Биомеханика в спортзале: как накачать мышцы, используя принцип рычага

Если вы занимаетесь со штангой и гантелями, то наверняка слышали базовые правила и советы: «Когда делаешь становую тягу, надо держать штангу близко к ногам», «Если в приседании отводить таз назад, больше грузятся ягодицы» или «Жим штанги узким хватом смещает акцент на трицепс».

И эти правила действительно работают. Но почему так происходит и как смещать нагрузку в менее известных упражнениях? Разобраться в этом поможет простейший механизм — рычаг.

Как принцип рычага реализован в нашем теле

Рычаг — это тело, которое может вращаться вокруг неподвижной опоры. Он помогает поднять больше веса с меньшими усилиями. У него есть точка опоры и ось вращения. Есть сила, которую прикладывают к его концу, и плечо силы — кратчайшее расстояние от оси вращения до точки приложения силы.

И чем длиннее плечо, тем больше крутящий момент.

Все наши суставы работают по принципу рычага. Мышцы с помощью сухожилий крепятся к костям, сокращаются и тянут их, совершая движение. Например, две головки бицепса, двуглавой мышцы плеча, крепятся к лучевой кости. Когда вы сгибаете руку, бицепс сокращается (сила) и создаёт крутящий момент в локтевом суставе (ось вращения). Чем толще ваша двуглавая мышца, тем сильнее увеличивается крутящий момент. И это понятно: накачанный атлет поднимет больше, чем худенькая девочка.

В то же время имеет значение и плечо силы — расстояние от точки вращения до места приложения силы. Поэтому чем больше расстояние от сустава до точки прикрепления сухожилия, тем сильнее человек. Однако это физиологические особенности строения, которые невозможно изменить. Да и отличия между людьми в этом плане не такие уж большие.

Другое дело — плечо до точки приложения противодействующей силы, например, гири, штанги или веса своего тела. Возьмём тот же пример со сгибанием руки в локте, только добавим гантель для наглядности.

Когда вы сгибаете руку, ось вращения находится в локтевом суставе (зелёная точка). Точка приложения силы — это гантель, которая тянет руку вниз под действием гравитации (красная точка). А плечо силы — перпендикуляр от локтя до оси, по которой проходит гантель (зелёная линия).

Когда вы опускаете руку, уменьшается плечо силы, а вместе с ним и нагрузка на бицепс. Плечо силы максимально, когда предплечье параллельно полу, а значит, в этой точке наиболее сильна и нагрузка на мышцы.

Как применять принцип рычага в тренажёрном зале

Оценивая плечо силы от штанги или гантели до сустава, вы всегда будете знать, как сгибать конечности или корпус, чтобы обеспечить максимум нагрузки на нужные мышцы и предотвратить перегруз, если он нежелателен.

Узнайте, в какой точке упражнения нагрузка на мышцы максимальна

Чем длиннее плечо силы, тем больше нагрузки получает мышца. Так, в подъёме гантели на бицепс плечо силы увеличивается по мере того, как вы поднимаете руку, и достигает своей максимальной длины, когда рука согнута в локте под углом 90°. Далее нагрузка снова начинает снижаться, пока в верхней точке не достигает минимума.

Возьмём другое упражнение: жим штанги лёжа узким хватом. Здесь нагрузка на трицепс будет максимальна внизу и минимальна в верхней точке.

А вот в жиме лёжа обычным хватом, наоборот, плечо силы и нагрузка уменьшаются в нижней точке, когда запястье находится над локтем, а в верхней повышается.

В становой тяге нагрузка тоже максимальна в нижней точке, потому что плечо силы от бёдер до штанги самое длинное. Кстати, поэтому и нужно держать штангу близко к ногами и вести её вверх, почти касаясь голеней: так вы сокращаете плечо силы до тазобедренного сустава и снижаете нагрузку, что может быть критично при подъёме большого веса.

Возьмём гиперэкстензию. Плечо силы до тазобедренного сустава максимально, когда тело параллельно полу. В попытке увеличить нагрузку на спину и ягодицы люди берут в руки блин или кладут его на спину. Однако гораздо эффективнее будет держать его прижатым к голове: в таком случае плечо силы от утяжеления до тазобедренного сустава будет больше, а значит, вы получите тот же эффект с меньшим весом.

Определив, в какой точке мышцы напрягаются больше, вы будете регулировать нагрузку. Например, можно замедлить движение в точке максимальной нагрузки и ускорить там, где плечо силы и нагрузка минимальны.

Кроме того, вы не будете сокращать диапазон движения там, где это может сказаться на эффективности упражнения. Например, делать сгибание на бицепс от параллели и выше или бросать штангу после становой вместо того, чтобы плавно проходить и подъём, и опускание.

Сместите акцент на нужные мышцы в разных упражнениях

Разберём на примере приседаний со штангой. Есть несколько видов этого упражнения: со штангой на спине, на груди, на тренажёре Смита. Рассмотрим все эти положения с точки зрения рычагов.

Когда вы приседаете со штангой на спине, плечо силы до тазобедренного сустава больше, чем плечо силы до коленного. То есть квадрицепс, сгибатель колена, в таком случае выполняет меньше работы, чем в варианте со штангой на груди. Это подтверждает исследование с применением электромиографии.

Более того, в приседаниях со штангой на спине увеличивается плечо силы от спортивного снаряда до поясницы, так что поясничный отдел позвоночника испытывает большую нагрузку, чем в приседаниях со штангой на груди. И, чем сильнее наклон вперёд, тем выше нагрузка и больше риск травм.

А теперь посмотрим на приседания на тренажёре Смита.

Плечо силы к колену здесь просто огромное, а вот к тазу его почти нет. Здесь никак не качаются ягодичные мышцы, только квадрицепсы. При этом, конечно, увеличивается нагрузка на колени. Получается, это упражнение отлично подходит для прокачки квадрицепсов, но вот для ягодиц оно бесполезно.

Многие девушки в тренажёрном зале любят делать выпады с гантелями для прокачки бёдер и ягодиц. Надо сказать, что это не лучший способ качать попу: есть упражнение гораздо эффективнее. Но и в них можно увеличить нагрузку на ягодицы.

Посмотрим на плечи силы. Если вы делаете выпад с прямым корпусом, плечо силы от точки приложения силы до коленного сустава максимально, а до ягодиц минимально. Следовательно, вся нагрузка уходит на квадрицепсы. И действительно, исследование показывает, что выпады хорошо прокачивают все головки квадрицепса.

Если вы хотите побольше нагрузить ягодицы, нужно увеличить плечо силы от штанги или гантелей до тазобедренного сустава — просто наклонить корпус вперёд.

Возьмем теперь какие‑нибудь упражнения на верх тела. Например, жим стоя. Часто во время его выполнения обводят голову, боясь задеть за подбородок. Я задевала в толчковом швунге и это очень неприятно. Поэтому некоторые так обводят спортивным снарядом голову, но это увеличивает нагрузку и не позволяет взять больший вес.

Посмотрим на траекторию штанги: если она проходит по прямой линии, плечо силы минимально, если обводит голову, оно увеличивается и удержать её гораздо сложнее.

Таким образом, вы можете регулировать нагрузку, оценив расстояние от сустава до точки приложения силы, и смещать её на нужные группы мышц.