ممکن است در باشگاه افراد لاغری را دیده باشید که میتوانند وزنههای سنگینی را جابهجا کنند در حالی که بدنسازهای عضلانی نمیتوانند آن را انجام دهند. این موضوع ما را به این فکر میاندازد که چرا این افراد با وزن کمتری توانایی بیشتری در برداشت وزنه دارند؟ در اینجا به دنبال پاسخ به این سوال هستیم. در واقع، علاوه بر اندازه عضلات و مهارت شما در بلند کردن وزنه، عوامل دیگری نیز بر قدرت شما تأثیر میگذارند. به عنوان مثال، قدرت فیبرهای عضلانی هر فرد، نیروی متوسط عضلات، بازوی گشتاور عضله و ابعاد بدن همگی عواملی هستند که بر قدرت شما تأثیرگذارند.
همانطور که تمرینات باعث میشوند یک عده بیشتر عضله بسازند، همین تمرینات باعث میشوند تا بعضی افراد، قدرت بیشتری برای برداشت وزنهها به دست آورند. تحقیقات نشان میدهند که مقدار نیروی متوسط عضلات (نسبت قدرت یک عضله به بزرگی آن) برای بعضی افراد میتواند تا ۳۹ درصد افزایش یابد و برای برخی دیگر تا ۵ درصد به دنبال یک تمرین خاص، کاهش پیدا کند.
در افرادی که تازه با تمرینات شروع کردهاند، رابطه ضعیفی (تنها ۲ درصد) بین مقدار عضله و قدرت وجود دارد. اما در بدنسازان با تجربه، قدرت تا ۸۵ درصد با مقدار عضلات ارتباط دارد.
سبک تمرین نیز تأثیر بزرگی بر روی نسبت قدرت به مقدار عضلهای که ساختهاید، دارد. هرچه تمرینات سنگینتر باشد، قدرت بیشتری پیدا خواهید کرد.
چقدر این صحنه برای شما آشناست؟
یک بدنساز بزرگ در حال انجام حرکت اسکوات است و شاهد انواع عجیب و غریب صداهایی هستید که او در حین این کار تولید میکند تا بتواند وزنه سنگین را بلند کند.
با این حال، یک بدنساز با هیکل کوچکتر همان وزنه سنگین را جابجا میکند به گونهای که به نظر میرسد هیچ وزنهای روی هالتر نیست!
اگر تاکنون چنین صحنهای را ندیدهاید، احتمالا زیاد در باشگاه وقت زیادی نگذراندهاید. اما چرا؟
آیا عضله بیشتر به معنای تولید نیروی بیشتر است؟!
بنابراین، فردی که عضله بیشتری دارد باید بتواند وزنه بیشتری را جابجا کند!
اما چگونه یک فرد با وزن ۷۴ کیلوگرم میتواند ۳۱۰ کیلوگرم ددلیفت بزند؟ چگونه یک فرد با وزن ۸۵ کیلوگرم میتواند ۲۰۵ کیلوگرم پرس سینه بزند؟
در واقع، علاوه بر اندازه عضلات، عوامل دیگری نیز بر قدرت شخص تأثیر میگذارند. برای مثال، نسبت قدرت به حجم عضله، قدرت عضلات، ساختار بدن، تجربه و مهارت شخص در بلند کردن وزنه همگی عواملی هستند که بر قدرت شخص تأثیرگذارند. در نتیجه، علاوه بر اندازه عضله، دلایل دیگری نیز وجود دارد که بر قدرت شخص تأثیر میگذارند.
اما چگونه به صورت دقیق به این سوال پاسخ دهیم؟!
تقریباً غیرممکن است که به صورت دقیق مشخص شود که عضلات چه تأثیری بر قدرت فرد دارند، زیرا برای این منظور لازم است فرد را به مدت ۲۰ سال تحت آزمایش قرار داد که عملاً غیرممکن است.
اما میتوانیم به صورت سادهتری به این مسئله نگاه کنیم: برای مثال، بیایید توافق کنیم که یک مرد معمولی به طور متوسط ۸۰ کیلوگرم وزن دارد. این فرد غیرورزشکار، ۴۰ درصد عضلات خود را از عضلات استخوانی تشکیل میدهد، به عبارت دیگر قبل از شروع تمرینات، حدود ۳۲ کیلوگرم عضله دارد.
بین هر دو فرد تفاوتهای ژنتیکی وجود دارد و این تفاوتهای ژنتیکی در بدنسازی بسیار مهم هستند. با این حال، یک فرد معمولی با تمرین سخت به مدت ۱۰ سال میتواند حدود ۵۰ درصد از حجم عضلههای خود را افزایش دهد، که حدوداً ۱۶ کیلوگرم است. در سال اول تمرین، حدود ۷-۸ کیلوگرم، در چند سال بعد ۲-۳ کیلوگرم و در سالهای آخر با زور و زحمت میتوان به این مقدار رسید.
همچنین، در طی این بازه زمانی، فرد مذکور بین ۲-۴ برابر قدرت خود را افزایش خواهد داد. به طور کلی، میزان افزایش قدرت برای حرکات ترکیبی بیشتر از حرکات ایزوله است. به عنوان مثال، وزن دمبل جلو بازو از ۱۰-۱۵ کیلوگرم در روز اول به ۲۰-۳۰ کیلوگرم در نهایت افزایش خواهد یافت، و وزن اسکوات از ۵۰ کیلوگرم در روز اول به ۲۰۰ کیلوگرم در نهایت خواهد رسید.
بنابراین، برای حرکت جلو بازو، قدرت فرد دو برابر و برای حرکت اسکوات، قدرت فرد چهار برابر افزایش یافته است. با این حال، مقدار عضلات فقط ۵۰ درصد افزایش یافته است. به عبارت دیگر، قدرت نسبت به مقدار عضلات، حدود ۴-۸ برابر بیشتر افزایش یافته است.
افزایش حجم عضلات میتواند روی افزایش قدرت تأثیر بگذارد، اما به تنهایی نمیتواند توضیح دهندهی این افزایش قدرت باشد.
در اینجا به چند دیدگاه و سوال پاسخ خواهیم داد:
بعضی افرادی که به باشگاه میروند، نسبت به افراد دیگری که عضلهی بیشتری دارند، قدرت بیشتری پیدا میکنند. در عین حال، بعضی دیگر از این افراد، عضلهی بیشتری را پرورش میدهند. پس چه چیزی باعث ایجاد این تفاوتها میشود؟
در طول دورهی تمرینات، فرد قدرت بیشتری نسبت به حجم عضلات خود به دست میآورد. اگر عضله نیروی لازم برای حرکات و وزنه زدن را تولید میکند، پس چرا مقدار قدرت بیشتر از مقدار عضلهای که پرورش میدهیم، به دست میآید؟
“ارتباط بین افزایش قدرت و افزایش حجم عضلات چیست؟”
روابط بین فیبرهای عضلاتی در افراد
به طور کلی، فیبرهای عضلانی بزرگتر، نسبت به فیبرهای کوچکتر، نیروی بیشتری تولید میکنند. با این حال، با افزایش اندازه فیبرها، قدرت مطلق هر فیبر عضلانی بیشتر میشود، اما قدرت نسبی آن کاهش مییابد.
برای ارزیابی قدرت نسبی هر فیبر عضلانی، دانشمندان از متریکی به نام “تنش خاص” استفاده میکنند. “تنش خاص” برابر است با حداکثر نیروی تولید شده توسط فیبر عضلانی، تقسیم بر مساحت مقطع فیبر عضلانی.
میدانیم که “تنش خاص” بین فیبرهای عضلانی میتواند بسیار متفاوت باشد.
به عنوان مثال در این مطالعه، مشخص شد که “تنش خاص” فیبرهای بدنسازها، ۶۲ درصد کمتر از “تنش خاص” فیبرهای پاورلیفترها بود. منابع (یک)physoc
البته باید به خاطر داشت که این تحقیقات مقطعی بودهاند، به این معنی که در یک دوره زمانی مشخص بر روی شرکتکنندگان انجام شدهاند. به عبارت دیگر، در حال حاضر فیبر عضلات کوچکترین بخش بدن شما، ممکن است “تنش خاص” بیشتری نسبت به بزرگترین فیبر عضلات داشته باشد، اما با تمرین بیشتر و گذر زمان، “تنش خاص” میانگین همه فیبرهای عضلانی یا تغییری نخواهد کرد یا تا حد بسیار کمی افزایش خواهد یافت.
در این تحقیقات، مشخص شد که در طول ۱۲ هفته، مساحت مقطع فیبرهای عضلانی به اندازه ۳۰ درصد افزایش یافت، اما “تنش خاص” تغییری نکرد. منابع (دو)journals
ممکن است بگویید که این تحقیقات به دلیل مدت زمان کوتاه ۱۲ هفته، نتوانستند موضوع را به خوبی مشخص کنند، اما یک تحقیق یکساله نشان میدهد که “تنش خاص” فیبرهای عضلانی بدنسازهای با تجربه (۶-۷ سال سابقه) هیچ تغییری نکرده است. به طور کلی، اگر عضلات بزرگتر نشوند، “تنش خاص” فیبرهای عضلانی هم با تمرینات بیشتر، افزایش پیدا میکند.
البته، اگر فیبرهای عضلانی شما بزرگتر شوند، به احتمال زیاد “تنش خاص” تغییری نخواهد کرد، اما “تنش خاص” فیبرهای عضلانی بزرگتر شما، کمتر از “تنش خاص” فیبرهای عضلانی کوچکتر خواهد بود.
تا اینجا به سوال اول ما پاسخ دادیم: چرا بعضی افراد با عضلات کمتر، قدرت بیشتری دارند؟
اما به نظر میرسد “تنش خاص” فیبرهای عضلانی، در اثر تمرینات ایجاد تغییری نمیکند. بنابراین، سوال دوم ما بدون پاسخ باقی میماند: چرا قدرت بیشتری با ساختن عضلات بیشتر ایجاد میشود؟
عضلات و مفاصل تک محوری
سه عامل مشخص میکنند که یک عضله در مفصل چه میزان نیروی گشتاور ایجاد میکند:
- مقدار حداکثر نیروی انقباضی که یک عضله میتواند روی استخوان اعمال کند. میزان نیروی انقباضی حداکثر به اندازه عضله، ساختار عضله و قابلیت تولید نیروی هر واحد عضلانی بستگی دارد.
- قابلیت سیستم عصبی برای فعال کردن تمام واحدهای حرکتی (motor units) بدن و جلوگیری از فعالیت عضلات مخالف.
- نقطه اتصال عضلات.
با بررسی این عوامل، میتوانیم میزان نیروی گشتاور را که یک عضله در مفصل ایجاد میکند، تعیین کنیم.
نقطه اتصال عضلانی
هنگامی که عضلات منقبض میشوند، برخلاف استخوانها، کشیده میشوند و گشتاور یا تورک در مفصلی که از آن عبور میکنند ایجاد میکنند. مقدار این گشتاور، به نیروی انقباضی و طول بازوی گشتاور عضله بستگی دارد. در مقایسه دو فرد با نیروی انقباضی مساوی، فردی با طول بازوی گشتاور عضله بلندتر، میتواند گشتاور بیشتری ایجاد کند.
اشخاص، طول بازوی گشتاور عضلهای متفاوت دارند. به عنوان مثال، در یک تحقیق، میانگین طول بازوی گشتاور عضله برای عضلات چهار سر ران برابر با ۴۰ میلیمتر بود.
در صورتی که عضلات چهار سر ران یک فرد، نیروی ۵۰۰ نیوتن را تولید کرده و طول بازوی گشتاور عضله آنها ۴۰.۲ میلیمتر باشد، گشتاور عضلات اکستانسور زانو برابر با ۲۰۱ نیوتن متر خواهد بود.
اگر طول بازوی گشتاور عضله به ۴۳.۷ میلیمتر برسد، مقدار گشتاور تولیدی به ۲۱۸.۵ نیوتن متر افزایش مییابد.
در صورتی که طول بازوی گشتاور عضله به ۳۶.۷ میلیمتر کاهش یابد، گشتاور تولیدی به ۱۸۳.۵ نیوتن متر میرسد.
بنابراین، اگر دو فرد با مقدار قدرت یکسان را در نظر بگیریم و با اختلاف در طول بازوی گشتاور عضله مواجه شویم، فردی که بازوی گشتاور عضله بزرگتری دارد، میتواند گشتاور بیشتری تولید کند.
خب، اینها که گفتم، به چه معناست؟
تفاوت در طول بازوی گشتاور عضله، به سوال اول ما پاسخ میدهد که باعث تفاوت در مقدار ایجاد قدرت و عضله در افراد میشود.
با رشد عضله، طول بازوی گشتاور عضله در اغلب مفاصل بزرگتر میشود. این نیز به سوال دوم ما پاسخ میدهد که یک فرد در طول دوره تمریناتش، قدرت بیشتری نسبت به عضله بدست میآورد.
فعال شدن عضله
بسیاری از افراد باور دارند که در شرایط عادی، فقط به بخشی از قدرت عضلانی خود دسترسی داریم و تنها در شرایط خاصی مانند فرار از زیر ماشین، میتوانیم به بخش دیگری از این قدرت دسترسی پیدا کنیم.
متأسفانه، این ادعا به اندازه کافی درست نیست.
این ادعا در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. در این آزمایشها، افراد تا جای ممکن نیرو تولید کرده و با استفاده از محرکهای الکتریکی، وادار به مجدداً تولید نیرو شدهاند. متأسفانه، در آزمایشها، قدرت عضلانی پنهانی مشاهده نشد.
حداکثر انرژی انقباضی تولیدی، به اندازه و معماری عضله وابسته است
تا اینجا، عوامل مختلفی که بر قدرت عضلانی تأثیر میگذارند، بررسی شدند (طول بازوی گشتاور عضله و فعال شدن عضله). باقی فاکتورهایی که به تولید انرژی عضلانی ارتباط پیدا میکنند، شامل اندازه عضله (سطح مقطع آناتومی عضله یا ACSA) و معماری عضله (زاویه pennation و طول دسته ماهیچهای یا فاسیکول) میباشند.
ارتباط بین سطح مقطع آناتومی عضله (ACSA) و نیروی عضلانی، تنها 50 درصد تفاوت در تولید انرژی توسط عضله را توضیح میدهد، در حالی که سایر عوامل معماری عضله، مانند زاویه pennation و طول دسته ماهیچهای یا فاسیکول، تفاوت حدود 10-20 درصد را توضیح میدهند. همچنین، با افزایش اندازه عضله، زاویه pennation نیز بیشتر میشود. بنابراین، توضیح اثر این عوامل به صورت مستقل بر نیروی تولیدی، مشکلتر هم میشود.
حداکثر انرژی انقباضی تولیدی، مستقل از اندازه و معماری عضله است. به طور کلی، مشخص شده است که 50-70 درصد تفاوت در نیروی تولیدی به اندازه و معماری عضله ارتباط پیدا میکند، در حالی که بقیه ارتباطی با اندازه عضله ندارد. در اینجا، از مفهومی به نام نیروی متوسط عضله (NMF) برای توضیح بقیه این عوامل استفاده میشود. NMF بسیار شبیه به “تنش خاص” است. تنش خاص برابر با حداکثر نیروی تولید شده توسط فیبر عضلانی تقسیم بر مساحت مقطع فیبر عضلانی است، در حالی که NMF مقدار نیروی تولید شده کل عضله تقسیم بر مساحت مقطع فیبر عضلانی است.
اغلب تحقیقات (اما نه همه آنها) نشان میدهند که نیروی متوسط عضله (NMF) به دلیل تمرین، افزایش پیدا میکند، اما این اتفاق برای تنش خاص رخ نمیدهد. در واقع، تمرین باعث افزایش نیروی تولیدی کل عضله میشود، اما توانایی هر فیبر عضلانی برای تولید نیرو افزایش نمییابد و عضلات بیشتری هم فعال نمیشوند. این مسئله به نظر میرسد تناقضی باشد، چرا که با افزایش نیروی تولیدی، قرار بود توانایی هر فیبر عضلانی برای تولید نیرو هم افزایش پیدا کند؟
توضیحی که بیشترین قابلیت توجیه را دارد، آن است که با افزایش بافتهای رباطی و پروتئینهای غشایی، نیروی جانبی از فیبر عضلانی به بافتهای اتصال دهنده پوششی منتقل میشود. این اتصالات پروتئینی خاص، باعث انتقال نیروی بیشتری به تاندونها میشوند. تا 80 درصد نیروی انقباضی هر فیبر عضلانی، توسط این اتصالات پروتئینی به حلقه عضلانی منتقل میشود و میتواند به تاندونها منتقل شود. در این حالت، نیروی ایجاد شده میتواند با نیروی مستقیمی که از محل اتصال عضله به تاندونها وارد میشود، جمع شود.
پس این همه توضیحات به چه معناست؟! به طور خلاصه، باید در نظر داشت که فردی که وزنههای سنگینتری را بلند میکند، احتمالاً عضلاتی با معماری بهتر و نیروی متوسط عضله بیشتری دارد که منجر به افزایش قدرت عضلاتش میشود. از سوی دیگر، با افزایش طول بازوی گشتاور عضله، مقدار قدرت عضله از رشد عضله پیشی میگیرد. همچنین، با تمرین، NMF بیشتر میشود که باعث افزایش قدرت عضلات میشود.
در اینجا میخواهیم درباره اندازه شناسی بدن انسان صحبت کنیم
تا به حال به عواملی نگاه کردهایم که مشخص میکنند یک عضله چه میزان نیرو تولید میکند (عوامل وابسته و غیر وابسته به اندازه و معماری عضله) و همچنین متوجه شدیم که این نیرو تا چه حدی میتواند به مفاصل منتقل شود (بسته به طول بازوی گشتاور عضله). در این مورد، اندازه بخشهای مختلف بدن نیز تأثیر گذار است و میتواند بر وزنهای که میتوانید جابهجا کنید، تأثیر بگذارد.
به طور خاص، برای توضیح بیشتر، میتوانیم به حرکتی مثل اسکوات نگاه کنیم.
اگر دو نفر در حال اجرای حرکت اسکوات باشند و هر دو نیروی یکسانی را تولید کنند و عضلات آنها در یک نقطه به مفصل متصل باشند، اما فرد اول استخوان رانش 20 درصد بلندتر از فرد دوم باشد، در این صورت فرد دوم باید توانایی انجام اسکوات با 20 درصد بیشترین وزنه را داشته باشد.
به هر حال، در دنیای واقعی، تفاوتهای به این اندازه بزرگ نیستند. این به دلیلی است که نقطه اتصال عضله به مفصل همزمان با بلندتر شدن استخوان ران تغییر میکند (بنابراین فردی که استخوان ران بلندتری دارد، باید طول بازوی گشتاور عضله بیشتری نیز داشته باشد!).
در میان پاورلیفترها، اگر شاخص کروال (نسبت طول ساق پا به طول استخوان ران) بیشتر باشد، معمولاً رکورد اسکوات بیشتری دارند. اما تفاوت بسیار بزرگی ندارد. باید به آن تأکید کرد که در دنیای واقعی، تعیین نقش اندازه های بدن در مقدار نیروی تولیدی کار آسانی نیست؛ زیرا با افزایش این اندازه ها، طول بازوی گشتاور عضله نیز ممکن است تغییر کند.
این موضوع میتواند به سوال اول ما پاسخ دهد که چرا یک فرد کوچکتر میتواند وزنه بیشتری نسبت به یک فرد بزرگتر از خود بلند کند! این به دلیل این است که احتمالاً فرد کوچکتر، اندازههای خاصی در بخشهای مختلف بدن خود دارد که اجازه میدهد وزنه بیشتری را بلند کند.
لطفا توجه داشته باشید که این اندازهها با تمرین کردن تغییری نمیکنند، بنابراین نمیتوان از آنها برای توضیح افزایش قدرت فرد در طی سالهای تمرینی استفاده کرد.
مهارت و ارتباط آن با تولید نیرو و وزنهبرداری یک موضوع پیچیده است
اما بررسی تحقیقات مختلف دربارهی مهارت نشان میدهد که افزایش آن با عواملی همچون سرعت حرکت، دامنهی حرکت، نوع بار وزنه (ثابت یا متغیر) و درجه ثبات فرد مرتبط است. بیشتر تفاوتها در مهارت، به یادگیری سیستم عصبی فرد برمیگردد که با گذشت زمان، در تولید نیرو بهبود مییابد.
اثر مهارت در حرکات پیچیده مانند پرس سینه و ددلیفت بیشتر قابل مشاهده است و به همین دلیل میتوانیم در طول زمان، بیشترین قدرت را بسازیم. به علاوه، مهارت میتواند توضیح دهد که چرا بعضی افراد با قد کوتاهتر، وزنههای سنگینتری را میتوانند بلند کنند.
“ارتباط بین افزایش قدرت و افزایش اندازه عضلانی”
اگر تا اینجای مطلب رسیدهاید، ابتدا خسته نباشید میگوییم. به نظر میرسد که تولید نیرو توسط عضلات به عوامل مختلفی وابسته است. حالا، بیایید به یک مسئله دیگر نگاه کنیم:
اگرچه حجم عضلات تنها عاملی در ایجاد قدرت عضلانی نیست، اما چه تأثیری بر قدرت عضلانی دارد که حجم عضلات را افزایش دهیم؟
متأسفانه، تحقیقات کافی در این زمینه انجام نشده است. یک تحقیق بر روی عضله چهارسر ران پس از ۵-۶ ماه تمرین صورت گرفت و اثر آن بر روی پرس پا اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که تنها ۲.۵ درصد ارتباط بین افزایش حجم عضله چهارسر ران و افزایش رکورد پرس پا وجود دارد. بدیهی است که این تحقیقات بر روی افرادی انجام شده که تازه شروع به تمرین کردهاند، و نتایج تحقیقات بر روی افرادی که سابقه تمرین دارند کمی متفاوت خواهد بود.
تحقیقات نشان میدهد که در افرادی که ۶ ماه سابقه تمرین داشتند، افزایش بافت عضلی علت افزایش ۳۵ درصد رکورد اسکوات و ۴۶ درصد رکورد پرس سینه است. در یک تحقیق دیگر، که به مدت ۲ سال انجام شد، افزایش بافت عضلی باعث بهبود ۴۸-۷۷ درصدی رکورد اسکوات شد، اما تنها به افزایش ۶-۱۰ درصدی رکورد پرس سینه کمک کرد.
یک تئوری میتواند این باشد که اسکوات، عضلات بیشتری را نسبت به پرس سینه درگیر میکند. به همین دلیل، میتوان انتظار داشت که تولید قدرت بیشتر در اجرای این حرکت داشته باشیم.
نتیجه گیری میشود که برای افراد تازهورود، ارتباط بین حجم عضلات و قدرت چندان قوی نیست، اما با تجربه بیشتر در بدنسازی، این ارتباط نیز تقویت میشود. در ماههای ابتدایی تمرین، افزایش قدرت بسیار بیشتر از افزایش حجم عضلات است.
تحقیقات نشان میدهند که در طی ۴-۶ هفته ابتدایی تمرینات، شاهد افزایش حجم عضلات نیستیم، بلکه تنها شاهد افزایش حجم و التهاب عضلانی هستیم. اما افزایش قدرت را میتوان از روز اول تمرین مشاهده کرد.
کلام آخر
اندازه عضلات بدن بدون شک بر روی قدرت تأثیر میگذارد، اما تنها عامل تعیینکننده آن نیست.
عوامل دیگری نیز وجود دارند که قدرت عضلات را تحت تأثیر قرار میدهند، از جمله نیروی متوسط عضله (NMF)، طول بازوی گشتاور عضله و مهارت.
در طول دوره تمرین، با توجه به این که عوامل بیشتری نیز در تأثیر قرار میگیرند، قدرت بیشتری نسبت به حجم عضلات بدست خواهید آورد. به عبارت دیگر، قدرت عضلات شما در طول زمان بهبود خواهد یافت، نه لزوماً اندازه آنها.
هر چه تجربه تمرینی شما بیشتر باشد، افزایش مقدار بافت عضلی بر روی قدرت عضلانی تأثیر بیشتری خواهد گذاشت. بنابراین، اگر هدف شما افزایش حداکثری قدرت عضلات است، باید برای افزایش مقدار بافت عضلی، برنامه تمرینی مناسبی را پیش بینی کنید. به عبارت دیگر، برای دستیابی به قدرت بیشتر، نیاز به افزایش حجم و حجم کاری تمرینات بدنسازی و افزایش بافت عضلی است.
نظرات کاربران