Kan vi bli starkare på mer än ett sätt?

Styrka är förmågan att producera kraft.

Vår förmåga att producera kraft skiljer sig, beroende på många faktorer, inklusive (men inte begränsat till) muskelns längd, sammandragningshastighet och sammandragningstyp (förkortning eller förlängning) som används i styrketest.

Styrketräning är den process som vi * förbättrar * vår förmåga att producera kraft.

Styrketräningsprogram förbättrar vår förmåga att producera kraft på de flesta muskellängder, sammandragningshastigheter och kontraktionstyper (förkortning eller förlängning). De förbättrar emellertid inte alla i exakt samma utsträckning.

Om vi ​​gör styrketräning med en viss muskelängd, sammandragningshastighet eller sammandragningstyp, kommer vi att registrera en stor ökning av vår styrka om vi testar den med samma muskellängd, hastighet eller sammandragningstyp.

Däremot kommer vi bara att observera en liten ökning i styrka om vi testar vår förmåga att producera kraft med en annan muskellängd, hastighet eller sammandragningstyp.

Med andra ord, styrketräning ger olika effekter, beroende på vilken typ av träning vi gör.

Varför är vår "styrka" annorlunda när vi testar den på olika sätt?

Det finns bokstavligen * dussintals faktorer som kan påverka vår förmåga att producera kraft, av vilka många inte har något att göra med våra muskler.

I själva verket spelar vår miljö, vårt psykologiska tillstånd och vårt centrala nervsystem alla viktiga roller i kraftproduktionen på sätt som vi ännu inte helt förstår.

Men det finns också tre grundläggande biologiska faktorer inuti muskeln som avgör hur mycket kraft vi kan utöva. Dessa produceras av de inre funktionerna av själva muskelfibrerna, såsom beskrivs av tre fenomen enligt följande:

  1. längd-spänning relationen
  2. krafthastighetsförhållandet
  3. kraftförstärkning under förlängning

Dessa tre faktorer avgör varför vi är starkare i vissa muskellängder än hos andra (längd-spänningsförhållandet), vid långsam sammandragningshastigheter jämfört med vid höga hastigheter (krafthastighetsförhållandet), och i förlängning av sammandragningar än vid förkortning av sammandragningar (kraft förbättring under förlängning).

Efter styrketräning inträffar anpassningar som påverkar var och en av dessa relationer. Dessa anpassningar förbättrar vår förmåga att producera kraft * specifikt * under olika förhållanden.

Naturligtvis förekommer andra anpassningar också (som en ökning i muskelstorlek) som ger ökningar i kraft under en rad förhållanden, men det är ett ämne för en annan dag!

Här är några exempel på hur styrketräning ger anpassningar i dessa tre grundläggande biologiska mekanismer inuti muskeln, beroende på vilken typ av träning vi gör.

# 1. Förhållandet längd-spänning

Enligt längdspänningsförhållandet har muskelfibrer en optimal längd för att producera kraft, främst på grund av att kraften som en fiber producerar bestäms av mängden överlappning mellan strängarna i dess kontraktila enheter (sarkomerer).

Perfekt överlappning inträffar endast när de två filamenten är helt uppradade. En reducerad nivå av överlappning kan uppstå antingen när muskelfibrerna är mycket långsträckta eller är mycket förkortade. Följaktligen har hela muskler en längd där de är starkast, och det finns en ledvinkel där vår förmåga att producera kraft är störst (vanligtvis i mitten).

Efter styrketräning i långa muskellängder förflyttas ledvinkeln vid vilken vi är starkast till en mer utsträckt vinkel, motsvarande en längre muskel längd.

Detta verkar hända * delvis * eftersom enskilda muskelfibrer förlängs genom att tillsätta sarkomerer. Eftersom start- och slutpunkterna för själva muskeln inte förändras packas ett större antal sarkomerer i en fiberns längd. Således minskar längden på varje sarkomere. Detta minskar den initiala överlappningen mellan trådarna inuti sarkomeren och förskjuts den optimala längden för att producera kraft till en längre muskelängd.

Genom att flytta fogvinkeln som vi är starkast ökar vi styrka * företrädesvis * i den delen av fogens rörelseområde, och mindre i andra delar.

# 2. Force-Velocity-förhållandet

Förhållandet mellan kraft och hastighet berättar att enskilda muskelfibrer producerar mindre kraft när de sammandras snabbare. Således kan vi inte uttrycka samma mängd styrka när vi går snabbt.

Vi observerar krafthastighetsförhållandet eftersom kraften som produceras av en muskelfiber beror på antalet fästade korsbryggor vid en tidpunkt. Och antalet anslutna tvärbryggor är beroende av muskelfiberns sammandragningshastighet.

Den huvudsakliga faktorn som bestämmer antalet fästade bryggor vid en gång är avskiljningshastigheten vid slutet av arbetsslaget. Och detta ökar linjärt med ökande sammandragningshastighet. Då fibern försöker sammandras snabbare lossnar eventuella fästbryggor snabbare, och detta minskar kraften.

Om vi ​​antingen (1) kan minska hastigheten för detatchering av anslutna tvärbroar, eller (2) öka hastigheten för återmontering av fristående tvärbroar, kan vi kunna öka styrkan specifikt vid höga hastigheter (detta kan också göras på andra sätt, men det är en annan sak).

En av de riktigt intressanta sakerna med höghastighetsövningar som ballistisk styrketräning eller plyometrik är att de visar ovanligt höga nivåer av hastighetskodning (urladdningshastigheter), särskilt i början av en sammandragning. Utsläppshastigheten är den hastighet som centrala nervsystemet skickar sin signal till muskelfibrerna. Hastigheten berättar hur många gånger per sekund signalen skickas, och varje signal leder till en sammandragning av muskelfibrerna.

Normala styrketräningsövningar innebär vanligtvis 30–50 gånger per sekund, medan hastighetskodningen i plyometrics når 60–120 gånger per sekund.

Ballistisk styrketräning eller plyometrics är välkända för att ge styrkaförstärkningar som är större när de testas med höga hastigheter (kraft utövad mot lätta belastningar) och mindre när den testas med låga hastigheter (kraft utövad mot tunga belastningar). De är också kända för att öka urladdningshastigheterna till så mycket som 200 gånger per sekund, i början av sammandragningar med hög hastighet.

Genom att sända fler signaler per sekund kompenserar ökningen i urladdningshastigheten under sammandragningar med hög hastighet * mer än kompensationen * för ökningen av hastigheten för detatchering av anslutna tvärbroar, och det gör det troligtvis genom att öka fästhastigheten för fristående tvärbroar.

Och detta gör att idrottaren kan förbättra styrkan * företrädesvis * med höga hastigheter.

# 3. Kraftförbättring under förlängning

Vid förlängning kan muskelfibrer producera upp till 150% av den kraft som de kan utöva vid förkortning.

Och vi är ungefär 125–130% starkare när vi sänker en vikt under kontroll (över 3 sekunder), jämfört med när vi lyfter en vikt i samma träning. Anledningen till den mindre skillnaden i styrka mellan förlängning och förkortning på hela muskelnivån har tillskrivits en skyddande neuromekanism som selektivt minskar aktiveringen av muskeln i förlängningsfasen (excentrisk).

Denna större kraftproduktion medan förlängning har till stor del hänförts till beteendet hos den jätte molekylen som kallas "titin", som gradvis avviker och motstår rörelse när vi sträcker en muskelfiber som den aktivt producerar kraft.

Efter styrketräning med förlängda (excentriska) sammandragningar ökar vi maximal kraft under förlängning (excentriska) sammandragningar mer än maximal kraft under koncentriska (förkortade) sammandragningar.

Även om inga mänskliga studier ännu har observerat några förändringar i titin efter styrketräning av någon typ, har studier på råttor identifierat att mängden titin i en skelettmuskelfiber kan öka efter träning. Om detta händer mer efter träning som involverar förlängning av sammandragningar (excentrisk träning), kan det förklara varför maximal kraft i förlängning (excentriska) sammandragningar ökas mer efter styrketräning med förlängda (excentriska) sammandragningar.

Dessutom verkar styrketräning med förlängda (excentriska) sammandragningar minska påverkan av den skyddande neurala mekanismen, eftersom den tar bort den selektiva reduktionen i aktivering av musklerna under den förlängda (excentriska) fasen.

Endera av dessa mekanismer kan därför bidra till hur idrottare kan förbättra styrkan * företrädesvis * under förlängda (excentriska) sammandragningar.

Vad är takeaway?

Styrka är förmågan att producera kraft, och styrketräning är helt enkelt den process som vi förbättrar vår förmåga att producera kraft.

Vår förmåga att producera kraft varierar beroende på muskelns längd, sammandragningshastighet och sammandragningstyp (förkortning eller förlängning) som används i ett styrketest. Dessutom skiljer sig mekanismerna genom vilka styrkan förbättras efter träning beroende på muskelns längd, sammandragningshastighet och sammandragningstyp (förkortning eller förlängning) som används i träningen.

Och detta är (en stor del av) orsaken till att styrketräning ger olika effekter, beroende på vilken typ av träning vi gör.