1. Главная /
  2. Статьи /
  3. Тренировочный отказ — научное определение

Тренировочный отказ — научное определение

Статьи | 25 ноября 2022

Автор: Лайл МакДональд

Переводчик: Алексей Republicommando

Редактор: Иванников Максим

Перед тем, как приступить к обсуждению мышечного отказа, необходимо прояснить, что мы подразумеваем под этим термином. Но сначала поговорим о том, почему нас вообще интересует отказ. Он регулярно упоминается в исследованиях: в одной работе, посвященной тренировочному объему, авторы заключают, что его можно измерять числом рабочих подходов за тренировку или за неделю, но «...только если эти сеты выполняются до мышечного отказа».

Эффективные повторы 

В предыдущих статьях я описал концепцию эффективных или стимулирующих повторений. Это те повторы подхода, которые выполняются при полном рекрутировании мышечных волокон. Именно они, выполняемые в условиях высокого мышечного напряжения, запускают процесс роста. 

Среди прочих теорий мышечной гипертрофии эта модель представляет собой попытку рационально объяснить, как различные методики, начиная от тяжелой работы (5-8 повторений до отказа или почти до отказа) до многоповторки (25-35 до отказа) и тренировки с ограничением кровотока (до отказа или без него), могут стимулировать «одинаковый» рост. 

Идея в том, что в любом варианте к концу рабочего подхода получается примерно одинаковое количество эффективных повторений. Таким образом, они и стимулируют «одинаковый» рост, несмотря на значительные различия в общем числе повторов, тренировочном объеме и интенсивности. 

Как это касается обсуждаемого предмета? Я хотел бы напомнить, что эффективные (то есть стимулирующие рост мышц) повторы можно набирать, не доводя подход до отказа. Например, если вы выполняете в сете 8 повторений до отказа, у вас может получиться 3-4 эффективных повтора. Если же с этим весом вы проделаете сет из 6 повторений, то у вас может быть лишь пара эффективных повторов. 

Значение мышечного отказа

А раз гипертрофии можно добиться безотказными подходами, нам отказ полезен хотя бы для сравнения тренировочных методик или исследований. Потому что отказ более-менее достоверен. И более-менее достоверно наступает в подходах различной интенсивности и продолжительности. Если 3 сета по 8 до отказа, 3 сета по 15 до отказа и 3 сета по 30-35 до отказа дают одинаковый рост, то у всех этих протоколов есть лишь одна общая характеристика — отказ. 

Таким образом, выполнение подхода до отказа стандартизирует тренировочный стимул. Только так можно проводить содержательные сравнения научных работ и тренировочных методик. 

Поскольку очевидно, что сет из 8 повторений до отказа и сет из 10 повторений, прекращающийся за 4 повторения от отказа, нельзя сопоставить. Сравнивать 4 сета по 10 повторений до отказа и 4 сета по 10 повторений, когда до отказа остаются еще 4 повтора, бессмысленно. Физиологически они не одинаковы и не вызовут одинаковый тренировочный эффект. 

Короче, на данный момент я считаю мышечный отказ наиболее объективным критерием, который можно использовать для сравнения тренировочного объема в рамках одного исследования или между двумя различными исследованиями. 

А это означает необходимость точного определения, что такое мышечный отказ. Иначе вы снова будете сравнивать теплое с мягким. 

В данной статье я начинаю с рассмотрения общей концепции мышечного отказа. А в последующих сериях разберем применение обсуждаемого на практике в тренажерном зале. 

Еще пара прояснений 

Во-первых, ничего из сказанного мной не следует воспринимать как рекомендацию тренироваться до отказа (или не до отказа). Я даже не собираюсь рассматривать исследования на эту тему, поскольку во многих из них настолько идиотские программы, что они просто болезненны и бессмысленны. 

Потому на вопрос «Тренироваться до отказа или нет?» можно ответить так: «Это зависит от ряда факторов». От цели тренировки, выполняемого упражнения, частоты тренировок, возраста и опыта тренирующегося, целевого объема и, конечно же, от других переменных, которые влияют на это решение. Так что не могу дать простой ответ. 

Сосредоточимся на изучении самого явления: что на самом деле представляет собой мышечный отказ. 

Я расскажу немного о мышечной физиологии, прежде чем определить понятия мышечного утомления, мышечного/технического отказа и мышечного истощения. Это станет хорошей базой для следующих статей, которые будут посвящены практике в тренажерном зале. 

Как работают мышцы

Возьмем для примера наш любимый подъем на бицепс. Как все работает (хотя бы в общих чертах)? Сначала моторная кора мозга посылает сигнал, который проходит по нерву, пока не достигнет так называемого нервно-мышечного синапса в бицепсе. 

Затем происходит целый ряд других событий, и мышцы (технически говоря, двигательные единицы) сокращаются, генерируя силу. Это усилие передается через сухожилие на кость, заставляя руку сгибаться в локте, и вы гордо поднимаете свою штангу или гантель, впечатляя всех окружающих в зале. 

 

Схематически это выглядит так

Если вам интересно, почему я использую такую научную терминологию, как «соответствующая фигня срабатывает», то потому, что для целей данной статьи это не имеет значения. Тут и так будет много букв, незачем добавлять сложности, в которой нет практической надобности. 

Сейчас нам надо лишь уяснить, что при осознанной (то есть нерефлекторной) активности мозг посылает сигнал мышце, которая сокращается для создания усилия и соответствующего движения. В данном случае нам не нужно знать, как конкретно проходят эти промежуточные этапы. 

Типы мышечных волокон 

В человеческом организме есть пара базовых типов мышечных волокон: I и II. Тип II еще делят на IIa и IIx (только у животных есть IIb). Мы не будем рассматривать все множество подтипов, смешанных и промежуточных волокон, поскольку все это не имеет значения для целей данной статьи. 

У тренированных людей почти все волокна IIx преобразуются в волокна IIa, потому мы можем их игнорировать. Так что для упрощения обсуждения я просто буду говорить о волокнах типа I и типа II, игнорируя остальные детали. 

Главное, что нужно знать: волокна типа I меньше, более аэробные и генерируют меньше силы. Волокна типа II крупнее, более анаэробные и генерируют больше силы. Есть и другие различия, но они здесь не важны. 

Примечание: правильнее говорить о двигательных единицах, а не о мышечных волокнах как таковых. Поскольку ДЕ — это двигательный нерв и тот пучок мышечных волокон, который он активирует. В данном случае это различие также не имеет практического значения, потому упрощаю на этот раз. 

Рекрутирование волокон и скорость кодирования 

Когда мы заставляем мышцы работать для подъема отягощения, у нашего организма есть два метода для увеличения развиваемого усилия. 

  1. Увеличить число рекрутируемых мышечных волокон 
  1. Повысить скорость кодирования

Волокна типа I и II различаются по тому, насколько легко они рекрутируются, поэтому для их описания используются термины «низкий» и «высокий порог». Это связано с функцией нервной системы, так что не будем углубляться. 

За некоторыми исключениями (большинство из которых не имеют отношения к тренировкам), волокна рекрутируются в соответствии с принципом размера Хеннемана

Он гласит, что волокна будут рекрутироваться от меньших, слабых, низкопороговых (тип I) волокон к большим и сильным высокопороговым (тип II). И этот порядок рекрутирования определяется требованиями к силе, предъявляемыми задачей (упражнением). 

Так что если вы занимаетесь ходьбой, вам понадобятся только волокна типа I. Это не силовая активность, производство энергии полностью аэробное. Вы можете идти, пока не надоест. Когда перейдете на легкий бег, начнутся подключаться волокна типа II, но только в том количестве, которое требуется для создания достаточного усилия. Поскольку интенсивность все еще низкая, они будут работать аэробно, и вы не устанете слишком быстро. 

Если же скорость бега повышается, в работу включается все больше и больше волокон типа II. По мере приближения к тому, что называют лактатным или анаэробным порогом, вы будете рекрутировать все больше волокон типа II. И мышцы будут вырабатывать различные отходы, такие как H+ и NH₃, но они не накапливаются, и вы можете продолжать бежать какое-то время. 

По мере того, как вы прибавляете интенсивность выше этого уровня, то продолжаете рекрутировать более сильные волокна. И вы, вероятно, достигнете полного рекрутирования мышечных волокон еще до достижения максимальной скорости. Но продукты распады будут накапливаться очень быстро, и в итоге вы будете вынуждены остановиться (или, по крайней мере, замедлиться). 

Стоит отметить, что даже если вы не добьетесь полного рекрутирования при данной интенсивности, он может быть достигнут со временем. По мере утомления некоторых мышечных волокон они будут «выпадать» из движения, и организм будет вынужден задействовать волокна, которые еще не были рекрутированы. 

Это немного усложняет ситуацию, так как организм может циклически включать и выключать мышечные волокна из движения в зависимости от интенсивности. 

Но если любой вид физической активности доводить до отказа (определение еще впереди), то будет достигнуто практически полное рекрутирование. 

Скорость кодирования описывает то, как быстро посылаются сигналы от мозга к мышцам. Выше определенного уровня мышечные волокна больше не рекрутируются, потому организм будет посылать сигналы к мышцам быстрее, чтобы создать требуемое усилие. Это вновь касается работы нервной системы и не касается предмета нашей статьи. 

Что это значит на практике (в тренажерном зале)

Заранее скажу, забегая в качалку, что организм увеличивает рекрутирование волокон примерно до 80-85% от максимального вырабатываемого усилия, а выше этого уровня сила увеличивается благодаря повышению скорости кодирования.

Вот как это выглядит

Примечание: приведенные выше значения справедливы для основных мышечных групп. Однако определенные мышцы, например, пальцев отличаются: рекрутирование растет примерно до 50% от максимального усилия, а затем играет роль скорость кодирования. Что дает нам более тонкий моторный контроль и объясняет, почему исследования, связанные с силой хвата, не следует переносить на тренировку больших мышечных групп. Это показывает полное непонимание физиологических функций человека. 

Итак, если вы начинаете поднимать снаряд весом 80-85% от максимума (около 5-8 повторений до отказа), организм рекрутирует практически все волокна с первого повторения. 

Если же начинаете с субмаксимальной нагрузкой, например, с 65%, то полного рекрутирования добьетесь не сразу, а по мере наступления усталости в течение всего подхода (последние несколько повторений из 15). 

Таким образом, есть два способа достичь полного рекрутирования волокон: 

  1. Начать с достаточно высокой интенсивности 
  1. Начать с меньшей нагрузкой, но дойти до утомления/отказа. 

Теперь рассмотрим эти способы. 

Утомление, отказ, истощение 

Итак, мы переходим к сути данной статьи, которая заключается в определении понятий мышечной усталости, мышечного отказа и мышечного истощения. Хотя три понятия связаны, они означают не одно и то же. 

Мышечное утомление 

Идея в том, что со временем способность мышц генерировать силу уменьшается по сравнению с началом упражнения. Это происходит при выполнении любого упражнения с определенным уровнем усилия. Насколько быстро это произойдет, зависит от интенсивности. 

Допустим, мышца имеет начальную способность производить усилие в 100 условных единиц. И, допустим, для ходьбы требуется всего 10 таких единиц; это очень легко. И очень тяжело добиться значительного утомления, скорее упражнение прервется из-за скуки или обезвоживания. 

Затем переключаемся на бег трусцой, который требует уже 30 единиц. Это немного труднее, и усталость может накапливаться постепенно с течением времени. Первоначальные 100 единиц силы снизятся до 99, затем до 98. Но учитывая относительно низкую интенсивность деятельности, этот процесс может занять несколько часов. 

Ускоряемся дальше, теперь требуется тратить 70 единиц силы. Это уже тяжело, поскольку лишь 30 единиц остается в запасе. Утомление будет накапливаться быстрее, чем в предыдущем случае. 

Заканчиваем спринтом, который может потребовать почти полные 100 единиц силы. Усилие будет максимальным, и усталость наступит очень быстро. 

Примечание: я использую термин «мышечное утомление» в самом общем виде. Дело в том, что это невыносимо сложное явление, складывающееся из различных переменных на 7 этапах — от моторной коры до производства усилия в мышечных волокнах. И каждый из них может играть более или менее значимую роль в зависимости от выполняемой активности. 

Нам же надо запомнить, что представляет собой 

мышечное утомление —снижение способности мышцы производить усилие с течением времени. 

Мышечный (или технический) отказ 

Итак, утомление — это просто следствие активности, возникающее со временем из-за ряда факторов. Отказ связан с ней, но представляет собой нечто иное. 

Допустим, вас посадили на велосипед и попросили крутить педали с интенсивностью 200 Вт. Как только вы больше не сможете справляться с нагрузкой, то достигаете технического отказа. Еще более конкретно это можно определить как неспособность поддерживать определенную частоту вращения педалей (например, 60 оборотов в минуту). 

Во многих исследованиях измеряются такие вещи, как изометрическая мышечная выносливость. Обычно изучается работа мышц пальцев, вероятно, потому что ее легко контролировать — хотя, как я ранее сказал, это не переносится на крупные мышечные группы. Например, испытуемый должен поддерживать 20% от своего максимального усилия в течение максимального времени. Когда он больше не может этого делать, наступает мышечный/технический отказ. 

Итак, любая задача, которую мы можем протестировать, связана с производством мышечного усилия. Мышца должна быть способна генерировать достаточно силы, чтобы соответствовать требованиям задачи (упражнения). 

Это означает, что технический отказ произойдет тогда, когда накопленная усталость достигнет уровня, при котором мышцы не могут развивать усилие, требующееся для выполнения упражнения. 

Вернемся к примеру с условными единицами силы: допустим, ваши мышцы могут генерировать 100 единиц, а при велоезде с нагрузкой 200 Вт требуется 60 единиц. На начальном этапе вы вполне справляетесь, поскольку остается 40 единиц в резерве, то есть вы работаете с усилием 60%. Со временем накапливается утомление, и способность мышц развивать усилие снижается. 

В какой-то момент мышцы смогут генерировать только 80 единиц для задачи, требующей те же 60. Задача станет пропорционально сложнее, хотя ее все еще можно выполнять. Через некоторое время усталость такова, что мышцы могут генерировать лишь 65 единиц силы. Становится совсем тяжело, но это еще не предельное усилие. Как только мышечная сила упадет до 60 единиц, для поддержания работы с нагрузкой 200 Вт потребуется максимум усилия. 

И как только ваши мышцы смогут генерировать только 59 единиц силы, вы больше не сможете работать с той же нагрузкой. Вы достигли мышечного/технического отказа. 

 

Все довольно наглядно: красный цвет — сила, необходимая для выполнения задачи, зеленый — текущая сила, развиваемая мышечными волокнами. По мере того, как проходит время и накапливается усталость, генерируемое усилие снижается. Когда зеленая линия пересекает красную, происходит технический отказ. Подчеркну, что фактическая причина усталости здесь не имеет значения, поэтому я не стал вдаваться в подробности. 

Когда субъект больше не в состоянии генерировать столько силы, сколько необходимо, происходит отказ. И, пожалуйста, обратите внимание на эту формулировку: «субъект больше не в состоянии генерировать столько силы», а не «мышца больше не в состоянии генерировать столько силы». В этом ключевой нюанс, о котором я расскажу в дальнейшем. 

Примечание: часто можно встретить фразу «моментальный мышечный отказ». То есть отказ происходит только в этот момент. Если вы достигли отказа, а затем отдохнули 5 минут, то мышцы восстановили часть своей способности вырабатывать силу, и вы сможете снова справляться с нагрузкой хотя бы некоторое время. Мышечный отказ был кратковременным. 

Мышечное истощение

И последнее определение — мышечное истощение; очень важно не путать его с усталостью или отказом. Технический/мышечный отказ наступает только тогда, когда мышцы не могут генерировать достаточно силы для выполнения требований текущей задачи. Это не означает, что мышцы полностью истощены. 

Поэтому даже если вы больше не можете работать на велотренажере с нагрузкой 200 Вт, это не значит, что вы не можете продолжать крутить педали на 180 Вт или 160 Вт. Вы можете продолжать движение, просто с меньшей скоростью. 

Бегун, который не может поддерживать скорость 15 км/ч, все еще может бежать со скоростью 10 км/ч. 

Усталость в конечном итоге приводит к отказу, но это не синоним истощения. 

Настоящее мышечное истощение наступает только тогда, когда мышцы могут генерировать нулевое усилие. Когда марафонцы падают возле финишной черты, не в силах идти или даже ползти, это и есть настоящее истощение. 

На велотренажере истощение означает неспособность крутить педали даже без сопротивления. 

В исследованиях на животных для достижения истинного истощения крыс заставляют бегать по беговой дорожке, где на задней части установлена пластинка, бьющая током. Когда крыса устает и не может поддерживать темп, она касается этой пластинки, получает разряд и увеличивает темп. Когда она не в силах продолжать движение, то просто падает на этой пластинке. 

Обычно люди не достигают истинного мышечного истощения вне самых экстремальных условий. Хотя в дальнейшем мы поговорим о тренировочных методиках, при которых можно приблизиться к настоящему истощению, например, дроп-сет. 

Выводы 

Мышечная усталость, отказ и мышечное истощение — это не одно и то же. Усталость описывает потерю мышцами способности генерировать усилие, она накапливается с течением времени в зависимости от интенсивности упражнения. 

В тот момент, когда мышечная сила падает ниже уровня, необходимого для выполнения упражнения, можно говорить о том, что произошел мышечный/технический отказ. 

В редких случаях, когда мышца больше не способна вообще генерировать усилие, речь идет о мышечном истощении. 

В следующий раз начнем применять эти знания в тренажерном зале, где все, как обычно, становится еще интереснее.