Мы уже подробно разобрали структурные и морфологические факторы мышечной силы. Теперь мы понимаем, что абсолютный силовой потенциал спортсмена заложен в количестве миофибрилл, типе мышечных волокон и биомеханике суставных рычагов.

Однако наличие большого мышечного поперечника — это лишь потенциал. И реализуется этот потенциал исключительно под управлением центральной нервной системы (ЦНС). В спортивной физиологии давно доказано: человек не способен волевым усилием сократить мышцу с той же силой, с какой она сокращается при внешней электрической стимуляции или в экстремальной ситуации, угрожающей жизни.

Эта разница между максимальной физиологической (абсолютной) силой мышцы и максимальной произвольной силой, которую атлет может показать на тренировке, называется силовым дефицитом.

У здорового нетренированного человека силовой дефицит в крупных мышечных группах (например, в квадрицепсе или больших грудных мышцах) составляет в среднем 15–30%. Это означает, что при максимальном волевом усилии его ЦНС способна генерировать лишь 70–85% доступной силы.

У элитных тяжелоатлетов и пауэрлифтеров благодаря многолетней адаптации нервной системы этот дефицит снижается до 1–5% — их волевое усилие практически равно физиологическому пределу мышц.

Развитие максимальной силы без увеличения мышечной массы (работа в диапазоне 85–100% от разового максимума) — это, по сути, тренировка, направленная на преодоление силового дефицита. Величина этого дефицита определяется пятью группами факторов, работающих на разных уровнях нейромоторной системы.


1. Внутримышечные факторы (Управление двигательными единицами)
Способность ЦНС полноценно управлять пулом двигательных единиц (ДЕ) внутри одной конкретной мышцы — главный резерв снижения силового дефицита. Нетренированный мозг просто не умеет генерировать сигнал достаточной мощности, чтобы «пробить» высокий порог возбуждения самых сильных мышечных волокон.

Рекрутирование высокопороговых ДЕ
ЦНС рекрутирует двигательные единицы последовательно: от малых (медленных, слабых) к крупным (быстрым, сильным). У новичка самые крупные волокна типа IIx могут оставаться «спящими» даже при мышечном отказе. Тяжелая силовая тренировка физиологически обучает кору головного мозга преодолевать этот барьер и вовлекать в работу 100% мышечных волокон.

Частота импульсации
Сила сокращения волокна зависит от частоты приходящих к нему нервных импульсов. У нетренированного человека мотонейроны генерируют импульсы с частотой 15–30 Гц. У элитного силовика эта частота может достигать 50–100 Гц. Чем выше частота, тем больше ионов кальция накапливается в саркоплазме, и тем «жестче» становится сокращение (переход от одиночных мышечных сокращений к мощному тетанусу).

Синхронизация двигательных единиц
В норме, для защиты от утомления, ЦНС заставляет двигательные единицы работать асинхронно. Силовая тренировка учит нервную систему заставлять разные ДЕ «выстреливать» импульсами одновременно, что дает мгновенный и мощный пиковый выброс силы.


2. Синаптические факторы и нейропластичность
У нетренированного человека нейромышечный синапс может стать «узким местом»: при попытке выдать максимальное усилие медиатор быстро истощается, и часть импульсов просто не доходит до мышцы.

Под воздействием тяжелых тренировок синаптический аппарат перестраивается: в окончаниях мотонейронов увеличивается количество пузырьков с ацетилхолином, а на мембране мышечного волокна возрастает плотность рецепторов. В результате сигнал от мозга проходит быстрее, мощнее и с минимальными потерями.

3. Факторы координации и рефлекторного торможения
Мозг управляет не отдельными мышцами, а комплексными движениями. Силовой дефицит часто связан с физиологическим «неумением» ЦНС согласовать работу разных мышечных групп и преодолеть собственные защитные рефлексы.

Глобальный силовой дефицит (зависимость от количества мышц)
Чем больше мышечных групп вовлечено в движение одновременно, тем выше суммарный силовой дефицит. Например, при изолированном сокращении одной мышцы дефицит составляет всего 5–15%. Однако при выполнении тяжелой становой тяги, где работают десятки крупных мышц, мозгу сложно синхронно выдать достаточно мощные сигналы каждой из них, и дефицит может возрастать до 30%.

Именно поэтому в изолированных тренажерах спортсмен способен проявить больший процент своей абсолютной силы, чем в сложных многосуставных движениях со свободными весами.

Специфичность суставных углов
ЦНС учится генерировать максимальный импульс строго в той биомеханической позиции, в которой происходит тренировка. Если спортсмен тренирует изометрическую силу сгибателей руки в угле 90 градусов, прирост силы будет максимальным именно в этой точке амплитуды, а по мере удаления от тренируемого угла (например, при 150 градусах) эффект будет пропорционально снижаться вплоть до полного отсутствия.

Это еще раз показывает нейронную, обучаемую природу силового дефицита: мозг программирует максимальное усилие под конкретную суставную конфигурацию.

Коконтракция и реципрокное торможение
У новичков при максимальном усилии часто наблюдается коконтракция — непроизвольное напряжение мышц-антагонистов (например, бицепс рефлекторно сопротивляется трицепсу при жиме). В этом случае часть силы агониста уходит на преодоление собственного внутреннего сопротивления. По мере силовой адаптации ЦНС учится через спинальные интернейроны посылать мощный тормозной сигнал антагонистам. Чем глубже и своевременнее расслаблен антагонист, тем больший процент усилия передается непосредственно на снаряд.

Активация синергистов и жесткость стабилизаторов
Силовое движение никогда не выполняется изолированно одной мышцей-агонистом. Для проявления максимальной силы критически необходима помощь синергистов (мышц, работающих в том же направлении) и жесткая опора от мышц-стабилизаторов (особенно мускулатуры кора).

У новичка ЦНС еще не умеет синхронно включать этот мышечный ансамбль. Если под нагрузкой стабилизаторы туловища или сустава «проседают», мозг получает от проприорецепторов сигнал о нестабильности и моментально снижает силу сокращения главной мышцы, чтобы предотвратить травму.

По мере тренировок ЦНС учится создавать мощный изометрический корсет из стабилизаторов и точно подключать синергисты. Это позволяет реализовать силовой потенциал без рефлекторного «сброса» мощности.


4. Управление защитными рефлексами
Проявление пиковой силы напрямую зависит от баланса двух главных рецепторных систем мышцы, работающих как «газ» и «тормоз».

Сухожильные органы Гольджи (СОГ) выступают в роли предохранителя: они непрерывно измеряют силу натяжения сухожилия. Если натяжение становится критическим, СОГ посылают в спинной мозг тормозной сигнал, мгновенно отключающий мышцу (аутогенное торможение). У новичков этот порог очень низок. Систематические тренировки с субмаксимальными весами десенситизируют (загрубляют) эти рецепторы, и ЦНС постепенно «разрешает» мышце тянуть сильнее.

Мышечные веретена, напротив, работают как усилитель мощности. Они реагируют на скорость растяжения мышцы. Если перед преодолевающим усилием сделать быстрое уступающее движение (например, подсед перед прыжком или опускание штанги), веретена посылают мощный возбуждающий сигнал (миотатический рефлекс). Этот рефлекторный импульс суммируется с волевым приказом от коры головного мозга, заставляя рекрутироваться дополнительные высокопороговые двигательные единицы. Умение нервной системы использовать этот рефлекс значительно снижает силовой дефицит в динамических движениях.


5. Гуморальные и психоэмоциональные факторы
Наконец, на проводимость нервных путей и степень центрального торможения сильнейшее влияние оказывает эндокринная система.

Резкий выброс катехоламинов (адреналина и норадреналина) в кровь при сильном психоэмоциональном возбуждении (спортивная злость, стресс, соревновательный кураж, неожиданный громкий звук) физиологически повышает возбудимость моторных зон коры головного мозга и облегчает синаптическую передачу на периферии.

Эмоциональный настрой способен на короткое время снять значительную часть центрального защитного торможения, практически обнуляя силовой дефицит.

Важный нюанс: этот стимулирующий эффект наиболее ярко выражен у новичков. Именно у них в запасе остаются те самые 20–30% «спящих» двигательных единиц, которые пробуждаются только в состоянии аффекта.

У элитных спортсменов силовой дефицит и так близок к нулю (в штатном тренировочном режиме уровень их произвольной активации почти достигает физиологического максимума), поэтому крики, нашатырь и эмоциональная накачка дают им гораздо меньшую относительную прибавку в силе. Умение спортсмена произвольно входить в состояние высокой симпатоадреналовой активности — важнейший навык для реализации мышечного потенциала.