Глава 5. Немного основной физики

В начале 20 века, кто-то спросил Томаса Эдисона, что он думает о теории относительности Эйнштейна, на что он ответил: "Я не думаю ничего по поводу этой теории, так как я ее не понимаю".

Даже сегодня, огромное количество людей все еще не понимают её, но несколько человек действительно понимали, что и развило ядерную энергию и изменило мир навсегда. В области физиологии выполнения упражнений, очень не много людей понимают основные законы физики, которые вовлечены в функции мышц, и большинство, так называемых "экспертов" не только не понимают физические законы, по которым происходят движения человека, но даже не знают об их существовании.

Упражнения выполняются только по одной причине, что бы стимулировать усовершенствование функциональных способностей некоторых частей тела человека, хотя множество культуристов, кажется, интересуются только их внешностью, и ни как не интересуются своими функциональными способностями.

Но не зависимо от причины, по которой вы занимаетесь тренингом, вы ожидаете от него результаты и, следовательно, знаете как их получить. Так же вы знаете, какие результаты являются для вас невозможными, эти знания должны помощь вам не тратить время зря. Мышечная атрофия, то есть уменьшение силы и размера мышцы, может происходить только из-за двух факторов: недостаток упражнений - "атрофия бездействия", и наоборот, слишком большое количество упражнений - "атрофия перетренированности", а результат почти идентичный в любом из случаев.

Как говорят люди… "Если вы что-то не используете, то вы это потеряете", это высказывание является обычно верным, но вы так же потеряете то, что используете слишком часто. Но вы не можете оценить результаты любой программы тренинга, пока вы не можете измерить те физиологические изменения, которые стимулируются вашим тренингом. Точное измерение функциональных способностей или изменения в функциональных способностях не было возможным до 1987 года, пока мы не накопили требуемые знания по этому вопросу и не сконструировали нужные устройства.

Даже без этих знаний, некоторые тенденции были очевидны: если ваш мышечный размер увеличивался, и если вы можете поднять более тяжелый вес, чем раньше, а при этом скорость движения и техника остаются одинаковыми, то вы прогрессируете. Но вы можете только предположить о степени изменения, и обычно вы даже не знаете, какие мышцы становятся более сильными; последнее утверждение верно, так как в основном упражнения вовлекают в работу множество мышц одновременно. Большинство людей полагают, что выполняя гиперэкстензии они разовьют и укрепят мышцы поясницы, теперь то мы знаем, что это упражнение фактически не делает ничего для мышц поясницы, в то время как развивает мышцы задней поверхности бедра.

Так что, любое увеличение силы в гиперэкстензии не подразумевает, что сила мышц поясницы увеличилась соответственно. Любое увеличение силы в этом упражнении, означает, что сильней стала не поясница, а мышцы задней поверхности.

В октябре 1987 в Нью-Йорке на медицинском семинаре на тему: "Боль в поясничном отделе позвоночника", мы провели несколько испытаний силы мышц распрямителей поясничного отдела позвоночника у человека по имени Гари Рэйнл. В то время как он был впечатляющих размеров и был необычайно силен в ряде мышц, из-за многолетних занятий силовым тренингом. Но наши испытания ясно установили, что его мышцы поясницы очень слабы, несмотря на многолетние тренировки. Результаты испытаний проиллюстрированы на следующих диаграмма.

Эта диаграмма показывает результаты, трех часовых тренировок и называется "испытание усталости". Самая высокая кривая показывает уровень силы по всей амплитуде движения в начале испытания; это уровень неутомлённой силы.

Сразу после проверки уровня свежей силы, он выполнил один сет с сопротивлением, равным половине его свежей силы. Даже с таким низким сопротивлением он достиг отказа всего за пять повторений.

После этого, он выполнил упражнение до мгновенного отказа мышц, и мы измерили уровень его усталости. Это показывает на диаграмме самая низкая кривая силы. Красная область показывает степень усталости из относительно коротких и легких упражнений. Его усталость была выше, чего мы ожидали, это показало, что он имел необычно низкий уровень сил мышц поясницы.

Во-вторых: оба эти испытания показали неправильную форму кривых, указывая на то, что он имеет некоторые повреждения позвоночника. Однако неправильные формы кривых не были идентичны в обоих испытаниях; что означает, что мы не можем положиться ни на одну из них, а может оба испытания, были не верными.

Эта диаграмма показывает действительно верные испытания силы поясницы, замер данных происходил перед наступлением отказа и немедленно после него. Красная область между двумя кривыми представляет собой усталость. В этом случае, нормальный уровень усталости, показывает, что исследуемый имел обычную смесь мышечных волокон (быстрых/медленных) в мышцах поясницы.

Но самый важный фактор, который показывает, что испытания проводились верно, это то, что обе кривые не изменились в обоих испытаниях. Две кривые силы, показанные здесь почти идентичны.

Эта диаграмма показывает результаты испытания того же человека. Испытания, показанные на этой диаграмме, проводились спустя три часа, после первых двух испытаний. Ради того, что бы определить, как быстро восстанавливаются его силы после выполнения предыдущих упражнений. Можно было предположить, что за три часа, он почти полностью восстановил свои силы, но фактически это оказалось не так, его силы очень медленно восстанавливались, что позволило предположить, что он имел маленькую выносливость. Таким людям не следует заниматься часто и выполнять много сетов.

Но самым важным результатом третьего испытания, является то, что и в третьем испытании кривые силы были идентичны, что указывало на то, что и первое и второе испытания были верными. Так же следует отметить, что в первом испытании форма кривой в начале была практически плоской. Почему? Мы не знаем почему, может он не понял наши инструкции или побоялся развить максимальную силу.

Однако, даже при том, что часть первого испытания была ложной, мы узнали много из этих испытаний:

ПЕРВОЕ: уровень силы его мышц низа спины, был ниже среднего уровня, для предварительно не тренированных людей;

ВТОРОЕ: процент быстросокращающихся волокон у него был выше среднего;

ТРЕТЬЕ: он медленно восстанавливался до первоначального уровня его силы;

ЧЕТВЕРТОЕ: он имел некоторые патологии в нижней части позвоночника.

Какие выводы из этого следуют? Только один, он не должен тренировать мышцы поясницы чаще, чем один раз в неделю, и он мог бы добиться больших результатов, если бы тренировал низ спины раз в две недели, так же он не должен выполнять много сетов на мышцы низа спины.

Даже при том, что этот человек страдал от боли в пояснице в течение нескольких лет до испытаний, он был ошеломлен узнав, какими слабыми оказались мышцы его поясницы. Он сказал мне, что хочет исправить это. Для этого Гери приехал в Филадельфию и начал тренироваться на Nautilus Lower-back machine. Четыре года спустя (с 1987 -1991) он увеличил свою силу на данном тренажере до очень высокого уровня, и был убежден, что функции его поясницы были значительно улучшены. Гери посетил нас в школе медицины университета Флориды, и когда мы измерили силу мышц низа его спины, оказалось, что она были еще на 22 % меньше, чем четыре года назад.

В то же самое время, сила мышц задней поверхности бедра и бицепсов бедра увеличилась на значительную степень, что не скажешь о мышцах поясницы. Еще два года тренируясь на подобных тренажерах Cybex, которые являются копиями Nautilus machine и Nautilus "Second Generation" machine вызвали подобные результаты: большое увеличение в силе мышц задней поверхности бедра и бицепсов бедра, и уменьшение в силы мышц поясницы. В течение тех шести лет тренировки на тренажерах мышцы низа спину у него, потеряли в силе и значительно атрофировались.

За длительный период проведенные нами исследования с сотней человек, произведенные в медицинской школе Флориды и в других медицинских школах, установили, что почти все упражнения на тренажерах выполненные ради увеличения силы поясницы, являются просто ничего не стоящими. Пока мы только нашли два исключения к этому правилу: так называемые гиперэкстензии выполняемые на "римском стуле" и занятия вводно-лыжным спортом. Но они приводят к увеличению силы поясницы только на малом участке амплитуды. Следующая диаграмма показывает, несовершенство упражнения этих упражнений.

Исследуемым человеком был мужчина по имени П. Коттон, он был старшим капитаном американских авиалиний, он служил пилотом-инструктором на Боингах 747. Ему был 51 год, рост его был немного больше шести футов, вес приблизительно 200 фунтов, но самым важным фактом было то, что он являлся профессиональным водным лыжником со стажем 36 лет. Занятия водными лыжами сильно увеличили силу поясницы на крайне небольшом участке амплитуды, при этом ничего не сделав для остальной её части.

Эта диаграмма сравнивает его уровень силы в пояснице, с уровнем силы не тренированного человека его размера. На правой стороне этой диаграммы показана сила поясницы в позиции полного сокращения, которая является обычно небольшой, сила его поясницы в этом положении была равна силе поясницы нетренированного человека; но в растянутом положении сила его поясницы была намного выше силы нетренированного человека, что показано на левой стороне диаграммы. Если сила его поясницы в выпрямленном положении была намного выше средней, следовательно, это результат занятий воднолыжным спортом.

Эта диаграмма показывает увеличение в силе поясницы капитаном Коттоном, только за десять недель занятий на тренажере MedX Lumbar-extension machine. Он тренировался раз в две недели и очень мало по времени, это увеличило силу поясницы в полноамплитудных движениях на 60%, в согнутом состоянии его сила возраста так же на 60%, а в распрямленном на 33%... В его первоначально самом сильном положении, то есть 20 градусов до распрямленного положения сила его поясницы возросла на 22%.

В то время как 36 летний стаж занятия воднолыжным спортом не сделал практически ни чего, для силы его поясницы в согнутом состоянии, только десять недель, то есть пять упражнений на тренажере MedX Lumbar-extension machine увеличили силу поясницы на огромную величину.

Доктор Майк Фалтон, ортопедический хирург, участвовал в наших исследованиях более пятнадцати лет, он был врачом нескольких водно-лыжных команд, что позволило нам исследовать силу поясницы многочисленных мужчин и женщин, занимающихся этим видом спорта. Результаты оказались весьма интересными, их кривые силы были равны среднему числу в согнутом состоянии и гораздо выше среднего в почти распрямленном.

И при этом, мы очень были удивлены узнать, что большинство из них страдали в течение нескольких лет от боли в пояснице, которая полностью исчезла после занятия на нашем тренажере MedX Lumbar-extension machine.

Упражнения, выполняемые на римском стуле, приводят к подобным результатам, что и воднолыжная деятельность, то есть увеличивают силу поясницы на небольшом участке амплитуды, а степень увеличения силы и рядом не стояла с теми результатами, которыми можно добиться на тренажере MedX Lumbar-extension machine.

Другие мышцы тела, о которых мы знаем, никогда не показывали таких результатов, так что мышцы поясницы являются удивительными. У большинства людей, часть жизни проходит с постоянными болями в пояснице, вызванной атрофией мышц поясницы, таким образом, они имеют огромный потенциал к увеличению силы и размера мышц низа спины, используя надлежащие полноамплитудные, изолированные упражнения. Надлежащее выполнение которых невозможно без использования тренажера MedX Lumbar-extension machine.

Перед конструированием первых и единственных машин измерения силы, которые способны точно измерить силу, мы не ожидали, что их использование приведет к значительному увеличению силы. И при этом мы не ожидали, что к этому приведут редкие и короткие тренировки на них, теперь мы не разрешаем выполнять более одного упражнения раз в две недели. Более частые тренировки непременно приводят к большой потере в силы поясницы.

По крайней мере, некоторые люди, может и не все, ясно знали, что мы имеем три отличных уровня силы в любой данный момент, но насколько я знаю, ни кто не способен объяснить этот факт. Некоторые люди не замечают элементарные вещи, и будут пытаться отрицать те вещи, которые им ясно объяснили и продемонстрировали. Любая идея предварительно не известная им, буде отклонена ими, как полная чушь, если даже факты бесспорны.

Читая все, что я мог найти связанное с применением трения в упражнениях, в течение приблизительно шестидесяти лет, я нашел только два кратких упоминания о трении; но даже они, по-видимому, были написаны людьми если и понимающими, как использовать трение в упражнениях, то точно не понимали мышечных функций.

На первый взгляд следующее утверждение может показаться вам полной ерундой, но фактически оно истинное… Пока скорость не изменяется, требуется точно самый уровень сил, что бы поднять вес, опустить и держать вес. Подъем веса представляет собой "положительную работу" или концентрическую работу, опускание веса представляет собой "отрицательную работу" или эксцентрическую работу. Лично мне больше нравятся термины положительная и отрицательная работа, так как термины эксцентрическая концентрическая работа, являются слишком похожими и ведут к непониманию сути. В действительности не важно как это называть, важно лишь знать о чем говоришь.

Подумайте мгновение: сколько силы потребуется для поднятия вверх 100 фунтов веса, с постоянной скоростью? Ответ: 100 фунтов силы, не больше и не меньше; потому что если бы вы приложили больше чем 100 фунтов силы, то скорость не осталась бы постоянной, она бы увеличилась; это утверждение легко доказывается и, что сила поднимающая вес вверх ровна силе тяжести, которая действует на вес тоже.

И, наконец, если сила поднятия веса, была бы меньше чем 100 фунтов, то скорость поднятия веса уменьшится, и в конце концов, вес бы прекратил свое движение вверх и начел бы опускаться вниз, тем самым появилась бы скорость опускания веса, поскольку вес двигался бы вниз.

И точно такая же ситуация и с отрицательной работой, опуская вес с постоянной скоростью и при удерживании веса - это требует силы, которая ровняется используемому весу.

Если это верно, так почему же вы можете опустить больший вес, чем поднять? Почему ваша негативная сила больше положительной?

Из-за трения в мышцах. Трение, которое уменьшает вашу положительную силу и увеличивает негативную силу. И где я писал об этом? В статье "метаболический эффект негативной работы", я написал ее в июне 1975 года, а была опубликована она в спортивном журнале в 1976 году. Эта статья ясно разъясняла эффекты трения в мышцах, но к сожалению ее игнорировал или пропустил, почти каждый, интересующийся силовым тренингом.

Буквально всё во вселенной, что весит и двигается, имеет трение и так как мышцы имеют массу, то следовательно, что любое мышечное движение произведет трение.

Приблизительно 75 % энергии произведенной двигателем автомобиля тратится в пустую из-за трения, так как детали автомобиля двигаются и создают трение. Но эффект трения не такой уж и плохой, без него ваш автомобиль не смог бы сдвинуться с места, в то время как колеса крутились бы, но не смогли бы начать движение.

И конечно, без трения невозможно остановить автомобиль. Даже автомобиль, двигающийся со скоростью 5 миль/час, было бы весьма проблематично остановить, без нанесения ему значительных повреждений.

Когда вы плаваете приблизительно 98% энергии, которую вырабатывают ваши мышцы, уходит на трение; вот почему вы не можете при плавании развить такую же скорость, что при беге.

Предположим, что мы проверяем силу ваших мышц, вы выполняете движение позитивной работы со средней скоростью - пусть ваша позитивная сила равна 100, тогда ваша негативная сила будет приблизительно равняться 140, что на 40% больше чем позитивная сила. Следовательно, ваша статистическая сила будет равняться приблизительно 120, статистическая сила - это сила средняя между позитивной и негативной силы. Это отношение сил, представлено на следующей диаграмме.

Эта диаграмма показывает три различных уровня силы, человека, проверенного тремя различными способами. Он выполнил вращательные движения с максимально возможной мощностью, используя в упражнении сначала позитивную, потом негативную, потом статистическую работы. Возможно, статистическую работу лучше назвать статистическим усилием, так как без движения нет выполняемой работы. Но не зависимо, от того, как мы назовем это, во всех трех случаях, мы измеряли силу вращательного движения, произведенного силой мышечного сокращения.

Измерения статистической усилия не совсем точны, что бы измерить точно ее уровень, произведенный мышечным сокращением, понадобилось бы, что бы сухожилие порвалось и мышца отсоединилась от кости, так как прочность сухожилия меньше, чем максимально возможный уровень статистического усилия.

Но проведение испытаний, таким образом, не представляется возможным, "кто согласится на такое?". Мы проверяли силу вращательного движения, произведенного силой мышечного сокращения, но проведя измерения, мы еще не имеем точное значение силы, так как надо учесть другие факторы. А именно, надо учесть силу тяжести, действующую на массу вовлеченных во вращательное движение частей тела и так называемую "запасённую энергию". Все кто ранее пытался измерить силу, не учитывали эти два существенных фактора.

Выполняя статистические испытания, вместо динамических, вы можете не заблуждаться в эффектах мышечного трения, но не учитывая факторы силы тяжести и запасной энергии, вы ни когда не измерите силу верно. Я возвращусь к силе тяжести и запасной энергии в более поздних главах, а пока остановимся на эффекте мышечного трения.

Три уровня силы вращательного движения, были измерены и представлены двумя кривыми на гистограмме. В течение испытаний, самый низкий уровень силы был развит позитивным движением, а самый высокий негативным движением, но фактически оба из этих испытаний не показывают истинный уровень силы. Так как, позитивная сила была уменьшена на величину мышечного трения, а негативная увеличена на туже величину. Только статистические испытания измеряют истинный уровень силы.

Если, например, уровень силы, произведенный мышцей выполняя позитивную работу, поднимая вес 100 фунтов будет некоторая величина, но фактически мышце потребуется на 20% больше силы, чем это действительно требуется, так как часть силы мышечного сокращения будет потрачена на мышечное трение. Таким образом, результаты, полученные от измерения позитивной силы будут всегда ниже действительных и наоборот результаты измерения негативной силы будут выше. Единственно верные результаты можно получить, лишь при испытаниях статистической силы. Но все же самозваные "эксперты" в этой области, вообще склонны к использованиям динамических испытаний, будучи не в состоянии понять, что невозможно измерить силу, используя динамические испытания.

Нет, эти утверждения легче объяснить коту, чем нынешним ученым, врачам физиологам тренинга, они не только не понимают основные законы физики, но и не знают об их существовании. Так что, мне кажется, некоторые коты умней, чем большинство ученых.