Что такое рычаг в фитнесе
Силы в различных упражнениях. Взгляд изнутри
Наше Вам с кисточкой, дамы и господа!
В эту пятницу нас ждет крайне небольшая (да неужели :)) заметка, а все потому, что она завершает наш силовой F-цикл, который, надо сказать, и так неиллюзорно подзатянулся. И рассмотрим мы в ней силы, моменты и углы в различных упражнениях. Эта информация позволит Вам понимать, как организм работает с весом и как максимально эффективно использовать его рычаги.
Итак, занимайте свои места в зрительном зале, мы начинаем.
Упражнения: силы, моменты, углы. Разбор “полетов”
Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.
Отжимания от пола. Силы
Во время выполнения отжиманий от пола имеют место следующие силы:
Подставляя выражение для Nрук в №1 имеем: Nног х [dног/dрук] + Nног – mg = 0. После преобразований получаем: Nног =[mgdног]/[dног + dрук]. Подставляем наши условные исходные данные и получаем: [65 х 9,8 х 1]/[0,5 + 1] = 420N.
Таким образом, величина силы на руках у женщины составляет 420 ньютонов. Подставляя найденное значение обратно в №1, получаем: Nрук = mg – Nног = [65 х 9,8] – 420 = 210 N.
Таким образом, величина силы на ногах у женщины составляет 210 ньютонов. Сумма величин этих двух сил (Nног+Nрук) должна быть равна величине весовой силы, W = mg = 630 N.
Вывод: поскольку величина крутящего момента определяется величиной силы и перпендикулярного расстояния, а крутящие моменты вокруг любой оси должны уравновешиваться, тогда, если ноги женщины в два раза удалены от ее центра масс, как руки, сила на руках должна быть в два раза больше, чем у ее ног.
Также женщине стоит понимать, поскольку величина силы на руках в 2 раза больше, чем на ногах, то чтобы эффективно отжиматься нужно иметь сильные руки, т.е. чтобы они и весь верхний плечевой пояс в целом могли генерировать достаточно преодолевающей силы.
Поясним на другом примере, как антропометрия (длина торса/ног) и масса женщины влияет на генерацию сил.
Проводя вычисления аналогичные первым, получаем: Nног (или Fp) =[mgdног]/[dног + dрук]; [50 х 9,8 х 0,9]/[0,9 + 0,8] = 260N. Величина силы на руках у женщины составляет 260 ньютонов. Nрук = mg – Nног = [50 х 9,8] – 260 = 230 N.
Упражнения на руки. Силы
Мышечная работа всегда подразумевает воздействие нагрузки на такой параметр, как “длина мускула”. Всего существует 3 типа сокращений:
Изменение длины мышц зависит от соотношения между относительной сократительной силой, создаваемой мускулом, и устойчивой силой тяжести и дополнительного веса. Другими словами, если Ваша мышца создает достаточное для преодоления силы тяжести и веса снаряда усилие, упражнение будет успешно выполнено.
Если сократительная сила, создаваемая мышцей, больше, чем гравитационная сила, создаваемая весом, имеет место концентрическое сокращение.
Если сократительная сила, создаваемая мышцей, меньше, чем гравитационная сила, создаваемая весом, имеет место эксцентричное удлинение или медленное и контролируемое движение веса в направлении силы тяжести.
Если сократительная сила, создаваемая мышцей, равна гравитационной силе, создаваемой весом, имеет место изометрическое сокращение, т.е. тело остается в одном положении. Например, во время выполнения планки, мускулы производят восходящую силу, которая равна нисходящей силе тяжести, тем самым позволяя телу удерживать устойчивое положение.
Если рассмотреть биомеханику упражнения подъем гантели/штанги на бицепс, то вот что стоит иметь ввиду. Мышечная сила при одновременном поднятии одной и той же максимальной внешней нагрузки будет варьироваться во всем диапазоне движения. Это изменение мышечной силы обусловлено биомеханическими преимуществами и недостатками системы рычагов человека. Когда человеческий рычаг находится в положении наибольшего биомеханического недостатка, так называемая “мертвая точка”, то для вытаскивания веса наверх требуется приложить максимальное мышечное усилие.
Когда человеческая система рычагов имеет наибольшее преимущество, мышечная сила уменьшается, чтобы поднять ту же максимальную внешнюю нагрузку. Поэтому изменчивость, существующая в мышечной силе, объясняется, в первую очередь, изменением преимуществ и недостатков, создаваемых системой рычагов человека.
Следующие примеры иллюстрируют изменения в мышечных силах, которые происходят из разных позиций рычагов:
Приведем примеры мертвых точек для некоторых упражнений:
Фронтальные приседания и приседания со штангой на плечах. Что нам может сказать биомеханика?
Напомним еще раз о понятии рычага и момента, но применительно к конкретному движению – подъем гантели перед собой.
Расстояние от силы тяжести и точки вращения (плечо в этом случае) называется рычагом. Подобно гаечному ключу, поворачивающему болт, чем длиннее рычаг, тем больше вращательная сила (крутящий момент) может быть применена к суставу. Когда рычаг находится под углом 90 градусов к суставу, рычажный рычаг имеет ту же длину, что и рычаг момента.
Приседания фронтальные и со штангой на плечах различаются между собой в ключе величины создаваемых крутящих моментов:
Вывод: изменяя тип приседаний, изменяется их биомеханика. Наиболее выгодно с точки зрения общего набора массы приседать со штангой на плечах до параллели (или чуть ниже) бедра полу. Фронтальные приседания предполагают снижение веса снаряда (в среднем на 20-25% от классики) и лучшую изоляцию мышц переднего бедра.
Собственно, это была последняя содержательная информация. Переходим к…
Послесловие
Пять заметок – таков итог нашего нового силового F-цикла. Мы обстоятельно разобрали все базовые движения и посмотрели на упражнения изнутри, с точки зрения сил, моментов и углов. А сделали мы это для того, чтобы Вы лучше понимали механику работы своего тела и получали максимальный эффект от нагрузки при дозированных усилиях. Кстати, веса поперли? 🙂
PS: какая статья цикла Вам больше всего запомнилась и оказалась самой понятной?
PPS: помог проект? Тогда оставьте ссылку на него в статусе своей социальной сети — плюс 100 очков к карме гарантировано 🙂
С уважением и признательностью, Протасов Дмитрий.
Биомеханика мышц
Здравствуйте, уважаемые любители бодибилдинга, рад снова приветствовать Вас на страницах проекта “Азбука Бодибилдинга”! Уверен, что тема, которую мы сегодня затронем, не оставит равнодушным в буквальном смысле никого. Почему так, спросите Вы? Все очень просто, ведь эта тема – краеугольный камень бодибилдинга, на котором базируется весь процесс построения красивого и мускулистого тела. Без знания хотя бы базовых основ из этого направления не может идти речи ни о каких сколько-нибудь значимых результатах в улучшении пропорций тела.
Итак, на повестке дня рассмотрение таких вопросов как: анатомия мышц человека (строение, функции и классификация), типы мышечных волокон и их роль в вопросах построения эстетично-правильной композиции тела. В общем все, что надо знать (про мышцы) на первоначальном этапе новичку в бодибилдинге, постараемся сегодня разобрать.
Анатомический атлас человека: строение, классификация и функции мышц
Однако, я намеренно отложил рассмотрение этого вопроса до текущего момента, т.к. сходу очень тяжело врубится в теоретическую часть – анатомию и физиологию мышц, тем более когда не знаешь даже базовых основ, таких как: типы телосложения, виды физических дисциплин и путь к успеху в бодибилдинге. Однако теперь Вам это не грозит, Вы уже подготовлены и знаете эти прописные истины, а значит пришло самое время копнуть поглубже и разобраться в еще одной важной теме.
Итак, каждый новичок (да и не только он) в бодибилдинге просто обязан знать как можно больше о мышцах, их функциях и строении, ибо так он добьется гораздо более внушительных результатов, чем его собратья по железу. Согласитесь, хотеть накачать мышцы и не знать элементарных основ их физиологии, попахивает маразмом. Хотя, скажу Вам по-секрету, когда начинаешь спрашивать завсегдатаев тренажерного, что за мышцу они качают или где расположен брахиалис, они делают такие глаза, как будто вообще не понимают, о чем идет речь. Ну да ладно, ближе к телу.
Мышца состоит из исчерченных, поперечно-полосатых пучков мышечных волокон, идущих параллельно друг другу, которые связываются соединительной тканью в пучки первого порядка. Несколько таких пучков соединяются и образуют пучки второго порядка и т.д. Все эти мышечные пучки объединяются специальной оболочкой, составляя мышечное брюшко (см. изображение).
Из всего этого стоит запомнить, что преобладающей в структуре мышц является поперечно-полосатая мышечная ткань, свойство которой (сократимость) и определяет функцию мускула как органа сокращения. Тело человека состоит из различных мышечных групп – комплекс нескольких мышц, выполняющий одну и ту же двигательную функцию. При выполнении похожих упражнений в одинаковом движении в работу обычно включаются почти все мышцы из одной мышечной группы.
Перейдем к классификации, и проще всего ее представить в виде следующей сводной таблицы (см. таблицу).
Разберем и проанализируем некоторые классификаторы.
№1. По форме
Также, к длинным относятся те, которые образованы в результате слияния мышц разного происхождения, обычно это многобрюшные мышцы, имеющие 2 или больше брюшка. Яркий представитель – абдоминальная и другие мышцы пресса.
Широкие мышцы располагаются в основном на туловище и имеют расширенное сухожилие. Яркими представителями семейства широких мышц являются, например: поверхностные мышцы спины и груди. Короткие мышцы сходны по форме либо с длинными, либо с широкими мышцами, но имеют размеры значительно меньше относительно своих собратьев.
Также бывают и другие формы мышц: круглая, дельтовидная, камбаловидная, икроножная и др.
№2. По направлению волокон
Прямые-параллельные позволяют мышце значительно укорачиваться при сокращении, что обеспечивает большую амплитуду и увеличенную траекторию движения. Косые мышцы уступают в своей способности укорачиваться, но из-за того, что они более многочисленны, – способны развивать большее силовое усилие.
Зачастую, из-за незнания анатомических особенностей мышц, люди пытаются дать ту нагрузку мышце, на которую последняя в принципе не рассчитана по своей природе. К примеру, в силу того, что бицепс относится к виду прямой/параллельной/длинной мышцы (по классификации), он априорно не сможет взять тот вес, который потянет косая мышца, а вот последняя, в силу своих многочисленных волокон, легко разовьет большее силовое (тяговое) усилие. Ну а чтобы это понимать, необходимо знать основы физиологии, анатомии мышц и понимать принципы их работы (о последнем поговорим далее).
№3. Закономерности расположения мышц
Было бы наивно полагать, что не существует каких-то закономерностей в распределении мышц по всему телу, конечно же они есть, и звучат они следующим образом:
Итак, с классификаторами мышц и географией их расположения разобрались, теперь рассмотрим некоторые технические моменты в деле накачки качественной мышечной массы, которым мало кто уделяет свое внимание или не принимает их в расчет вовсе.
Мышцы человека: введение в механику. Как что устроено и работает.
Клеточное строение и сокращение мышц
Т.к. мышцы (в большинстве своем) выполняют сократительную функцию, то для обеспечения этой деятельности в ход идут активные элементы – протофибриллы в виде белков актина (длинные и тонкие волокна) и миозина (короткие и в два раза более толстые, чем актин, волокна). В разных типах мышц, например, в гладких и скелетных, протофибриллы расположены по-разному. Так, в гладких последние расположены неупорядоченно и, преимущественно, по периферии внутренней поверхности миофибрил. В скелетных же мышцах актин и миозин строго упорядочены и занимают всю их внутреннюю полость.
Вообще, в самом общем виде, механизм мышечного сокращения выглядит следующим образом: при сокращении мышцы волокна миозина, используя энергию АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) продвигаются вдоль волокон актина, тем самым обеспечивая главную функцию мышц (см. изображение).
Миозин в этом процессе играет роль фермента аденозинтрифосфатазы и способствует расщеплению АТФ и выделению энергии.
Подытожив все вышеизложенное, следует запомнить, что гладкие мышцы (благодаря своему строению) сокращаются относительно медленно (от нескольких секунд до 1-4 минут), тогда как исполосованные мышцы способны сокращаться очень быстро (за доли секунды). Имейте это ввиду при работе с тем или иным видом мышц.
Принцип работы мышц: элементы биомеханики
В этом подразделе уместно вспомнить поговорку: “какой водитель не любит быстрой езды?”, применительно к бодибилдингу можно сказать так: “какой новичок не хочет накачать большое, форменное тело?”. А вот сделать это поможет (в том числе) знание принципов биомеханики работы мышц, т.е. важно понимать, какие процессы и, самое главное, как они протекают при работе с железом.
Согласитесь, есть что-то такое, когда ты, беря в руки гантель, не просто на автопилоте делаешь заученное упражнение, а понимаешь, что в этот момент происходит в твоих мышцах. Понимание этих вопросов продвинет Вас в сторону качества и количества мышц на Вашем теле.
В каком-то смысле можно сравнить кости, движущиеся в суставах под влиянием мышц, с механическими рычагами для передвижения предметов различной степени тяжести.
Совсем иначе обстоит дело с ловкими мышцами. Они (например, двуглавая мышца бедра), характеризуются длинными, обычно параллельно расположенными волокнами, с небольшой площадью начала и прикрепления, а также меньшим количеством кровеносных сосудов, поэтому их называют белыми мышцами.
Эти мышцы отличаются быстротой сокращения и, работая с большим напряжением, достаточно быстро утомляются. Хоть белые мышцы и уступают в силе красным, зато они способны быстро и во взрывном характере выполнять разнообразные движения. Чаще можно встретить такое название этих волокон: медленные (красные) и быстрые (белые) или волокна первого (I) и второго (II) типов (см. изображение).
Разумеется, что с возрастом (а также от величины нагрузки) соотношение белых и красных волокон меняется.
Помимо того, что каждая мышца имеет “начало” (которое обычно совпадает с точкой опоры) и прикрепление, ее подвижная и неподвижная части могут меняться местами.
Вообще, большое количество упражнений в бодибилдинге, где совершаются движения в противоположных направлениях (сгибание/разгибание – пресс, приведение/отведение – работа с гантелями и т.п.) требует участия не менее двух взаимно расположенных мышц. Такие мышцы человека, действующие во взаимно противоположных направлениях, называются антагонисты. Именно благодаря им обеспечивается плавность движений. Итак, если есть антагонисты, значит есть и противоположные им мышцы, равнодействующая которых проходит в одном направлении и называются они агонисты, или синергисты. Следует понимать, что одни и те же мускулы могут выступать в роли как синергистов, так и антагонистов.
Теперь рассмотрим вопросы вовлечения мышц в работу и процессы их кровоснабжения.
Работа мышц: нервно-мышечная активность
Любую работу характеризует ее КПД. Коэффициентом полезного действия работы мышц является развиваемая “мышечно-силовая” тяга и амплитуда (размах) движения последней. Под силой тяги будем понимать величину напряжения, которое развивается в мышце при ее возбуждении. Сила тяги находится в прямой зависимости от количества и направления волокон. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон. Однако, сосчитать последние практически невозможно. Поэтому существует такое понятие, как физиологический поперечник мышцы, вот по нему-то и определяют силу последней.
Физиологический поперечник – площадь сечения мышцы в плоскости, перпендикулярной длине всех её волокон. Каждый квадратный сантиметр физиологического поперечника мышцы выдерживает в среднем 10 кг груза.
Также параметром, характеризующим работу мышцы, является размах движения, который зависит от характера костного скелета, от длины мышечного брюшка и “плеча рычага”, а также от самой мышцы.
Стоит упомянуть про еще один важный момент, относящийся к силе, развиваемой мышцей. Большое значение для силы тяги имеет степень возбуждения мышцы. Чем сильнее стимулирующее действие нервной системы, чем большее количество мышечных волокон захватывает возбуждение, тем больше сила тяги. Влияние нервной системы, как и кровеносной, зависит от общего состояния организма, типа высшей нервной деятельности и т.д.
Трофика и иннервация мышц
Помимо того, что работа мышц, как и других органов, регулируется нервной системой, также свой вклад в управление вносит и кровеносная.
Как мы поняли (мы ведь поняли, да? :)), мышцы выполняют просто колоссальный объем работы, и процессы обмена веществ в них протекают весьма активно, поэтому не мудрено, что они обладают разветвленной сетью кровеносных сосудов, по которым кровь подводит к ним питательные вещества и кислород, а выводит продукты обмена.
Стоит отметить, что, конечно, не все мышцы в равной степени снабжены кровеносными сосудами. Например, те из них, которые работают почти “денно и нощно” (диафрагма, сердце и т.п.), обладают разветвленной кровеносной сетью. Те же, которые включаются в работу непостоянно, в течение непродолжительного периода времени, такой сетью не располагают (например, бицепс, прямая мышца живота и др.). Нервное окончание любой мышцы- рецепторы или эффекторы, которые располагаются везде, где только можно: в мышечной ткани, сухожилиях и т.д.
Из уст многих успешных бодибилдеров можно услышать такие слова: “в упражнениях надо чувствовать мышцу”, это чувство достигается путем восприятия рецепторами определенной степени сокращения/растяжения мышцы. Таким образом, по нервным волокнам, как по электрическим проводам передаются сигналы от мозга к мышцам и наоборот (см. изображение).
Эффекторы – это также нервные окончания, передающие возбуждение (пришедшее от нервного центра как ответ на изменение состояния, воспринятое рецепторами) мышце. Сам-то понял, что сказал? 🙂
Вобщем, думаю, Вы поняли, что нервно-симпатический механизм играет значительную роль в деле накачки качественной мышечной массы.
Пара слов о развитии и не развитии мышц
Так уж задумано природой, что тело человека создано для различного рода деятельности посредством работы мышц.
Современные же реалии доказывают, что мы все чаще забываем пользоваться последними в своей повседневной жизни и тяжелее пульта от телевизора стараемся ничего не брать. Все это приводит в конечном итоге к атрофии мышц и потере их работоспособности. Только постоянные силовые нагрузки, тренировки в тренажерном зале, фитнес-занятия, позволят Вам включить в свою непосредственную деятельность предназначенные для этого мышцы. В результате все это приведет к увеличению объёма, возрастанию силы мышц, к общему физическому развитию всего организма.
Уфф-ф, вроде бы, все осветил, что хотел. Устали? Факт, зато сколько полезного и важного узнали об этих самых мышцах.
Все, что надо знать про мышцы
Закончить хотелось бы криминальной сводкой сводной таблицей, так сказать, подведением общих итогов всему тому, что тут было сказано (а было сказано тут немало, уж поверьте), дабы у Вас все окончательно разместилось по полочкам.
Итак, приведу основные тезисы, которые необходимо усвоить:
Ну что, дорогие мои читатели, вот и провернули (мы с Вами) такой большой объем работы, а именно разобрались в вопросах анатомии мышц человека, рассмотрели их классификацию, узнали кое-что о клеточном строении и сокращении мышц и еще много всего. Хотелось бы добавить, что вскорости мы рассмотрим мышечный атлас человека в разрезе, на конкретных примерах мышечных групп, также подробно и обстоятельно. Однако, это уже совсем другая история.
На сим все, оставайтесь с проектом “Азбука Бодибилдинга”, подписывайтесь на обновления и да прибудет с Вами сила!
PS. Как и всегда, буду рад Вашим комментариям, вопросам, приветам и прочее разное. Делитесь статьей с окружающими, и главное, приходите еще, ведь здесь Вам всегда рады!
Рычаги в спорте. Как точно подобрать технику для атлета на примере приседания со штангой.
Рычаги в спорте или как подобрать технику для атлета на примере приседа со штангой.
Два года назад во время моей тренировки ко мне подошёл человек. Он решил раскритиковать мою технику выполнения становой тяги. Я решил остаться открытым для обсуждения. Более того — я принял его точку зрения, модернизировал её и стал использовать. Результат +20 кг в становой тяге за полгода. Почему? Обо всем своевременно.
В среде спортсменов часто встречаются две проблемы: травматизм и слабый прогресс.
Травматизм: Люди выполняют объём Шейко или интенсивность Симмонса, выстраивают питание, восстанавливаются препаратами и массажами, но тем не менее травмы хрящевой ткани и сухожильно-связочного аппарата- не редкость.
Прогресс: Полноценный контроль тренировочного процесса не даёт тех плодов, который хотелось-бы атлетам, прогрессирующим лишь на бешеном энтузиазме с горящими глазами!
Оба этих фактора поможет устранить оптимизация тренинга, которую я предложу далее.
Первый фактор – длина рычагов тела участвующих в движении.
Второй фактор – сумма углов в суставах, участвующих в движении.
Что-бы все понять вернусь на шаг назад.
Давайте вспомним физиологию мышечного сокращения.
Итак, мы с вами в глубине наших мышц и перед вами актино-миозиновый комплекс. Здесь видны молекулы актина и миозина, взаимодействующие друг с другом, а сокращение мышц — следствие взаимодействия актиновых и миозиновых нитей. Движение осуществляется посредством «вскарабкивания» головки актина по миозиновой нити, с позволения кальция и при условии наличия АТФ (энергетического агента нашего организма). Но моя цель — лишь напомнить схему работы АМК и, если вам интересны подробности — ищите в Ютуб канал академии Кхана и получите тонны инфо.
Теперь обратите внимание на картинку с актино-миозиновым комплексом. Мы видим 3 степени сокращения мышц а,б,в и во всех вариантах-разные степени сокращения мышц.
На первом имеется минимум контактов мостиков, что не позволяет развить максимальное усилие.
На третьем имеется максимум контактов мостиков, что не позволит далее осуществлять усилие так как потенциал сокращения у мышц уже реализован.
А вот на втором самая выигрышная позиция так как половина мостиков уже взаимодействует и ещё 50% потенциала работает. Этот вариант позволит развить максимальную силу. Вспомните: вы поднимете больший вес на бицепс стоя из положения прямого локтя или согнутого на 50%? Конечно согнутого! Так как в бицепсе уже сокращено 50% актино-миозина и ещё есть потенциал в 50%.
А теперь на практике.
Перед вами картинка, показывающая, как 1 атлет, меняя ширину стоп в приседании, увеличивает угол в коленном, голеностопном суставах, позволяя актино-миозиновому комплексу мышц встать в выигрышное положение, так как мышцы, обслуживающие эти суставы больше не должны преодолевать острые углы, а значит могут преодолеть больший вес!
Другими словами, мышца (например квадрицепс) тем успешнее преодолеет разгибание в коленном суставе, чем больше его угол сгибания (90 и более).
Да! В данном случае миофибриллы квадрицепса будут в состоянии картинки «б» и легче преодолеют сопротивление.
Но это ещё не всё. Есть ещё один фактор — рычаги. Замеряя длинны рычагов в теле, мы можем определить способ выполнения упражнения с наибольшим успехом.
На картинке изображены три разных атлета с разными рычагами. Какими и что такое рычаги? Рычагами я называю сегменты вашего тела участвующие в выполнении упражнения. В каждом упражнении участвуют разные рычаги. В приседаниях со штангой это:
Вернёмся к картинке.
У каждого атлета разная длина трех рычагов.
Как мы видим длинное бедро по отношению к голени создаёт острый угол во всех суставах при узкой постановке ног. Каков выход? Широкая постановка ног. Но у одного из атлетов длинна корпуса спасает положение и позволяет сохранить центр тяжести и менее острые углы при широкой и даже средней постановке ног.
Из этой картинки можно вывести три типа атлетов:
Итак, решение. Алгоритм подбора техники:
1. Замер длины рычагов подопечного (это делается по середине суставов, местам контакта со штангой и с учётом каблуков штангеток).
2. Определение ширины постановки стоп. Относим нашего спортсмена к одной из трех категорий и выбираем постановку стоп в приседе, тяге и жиме.
3. При отсутствии гибкости в теле для достижения нужной амплитуды согласно выбранному типу атлета, необходимо увеличивать амплитуду до подходящего уровня, используя все способы тренировки гибкости.
4. Тренировка атлета в подходящей технике выстраивая периодизацию.
Автор: Даниелян Самвел.