Анатомия на оптималната терапия с уреди – Част 1
Когато питаме хората за тяхното мнение относно упражненията на уреди със съпротивление обичайният отговор е „не струват“. Ако влезем в стандартен, добре оборудван фитнес не е трудно да разберем защо го казват. Най-често са прави. Упражненията на уреди със съпротивление обикновено наистина не струват.
Ние прекарахме много време в опити да разберем на какво се дължи това. В крайна сметка проектирането на уред със съпротивление не е задача от изключителна сложност. Това е проста биомеханика. Просто трябва да подравним оста на двигателното рамо с оста на конкретната става и да изчислим правилно кривата на подаване на натоварването. Е, може би не е толкова просто, но е добро начало.
За да проектираме уред, който не натоварва ставите както при дълготрайна употреба, така и моментно и за да дадем максимално натоварване на невро-мускулната система трябва да имаме някои познания по биомеханика анатомия. За да конструираме уред, за мускулно-скелетна рехабилитация обаче, е необходимо да се задълбочим и да прецизираме всичко до най-малкия детайл. В този смисъл един медицински уред винаги е добър и подходящ за общи упражнения, но обикновен фитнес уред много рядко може да е ефективен при рехабилитация на здравословен проблем.
Съотношение Сила-Дължина
Скелетният мускул се състои от мускулни влакна, които се състоят от миофибрили. Миофибрилите, от своя страна, са съставени от повтарящи се секции на саркомери, които са най-малките функционални части на скелетния мускул. Всеки саркомер се състои от дебели и тънки снопчета протеини, наричани миофиламенти, актин и миозин. Те се разминават, докато мускулът се свива или отпуска. На ниво саркомер, мускулите са най-силни, когато актинът и миозинът се припокриват напълно, като по този начин се постига максимално количество пресечни точки между миофиламенти. С други думи, колкото по-активни-миозинови пресичания, толкова повече сила се произвежда. Накратко, чисто концентричната дърпаща сила на мускула е най-голяма в средата на движението.
Фигура 1. Представяне на връзката между силата и дължината. Пиковата производителност на мускула възниква, когато актиновите и миозиновите нишки напълно се припокриват (В)
Цикъл на съкращаване и отпускане
Има три различни начина за създаване на сила: концентричен, ексцентричен и изометричен. Когато вдигате тежест чрез свиване на мускулите, мускулно-сухожилният комплекс се скъсява. Това се нарича производство на концентрична сила. От друга страна, когато пускате товара контролирано, мускулите ви се свиват, но мускулно-сухожилният комплекс се удължава. Това е в случай, че правите ексцентрични упражнения. Когато повдигнете тежестта до средата на амплитудата и я задържите, вие извършвате изометрична работа и дължината на мускулно-сухожилния комплекс не се променя.
Сега си представете, че някой ви моли да скочите колкото е възможно по-високо, вие всъщност интуитивно ще приклекнете малко преди да скочите нагоре. Вие го правите, защото по този начин можете да скочите по-високо. Така че, когато ексцентричната работа е непосредствено последвана от концентрична работа, силата, създадена по време на концентричната фаза, е по-голяма отколкото само чрез извършване на концентричната фаза без предшестваща го ексцентрична работа. Но ако движението бъде спряно за 0,9 секунди или повече, тази генерирана енергия ще бъде загубена.
Фигура 2. Представяне на ефекта на цикъл на съкращаване и отпускане. Синята зона показва концентричното, а червената, ексцентричното производство на сила. Диаграмата в средата показва увеличеното производство на концентрична сила, когато тя веднага е последвана от ексцентричната фаза. Häkkinen K; Komi P V; Kauhanen H., 1989. Международно списание за спортна медицина 13986; 7 (3): 144-51.
Непропорционална мускулна умора
Мускулната умора води до намаляване на силата при всяко повторение. Това е много добре известен факт и може да се усети от всеки трениращ.
Това, което не е толкова добре известно е, че мускулът не се уморява пропорционално на всички мускулни дължини. Всъщност мускулната умора е непропорционална в скъсената позиция. Фигура 3. показва как се променя кривата на силата, получена от мускула, с напредването на умората.
„Мускулът не се уморява пропорционално на всички мускулни дължини“
Това феномен е по-понятен, ако направим едно единствено, повторение с максимално натоварване. Тъй като товарът е много висок, движението е много бавно. Това, което се случва, е, че по време на това повторение мускулът се уморява. И така, до края на движението мускулът е по-уморен, отколкото в началото, което е логично. Умората настъпва по същия начин при повече от едно от повторение.
Фигура 3. Представяне на кривите на силата при десет повторения. Когато мускулът се умори, силата, която мускулът може да произведе, намалява. Освен това се променя и формата на кривата на сила. Това означава, че мускулът се уморява повече в скъсено положение.
И така, каква е правилната крива на натоварване?
Отговорът е, „зависи“. Ако целта по някаква причина е да се натовари повече мускулът в определени ъгли, кривата на съпротивлението трябва да бъде оптимизирана за това. При условие, че целта е да се наблегне на колкото е възможно повече мускулите по време на целия диапазон на движение, трябва да се вземат предвид всички гореспоменати въпроси.
Лесно е да се провери дали кривата на съпротивлението е правилно проектирана. Просто седнете на който и да е уред във фитнеса. Изберете тегло, близко до максимума, с който можете да направите повторение. Направете едно повторение. В повечето случаи ще забележите, че сте достигнали до така наречената „точка на отказ“ и не успявате да повторите. Това е точка, в която кривата на съпротивлението надвишава производството на сила при този конкретен ъгъл на дадена става. За да преодолеете тази точка, трябва да ускорите движението, да се засилите си до пълно удължаване на мускула. Това може да доведе до претоварване на ставата в критична област. Друг вариант е да се намали теглото, което очевидно е по-безопасен вариант. Но за съжаление не бихте могли да натоварите мускулите си оптимално и да използвате пълния си потенциал при ъгъла на движение на ставата, където сте най-силени.
Фигура 4. Черната линия представлява компенсирана крива на съпротивление, произведена от типичен уред за екстензия. Червената линия показва оптимизирана крива на съпротивлението, която отчита ефектите от цикъла на разтягане-скъсяване и непропорционално явление на мускулна умора.
„Съпротивлението се променя до 60% по време на движението“