Динамическая и статическая работа мышц: в чем отличие?

Миометрический режим

Этот режим работы мускулатуры характеризуется сокращением длины мышечных волокон. В результате выполняется так называемая преодолевающая работа, то есть человек с помощью собственных усилий преодолевает внешние силовые воздействия.

Яркими примерами этого режима являются такие простые действия как ходьба, когда человек отталкивается от твердой поверхности и преодолевает силы трения, или прыжки, направленные на преодоление силы тяжести. Если говорить о специальных физических упражнениях с дополнительным весом, то в миометрическом режиме работают мышцы груди, плеч и трицепсы, когда атлет толкает штангу из положения лежа или стоя. Подтягивания на перекладине осуществляются за счет сокращений бицепсов.

Описанный режим работы является достаточно щадящим, поэтому активное его использование во время тренировок с весами для новичков благоприятно влияет на процесс роста мускулатуры, снижая до минимума риски получения различных травм, например, растяжения мышц или сухожилий.

Понятие кислородного запроса и долга

Все без исключения физические
упражнения сопровождаются увеличением потребности в кислороде при
ограниченной возможности его доставки к работающим мышцам.

Количество кислорода, необходимое для
окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называется
кислородным запросом. Различают суммарный, или общий, кислородный запрос,
т.е. количество кислорода, необходимое для выполнения всей работы, и минутный
кислородный запрос, т.е. количество кислорода, потребляемое при данной работе
в течение 1 мин. Кислородный запрос очень колеблется при разных видах
спортивной деятельности, при разной мощности (интенсивности) мышечных усилий.
Поскольку не весь запрос удовлетворяется во время работы возникает
кислородный долг, т.е. то количество кислорода, которое человек поглощает
после конца работы сверх уровня потребления в покое. Кислород идет на
окисление недоокисленных продуктов. Во многих случаях длительность работы
определяется предельно переносимой величиной кислородного долга.

Теоретическая база

Мышечная ткань – это составной компонент опорно-двигательной человеческой физиологической системы. Ее отличительная особенность – способность сокращаться, а основная задача – обеспечение возможности двигаться. Благодаря наличию таких волокон человек может сохранять позу, перемещать тело, говорить, дышать. Мышечная ткань сформирована эластичным, упругим веществом – набором миоцитов. Сокращение обусловлено влиянием нервной системы, импульсами, направляемыми мозгом. Интенсивность нагрузок провоцирует утомление.

Благодаря мышцам можно перемещать тело в пространстве. С помощью мышечных тканей можно исполнять задуманные движения, от самых простых до энергичных, характерных спортсменам или мастерам, работающим с очень мелкими предметами. Здоровое состояние трех существующих типов мышечной ткани обуславливает возможность подвижности, активности, нормального протекания физиологических процессов. Нервная система контролирует рабочие процессы, связывает мозг и мышечные волокна, организует процесс переформатирования химических энергетических запасов в механические.

Плиометрический режим

Он характеризуется выполнением уступающей работы, в процессе которой происходит увеличение длины мышцы, то есть ее растяжение. Плиометрический режим отличается от миометрического тем, что во время растяжения любая мышца испытывает гораздо большее напряжение. И получает большую нагрузку, чем во время ее сжатия. Это приводит к следующим двум выводам:

• Во-первых, плиометрический — это наиболее эффективный режим работы мышц для развития физической силы атлета. Дело в том, что в процессе растяжения под нагрузкой происходят микроразрывы специальных участков мышечных волокон, которые называются саркомеры. Последующее их восстановление увеличивает объем и физическую силу мышц.
• Во-вторых. Плиометрический режим характеризуется тем, что мышцы в его процессе способны развивать силу в 1,5-2 раза большую, чем во время миометрического, что более полно тренирует мускулатуру человека.

Примерами упражнений, которые задействуют работу мускулатуры в рассматриваемом режиме, являются приземление после прыжка, в результате которого происходит амортизация ударной нагрузки, опускание штанги вниз или опускание тела на перекладине. Этот для наращивания мускулатуры эффективный режим работы мышц требует медленного выполнения указанных упражнений. Чем медленнее они будут реализовываться атлетом, тем большего напряжения в них он добьется.

Ввиду указанных особенностей плиометрический режим является самым травмоопасным, поэтому его рекомендуется практиковать только более менее подготовленным спортсменам в середине своих тренировочных программ. Также рекомендуется при выполнении сложных упражнений с большими весами прибегать к помощи партнера.

Биогогия человекаУчебник для 8 класса

28. Как работают мышцы

Механизм сокращения мышцы

В клетках мышц есть микроскопические нити, состоящие из белков
актина и миозина. Они располагаются параллельно друг другу. По сигналу
нервной системы белковые нити перемещаются относительно друг
друга, и общая длина мышечного волокна уменьшается. В результате
длина всей мышцы становится меньше — мышца сокращается. После
прекращения сигналов из нервной системы белковые нити возвращаются
на свои места, при этом длина мышцы увеличивается и она
расслабляется. Важную роль в процессах сокращения и расслабления
играют ионы Кальция, служащие сигналом для начала работы мышцы.

Физические свойства мышц

Мышцы, как и любая система, выполняющая какую-либо работу,
обладают определенными свойствами, по которым эту работу можно
оценить. С помощью этих свойств можно сравнивать эффективность
работы различных мышц. Ознакомиться с ними можно в таблице.

Физические свойства мышц

Работа мышц

Различают два основных вида работы мышц — статическую и динамическую (рис. 28.1). При статической работе мышцы напрягаются, но не сокращаются. Когда человек удерживает груз в вытянутой руке, выполняется статическая работа. При динамической работе мышцы поочередно сокращаются и растягиваются. Человек поднимает и опускает груз — это пример динамической работы.

Рис 28.1. Работа мышц

Выполнение длительной или интенсивной работы приводит к утомлению мышц. При статической работе устают не только мышцы, но и нервные центры, клетки которых больше не могут производить новые сигналы для мышц. Во время динамической работы утомление мышц наступает вследствие недостатка кислорода, уменьшения образования энергии и накопления продуктов распада.

После окончания работы, вызвавшей утомление, в период отдыха происходит увеличение работоспособности мышц (явление сверхвосстановления). Это явление лежит в основе процессов тренировки. Если постоянно нагружать мышцы, они будут лучше работать. Однако следует знать, что при слишком больших нагрузках сверхвосстановление не наступает.

КПД работы отдельной мышечной клетки достаточно высок — 50 %. А вот КПД мышцы в целом меньше — около 20 %. Эти результаты достаточно близки к эффективности двигателей внутреннего сгорания. Современные бензиновые двигатели имеют КПД 25-30%, а дизельные — 40-50%.

Проверьте свои знания

1. Какие физические свойства характерны для мышц?
2. Как сокращаются мышцы?
3. Что такое сверхвосстановление?
4. Чем отличается статическая работа мышц от динамической?

Изометрические упражнения на пресс

Главной функцией мускулатуры пресса являются вовсе не скручивания, а поддержание правильной осанки, защита внутренних органов и, в буквальном смысле, стягивание корпуса. Именно поэтому в мышцах живота преобладают медленные мышечные волокна — а эти мышечные волокна развиваются скорее при выполнении статических упражнений (как планки, так и вакуума живота), а не при подъеме веса.

Изометрические упражнения на пресс нужны для того, чтобы развивать умение как можно сильнее напрягать мышцы при минимальной нагрузке. Другими словами, при выполнении планки вы должны думать вовсе не о том, сколько секунд вы в ней находитесь, а о том, действительно ли вы чувствуете мышцы пресса, и способны ли вы поддерживать нормальный ритм дыхания.

	Главное статическое упражнение для развития мышц брюшного пресса. Выполняется в 3-4 подхода по 20-60 сек.
	Одна из множества различных вариаций планки для развития боковых мышц корпуса. Также выполняется в 3-4 подхода по 20-60 сек.
	Статическое упражнение для укрепления мышц поясницы, ягодиц и корпуса. В верхней позиции сохраняйте естественный прогиб позвоночника.
	Упражнение для прокачки внутренних и косых мышц живота. Подтяните колени к груди, затем задержитесь в позиции, не раскачиваясь.
	Одно из упражнений, заимствованных из йоги. Служит для улучшения чувства равновесия. При выполнении грудь выставлена вперед, а дыхание остается нормальным.

Изметрические тренировки с гантелями

Из0метрические упражнения на пресс могут выполняться как с весом тела, так и с гантелями. Считается, что подобный тренинг укрепляет суставы и связки, положительно влияя на силовые показатели — именно поэтому многие профессиональные спортсмены сочетают в своих программах статические и динамические упражнения

Однако при тренировке пресса важно не гнаться за большими весами, а развивать связь мозга и мышц

Суть статического тренинга заключается в развитии умения как можно сильнее напрягать мышцы при минимальной нагрузке — другими словами, при выполнении планки вы должны думать не о том, сколько секунд вы в ней находитесь, а о том, действительно ли вы чувствуете мышцы пресса (включая мышцы нижней части живота), и способны ли вы поддерживать нормальный ритм дыхания.

Изометрические упражнения йоги

Изометрические упражнения — основа многих боевых искусств и различных техник йоги. Однако акцент при выполнении таких упражнений заключается вовсе не в способности поддерживать сложную позицию как можно более длительное время, а в развитии умения осознанно останавливать мыслительный процесс и переходить в глубокое расслабление. По сути, изометрические упражнения йоги являются активной формой медитации.

Именно поэтому йога не только укрепляет и развивают мускулатуру, но и помогает научиться использовать физические ресурсы тела на 100%. Современная наука лишь начинает изучать положительное влияние йоги и медитации на мозг человека и на способность управлять не только своими эмоциями, но и общей энергетикой тела.

***

Статические упражнения — один из ключевых способов улучшения подвижности суставов и связок, тренировки медленных мышечных волокон, а также развития нейромышечной связи между мускулатурой и мозгом. Главная польза статического тренинга заключается в развитии умения поддерживать равновесие и осознанно управлять мышцами своего тела.

1. Isometric Exercise Discussed, source
2. NASA, Why do Workouts Work?, source

Статистик — это кто?

Возникает вопрос о том, кто такой статистик и чем он занимается. Изначально следует сказать, что статистик — это в первую очередь профессия

На сегодняшний день эта профессия привлекает внимание все большего количества молодых людей, которые после окончания школы решают посвятить себя целиком и полностью изучению и развитию статистической науки. Им хорошо известно, что статистик — это специалист, работа которого посвящена обработке и изучению количественных показателей общественных процессов и явлений, степени их изменения и развития

Он является служащим, подчиняющимся государственной власти, или работником отделов статистики различных предприятий и организаций. Также следует подчеркнуть, что статистик — это эксперт, деятельность которого направлена на сбор, обработку и анализ совокупности сведений о государстве и событиях, происходящих в нем. В его непосредственные обязанности входят следующие задачи:

1. Сбор информации и составление на ее основе отчетности по определенным показателям.
2. Проверка реалистичности собранных данных и их сравнение с показателями прошедшего периода.
3. Систематизация, обработка и анализ данных.
4. Составление различного рода справок, на основании совокупности собранных и обработанных данных.

Предметом труда статистика являются знаковые системы, то есть цифры, разные таблицы и графики, формулы, документация. Основная преследуемая им цель — анализ статистических данных, их систематизация, а также сравнения закономерностей с количественной стороны.

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы – это одноядерные клетки без поперечно-полосатой исчерченности. Процесс их сокращения отличается от остальных мышц. Миозин этих клеток прикреплен к клеточной мембране при помощи плотных телец. Миозин взаимодействует с актином, связанным с тропомиозионом. Однако, тропонина в гладких мышцах нет, а тропомиозин выполняет структурную функцию. Миозин может связываться с актином только в фосфорилированной форме. Фосфорилирование происходит специальным ферментом, зависимым от кальция. Источником кальция может служить ЭПР или межклеточное пространство. Сокращение клеток происходит достаточно медленно. Для прекращения сокращения достаточно дефосфорилировать миозин, что осуществляет специальный фермент.

Несмотря на то что гладкие мышцы могут осуществлять достаточно слабые и медленные сокращения, они могут быть длительными и затрачивают мало энергии. Поэтому гладкие мышцы являются идеальными для образования стенов внутренних органов.

Пример с проведением опыта

Предположим, есть возможность привлечь к эксперименту друга. В такой ситуации можно наглядно проверить, насколько корректно утверждение выше. Достаточно найти предмет, вес которого не менее трех, но и не более пяти килограммов. Изделие берут в одну руку, отводят ее от корпуса так, чтобы угол достиг 90 градусов, и удерживают некоторый временной промежуток с закрытыми глазами. Как только рука поднята, сразу нужно сделать отметку на стене, после чего засечь время по секундомеру.

Задача испытуемого — неподвижно удерживать изделие, не опуская рук. Со временем конечность сама смещается вниз, затем рывком возвращается в исходное положение или чуть выше. Подобное поведение указывает на нарушение регуляции деятельности мышечной ткани со стороны нервной системы. При этом происходит подстройка длины волокон, формирующих ткань. Как только фиксируется отклонение вниз, длина корректируется, что сразу отмечается ответственными за отслеживание движений мышечными рецепторами. Это стимулирует направление сообщения в мозг, и рука рефлекторным движением возвращается в прежнее положение.

Почему так происходит?

Такие движения происходят постоянно, даже если глаза открыты, и человек пристально наблюдает за движениями своей руки. Дело в том, что обычно они характеризуются очень малой амплитудой, поэтому зрительно заметить их сложно. Впрочем, даже при открытых глазах быстро наступает усталость, что приводит к грубой регулировке положения, заметной для самого человека и стороннего наблюдателя.

Чем дольше преследует статическая нагрузка, тем сильнее реакция организма:

• Конечности дрожат.
• Рука опускается.
• Мышечная ткань отзывается болевым синдромом.

Подобная реакция организма обусловлена обменными процессами. В волокнах скапливаются продукты биохимического взаимодействия, что приводит к раздражению рецепторов. Спустя довольно короткий временной промежуток неприятные ощущения полностью себя исчерпывают.

Можно продолжить эксперимент, описанный выше. Тот же самый груз человеку дают в другую руку, затем повторяют последовательность действий. В большинстве случаев отмечается, что испытуемый может довольно долгое время выдерживать статическую нагрузку, не показывая утомления.

В чем особенность?

Как показали исследовательские лабораторные работы, динамическая и статическая работа мышц провоцирует мышечное утомление разного характера. Каждый человек прекрасно это знает, хотя и не формулирует для себя терминами. Например, проведя много часов перед монитором компьютера, необходимо пройтись, размяться, тогда самочувствие сразу улучшается.

Специалисты отмечают, что наилучший эффект производит смена видов активности. Разнообразные движения в повседневности намного полезнее и легче для систем организма, нежели долговременное поддерживание одной и той же позы. С другой стороны, сравнение динамической и статической работы мышц позволяет понять, что перегрузки любого плана приводят к серьезным патологиям. Поэтому необходимо по возможности избегать таких ситуаций. Ключевые правила сохранения здоровья долгие годы заключаются в следующих постулатах:

• Все должно быть в меру.
• Необходимо придерживаться «золотой середины».

Рассматривая, чем отличается динамическая работа мышц от статической, можно отметить, что для этого типа активности важно не только общее состояние мышечных тканей организма, но и возможность координации совершаемых движений различными частями тела

Статические упражнения: особенности и польза

Статические или изометрические упражнения подразумевают под собой фиксацию тела в определенном положении и удерживание этой позиции в течение некоторого времени. В отличие от динамических упражнений, статика не требует совершения амплитудных движений для нагрузки мышц.

В статических упражнениях нагрузка происходит за счет фиксации тела в определенном положении, при котором напрягаются отдельные группы мышц

Если в динамике важно количество подходов и повторений, то в статике ключевым является продолжительность пребывания в определенной позе. Правильность статической позиции также важна, иначе целевые группы мышц не будут работать в полную силу

В чем польза статических упражнений?

Польза статики обусловлена тем, что она задействует другой спектр мышц, чем при выполнении динамических упражнений. Во время статической тренировки разрабатываются глубокие мышцы тела, которые мало включаются во время различных движений и поддаются только целенаправленной, продолжительной нагрузке в статическом, неподвижном режиме.

Польза статических упражнений:

• гармоничное развитие мускулатуры
• укрепление суставов, связок и сухожилий
• увеличение силы и выносливости организма
• тщательная проработка внутренних мышц тела
• развитие баланса и координации
• улучшение осанки

Как работают мышцы во время статических упражнений?

Мышцы состоят из медленных и быстрых волокон, которые реагируют на разный тип физической активности. Быстрые мышечные волокна включаются в работу при движении тела во время кардио, силовых тренировок или обыкновенной ходьбы. Медленные волокна работают во время продолжительного напряжения мышц в определенной неподвижной позе. 

Для гармоничного развития тела важно тренировать не только быстрые мышечные волокна, что происходит во время стандартной силовой или кардио-тренировки, но и под воздействием статических упражнений развивать медленные волокна, чтобы получить сильное, крепкое и здоровое тело. Тренировки в статическом режиме не только тонизируют тело, но и способствуют похудению, ведь они активизируют приток крови к глубинным мышцам, заставляя тело сжигать больше калорий

Тренировки в статическом режиме не только тонизируют тело, но и способствуют похудению, ведь они активизируют приток крови к глубинным мышцам, заставляя тело сжигать больше калорий.

Как выполнять статические упражнения?

Практически любое упражнение можно выполнять в статическом или динамическом варианте. Например, планка – это верхнее положение тела при отжиманиях, а «стульчик» – это вариант приседа с фиксацией в средней точке движения.

Во время статической тренировки важно полностью сосредоточиться на целевых мышцах, например, в планке необходимо напрягать пресс, а в “стульчике” – ноги и ягодицы. Такой прием помогает прокачивать тело более эффективно, ведь мозг напрямую отдает команды мышцам и результат превышает все ожидания

Статические упражнения можно включать в стандартную тренировку или выделять для нее отдельный день. Большим преимуществом статики является то, что ее можно выполнять где угодно, ведь для изометрических упражнений не нужно дополнительного оборудования и много свободного пространства. Вы можете выполнять классическую планку, “стульчик”, выпад и другие упражнения в любом месте и в любое время.

Где еще используются статические упражнения?

Изометрические упражнения являются частью реабилитационной медицины, ведь они лучше всего укрепляют связки, сухожилия, улучшая их эластичность, что позитивно сказывается на развитии баланса и координации тела. 

Статические упражнения активно используются во время тренировок мышц кора, помогая формировать красивый рельеф пресса и сильную спину. Одним из наиболее популярных упражнений в статике является планка, которая укрепляет все тело, но особенно эффективна для пресса, так как прорабатывает кор и внутренние мышцы живота. В результате вы получаете не только красивые кубики, о которых все мечтают, но и здоровый позвоночник.

Изометрические упражнения также используются в классической йоги, где асаны выполняются в статическом формате. Каждая поза выдерживается определенное количество времени, которое соотносится с циклами дыхания. В различных боевых искусствах упражнениям в статике тоже уделяется немало внимания, ведь именно изометрические позы развивают подлинную силу и формируют новые нейронные связи между мозгом и телом.

Статические упражнения активно используются:

• в тренировках на рельеф
• в йоге и пилатесе
• в тренировках на кор
• в реабилитационных тренировках
• в боевых искусствах
• в тренировка на баланс и координацию