Всё интересное о массе и силе мышц
Наверняка многие из вас наблюдали картину, когда в зал приходит какой-то дрищ, и делает приседания со штангой весом под 200 кг (а то и более). А вы весь такой мускулистый и здоровый, бедра размером с туловище этого дрища, но только что закончили приседать с весом в половину этого, у вас болят колени, ломит поясницу и самолюбие. Затем вы рыдаете в туалете, обещаете себе никогда не приходить в тренажерный зал, создаете группу «Спортивные советы», и начинаете писать глупые статейки. Так как так, мышц нет, а сила есть?
Все прекрасно знают, что чем толще мышцы (площадь поперечного сечения), тем больше сила. Но это не совсем так.
Возьмем среднего мужчину весом в 80 кг. Если это не тренированный мужчина, то около 40% (32 кг) это его мышцы. Несомненно, генетика здесь играет большую роль, но в среднем за 10 лет тренировок (внатурашку) можно увеличить мышечную массу на 50% (+16 кг). Как правило, около 7-8 кг можно получить в первый год тренировок, 2-3 за следующие пару лет, остальное будет даваться всё тяжелее и тяжелее.
Что же происходит с силой? Если вы в начале своего пути на Олимпию приседали с весом около 50 кг, то вполне сможете дойти до 150-200 кг за эти же 10 лет. То есть мышцы выросли на 50%, а сила может вырасти при этом в 2-4 раза. Здесь уже от разных мышц зависит. К примеру, сила бицепса может вырасти всего в 2 раза. Но один хрен, получается, что сила растет быстрее мышц в 4-8 раз.
Исследования подтверждают, чем больше размер мышцы, тем большей силой оно обладает [1]. Но это не является ключевым фактором. Если абсолютная сила мышц стремится к росту при бОльшем объеме мышечных волокон, то относительная сила (сила в отношении с размером) будет наоборот снижаться. Есть формула для определения удельной силы, которая равна максимальной силе, деленной на площадь поперечного сечения.
Удельная сила в значительной мере зависит от типа мышечных волокон. По средним показателям, удельная сила мышечных волокон лифтеров на 62% больше, нежели у бодибилдеров. Кроме того, вы удивитесь, но мышечные волокна билдеров на 41% слабее, чем у нетренированных людей. Да-да, именно ты сильнее, чем все эти качки-педики! Но речь идет из расчета на площадь поперечного сечения, то есть на квадратный сантиметр толщины, у них мышцы слабее, чем у тебя, но за счет общего объема мышц, они, естественно, сильнее в целом [2].
Самые сильные мышечные волокна в 3 раза сильнее самых слабых, но той же толщины – разница огромная [1]. Например, ваша нога (состоящая из одного типа мышечных волокон) размером с мою руку (состоящей из другого типа мышечных волокон), может быть сильнее в 3 раза. Утрирую, конечно, но суть, думаю, поняли.
Таким образом, чем больше увеличивается размер мышц, тем больше снижается сила относительно их толщины. Соответственно, если мышца в толщине увеличится в 2 раза, то ее сила вырастет лишь на 41%.
Поэтому в данном случае, рост силы лучше связывать не с площадью поперечного сечения мышцы, а с диаметром мышечного волокна (вопреки учебнику биологии).
Итак, повторим, с ростом объема мышц, неизбежно растет сила, но рост площади поперечного сечения обгоняет рост силы.
Просто для примера, в одном исследовании за 12 недель тренировок, площадь поперечного сечения (ППС) у людей выросла примерно на 30%, но удельная сила при этом не изменилась (то есть можно считать, что удельная сила тоже увеличилась примерно на 30%) [3]. В другом исследовании ППС увеличилась на 28-45%, удельная сила также не изменилась [4].
В то же время, есть исследования, которые показывают, что удельная сила может увеличиваться без увеличения объема мышц [5,6].
Но в этих 4-х исследованиях, сила росла в сравнении с диаметром, а в сравнении с ППС, сила росла только, если мышцы не росли.
Идем далее. Одним из важных факторов является такой генетический момент, как место крепления мышц и длина конечностей. Все мы прекрасно знаем, чем больше рычаг, тем легче будет поднять вес. То есть чем дальше мышца крепится от сустава, и чем короче будет конечность, тем бОльший вес можно поднять.
К примеру, разница в силе в зависимости от места прикрепления мышц в коленном суставе может составлять 16-25% у разных людей [7]. При этом, с ростом мышц увеличивается и момент силы, так как меняется «угол атаки», этим отчасти объясняется то, что сила растет быстрее объема.
Если кому интересно, в следующем исследовании можете посмотреть картинки, наглядно объясняющие, как с ростом толщины мышцы меняется угол приложения усилий, отсюда двигать более объемными мышцами становится легче [8]. Пример рисунка ниже.
Кроме того, есть такой фактор, как способность центральной нервной системы сокращать определенное количество мышечных волокон, расслабляя противоположные волокна. Казалось бы, причем тут противоположные мышцы? А как вы сможете поднять максимальный вес на бицепс, если у вас напряжен трицепс, сила которого направлена в противоположную сторону?
Исследования показывают, что, к примеру, при помощи электростимуляции, то есть принудительно, мы можем добиться бОльшего сокращения мышц [9]. Был сделан вывод о том, что некоторые люди и правда смогут значительно увеличить силу, развив у себя связь «мозг-мышцы», но для большинства людей это не столь значительно. Может быть потому, что мозгов нет?...
По некоторым данным, объем мышц отвечает примерно за 50% силы [10]. Еще 10-20% силы это крепления мышц, длина рычагов и прочее. Где же еще 30-40%?
Чем больше мы тренируемся, тем больше улучшается качество соединительной ткани, которая передает усилие от мышцы к костям. До 80% силы мышцы передается окружающим тканям (сухожилиям), увеличивая общую передаваемую силу от мышц к скелету [11]. Сила всей мышцы при тренировках растет лучше, чем сила суммы всех мышечных волокон [12]. Потому как соединительная ткань крепится к целой мышце, а не к отдельным волокнам.
Далее идет антропометрия – особенности строения тела. По некоторым наблюдениям, литеры, у которых более длинная голень и короткое бедро, способны приседать с бОльшим весом [13]. Такая же ситуация с диной плеча в жиме штанги лежа.
Вот, наконец-то мы и добрались до такого фактора, как специфичность тренировок. Давно известно, что растет то, что тренируем. Наглядным примером того является исследование [14], где 3 группы людей тренировались либо с 30% весом 3 подхода до отказа, либо с 80% весом, где всего один подход до отказа, либо 80% и 3 подхода до отказа. Соответственно, сила больше всего выросла в 3 группе. Однако когда у испытуемых решили проверить кто больше раз поднимет 30% веса, то первая группа «нагнула» третью. Плюс к этому, у них решили проверить статическую силу, и она оказалась одинаковой во всех группах, т.к. они все одинаково ее не тренировали.
Чем опытнее мы становимся, чем правильнее техника, тем лучше растет сила. При этом, многосуставные упражнения, задействующие большие мышечные группы дают больший эффект. С ростом общего количества повторений уменьшается доля ошибок в упражнении [15].
Так какая все-таки взаимосвязь между ростом силы и объемом мышц?
Если проанализировать несколько исследований [16,17,18,19], можно сделать следующие выводы:
- у нетренированных людей рост массы и силы слабо связан;
- чем опытнее люди, тем более отчетливая связь между ростом силы и объема;
- у элитных спортсменов с большим опытом, рост объема мышц дает 65-90% прибавки в силе [20].
В начале тренировок, сила растет гораздо быстрее, чем масса [12]. Многие могли заметить это на своем опыте. Когда первые 4-6 недель тренировок мышцы какими были, такими и остались, а вот сила увеличивалась с каждой тренировкой. Как только начинается рост мышц, сила в по отношению к площади начинает значительно снижаться.
Выводы:
- рост силы обусловлен множеством факторов, таких как разница в количестве и типе мышечных волокон, место прикрепления мышц, длина рычагов (конечностей), способности ЦНС, качество соединительной ткани, специфичность тренировок и прочее;
- удельная сила мышечных волокон лифтеров примерно на 62% больше, чем у билдеров (из-за разницы в тренировках);
- сила одного и того же объема разных типов мышечных волокон может различаться в 3 раза;
- удельная сила (на квадратный сантиметр поперечного сечения) не всегда растет с тренировками, ибо площадь растет быстрее, чем сила;
- короче говоря, если вы тренируетесь «на массу», вы становитесь сильнее только за счет общего объема мышц. Если же вы тренируетесь «на силу», то вы можете ее увеличить без значительного роста массы. Кстати, именно поэтому всяким дрищам, турникменам и кроссфитерам легче работать с собственным весом, ибо они могут быть сильнее в соотношении с собственной «массой», хотя в целом, качки сильнее.
Тема не простая, но довольно интересная! Определились чего хотите от тренировок именно вы?
Источник: https://vk.com/wall-143335632_16358
Материалы и исследования:
1) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19638363;
2) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26388513;
3) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12121854;
4) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10904046;
5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18801662;
6) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18677504;
7) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27076217;
8) https://peerj.com/articles/1462/;
9) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24504427;
10) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27076217;
11) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21224224;
12) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20889606;
13) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25611080;
14) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22518835;
15) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19741098;
16) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26767377;
17) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20703498;
18) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24610245;
19) https://journals.lww.com/nsca-jscr/Abstract/1994/11000/Perio...;
20) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11990746;