Мышечные сокращения - От чего зависят сила и скорость мышц?

Сегодня будет краткий и крайне поверхностный курс о том, как сокращаются мышцы, что влияет на силу и скорость их сокращения. Вопросы выносливости и энергетического обмена будут рассмотрены в других статьях. Также в этой статье не будут рассмотрены методики увеличения скорости, выносливости и силы мышц.

Чтобы понять три основных фактора влияющих на силу и скорость сокращения, предлагаю углубиться в анатомию и рассмотреть мышечную ткань, вернее фундаментальную структуру из которой и состоят мышцы:



Миофибрила – фундаментальная сократительная структура, имеющая свойство стягиваться под действием импульса. Миофибрила состоит из белковых полос «Миозин» и «Актин». Актин способен втягиваться сквозь нити Миозина по средствам банальной химической реакции. Итак, посредствам нервных клеток в мышцы попадает электрический сигнал:


Сейчас напрягите свой мозг. «Щетинистый» белок – это Миозин, он частично находится внутри Актина, мышца находится в расслабленном состоянии. Как только появляется сигнал, нитки Актина начинают, продвигаются внутрь, мышца сокращается.


То есть головки мостиков входят в зацепление с актиновой нитью и втягивают ее между нитями миозина. По окончанию движения головки отсоединяются и входят в новое зацепление, продолжая втягивание.

Если рассмотреть отдельно тонкую нить актина, то она представляет собой двойную спираль актиновых нитей, между которыми расположена двойная цепь тропомиозина.

Тропомиозин – это также белок, который блокирует зацепления миозиновых мостиков с актином в расслабленном состоянии мышцы. Как только нервный импульс через мотонейрон подается в мышцу, происходит смена полярности заряда мембраны мышечной клетки, в результате чего саркоплазма клетки насыщается ионами кальция (Ca++), которые высвобождаются из специальных хранилищ, находящихся вдоль каждой миофибриллы.

Тропомиозиновая нить, в присутствии ионов кальция, мгновенно углубляется между актиновыми нитями, и мостики миозина получают возможность зацепления с актином – сокращение мышц становится возможным.

Однако после поступления Са++ в клетку, он тут же возвращается в свои хранилища и происходит расслабление мышцы. Только при постоянных импульсах, исходящих от нервной системы, мы можем поддерживать длительное сокращение.

*Насколько мне известно, энергия тратится только на то, чтобы расслабить мышцу. Именно поэтому, после мощных тренировок, ну или скажем на сушке наши мышцы часто подвержены судороге, это значит, что энергии(гликоген, АТФ, креатинфосфат) не хватает для того, чтобы расслабить мышцы.

*Если суммировать время обдумывания действия, скорость сигнала идущего по клеткам, скорость химической реакции, натяг мышцы и как следствие её сокращение, то мы получаем очень приличное время. А это значит, что так или иначе скорость человека ограничены скоростью импульса и скоростью химической реакции, следовательно запредельные скоростные движения показываемые нам в фильмах недостижимы.

Вернёмся к главному вопросу, что влияет на силу и скорость сокращения мышц?

1) Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сила и скорость сокращения зависит от того, какой силы и интенсивности электрический импульс подаётся в ваши мышцы. Чем сильнее сигнал, тем больше ионов кальция высвобождается из хранилищ и тем лучше идут химические реакции. Чем выше интенсивность сигнала, тем чаще происходит раскрытие хранилищ с ионами кальция, следовательно, мостики между актином и миозином быстрее продвигаются. ЦНС первый фактор силы и скорости мышц.

2) Второй фактор, это размер мышцы, чем больше миофибрилов, тем быстрее и сильнее мышца. Здесь миф об неуклюжести и медлительности качков умирает. Это реальный факт, чем больше мышца, тем больше скорость её сокращения!

*Этот факт усугубляет то, что большой мышце нужно разгонять и бОльшую массу, но это незначительно. Значительно лишь то, что многие качки кроме как бодибилдингом ничем больше не занимаются, поэтому зачастую проигрывают в скорости и координации, так как не заботятся о том, чтобы научить мышцы и мозжечок слаженной совместной работе.

3) И последний фактор, влияющий на скорость и силу мышц, это ваши связки и сухожилия. Именно толстые эластичные сухожилия способы выдержать резкое сокращение мышцы. Именно такие сухожилия способы выдержать сокращение большого числа мышечных волокон одновременно и не порваться.

— Думаю, вы все прекрасно знаете, что мышца никогда целиком и полность не сокращается и никогда не развивает максимального усилия, за исключением экстренных ситуаций. Именно под страхом смерти, человек может развивать невероятную скорость и двигать огромные камни, т.к мозг отключает блокаторы сигнала из сухожилий. В повседневной жизни организм бережет связки и не даёт мышцам развивать предельную мощь. Как это происходит?

— Чем сильнее напряжена мышца, тем сильнее натягивается сухожилие. Внутри сухожилий есть своего рода датчики, под большим натяжением они начинают посылать сигналы в мозг, блокирующие и ослабляющие результат вашего волевого воздействия на мышцы. Проще говоря, как бы вы не старались, сигнал из сухожилий в любом случае отминусует ваш сигнал посылаемый в мышцы до безопасного уровня, дабы не порвать сухожилия.

P.s На этом всё, главные выводы: сила и объём мышц пропорционален вашей скорости. ЦНС, объём мышц и связки главные факторы развития скорости и силы в мышцах!
мышцы, сокращение, наука, скорость, сила