Основными функциями скелетных мышц является перемещение тела, его отдельных частей и прочих предметов в пространстве и относительно друг друга. Часто для этого требуется прикладывать большие усилия. При этом человеческий мозг может точно оценить, какие мышцы нужно применить и какую силу приложить для того или иного вида деятельности.
Рассмотрим, чем определяется сила, которую имеет скелетная мышца.
Во-первых, сила определяется количеством мышечных волокон, которые могут сократиться одновременно. Так, мышца, которая имеет больший размер и поперечное сечение, является более сильной. К примеру, в человеческом теле самой большой силой обладает квадрицепс бедра, эта мышца может удерживать вес до 300 кг. Во-вторых, сила мышц зависит от частоты сокращения. В-третьих, сила мышцы определяется состоянием мышечного волокна. К примеру, сила значительно снижается, если произошло утомление мышцы. Утомление происходит из-за недостатка энергетических ресурсов в виде АТФ или накопления продуктов метаболизма в мышечных волокнах в результате длительной интенсивной работы мышцы.
Кроме того, существует такое понятие, как белые и красные мышечные волокна, сила которых тоже отличается.
Для красных мышечных волокон свойственно наличие большого количества миоглобина, который имеет красный цвет и переносит на себе молекулы кислорода. Таким образом, при работе этих мышц происходит аэробное (с помощью кислорода) расщепление глюкозы. Красные мышечные волокна кровоснабжаются большим количеством сосудов. В итоге, красные мышечные волокна могут длительно переносить нагрузку небольшой интенсивности — эти мышцы выносливы, но имеют среднюю силу.
Белые мышечные волокна имеют в своей структуре небольшое содержание миоглобина, здесь расщепление глюкозы для получения АТФ происходит анаэробно – без участия кислорода. Такой процесс называют гликолизом. Белые мышечные волокна могут развивать большую силу и мощность, но гликоглиз ведет к быстрому утомлению, так как происходит быстрое истощение энергетических запасов и образование продуктов метаболизма в виде молочной кислоты в мышечных волокнах.
Таким образом, красные мышечные волокна являются медленными и меньшими по силе, нежели быстрые белые волокна. Хочется отметить, что в каждой скелетной мышцы присутствуют и те и другие мышечные волокна в разных соотношениях в зависимости от функции мышцы. Кроме того, преобладание того или иного вида мышечных волокон определяется генетически. Так что у каждого человека с рождения есть предрасположенность к тому или иному виду физических нагрузок или виду спорта.
Можно сделать вывод, что сила мышц человека определяется множеством врожденных факторов и физиологических особенностей. Но не стоит забывать, что одним из важнейших аспектов развития силы мышцы всё-таки остается тренированность мышц. Физические упражнения способны увеличить силу мышц в десятки раз.