Czy można połączyć w jednym ćwiczeniu doskonalenie techniki ruchu specjalistycznego i zwiększanie siły mięśniowej lub mocy?

Część I – Rys historyczny

Zbigniew Trzaskoma

            Problem szkoleniowy

          Od wielu lat w treningach sportowców reprezentujących różne dyscypliny i konkurencje sportowe stosuje się ćwiczenia, w których technika realizowana jest podczas pokonywania większego lub mniejszego oporu zewnętrznego niż podczas zawodów. Do najczęściej spotykanych środków treningowych w tym zakresie należą m. in. rzuty z mniejszą lub większą masą sprzętu w stosunku do regulaminowego (piłka, kula, młot, dysk itd.), bieg pod górę lub z dodatkowym obciążeniem zewnętrznym (sanki, opony, spadochrony, kamizelki), bieg z góry, czy obciążenie w różny sposób mocowane do części ciała (np. obciążniki na przedramionach, czy podudziach).

            Jaki jest cel łączenia w ćwiczeniu techniki z siłą lub mocą?

          Odpowiedzi w formie podstaw teoretycznych można znaleźć w piśmiennictwie z zakresu teorii sportu, publikowanym głównie w książkach w języku rosyjskim w latach 60’ i 70’ poprzedniego wieku. W obszarze treningu siłowego panowała tam mnogość pojęć, definicji i określeń, które z punktu widzenia współczesnej wiedzy można sprowadzić do czterech podstawowych przejawów siły (cech układu mięśniowego – przyp. Z. T.): siły, mocy, lokalnej wytrzymałości siłowej i masy mięśniowej. Po pierwsze, wówczas uważano, że istnieje kilka rodzajów siły człowieka. Poza siłą statyczną i dynamiczną definiowano siłę wybuchową, szybką i wolną. Była siła ogólna i siła specjalna, i uważano, że ta druga może być rozwijana tylko wtedy, gdy jest realizowana w ruchu specjalnym, tj. technicznym, dla danej konkurencji lub dyscypliny. Sprzyjać temu miała według Djaczkowa [za 1]  „metoda sprzężonego oddziaływania”, czyli wykonywanie ćwiczeń z obciążeniem, nawet znacznym, ale koniecznie symulujących ruchy techniczne, charakterystyczne dla określonej konkurencji czy dyscypliny sportowej. W praktyce treningowej praktycznie nie wyróżniano mocy zamieniając ją przeważnie możliwościami szybkościowo-siłowymi (w piśmiennictwie rosyjskim) lub możliwościami siłowo-szybkościowymi (w piśmiennictwie polskim), ale nie bardzo wiedziano, jak odróżnić je od różnych rodzajów siły dynamicznej.

         Przytoczmy trzy cytaty z wymienionej pozycji Zaciorskiego [1], które dobrze oddają współczesne poglądy na „kształcenie siły dynamicznej”.

        Pierwszy [1, str. 91]: „Ćwiczenia siłowe wpływają dodatnio na szybkość tylko wówczas, kiedy siła zwiększa się w tym samym ruchu, w którym chcemy osiągnąć najwyższą prędkość”.

         Drugi [1, str. 91]: „Przy kształceniu siły dynamicznej należy wybierać tylko takie maksymalne obciążenie, które nie prowadzi do znacznego naruszenia struktury ruchu danej konkurencji sportowej. Pozwala to na zwiększenie siły w ramach podstawowego nawyku sportowego, tzn. jednocześnie doskonali się technikę ruchu i cechę motoryczną (tzw. „metoda sprzężonego oddziaływania” – wg. W. M. Djaczkowa)”.

            Trzeci [1, str. 92-93]: „Zdawałoby się, że do kształcenia siły dynamicznej można wykorzystywać dowolne kule cięższe od oszczepu (800 G). Jednak badania biomechaniczne (E. N. Matwiejew, W. M. Zaciorski, 1964) wykazują, że przy dużych ciężarach znacznie zmienia się technika rzutu. Dlatego dla większości miotaczy (I-II klasy i wyższej) niecelowe byłoby stosowanie do rzutów ciężarków wyższych niż 2,5-3kG”.

            Uważano wówczas, że ćwiczenia wykonywane w warunkach umownie tzw. odciążenia (opór mniejszy niż w ruchu technicznym, masa sprzętu mniejsza niż sprzętu regulaminowego) sprzyjały zwiększaniu szybkości, natomiast w warunkach umownie tzw. dociążenia (opór większy niż w ruchu technicznym, masa sprzętu większa niż sprzętu regulaminowego) szukano zwiększenia siły specjalnej. Uważano także, że takie postępowanie poza skutecznym zwiększaniem cech fizycznych (motorycznych) ma także pozytywny wpływ na doskonalenie techniki ruchu. Przy czym, o czym świadczy trzeci z powyżej przytoczonych cytatów, już wtedy dostrzegano problem, że zbyt ciężki sprzęt istotnie zmienia technikę rzutu.

            Teraz wyjaśnijmy, co rozumiano przez strukturę wewnętrzną ruchu i strukturę zewnętrzną ruchu oraz „metodę sprzężonego oddziaływania” i jak proponowano z niej korzystać.

            Przed pół wiekiem aktywność bioelektryczna mięśni oceniana za pomocą metody elektromiograficznej (EMG), określana jako wewnętrzna struktura pracy mięśni, stanowiła dla ówczesnych teoretyków i praktyków sportu podstawowe kryterium nie tylko wzorca ruchu, ale i podziału ćwiczeń siłowych na trzy, podstawowe rodzaje [2]. Rycina 1 ilustruje i wyjaśnia powyższą tezę.

Rycina 1. Zaangażowanie (aktywność bioelektryczna zmierzona metodą elektromiograficzną – EMG) specyficznych grup mięśni oszczepnika podczas rzutów sprzętem (oszczep, kula) o różnej masie  

Wyjaśnienie autora niniejszej pracy – ze względu na różne nazewnictwo, jakie stosowane było przed ponad pięćdziesięciu laty i obecnie, starano się intencję Kuźniecowa [2] wyrazić językiem współczesnej teorii i praktyki sportu.

Objaśnienia: А – rzut oszczepem (masa = 800 g) z miejsca; Б – rzut kulą 1,5 kg z miejsca; В – rzut kulą 4,0 kg z miejsca; 1 – mięsień płaszczkowaty prawej kończyny dolnej; 2 – głowa obszerna boczna mięśnia czworogłowego uda prawej kończyny dolnej; 3 - mięsień płaszczkowaty lewej kończyny dolnej; 4 - głowa obszerna boczna mięśnia czworogłowego uda lewej kończyny dolnej; 5 – mięsień zginacz łokciowy nadgarstka – kończyna rzucająca; źródło: zmodyfikowano za Kuźniecowem [2].  

            Zaangażowanie mięśni podczas rzutu sprzętem regulaminowym (oszczep o masie 800 g) przyjęto jako wzorzec techniki. Na podstawie wizualnego porównania – bez matematycznej analizy tzw. surowego sygnału EMG - zaangażowania mięśni podczas rzutów z kulami o masach 1,5 i 4,0 kg interpretowano wówczas, że w pierwszym przypadku zostaje zachowany wzorzec ruchu (struktura wewnętrzna ruchu), a w drugim nie. Na tej podstawie wnioskowano, że rzuty kulą o masie 1,5 kg pozwalają jednocześnie zwiększać siłę dynamiczną i doskonalić technikę rzutu oszczepem. Nie brano pod uwagę, że wartości kinematyczne (np. prędkość ruchu) i kinetyczne (np. siła w fazie wyrzutu) będą inne niż podczas rzutu sprzętem regulaminowym. Nie ma wątpliwości, że inna też była struktura zewnętrzna ruchu, tj. tor środka ciężkości sprzętu w czasie rzutu. Co z rzutami kulą o masie 4,0 kg? Czy będą nieprzydatne? Przecież nie umożliwiają zachowania zarówno struktury wewnętrznej ruchu, jak i struktury zewnętrznej ruchu! Będą przydatne, ale nie będą zaliczone jako środek specjalnego przygotowania siłowego! Będą oddziaływały na mięśnie zaangażowane podczas rzutu oszczepem, ale ponieważ będą rozwijały niespecyficzną koordynację mięśniową, to nie można ich zakwalifikować jako środka spełniającego kryterium „metody sprzężonego oddziaływania”.

            Wyjaśnijmy, jak na podstawie bioelektrycznej aktywności mięśni podzielono ćwiczenia siłowe mające zastosowanie w sporcie. Kryterium podziału ćwiczeń stanowiła struktura wewnętrzna ruchu określana na podstawie bioelektrycznej aktywności mięśni (EMG). Jako wzorzec ruchu, czyli inaczej wzorzec struktury zewnętrznej ruchu i struktury wewnętrznej ruchu, przyjmowano główny ruch specjalistyczny dla danej dyscypliny, czy konkurencji wykonywany ze sprzętem regulaminowym, na przykład rzut oszczepem (Rycina 1), pchnięcie kulą, rzut do kosza, czy rzut w piłce ręcznej. Ćwiczenia, podczas których zarówno struktura zewnętrzna ruchu, jak i struktura wewnętrzna ruchu były zbliżone do wzorca definiowano jako ćwiczenia siły specjalnej i zalecano ich stosowanie głównie pod koniec okresu przygotowawczego i w okresie startowym. Ćwiczenia, podczas których struktura zewnętrzna ruchu odbiegała od wzorca, ale zachowana była struktura wewnętrzna ruchu definiowano jako ćwiczenia specjalno-pomocnicze, a ich zastosowanie widziano przede wszystkim w okresie przygotowawczym. Przykładem tego rodzaju ćwiczenia dla oszczepnika jest rzut kulą o masie 1,5 kg przedstawiony na Rycinie 1. Ćwiczenia, podczas których nie tylko, że struktura zewnętrzna ruchu i struktura wewnętrzna ruchu odbiegały od wzorca, ale także zaangażowane były inne mięśnie definiowano jako ćwiczenia siły ogólnej i ich wykorzystanie zalecano na początku okresu przygotowawczego. Przykładem tego rodzaju ćwiczenia dla oszczepnika jest rzut kulą o masie 4,0 kg przedstawiony na Rycinie 1, ale również np. rwanie lub zarzut sztangi na klatkę piersiową.         

            Opisana powyżej interpretacja zarówno struktury wewnętrznej ruchu i struktury zewnętrznej ruchu, jak i wymienionych powyżej rodzajów ćwiczeń siłowych była w latach 60’ i 70’ poprzedniego wieku dość powszechna w polskiej teorii sportu i miała zastosowanie w wielu dyscyplinach i konkurencjach! Takim przykładem może być system treningu siłowego w łucznictwie opracowany i wdrożony z powodzeniem do praktyki szkoleniowej przez Trzaskomę [3], który w latach 1970-1983 pełnił obowiązki trenera kadry narodowej w łucznictwie. Tworząc wspominany system Trzaskoma [3] rejestrując potencjał czynnościowy 14 mięśni kończyn górnych i tułowia podczas strzału z łuku określił wzorzec struktury wewnętrznej ruchu. Następnie zarejestrował zaangażowanie tych samych mięśni (wielkość amplitudy, wyrażonej w mm,  z elektromiogramu obliczano na podstawie stosunku bieżącej wartości napięcia danego mięśnia do jego wartości maksymalnej) podczas wykonania 20 ćwiczeń siłowych, ukierunkowanych na mięśnie kończyn górnych i tułowia. Na kolejnym etapie badań stosując metodę korelacji kolejności rangowej Spearmana obliczono wartości współczynnika korelacji między rangami mięśni podczas strzału z łuku a rangami podczas wykonywania poszczególnych ćwiczeń. Wyższa wartość współczynnika korelacji oznaczała wyższą zgodność struktury wewnętrznej ruchu podczas strzału ze strukturą wewnętrzną ruchu danego ćwiczenia. Na tej podstawie podzielono ćwiczenia siłowe łucznika na ćwiczenia siły ogólnej, ćwiczenia specjalno-pomocnicze oraz ćwiczenia siły specjalnej, a także wybrano ćwiczenia testowe (najwyższe wartości współczynnika korelacji Spearmana), za pomocą których oceniano skuteczność stosowanego treningu siłowego. Na kolejnych etapach tworzenia systemu treningu siłowego w łucznictwie opracowano: założenia co do zmian objętości i intensywności treningów siłowych w poszczególnych okresach makrocyklu rocznego, częstotliwość treningów w tygodniu i ich liczbę, rodzaje ćwiczeń, programy treningowe oraz okresy przeprowadzania testów. Dopełnieniem systemu było skonstruowanie i stosowanie w procesie treningowym unikatowej aparatury badawczej, jak np. stanowisko do pomiaru siły maksymalnej rozwijanej w postawie łuczniczej, dzięki któremu było możliwe określenie, ile % siły maksymalnej angażuje dany łucznik   w pokonywanie siły napięcia (oporu) stosowanego przez niego łuku (Rycina 2).

Rycina 2. Stanowisko do pomiaru siły maksymalnej rozwijanej w postawie łuczniczej oraz strzelania „na sucho” – przykład mierzenia i zwiększania siły mięśniowej łucznika  w ruchu specjalistycznym

Objaśnienia: a – stojak z regulowaną wysokością położenia prowadnicy, b – prowadnica z rękojeścią (tzw. majdan) łuku; c – uchwyt z zamocowaną częścią cięciwy; d – dynamometr; źródło: zmodyfikowano za Trzaskomą [3].  

            Na tym stanowisku także strzelano „na sucho”, tj. w regulaminowym rytmie strzelania  z normalnego łuku i zachowaniem indywidualnego czasu wykonania strzału rozwijano maksymalną siłę w postawie łuczniczej. Włączając główne mięśnie zaangażowane podczas strzelania z łuku rozwijano siłę przewyższającą średnio o 80% (zawodnicy) i 53% (zawodniczki) siły napięcia używanych łuków.   To ćwiczenie stosowano w celu zwiększania siły mięśniowej łucznika w ruchu specjalistycznym, jakim była stabilizacja układu sportowiec-łuk, celowanie i zwolnienie cięciwy. W procesie treningowym nie stosowano strzelania z łuku o większej sile napięcia (tzw. twardszego) niż łuk normalny, by nie zmieniać wzorca techniki strzału, a przedstawione na Rycinie 2 ćwiczenie było ukierunkowane na zwiększanie siły mięśniowej w ruchu specjalistycznym.

            Scharakteryzowany powyżej system treningu siłowego w łucznictwie w latach 1970-1983 był stosowany nie tylko jako obligatoryjny dla łuczniczek i łuczników zaliczonych do kadr narodowych, ale był powszechnie wdrażany w szkoleniu klubowym.

            Jakkolwiek ówcześni teoretycy i praktycy sportu opierali wzorzec ruchu głównie na podstawie aktywności bioelektrycznej mięśni (EMG), to jednak dostrzegali zmiany wartości ważnych parametrów kinetycznych (np. siła) i kinematycznych (np. czas ruchu) ruchu technicznego, które były znamiennie różne dla różnych wartości oporu. Jednakże nie przypisywano tym zmianom szczególnego znaczenia. Na przykład Kuźniecow [2] podaje wartości czasu rzutu kulami o różnej masie, ale ze stałą amplitudą (drogą), przez dwóch czołowych oszczepników świata. Wraz ze wzrostem masy kuli (od 0,08 do 5,0 kg) czas ruchu zmienia się u jednego od 0,42 do 0,76 s, a u drugiego od 0,43 do 0,69 s. Wymieniony Autor nie komentuje, jak zmienia się wzorzec ruchu, natomiast stwierdza, że ten pierwszy oszczepnik rozwija mniejszą siłę wybuchową, ponieważ ma dłuższy czas ruchu.

            Już w 1955 roku Portnow [za 4]  na podstawie wyników badań z udziałem skoczków wzwyż wskazywał tzw. punkt krytyczny dodatkowego ciężaru podczas skoków  z obciążeniem, przekroczenie którego prowadziło do radykalnych zmian w technice skoku wzwyż. Na tej podstawie zalecano dodatkowe obciążenie nie większe niż 3-5% ciężaru ciała skoczka, a liczba takich skoków nie powinna przekraczać 20-25% wszystkich skoków.

            Podobną interpretację dla rzutów wykonywanych przez oszczepników prezentował Kuźniecow [2], według którego każdy sportowiec powinien mieć ustalony zakres obciążenia – zarówno minimalnego jak i maksymalnego – gwarantującego zachowanie ogólnej struktury rzutu. Ten zakres dla ówczesnych czołowych oszczepników świata wynosił od 600 g do 2,2 kg, a liczba rzutów wykonywanych przez nich cięższym lub lżejszym sprzętem od regulaminowego (800 g) dochodziła nawet do 95%, mimo że wykazano [2] jednoczesne doskonalenie siły wybuchowej i techniki tylko podczas rzutów oszczepem regulaminowym, tj. o masie 800 g. Rzuty wykonywane oszczepem zarówno cięższym (1200 g), jak i lżejszym (600 g) zmieniały charakterystykę przestrzenno-czasową rzutu technicznego.

            Szukając szkoleniowego kompromisu proponowano metodę wariantowego oddziaływania [2], czyli wykonywanie na jednym treningu lub w danym okresie treningowym wszystkich rodzajów rzutów w dowolnych kombinacjach, jak np. rzuty: sprzętem regulaminowym, sprzętem cięższym i sprzętem lżejszym.  

            Do dzisiaj część szkoleniowców stosuje – może nawet nie znając ani jej nazwy, ani też genezy - „metodę sprzężonego oddziaływania” i – co należy podkreślić – czynią to  z sukcesami!

            Jeżeli tak, to w czym tkwi problem szkoleniowy?

            Po pierwsze, nie wiemy, czy zawodnicy nie osiągnęliby jeszcze lepszych wyników bez stosowania „metody sprzężonego oddziaływania”?

          Po drugie,  z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że rezygnacja z „metody sprzężonego oddziaływania” umożliwiłaby zmniejszenie obciążenia treningowego specjalistycznego na korzyść ogólnego, a to biorąc pod uwagę obciążenia układu ruchu zawodników-mistrzów z długim stażem treningowym, mogłoby być korzystne dla ich dalszych karier.

         Po trzecie, i najważniejsze, w ostatnich pięćdziesięciu laty wiedza zarówno o mechanizmach zwiększania siły i mocy człowieka, jak i doskonaleniu techniki ruchu, dostarcza wielu dowodów, że „metoda sprzężonego oddziaływania” nie jest rozwiązaniem najlepszym. W II części tej pracy przedstawimy te dowody.

          Podane powyżej przykłady interpretacji zarówno struktury wewnętrznej ruchu  i struktury zewnętrznej ruchu, jak i wymienionych powyżej rodzajów ćwiczeń siłowych oddają stan wiedzy szkoleniowej sprzed około 50 lat. Czy przez ten czas te interpretacje się zmieniły? Tak zmieniły się i to zasadniczo! Jak się zmieniły i jakie z tych zmian wypływają wnioski? Odpowiedzi na te pytania postaramy się udzielić w II części tej pracy.

            Zachęcamy do lektury.

Piśmiennictwo (w pozycjach 2 i 4 zastosowano transliterację alfabetu rosyjskiego na  alfabet polski zgodnie z zasadami, jakie obowiązywały w latach ’70 XX wieku)

1. Zaciorski WM. Kształcenie cech motorycznych sportowca. Sport i Turystyka, Warszawa, 1970.
2. Kuźniecow WW., Silowaja podgotowka sportsmenow wysszich razrjadow. Fizkultura i Sport, Moskwa, 1970.
3. Trzaskoma Z., Ocena skuteczności techniki i treningu siłowego w łucznictwie. Praca doktorska, AWF Warszawa, 1974.
4. Djaczkow WM (red.), Sowerszenstwowanie techniczeskowo masterstwa sportsmenow (Pedagogiczeskije problemy uprawlenija). Fizkultura i Sport, Moskwa, 1972.