Zasada wielkości Hennemana

Co jest lepsze do budowania mięśni? Stosowanie dużych ciężarów w krótkich seriach, czy lekkich ciężarów przy większej ilości powtórzeń? A może coś pośrodku?

Kłócenie się oto nie ma większego sensu, bo będzie to w zasadzie przepychanie się o własne przekonania. Na to pytanie odpowiedział już definitywnie amerykański fizjolog w latach 50-tych. Tym fizjologiem był dr Elwood Henneman, a najważniejsze prawo w rekrutacji mięśni nosi nazwę od jego badań. Zanim przejdziemy do zasady wielkości Hennemana pomocne będzie zrozumienie kilku podstaw dotyczących składu mięśni.

 

Skład mięśni

 

Twoje mięśnie nie składają się z jednorodnej grupy włókien. Istnieje wiele różnych typów włókien. Na najbardziej podstawowym poziomie, mamy czerwone włókna mięśniowe i białe włókna mięśniowe. Czerwone włókna mięśniowe są mniejsze, słabsze i są przeznaczone do pracy wytrzymałościowej – utrzymywania postawy, chodzenia itp. Białe włókna mięśniowe są większe i ewoluowały do ciężkiej pracy siłowej. Są duże i silne, ale szybciej się męczą. Posiadamy różne stopnie czerwonych i białych włókien w różnych grupach mięśni. Większość naszych mięśni ma jakąś domieszkę różnych typów.

Skład mięśni, mięsień czerwony, mięsień biały

Ważną rzeczą, którą należy wiedzieć o różnych typach włókien jest to, że mięśnie z czerwonego końca spektrum ewoluowały w kierunku odporności na zmęczenie. Są gęste w mioglobinę i mitochondria, co pozwala im na wykonywanie czynności aerobowych – wykorzystują dużo tlenu. W rezultacie, gdy trenujemy te czerwone włókna, mają one tendencję do adaptacji, stając się bardziej wydajne tlenowo. Pomyśl o maratończyku. Jego mięśnie nie powiększają się w wyniku treningu, tylko coraz lepiej radzą sobie ze swoim podstawowym zadaniem, jakim jest opieranie się zmęczeniu.

Dla porównania, włókna mięśniowe znajdujące się na białym końcu spektrum są anaerobowe. Wyewoluowały one nie po to, by przez długi czas opierać się zmęczeniu, ale po to, by w krótkim czasie dostarczyć duże ilości siły. Nie używają tlenu, więc nie są gęsto wyposażone w mioglobinę i mitochondria. Zamiast tego mają swoje własne, prywatne banki energii chemicznej. Jest to jeden z powodów, dla których białe włókna są większe niż czerwone. Kiedy trenujemy te komórki mięśniowe, nie stają się one przede wszystkim bardziej wydajne – po prostu powiększają swoje małe banki paliwa chemicznego. To właśnie dzieje się w kulturystyce; trenujesz mięśnie krótko, generując siłę, a te pojedyncze komórki stają się z czasem większe. Dzięki temu cały mięsień staje się większy.

W tym krótkim wstępie zawarty jest klucz do rozbudowy mięśni: aby stać się większym, musisz rekrutować i zmęczyć te większe, silniejsze włókna. To właśnie one mają potencjał adaptacyjny, by stania się obszerniejszymi. Jak więc trenować te włókna? Tu właśnie pojawia się zasada Hennemana.

Jednostka motoryczna składa się z neuronu motorycznego i wszystkich włókien mięśni szkieletowych unerwionych przez zakończenia aksonalne neuronu, w tym złącza nerwowo-mięśniowe pomiędzy neuronem a włóknami. Grupy jednostek motorycznych często współpracują ze sobą jako pole motoryczne w celu koordynacji skurczów jednego mięśnia. Koncepcja ta została zaproponowana przez Charlesa Scotta Sherringtona.

Na Wikipedii o zasadzie wielkości Hennemana pisze tak:

Zasada wielkości Hennemana opisuje zależności pomiędzy właściwościami neuronów ruchowych i unerwianych przez nie włókien mięśniowych, które razem nazywane są jednostkami motorycznymi.

Neuron ruchowy

Neurony ruchowe o dużych rozmiarach komórkowych mają tendencję do unerwiania włókien mięśniowych o szybkim skurczu, dużej sile i mniejszej odporności na zmęczenie, natomiast neurony ruchowe o małych rozmiarach komórkowych mają tendencję do unerwiania włókien mięśniowych o wolnym skurczu, małej sile i odporności na zmęczenie. W celu wykonania skurczu danego mięśnia, neurony ruchowe o małych ciałach komórkowych są rekrutowane (tj. zaczynają odpalać potencjały czynnościowe) przed neuronami ruchowymi o dużych ciałach komórkowych. Zasada ta została zaproponowana przez Elwooda Hennemana.

Historia

 

W momencie rozpoczęcia przez Hennemana badań nad rekrutacją neuronów ruchowych wiadomo było, że neurony różnią się znacznie pod względem wielkości, to jest średnicy i rozległości trzonu dendrytycznego, wielkości ciała komórki i średnicy aksonu. Jednak funkcjonalne znaczenie wielkości neuronów nie było jeszcze znane. W 1965 roku Henneman i współpracownicy opublikowali pięć prac opisujących wzorce odpalania neuronów ruchowych unerwiających dwa mięśnie kociej nogi, mięsień podeszwowy i mięsień brzuchaty łydki (“łydka” w tylnej kończynie kota).

Mięsień płaszczkowaty składa się z “czerwonego” mięśnia, który został ujawniony, aby wskazać, że włókna mięśniowe były odporne na zmęczenie, ale tworzyły mało siły podczas skurczu. Mięsień brzuchaty łydki jest niejednorodny, składa się zarówno z mięśnia “czerwonego”, jak i “bladego”, a więc zawiera włókna szybko kurczliwe o dużej sile. Henneman i współpracownicy wykorzystali różnice między mięśniami płaszczkowatym i brzuchatym łydki, aby wykazać, że neurony unerwiające mięsień płaszczkowaty:

1. Wytwarzają mniejsze sygnały elektryczne podczas pomiaru aktywności elektrycznej korzeni brzusznych, co jak wiedzieli, odzwierciedlało średnicę neuronu motorycznego;

2. Neurony ruchowe unerwiające mięsień prosty odpalają się jako pierwsze, gdy nerwy dośrodkowe w korzeniu grzbietowym zostały pobudzone elektrycznie; oraz

 3. Istnieje odwrotna zależność pomiędzy pobudliwością neuronu a jego wielkością.

Razem te zależności zostały określone mianem “zasady wielkości”. Dekady badań rozwinęły te początkowe ustalenia dotyczące właściwości neuronu ruchowego i rekrutacji jednostek ruchowych (neuron + włókna mięśniowe), a związek pomiędzy pobudliwością neuronu a jego wielkością stał się centralnym punktem neurofizjologii.

Rozmiar neuronu jest związany z jego pobudliwością elektryczną, dlatego postawiono hipotezę, że rozmiar neuronu jest mechanizmem przyczynowym dla kolejności rekrutacji. Alternatywna hipoteza mówi, że struktura obwodów rdzeniowych i wejść do neuronów motorycznych kontroluje rekrutację. Obie prawdopodobnie przyczyniają się i odzwierciedlają zdumiewający skoordynowany rozwój obwodów neuronalnych i właściwości komórkowych w neuronach ruchowych i mięśniach.

Związek między produkcją siły i kolejnością rekrutacji jest wspólną cechą w całym systemie motorycznym (przykłady kręgowców: człowiek, kot, danio pręgowany; przykłady bezkręgowców: owad patyczak, muszka owocowa, rak). Zaproponowano, że daje to szereg korzyści obliczeniowych i energetycznych. Rekrutacja dodatkowych jednostek motorycznych zwiększa siłę nieliniowo, pokonując tłumiące nieliniowości w szybkości spajania i produkcji siły mięśniowej. Co więcej, względny wzrost siły nie zmniejsza się wraz z kolejnymi rekrutacjami, tak jak by to miało miejsce, gdyby wszystkie jednostki motoryczne wytwarzały podobne ilości siły. Tak więc, podobnie jak prawo Webera opisuje stałą wrażliwość na względną intensywność bodźca, hierarchia rekrutacji maksymalizuje rozdzielczość siły jednostek motorycznych, jednocześnie upraszczając wymiarowość układu motorycznego.

Korzyści wynikające z zasady wielkości Hennemana

 

Zasada wielkości mówi, że gdy potrzebna jest większa siła, jednostki motoryczne są rekrutowane w ściśle określonej kolejności, zgodnie z wielkością ich siły wyjściowej, przy czym małe jednostki są rekrutowane w pierwszej kolejności, wykazując w ten sposób rekrutację odpowiednią do zadania. Ma to dwie bardzo ważne fizjologiczne korzyści. Po pierwsze, minimalizuje ilość zmęczenia organizmu poprzez wykorzystanie w pierwszej kolejności włókien mięśniowych odpornych na zmęczenie i wykorzystanie włókien podatnych na zmęczenie tylko wtedy, gdy potrzebna jest duża ilość siły. Po drugie, względna zmiana siły wytwarzanej przez dodatkową rekrutację pozostaje względnie stała. W ramach kontr przykładu, jeśli wszystkie jednostki motoryczne wytwarzają podobną siłę, to rekrutacja dodatkowej jednostki może zwiększyć siłę o 10%, gdy aktywnych jest tylko 10 jednostek motorycznych, ale wytworzyć tylko 1% wzrostu, gdy aktywnych jest 100.

Rekrutacja jednostek motorycznych

Włókna mięśniowe są rekrutowane w kolejności – od najmniejszej do największej wielkości. Większe włókna są rekrutowane TYLKO wtedy, gdy mniejsze włókna są zbyt słabe lub zmęczone do wykonania pracy.

 

Zastosowanie w rozbudowie masy mięśniowej

 

Co jest lepsze do budowania mięśni – duże ciężary, umiarkowane ciężary czy lekkie ciężary? Fizjologicznie każdy ładunek staje się „ciężki”, jeśli nosisz go wystarczająco długo. Jeśli w pełni pojąłeś powyższy tekst opisujący zasadę wielkości Hennemana, powinieneś już znać odpowiedź. W zasadzie wszystkie one są słuszne. Kwestia tylko ile czasu chcesz poświecić na zmęczenie mięśni.

Hipertrofia czyli wzrost lub rozrost masy mięśniowej (tkanki mięśniowej) może nastąpić na wiele sposobów. Możesz celować w większe, białe włókna z bardzo dużymi obciążeniami, trenując je w ten sposób. Ale możesz też stosować mniejsze obciążenia przez dłuższy czas – wtedy zaczniesz od pracy nad mniejszymi włóknami mięśniowymi, ale w miarę ich zmęczenia i “wymiękania”, stopniowo rekrutowane będą coraz większe włókna, aż w końcu dotrzesz do dużych, białych, które mają potencjał wzrostowy. Możesz też zastosować równowagę siły i objętości gdzieś pośrodku. To wszystko są tylko różne równania czasu i napięcia (jeden koniec spektrum obejmuje więcej napięcia, drugi więcej czasu), ale produkt końcowy jest dokładnie taki sam: wzrost mięśni.

Stwierdzenie, że mniejsze obciążenia mogą budować mięśnie równie dobrze jak bardzo duże może wydawać się sprzeczne z intuicją, jednak jest to prawda: lekkie obciążenia mogą być równie skuteczne w treningu jak duże – pod warunkiem, że najpierw wyczerpiemy mniejsze włókna. To jest właśnie zastrzeżenie do stosowania mniejszych obciążeń; aby mieć pewność, że rekrutujesz większe włókna, najpierw muszą zostać wyczerpane włókna mniejsze i średnie. Kilka powtórzeń z małymi ciężarami tego nie zrobi, ponieważ mniejsze włókna nie są “zużyte”. Musisz trenować do momentu jak mięśnie już nie mogą, po prostu czuć w nich “ogień”.

Wszyscy mamy jakieś doświadczenia z tym aspektem zasady wielkości w życiu codziennym. Czy kiedykolwiek zmuszony byłeś do trzymania przez dłuższy czas czegoś dość lekkiego – np. torby z zakupami? Na pewno zauważyłeś, że w miarę upływu czasu, lekkie ciężary zaczynają wydawać się “ciężkie”. Czasami nawet mówimy coś w rodzaju “to staje się ciężkie!”. Oczywiście, obciążenie nie zmieniło swojej wagi. To, co się stało, to fakt, że nasze mniejsze włókna uległy wyczerpaniu i nie mogą już utrzymać obciążenia; większe włókna są rekrutowane, a w rezultacie lekkie obciążenie ma taki sam efekt rekrutacyjny jak ciężkie.

Zobacz na: Poziom testosteronu u mężczyzn spadł w ciągu ostatnich 20 lat [2007]
Soja: czy to najniebezpieczniejsze jedzenie dla mężczyzn?
Tragedia sojowego mleka modyfikowanego dla niemowląt [2000]
Mleko modyfikowane dla niemowląt na bazie soi: pigułki antykoncepcyjne dla niemowląt

 

 

 

%d bloggers like this: