8.2. Влияние силовой тренировки с отягощениями различной массы на гипертрофию скелетных мышц

8.2.1. Характеристика силовой тренировки с отягощением различной массы

На основе эмпирического опыта тренеров и спортсменов, а также научных исследований, результаты которых представлены в современных учебниках по атлетизму, установлена следующая закономерность. В тренировочном процессе, направленном на повышение уровня максимальной силы мышц, необходимо применять отягощения, близкие к максимально возможным. В последующем эта закономерность нашла отражение в методе максимальных усилий и методе повторных непредельных усилий.

Американский врач Томас деЛорм (Т. L. DeLorme, 1945) одним из первых установил, что использование больших отягощений дает быстрый прирост силы скелетных мышц. Де Лорм подчеркивал необходимость вовлечения максимально возможного количества мышечных волокон при выполнении физических упражнений. Поэтому вместо многократных повторений сокращений низкой интенсивности по стандартной методике его подопечные поднимали большие тяжести. Степень нагрузки была такой, чтобы пациент мог поднять отягощение 10 раз. С этой целью использовался металлический ботинок со съемным отягощением, созданный де Лормом.В настоящее время вместо железного ботинка используются различные силовые тренажеры.

Исследования свидетельствуют о том, что различная масса отягощений по-разному влияет на гипертрофию волокон различных типов. Установлено, что под воздействием многократных упражнений с не большими отягощениями увеличивается поперечное сечение волокон типа I, в то время как мышечные волокна типа II не изменяют своего поперечного сечения, и наоборот, если в тренировочном процессе применялись большие отягощения, гипертрофии в первую очередь подвергались мышечные волокна типа II.

8.2.2. Гипотеза, объясняющая тренировочные эффекты воздействия на скелетные мышцы отягощений различной массы

Установленную закономерность можно объяснить следующим. Количество двигательных единиц (ДЕ), активных в процессе сокращения мышцы, определяется необходимым уровнем силы, который она должна развить. Тип двигательных единиц, привлеченных для решения этой задачи, устанавливается на основе «принципа размера» или правила Хенеманна. Установлено, что имеется стабильный порядок вовлечения в работу (рекрутирования) ДЕ: вначале рекрутируются (вовлекаются в активность) ДЕ типа S, содержащие мышечные волокна типа I. По мере усиления сокращений начинают рекрутироваться ДЕ типа FR, содержащие быстрые неутомляемые волокна (тип IIA), затем — ДЕ типа FF, содержащие быстрые утомляемые волокна (тип IIB).

Рис. 8.5. График вовлечения в работу медленных и быстрых мышечных волокон (Дж. X. Уилмор, Д. Л. Костилл, 1997)

Если в одном сете выполняются многократные повторения упражнений с небольшим отягощением (менее 50 % от максимально возможного), рекрутируются только ДЕ типа S, в состав которых входят мышечные волокна типа I. Эти мышечные волокна способны сокращаться длительное время. При этом уровень силы, развиваемый мышцей, будет небольшим, так как отягощения небольшие. Для преодоления субмаксимальных или максимальных отягощений мышца должна развить наибольшую силу. Поэтому в сокращение последовательно вовлекаются все типы мышечных волокон, особенно типа IIВ (рис. 8.5). Нетренированные люди не способны вовлекать в работу достаточно большое количество мышечных волокон. С повышением уровня мастерства улучшается управление мышцами, поэтому количество вовлеченных в работу мышечных волокон значительно увеличивается.

Мышечные волокна типа IIB, вносящие максимальный вклад в поперечное сечение мышцы, повреждаются в первую очередь, так как у этих волокон по сравнению с волокнами типа I более тонкие Z- и М-диски. При этом происходит растяжение или разрыв миофибрилл. Повреждение миофибрилл в волокнах типа IIВ приводит к запуску процессов регенерации, следствием которой является миофибриллярная гипертрофия мышечных волокон.