Изменение мышцы при тренировках
Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.
Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.
Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки. В нашей стране этот метод применяют мало, влияние нагрузки на мышцы изучают косвенным путем на животных, создавая экспериментальную модель. Хотя закономерности, установленные на животных, полностью на человека переносить нельзя, этим путем все же можно получить определенное представление о тех процессах, которые совершаются в мышцах под влиянием физических нагрузок.
Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущественно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.
При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, но типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.
Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.
Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.
При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испытывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мыши.
При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П.3. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение количества мышечных волокон происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два-три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно-два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную моторную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.
Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П.3. Гудзь установил, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту.
Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и Ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипедистами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших Различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмечайся в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель. У хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыжников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48 кг.
Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедистов (63 кг) В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг).
Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором – удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов – 176 кг, у гандболистов – 146 кг. Сила мышц-разгибателей туловища у гандболистов равна 181 кг, у хоккеистов – 177 кг, а у велосипедистов – 149 кг.
В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгибатели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.
Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.
Сегодня мы расскажем, как мышцы адаптируются к физической нагрузке и какие при этом происходят изменения в мышечных волокнах.
Изменения в мышцах в процессе тренировки чрезвычайно многообразны и обусловлены механическим раздражением, реакциями обмена веществ, а также гормональными влияниями. При этом различают две основные области, одна из которых связана с морфологическими изменениями, а другая — с нейронными.
Нейронная адаптация
В начале тренировки сначала достаточно быстро улучшается способность развития силы скелетных мышц. Это начальное повышение работоспособности в значительной степени объясняется нейронной адаптацией, т. e. повышением степени иннервации мышцы и улучшением внутримышечной координации. В настоящее время механизмы нейронной адаптации изучены не полностью, однако, по всей видимости, в этом большую роль играет межмышечная координация. При этом антагонисты не оказывают значительного отрицательного влияния на последовательность элементов движения и улучшается согласованность работы мышц в процессе движения.
Морфологические изменения
К морфологическим изменениям относится гипертрофия мышц. Увеличение толщины (гипертрофия) мышечных волокон обусловлено увеличением количества сократительных и несократительных мышечных белков. Увеличение площади поперечного сечения представляет собой первичную морфологическую форму адаптации к силовой тренировке в течение длительного времени. Силовая тренировка оказывает положительное воздействие на синтез белка, который начинается уже через 3 часа после окончания тренировки и может продолжаться до 48 часов. Гипертрофированная мышца характеризуется также увеличением угла перистости, что оказывает влияние на сократительную способность мышцы.
Еще один вид морфологической адаптации — изменение соотношения типов мышечных волокон. Эта характеристика поддается значительному воздействию в процессе тренировки и имеет большой потенциал адаптации. Соотношение типов мышечных волокон иногда изменяется в значительной степени. Волокна, отвечающие за быструю силу, в результате соответствующей тренировки могут приобрести повышенную способность противостоять утомлению. Доля мышечных волокон типа IIа при этом увеличивается, а доля волокон типа IIб уменьшается. Противоположный вариант, при котором медленные, менее утомляемые мышечные волокна превращаются в быстрые, представляется практически невозможным.
Еще одна форма морфологической адаптации в процессе тренировки — повышение эластичности сухожилий и соединительной ткани мышц. Вследствие этого улучшается передача силы и повышается рост силовых показателей в начале сокращения, а также в процессе развития реактивной силы. К другим процессам морфологической адаптации относятся улучшение капиллярного питания мышц и увеличение доли миофибрилл.
Изменения в мышечных волокнах
В результате физической нагрузки или бездействия в волокнах скелетных мышц могут произойти два вида изменений:
- Перемены в их способности к образованию АТФ в результате увеличения или снижения количества ферментов в различных путях образования энергии.
- Изменение диаметра мышечных волокон в результате образования или утраты миофибрилл (гипертрофия мышц).
Физическая нагрузка не меняет соотношение разных типов волокон в мышцах. Регулярная физическая нагрузка заставляет адаптироваться соединительную ткань мышц, а также их сухожилия.
Адаптация мышц к нагрузкам
Адаптация к упражнениям на выносливость
Относительно низкая по интенсивности, но продолжительная по времени физическая нагрузка, например, бег и плавание на длинные дистанции, увеличивает число митохондрий и их ферментов в медленных и быстрых мышечных волокнах, которые задействованы в этом виде деятельности; возрастает также активность ферментов антиоксидантной защиты. Все эти изменения приводят к увеличению выносливости. Диаметр волокна может немного уменьшиться, и, таким образом, происходит незначительное уменьшение силы мышц в результате физической нагрузки на выносливость.
Выносливость также зависит от количества гликогена, накопленного в мышцах до физической нагрузки. При высоком уровне физической нагрузки из гликогена производится больше АТФ на 1 моль кислорода (приблизительно 6,5 моль АТФ на 1 моль потребленного кислорода), чем при сжигании жирных кислот (приблизительно 5,6 моль АТФ на 1 моль потребленного кислорода). Человек на высокоуглеводной диете может запасти в мышцах гораздо больше гликогена, чем человек на смешанной диете или на диете с высоким содержанием жиров. После поста можно ожидать снижения выносливости.
Кроме того, вокруг волокон увеличивается число капилляров. Как будет показано ниже, физическая нагрузка на выносливость приводит также и к другим изменениям в кровеносной и дыхательной системах, которые улучшают доставку кислорода и энергетических молекул к мышцам.
При тренировке эксцентрические усилия вызывают большее утомление, чем концентрические. При эксцентричной работе, где мышца сопротивляется удлинению, как при ходьбе вниз по склону, мышцы могут получить микротравмы, и можно ожидать мышечной боли.
Адаптация к силовым упражнениям
Кратковременная физическая нагрузка высокой интенсивности, например, поднятие тяжестей, затрагивает в первую очередь быстрые мышечные волокна. Они задействуются, когда интенсивность сокращения превышает примерно 40% максимального напряжения, на которое способна мышца. Диаметр этих волокон увеличивается из-за увеличения синтеза актина и нитей миозина для образования большего количества миофибрилл. Гипертрофия приводит к увеличению диаметра мышечных волокон, а не к увеличению числа волокон, но это, вероятно, не совсем верно, потому что сильно увеличившиеся мышечные волокна могут создать новые волокна путем активации сателлитных клеток, увеличивая тем самым число волокон. Кроме того, увеличивается активность гликолитических ферментов.
Результатом подобной интенсивной физической нагрузки является увеличение силы мышц. Хотя гипертрофированные мышцы сильны, они быстро устают. С другой стороны, не следует забывать, что стандартный размер мышц человека определяется в основном наследственностью, а также уровнем секреции тестостерона, благодаря которому у мужчин мышцы намного больше, чем у женщин.
Поскольку различные типы физической нагрузки приводят к совершенно разным изменениям в силе и выносливости мышц, человек должен выбрать тип физической нагрузки, который совместим с деятельностью, которой он или она хочет заниматься в конечном итоге (т.е. специфику тренировки). Если прекратить регулярные тренировки, мышца медленно вернется к состоянию, в котором она была до начала тренировок, или даже ниже.
Из Ваших писем и вопросов я вижу, что очень немногие мои читатели ясно понимают, как должен выглядеть процесс изменений в теле, происходящий от тренировок. Очень многие полагают, что уже после первой тренировки у них должны появиться кубики на прессе, снизиться вес, увеличиться обхват бицепсов. Более того, иные читатели удивляются, что после 20 лет лежания на диване и целых двух тренировок у них не заметно улучшений в здоровье и не уменьшился живот! : )
Поэтому я решил рассказать, как Ваше тело реагирует на нагрузку и каким образом начинаются и происходят изменения, которых Вы так жаждете.
В спортивной науке принято делить реакцию организма на срочную и долгосрочную.
Срочная реакция – это изменения в организме, происходящие непосредственно перед тренировкой, во время тренировки и сразу после неё, а также в ближайшие дни после тренировки.
Долгосрочная реакция – это изменения в организме, заметные лишь по истечении недель и месяцев тренировок.
Давайте посмотрим, какие краткосрочные изменения происходят с Вашим телом.
Перед тренировкой
Осознание того банального факта, что тренировки и разумные перестановки в образе жизни это и есть единственно верное средство решения массы проблем со здоровьем и фигурой, приводит к реальному метаболическому сдвигу. Можете мне не верить, но я знаю много людей, которые начали меняться даже внешне ещё до того, как приступили к тренировкам. Я и сам такой.
Когда-то, в конце восьмидесятых, я мечтал заняться бодибилдингом. Но в нашем захолустье не было ни одного зала, ни одного тренера. Единственным источником информации о тренировках для меня тогда были публикации из “Энциклопедии современного бодибилдинга” в газете “Семья” раз в неделю.
Я ждал полгода, пока закончится учебный год в школе, чтобы заработать на своё первое оборудование для тренировок. И в мыслях я уже был атлетом! Как же мучительно тянулось время, но…
Первую свою зарплату (в 16 лет я два месяца работал дворником в местном ЖЭКе) я полностью потратил на две разборные гантели по 8 кг, две гири по 16 кг и штангу в 60 кг. И всё это я вёз сначала на трамвае, а затем на автобусе. А затем тащил это полтора километра от остановки автобуса до дома… : ) Вот так.
«Ну и дурень!» – говорили приятели и знакомые ровесники, потягивая пиво на школьном стадионе в своих висящих на костлявых ключицах модных рубашонках и футболках. «Знаю!» – отвечал я, и тут же делал выход на две, а затем подтягивался на турнике 15-20 раз за подход…
Понимаете, когда в Вашем мозге появится однозначное, безальтернативное понимание единственно верного для Вас пути, преграды исчезают. Появляется время, мотивация, энергия. И это прямое следствие тех самых первых изменений в организме – гормональных, психологических, биохимических и т.д., которые приведут Вас к нужным результатам, если приложите нужные усилия.
Осознание уже проложило для Вас энергетическую дорожку в пространстве-времени, а Вам осталось заполнить её нужными действиями. Действиями обоснованными и грамотными, а не какими попало. Иначе получится глупо…
Тело начинает меняться ещё до того, как Вы начинаете свои первые тренировки!
Всё начинается с понимания того, что это единственно верный путь к своему здоровью, мужской силе (для мужчин), прекрасной фигуре (для женщин), высокому уровню собственного здоровья, достоинства и самооценки.
А теперь о том, что происходит за полчаса-час до тренировки.
Мысли о тренировке могут привести к учащению пульса и частоты дыхания. Немного возрастает артериальное давление. Может ощущаться драйв и возбуждение. У иных людей (интровертов), напротив, возникает сосредоточенность и немногословность. И очень здорово, если эти реакции позитивные (бывает и обратное, и стоит научиться отличать одно от другого). Они говорят о восстановленных энергетических запасах и высоком тонусе. Организм уже чувствует, что надо будет поработать, поэтому заранее готовится к нагрузке. Он радуется!
«Щас фсех парву!» – кричит он : )
Как Вы понимаете, этим эффектом можно и нужно пользоваться, правильно настраивая себя на тренировку (психологический настрой на тренировку) или, напротив, принимая решение не тренироваться сегодня.
Ваше тело безошибочно подскажет, нужно ли ему сегодня «вспотеть» или же лучше ещё денёк отдохнуть. Или же стоит обдумать, не пора ли сменить комплекс упражнений?
Прислушивайтесь к характеру предтренировочных сигналов.
Во время тренировки
Повышается пульс, особенно во время подходов к штанге или при интенсивном кардио
Интересная и важная штука – пульс. Знаете ли Вы, что на пульс влияет не только нагрузка? Пульс в покое может быть выше нормы, если:
– стоит жара
– высокая влажность воздуха
– мало кислорода в воздухе
– непривычная высота над уровнем моря
– вокруг шумно, громкая музыка
– плотно покушать
– критические дни (у женщин)
– Вы в состоянии стресса (на работе, дома, перед экзаменами и бухгалтерскими проверками)
– Вы недомогаете по любой причине (лёгкая простуда, утомление и т.д.)
И вот, что интересно, соответственно повышается пульс и под нагрузкой. Вместо 150 ударов при беге со скоростью 11 км в час, пульс может оказаться 165-170, а это уже не совсем то, что развивает сердечную мышцу. Понимаете?
Поэтому необходимо снижать нагрузку, чтобы держаться в нужной зоне пульса. Это относится и к тренировкам с железом, и к тренировкам на кардио. Игнорируя эти, в общем-то, естественные колебания пульса, Вы рискуете быстро переутомиться, загнать себя в перетренированность.
Мышцы набухают
О! Это накачка. Сумасшедшее ощущение! Ты такой упругий и сильный!
Во время тренировки в работающие в данном упражнении мышцы поступает большое количество крови, что естественно. Эта кровь задерживается в мышцах, мышцы увеличиваются в объёме. Например, 40-сантиметровый в обхвате бицепс может раздуться до 42-43 см. А незаметный под жирком пресс может вдруг проступить в виде наметившихся кубиков. И вот здесь начинаются вопросы!
Не надо путать накачку с ростом мышц!
После тренировки накачка уйдёт, что естественно. Мышцы, соответственно, тоже уменьшатся. Но это не значит, что мышцы во время тренировки выросли, а после тренировки уменьшились. Мышцы растут не так!
Они растут не благодаря накачке, хотя и в ней есть смысл. Ведь большое количество крови в мышцах растягивает и ветвит капиллярную сеть. А капилляры составляют около 5% всей мышцы. То есть рост капилляров уже означает рост мышц.
Мысли о капиллярах будут весьма полезны тем, кто озабочен целлюлитом или лишним весом.
Тем не менее, мышцы растут не во время тренировки, а между тренировками. Об этом поговорим при рассмотрении процессов после тренировки.
Вы становитесь сильнее прямо во время тренировки
Не только сильнее, но и выносливее, крепче, энергичнее и бодрее. При физической нагрузке в организме начинается «гормональный шторм», запускающий и ускоряющий вялотекущие процессы обмена веществ. Организм начинает обновляться в буквальном смысле.
Происходит выброс адреналина и других гормонов, возбуждается нервная система. Это приводит к резкому улучшению самочувствия и возрастанию энергии. Парадокс!
Тратя энергию на тренировке, Вы получаете её ещё больше!
Поэтому дважды спросите себя, прежде, чем откажетесь от тренировки то ли из-за лёгкого утомления, то ли из-за лени.
Самым разумным будет явиться на тренировку, начать разминку и выполнить разминочный подход. Тогда станет ясно, стоит ли продолжать. Чаще всего при таком подходе люди понимают, что чуть не пропустили великолепную тренировку из-за минутного приступа лени…
Продолжение следует.
Что такое перетренированность, как ее диагностировать и что делать, если перетренировался
Упражнения на гибкость на каждый день. Комплекс растяжки мышц.
Упражнения для шеи. Как накачать мышцы шеи.
Упражнения для спины. Тренировка мышц, растяжка и расслабление.
КУРСЫ ТРЕНИРОВОК
Готовые комплексы упражнений для самостоятельных тренировок от автора сайта.
