Что такое Internal Moment Arm Length

или: "Что означают эти инфографики Бирдсли?"

😡В последнее время, я видел тотальную безграмотность по отношению к инфографикам Криса Бирдсли. Почему-то большинство решило, что данные IMAL - это данные ЭМГ (электромиография), что в корне неверно, далее узнаем почему это не так и заодно разберемся, что это такое.

🧑‍🎓IMAL - Internal Moment Arm Length, длина внутреннего рычага силы (или длина внутреннего моментного рычага). Это кратчайшее расстояние (перпендикуляр) от оси вращения сустава до линии действия силы мышцы (рис 1). Чем больше рычаг силы, тем меньше нужно приложить силы для создания того же крутящего момента.

❗️Моментное плечо мышечной силы представляет собой механическое преимущество мышцы и во многом определяет ее роль, например, в качестве стабилизатора или основного двигателя. Так например при разгибании плеча выше 90° реберная часть груди имеет лучшие относительные рычаги силы (PMID: 18691376), соответственно и лучшее механическое преимущество, поэтому она будет более преимущественно активирована нежели широчайшая.

❓Как измеряются IMAL?
В основном, для измерения внутренних моментных рычагов силы используют метод Экскурсии сухожилий. Вкратце, про метод:
Берется трупный образец, без каких-либо деформаций, включая полученные при жизни (или в связи с возрастом). Все образцы тщательно проверяются на наличие любых повреждений, которые могут повлиять на анатомию и биомеханику сустава. Перед самим экспериментом часто проводится рентгенологическое или визуальное исследование для окончательного подтверждения пригодности образца.

После подготовки образца, его помещают в специальный аппарат (рис 2), который имитирует физиологическое движение сустава. К выделенному сухожилию мышцы крепится прочная нить, которая пропускается через систему блоков для сохранения естественной линии его тяги. К свободному концу нити подвешивается груз известной массы (обычно 5-20 Н), создающий постоянное натяжение и имитирующий мышечную тягу. Далее сустав пассивно перемещают через весь физиологический диапазон движений, с шагом 2-5° и с постоянной скоростью.
На каждом шаге регистрируют угол сустава и изменение длины мышц. Такую процедуру повторяют еще 5-10 раз для каждого образца, а полученные данные нормализируют. Само значение IMAL вычисляют по формуле:

r(θ) = - dL / dθ, где r — моментный рычаг, L — длина мышцы, θ — угол сустава

#️⃣Данные из этих исследований использовались для создания инфографиков про IMAL мышц выполняющих одну функцию. Применяя информацию их них, мы можем определить влияние разных мышц или их регионов на разных участках амплитуды. Например: все видели как в сагиттальных флапсах рука не поднимается выше 90°, так вот широчайшая мышца имеет лучшие относительные рычаги (или механическое преимущество) только до 90° (рис 3), так что амплитуда больше - не имеет смысла, так как нагрузку дальше перехватывают другие мышцы.

🔤Использование данных IMAL обязательно для лучших результатов в зале! Зная какая мышца или ее регион имеют лучшее механическое преимущество (лучшие относительные рычаги) мы можем эффективнее тренировать ее и соответственно извлекать максимум из своих тренировок.

Делаю видео про Антагонистическое Ингибирование 🧑‍🎓

В будущем планирую сделать чуть более детальный пост на эту тему

🤔Помните мое видео про антагонистическое ингибирование?

А точнее про "выключение" длинной головки трицепса в жимовых движениях. Если вы хоть немного заинтересовались этим вопросом, то наверняка задумались: "А работает ли АИ на бицепс в тяговых движениях?". Ведь в движениях такого плана мы выполнением одновременно разгибание плеча (противоположную функцию бицепса) и сгибание локтя - основную функцию. Казалось бы, бицепс должен выключаться полностью, но этого не происходит.

1️⃣ PMID: 39593419
Исследование на хорошо тренированных 16 мужчинах. Сравнивали гипертрофию для бицепса от многосуставного упражнения и односуставного, а точнее тяги гантели в наклоне и подъем на бицепс. Результат: бицепс вырос больше от односуставного упражнения (18,67%), чем от многосуставного (12,23%). Разница составила 6,44% и была статистически значимой.

2️⃣ ResearchGate
Также сравнивали гипертрофию от односуставного и многосуставного упражнения, упражнения были теми же. Рост измеряли в 2 областях: проксимальной и дистальной. Подъем гантели на бицепс вызвал значительный рост в обеих областях - +5% и +11%. Тяга гантели в наклоне же, вызвала рост только в проксимальной области +5%, в дистальной роста не было (+1%).

3️⃣ PMID: 31268995
Это исследование тоже подтвердило большую гипертрофию у односуставного упражнения: 11,06% против 5,16%.

🏋️‍♀️Антагонистическое Ингибирование действительное работает на бицепс, но не выключает его полностью. Бицепс достаточно сильно выключается из работы, но по прежнему получает гипертрофию (неравномерную). Очевидно, что работа в 2 суставах полностью не выключает его из работы, на это есть несколько причин:

🔤Полное выключение бицепса не происходит здесь потому, что бицепс является слабым сгибателем плеча (примерно 0-40°). Противоположное действие в плечевом суставе является слабым, чтобы выключать его полностью.
🔤Бицепс, а особенно его длинная головка играют большую роль в стабилизации плечевого сустава и лопатки, что требует его ко-активации.

🍔По итогу могу сказать, что из-за торможения бицепса в тягах, тренировать его исключительно многосуставными упражнениями - плохая идея. Да, антагонистическое ингибирование не выключает бицепс полностью, но оно явно тормозит его основную работу.

#исследование

Очень интересное исследование с хорошей выборкой участников и дизайном

🚗Кратко.
Сравнивали тренировки до отказа (0 RIR) и с 2 повторениями в запасе (2 RIR) при выполнении тренировок с 1 подходом.
2 группы состоящие из 42 тренированных участников тренировались 2 раза в неделю по 30 минут в течении 8 недель. Разницы в приросте максимальной силы и выносливости не было, но гипертрофии было немного больше в группе тренировавшийся в отказ.

💲Подробнее.

Участники.
🏋️‍♀️42 тренированных человека возрастом 18-40 лет, с опытом не менее года, тренировавшихся как минимум 3 раза в неделю (в большинстве недель). Все участники занимались по многосетовым программам.

Протокол тренировок.
▶️2 тренировки всего тела 2 раза в неделю с длительностью не более 30 минут.
▶️9 базовых упражнений тренирующие все группы мышц с отдыхом ~2 минуты между ними
▶️1 подход
Группа FAIL: тренировались до мышечного отказа
Группы 2-RIR: тренировались с 2 повторениями в запасе

Дизайн исследования.
*️⃣Рандомизированное Контролируемое Исследование с двумя параллельными группами. Участники были распределены в группы случайным образом с помощью блочной рандомизации.
*️⃣Сонограф, проводивший УЗИ-замеры, и статистик, анализировавший данные, не знали о принадлежности участников к группам, чтобы минимизировать предвзятость.

Замеры.
➕Мышечная гипертрофия: Толщина мышц (Muscle Thickness, MT) бицепса, трицепса, средней части квадрицепса (прямая + промежуточная мышца) и латеральной части квадрицепса (латеральная + промежуточная мышца) с помощью УЗИ.
➕Сила: 1ПМ в жиме лежа и приседаниях в тренажере Смита.
➕Мощность: Высота прыжка с контрдвижением (Countermovement Jump).
➕Локальная мышечная выносливость: Максимальное количество повторений (AMRAP) в разгибании ног с нагрузкой 60% от массы тела.

🔤Результаты

👏Гипертрофия

Обе группы показали значительный прирост мышечной массы на всех участках (рис1). Но в группе тренировавшийся до отказа - было немного больше роста мышц. Байесовские факторы к сожалению, не подтверждают эффекта (рис2).

☺️Сила

Обе группы значительно увеличили свои показатели 1ПМ в жиме лежа (~6.9% vs ~6.4%) и приседаниях (~13.2% vs ~12.4%). Значимой разницы между группами не было (рис2)

🤔Мощность (прыжок)

Группа FAIL показала больший прирост в высоте прыжка (6.0% против 1.4%). Но результаты сомнительные

🚽Выносливость

Обе группы значительно улучшили результат (FAIL: +31.7%, RIR-2: +22.5%). Разницы все также не было

Источник

🥺Как видим, даже тренированные люди, которые перешли с многосетовых тренировок на 1 подход, по прежнему отлично растят мышцы. При этом не делая огромного объема и проводя минимальное количество времени в зале

🔒Извиняюсь за отсутствие постов, сейчас овер мало свободного времени.

В ближайшем будущем планируется интересный пост про изометрию, в котором, надеюсь, изложу все по максимум.

Также думаю начать снимать много видео про изометрию в домашних условиях, буду выжимать по максимуму с этой нишы.

🔥Готовьтесь, будет интересно

https://www.tiktok.com/t/ZTMVQVx98/

Та самая изометрия на предплечья, наваливайте эрекций 🚗

Изометрия. Все по полочкам

Целью для создания этого поста послужило больше количество непонимающих людей, для которых изометрические тренировки в контексте гипертрофии - считаются мусором, не приносящим никакой пользы. Однако, это не так.

😎Сама по себе изометрия - отличный инструмент для гипертрофии. Подумайте сами: как то, что не требует абсолютно никакого инвентаря и дает рост мышц, такой же, как и от железа может быть плохим?

Впрочем, не буду вас долго задерживать, далее попробуем разобраться: правда ли изометрические тренировки действительно так хороши на самом деле.

1️⃣Force-Velocity Relationship

Для начала, советую прочитать вам мою статью про FVR, где я кратко рассказал про процесс мышечного сокращения и элементы участвующие в нем. Новичкам без прочтения будет непонятен текст далее.

⏪Ссылка на статью⏩

🧑‍🎓Готовы? Продолжаем.

Изометрическое сокращение представляет собой ничто иное, как мышечное сокращение с нулевой скоростью. Уровень усилия в таком режиме модулируется в основном не уменьшением количества генерируемой силы одним кросс-бриджем, а уменьшением/увеличением их количества.

При условии максимального усилия будут задействованы все доступные кросс-бриджи, что приведет к максимальной силе. Далее рассмотрим пример.

⏪Yagi et al. (2006)⏩

Это данные из скелетной мышцы лягушки, но для человека характерны те же структурные и кинетические закономерности работы кросс-бриджей

Для сравнения: при изометрическом сокращении доступны 30% от всех возможных кросс-бриджей в области перекрытия актина-миозина. В то же время при динамическом укорочении (укорочение при 30% от изометрической силы): число прикреплённых кросс-бриджей снижается примерно до 38% от уровня изометрии.

❗️Именно совокупность большого количества актин-миозиновых мостиков и их максимальная генерация силы и дает нам высокий уровень механического напряжения, который является основой для гипертрофии.

2️⃣ Максимальное усилие = задействование всего доступного мотонейронного пула

Двигательная единица - это функциональная единица мышечного сокращения, состоящая из одного мотонейрона и всех мышечных волокон, которые он иннервирует.

😐На самом деле, утверждение абсолютно логичное и по сути в доказательстве не нуждается. Но раз уж так много людей не могут поверить, что изометрическое сокращение может задействовать высокопороговые волокна (по мнению некоторых, оно задействует исключительно медленный тип), то следует рассмотреть этот момент немного подробней.

🟰Максимальное произвольное усилие (MVC) - это максимальное усилие, которое человек может развить произвольно (как бы банально не звучало).

На основе этого определяемого значения исследователи классифицируют двигательные единицы.
Так например из Lecce et al., 2024 - низкопороговые единицы классифицируются при низких процентах от MVC (<30% MVC), а высокопороговые - при высоких процентах (>30% MVC).
Следовательно при максимально усилии (100% MVC) задействуются все доступные двигательные единицы.

❓В каком порядке активируются д.е?
Onion Skin or Common Drive? (научная статья про принцип)

Двигательные единицы, в основном, рекрутируются по принципу Хеннемана: от маленьких к большим, от низкопороговых - к высокопроговым, вне зависимости от мышечного сокращения. Это наиболее часто встречаемый паттерн мышечного поведения.

Следует понимать: на самом деле мозг не всегда активирует мышцы по принципу Хеннемана. Это проявляется от специфичности задачи и оптимальных путей ее выполнения, которые кроются в гораздо более сложных механизмах активации мышц для достижения конкретной двигательной цели.
Но в большинстве задач, в том числе и нашей - принцип Хеннемана является основой.

❗️В изометрическом сокращении по мере увеличения произвольного усилия, д.е рекрутируются следуя этому принципу, что доказывает активацию всего доступного мотонейронного пула.

3️⃣ Length-Tension Relationship

Максимальное механическое напряжение (сила) мышцы развивается при оптимальной длине мышцы, которая соответствует оптимальному углу в суставе. При этом достигается максимальное перекрытие между актином и миозином, создавая наибольшее количество активных поперечных мостиков (cross-bridges), которые генерируют силу сокращения.

🤓Взаимосвязь длины и напряжения описывается классической S-образной кривой, которая включает три отчётливые области:​

🔤Восходящая ветвь (саркомерная длина < 2.05 μм)
На этой ветви напряжение увеличивается по мере удлинения мышцы. Однако этот процесс нелинеен и зависит от увеличения перекрытия актина и миозина. При очень коротких длинах (около 1.67 мкм и менее) вообще нет перекрытия, и сила не развивается. Начиная с этой длины и до примерно 2.05 мкм, каждый микрометр растяжения мышцы значительно увеличивает количество активных поперечных мостиков.​

🔤Плато оптимума (саркомерная длина 2.05–2.3 μм)
В этом диапазоне достигается максимальное механическое напряжение, поскольку число работающих поперечных мостиков остаётся практически постоянным и максимальным. На этой фазе дальнейшее растяжение мышцы не изменяет её силу, что составляет 100% от максимально возможного напряжения.​

🔤Нисходящая ветвь (саркомерная длина > 2.3 μм)
При дальнейшем удлинении мышцы напряжение падает, так как актиновые нити начинают отходить от миозиновых, уменьшая перекрытие и количество активных кросс-бриджей. При экстремально длинных саркомерах (около 3.4 мкм и более) перекрытие может быть минимальным или полностью отсутствовать, что приводит к очень низкому напряжению.

Данные о длинах саркомера и областях LTR варьируются в зависимости от мышцы. Значения сверху являются усредненными.

❗️Как вы уже могли понять, оптимальный диапазон - ключ к максимальному механическому напряжению. Тренируясь на оптимальной мышечной длине мы получаем гораздо больше гипертрофии, чем тренируясь на невыгодной.

❗️Не оптимальными в контексте изометрических тренировок являются, как вы уже поняли, восходящая и нисходящая ветвь из-за их меньшей генерации крутящего момента и меньшего актвиного механического напряжения впоследствии.

⏪Stotz et al., 2022⏩
Когда изометрические сокращения выполняются при индивидуально оптимальных углах суставов, они могут производить более высокий крутящий момент, чем эксцентрические и концентрические сокращения. Да, изометрическое сокращение проводилось не целенаправленно на "плато" саркомера, но в точке, где был пиковый крутящий момент при концентрическом сокращении,что чаще всего находится в оптимальном диапозоне.

🧐Рассмотрим на примерах.

⏪Kukić F et al. 2022⏩
Данные показывают, что максимальный крутящий момент (торк) наблюдается при 110° сгибания колена, что соотвествует плато саркомеров квадрицепса.

Именно из-за работы выполняемой на плато или близко к нему мы и видим большую гипертрофию квадрицепса, как например в Kubo et al., 2006 или Alegre et al. 2014, которые сравнивали гипертрофию от изометрии на растянутой позиции (90-100°) по сравнению с короткой длиной (50°).

Тоже самое относится и к изотоноическим тренировкам - работа близко к плато дает ощутимо больший прирост мышц.

⏪McMahon et al., 2014⏩
В исследовании было три группы:
-группа LR тренировалась в большом диапазоне движений (0–90°),
-группа SR в коротком диапазоне (0–50°),
-контрольная группа не занималась.
LR показала значительно больший прирост поперечной площади мышцы (гипертрофия +59%) и силы(+18%), а также выраженное увеличение длины фасцикул(+23%).

❗️Тренировка в этом диапазоне (оптимальная длина мышцы/суставной угол) обеспечивает наибольший крутящий момент. И впоследствии этого, как показывают перечисленные мной работы - наиболее выраженную гипертрофию по сравнению с тренировкой на невыгодных длинах (короткая/сильно растянутая мышца).

❗️Изометрические сокращения дают наибольший эффект, если выполняются именно на плато LTR, а не на краях S-кривой, так как именно в этой зоне обеспечивается максимальное механическое напряжение - главный драйвер гипертрофии.

Данные о результатах

1️⃣Площадь поперечного сечения

На бумаге изометрия имеет больше преимуществ перед изотоникой, и в теории должна вызывать больший рост мышц. Но исходя из данных о результатах: гипертрофия при одинаковом TUT одинаковая.

⏪РКИ: Varovic et al., 2025⏩

Вспоминаем то самое исследование в котором сравнивали изометрические тренировки в растянутой позиции против изотоники в полную амплитуду. По итогам которого была зафиксирована небольшая, но статистически значимая разница в пользу изометрии в региональной гипертрофии.

⏪Систематический обзор: Oranchuk et al., 2019⏩
Этот обзор показывает, что изометрические тренировки способны приводить к значительному увеличению мышечной массы

Наибольший прирост наблюдается при тренировке на длинной мышечной длине, где темпы гипертрофии могут достигать до 1,7% в неделю. Тренировки на короткой мышечной длине тоже приводят к увеличению массы, но значительно менее выраженно.

Однако, это не значит, что изометрические тренировки должны проводится исключительно на длинной мышечной длине. Почему - разберемся позже.

⏪РКИ: Zou et al. 2023⏩

В группе выполняющей сначала 5 изометрических сокращений по 3 секунды на 90% MVC, затем одно задержанное сокращение на 50% MVC до отказа - площадь поперечного сечения мышц увеличилась на 11,3% за 6 недель тренировок.

⏪Within-subject: Akagi et al. 2020⏩
(без контрольной группы)

Восемь недель изометрических тренировок с длинной или короткой увеличили объём на +10%. Несмотря на различия в архитектурной адаптацией мышцы между группами, прирост в толщине мышцы между группами был одинаковым.


2️⃣ Саркомерогенез (добавление саркомер последовательно)

В зависимости от того, способна ли мышца генерировать достаточного пассивного механического напряжения, она может испытывать саркомерогенез.

Из-за того-что изометрическое сокращение может происходить только в удлиненной позиции: создается достаточное количество пассивного напряжения, что способствует добавлению саркомеров в серии.

❓Как мы можем узнать из исселдований, что сакромерогенез произошел помимо прямого измерения?

Довольно просто.
Об этом свидетельствуют:

А) Измерение длины фасцикул
B) Сдвиг максимального крутящего момента в сторону удлинения мышечных пучков
C) Расширение плато


⏪РКИ: Noorkoiv., et al 2014⏩
В группе, тренировавшейся на длинной мышечной длине наблюдалось увеличение длины фасцикул vastus lateralis (~5.4%).

⏪РКИ: Alegre et al. 2014⏩
Аналогичное исследование с сравнением изометрии на длинной против короткой мышечной длине. Был отмечен сдвиг угла пикового момента силы в группе К90 в сторону более длинных мышц (+14,6%, P = 0,002), в то время как угол К50 сместился в сторону более коротких мышц (-7,3%, P = 0,039)

Длина фасцикулы не увеличивалась, но, возможно, это объясняется тем, что измерения проводились исключительно в расслабленном состоянии мышцы.

⏪Within-subject: Akagi et al. 2020⏩
Увеличение длины фасцикулы было выраженным только у группы тренировавшейся на длинной мышечной длине (+4%). Ширина плато LTR стала шире после изометрических тренировок с длинной длиной: с 10°–30° до 5°–40°.

⏪Мета-анализ (животные) Blazevich et al., 2025⏩
По данным самых качественных морфологических экспериментов. Электрически индуцированные изометрические сокращения на длинной длине мышц у крыс вызвали 32% прироста саркомер в серии за 8 недель

👍Из этих данных мы отчетливо видим, что саркомерогенез как адаптация присутствует в изометрических тренировках.

Это ещё не всё. ❄️

В планах далее немного рассказать про ограничения выводов авторов из Oranchuk et al., 2019, а конкретно про перенос силы

Будет достаточно много информации про то, как делать изометрию: усилие, в какой амплитуде выполнять, длительность удержания и тд. Все разумеется: "по науке".

Также нашел немного интересной инфы про усталость и время восстановления после такого рода тренировок

В течении нескольких дней думаю выпустить

Планирую сделать серию видео в ТТ с изо упражнениями.
Будет интересно

Нужно ли делать эксцентрическую фазу больше 2 секунд?

Краткий ответ: нет.

🧐Но эксцентрическое сокращение гораздо выгодней по затратам АТФ, а из-за вкладка титина в генерацию силы может производить больше силы.

❓Получается нужно делать эту часть максимально медленно?

Вы все и так знаете, что в эксцентрической фазе мышцы сильнее на 90%, следовательно их сила превышает концентрическую в 2 раза. Исходя из этого, рекрутироваться в эксцентрической фазе может максимум 50% всего пула, из которых 30% - низкопороговые.

PS: все это, и более подробно есть в статье Криса

❓Но что говорят актуальные данные о резуьтатах?

Согласно Enes et al. (2025), проведён систематический обзор с мета-анализом, который выявил следующее:

При сравнении медленных (1,7–4,5 секунды, в среднем ∼3,5 секунды) и быстрых (0,3–2 секунды, в среднем ∼1 секунда) концентрических сокращений были выявлена практически одинаковая гипертрофия.

Конкретно для эксцентрики:

Результаты демонстрируют умеренное преимущество в сторону более быстрого эксцентрического темпа при тренировках не до отказа, с высокой вероятностью хотя бы небольшого эффекта.

При тренировках до отказа преимущество было немного на стороне медленного темпа, однако вероятность хотя бы небольшого эффекта была низкой.

Однако, при сравнении этих двух темпов разница "тривиальна" (почти не имеет смысла).

❗️На самом деле, эксцентрическую фазу достаточно контролировать не более 2 секунд. Замедление темпа, по видимому, не дает никакого дополнительного эффекта.

❗️Главное не уходить в крайности: пропускать эксцентрик не имеет почти никакого смысла, а чрезмерное замедление наоборот - может уменьшить количество стимула в концентрической фазе.

Все так удивляются, когда видят изометрические упражнения. Как будто, это что то новое🙄

Напоминаю про большой пост: там подробно разобрано, как и почему это работает