Глава 10. Сила - относительный термин

Первый человек, который прошёл испытания на изолированную силу поясницу, был очень сильный человек примерно тридцати пяти лет. У него за плечами был двадцатилетний опыт тяжёлых тренировок, включая семь лет тренировок на тренажёре для поясницы Nautilus lower-back machine. Так что мы ожидали, что он покажет довольно большой результат.

За несколько лет до этого мы проверили силу его квадрицепсов, и она оказалось гораздо выше, чем у среднего человека. Максимальный момент составил 400 футо-фунтов. Зная силу его квадрицепсов мы были удивлены, когда при помощи поясницы он показал вращающий момент в 340 футо-фунтов. Учитывая относительные размеры мышц поясницы и квадрицепсов, нам казалось, что мышцы поясницы не могли произвести такого большого момента.

Тогда мы подумали, что машина неправильно работает, но после проверки оказалось, что ошибка вычислений не превышает десятой доли процента. Тогда мы предположили, что чрезвычайно большая сила поясницы - результат долгих тренировок данного субъекта. В то время мы не ожидали встретить много людей с такой большой силой поясницы.

В течение последующих пяти месяцев он значительно увеличил силу мышц поясницы. Это увеличение говорит о том, что его необычайно высокий уровень силы есть ни что иное, как довольно низкий показатель для нетренированных людей его возраста, пола и веса.

Рисунок 39.

Здесь начальная сила рассматриваемого нами субъекта сравнивается с силой среднего человека. Красная область между кривыми показывает насколько сила субъекта меньше.

Рисунок 40.

Самая низкая кривая показывает начальную силу субъекта, самая высокая - его силу после пяти месяцев тренировок, пунктирная линия - силу среднего нетренированного человека. Такая прибавка в силе просто невозможна, за любой отрезок времени. Никакая нормальная мышца человека не способна к такому силовому прогрессу… никакая нормальная, но атрофированная может.

Но даже увеличения силы, показанные выше, не являются истинными - реальное увеличение гораздо больше. Тогда мы ещё не брали во внимание вращающий момент запасённой энергии, предполагая, что изменения в моменте силы пропорциональны изменениям мышечной силы. Это оказалось не так. Позже, когда мы учли все факторы, рост силы составил 196 процентов в согнутой позиции и 440 в позиции полного растяжения. Уровень силы, производимый маленькими мышцами поясницы, оказался на 50% больше чем уровень силы квадрицепсов. Это обстоятельство очень удивило нас.

Вызвано это тем, что коленные суставы имеют большой механический недостаток. Если квадрицепсы произведут силу в 100 фунтов, то уровень вращающего момента будет равен примерно 7 футо-фунтов. Это объясняет, почему квадрицепсы такие большие - они должны быть такими чтобы компенсировать маленький рычаг коленного сустава. Но мышцы поясницы в полностью сокращённой позиции обеспечивают выигрыш в силе по крайней мере один к двум. Так, если мышцы поясницы произведут усилие в 100 фунтов, то измеренный момент будет не меньше 200 футо-фунтов.

Рисунок 41.

Этот рисунок демонстрирует выигрыш в силе, показываемой мышцами поясницы в согнутой позиции.

Рисунок 42.

Нетренированные люди обычно более слабы в позиции полного растяжения. Но люди, тренировавшиеся на нашем тренажёре, обычно производят один и тот же уровень силы (НММ) во всех положениях.

Если бы сила мышцы была бы одинаковой во всех точках амплитуды, то измеренный вращающий момент был бы пропорционален любым потерям силы в результате изменения осей вращения, но это не так. Сила поясничных мышц увеличивается при движении из согнутой позиции к позиции полного растяжения. Большая сила компенсирует худшую рычажнось. Это также означает, что некоторые мышцы, которые разгибают позвоночник, включаются в работу только поблизости к позиции полного растяжения. Очевидно, что эти мышцы не могут работать в других позициях, это объясняет тот факт, что эти мышцы у всех людей находятся в состоянии атрофии, при выполнении любых упражнений.

Изменения типа мышечных волокон.

Рисунок 43.

Испытание свежей силы сравнивается с испытанием утомлённой силы. В левой части рисунка имеется значительная разность между уровнями свежей и утомлённой сил. Но в правой части никакой разницы между этими силами нет. Есть незначительная усталость в самой сильной позиции, и совершенно никакой в самой слабой. Это несмотря на то, что механизм обеспечивал регулируемое сопротивление: большее сопротивление в самой слабой позиции и меньшее в самой сильной. Тяжёлая работа не вызвала никакой усталости, в то время как более лёгкая произвела некоторый уровень усталости.

Вышеупомянутые испытания были произведены в течение второго теста силы данного субъекта. У него был проверен уровень свежей силы, и сразу после этого он прошёл повторный тест для определения утомлённой силы. В течение первого теста, проводимого двумя неделями раньше, он достиг отказа на пятнадцатом повторении при сопротивлении 175 футо-фунтов, и так как его сила после этого возросла, мы увеличили сопротивление до 200 футо-фунтов. Но этого оказалось недостаточно, ему требовалось большее сопротивление.

Слишком низкий уровень сопротивления стал очевидным, когда он выполнил двадцать пять повторений без каких-либо признаков усталости. Так что мы остановили его и немедленно провели тест утомлённой силы. Усталость присутствовала в самой сильной позиции, где сопротивление было минимальным, но не было совершенно никакой усталости от большого сопротивления в самой слабой позиции. Казалось, у него на одном из участков амплитуды преобладали медленносокращающиеся волокна, в то время как на остальной амплитуде присутствует обычная смесь мышечных волокон. Это - довольно точная схема истинной ситуации: в первой половине амплитуды быстросокращающиеся волокна были атрофированы, а в оставшейся половине амплитуды его быстросокращающиеся волокна были натренированы тяжёлой работой. Уровень сопротивления, используемый при испытании, показан синей линией: большее сопротивление в согнутой позиции и меньшее в растянутой. Автоматическое регулирование сопротивления было обеспечено кулачком.

Много лет занятий водными лыжами сильно укрепили поясничные мышцы этого субъекта в растянутой позиции, при этом ничего не было сделано для усиления поясницы в других положениях амплитуды.

Рисунок 44.

За десять недель, проведя всего 5 тренировок, этот человек увеличил силу поясницы в согнутой позиции, первоначально самой слабой, на 60 процентов, в растянутом положении - 33 процента. В первоначально самой сильной позиции - примерно 20 градусов вперёд от растянутой позиции, увеличение силы составило 22 процента. Динамическая сила увеличилась на 60 процентов: с 15 повторений с 175 футо-фунтами до 15 повторений с 280.

После последнего испытания, казалось, что у данного субъекта изменился тип мышечных волокон в первой половине амплитуды: сила на данном участке сильно увеличилась и стала сильно уменьшаться в результате упражнения. Но эти изменения указывали не на фактическое изменение типа волокон, а на выборочный характер атрофии. Быстрые волокна быстрей атрофируются и в более значительной степени, чем медленные. До начала тренировок его быстросокращающиеся волокна в определённой части амплитуды были атрофированы в значительной степени, а после выполнения упражнений эти волокна начали функционировать в полную силу.

Всё вышеизложенное подтверждает высказанное ранее предположение - некоторые мышцы, которые разгибают позвоночник, вовлекаются в работу только в позиции близкой к полному растяжению.

Структурная целостность позвоночника.

В то время как в верхней части позвоночника, от Т10 до Т1, твердая поддержка обеспечивается закрытой грудной клеткой, нижняя часть держится прежде всего на мышцах, сухожилиях и связках. Слабость любой из этих частей неизменно приведёт к травме. Потребность в сильных мышцах в данной области - вне вопроса.

Функция - определение с двойным значением. Функция подразумевает создание чего-либо, а так же предотвращение создания чего-либо. Позвоночник создан чтобы осуществлять определённые движения и не позволять совершаться другим. Сам позвоночник не способен производить движение, он может только сопротивляться ограниченной нагрузке. Позвоночник можно сравнить со столбом, который может выдержать большую вертикальную нагрузку, но очень маленькую горизонтальную силу ветра, сопротивление которой обеспечивают натянутые тросы.

Мышцы и связки подобны тросам, держащим столб, с тем отличием, что они могут также сопротивляться вертикальным компрессионным силам. Позвонки предназначены прежде всего для того, чтобы сопротивляться компрессионным нагрузкам, и никаким больше.

Функции позвоночника могут быть поняты только если рассматривать его как единое целое, а не совокупность различных частей. Мышцы, связки и сухожилия, находящиеся на левой стороне спины сопротивляются силе, поворачивающей туловище вправо, ровно как мышцы с правой стороны спины сопротивляются симметричной силе. Поперечная площадь этих мягких тканей достаточна велика, чтобы обеспечить сопротивление компрессионной нагрузке. Без поддерживающих мягких тканей позвоночник не смог бы оставаться в вертикальном положении под весом собственного веса тела человека. Так что сила поясничных мышц критическая.

В первые дни авиации крылья самолётов были жёсткие и как следствие не были очень крепкими. Современные крылья разработаны так, чтобы они могли немного изгибаться, что сильно увеличило прочность. Чтобы согнуть крыло вверх необходимо потянуть его край, сжимая верхние слои крыла и растягивая нижние. Такая конструкция позволяет загиб до определённой степени, одновременно препятствуя дальнейшей деформации. Но если крыло подвергнуть слишком большой нагрузке оно сломается. Мышцы поясницы действуют подобным образом.

Большинство костей поло, потому что центр цельной кости обеспечивает сопротивление преимущественно компрессионной силе, и практически никакого изгибающей. Так что полые кости гораздо лучше сопротивляются изгибу.

Горизонтальное расстояние от центра позвонков до точек крепления мышц - другой критический фактор. Чем оно меньше, чем больший требуется уровень силы. В нижней части спины эти расстояния очень малы, так что мышцы поясницы должны быть чрезвычайно сильны для того, чтобы обеспечить поддержку позвоночнику.

Способность выдерживать большую компрессионную нагрузку обусловлена прежде всего большим поперечным сечением не полых позвонков. При одинаковом химическом составе и плотности кости, большая площадь поперечного сечения соответствует большей сопротивляемости силе. Изменение формы также приводит к изменению прочности. Но в случае с позвонками форма не играет ключевой роли и ей можно пренебречь.

Почти любой проект - компромисс, и позвоночник не исключение. Но когда мы подробно изучали его строение и строение поддерживающих его мягких тканей, мы поняли, что улучшить его практически невозможно. Позвоночник - шедевр природного инженеринга.

Ткани организма постоянно изменяются, становясь то сильней то слабей. Будущие требования основываются на недавних запросах. Когда вы не используете какую-то мышцу вы тем самым подаёте сигнал, что она больше не требуется. Отсутствие гравитации в космосе очень быстро приводит к потере массы костей, полное обездвижение сустава приводит к атрофии мышц и сухожилий связанных с этим суставом.

Когда вы используете мышцы на уровне мгновенного предела их функциональных способностей вы посылаете чёткий сигнал телу о том, что мышцы нуждаются в срочном росте. И если такой рост вообще возможен, он произойдёт. Правильные упражнения приводят к надлежащей стимуляции роста мышц.

Правильные упражнения необходимы всем мышцам, а пояснице особенно.

Исследование: стабильность позвоночника и сила поясничных мышц.

Результаты исследования были опубликованы в медицинском журнале "Spine" в 1989.

"Человеческий позвоночник, лишённый мышечной поддержки, НЕ СПОСОБЕН сопротивляться наложенным на него нагрузкам. Это доказано экспериментально: изолированный позвоночник (трупа) помещённый в нейтральное положение способен выдержать нагрузку не более 20 ньютонов, перед тем как потерять стабильность. Поэтому мышцы поддерживают позвоночник, для того чтобы он мог выполнять свои физиологические функции. Стабилизирующая функция спинных мышц - вторая, в дополнение к обеспечению двигательных функций."

"Мышцы поясницы играют важную роль в предотвращении и лечении болей в данной области. Усиленные упражнениями поясничные мышцы полностью исключают появление болей. Кроме того, все люди, страдающие болями в пояснице, имеют крайне низкий уровень силы поясницы. Поэтому адекватная мышечная сила - обязательное условие для полноценного функционирования позвоночника."

Дата добавления: 2015-08-13