Forsvarets høgskole

Nøkkelfaktorer i muskel- og skjelettsystemet

Tverrsnittarealet til en muskelgruppe er den viktigste faktoren for hvor stor kraft som kan utvikles ved langsomme forkortningshastigheter. En muskel kan skape et drag i en sene som tilsvarer 20–30 Newton per cm² tverrsnittareal når den er maksimalt aktivert og i sin optimale lengde. Det vil si at en normal m. biceps brachii med et tverrsnittareal på ca. 20 cm² kan skape et drag på ca. 600 N i senen som går over albuen, mens en stor m. quadriceps (ca. 100 cm²) kan skape et drag på ca. 3000 N i patellarsenen* Patellarsenen: den store senen som hører til den firhodede knestrekkeren (quadricepsmuskelen).når den er i sin optimale lengde og er maksimalt aktivert (se figur 3). Når musklene blir større ved styrketrening, forbedrer vi automatisk musklenes kapasitet til å lage drag i senen. Normalt vil en soldat få enda større fremgang i styrke når tverrsnittarealet på en muskel øker enn det økningen i senedraget alene skulle tilsi. Årsakene til dette kommer vi tilbake til senere.

Den tette sammenhengen mellom muskelmasse og styrke gir seg også utslag i kjønnsforskjeller. Menns og kvinners ulike muskelmasse er den viktigste forklaringen på differansen i muskelstyrke mellom mannlige og kvinnelige soldater. En gjennomsnittlig voksen mann på 80 kg har ca. 33 kg muskelmasse, mens en kvinne på 60 kg har gjennomsnittlig ca. 21 kg muskelmasse [17]. Dette betyr at kvinnelige soldater ofte har 30–40 prosent lavere muskelmasse enn sine mannlige kolleger.

Kjønnsforskjellene gjenspeiles også i styrkemålinger. Kvinner som har vært gjennom sesjonstester i Forsvaret (2012 – 2015) har hatt en gjennomsnittlig styrke i beinpress og brystpress på henholdsvis 215 og 77 kg, mens styrkemålingene hos menn ligger på respektive 314 kg og 129 kg [2]. Forskjellene i muskelmasse er større i overkropp enn i bein. Kvinner har 40–60 prosent av styrken til menn i overkropp, mens de har 60–70 prosent av styrken i bein [27]. (På sesjonstestene har kvinnene 68 % av mennenes styrke i beinpress og 60 % i brystpress.) Dette er viktig informasjon å ha med seg når man skal trene soldatene opp mot de ulike arbeidskravene som tjenesten stiller.

Momentarmen til en muskel over et ledd er den korteste avstanden fra leddets omdreiningsakse til muskelkraftens virkelinje over leddet. Generelt er variasjoner i hvor gunstige momentarmer vi har over et ledd, bestemt av gener. For eksempel vil et hælbein som går langt bakover i forhold til ankelens omdreiningsakse, skape en stor momentarm for akillessenen, og dette vil være et nedarvet fortrinn for en som trenger å være spenstig og sterk i leggene. Forskjeller i momentarmer over et ledd kan i noen tilfeller være med på å forklare hvorfor en person med tilsynelatende liten muskelmasse kan skape et like stort dreiemoment over et ledd som en person med større muskelmasse (figur 4).

I figur 5 har vi plottet inn muskelmasse hos norske kvinnelige og mannlige soldater mot muskelstyrke, målt som summen av resultatet i beinpress og brystpress ved sesjon. Som forventet ser vi at det er en relativt god sammenheng mellom muskelmasse og styrke, men ikke en perfekt rettlinjet sammenheng. Forskjeller i hvor gunstige momentarmer soldatene har for de viktigste muskelgruppene i de to øvelsene er én forklaring på denne spredningen, men det er også andre faktorer som bidrar.