Dynamiczne dźwiganie celem osiągnięcia hipertrofii - październik 2009

Pojęcia „tempa” używamy, aby opisać szybkość ruchów wykonywanych podczas dźwigania ciężarów. Dokładniej, jest to prędkość, z jaką porusza się ciężar lub kończyna, którą wykonujemy dane ćwiczenie siłowe. Większość kulturystów modyfikuje zależnie od potrzeb dobór ćwiczeń, ilość i długość serii, długość odpoczynku między seriami – niemniej jest pewna zmienna, której większość osób nie poświęca ani grama uwagi – a która może mieć duży wpływ na efekty treningu. Jest to właśnie tempo, w jakim wykonujemy ćwiczenia.

Przez lata wszystkie powtórzenia były wykonywanie mniej więcej tak – ruch w górę (lub jego koncentryczny odpowiednik) w ciągu dwóch sekund i opuszczanie ciężaru (ruch ekscentryczny) przez cztery sekundy, powoli, w sposób kontrolowany. Taki był ideał ćwiczenia na budowę masy. Niektórzy z najlepszych trenerów poszli nawet krok dalej w tym kierunku, opracowując trening superpowolny. Co ciekawe, nikt nigdy nie przeprowadził naukowych badań na potwierdzenie faktu, że taki właśnie rytm najlepiej pobudza rozrost mięśni.

Z badań opublikowanych w European Journal of Applied Physiology wynika jednak, że powolne opuszczanie ciężaru wcale nie jest najlepszym sposobem na wzrost siły i masy mięśni. W toku eksperymentu, ochotnicy obojga płci mieli trenować przez okres dziesięciu tygodni, przy czym część z nich wykonywała ekscentryczną fazę ćwiczeń szybko, a część wolno. Po upływie przewidzianego czasu, okazało się, że u grupy, która trenowała opuszczając ciężary w szybszym tempie, przerost mięśni był znacznie wyraźniej widoczny. Włókna typu IIB (włókna szybkokurczliwe) zwiększyły się u członków tej grupy o 6 do 13%, podczas gdy u grupy „wolniejszej” nie zaobserwowano powiększenia się komórek mięśni.

To nie było jedynie badanie, które ostatnimi czasy dowiodło, że szybkie wykonywanie ekscentrycznych skurczy mięśni lepiej wpływa na zwiększenie masy mięśniowej. Ta sama grupa naukowców przeprowadziła kolejny eksperyment, w którym również zbadano różnicę między dynamicznym a powolnym wykonywaniem ćwiczeń. Dwunastu niewysportowanych mężczyzn przez osiem tygodni, trzy razy tygodniowo ćwiczyło mięśnie ramion – jednym ramieniem wykonywali ćwiczenia szybko, drugim ramieniem wykonywali tyle samo powtórzeń, lecz wolniejszymi ruchami. Po zakończeniu eksperymentu okazało się, że włókna mięśniowe typu I, czyli wolnokurczliwe, tlenowe, zwiększyły swoje rozmiary o średnio 9%, nie było jednak różnicy pomiędzy ramionami. Za to w przypadku włókien typu II, zmiana była wyraźnie większa w przypadku ramienia wykonującego ćwiczenia szybciej. Dzięki szybszym skurczom ekscentrycznym, w ramieniu trenującym w ten sposób nie tylko bardziej urosły włókna typu IIB, ale także odnotowano większy przyrost siły niż w przypadku wolniejszego treningu.  Badania te pokazują, że dynamiczne dźwiganie ciężarów może pozytywnie wpłynąć na włączanie kolejnych jednostek włókien mięśniowych typu II, które łatwiej ulegają hipertrofii. A jak ma się dynamiczne wykonywanie ćwiczeń do ruchów koncentrycznych?
 
Nowe spojrzenie: Dynamiczne podnoszenie ciężarów silniej pobudza hipertrofię mięśni niż podnoszenie tradycyjne
 
Naukowcy z Brazylii przeprowadzili kolejny eksperyment, który powinien zmobilizować kulturystów do tego, aby włączyli dynamiczne dźwignięcia do swoich programów treningowych. W ramach tego badania, mężczyzn podzielono na dwie grupy, które wykonywały ćwiczenia o identycznej łącznej intensywności. Między seriami trenujący mogli odpoczywać przez 90 sekund. Jedna z grup wykonywała ćwiczenia tradycyjnie, podnosząc ciężary w ciągu 2–3 sekund, i w takim mniej więcej czasie je opuszczając. Druga grupa wykonywała koncentryczną fazę ćwiczenia dynamicznie, a ekscentryczną tradycyjnie. Grupa „dynamiczna” dźwigała ciężary w górę z maksymalną możliwą szybkością, w ciągu około sekundy, a opuszczała, tak jak grupa wykonująca ćwiczenia tradycyjnie – czyli w ciągu 2–3 sekund. Po dziesięciu tygodniach treningu, naukowcy poczynili następujące spostrzeżenia:

Siła: Wzrost siły na skutek treningu był w obu grupach podobny – jednak grupa, która podnosiła ciężary dynamicznie odnotowała wyraźnie większy przyrost mocy.
Wielkość mięśni: Jeśli chodzi o wielkość mięśni, uwidoczniła się wyraźna przewaga dynamicznego dźwigania ciężarów nad dźwiganiem tradycyjnym. Oba modele treningowe doprowadziły do istotnego zwiększenia grubości mięśni; jednakże przyrosty w grupie wykonującej ćwiczenia z dynamiczną fazą koncentryczną były większe, ponadto tylko członkom tej grupy udało się poprawić wielkość mięśni nóg.
Programy treningowe w obu grupach były identyczne co do rodzaju ćwiczeń i ich objętości, jedyną różnicą między tymi grupami była szybkość ruchów wykonywanych w trakcie ćwiczeń. Dowodzi to, że program treningowy opracowany pod kątem mocy i szybkości, jest efektywniejszy w stymulowaniu hipertrofii mięśni niż tradycyjny trening siłowy. Zaprzecza to obecnie stosowanym przez wielu trenerów, w szczególności trenerów kulturystyki, metodom, które zakładają wykonywanie ćwiczeń w niezbyt dużym tempie.
 
Dlaczego właśnie szybko i dynamicznie wykonywanie ćwiczenia pobudzają hipertrofię mięśni?
 
Żeby wywołać stan hipertrofii, należy zwiększyć albo intensywność, albo objętość treningu. Spora część kulturystów robi wystarczająco dużo powtórzeń, ale nie bardzo ma możliwość zwiększenia ich intensywności, żeby jeszcze bardziej zwiększyć przyrost siły i rozmiarów mięśni. Ponieważ zazwyczaj nie ma możliwości zwiększenia obciążeń używanych w ćwiczeniach, konieczna jest inna metoda zwiększenia intensywności.
Podnoszenie ciężaru z większą prędkością przekłada się na używanie większej mocy, co oznacza właśnie większą intensywność. Dynamiczny trening to alternatywa wobec podstawowych założeń metody stopniowego zwiększania obciążeń, które mówią, że aby wywołać przerost mięśni, należy stale zwiększać wielkość stosowanych ciężarów. Hipertrofia mięśni jest definiowana jako wzrost rozmiaru komórek mięśniowych związany z dwoma czynnikami: ilością wykonanej pracy i napięciem mięśnia w trakcie jego skurczu. Jak napisałem wcześniej, większość kulturystów skupia się na ilości i wadze talerzy albo ilości i długości serii, próbując silniej pobudzić mięśnie do hipertrofii, ale rzadko zmieniając tempo wykonywania powtórzeń. Trening dynamiczny może spowodować rekrutację innych jednostek ruchowych w mięśniach niż wcześniej stosowany tradycyjny sposób dźwigania, a tym samym stworzyć grunt pod znacznie większe przyrosty w kolejnych etapach normalnego cyklu treningowego.

Wedle słów światowej sławy trenera sportów siłowych prof. Verkhoshanskyego, tempo wykonywania ćwiczeń siłowych ma ogromny wpływ na wzrost siły mięśni (z powodu angażowania, a tym samym treningu, włókien szybkokurczliwych). Prof. Verkhoshansky stwierdził, że zróżnicowanie szybkości wykonywania poszczególnych powtórzeń daje znacznie większy przyrost siły niż stałe, ustalone tempo. W jego trwającym dziesięć tygodni eksperymencie, mężczyźni trenujący w zróżnicowanym tempie osiągnęli średnio przyrost siły rzędu 22 kg, podczas gdy trening grupy ćwiczącej w standardowy sposób zaowocował jedynie przyrostem rzędu 16 kg. Wyniki te najlepiej ilustrują znaczenie modyfikacji tempa wykonywania powtórzeń w obrębie cyklu treningowego.

Dźwiganie ciężarów to czynność bezwzględnie podlegająca prawom fizyki, a te są dość jednoznaczne: SIŁA = MASA x PRZYSPIESZENIE. Oznacza to, że ilość siły wygenerowanej podczas treningu celem pokonania ciężaru sztangi lub oporu, może być zwiększona albo poprzez zwiększenie tego ciężaru, albo prędkości jego podnoszenia. Jeśli więc wykonujecie tę samą liczbę powtórzeń z takim samym obciążeniem, ale w bardziej dynamiczny sposób, generujecie większą siłę – a to oznacza silniejsze pobudzenie centralnego układu nerwowego. Nie jest to żadna nowość – już w 1954 r. badanie przeprowadzone przez Biglanda-Ritchiego i Lippolda udowodniło, że im większe jest przyspieszenie dźwiganego ciężaru, tym silniejsza jest niezbędna dla tego ruchu aktywacja systemu nerwowego. Im więcej jednostek motorycznych lub włókien mięśni jest aktywowanych w powtórzeniach, tym silniejsza jest aktywacja ośrodkowego układu nerwowego, a to oznacza właśnie większą intensywność treningu.

Podczas skurczu mięśnia, kolejne jednostki motoryczne i włókna mięśniowe są włączane zależnie od siły, jaką wygenerować ma mięsień. Na przykład, podczas powolnego kurczenia mięśnia, rekrutowane są włókna typu I, ale gdy zacznie wzrastać obciążenie dołączane są kolejne włókna typu IIA i ostatecznie, aktywowane są włókna typu IIB. To najbardziej podstawowa zasada rządząca rekrutacją jednostek ruchowych. Jednak w przypadku skurczy ekscentrycznych, czyli ruchów w trakcie których mięśnie się wydłużają, są podstawy by sądzić, że od tej reguły mogą pojawiać się odstępstwa, lub nawet wszystko odbywać się może zupełnie odwrotnie – i jednostki szybkokurczliwe mogą być rekrutowane przed wolnokurczliwymi. Prawdopodobne jest, że na taką selektywną rekrutację szybkokurczliwych jednostek motorycznych wpływ ma szybkość tego ekscentrycznego skurczu – i występuje ona jedynie przy umiarkowanie szybkich i bardzo szybkich ruchach w trakcie wykonywania ćwiczeń.

Jeśli przyjrzymy się obu typom włókien mięśniowych (wolnokurczliwemu typowi I i szybszemu typowi II) pod kątem ich zdolności do hipertrofii, okaże się, że znacznie się różnią. Mówiąc w skrócie, włókna typu IIB mają największy potencjał w tym względzie, jednak to właśnie one są aktywowane podczas dźwigania jako ostatnie. Tutaj leży podstawowa wada superpowolnego modelu treningu. Podczas powolnego ruchu, z niewielkimi przyspieszeniami, najpierw aktywowane są włókna typu I i dopiero gdy ćwiczenie staje się dla nich męczące, dołączają do nich najpierw włókna typu IIA, a potem typu IIB. W przypadku ćwiczeń wykonywanych dynamicznie, szybkokurczliwe jednostki ruchowe zostaną aktywowane szybciej i efekt hipertrofii będzie silniejszy. Pojawi się ona tylko w tych włóknach, które zostaną przeciążone, a więc jeśli chcemy wywołać hipertrofię, musimy zadbać o aktywowanie włókien szybkokurczliwych.

Większość kulturystów nie trenuje w sposób dynamiczny i mogłaby skorzystać z włączenia do swojego treningu  dynamicznych, złożonych ćwiczeń plyometrycznych lub dynamicznych ćwiczeń siłowych. Z obserwacji poczynionych podczas badań nad treningiem siłowym, wynika, że większość kulturystów doświadcza przerostu włókien typu IIA, nie odnotowując jednak zmian we włóknach typu IIB.  Za ten stan rzeczy odpowiadają najprawdopodobniej spora objętość treningu (np. 5–8 serii) i duża ilość powtórzeń (np. 10–15), jednak dodanie ćwiczeń plyometrycznych i dynamicznych podnoszeń ciężarów mogłoby spowodować także dodatkowy przyrost we włóknach typu IIB.

Istnieje cały szereg badań potwierdzających to spostrzeżenie, zarówno w przypadku treningu z ciężarami, jak i ćwiczeń plyometrycznych. W badaniu, w którym mężczyźni wykonywali ćwiczenia plyometryczne trzy razy tygodniowo przez osiem tygodni, także odnotowano u nich wzmożony przerost włókien typu IIB i znaczną poprawę szczytowych wartości osiąganej przez nich mocy. W skład tych ćwiczeń wchodziły wyskoki w górę, bieg z podskakiwaniem i skoki plyometryczne (z ang. depth jump).

Włókna typu IIB angażowane są przede wszystkim przy generowaniu dużych przyspieszeń. Jeśli założymy stałą prędkość ruchu, angażowanie kolejnych jednostek szybkokurczliwych oznacza większą siłę generowaną w tym ruchu, i odpowiednio, jeśli przyjmiemy stałe obciążenie, przy wzroście procentowego udziału włókien szybkokurczliwych będzie się zwiększać prędkość ruchu. Na przykład, porównajcie uda sprintera biegającego dystans 100 metrów, z udami długodystansowca. Niektórzy z tych pierwszych mają nogi, których mógłby im pozazdrościć niejeden kulturysta! Trening sprinterów jest szybki i dynamiczny, angażujący włókna typów IIA i IIB, a długodystansowcy starają się raczej polegać na włóknach typu I. Sprinterzy trenują w siłowni dokładnie tak samo, jak biegają na bieżni – szybko i dynamicznie.

Typowy trening sprintera zawiera dynamiczne przysiady, dużo plyometrycznych skoków i ćwiczenia opierające się na podskokach. Jednym z podstawowych założeń treningu sportowców jest zasada, że powinni oni dźwigać ciężary zgodnie z dynamiką właściwą dyscyplinie, w której startują. Potwierdzeniem tego może być na przykład analiza sześciotygodniowego treningu koszykarzy, których jedna grupa ćwiczyła z ciężarami w sposób tradycyjny, a drugiej grupie standardowy trening siłowy wzbogacono dynamicznymi ruchami plyometrycznymi w fazie ekscentrycznej. O ile w obu grupach nastąpiła wyraźna poprawa wysokości skoku po zakończeniu całego cyklu treningowego, poprawa w grupie która łączyła podnoszenie ciężarów z plyometryką była o 8% większa. Stąd, ekscentryczne ćwiczenia wykonywane z dużymi przyspieszeniami istotnie zwiększają przyrosty siły i masy mięśni – a wszystko dzięki przerostowi włókien.

Podsumowując, wielu kulturystów i zawodników sportów związanych z sylwetką mogłoby skorzystać na dodaniu do swoich programów treningowych choć kilku dynamicznych ćwiczeń, na przykład plyometrycznych. W sportach wyczynowych z kolei, kiedy wszystkie inne czynniki są porównywalne, to moc może zadecydować o porażce lub zwycięstwie. Zdolność do wydobycia z mięśni maksimum siły, zarówno o zwrocie koncentrycznym, jak i ekscentrycznym, przy różnych prędkościach ich kurczenia często może być dla sportowca kluczową kwestią. Przez wiele lat uważano, że trening z ciężarami może tylko sportowców spowolnić i pozbawić ich elastyczności. Piętnaście lat temu, uniwersytecka drużyna futbolu amerykańskiego z Nebraski zaczęła trenować ograniczając się jedynie do dynamicznego podnoszenia ciężarów wg standardów olimpijskich i przysiadów. Takie ćwiczenia jak dynamiczny podrzut, wyskoki z przysiadem i skoki plyometryczne angażują niemal tylko i wyłącznie szybkokurczliwe jednostki ruchowe. Rezultatem tego treningu byli silniejsi, szybsi i zwinniejsi zawodnicy – i niesamowita passa zwycięstw drużyny przez kilka kolejnych lat. Teraz, praktycznie wszyscy futboliści dźwigają ciężary, pracując nad dynamiką siły i mocą. Wy też możecie, włączając te ćwiczenia do swojego treningu, zwiększyć wielkość mięśni i siłę do wartości nieosiągalnych poprzednimi metodami treningowymi.
 
Bibliografia:

1.Paddon-Jones D., Leveritt M., Lonergan A., Abernethy P., Adaptation to chronic eccentric exercise in humans: the influence of contraction velocity, Eur J Appl Physiol, September, 85(5): 466-71 (2001).
2.Fathing J.P., Chilibeck P.D., The effect of eccentric training at different velocities at cross-education, Eur J Appl Physiol, August, 89(6): 570-7 (2003).
3.Glass D.J., Skeletal muscle hypertrophy and atrophy signalling pathways, Int J Biochem Cell Biol, October, 37(10): 1974-84 (2005).
4.Verkhoshansky J.W., Biru A.A., Patterns in the long term body adaptation of the athlete to physical loads, Fizjologia Człowieka, September-October, 13(5): 811-8 (1987).
5.Bigland-Ritchie B., Lippold O., The Relation Between Force, Velocity and Integrated Electrical Activity in Human Muscles, J Physiol, 123: 214-224 (1954).
6.Shoepe T.C., Stelzer J.E., Garner D.O., Widrick J.J., Functional adaptability of muscle fibers to long-term resistance exercise, Med Sci Sports Exerc, June, 35(6): 944-51 (2003).
7.Jurimae J., Abernethy P.J., Quigley B.M., Blake K., McEniery M.T., Differences in muscle contractile characteristics among bodybuilders, endurance trainers and control subjects, Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 75(4): 357-62 (1997).
8.LaStayo P.C., Woolf J.M., Lewek M.D., Snyder-Mackler L., Reich T., Lindstedt S.L., Eccentric muscle contractions: their contribution to injury, prevention, rehabilitation, and sport, J Orthop Sports Phys Ther, October, 33(10): 557-571 (2003).