом или творог со сметанной, не обязательно полная тарелка продуктов)
2. Исключите из рациона питания пустые, вредные калории (фаст фуд, чипсы, газировку, продукты напичканные консервантами, жаренные пирожки), они ничего кроме снижения иммунитета и повышения вредного холестерина не принесут вам
3. Сбалансируйте свой рацион питания (качественные белки, омега 3 жирные кислоты, сложные углеводы, фрукты, овощи и зелень должны составлять основу меню)
4. Если вам сложно набирать массу, купите гейнер, а также не помешает протеин и конечно креатин, как самая полезная добавка в наборе начинающего культуриста или силовика
5. Не стремитесь увеличить количество протеина на кг веса, достаточно потреблять 2-2.2 грамм/кг белка (морепродукты, тунец, куриные яйца и сывороточный протеин одни из лучших продуктов качественного белка), этого вполне хватит чтобы создать положительный азотистый баланс, то есть условия при которых возможен рост мышц
6. Дневную калорийность набирайте преимущественно за счет потребления сложных углеводов, которые постепенно насыщают организм энергией, не давая излишкам откладываться в виде жировых отложений

Самый главный инструмент любого «качка» — это его спортивная сумка, в которой есть всегда чистая вода, протеиновый коктейль, рис с куриной грудкой и яйца. Конечно не много утрированно, но вы должны уловить суть, в том, что калорийность продуктов, их полезность, определяют процессы анаболизма, роста мышц в организме.

Каких-то особенных продуктов питания для роста мышц нету, есть лишь общие рекомендации, которые были изложены выше. Особую роль в построении новых мышечных структур играют белки, поэтому целесообразно выбирать белковые продукты с высокой биологической ценности, прежде всего:

• Морепродукты
• Сывороточный протеин
• Куринные яйца
• Молочная продукция (творог, ряженка, кефир, молоко)

Ну и конечно не забывать загружаться углеводами, потому что именно они в большей степени согласно анаэробному гликолизу расходуются. От сладостей мало полезных веществ для организма, да и к тому же впитываются очень быстро в кровь, поэтому мы сделали акцент именно на сложных:

Сложные углеводы в продуктах питания

• Гречка
• Макароны
• Картофель
• Каши
• Ржанной хлеб
• Кукуруза
• Фасоль
• Горох
• Бурый рис

Омега 3 жирные кислоты, поддерживают сосуды в здоровом состоянии, особенно важно тем спортсменам, которые сидят на стероидном курсе, потому что, уровень вредного холестерина в разы повышается на нем. Продукты, содержащие омега 3 жирные кислоты:

Продукты, содержащие омега 3 жирные кислоты:

• Тунец
• Лосось
• Оливковое масло
• Авокадо
• Семена льна
• Тыквенные семечки
• Грецкие орехи

После проведения успешной силовой тренировки, рост мышц на этом не заканчивается, точнее он даже еще и не начинался. Только в процессе отдыха, восстановления, потребления питательных веществ, начинается сдвиг биохимического равновесия в сторону анаболизма, и как следствие синтез новых мышечных структур.

Вы боитесь набрать жир

Здесь люди уже знают, что едят недостаточно. Но их страх набрать хоть сколько-то жира так велик, что они физически не могут себя заставить есть больше. Они продолжают сидеть на диете, делают много кардио, но искренне удивляются, почему мышцы не растут.

Но чтобы мышцы росли, вы должны не только правильно нагружать их на тренировке, но и дать организму достаточное количество белка — строительного материала, а так же достаточно калорий — денег, которыми будут оплачиваться все строительные работы.

Рост мышц всегда идет вместе с ростом некоторого количества жира — никто не набирает 100% веса мышцами. Но все, кто боятся потолстеть, должны знать: для роста мышц не требуется большой избыток калорий. Это процесс медленный, тем более у женщин. Поэтому при грамотной диете жира набирается немного.

Соотношение быстрых и медленных волокон

Думаю, многие знают, что у нас есть так называемые быстрые (белые) и медленные (красные) мышечные волокна. Не стоит это понимать буквально. Различия между ними весьма условны. Просто красные волокна в силу того, что в них больше митохондрий и лучше кровоснабжение больше подходят для работы не на силу, а на выносливость. Быстрые же волокна (белые) больше подходят для взрывной кратковременной работы. Соотношение этих волокон у разных групп мышц разное. Поэтому одни мышцы (например — голень) славятся своей выносливостью, а другие (грудь) – силой. Также с возрастом количество быстрых волокон снижается, а медленных – увеличивается. Просто происходит трансформация одних волокон в другие.

Можно ли как-то повлиять на этот фактор? Нет, нельзя. Соотношение тех или иных волокон заложено генетически. Вот почему одни с рождения лучше приспособлены для силовых видов спорта, а другие – для аэробных. Вы можете только с помощью тренинга целенаправленно тренировать тот или иной тип волокон. Да и то, это тоже условно.

Объём мышцы

Тут всё понятно. Чем больше орган, чем он больше гипертрофирован (цирроз печени – исключение )) ), тем лучше справляется со своей функцией. У мышц различают 2 типа гипертрофии:

• Миофибриллярная
• Саркоплазматическая

Если быть точным, то увеличение мышц в объёме, это саркоплазматическая гипертрофия. То есть мышцы увеличиваются за счёт большего количества саркоплазмы. При чисто саркоплазматической гипертрофии сила мышц практически не растёт. Однако, в чистом виде такая гипертрофия не встречается (как и миофибриллярная). Поэтому, при саркоплазматической гипертрофии отчасти наблюдается и миофибриллярная гипертрофия. А вот она-то и увеличивает силу мышц.
То есть, можно сказать, что сила мышц коррелирует в той или иной степени с их объёмом. Поэтому, если вы тренируетесь исключительно на объём, а не на силу, то сила всё равно вырастет вместе с объёмом.

Силовые способности

Под силовыми способностями человека понимают комплекс различных его проявлений в определенной двигательной деятельности. Иначе говоря, это формы силы. Они необходимы в любом виде спорта, но в разных соотношениях и в разной мере. Различают три вида способностей: собственно-силовые, скоростно-силовые и силовую выносливость.

Первые проявляются в медленных движениях с большим внешним отягощением (например, подъем со штангой). Критерием измерения собственно-силовых способностей является вес и время максимального напряжения мышц. Оценка выставляется по показателям абсолютной (максимальной) и относительной силы.

Скоростно-силовые способности необходимы для реализации скоростных движений (прыжков, метаний, спринта). Это мгновенный переход из уступающего в преодолевающий режим работы мышц. Мощность при этом увеличивается за счет их принудительного растягивания. На скоростно-силовые способности влияют наследственные и факторы окружающей среды.

Силовая выносливость проявляется ярче всего, когда идет работа с тяжелой нагрузкой. При этом наблюдается большое сокращение мышц. Весь этот процесс — способность человека противостоять утомлению при максимальной мощности двигательной активности. Развитие силовой выносливости зависит от степени нагрузки, которая характерна для определенного вида спорта. Она должна быть выше среднего при максимальном количестве повторений. Силовая выносливость обусловлена рядом факторов: переработкой и скоростью восполнения запасов креатинфосфатов, иннервацией мышц, межмышечной координацией.

Восстановление мышц после тренировки. Самое важное.

Мышцы имеют разные сроки восстановления

Обычно, чем крупнее мышца, тем дольше она восстанавливается. Некоторые мышцы очень быстро восстанавливаются в силу природных особенностей. Например, мышцы голени, брюшного пресса, бицепсы бедер. Их можно тренировать практически ежедневно. Дольше всего восстанавливаются мышцы спины – длинные, вдоль позвоночника. Особенно после серьезной силовой нагрузки. Их лучше тренировать не чаще 2 раз в неделю.

Среднее время восстановления мышц – 48 часов.

Но мы также должны учитывать, что восстановление требуется не только мышцам, но и суставам, нервной системе, многим энергетическим процессам организма. Эти тонкие системы могут иметь свои, отличные от мышц, сроки восстановления. Они сильно зависят от общего контекста жизни, стресса, инфекций и т.д.

Восстановление мышц зависит от характера нагрузки

Общее правило: чем выше была нагрузка, тем больше времени требуется на восстановление.

Однако, здесь есть свои нюансы. Нужно понимать, что считать высокой нагрузкой, а что невысокой. При этом надо учитывать, чем, собственно Вы занимаетесь на тренировке. Речь может идти о чисто силовой нагрузке со штангой (пауэрлифтинг, тяжелая атлетика – веса очень большие), о массонаборной тренировке (бодибилдинг – веса средние), о тренировках на рельеф и выносливость (силовой многоповторный тренинг, кардио – нагрузка низкая, но длительная), о стретчинге и т.д.

Важно помнить, что разные типы нагрузки по-разному влияют на опорно-двигательный аппарат и нервную систему. Например, после мощного силового тренинга нужно восстанавливаться не менее 3-4 дней

При этом мышцы, скорее всего, восстановятся уже через двое суток. Но суставы, связки и прочие звенья организма могут восстанавливаться дольше. Если не учитывать этих особенностей, может возрасти риск получить травму.

Примерные сроки восстановления после разных типов нагрузки

Время на восстановление мышц между тренировками дается на основании собственных наблюдений автора.

• Пауэрлифтинг – не менее 3 суток.
• Бодибилдинг – не менее 2 суток.
• Силовой тренинг на рельеф и выносливость – не менее 2 суток.
• Кардио и тренировка с весом собственного тела – 1-2 суток (по ощущениям).
• Стретчинг – 1 сутки (можно заниматься ежедневно).
• Боевые искусства (без ОФП) – 1 сутки, но с учетом самочувствия и уровня энергии.
• Боевые искусства (с ОФП) – 2 суток и более.

Можно ли, учитывая только сроки восстановления, создать программу тренировок?

Вряд ли. Оперировать сроками восстановления отдельных мышц можно, но это будет далеко от реальности. Ведь мышцы чаще всего работают в одной связке. Любое многосуставное упражнение включает в себя и крупные и мелкие мышцы с разными сроками восстановления. Мы можем, конечно, предположить, что мелкие мышцы надо тренировать чаще, а крупные реже. Но на практике это реализовать крайне сложно. Обязательно будут накладки и нестыковки. Всегда какие-то мышцы будут недогружаться, а какие-то перегружаться.