Корреляция между размером мышц и абсолютной силой

Краткий ответ на ваш вопрос заключается в том, что результат работы мышцы представляет собой комбинацию физиологической площади поперечного сечения, длины, типа волокон и рекрутирования (сколько двигательных единиц активировано).

Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Выходная сила (напряжение) мышцы пропорциональна ее физиологической площади поперечного сечения ( Основы медицинской физиологии ), а укорочение пропорционально длине мышцы. Выходная мощность (сила X длины) является функцией обоих. Мощность (работа/время) включает в себя как силу, изменение длины, так и скорость сокращения. Скорость укорочения связана с типами мышечных волокон.

Существует сложная взаимосвязь между выходной силой и длиной. На приведенном ниже графике ось абсцисс представляет собой относительную длину (1,0 соответствует покою). Когда мышцы работают за пределами относительно узкого диапазона (серая рамка), поперечные мосты либо слишком близко друг к другу, либо слишком далеко друг от друга, чтобы оптимально генерировать силу. Когда мышца действительно растягивается, сила возрастает, но только за счет увеличения пассивного напряжения (растяжение внутримышечной соединительной ткани).

Приведенная ниже кривая сила-скорость связывает относительную выходную силу с тем, насколько быстро мышца укорачивается (которое может быть отрицательным, т. е. удлиняющее сокращение). Зеленая часть кривой — сокращение мышц. Когда скорость приближается к 0, мышца создает максимальную силу сокращения. Когда мышца входит в красную часть кривой, сила становится еще выше. Чтобы мышца сокращалась очень быстро, она не может производить большую силу (крайний справа).

Тип мышечного волокна обычно относится как к выходной силе мышечного волокна, так и к скорости его сокращения. Существуют разные способы классификации мышечных волокон (по ферментативной активности, изоформе миозина или «классическому» методу):

Волокна SO («медленные окислительные»; темное мясо курицы) сокращаются медленно, производят меньшую силу, но подпитываются окислительными реакциями и, таким образом, обладают хорошей выносливостью. На другом конце спектра FG («быстрые гликолитические»; белое мясо цыпленка) волокна быстро сокращаются с большой силой, но легко утомляются, потому что они получают энергию из глюкозы, которая быстро истощается. Волокна ВОГ занимают промежуточное положение между ними.

Поперечное сечение и длина мышечных волокон будут пропорциональны их силе, но существует также много различных типов клеток и структур , которые могут привести к тому, что мышцы станут быстрее или сильнее, будут иметь лучшую выносливость и т. д.

Этот пост от 2009 года назад выдвигает гипотезу о том, что шимпанзе, которые весят от 70 до 130 фунтов (от 32 до 60 кг) , обычно способны поднимать в 3-4 раза больше веса, чем человек. Они также утверждали, что координация мышц с другими мышечными волокнами составляет основную разницу в силе. Люди обладают гораздо лучшим контролем мелкой моторики при выполнении тонких операций, чем шимпанзе, что может привести к тому, что мышцы будут менее синхронизированы, что приведет к снижению силы, несмотря на тот факт, что у нас примерно такое же количество (или меньше) мышечных тканей, скажем, в наших руках или руках. ноги.