Wiele osób przekonanych jest, że głównym czynnikiem warunkującym siłę fizyczną człowieka jest wielkość jego mięśni. W wielu dyscyplinach sportu występują jednak sportowcy, którzy pomimo niskiej wagi charakteryzują się zdolnością do wytwarzania dużych wartości siły i mocy mięśniowej (np. rekord świata w podrzucie, w kategorii wagowej do 56 kg wynosi 168 kg!). Przykłady takie mogą świadczyć o tym, że oprócz wielkości mięśnia, na siłę przez niego rozwijaną, wpływa szereg innych zmiennych.

Co więc warunkuje siłę mięśniową i czy masa jest głównym czynnikiem na nią wpływającym?

Już zapoznanie się z popularną wśród teoretyków sportu, definicją siły mięśniowej daje nam pierwsze informacje o źródle jej pochodzenia. Według niej siła mięśniowa jest to zdolność układu nerwowo-mięśniowego do rozwijania siły fizycznej, niezbędnej do pokonywania oporu zewnętrznego. Kluczowe w tej definicji jest użycie słowa „nerwowo-mięśniowego”, gdyż to właśnie układ nerwowy odpowiedzialny jest za sterowanie mięśniami i to między innymi od jego predyspozycji zależy siła maksymalna rozwijana przez człowieka.

Siła mięśniowa zależy zatem od wielu czynników, które zależne są zarówno od sprawności układu nerwowego sterującego pracą mięśni, jak i od właściwości samych mięśni.

Czynnikami tymi są:

1. Ilość pobudzonych jednostek motorycznych. Jednostka motoryczna jest to pojedynczy neuron sterujący skurczem określonej liczby włókien mięśniowych. Każda jednostka motoryczna ma swój określony próg pobudzenia, po którym następuje skurcz włókienek mięśniowych (z reguły te mniejsze pobudzane są wcześniej, a te większe później). Kiedy zostaje pobudzonych więcej jednostek motorycznych w mięśniu, wartość rozwijanej siły wzrasta. Organizm jednak nie posiada zdolności do jednoczesnego pobudzenia wszystkich jednostek motorycznych w mięśniu. Dynamiczny trening oporowy z wysokimi obciążeniami może prowadzić do nabycia przez układ nerwowy zdolności pobudzania jednocześnie większej ilości jednostek motorycznych. Jest to powiązane z opisaną później synchronizacją jednostek motorycznych. Trening ten prowadzi również do obniżenia progu rekrutacji jednostek motorycznych, przez co przy pobudzaniu tych większych wystarczy impuls o mniejszej sile, dzięki czemu możliwa jest ich wcześniejsza aktywacja.

2. Częstotliwość wytwarzania potencjałów czynnościowych. Jeden impuls nerwowy powoduje krótkotrwały skurcz pojedynczy o niewielkiej sile, po którym następuje relaksacja. Wysłanie drugiego impulsu przed całkowitą relaksacją komórki mięśniowej powoduje dodanie się skurczów i wytworzenie większej siły. Pobudzenie jednostki motorycznej następuje więc w skutek serii impulsów nerwowych. Im większa częstotliwość tego pobudzania, tym większa siła rozwijana przez jednostkę motoryczną (aż do osiągnięcia maksymalnej możliwej). Dalsze zwiększenie częstotliwości pobudzenia nie zwiększa wprawdzie siły maksymalnej, jednak wpływa dodatnio na szybkość jej rozwijania, przez co maksymalna jej wartość jest osiągnięta o wiele wcześniej. W odpowiedzi na odpowiedni trening oporowy, następuje poprawa zdolności organizmu do wysyłania impulsów nerwowych o większej częstotliwości.

3. Synchronizacja jednostek motorycznych. Zazwyczaj podczas wysiłku fizycznego jednostki motoryczne są pobudzane asynchronicznie. Oznacza to, że w momencie kiedy część jednostek jest pobudzanych, reszta ulega dezaktywacji. Sprawia to, że dana czynność może być wykonywana o wiele dłużej – w trakcie gdy część jednostek motorycznych pracuje, inne odpoczywają. Negatywnie wpływa to jednak na poziom siły maksymalnej osiąganej przez mięsień. Przy pokonywaniu większego oporu układ nerwowy stara się zsynchronizować (pobudzić do jednoczesnego działania) większą ilość jednostek motorycznych. Na wartość siły maksymalnej wpływa między innymi to, ile jednostek motorycznych będzie on potrafił zsynchronizować, aby pracowały jednocześnie. Pod wpływem ciężkiego treningu oporowego ośrodkowy układ nerwowy uczy się pobudzać jednocześnie większą ilość jednostek motorycznych.

4. Zastosowanie cyklu rozciąganie-skurcz. Jest to połączenie fazy ekscentrycznej z koncentryczną (np. dynamiczne ugięcie nóg poprzedzające wyskok w górę). Rozciąganie musi bezpośrednio poprzedzać skurcz mięśnia. W cyklu rozciąganie-skurcz następuje poprawa siły rozwijanej przez mięsień wynikająca z:

• nagromadzenia energii sprężystości w fazie pracy ekscentrycznej,
• pobudzenia odruchu na rozciąganie (Naturalną czynnością obronną organizmu na szybkie zwiększenie długości mięśnia jest jego skurcz, który ma zapobiec jego nadmiernemu rozciągnięciu na długości mogącemu doprowadzić do urazu. Impulsy nerwowe tego odruchu sumują się ze świadomie wysyłanymi przez sportowca impulsami nerwowymi mającymi pobudzić jednostki motoryczne do pracy, dzięki czemu osiągnięta siła mięśniowa jest większa.),
• optymalizacji pobudzenia mięśni (W celu wyhamowania ruchu ekscentrycznego mięsień wstępnie musi wykonać pracę, dzięki czemu jest napięty i pobudzony. Na wskutek tego, ruch właściwy, koncentryczny, zaczyna się gdy mięsień jest już wstępnie gotowy do pracy. Gdyby nie było fazy ekscentrycznej, ruch zaczynany byłby z fazy pełnego rozluźnienia mięśnia, co negatywnie wpłynęłoby na szybkość przyrostu siły oraz siłę maksymalną przez niego rozwiniętą)

5. Stopień hamowania nerwowo-mięśniowego. W mięśniach i stawach znajdują się receptory badające siłę napięcia mięśni, będące swoistego rodzaju „bezpiecznikami” zapobiegającymi rozwinięciu przez mięsień zbyt dużej siły, która by mogła doprowadzić do jego uszkodzenia. Trening oporowy prowadzony na ciężarach zbliżonych do maksymalnego, może spowodować przyzwyczajenie organizmu do dużych obciążeń, co w efekcie będzie skutkowało obniżeniem progu hamowania nerwowo-mięśniowego.

6. Rodzaj jednostek motorycznych. Włókna szybko kurczące się (FT) wykazują większą plastyczność, czego efektem jest ich większy przyrost w odpowiedzi na trening oporowy. Włókna wolno kurczące się (ST) mają mniejszą średnice, przez co większy ich udział w mięśniu wiąże się przeważnie z mniejszym jego przekrojem , a w konsekwencji mniejszą siłą maksymalną. Powoduje to, że bardziej predysponowanymi do uprawiania sportów wymajających dużej siły i mocy będą osoby o większej zawartości włókien FT w mięśniach. Pod wpływem treningu siłowego i szybkościowego następuje zmiana części włókien mięśniowych na te szybko kurczliwe.

7. Rozrost mięśni. W odpowiedzi na trening oporowy następuje przyrost przekroju poprzecznego mięśnia, przez co zwiększa się ilość włókien kurczliwych, a tym samym zdolność rozwijania siły.

8. Zmiana kształtu mięśnia. W mięśniach pierzastych zaobserwowano zwiększenie się kąta pierzastości w odpowiedzi na trening oporowy. Zwiększenie się tego kąta pozytywnie wpływa na maksymalne wartości siły osiągane przez dany mięsień.

Powyżej przytoczono najważniejsze czynniki warunkujące wielkość siły rozwijanej przez układ mięśniowy człowieka. Warto pamiętać iż poszczególne rodzaje i metody treningu oporowego w różny sposób oddziałują na każdy z wyżej wymienionych czynników. Ich mnogość pokazuje jak złożonym i niełatwym procesem jest programowanie treningu oporowego w taki sposób aby kształtował on pożądane dla danej dyscypliny sportu komponenty siły mięśniowej sportowca.

Na zakończenie powyższych rozważań warto odpowiedzieć na pytanie postawione na początku tekstu: czy masa mięśnia jest głównym czynnikiem warunkującym jego siłę? Odpowiedź brzmi: nie. Masa mięśniowa jest podstawą na której można kształtować siłę mięśniową, lecz sama w sobie, bez treningu ukierunkowanego na kształtowanie siły nie będzie jej nam gwarantowała.

Opracowano na podstawie:

1. Trzaskoma Z., Trzaskoma Ł. 2001. Kompleksowe zwiększanie siły mięśniowej sportowców. Biblioteka Trenera, Warszawa.

2. Bompa T.O., Haff G.G. 2010. Periodyzacja, teoria i metodyka treningu. Biblioteka Trenera, Warszawa.

siła mięśniowa

siła mięśniowa

siła mięśniowa