Hvad er muskelstyrke?
Muskelstyrke kan defineres som en muskels eller en muskelgruppes evne til at udvikle maksimal kraft ved sammentrækning af muskelfibrene. Denne kraft afhænger både af, hvor mange muskelfibre man har, og hvilken type det er. Derudover betyder samspillet mellem muskler og nerver meget for muskelstyrken.
Sådan bevæger vi os
Enhver bevægelse i kroppen skyldes, at en eller flere muskler trækker sig sammen (kontraktion). Muskler rækker fra en knogle til en anden og altid henover et eller to led, som de kan bevæge ved at trække sig sammen. For eksempel bøjes albueleddet, ved at albuebøjeren (biceps) trækker sig sammen. Udretning af albueleddet skyldes derimod, at albuestrækkeren (triceps) aktiveres.
Hvis man tager udgangspunkt i bøjning af albuen, er albuebøjeren et eksempel på en agonist, mens albuestrækkeren er antagonist. Agonisten er således den muskel, som udfører bevægelsen, mens antagonisten modarbejder bevægelsen. Alle muskler kan fungere både som agonister og antagonister alt afhængig af bevægelsen. Hvis udgangspunktet er stræk af albuen, er det således albuestrækkeren, som er agonist og albuebøjeren, der er antagonist.
Under enhver bevægelse er der en konstant aktivitet i agonister og antagonister. Det sker for at sikre en korrekt udførelse af bevægelsen, også kaldet koordination.
Nerveimpulser: Besked fra hjernen til musklen
Når en muskel skal trække sig sammen, sker det i et indviklet samspil mellem storhjernen, lillehjernen, rygmarven og nerverne. Når man for eksempel tænker på at løfte armen, udsendes elektriske nerveimpulser fra storhjernen, som via nervebaner i rygmarven sendes ud til musklerne. Fra rygmarven og ud til musklerne løber impulserne i de såkaldte motorneuroner, som populært sagt er kraftige ledninger. Disse motorneuroner deler sig i mange små udløbere (neuroner) til musklerne. Når en impuls løber gennem nervetrådene til muskelcellerne, trækker muskelfibrene sig sammen.
Et neuron og de muskelfibre, det har kontakt til, kaldes for en motorisk enhed. Styrken af en muskelkontraktion kan øges på to måder: Enten kan hyppigheden (frekvensen) af de elektriske signaler i motorneuronet øges, eller der kan sendes signaler ud til flere motoriske enheder.
Frekvensen af de elektriske nervesignaler i motorneuronerne og dermed i muskelfibrene afgøres af, hvor mange impulser neuronet modtager, og hvilken slags det er. Nerven får nemlig ikke bare impulser fra hjernen, men også fra andre dele af nervesystemet samt fra sanseorganer (receptorer) i muskler og sener. Impulserne til motorneuronet kan både være fremmende og hæmmende.
For eksempel vil en alt for stor muskelspænding i lårmusklen betyde, at senen, der hæfter på knæskallen, risikerer at briste. Når lårmusklen begynder at trække sig sammen, vil sanseorganerne inde i musklen derfor sende en hæmmende impuls til lårmusklens motorneuroner. De hæmmende impulser medfører, at motorneuronerne udsender færre impulser eller helt standser udsendingen. Denne mulighed for at styre motorneuronerne, er det vigtigste grundlag for musklens evne til at udvikle kraft.
Muskelfibrene bevæger musklen
Foruden samspillet mellem nerver og muskler, har muskelfibrene stor betydning for en muskels evne til at udvikle spænding. Inde i muskelcellen (fiberen) findes nogle lange trådlignende proteinstrukturer (actin og myosin). Disse proteinstrukturer vil koble sig sammen og foretage en bevægelse, når de påvirkes af et elektrisk signal. Når rigtig mange af disse proteiner bevæger sig, vil hele muskelfiberen trække sig sammen. Når rigtig mange muskelfibre i en muskel trækker sig sammen, vil man kunne foretage en hel bevægelse, eksempelvis bøje armen.
Hurtige og langsomme fibre
Forskellige muskelfibre har forskellige egenskaber. En persons mulighed for at udvikle kraft er afhængig af sammensætningen af muskelfibre. I grove træk kan man inddele fibertyper i hurtige og langsomme fibre:
Type I (de røde fibre), trækker sig langsommere sammen end de hurtige fibre, men kan blive ved i længere tid.
Type IIa besidder egenskaber fra begge de to andre fibertyper.
Type IIx (hvide fibre), trækker sig hurtigt sammen, men trættes hurtigt.
Type IIb (hvide fibre), trækker sig meget hurtigt sammen, men udtrættes hurtigt.
Som det fremgår, er det en fordel at have mange type II-fibre, hvis man ønsker at lave hurtige, kraftfulde bevægelser. Styrketrænede mennesker har da også en større andel af type II-fibre end mennesker, som dyrker idræt, hvor udholdenhed er det vigtigste. Men det er ikke kun muskelfibrenes type, der har betydning for styrken; også antallet af fibre spiller en væsentlig rolle. For eksempel har kvinder generelt lavere muskelstyrke end mænd. Det skyldes, at de har færre muskelfibre, men kvaliteten af deres muskelfibre er ligeså god som mændenes. Så jo flere muskelfibre, man er født med, jo større mulighed har man for at udvikle store muskler.
Effekten af styrketræning
Når man begynder at styrketræne, sker der mange forandringer. Kort fortalt er almindelige mennesker under normale omstændigheder ikke i stand til at aktivere alle deres motoriske enheder. Man siger derfor, at de har en kraftreserve. Denne reserve kan mobiliseres i ekstreme situationer, hvor der er fare for liv og lemmer. En del af denne kraftreserve kan også inddrages ved styrketræning. Den store fremgang i styrke, der som regel ses i begyndelsen af en træningsperiode, skyldes, at man lærer at aktivere sine motoriske enheder maksimalt under de forskellige styrketræningsøvelser. Ved længerevarende styrketræning vil fremgangen i styrke desuden skyldes, at muskelfibrene vokser. De bliver tykkere, og deres indhold af de proteiner, som laver en sammentrækning øges, så de kan udvikle mere kraft.