Жесткость можно характеризовать, как способность объекта сопротивляться изменению длины. Жесткость рассчитывается путем деления прилагаемой силы на результат изменения длины объекта.
Жесткие объекты изменяют длину незначительно,когда большие растягивающие усилия прилагаются к объекту.
Менее жесткие объекты или системы могут изменять свою длину под действием больших внешних сил.
Как мы можем рассчитать жесткость?
Когда мы растягиваем эластичную ленту, она меняет длину, потому что мы прикладываем силу для ее растяжения. Величина силы, которую мы должны приложить, чтобы растянуть эластичную ленту, может быть измерена специальными приборами, а расстояние, на которое растягивается эластичная лента, может быть измерено линейкой. Это позволяет нам рассчитать жесткость объекта, так как приложенная сила тяги делится на изменение длины.
Жесткость можно измерять пассивно ,когда мышцы не производят силу, и активно ,когда мышцы создают силу.
Пассивная жесткость менее интересна для спорта, чем активная жесткость, потому что большинство спортивных движений нижней части тела задействует мышцы, производящие силу, и именно мышечная сила больше всего влияет на жесткость нижней части тела,позволяя накапливать и отдавать энергию упругой деформации.
Когда мы говорим о «жесткости» в спортивных движениях,таких,как бег,то мы должны говорить об «активной жесткости», поскольку мы на самом деле говорим только о приложении силы, когда мышечно-сухожильный аппарат удлиняется,в то время,как мышцы могут не сильно изменять свою длину,накапливая и отдавая энергию упругой деформации, что очень похоже, если не идентично эксцентрическому режиму работы.
Например, если мышца ноги не успевает активироваться в тот момент, когда нога врезается в землю во время бега , то существует короткий период времени, в течение которого мышца должна быть активирована,растянута, прежде чем она сможет создать максимальную силу. Вот почему "преднатяжение" мышцы может давать эффект, потому что оно приводит мышцу к точке, в которой она может немедленно оказывать эксцентрическое усилие при приложении внешней нагрузки. Поэтому неспособность создать предварительную активацию достаточно рано до того, как будет приложена внешняя нагрузка, может привести к снижению активной жесткости.
Почему эксцентричная сила , а не просто сила имеет значение,если мы говорим об активной жесткости мышц во время любой спортивной деятельности ?
Ранее исследования на грызунах показывали, что мы можем увеличить эксцентрическую силу без изменения изометрической силы https://www.instagram.com/p/BdH1v-nn8wr/?taken-by=chr.. . Кроме того, большинство исследований эксцентрической тренировки на людях показали, что эксцентрическая сила увеличивается в большей степени, чем концентрическая сила https://www.instagram.com/p/BYnLksnhGlW/?taken-by=chr.. , тогда как после концентрической тренировки такого не происходит https://www.instagram.com/p/BLk3XO6DQ2l/?taken-by=chr...
Также исследования на мышах показывали, что эксцентрическая сила увеличилась больше, чем изометрическая https://www.instagram.com/p/BdH1v-nn8wr/?taken-by=chr.. . Почему такое происходит?
Когда мышцы удлиняются, одновременно создавая силу, они могут создавать гораздо большие усилия, чем когда они укорачиваются или остаются той же длины. Это происходит потому, что, когда мышечное волокно растягивается, оно активирует несократительные элементы,такие,как титин .Титин-это длинная молекула, которая лежит вдоль актина-миозина. Когда титин активирован,то он сопротивляется любому удлинению мышц,особенно титин в ВПДЕ,так как в этих волокнах он имеет повышенную жесткость. Таким образом, сила, создаваемая мышцей при удлинении, обеспечивается как актино-миозиновыми мостиками, так и титином. Напротив, когда мышца укорачивается,то сила производится только актино-миозиновыми мостиками.
Исследования на животных показали, что количество титина в мышцах может увеличиваться после физических нагрузок,особенно после эксцентрики,так как титин разрушается , повреждается после эксцентрических упражнений у людей, что позволяет предположить, что он может впоследствии "супер-компенсироваться" и становиться прочнее https://www.instagram.com/p/BZDeEjBB1lL/?taken-by=chr.. https://www.instagram.com/p/BXCy4iBBrJ4/?taken-by=chr.. . Если количество титина изменяется у людей после эксцентрической тренировки, это может отчасти объяснить увеличение эксцентрической силы, которое возникает, и, следовательно, преимущественное увеличение активной жесткости мышц.
Стоит отметить, что большая путаница в отношении эффектов эксцентрической тренировки с точки зрения жесткости возникает из-за невозможности определить то, является ли тип жесткости активным или пассивным,так как эксцентрическая тренировка уменьшает пассивную мышечную жесткость https://pbs.twimg.com/media/Cz20WKiXgAQgJJV.jpg (вероятно, из-за увеличения длины мышечных пучков), но с другой стороны количество титина после такой тренировки растет и титин увеличивает активную мышечную жесткость, поскольку увеличивается способность к выработке силы при удлинении мышц (увеличивается способность накапливать и отдавать энергию упругой деформации,если происходит увеличение количества титина в мышцах).
Выводы.
Жесткость - это способность объекта сопротивляться изменению длины под действием внешних сил,которая рассчитывается путем деления прилагаемой силы на результат изменения длины. Жесткость может быть рассчитана для разных объектов, как например,для нижних частей тела человека. Измерения жесткости могут быть сделаны, когда мышца не активно создает силу (пассивную силу под действием растяжения), и когда мышца активно производит силу (активная сила). Активная жесткость больше относится к спорту, так как большинство таких движений,как бег или любая силовая деятельность,где требуется накапливать и быстро отдавать энергию упругой деформации (как например многоповторный жим со средним весом,или во время приседаний со средним весом https://www.instagram.com/p/Bbjd46qBW8t/?tagged=loadv.. ,где во время негативной фазы движения происходит накопление энергии упругой деформации ,после чего штанга может вылетать вверх более мощно,либо это может быть актуально в гиревом спорте,где энергия упругой деформации мышц активно применяется) связаны с активным производством силы мышц и ее компонентов.
Активная жесткость нижней части тела определяется в основном способностью мышцы создавать силу при удлинении, которая называется эксцентрической силой. Эксцентрическая сила увеличивается преимущественно после эксцентрической силовой тренировки ,и это, вероятно, вызвано увеличением содержания титина.