Jak  zmniejszać obciążenie układu ruchu sportowca zwiększając jego bezpieczeństwo i skuteczność ćwiczeń?

Część II

Zbigniew Trzaskoma (AWF Warszawa)

            Rodzaje ćwiczeń siłowych – kiedyś i dzisiaj

            Podstawowym kryterium doboru ćwiczeń siłowych w sporcie przed półwiekiem było zaangażowanie określonych grup mięśni zgodnie z zasadą: im struktura wewnętrzna ćwiczenia jest bliższa strukturze wewnętrznej ruchu specjalistycznego (technicznego), to tym lepiej. Aktualnie głównym kryterium podziału klasycznych ćwiczeń siłowych powinien być cel, jakiemu mają służyć. Do ustalonego celu w zakresie przygotowania siłowego, jakim  w sporcie są przede wszystkim moc, siła, masa mięśniowa i lokalna wytrzymałość siłowa, dostosowuje się zarówno rodzaj ćwiczeń (np. izolowane, segmentowe i kompleksowe), charakter wykonania ćwiczenia (tempo naturalne, maksymalna prędkość ruchu), liczbę powtórzeń w serii (RM – ang. repetitions maximum) i wynikającą z niej wielkość ciężaru podnoszonego w serii ćwiczenia przez danego sportowca, a także czas przerwy między seriami.

            Obrazowo można to wyrazić następująco. Kiedyś – choć występuje to dość często i dzisiaj - wchodząc do siłowni i obserwując ćwiczących można było na podstawie wykonywanych przez nich ćwiczeń domyśleć się, jaką dyscyplinę/konkurencję uprawiają, gdyż wiele ćwiczeń symulowało ruchy specjalistyczne. Aktualnie obserwując ćwiczących powinno się widzieć nad czym pracują, tj. jaki jest cel stosowanych ćwiczeń. Największe różnice powinny występować między treningami ukierunkowanymi na lokalną wytrzymałość siłową (ćwiczenia na poszczególne grupy mięśni, ruchy w tempie naturalnym, głównie trening obwodowy) a treningami mocy (ćwiczenia kompleksowe, ruchy z maksymalnymi prędkościami bez względu na wartość pokonywanego oporu).

            Kiedyś klasyczne ćwiczenia siłowe wyraźnie odróżniano od ćwiczeń ogólnorozwojowych (np. skoki, rzuty, sprinty, wspinanie po linie itp.) i prowadzono je podczas oddzielnych treningów, a te drugie łączono zwykle z zespołowymi grami sportowymi. Dzisiaj mamy różne rodzaje treningów i np. modny obecnie trening funkcjonalny zarówno w wersji „miękkiej” (typu fizjoterapeutycznego), jak i „twardej” (typu Crossfit) jest często zalecany jako ten rodzaj treningu, który ma być lepszy od klasycznego treningu siłowego. Nieporozumienie! Każdy z tych treningów jest ukierunkowany na inne cele! Każdy z nich może być stosowany oddzielnie lub w połączeniu, ale żaden z nich nie zastąpi drugiego!

            Wykonywanie ćwiczeń – kiedyś i dzisiaj

            Kiedyś od ćwiczeń siłowych oczekiwano stwarzania możliwości rozwijania przez sportowca jak największych sił zewnętrznych. Uważano, że te ćwiczenia, w których rozwijano bardzo duże wartości siły reakcji w jak najkrótszym czasie są najskuteczniejsze. W tym celu w latach 80’ i 90’ poprzedniego wieku konstruowano specjalne trenażery tzw. „sztywnego” współdziałania, z wykorzystaniem których sportowcy w odbiciach kończynami dolnymi osiągali siły nawet do 17 000 N w czasie 0,007 s (sic!) [za 3]. W tej pogoni za rozwijaniem jak największych sił podczas ćwiczenia całkowicie pomijano ochronę zdrowia sportowców, narażając ich układy ruchu na olbrzymie przeciążenia.   

            Aktualnie układając program treningowy ukierunkowany na siłę lub moc określonych grup mięśni warto brać pod uwagę nie tylko odpowiedni rodzaj ćwiczeń, ale i obciążenie mechaniczne układu ruchu.  

            W tabeli 2 przedstawiono wartości siły reakcji podłoża (składowa pionowa) podczas wykonywania powszechnie stosowanych ćwiczeń na siłę i moc mięśni kończyn dolnych.

Tabela 2. Wartości siły reakcji podłoża (składowa pionowa) podczas ćwiczeń siły i mocy mięśni kończyn dolnych – badany sportowiec o masie ciała = 75 kg     [zmodyfikowano za 3]

            Objaśnienia: FmaxC – wartość maksymalna siły w ćwiczeniu, w którym nie ma fazy lotu                    i amortyzacji (lądowania); FmaxO - wartość maksymalna siły w fazie odbicia; FmaxA - wartość maksymalna siły w fazie amortyzacji (lądowania); tR – czas całkowity ćwiczenia i (czas odbicia).

            Komentarz Z. T. Wartości siły reakcji podłoża zależą od rodzaju ćwiczenia, masy ciała                       i siły/mocy badanej osoby, podłoża, a także – co niezwykle ważne – sposobu wykonania ćwiczenia. Technika ma znaczenie we wszystkich analizowanych ćwiczeniach, ale szczególnie w wyskokach i zeskokach „w głąb”. Umiejętna amortyzacja, czyli zmniejszanie siły reakcji podłoża, w fazie lądowania może bardzo znacznie obniżyć wartości FmaxA. Można to osiągnąć przez miękkie podłoże, obuwie o dobrych właściwościach amortyzacyjnych i – w największym stopniu – przez prawidłową technikę lądowania. Należy odbijać się dynamicznie, ale lądować miękko i cicho. W celu obniżenia obciążenia mechanicznego kręgosłupa i stawów kończyn dolnych należy: skakać tylko na miękkim podłożu, używać obuwia o dobrych właściwościach amortyzacyjnych, opanować, a następnie doskonalić prawidłową technikę lądowania. Polega ona na tym, że natychmiast po zetknięciu stóp (lub stopy w skokach jednonóż) z podłożem należy zginać nogi w stawach kolanowych, tułów lekko pochylać do przodu, “chwytać” podłoże śródstopiem. Nie lądować na proste nogi i całe stopy, usztywniając tułów. Praktyka szkoleniowa dostarcza dowodów tego, że przywiązujemy dużą uwagę do uczenia sportowców dynamicznego odbicia, a nie uczymy amortyzacyjnej techniki fazy, która stanowi zasadnicze obciążenie w skokach, tj. fazy lądowania.

            Wnioski szkoleniowe (na podstawie analizy wyników zawartych w tabeli 2).

            1. W ćwiczeniach przysiad ze sztangą trzymaną na barkach (siła) i wyskok z obciążeniem –  w fazie odbicia (moc w strefie tzw. siłowej) rozwijane są zbliżone wartości siły maksymalnej, które są znacznie mniejsze od serii wyskoków pionowych bez obciążenia (CMJ seria) i zeskoków „w głąb”.

            2. Dodatkowe obciążenie w wyskokach z obciążeniem ma wyraźnie większy wpływ na zwiększenie czasu ruchu niż wartość rozwijanej siły. Większe obciążenie zmniejsza siłę w fazie lądowania.

            3. W zeskokach „w głąb” większa wysokość, z której wykonuje się zeskok, ma wyraźnie większy wpływ na zwiększenie siły reakcji podłoża i wydłużenie czasu lądowania niż dodatkowe obciążenie, które gdy jest większe, to bardziej pobudza mechanizm obronny, zmniejszający wartość rozwijanej siły.

            4. Podczas wykonywania serii skoków (np. trójskok obunóż przez płotki) zaleca się maksymalizację siły reakcji podłoża w fazie odbicia i amortyzację podczas lądowania.

            Co warto eliminować ze „świata sportu” szanując zdrowie i pracę zawodników?

            W celu minimalizowania kosztów – zarówno mechanicznych, jak i energetycznych – jakie ponosi sportowiec w trakcie wieloletniego treningu, należy wystrzegać się bezkrytycznego przenoszenia wzorców z innych „światów siły”.

Należy eliminować ruchy „oszukane”, które z kulturystyki przeniknęły do treningu sportowców wyczynowych. Te ruchy umożliwiają pokonywanie oporów większych niż wówczas, gdy ćwiczenie jest wykonywane poprawnie tymi mięśniami, które są celem ćwiczenia. Tak zakorzeniły się w treningu sportowym i występują do dzisiaj odbicia od klatki piersiowej i „mostowanie” w wyciskaniu sztangi w leżeniu, wspomagane ruchami całego ciała ćwiczenie „na biceps” w postawie stojącej, głębokie przysiady z odbicia itp. Wiara, że większy ciężar to większe pobudzenie mięśni jest – niestety – do dzisiaj dość powszechna. Wspierana jest często przekonaniem, że dla sportowca w ćwiczeniu najważniejsze jest to, by podnieść jak najszybciej ciężar. Ta wiara nie pozwala odróżnić kiedy podczas ćwiczenia pracują mięśnie,  a kiedy ich praca jest wspomagana lub wręcz zastępowana usztywnionymi elementami biernymi układu ruchu (np. kośćmi) i ruchami „oszukanymi”.

Należy uświadamiać sportowcom, że jeżeli celem ćwiczenia jest siła, to ważne jest, by szybko zaczynać ruch (tzw. szybki start), ale prędkość tego ruchu musi być efektem pracy mięśni, a nie odbicia, czy zamachu! Powrót do pozycji wyjściowej musi być kontrolowany, tj. wyhamowany mięśniami, bo tylko wtedy wykorzystujemy niezwykle ważną dla zwiększania siły czynność mięśni, jaką jest czynność ekscentryczna.

            Niebezpieczna jest - zarówno dla zdrowia sportowców, jak i skuteczności procesu treningowego – uznawana przez niektórych szkoleniowców i zawodników teza: urazy są nieuniknioną konsekwencją treningów! Przypomina to kultową tezę kulturystów: no pain, no gain!, którą w sporcie zamieniając słowo ból na urazy można zmodyfikować jako: no injuries, no gain!

            W szeroko rozumianym obszarze fitness do dzisiaj zachowały się ćwiczenia wykonywane sposobami sprzed pół wieku, mimo że od dawna wiadomo, jak należy je poprawnie wykonywać. Przykładami mogą być zarówno podskoki na prostych nogach, jak i unoszenie bioder w podporze na przedramionach na specjalnym urządzeniu, podczas którego ćwiczący macha prostymi nogami, a biodra są zablokowane! Niestety, takie techniki tych ćwiczeń można dostrzec również w treningu sportowców!

            Problem uczenia i egzekwowania prawidłowej techniki ćwiczeń siłowych w treningach sportowców wysokiej klasy jest ciągle aktualny. Szkoda, że niewiele jest prac eksperymentalnych, zawierających dowody naukowe, które potwierdziłby dostrzeganą w praktyce prawidłowość: właściwa technika ćwiczenia nie tylko obniża koszty energetyczne i mechaniczne, ale jest także sprzymierzeńcem sportowca w obniżaniu ryzyka urazów!

            Wnioski szkoleniowe

1.      Nie należy przenosić bezkrytycznie do treningów siłowych sportowców standardów techniki ćwiczeń, jakie dominują w innych obszarach aktywności fizycznej (np. kulturystyka, fitness, rehabilitacja), bo różne są zarówno cele, jak i dbałość o właściwe gospodarowanie energią i minimalizowanie obciążenia układu ruchu.

2.      Dobierajmy rodzaje ćwiczeń do celu (lokalna wytrzymałość siłowa, masa mięśniowa, siła, moc), a nie odtwarzajmy ruchów charakterystycznych dla techniki w danej dyscyplinie/konkurencji.

3.      Ciężar podnoszony w serii ćwiczenia dostosuj do możliwości sportowca, zaplanowanej liczby powtórzeń i poprawnej techniki.

4.      Pokonuj ciężar pracą mięśni, a nie ruchami „oszukanymi”.

5.      Analizując ćwiczenia siły, skoczności i mocy mięśni kończyn dolnych uwzględnij dowody naukowe i wybierz takie, które wykonywane poprawnie mniej obciążą układ ruchu.

6.      Nie zapominaj, że prawidłowa technika ćwiczeń siłowych, to ważny sprzymierzeniec sportowca w obniżaniu ryzyka urazów na każdym etapie jego kariery!    

            Z ostatniej chwili

Zagadnienia związane z treningiem siłowym, w tym z techniką ćwiczeń, są ciągle przedmiotem badań eksperymentalnych, tylko szkoda, że niezwykle rzadko z udziałem sportowców.

W lutowym numerze z 2017 roku renomowanego czasopisma amerykańskiego „Journal of Strength and Conditioning Research” opublikowano dwie prace dotyczące zagadnień związanych z wykonywaniem ćwiczeń z niestabilnym sprzętem i aktywności bioelektrycznej mięśni podczas tego samego ćwiczenia wykonywanego różnymi technikami.

Jakie wnioski zawierają te prace?

Sprawdzenie, czy wyciskanie w leżeniu na ławce wykonywane z niestabilną sztangą powoduje zwiększenie aktywności mięśni głównie zaangażowanych w ruchu (tzw. aktywatorów, piersiowy większy, naramienny – część przednia, trójgłowy ramienia) i stabilizujących (najszerszy grzbietu, naramienny – część środkowa i tylna, dwugłowy ramienia, czworoboczny grzbietu – część górna) i czy przyniesie to większe zyski w zwiększeniu siły w porównaniu z wykonaniem tego ćwiczenia z użyciem sztangi tradycyjnej (stabilnej), przeprowadzili Ostrowski i wsp. [4]. Młodzi mężczyźni z długim stażem w treningu siłowym (średnio 10 lat) wykonali 2 serie x 5 RM wyciskania w leżeniu z zastosowaniem tradycyjnej sztangi o masie 75% 1 RM (maksymalnego ciężaru), a po 5-minutowej przerwie ponownie 2 serie x 5 RM, ale z zastosowaniem niestabilnej sztangi (ang. Bandbell (Bamboo) Earthquake Bar – na końcach gryfu znajdują się bambusowe nakładki, na których za pośrednictwem elastycznych taśm podwieszone są ciężary) o masie 60% 1 RM. Na podstawie bioelektrycznej aktywności mięśni aktywatorów i stabilizacyjnych wykazano, że zastosowanie niestabilnej sztangi zwiększa aktywność części mięśni stabilizacyjnych, natomiast nie ma istotnego wpływu na mięśnie głównie zaangażowane zarówno w fazie ekscentrycznej (opuszczanie sztangi do klatki piersiowej), jak i koncentrycznej (wyciskanie). Ponadto stwierdzono, że niestabilne obciążenie wyraźnie wydłuża (o ok. 30%) czas fazy koncentrycznej, natomiast długość fazy ekscentrycznej jest podobna, jak ze sztangą tradycyjną.  

Komentarz Z.T. Wyciskanie niestabilnej sztangi niewątpliwie jest zadaniem trudniejszym niż sztangi tradycyjnej, co sprzyja nie tylko większej aktywności mięśni stabilizacyjnych, ale i stawia ćwiczącemu większe wymagania koordynacyjne i czuciowe (propriocepcja). Ważne jest także mniejsze obciążenie mechaniczne układu ruchu, gdyż różnica w masach sztangi wynosząca 15% 1 RM przy 1 RM = 100 kg, oznacza o 15 kg mniejszy ciężar w serii ćwiczenia. Pomimo mniejszej masy sztangi zaangażowanie głównych mięśni jest podobne jak z większą masą sztangi tradycyjnej. Czy wobec tego warto stosować ten niestabilny wariant wyciskania w leżeniu wtedy, gdy celem jest lokalna wytrzymałość siłowa, masa mięśniowa, czy siła? Zdecydowanie nie! Dlaczego! Po pierwsze, cóż z tego, że mamy mniejsze obciążenie układu ruchu, gdy całkowicie zmienia się charakterystyka ćwiczenia przypominając – zwłaszcza w fazie koncentrycznej – „walkę o prawidłową drogę wyciskanej sztangi”. Po drugie, wyraźnie obniża się prędkość sztangi, co z punktu widzenia tzw. szybkiego startu jest – szczególnie dla sportowców – niekorzystne. Ten wariant wyciskania sztangi w leżeniu może być zastosowany od czasu do czasu jako urozmaicenie treningu sportowca lub wówczas, gdy cel tego ćwiczenia jest kompleksowy i poza zwiększeniem danej cechy układu mięśniowego interesuje nas w równym stopniu poprawa koordynacji, a zwłaszcza propriocepcji (np. w usprawnianiu starszych osób).

Niestety, mimo zawartej w tej pracy deklaracji, autorzy [4] nie sprawdzili, czy niestabilna sztanga pozwala uzyskać większe przyrosty siły niż sztanga tradycyjna. Można zaryzykować stwierdzenie, że u sportowców, jeżeli nawet tak, to w zupełnie innych warunkach pracy mięśni niż podczas treningów i zawodów.

Autorzy [4] nie badali, jakie wartości siły były rozwijane podczas wyciskania sztangi niestabilnej, ale należy sądzić, że ponieważ był pokonywany mniejszy opór zewnętrzny, to wartości te były mniejsze niż podczas wykonywania tego ćwiczenia ze sztangą tradycyjną.

W drugiej pracy Machado i wsp. [5] ocenili aktywność bioelektryczną trzech głów mięśnia czworogłowego uda (prosty uda, obszerny przyśrodkowy i boczny) oraz mięśnia dwugłowego uda podczas wykonywania tego samego ćwiczenia mięśni kończyn dolnych, tj. wypychania nogami obciążenia obunóż w suwnicy (ang. leg press), ale wykonywanego trzema, różnymi technikami: tradycyjną (T), z przywodzeniem piłki umieszczonej między kolanami (P) i odwodzeniem gumy założonej na kolana (G). Podczas wykonania przez młode kobiety jednej serii x 10 RM (obciążenie = 70% 1 RM) każdą techniką rejestrowano bioelektryczną aktywność (EMG) wymienionych wcześniej mięśni oraz obliczano wskaźnik „obszerny przyśrodkowy/obszerny boczny” (OP/OB). Wykazano, że największa aktywność m. prostego uda była podczas techniki G, a najwyższa wartość wskaźnika OP/OB w fazie koncentrycznej (wypychanie), wynosząca 1,24 [-], podczas techniki P. Aktywność m. dwugłowego uda była podobna podczas trzech technik.   

Komentarz Z.T. Wyniki zawarte w tej pracy mają znaczenie przede wszystkim dla skutecznego wykorzystania tego ćwiczenia w procesie rehabilitacji. Podczas prostowania stawu kolanowego – zwłaszcza z dużą prędkością – występuje kokontrakcja (współskurcz) mięśni obszernych: przyśrodkowego i bocznego w celu stabilizacji rzepki. Tak więc, jeżeli celem tego ćwiczenia będzie zwiększanie siły wymienionych mięśni, to zalecana jest technika P, natomiast technika G sprzyjać będzie akcentowaniu pracy m. prostego uda. Sportowcom rekomenduje się technikę tradycyjną (T) zarówno w zwiększaniu siły (stopy przylegają do platformy suwnicy), jak i mocy (prostowanie w stawie kolanowym zakończone jest odbiciem – stopy tracą kontakt z platformą).

Piśmiennictwo

1. Trzaskoma Z., Trzaskoma Ł. Kompleksowe zwiększanie siły mięśniowej sportowców. Biblioteka Trenera, Centralny Ośrodek Sportu, Warszawa 2001.
2. Bielsky I. Sistemy effektiwnoy trenirowki. OOO „Wida-N”, Mińsk 2002.
3. Trzaskoma Z. Wykorzystanie trenażera wahadłowego w zwiększaniu możliwości siłowo-szybkościowych mięśni kończyn dolnych człowieka (Rozprawa habilitacyjna). Biology Sport 1994; 6: 1-119.
4. Ostrowski S.J., Carlson L.A., Lawrence M.A. Effect on an unstable load on primary and stabilizing muscles during the bench press. J. Strength Cond. Res. 2017; 31(2): 430-434. 
5. Machado W., Paz G., Mendes L., Maia M., Winchester J.B. Lima V., Willardson J.M., Miranda H. Myoelectric activity of the quadriceps during leg press exercise performed with differing techniques. J. Strength Cond. Res. 2017; 31(2): 422-429.