Łączenie kardio z ćwiczeniami oporowymi: zabójczy trening dla mięśni? - listopad 2009

Właśnie skończyliście wykańczającą sesję treningową i przyszła pora na ćwiczenia kardio. Chwileczkę… zgodnie z najnowszymi doniesieniami, łączenie kardio z ćwiczeniami oporowymi może utrudniać i spowalniać rozrost mięśni.

Zgodnie z informacjami zamieszczonymi w „Journal of Applied Physiology”, łączenie treningu oporowego z ćwiczeniami kardio w tej samej sesji treningowej może niszczyć geny odpowiedzialne za anabolizm. Naukowcy wykazali, że powtarzanie wysoce intensywnych i krótko trwających skurczów stymuluje rozrost mięśni i zwiększa ich siłę. Z kolei przedłużona aktywność skurczowa o niskiej intensywności wiąże się ze zwiększeniem gęstości mitochondriów we włóknach i podniesioną odpornością na zmęczenie (włókna czerwone). Wyniki wcześniejszych badań potwierdziły jedynie umiarkowaną hipertrofię mięśni szkieletowych, będącą wynikiem połączenia treningu wytrzymałościowego z ćwiczeniami oporowymi.
 
Rodzaj treningu wpływa na ekspresję genów

W badaniu przeprowadzonym przez badaczy z Australii, którego wyniki opublikowane zostały w „Medicine and Sports Science and Exercise”, naukowcy starali się ustalić, czy konkretny typ treningu może wpływać na aktywność rożnych genów. W eksperymencie wzięło udział dwudziestu zdrowych sportowców stosujących zarówno treningi wytrzymałościowe, jak i treningi oporowe. Siedmiu ochotników było trenującymi od ośmiu lat kolarzami, przejeżdżającymi tygodniowo od 250 do 600 kilometrów. W trakcie swojej kariery sportowej nie stosowali nigdy ćwiczeń siłowych/oporowych. Sześciu innych ochotników było trenującymi siłowo od dziewięciu lat ciężarowcami, odbywającymi od trzech do czterech sesji tygodniowo.

Jak można się domyślać, u ochotników stosujących treningi wytrzymałościowe, genami poddawanymi ciągłej aktywacji były głównie geny odpowiedzialne za metabolizm mitochondriów, transport błonowy i wzrost naczyń krwionośnych. Z kolei geny regulowane w wyniku przedłużonego treningu siłowego zaangażowane są w procesy regulujące syntezę białek, transkrypcję i translację. Grupa australijskich naukowców była pierwszą, która wykazała, że aktywność ogromnej ilości genów zaangażowanych w opisywane powyżej procesy jest ciągle zwiększana w wyniku stymulacji tego rodzaju treningiem.

Z kolei u osób stosujących trening siłowy dochodzi do zwiększenia syntezy białek i rozrostu mięśni, co jest odzwierciedleniem większej aktywności nowych genów i całych grup genowych. Uzyskane wyniki potwierdzają teorię mówiącą o tym, że regularny trening siłowy zmienia ekspresję genów komórek mięśniowych w sposób ciągły, po to, aby stymulować syntezę białek i hipertrofię i, co za tym idzie, utrzymywać fenotyp zwiększonej produkcji siły mięśniowej. Z kolei fenotyp treningu wytrzymałościowego jest silnie powiązany z biogenezą mitochondriów, usprawnionym dostarczaniem tlenu do komórek i metabolizmem energetycznym. Nowo odkryte funkcje genów i grup genetycznych podkreślają ciągłą aktywację genów specyficznych dla charakterystycznego fenotypu, związanego z efektywnym pozyskiwaniem energii z metabolizmu w trakcie rytmicznych, ciągłych skurczów mięśni, wykonywanych w trakcie ćwiczeń wytrzymałościowych. Podsumowując, istnieją dowody potwierdzające, że wzory ekspresji genów w komórkach ludzkich mięśni szkieletowych są zmieniane w wyniku długotrwałego (trwającego dłużej niż osiem lat) treningu siłowego i wytrzymałościowego. Konkretnie, różnice specyficznie związane z treningiem, występują w grupach genów zaangażowanych w procesy adaptacyjne, będące istotnymi czynnikami odpowiedzi na różne formy treningu. W oparciu o tę perspektywę, możliwe jest, że długotrwały trening subtelnie reguluje aktywność licznych genów odpowiedzialnych za istotne funkcje komórek ludzkich mięśni szkieletowych, najprawdopodobniej poprzez modulowanie procesów kontrolujących degradację mRNA. Najprawdopodobniej jest to długotrwały, adaptacyjny mechanizm utworzony po to, aby komórki mogły radzić sobie z powtarzającymi się czynnikami stymulującymi, wytwarzanymi w trakcie trwania treningu.
 
Co wyniknie z połączenia ćwiczeń aerobowych i oporowych w jednej sesji?
Skoro w wyniku wykonywania pewnych ćwiczeń zostają uaktywnione konkretne geny, to połączenie różnych ćwiczeń może spowodować powstanie „mieszanych” sygnałów w komórkach mięśniowych. Dlatego też prawdopodobne jest, że skoro rezultatem stosowania następujących po sobie ćwiczeń oporowych i wytrzymałościowych jest skumulowany, adaptacyjny efekt, to jednoczesne wykonywanie obu rodzajów ćwiczeń powinno skutkować „efektem interferencyjnym”.
Oznacza to, że trening sercowo-naczyniowy włącza geny odpowiedzialne za aerobowy profil włókien (zwiększona liczba włókien I typu, zwiększona ilość mitochondriów w komórkach). Natomiast ćwiczenia oporowe uaktywniają w mięśniach fenotyp związany z treningiem oporowym (zwiększona ilość włókien mięśniowych typu IIAB, podwyższony próg tlenowy itd.). W wyniku połączenia obu rodzajów treningu, można uzyskać „mieszaną” ekspresję genów w komórkach mięśniowych.

Naukowcy z Australii przeprowadzili badanie, w którym wzięli udział trenujący mężczyźni. Zostali oni przydzieleni do dwóch grup. W jednej ochotnicy mieli wykonać rundę ćwiczeń oporowych, a następnie serię wytrzymałościową (na rowerku). Z kolei w drugiej grupie ochotnicy wykonywali te same ćwiczenia, ale w odwróconej kolejności (np. najpierw ćwiczenia wytrzymałościowe, a następnie oporowe).
Po standardowej rozgrzewce (2 x 5 powtórzeń przy odpowiednio 50% i 60% 1RM), ochotnicy wykonali osiem zestawów, po pięć powtórzeń przy 80% 1RM. Każdy zestaw oddzielony był 3-minutową przerwą, w trakcie której mężczyźni siedzieli na maszynie do wyprostów nóg.
Ochotnicy ćwiczyli na rowerku 30 min bez przerwy przy wydatku energii wynoszącym 70% indywidualnej maksymalnej wartości VO2.
Biopsje mięśni zostały pobrane przed treningiem oraz 15 min po i 3 godz po zakończeniu ćwiczeń.
 
Łączenie ćwiczeń kardio i treningu oporowego zaburza aktywność genów odpowiedzialnych za anabolizm
Ogólnie mówiąc, sprawa jest z góry skazana na niepowodzenie. Łączenie ćwiczeń kardio z treningiem oporowym zaburza aktywność genów odpowiedzialnych za anabolizm mięśni. Oto przykład wyników badań analizujących aktywność genów.
Kardio przed treningiem oporowym: wyniki najnowszych badań sugerują, że runda ćwiczeń wytrzymałościowych wykonana przed treningiem oporowym hamuje produkcję mRNA (o ok. 42%), genu IGF-1Ee (fragmentu IGF-1) i dodatkowo indukuje zmniejszenie produkcji mechanicznych czynników wzrostu (o ok. 27%). Wyniki te są odzwierciedleniem zbiorczego efektu odwrotnych modeli skurczów. Można więc spekulować, że następujący od razu po ćwiczeniach wytrzymałościowych trening oporowy wpływa na blokowanie odpowiedzi anabolicznej.

Ćwiczenia oporowe, a potem kardio: ćwiczenia kardio wykonywane po treningu oporowym przyczyniają się do zwiększenia aktywności genów odpowiedzialnych za rozpad tkanki mięśniowej. Gdy ćwiczenia na rowerku wykonywane były po zakończeniu ćwiczeń oporowych, zaobserwowano zwiększoną aktywność genów odpowiedzialnych za rozpad mięśni (mRNA atroginy zwiększone o 21%, a genu MuRF o 53%). Wyniki poprzednich badań pokazywały, że po wykonaniu pojedynczej rundy ćwiczeń wytrzymałościowych, ilość mRNA atroginy i MuRF (geny odpowiedzialne za rozpad tkanki mięśniowej) ulegała zwiększeniu. Wyniki te sugerują, że wykonywanie ćwiczeń wytrzymałościowych po treningu oporowym, może zwiększać aktywność genów zaangażowanych w katabolizm i rozpad białek.

Konsekwentnie, gdy trening oporowy następuje po skończonych ćwiczeniach wytrzymałościowych może dochodzić do zahamowywania aktywności ligazy ubikwityny. Co więcej, ilość mRNA PGC-1-alfa, genu włączającego fenotyp aerobowy, zwiększa się, gdy ćwiczenia na rowerku poprzedzają trening oporowy.
Wyniki te wskazują, że aktywność wytrzymałościowa poprzedzająca ćwiczenia oporowe, może zahamowywać odpowiedź anaboliczną, podczas gdy trening wytrzymałościowy przeprowadzany po ćwiczeniach oporowych może zaostrzać stan zapalenia i zwiększać stopień degradacji białek. Kinaza APMK została uznana za metabolicznego kontrolera, aktywowanego w odpowiedzi na trening i zmiany w ilości glikogenu znajdującego się w mięśniach szkieletowych. Badania wykazały, że stopień aktywacji AMPK pozostaje niezmieniony 15 min po każdej następującej rundzie ćwiczeń. Jednakże, 3 godz po skończeniu ćwiczeń na rowerku poprzedzonych treningiem oporowym, poziom AMPK przekraczający początkowy punkt spoczynkowy jest zdecydowanie wyższy, co sugeruje, że wykonując ćwiczenia wytrzymałościowe poprzedzone treningiem oporowym, możemy zwiększać stres metaboliczny.
Rezultaty te dowodzą, że intensywne połączenie ćwiczeń kardio i treningu oporowego, nie skutkuje optymalną aktywacją szlaków anabolicznych. W związku z tym przeprowadzanie zarówno treningu oporowego, jak i kardio w bliskich odstępach czasowych wpływa na uaktywnienie ostrego profilu molekularnego i prawdopodobnie zaostrza interferencję kluczowych anabolicznych szlaków sygnałowych.
Jednym z aspektów tego badania, w stosunku do którego muszę wyrazić mój krytycyzm, jest fakt, że ochotnicy nie jedli nic przez 3 godz. Jest to zdecydowana wada badania. Skontaktowałem się z dr Hawley i uzyskałem od niego wyjaśnienie, iż było to badanie wstępne i aktualnie przeprowadzane są kolejne doświadczenia, w których ochotnicy mają spożywać poćwiczeniowy koktajl białkowo/proteinowy, aby sprawdzić czy wywiera to inny efekt na ekspresje genów w komórkach mięśniowych. Wyniki tego badania mają zostać opublikowane w ciągu kilku miesięcy.

Jeśli macie zamiar stosować trening kardio, to aby uzyskać optymalny efekt anaboliczny, lepiej jest przeprowadzać go wcześniej lub później w ciągu dnia, niż tuż przed lub po ćwiczeniach oporowych.
 
 
Bibliografia
1.Fry A.C., Schilling B.K., Staron R.S., Hagerman F.C., Hikida R.S., Thrush J.T., Muscle fiber characteristics and performance correlates of male Olympic-style weightlifters, J Strength Cond Res, 17: 746-754, (2003).
2.Tesch P., Komi P., Hakkinen K., Enzymatic adaptations consequent to long-term strength training, Int J Sports Med Suppl, 8; 66-69, (1987).
3.Hawley J.A., Adaptations of skeletal muscle to prolonged, intense endurance training. Clin Exp Pharmacol Physiol, 29: 218-222, (2002).
4.Coffey V.G., Pilegaard H., Garnham A.P., O’Brien B.J., Hawley J.A., Consecutive bouts of diverse contractile activity alter acute responses in human skeletal muscle. J Appl Physiol, Apr; 106(4): 1187-97 (2009).
5.Stepto N.K., Coffey V.G., Carey A.L., Ponnampalam A.P., Canny B.J., Powell D., Hawley J.A., Global gene expression in skeletal muscle from well-trained strength and endurance athletes. Med Sci Sports exerc, Mar; 41(3): 546-65 (2009).