Hvad er styrke?

Styrke er noget, der betyder forskellige ting, afhængigt af konteksten.

I strongman-konkurrencer deltager konkurrenterne i flere begivenheder, som hver især er designet til at teste deres “styrke” på forskellige måder.

Og selvom nogle stærke atleter er meget dominerende i deres sport og næsten altid afslutter meget, er placering af konkurrenterne sjældent identisk for hver begivenhed, hvilket indikerer, at hver atlet udtrykker “styrke” mest effektivt på forskellige måder.

Også inden for sportsvidenskab bliver "styrke" ofte defineret på meget forskellige måder, afhængigt af forskningsgruppen, der skriver eksperimentet, den tidligere litteratur om dette emne og målene for studiet.

Samlet set gør det det meget svært at have en meningsfuld samtale om ”styrke” og hvordan man kan gøre folk stærkere, fordi alle starter med et andet billede i deres sind om, hvad ”styrke” betyder.

Så hvad betyder ”styrke” egentlig?

Hvad betyder "styrke"?

Fra et videnskabeligt perspektiv er "styrke" et mål for kraftproduktion.

Hvis du kan vise "styrke", betyder det, at du kan producere kraft. Hvis du øger din "styrke" ved at blive stærkere, betyder det, at du kan producere mere kraft end da vi sidst testede dig.

Vi kan måle evnen til at producere kraft på flere måder, lige fra det meget enkle (løfte en tyngst mulig vægt) til det komplekse (udøve kraft i et dynamometer).

Og alligevel, selv hvis vi bruger nøjagtigt den samme øvelse (som f.eks. En biceps curl), påvirker metoden, vi bruger til at måle kraftproduktion, værdien, som vi efterfølgende registrerer i en sådan grad, at vi lige så godt kan måle helt forskellige ting.

Hvad påvirker vores evne til at producere kraft?

Selv når vi overvejer test af den * nøjagtige * samme muskelgruppe, er der snesevis af ting, der kan påvirke vores evne til at producere kraft, og mange af dem har intet at gøre med vores muskler.

Nogle forholder sig til det miljø, vi er i, eller vores psykologiske tilstand.

Andre disse vedrører den måde, hvorpå vores hjerne og centrale nervesystem koordinerer kraftproduktion, i forskellige ledvinkler, hastigheder, belastninger og stabilitetsbetingelser.

Men der er også tre meget basale biologiske faktorer inde i muskler, der bestemmer, hvor meget kraft vi kan producere. Disse produceres ved hjælp af den indre funktion af selve muskelfibrene.

Disse faktorer er:

  1. forholdet mellem længde-spænding
  2. styrke-hastighedsforholdet
  3. styrkeforbedring under forlængelse

Disse grundlæggende biologiske faktorer inde i musklerne betyder, at vi * straks * kan ændre den mængde kraft, vi er i stand til at producere ved blot (1) at finde den fælles vinkel, hvor vores muskler er i stand til at arbejde hårdest, (2) bevæge sig langsommere, eller (3) tillader en muskel at forlænge, ​​mens den fungerer.

Lad os se nærmere på hver af disse efter tur.

# 1. Forholdet mellem længde og spænding

Forholdet mellem længde-spænding er observationen af, at muskelfibre har en optimal længde til at producere kraft. Dette betyder, at hele muskler også har en længde, hvor de er stærkest, og at der derfor er en ledvinkel, hvor vores biceps-krøller (for eksempel) kraft er størst.

Den vigtigste faktor, der ligger til grund for denne observation, er mængden af ​​overlapning mellem strengene eller "myofilamenterne" inde i muskelfiberen, der bevæger sig mod hinanden for at producere kraft.

Vi kan segmentere disse strenge inde i muskelfibre i kæder af kontraktile enheder, kaldet sarcomerer. Disse sarkomerer forkortes, hvilket får myofilamenterne til at reducere i længde, og derfor forsøger hele muskelfibre at forkorte, hvilket producerer en trækkraft fra den ene ende til den anden.

Sarkomererne forkortes, når tynde tråde (actin-myofilamenter) glider forbi tykke tråde (myosin-myofilamenter). Denne glideaktion er produceret af ”tværbroer” på de tykke tråde, som gentagne gange arbejder sig op ad den tynde filament i trin. Når der ikke er yderligere trin for, at det tykke filament tager langs det tynde filament, er tværbrudene ikke længere i stand til at bidrage til at tvinge produktion.

Det er graden af ​​overlapning mellem de tykke og tynde tråde i en sarkomere, der bestemmer, hvor meget aktiv kraft der kan produceres af muskelfibre. Hvis der er fuld overlapning, betyder det, at alle tværbroer kan udføre deres job, men hvis der er dele af strengene, der ikke er i kontakt med hinanden (enten fordi muskelfibre er for kort, eller fordi den er for lang ) reduceres derefter den kraft, der kan produceres af muskelfibre.

Hvis muskelfiberen også strækkes for langt, begynder den at producere kraft passivt, fordi dens indre strukturer begynder at modstå, og dette øger kraftproduktionen meget hurtigt ved lange muskelængder.

Generelt betyder dette, at muskelfibre (og muskler) har en tendens til at producere et lavt niveau af kraft i meget korte længder, og et højt niveau af kraft i moderate længder, før de reduceres lidt, indtil de når * meget * lange længder, når kraft kan øges igen.

# 2. Force-Velocity-forholdet

Forholdet mellem styrke og hastighed er iagttagelsen af, at muskelfibre producerer mindre kraft, når de samles hurtigere. Det betyder, at hele muskler også producerer mindre kraft, når vi bevæger os hurtigt, og at vi derfor ikke kan udøve meget kraft, når vi udfører sportslige bevægelser i høj hastighed, som at kaste en bold.

Den vigtigste faktor, der ligger til grund for denne observation, er * igen * mængden af ​​overlapning mellem strengene inde i muskelfiberen, der bevæger sig mod hinanden for at producere kraft.

Vi ved dette, fordi forskere har fundet, at hvis de eksperimentelt øger kraften, der produceres af en enkelt muskelfiber, stiger antallet af fastlagte krydsbroer. Omvendt, når de eksperimentelt øger muskelfiberens sammentrækningshastighed, falder antallet af fastgjorte tværbroer.

Hvorfor sker dette?

Antallet af tilsluttede tværbroer afhænger af fiberens sammentrækningshastighed, fordi krydsbroernes løsrivningshastighed ved afslutningen af ​​deres arbejdsslag øges med stigende sammentrækningshastighed.

Med andre ord, når en muskelfiber trækker sig hurtigere, skal tværbrudene løsne hurtigere, og dette reducerer kraft.

# 3. Tving forbedring under forlængelse

Indtil for nylig forstod vi ikke, hvorfor muskelfibre var i stand til at producere meget større kraft, mens de forlænges, sammenlignet med når de forkortes.

Faktisk kan enkelt muskelfibre, mens de forlænges, producere op til 150% af den kraft, vi måler under lignende forkortelser. Dette betyder igen, at vi er cirka 125–130% stærkere, når vi sænker en vægt under kontrol (over 3 sekunder), sammenlignet med når vi løfter en vægt i nøjagtig den samme øvelse.

Heldigvis har forskere været i stand til at opdage, at når vores muskelfibre forlænges, kommer en tredje streng inde i muskelfibre ind i spillet.

Denne streng, et gigantisk molekyle kaldet "titin", bremses gradvist ud, når vi forlænger fiberen, mens den aktivt producerer kraft. Den opfører sig ikke på samme måde, når muskelfiberen ikke er aktiv, så den ikke hindrer passive bevægelser. Alligevel modstår den at blive langstrakt, og den bidrager væsentligt til den kraft, der produceres af muskelfibre, når den bremser ud.

Senere, når muskelfiberen når slutningen af ​​sin normale arbejdslængde, kommer dens passive elementer i spil, og disse bidrager også til modstand mod, at fiberen forlænges.

Generelt gør dette styrken meget større, når musklerne forlænges sammenlignet med når de forkortes.

Hvad er afhentningen?

Styrke er evnen til at producere kraft, men denne evne ændres radikalt afhængigt af den muskelængde, hastighed og sammentrækningstype (forkortelse eller forlængelse), som vi bruger.

Og der er tre grundlæggende biologiske mekanismer, der sker inden i musklerne (længde-spændingsforholdet, styrke-hastighedsforholdet og styrkeforøgelse under forlængelse), som forklarer, hvorfor muskelkraften adskiller sig på grund af ændringer i disse forhold, for ikke at nævne alle de andre faktorer der kan påvirke styrken.

I sidste ende, uanset hvor hårdt vi prøver, vil der aldrig være en enkelt definition af "styrke", fordi det er forskelligt afhængigt af * hvordan * og * når * vi ønsker at producere kraft.