Упражнения отличаются друг от друга по множеству характеристик, но об одной из них говорят незаслуженно мало, хотя именно её понимание позволит вам ответить на вопрос о том, что лучше: сгибания на бицепс на скамье Скотта или строгие подъемы на бицепс стоя?

Я говорю о Силовой кривой, которая отражает изменение величины нагрузки в упражнении в разных точках траектории движения в зависимости от угла в рабочем суставе. И #СЕГОДНЯ вы узнаете о ней всё!

Для ответа на этот вопрос придется вспомнить школьный курс физики, а именно формулу вычисления момента силы, действующей на рычаг, ведь любое односуставное упражнение можно упрощенно представить в виде рычага (кости), двигающегося вокруг оси (сустава), ну а многосуставные упражнения можно разбить на составляющие и тоже представить:

Если вдруг вам сложно понять, что изображено на рисунках, то я требую, чтобы отныне вы каждый вечер вместо ютубчика открывали школьный курс по физике и разобрались со всеми темами, которые там изложены. Это, действительно, важно.

Для нас же сейчас главное, что в этой формуле присутствует sin угла α, а это значит, что график силы будет синусоидой, где α - это угол в рабочем суставе.

Для тех, кто запамятовал, график синусоиды выглядит следующим образом:

И на этом графике нас интересует только интервал от π градусов (условимся, что максимальный возможный угол в суставе составляет 180 градусов, хотя в действительно он несколько меньше) до 0 градусов (на самом деле минимальный угол в суставе гораздо больше 0 градусов, но мы сейчас упрощаем этот момент для облегчения понимания).

Получается вот такая картинка, на которой отчетливо видна динамика изменения нагрузки в зависимости от угла в суставе и без труда определяется максимум, достигаемый при угле в 90 градусов. 

Теперь если умножить формулу на величину силы (для упражнений с дополнительным отягощением, например таких как сгибания на бицепс гантелей - это вес гантелей) и на длину плеча силы (это расстояние от оси вращения до точки приложения силы), то мы получим абсолютную силовую кривую упражнения, площадь под которой будет соответствовать общей величине нагрузки, создаваемой упражнением. И с точки зрения развития мышц, силы и всего такого, чем больше будет площадь под кривой, тем более эффективным будет упражнение при прочих равных.

Силовые кривые отражают объективную величину нагрузки в каждой точке амплитуды, но любой, кто когда-либо сам пробовал делать сгибания на бицепс с гантелями, сразу же запротестует, потому что в начальной точке мышцам гораздо тяжелее, чем в конечной, несмотря на то, что кривая показывает иначе. Почему же это происходит?

Силовая кривая имеет дело с плечом силы (в английском moment arm, и да, переводчики физики на русский были просто ужасны в свое время), в то время как на наши ощущения нагрузки также будет влиять другая кривая под названием кривая напряжения/длина мышцы. О ней уже было отдельное подробное видео на канале, которое я очень рекомендую посмотреть:

Когда мышца растянута, то лишь небольшое количество головок миозина могут прикрепиться к актиновым нитям, а это значит, что вся нагрузка ложится, условно на двух гребцов из восьми возможных. Аналогия с гребцами тут неспроста, потому что визуально процесс сокращения мышц на микроуровне действительно напоминает работу команды гребцов:

По мере сокращения мышцы количество "гребцов" увеличивается до тех пор, пока не достигнет максимального, то есть в какой-то момент все наши гребцы будут участвовать в работе, и конкретная структурно-функциональная единица поперечнополосатой мышечной ткани и других ее составляющих компонентов будет загружена по полной. 

Соответственно по мере включения в работу новых гребцов (особенно в случае, если нагрузка на силовой кривой не изменялась), мы будем чувствовать как мышцам будет становиться легче. 

Этим и объясняется разница в том, что при одинаковой объективной силовой нагрузке (потому что плечи силы одинаковые) в начальной точке движения подъема гантели на бицепс, нам гораздо тяжелее, чем в конечной. Ведь в начале работают только "2 гребца", а в конце уже "8 гребцов". 

Понимание того, как выглядит силовая кривая для конкретного упражнения позволяет внести в него модификации с целью повышения эффективности, то есть с целью изменения формы силовой кривой с целью увеличения общей площади под ней.

Например, если взять обычные приседания добавить к ним жилет-утяжелитель, то форма кривой не изменится, но при этом она сдвинется вверх, увеличив общую площадь под кривой.

Другой интересной возможностью является смещение центра силовой кривой за счет изменения положения тела в пространстве. Например, ниже представлены силовые кривые для разных упражнений на бицепс: строгие подъемы гантелей на бицепс (максимум в центре, при угле 90 градусов), сгибания на скамье Скотта (максимум смещен вправо, ближе к углу в 135 градусов) и паучьи сгибания (максимум смещен влево, ближе к углу в 45 градусов). 

Другой пример смещения центра кривой в упражнениях на среднюю дельту с использованием блочного тренажера:

Наконец, если вместо жилета-утяжелителя использовать гигантские цепи, то вы не только сможете поднять силовую кривую вверх, но также и измените её внешний вид, ведь по мере разгибания коленного сустава всё больше звеньев будут оказываться в воздухе, увеличивая нагрузку и, таким образом, компенсируя или даже гиперкомпенсируя уменьшение плеча силы. Если все точно рассчитать, то можно даже получить ровную силовую кривую, о которой мечтал в свое время Артур Джонс. 

Артур Джонс является основателем легендарной компании производителя различного фитнес оборудования под названием Nautilus. Именно он был одним из первых, кто заинтересовался концепцией силовых кривых и верил в том, что равномерное распределение нагрузки по всей кривой является необходимым условием для максимального роста силы и мышечной массы.

В то время как другие люди использовали для этой цели разные упражнения со смещенными центрами силовых кривых, Артур придумал как можно динамически менять кривую во время выполнения одного упражнения. Он добился этого за счет использования блоков в виде ракушек (отсюда и пошло название Наутилус).

Эта идея в последствие сделала его миллионером.

Частичные повторения с точки зрения силовой кривой будут выглядеть как отрезания части площади под кривой находящиеся слева или справа в зависимости от того, насколько именно мы сократим амплитуду движения, что будет делать упражнение менее эффективным с точки зрения нагрузки. 

Если построить графики частичных повторений и сравнить их с полноценными, то станет очевидным, что потери в конце движения будут более "существенными", чем в начале. 

Таким образом, силовая кривая позволяет нам отчасти дать ответ на волнующий многих вопрос о том, нужно ли до конца разгибать локти или нет? 

Какая кривая лучше?

С точки зрения физиологии упражнения, чьи силовые кривые имеют максимум в центре или левее, будут более безопасными, чем упражнения, чьи силовые кривые имеют максимумы ближе в правой части графика, потому что у последних максимальная нагрузка приходится на начало движения, то есть на момент, когда ваши мышцы максимально растянуты, а значит и максимально слабы. 

Конечно, это не является гарантированной защитой от возможных травм, потому что также необходимо учитывать общий уровень нагрузки под кривой, но при прочих равных следует подбирать упражнения именно такого вида.

Однако в последнее время стало появляться все больше исследований, показывающих, что тренировка с силовой кривой смещенной вправо (то есть когда максимальная нагрузка приходится на начало движения и растянутые мышцы) лучше способствует их росту и гипертрофии. В частности в 2023 году такие исследования вышли про бицепс https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37559762/ и трицепс https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35819335/

Однако качество этих исследований оставляет желать лучше, поэтому однозначного подтверждения данной гипотезе нет, и она требует дальнейшего изучения.

Опять же стороны некоторые исследователи говорят о важности включения в тренировочную программу всех трех вариантов упражнений для того, чтобы обеспечивать мышцам максимальную нагрузку во всех трёх основных точках (начале движения, середине и конце). Могу лишь только заметить, что от включения в программу упражнений с разными вариантами кривых могут однозначно выиграть спортсмены из различных специализированных видах спорта, в которых возникает необходимость выполнять специфические движения, например, лыжники или волейболисты.

Попробуйте нарисовать силовые кривые для всех упражнений, которые вы выполняете и подумайте над тем, что можно изменить в этих упражнениях, чтобы:

а) увеличить площадь под силовой кривой

б) изменить форму силовой кривой

в) сделать упражнение более безопасным

Попробуйте нарисовать силовые кривые для обычных подтягиваний и взрывных подтягиваний.

1. Школьный курс физики

2. Школьный курс биологии

3. Regional Hypertrophy: The Effect of Exercises at Long and Short Muscle Lengths in Recreationally Trained WomenAitor Zabaleta-Korta, Eneko Fernández-Peña, Jon Torres-Unda, Maider Francés, Asier Zubillaga, Jordan Santos-ConcejeroJ Hum Kinet. 2023 Jul

4. Triceps brachii hypertrophy is substantially greater after elbow extension training performed in the overhead versus neutral arm positionSumiaki Maeo, Yuhang Wu, Meng Huang, Hikaru Sakurai, Yuki Kusagawa, Takashi Sugiyama, Hiroaki Kanehisa, Tadao IsakaEur J Sport Sci. 2023 Jul;23(7)