Dołącz do czytelników
Brak wyników

Trening

17 kwietnia 2019

NR 21 (Kwiecień 2019)

Trening ekscentryczny

0 36

Ekscentryczne działanie mięśnia odnosi się do oporu wydłużania tego mięśnia. Występuje w większości ćwiczeń fizycznych oraz tych na maszynach. Jednakże musimy pamiętać, że koncentryczny potencjał wytrzymałości jest mniejszy niż potencjał ekscentryczny, a część zysku ruchu jest rzadko w pełni stymulowana. Innymi słowy, względna słabość pokonywanej części zapobiega całkowitemu przeciążeniu podczas wydatkowej części ćwiczenia.

Ekscentryczna praca mięśni jest ważna w sporcie: ekscentryczne skurcze mięśni zwiększają wydajność podczas koncentrycznej fazy cykli rozciągania i skracania. To ważne w takich dyscyplinach, jak np. sprint, skakanie, rzucanie i bieganie. Mięśnie uruchamiane podczas ruchów, w których się rozciągają, mogą również działać jako amortyzatory, np. zwalniać podczas lądowania lub precyzyjnie radzić sobie z wysokim obciążeniem zewnętrznym w takim sporcie jak narciarstwo alpejskie. Kilka dostępnych badań na temat wyszkolonych osób ujawnia, że ​​ekscentryczny trening może dodatkowo zwiększyć siłę maksymalną i siłę mięśni. Może optymalizować długość mięśni w celu maksymalnego rozwoju napięcia przy większym stopniu rozciągania i może poprawić koordynację mięśni podczas ćwiczeń. W mięśniach szkieletowych adaptacje funkcjonalne opierają się na wzroście masy mięśniowej, długości włókien, liczbie sarkomerów i przekroju poprzecznym włókien typu II. Zidentyfikowane tryby ekscentrycznego obciążenia wśród sportowców obejmują klasyczne ćwiczenia izotoniczne, akcentowane ćwiczenia skokowe, ekscentryczne ćwiczenia przeciążeniowe i ekscentryczną ergometrię cyklu rozciągania-skracania. Ćwiczenia ekscentryczne oferują obiecującą modalność treningową w celu zwiększenia wydajności i zapobiegania urazom u sportowców. 

Jakie parametry mogę zwiększać, trenując siłę ekscentryczną?


Siła
Kiedy naukowcy omawiają siłę ekscentryczną, odnoszą się do ilości siły wytwarzanej podczas wydłużenia mięśnia. W przeciwieństwie do koncentrycznej siły, która jest ilością siły wytwarzanej, gdy mięsień skraca się. Ponieważ w trakcie mimośrodowego skurczu zaangażowanych jest mniej jednostek motorycznych (ze względu na bierną odporność oferowaną przez mosty poprzeczne), w jednostce ruchowej występuje więcej mechanicznego obciążenia na jednostkę napędową. W rezultacie trening ekscentryczny może generować do 1,3 razy więcej napięcia niż trening koncentryczny. Warto wspomnieć o samym mechanizmie odpowiedzialnym za generowanie siły w mięśniach. Dr hab. Zdzisław Adach, prof. AWF w Gorzowie Wlkp. w swojej pracy napisał, że kluczową rolę dla przebiegu skurczu mięśnia odgrywają jony Ca2+, które po uwolnieniu z siateczki sarkoplazmatycznej (SS) inicjują i kontrolują przebieg procesów prowadzących do wytworzenia połączenia aktywnych postaci miozyny z miofilamentem aktynowym. Dopóki komórka mięśniowa jest pobudzana, a jony wapnia są przyłączane do TnC, dochodzi do wielokrotnego łączenia, generowania siły, a następnie rozłączania mostków poprzecznych przy zachodzącej hydrolizie ATP. Jego skutkiem jest wytworzenie napięcia mięśnia, skrócenie jego długości lub jednoczesna zmiana obu wielkości, w zależności od warunków pracy mięśnia. 

W skurczu izometrycznym zmiany strukturalne, którym poddane są mostki, są niewielkie, natomiast duże zmiany w ruchu ślizgania mostka zachodzą, kiedy występuje skracanie mięśnia. Rozwijanie siły w izometrii poprzez ruch mostka, w którym generuje on siłę, następuje do momentu, kiedy element elastyczny mostka osiąga długość 2 nm [Piazzesi i wsp., 1997].

Szybkość cyklicznej pracy mostków poprzecznych odgrywa istotną rolę zarówno podczas narastania siły, jak i relaksacji. Mostki poprzeczne można więc traktować jako niezależne generatory siły, których szybkość przechodzenia w stan „mocnego” generowania siły wpływa na szybkość skurczu mięśniowego [Huxley, 1957; Huxley i Simmons, 1972]. Przyjmuje się, że kinetyka mostków poprzecznych, uwarunkowana szybkością przyłączania do nich jonów Ca2+, należy do czynników wpływających w istotny sposób na szybkość narastania siły i na relaksację [Piazzesi i wsp., 1997]. 

Maksymalną wartość siły uzyskanej podczas skurczu dowolnego określa się jako maksymalną, dowolną siłę izometryczną (MVC). Jej wielkość zależy głównie od liczby pobudzonych jednostek motorycznych, przekroju fizjologicznego mięśnia, rodzaju i wielkości włókien mięśniowych oraz siły rozwijanej przez każdy z mostków poprzecznych. MVC jest osiągana zazwyczaj w czasie 1–3 s [Bemben i wsp., 1990; Morris i wsp., 1983], wykazując znaczne indywidualne wahania. Jest ona uzależniona między innymi od właściwości kurczliwych mięśni oraz badanej grupy mięśniowej.

Podczas przyrostu siły w czasie (F-t) wyróżnia się trzy fazy: pierwszą – najszybszą fazę wczesnego narastania, obejmującą przyrost do 50% MVC; drugą – późnego narastania, definiowaną jako wzrost siły 50–80% MVC. Trzecia, najwolniejsza faza obejmuje zakres 80–100% MVC [Jaskólska, 1998]. Najszybsze narastanie zachodzi, gdy osiąga ona poziom ok. 30% MVC. Jest to moment maksymalnego gradientu narastania siły (MGN). W pojedynczym, całkowicie pobudzonym włóknie, gradient ten jest przypuszczalnie limitowany przez szybkość przejścia mostków ze stanu „słabego” rozwijania siły w stan „mocnego” jej rozwijania. Na przebieg każdej z tych faz wpływają częściowo inne mechanizmy odpowiadające za narastanie siły. Według Milner-Brown i Stein [1973], Freund i wsp. [1975] oraz Kukulki i Clamanna [1981] w początkowej fazie skurczu (do uzyskania poziomu 50% MVC) głównym mechanizmem wpływającym na wzrost siły jest rekrutacja jednostek motorycznych [Oishi i Nigorikawa, 1988], uwalnianie jonów Ca2+ z SS i kinetyka mostków poprzecznych. Zależy ona również od liczby równocześnie aktywowanych, położonych równolegle względem siebie mostków [Ashley i wsp., 1993; Fitts i Balog, 1996; Szczęsna i wsp., 1996; Viitasalo i Komi, 1981a].

W późniejszych fazach szybkość narastania siły zmniejsza się. Najwolniejsze tempo jest w końcowej fazie (80–100% MVC) i zależy przede wszystkim od zmiany częstotliwości wyładowań już pobudzonych jednostek motorycznych oraz od kinetyki mostków miozynowych [Oishi i Nigorikawa, 1988]. Sposób aktywacji jednostek motorycznych w mięśniu zależy jednak od wielkości i typu mięśnia [Kukulka i Clamann, 1981; Laframboise i Cafarelli, 1994]. Jednocześnie można zauważyć, że wraz ze zmianą szybkości narastania siły mięśnia zmienia się jego sztywność. Na ten stan wpływają zarówno mostki poprzeczne, jak i elementy sprężyste mięśnia [Edman i Lou, 1989; Piazzesi i wsp., 1997; Proske i Morgan, 1984; Rack i Westbury, 1972]. Przypuszcza się, że zwiększona sztywność elementów sprężystych mięśnia wpływa na szybsze narastanie siły wyrażanej przez większy MGN [Barclay, 1992; Mero i wsp., 1981; Viitasalo i Komi 1981b]. 

Większe napięcie zapewnia zwiększony bodziec do włókien mięśniowych, co z kolei zachęca do większych adaptacji biologicznych. W rzeczywistości ekspert z Norwegii, Per Egil (Pella) Refsnes, powiedział, że ekscentryczny trening jest najlepszą metodą na podniesienie poziomu siły u sportowców wyczynowych.

Hipertrofia
Ekscentryczny trening buduje masę mięśniową. Wiele badań potwierdziło skuteczność obciążeń ekscentrycznych odpowiedzialnych za reakcję hipertroficzną. Wyjaśnia to również niewielki poziom popularności urządzeń izokinetycznych na kontynencie europejskim – słusznie postrzegano je jako ograniczenie prawdziwego potencjału siły sportowca.

Poprzez programowanie ekscentrycznego ruchu własnych ćwiczeń możesz osiągnąć największy przyrost mięśni, upewniając się, że masz właściwą intensywność obciążenia i idealny czas pod napięciem, aby spowodować maksymalne uszkodzenie włókien mięśniowych. Na przykład, prostym sposobem na użycie większej liczby mięśni jest użycie dłuższego tempa ruchu ekscentrycznego (4–6 sekund) z wybuchowym lub jednosekundowym ruchem koncentrycznym.

W badaniach porównujących tylko trening ekscentryczny i koncentryczny okazuje się, że trening ekscentryczny jest znacznie lepszy w wytwarzaniu hipertrofii. Dzieje się tak dlatego, że ruch mimośrodowy uszkadza miofibry i preferencyjnie rekrutuje włókna szybkokurczliwe. Oznacza to, że w jednostkach motorycznych występuje większa ilość stresu przy ćwiczeniach ekscentrycznych, co powoduje większy wzrost mięśni.

W przeciwieństwie do tego trening koncentryczny nie prowadzi do znacznego przyrostu. W jednym z badań mężczyźni wykonywali trening tylko koncentrycznie lub ekscentrycznie, używając 4–6 serii 8–12 powtórzeń, trzy razy w tygodniu. Pod koniec 12. tygodnia włókna wolnokurczliwe nie zwiększyły się w żadnej z grup. Jednak szybko poruszające się włókna typu II wzrosły 10-krotnie w grupie ekscentrycznej – zdecydowanie bardziej niż w grupie koncentrycznej. Jednak badania sugerują, że najlepszym bodźcem do hipertrofii jest trening, który wykorzystuje zarówno ruchy ekscentryczne, jak i koncentryczne, ale sprzyja ruchom koncentrycznym.

Moc
Trening ekscentryczny może poprawić siłę, ponieważ pozytywnie zmienia charakterystykę wykresu siły w czasie. Fińscy i norwescy naukowcy zajmujący się sportem wykazali, że ekscentryczne bodźce treningowe można stosować okresowo w celu poprawy lub utrzymania zdolności systemu nerwowo-mięśniowego do generowania szybkiej produkcji siły. Jednym z protokołów, jakiego Norwegowie powszechnie używają do poprawy swoich wyników w jednym z głównych bojów – jakim jest wyciskanie na ławce jest trening u sportowców dwa razy w tygodniu – raz tylko ze skurczami ekscentrycznymi. Podczas pierwszego treningu zawodnik wykonałby 5 serii 4–6 powtórzeń przy 80–85% ich aktualnego maksimum w normalny sposób (używając pełnej siły sprężystej rozciągnięcie-skrócenie), a przy drugim treningu zawodnik wykonałby 120% maksimum przy skurczach ekscentrycznych.

Specyfika sportu

Siła ekscentryczna jest charakterystyczna dla wielu aktywności sportowych.

Przykładowo, w trakcie rozgrywki na boisku baseballowym zaangażowane grupy mięśni muszą zapewniać spowolnione skurcze mięśniowe w celu zachowania zdrowej artrokinematyki. Warto zauważyć, że przyczyny zerwania więzadeł krzyżowych przednich mogą być kontaktowe lub bezkontaktowe, a przyczyniają się do tego:

  • uwarunkowania anatomiczne, np. wzmożona elastyczność stawu,
  • wcześniejsze urazy w obrębie danego stawu kolanowego, m.in. urazy rzepki, łąkotki, stłuczenia,
  • dysbalans mięśniowy w obrębie kończyny dolnej,
  • kompensacja stawu kolanowego wynikająca z zaburzonej artrokinematyki, np. przodopochylenie czy skrętne ustawienie miednicy,
  • stany przeciążeniowe stawu,
  • brak odpowiedniego przygotowania do uprawiania sportu lub rekreacji fizycznej.

Siła ekscentryczna jest również ważna w sporcie, który wymaga dużych zdolności skokowych. Łyżwiarki figurowe często mają koncentryczną siłę, by skakać wystarczająco wysoko, aby wykonać skomplikowany skok, np. na podwójnej osi, ale nie mają wystarczającej siły ekscentrycznej, by kontrolować lądowanie. Analiza układu nerwowo-mięśniowego skoków (Neuromuscular Responses of Elite Skaters During Different Roller Figure Skating Jumps, P.D. Pantoja et al. 2014) wykazała, że aktywność w mięśniach dwugłowych uda, brzuchatego łydki, mięśnia prostego uda, mięśnia obszernego bocznego uda oraz mięśnia pośladkowego wielkiego (szczególnie dla trójwyprostu) dla skoków z największą liczbą obrotów, głównie podczas fazy startu i lotu, była większa niż przy skokach z mniejszą liczbą obrotów. Wyniki te są zgodne z tymi uzyskanymi w pracy Taylora i Psycharakisa (2009), któr...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Body Challenge"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Szybki wgląd do filmów instruktażowych oraz planów treningowych i dietetycznych
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy