''Читайте подробнее:'' [[Различия тренировки на силу и массу]]
== Нервно-мышечная реакция на силовую тренировку ==
{{Программа тренировок}}
=== Структура мышц ===
'''Мышца''' - это комплексная структура, отвечающая за движение. Мышцы состоят из саркомеров, которые содержат определенное сочетание фибриллярных белков - миозина (толстые нити) и актина (тонкие нити), которые играют важную роль в [[Сокращение скелетных мышц|мышечных сокращениях]]. Таким образом, '''саркомер''' - это сократительный элемент мышечного волокна, состоящий из миозиновых и актиновых белковых нитей.
Помимо этого, способность мышцы сокращаться и прилагать силу зависит конкретно от ее вида, площади поперечного сечения, а также длины и количества волокон внутри мышцы. Число волокон определяется генетикой, и на него невозможно повлиять с помощью тренировок; однако тренировки в состоянии изменить другие переменные. Например, число и толщина миозиновых нитей увеличивается посредством упорных тренировок с максимальной силовой нагрузкой. Увеличение толщины мышечных нитей увеличивает размер мышцы и силу сокращений.
Человеческое тело состоит из различных [[Типы мышечных волокон|типов мышечных волокон]], подразделяющихся на группы, и каждая группа относится к одной [[Двигательная единица мыщцы|двигательной единице]]. В общем и целом в нашем организме имеются тысячи двигательных единиц, в которых находятся десятки тысяч мышечных волокон. Каждая двигательная единица содержит сотни или тысячи мышечных волокон, пребывающих в покое до тех пор, пока им не нужно действовать. Двигательная единица управляет совокупностью волокон и направляет их действия по закону «все или ничего». Этот закон означает, что при раздражении двигательной единицы импульс, направляемый в ее мышечные волокна, либо распространяется полностью - таким образом раздражая всю совокупность волокон, - либо не распространяется вообще.
Разные двигательные единицы реагируют на разные нагрузки при тренировках. Например, выполнение [[Жим лежа|жима лежа]] с 60% [[Повторный максимум|повторного максимума]] задействует определенную совокупность двигательных единиц, тогда как более крупные двигательные единицы ожидают более высокой нагрузки. Поскольку последовательное задействование двигательных единиц зависит от нагрузки, необходимо разрабатывать специальные программы, чтобы активизировать и [[Адаптация мышц к нагрузке|адаптировать]] основные группы двигательных единиц и мышечных волокон, играющих доминирующую роль в избранном виде спорта. К примеру, в тренировках для спринта на короткую дистанцию и легкоатлетических дисциплин (таких как толкание ядра) следует использовать тяжелые нагрузки, чтобы способствовать развитию силы, необходимой для оптимизации скорости и взрывных действий.
Мышечные волокна выполняют разные биохимические (метаболические) функции; выражаясь конкретнее, одни лучше приспособлены с физиологической точки зрения к работе в [[Анаэробный обмен|анаэробных условиях]], а другие лучше работают в аэробных условиях. Волокна, которые используют кислород для выработки энергии, называются аэробными, тип I, красными или [[Медленные мышечные волокна|медленными]]. Волокна, которым кислород не требуется, называются анаэробными, тип II, белыми или быстрыми. [[Быстрые мышечные волокна]], в свою очередь, делятся на подтипы IIА и IIХ (иногда называемые IIВ, хотя у людей тип IIВ практически не встречается<ref>Harrison BC. et al. 2011. lib or not lib? Regulation of myosin heavy chain gene expression in mice and men. Skeletal Muscle. 1 (1): 5. doi: 10.1186/2044-5040-1-5.</ref>).
Медленные и быстрые волокна существуют примерно в равной пропорции. Однако в зависимости от их функций, в некоторых группах мышц (например, подколенные сухожилия, бицепсы) содержится больше быстрых волокон, тогда как в других (например, в камбаловидной мышце) содержится больше медленных волокон. В таблице 2.1 мы сравниваем характеристики быстрых и медленных волокон.
'''Сравнение быстрых и медленных волокон'''
<table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
<tr><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''МЕДЛЕННЫЕ ВОЛОКНА'''</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
<p>'''БЫСТРЫЕ ВОЛОКНА'''</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Красные, тип I, аэробные</p></td><td>
<p>Белые, тип II, анаэробные</p></td></tr>
<tr><td>
<p>• Медленно устают</p>
<p>• Нервная клетка меньше - иннервирует от 10 до 180 мышечных волокон</p>
<p>• Развивают долгие, продолжительные сокращения</p>
<p>• Применяются для развития выносливости</p>
<p>• Активизируются во время низко- и высокоинтенсивной деятельности</p></td><td>
<p>• Быстро устают</p>
<p>• Большая нервная клетка - иннервирует</p>
<p>от 300 до 500 (или более) мышечных волокон</p>
<p>• Развивают короткие, сильные сокращения</p>
<p>• Применяются для развития скорости и силы</p>
<p>• Активизируются только во время высокоинтенсивной деятельности</p></td></tr>
</table>
Тренировки могут влиять на эти характеристики. Датские ученые Андерсен и Аагаард<ref>Andersen, J.L., et al. 1994. Myosin heavy chain isoforms in single fibres from m. vastus lateralis of sprinters: Influence of training. Acta Physiologica Scandinavica 151 (2): 135-42.</ref><ref name="АА">Andersen T.L, Aagaard P. 2000. Myosin heavy chain IIX overshoot in human skeletal muscle. Muscle Nerve. 23 (7): 1095-104.</ref><ref>Andersen, L.L., et al. 2010. Early and late rate of force development: Differential adaptive responses to resistance training? Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 20 (1): el62-69. doi:10.1111/j.l600-0838.2009.00933.x.</ref><ref>Anderson, K., and Behm, D.G. 2004. Maintenance of EMG activity and loss of force output with instability. Journal of Strength and Conditioning Research 18:637-40.</ref><ref>Aagaard, R, et al. 2011. Effects of resistance training on endurance capacity and muscle fiber composition in young top-level cyclists. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports 21 (6): e298-307. doi:10.1111/j. 1600-0838.2010.01283.x.</ref> в своих исследованиях показывают, что при объемных нагрузках или лактатных по природе тренировках волокна IIХ приобретают характеристики волокон IIА. То есть богатая миозином цепочка этих волокон становится более медленной и более эффективно справляется с лактатной деятельностью. Эти изменения можно повернуть вспять, снижая тренировочную нагрузку (тейперинг), в результате чего волокна IIХ возвращаются к изначальным характеристикам наиболее быстрых волокон<ref name="АА" />. Силовые тренировки также увеличивают размер волокон, благодаря чему вырабатывается больше силы.
Сокращение быстрой двигательной единицы более быстрое и мощное, чем сокращение медленной двигательной единицы. В результате пропорция быстрых волокон, как правило, выше в организме успешных спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, но они также быстрее утомляются. Спортсмены с более высоким скоплением медленных волокон, напротив, обычно преуспевают в видах спорта на выносливость, поскольку они могут выполнять нагрузки низкой интенсивности в течение более продолжительного времени.
Активизация мышечных волокон происходит по принципу величины, известному также как принцип Хеннемана<ref>Henneman, E., Somjen, G., and Carpenter, D.O. 1965. Functional significance of cell size in spinal motoneurons./. Neurophysiol. 28:560-580.</ref>, согласно которому двигательные единицы и мышечные волокна активизируются начиная с меньшей в сторону большей. Активация всегда начинается с медленных волокон. При низкой или умеренно интенсивной нагрузке активируются медленные волокна и выполняют большую часть работы. При сильной нагрузке сначала сокращаются медленные волокна, затем в процесс вовлекаются быстрые волокна. При повторениях до отказа с умеренной нагрузкой двигательные единицы, состоящие из быстрых волокон, постепенно активизируются, чтобы поддерживать выработку силы, тогда как ранее задействованные двигательные единицы утомляются (см. рис. 1).
[[Image:Periodizachiya5.jpg|250px|thumb|right|рис. 1. Последовательная активизация двигательных единиц в подходе упражнений до концентрического отказа]]
В распределении типов мышечных волокон у спортсменов, занимающихся разными видами спорта, могут наблюдаться различия. Это иллюстрируют рис. 2 и 2.3, представляющие общий процент содержания быстрых и медленных мышечных волокон у спортсменов в избранных видах спорта. Например, существенная разница между спринтерами и марафонцами четко дает понять, что успех в некоторых видах спорта хотя бы частично определяется генетическим составом мышечных волокон спортсмена.
[[Image:Periodizachiya6.jpg|250px|thumb|right|рис. 2. Распределение типов волокон у мужчин в разных видах спорта. Обратите внимание на преобладание медленных волокон у спортсменов, занимающихся аэробными видами спорта, и на преобладание быстрых волокон у спортсменов, занимающихся скоростносиловыми видами спорта]]
Следовательно, пиковая мощность, вырабатываемая спортсменами, также имеет отношение к распределению типов волокон - чем выше процент быстрых волокон, тем большую мощность развивает спортсмен. Процент быстрых волокон также имеет отношение к скорости: чем выше скорость спортсмена, тем выше процент имеющихся у него быстрых волокон. Из таких людей получаются превосходные спринтеры и прыгуны, а подобный природный талант следует направлять в русло скоростно-силовых видов спорта. Попытка тренировать их, скажем, для бега на дистанцию означает трату таланта; в таких дисциплинах их ждет лишь средний успех, тогда как из них могут выйти отличные спринтеры, бейсболисты или футболисты (на этом список скоростносиловых видов спорта не кончается).
[[Image:Periodizachiya7.jpg|250px|thumb|right|рис. 3. Распределение типов волокон у женщин в разных видах спорта]]
== Механизм мышечных сокращений ==
