Bruce_111
Aby zrozumieć, skąd bierze się siła fizyczna, trzeba zapoznać się z teorią budowy mięśni. Jak wiadomo, ludzkie mięśnie składają się z trzech typów włókien mięśniowych:
Typ l - wolnokurczliwe tlenowe
Typ II A - szybkokurczliwe tlenowe
Typ II B - szybkokurczliwe glikolityczne
Typ I daje małą siłę i szybkość, ale wysoką wytrzymałość. Typ IIB - dużą siłę i szybkość, ale niską wytrzymałość. Natomiast typ IIA to włókna o pośrednich właściwościach. Korzyści płynące z posiadania odpowiedniego składu włókien w mięśniach są oczywiste. Biegacze długodystansowi posiadają zwykle mięśnie nóg składające się w 75% z włókien typu I, natomiast sprinterzy i siłacze wyposażeni są przez naturę w mięśnie składające się w 75% z włókien typu II.
Dlaczego włókna mięśniowe posiadają tak bardzo odmienne charakterystyki? Nauka cały czas czyni postępy w zgłębianiu tego zagadnienia, które do niedawna nie było wyjaśnione. Przypomina to trochę zgłębianie budowy atomu i doszukiwanie się kolejnych, coraz mniejszych cząstek elementarnych. W wypadku włókien mięśniowych stwierdzono, że o ich charakterystyce decyduje głównie zawartość i skład ciężkich łańcuchów miozynowych [MHC], ale to nie wszystko. Łańcuchy te zawierają izoformy, które również występują w trzech rodzajach: I, Ha i IIx, odpowiadające włóknom typu I, IIA i IIB. Jeśli chodzi o lekkie łańcuchy miozynowe [MLC], to stwierdzono jedynie, że generują one tylko niektóre z podanych powyżej właściwości, występują w mniejszości i nie są jeszcze do końca zbadane.
Dlaczego musimy aż tak daleko wchodzić w anatomię, aby zrozumieć podstawy rozwoju siły? Wystarczy zdać sobie sprawę z tego, że łańcuchy typu MHC IIx kurczą się z szybkością 5 do 10 razy większą niż łańcuchy MHC I, a także większą od łańcuchów MHC Ila. Staje się więc jasne, że osoby posiadające w swoich mięśniach przewagę włókien typu MHC II, a szczególnie MHC IIx, są predysponowane do dyscyplin siłowo-szybkościowych. Kiedyś mówiło się, że mają „wrodzoną siłę", a teraz już wiemy, na czym to polega. A więc o predyspozycjach siłowych decyduje przede wszystkim genetyka, jednak stwierdzono również, że różne formy mechanicznego i elektrycznego pobudzania włókien mięśniowych korzystnie wpływają na poprawianie ich możliwości siłowych. I to jest właśnie zakres zwiększania siły, na który mamy wpływ poprzez umiejętnie prowadzone treningi.
A teraz przyjrzyjmy się, jak różne rodzaje treningów oraz okresy roztrenowania wpływają na zmiany w mięśniach. Ostatnio w placówkach naukowych wykonano szereg precyzyjnych badań, dających odpowiedź na to pytanie. W jednym z badań osoby wykonywały przez 3 miesiące typowy trening kulturystyczny, a później, przez kolejne 3 miesiące, nie trenowały. Wyniki mogą być dla nas zaskakujące, ale naukowcy od dawna się tego spodziewali. Po okresie treningowym liczba włókien MHC IIx spadła z 10% do 4%, liczba zaś włókien MHC I wzrosła z 49% do 51%. A wiec nastąpiły zmiany, których nie bardzo sobie życzymy.
Co się jednak stało potem? Gdy ponownie wykonano badania po okresie roztrenowania okazało się, że liczba MHC IIx wzrosła z 4% do 19%, a MHC I spadła z 51% do 45%. A więc skok MHC IIx na 19% stanowi znaczne przekroczenie poziomu wyjściowego (10%). To jest to, o czym marzą reprezentanci dyscyplin siłowo-szybkościowych.
W inny badaniach posunięto się jeszcze dalej. Porównywano osoby systematycznie trenujące z poprzednio nietrenującymi. Gdy zastosowano cykl: trening - roztrenowanie - trening okazało się, że po pierwszym okresie treningowym (20 tygodni) włókna MHC IIB spadły z 16% do 1%, po okresie roztrenowania (32 tygodnie) wzrosły z 1% do 24%, a po kolejnym okresie treningu (6 tygodni) spadły z 24% tylko do 13%. To najlepiej pokazuje słuszność stosowania cykliczności treningu. Po kolejnych cyklach liczba włókien typu II będzie konsekwentnie wzrastała.
Te wyniki potwierdziły się w wielu innych badaniach: trening typu kulturystycznego i treningi pokrewne zawsze powodowały niekorzystne - z punktu widzenia siły i szybkości - przemiany w ciężkich łańcuchach miozynowych, pociągając za sobą spadek włókien typu MHC IIx na korzyść wzrostu włókien MHC Ila i MHC I, a więc ten typ treningu nie jest zalecany dla sportowców dążących do wzrostu siły, szybkości i dynamiki.
Co może być bardziej zaskakujące, zmniejszenie MHC IIx na korzyść MHC I zaobserwowano również u sprinterów trenujących w okresie przygotowawczym do zawodów, ale mimo tego powoli poprawiali oni swoje wyniki, gdyż wpływ na to ma nie tylko skład włókien mięśniowych, ale także takie elementy jak: wielkość impulsów nerwowych, koordynacja umysłowo-mięśniowa i inne czynniki.
A co powodowało odwrotną przemianę, a więc wzrost włókien MHC IIx i spadek MHC I? Tutaj również możemy się czuć zaskoczeni, ale wzrost MHC II stwierdzono po okresach roztrenowania, unieruchomienia, spadku aktywności układu nerwowego (kontuzje kręgosłupa), czy po zmniejszeniu obciążeń (np. w trakcie przebywania w stanie nieważkości podczas lotów kosmicznych).
Naukowcy nie wiedzą jeszcze, jakie mechanizmy stoją za takimi przemianami. Istnieje wiele teorii. Ta najbardziej prawdopodobna twierdzi, że jest to wynikiem adaptacji fenotypu do wymagań narzucanych przez warunki otoczenia, a więc dążenie organizmu do przetrwania. Paradoksalnie, redukcja włókien szybkokurczliwych na rzecz wolnokurczliwych wydaje się być osłabianiem organizmu w obliczu dużych przeciążeń mechanicznych. Czy można się w tym dopatrzeć jakichś korzyści?
Po pierwsze, organizm staje się w ten sposób bardziej sprawny od strony przemian metabolicznych, co ma duże znaczenie w obliczu niedoborów, jakim musi sprostać. Po drugie, stwierdzono, że w pewnych warunkach (maksymalna stymulacja zarówno podczas koncentrycznej"jak i ekscentrycznej fazy ruchu) organizm przestawia się na korzystanie z włókien MHC Ha, które są w stanie generować równą lub nawet większą siłę przy dużo mniejszych prędkościach ruchu.
Przeto dwie metody wydają się najkorzystniejsze do zastosowania w treningu siłowym: albo ćwiczenie z takimi ciężarami, które będą stymulowały mięśnie zarówno podczas koncentrycznej jak i ekscentrycznej części ruchu i stosowanie umiarkowanych prędkości, albo korzystanie głównie z koncentrycznej fazy ruchu przy stosowaniu bardzo dużych prędkości.
Badacze próbują też wyjaśnić, dlaczego po okresie roztrenowania lub obniżonej aktywności organizm „pozwala" na tak duży wzrost włókien MHC IIx. Zmniejszona aktywność pociąga za sobą mniejsze zapotrzebowanie na energię i na wytrzymałość mięśniową, a więc nabyta wcześniej wysoka sprawność metaboliczna nie jest już dłużej potrzebna. Organizm może sobie wtedy pozwolić na pracę ze zmniejszoną sprawnością metaboliczną, która towarzyszy wykorzystywaniu włókien szybkokurczliwych, które mają przecież swoje ogromne zalety.
W sportach siłowych, takich jak trójbój, siła dynamiczna potrzebna jest do szybkiego rozpoczęcia i wykonania boju. Wyróżnia się tutaj siłę startową i siłę eksplozyjną. Siła startowa umożliwia natychmiastowe włączenie możliwie jak największej liczby włókien mięśniowych. Trzeba dążyć do jak najszybszego pokonania bezwładności sztangi, zanim wyczerpią się zapasy ATP, co przy maksymalnym napięciu prawie wszystkich mięśni następuje po około 2 sekundach.
Po włączeniu włókien mięśniowych do pracy musimy starać się utrzymać je w stanie pracy przy maksymalnym wysiłku przez określony okres czasu. To nazywa się siłą eksplozyjną. Ona ma zapewnić przyspieszanie ciężaru, tak potrzebne do przejścia przez punkt krytyczny i pomyślnego zakończenia podejścia w każdym z trzech bojów. Bój trzeba zakończyć zanim większość komórek mięśniowych ulegnie wyczerpaniu. Do tego wszystkiego potrzebna jest jak najsprawniejsza praca włókien szybkokurczliwych, w tym odpowiednie wydzielanie ATP*.
Obecnie większość badaczy zgodna jest co do tego, że trening aerobowy lub inne odmiany treningu wytrzymałościowego zmniejszają zdolność systemu nerwowo-mięśniowego do generowania maksymalnej siły, co wiąże się z procesami adaptacyjnymi w mięśniach. Włókna szybkokurczliwe ulegają mechanicznemu niszczeniu głównie podczas ekscentrycznej fazy wielokrotnie powtarzanych ruchów i są zastępowane przez włókna wolnokurczliwe, a ponadto zachodzą zmiany enzymatyczne i neuro-mięśniowe w kierunku preferowania włókien wolnokurczliwych.
Dlatego odradza się trójboistom i sportowcom innych dyscyplin szybkościowo-siłowych korzystania z treningu aerobowego (wytrzymałościowego) w celu redukcji tkanki tłuszczowej przed startem. Niekorzystne jest zarówno wykonywanie treningu aerobowego łącznie z treningiem siłowym (w tym samym dniu) ani też w inne dni (na przemian). Odpowiedni poziom tkanki tłuszczowej powinien być utrzymywany poprzez właściwe odżywianie i w okresie pozastartowym nie powinien wzrastać więcej niż o 2% w stosunku do stanu startowego.
Trening siłowy połączony z treningiem wytrzymałościowym może być przydatny tylko w dyscyplinach wytrzymałościowych, w których od czasu do czasu występują eksplozyjne zrywy lub wysiłki.
Z praktycznych obserwacji wynika, że wielu trójboistów wykonuje jedynie powolne powtórzenie przy stałym napięciu mięśni. Biorąc pod uwagę to, co przytoczono w tym artykule, powinni pamiętać, że to włókna szybkokurczliwe generują siłę eksplozyjną i decydują o sile maksymalnej. A więc w treningu należy uwzględniać także ruchy dynamiczne eksplozyjne.
Andrzej Michalak
*ATP - kwas adenozynotrifosforowy, którego cząsteczki są chemicznymi magazynami energii na poziomie komórkowym.
Typ l - wolnokurczliwe tlenowe
Typ II A - szybkokurczliwe tlenowe
Typ II B - szybkokurczliwe glikolityczne
Typ I daje małą siłę i szybkość, ale wysoką wytrzymałość. Typ IIB - dużą siłę i szybkość, ale niską wytrzymałość. Natomiast typ IIA to włókna o pośrednich właściwościach. Korzyści płynące z posiadania odpowiedniego składu włókien w mięśniach są oczywiste. Biegacze długodystansowi posiadają zwykle mięśnie nóg składające się w 75% z włókien typu I, natomiast sprinterzy i siłacze wyposażeni są przez naturę w mięśnie składające się w 75% z włókien typu II.
Dlaczego włókna mięśniowe posiadają tak bardzo odmienne charakterystyki? Nauka cały czas czyni postępy w zgłębianiu tego zagadnienia, które do niedawna nie było wyjaśnione. Przypomina to trochę zgłębianie budowy atomu i doszukiwanie się kolejnych, coraz mniejszych cząstek elementarnych. W wypadku włókien mięśniowych stwierdzono, że o ich charakterystyce decyduje głównie zawartość i skład ciężkich łańcuchów miozynowych [MHC], ale to nie wszystko. Łańcuchy te zawierają izoformy, które również występują w trzech rodzajach: I, Ha i IIx, odpowiadające włóknom typu I, IIA i IIB. Jeśli chodzi o lekkie łańcuchy miozynowe [MLC], to stwierdzono jedynie, że generują one tylko niektóre z podanych powyżej właściwości, występują w mniejszości i nie są jeszcze do końca zbadane.
Dlaczego musimy aż tak daleko wchodzić w anatomię, aby zrozumieć podstawy rozwoju siły? Wystarczy zdać sobie sprawę z tego, że łańcuchy typu MHC IIx kurczą się z szybkością 5 do 10 razy większą niż łańcuchy MHC I, a także większą od łańcuchów MHC Ila. Staje się więc jasne, że osoby posiadające w swoich mięśniach przewagę włókien typu MHC II, a szczególnie MHC IIx, są predysponowane do dyscyplin siłowo-szybkościowych. Kiedyś mówiło się, że mają „wrodzoną siłę", a teraz już wiemy, na czym to polega. A więc o predyspozycjach siłowych decyduje przede wszystkim genetyka, jednak stwierdzono również, że różne formy mechanicznego i elektrycznego pobudzania włókien mięśniowych korzystnie wpływają na poprawianie ich możliwości siłowych. I to jest właśnie zakres zwiększania siły, na który mamy wpływ poprzez umiejętnie prowadzone treningi.
A teraz przyjrzyjmy się, jak różne rodzaje treningów oraz okresy roztrenowania wpływają na zmiany w mięśniach. Ostatnio w placówkach naukowych wykonano szereg precyzyjnych badań, dających odpowiedź na to pytanie. W jednym z badań osoby wykonywały przez 3 miesiące typowy trening kulturystyczny, a później, przez kolejne 3 miesiące, nie trenowały. Wyniki mogą być dla nas zaskakujące, ale naukowcy od dawna się tego spodziewali. Po okresie treningowym liczba włókien MHC IIx spadła z 10% do 4%, liczba zaś włókien MHC I wzrosła z 49% do 51%. A wiec nastąpiły zmiany, których nie bardzo sobie życzymy.
Co się jednak stało potem? Gdy ponownie wykonano badania po okresie roztrenowania okazało się, że liczba MHC IIx wzrosła z 4% do 19%, a MHC I spadła z 51% do 45%. A więc skok MHC IIx na 19% stanowi znaczne przekroczenie poziomu wyjściowego (10%). To jest to, o czym marzą reprezentanci dyscyplin siłowo-szybkościowych.
W inny badaniach posunięto się jeszcze dalej. Porównywano osoby systematycznie trenujące z poprzednio nietrenującymi. Gdy zastosowano cykl: trening - roztrenowanie - trening okazało się, że po pierwszym okresie treningowym (20 tygodni) włókna MHC IIB spadły z 16% do 1%, po okresie roztrenowania (32 tygodnie) wzrosły z 1% do 24%, a po kolejnym okresie treningu (6 tygodni) spadły z 24% tylko do 13%. To najlepiej pokazuje słuszność stosowania cykliczności treningu. Po kolejnych cyklach liczba włókien typu II będzie konsekwentnie wzrastała.
Te wyniki potwierdziły się w wielu innych badaniach: trening typu kulturystycznego i treningi pokrewne zawsze powodowały niekorzystne - z punktu widzenia siły i szybkości - przemiany w ciężkich łańcuchach miozynowych, pociągając za sobą spadek włókien typu MHC IIx na korzyść wzrostu włókien MHC Ila i MHC I, a więc ten typ treningu nie jest zalecany dla sportowców dążących do wzrostu siły, szybkości i dynamiki.
Co może być bardziej zaskakujące, zmniejszenie MHC IIx na korzyść MHC I zaobserwowano również u sprinterów trenujących w okresie przygotowawczym do zawodów, ale mimo tego powoli poprawiali oni swoje wyniki, gdyż wpływ na to ma nie tylko skład włókien mięśniowych, ale także takie elementy jak: wielkość impulsów nerwowych, koordynacja umysłowo-mięśniowa i inne czynniki.
A co powodowało odwrotną przemianę, a więc wzrost włókien MHC IIx i spadek MHC I? Tutaj również możemy się czuć zaskoczeni, ale wzrost MHC II stwierdzono po okresach roztrenowania, unieruchomienia, spadku aktywności układu nerwowego (kontuzje kręgosłupa), czy po zmniejszeniu obciążeń (np. w trakcie przebywania w stanie nieważkości podczas lotów kosmicznych).
Naukowcy nie wiedzą jeszcze, jakie mechanizmy stoją za takimi przemianami. Istnieje wiele teorii. Ta najbardziej prawdopodobna twierdzi, że jest to wynikiem adaptacji fenotypu do wymagań narzucanych przez warunki otoczenia, a więc dążenie organizmu do przetrwania. Paradoksalnie, redukcja włókien szybkokurczliwych na rzecz wolnokurczliwych wydaje się być osłabianiem organizmu w obliczu dużych przeciążeń mechanicznych. Czy można się w tym dopatrzeć jakichś korzyści?
Po pierwsze, organizm staje się w ten sposób bardziej sprawny od strony przemian metabolicznych, co ma duże znaczenie w obliczu niedoborów, jakim musi sprostać. Po drugie, stwierdzono, że w pewnych warunkach (maksymalna stymulacja zarówno podczas koncentrycznej"jak i ekscentrycznej fazy ruchu) organizm przestawia się na korzystanie z włókien MHC Ha, które są w stanie generować równą lub nawet większą siłę przy dużo mniejszych prędkościach ruchu.
Przeto dwie metody wydają się najkorzystniejsze do zastosowania w treningu siłowym: albo ćwiczenie z takimi ciężarami, które będą stymulowały mięśnie zarówno podczas koncentrycznej jak i ekscentrycznej części ruchu i stosowanie umiarkowanych prędkości, albo korzystanie głównie z koncentrycznej fazy ruchu przy stosowaniu bardzo dużych prędkości.
Badacze próbują też wyjaśnić, dlaczego po okresie roztrenowania lub obniżonej aktywności organizm „pozwala" na tak duży wzrost włókien MHC IIx. Zmniejszona aktywność pociąga za sobą mniejsze zapotrzebowanie na energię i na wytrzymałość mięśniową, a więc nabyta wcześniej wysoka sprawność metaboliczna nie jest już dłużej potrzebna. Organizm może sobie wtedy pozwolić na pracę ze zmniejszoną sprawnością metaboliczną, która towarzyszy wykorzystywaniu włókien szybkokurczliwych, które mają przecież swoje ogromne zalety.
W sportach siłowych, takich jak trójbój, siła dynamiczna potrzebna jest do szybkiego rozpoczęcia i wykonania boju. Wyróżnia się tutaj siłę startową i siłę eksplozyjną. Siła startowa umożliwia natychmiastowe włączenie możliwie jak największej liczby włókien mięśniowych. Trzeba dążyć do jak najszybszego pokonania bezwładności sztangi, zanim wyczerpią się zapasy ATP, co przy maksymalnym napięciu prawie wszystkich mięśni następuje po około 2 sekundach.
Po włączeniu włókien mięśniowych do pracy musimy starać się utrzymać je w stanie pracy przy maksymalnym wysiłku przez określony okres czasu. To nazywa się siłą eksplozyjną. Ona ma zapewnić przyspieszanie ciężaru, tak potrzebne do przejścia przez punkt krytyczny i pomyślnego zakończenia podejścia w każdym z trzech bojów. Bój trzeba zakończyć zanim większość komórek mięśniowych ulegnie wyczerpaniu. Do tego wszystkiego potrzebna jest jak najsprawniejsza praca włókien szybkokurczliwych, w tym odpowiednie wydzielanie ATP*.
Obecnie większość badaczy zgodna jest co do tego, że trening aerobowy lub inne odmiany treningu wytrzymałościowego zmniejszają zdolność systemu nerwowo-mięśniowego do generowania maksymalnej siły, co wiąże się z procesami adaptacyjnymi w mięśniach. Włókna szybkokurczliwe ulegają mechanicznemu niszczeniu głównie podczas ekscentrycznej fazy wielokrotnie powtarzanych ruchów i są zastępowane przez włókna wolnokurczliwe, a ponadto zachodzą zmiany enzymatyczne i neuro-mięśniowe w kierunku preferowania włókien wolnokurczliwych.
Dlatego odradza się trójboistom i sportowcom innych dyscyplin szybkościowo-siłowych korzystania z treningu aerobowego (wytrzymałościowego) w celu redukcji tkanki tłuszczowej przed startem. Niekorzystne jest zarówno wykonywanie treningu aerobowego łącznie z treningiem siłowym (w tym samym dniu) ani też w inne dni (na przemian). Odpowiedni poziom tkanki tłuszczowej powinien być utrzymywany poprzez właściwe odżywianie i w okresie pozastartowym nie powinien wzrastać więcej niż o 2% w stosunku do stanu startowego.
Trening siłowy połączony z treningiem wytrzymałościowym może być przydatny tylko w dyscyplinach wytrzymałościowych, w których od czasu do czasu występują eksplozyjne zrywy lub wysiłki.
Z praktycznych obserwacji wynika, że wielu trójboistów wykonuje jedynie powolne powtórzenie przy stałym napięciu mięśni. Biorąc pod uwagę to, co przytoczono w tym artykule, powinni pamiętać, że to włókna szybkokurczliwe generują siłę eksplozyjną i decydują o sile maksymalnej. A więc w treningu należy uwzględniać także ruchy dynamiczne eksplozyjne.
Andrzej Michalak
*ATP - kwas adenozynotrifosforowy, którego cząsteczki są chemicznymi magazynami energii na poziomie komórkowym.
Kto nie pyta, nie rośnie...
Krzysztof Piekarz
mucia
JFKZ
PLŚ
.
?
ciekawy jestem jakie by były efekty moze spróbuje za jakis czas
