Na rozwój siły i masy mięśniowej możemy oddziaływać kilkoma drogami, które wynikają z wiedzy o fizjologicznych mechanizmach działania i budowie włókien mięśniowych. We współczesnych poglądach teoretyków wychowania fizycznego i praktyków sportu wyróżniamy trzy podstawowe drogi rozwoju siły mięśniowej: - Droga przez synchronizowanie aktywności włókien mięśniowych w celu jednoczesnej mobilizacji jak największej liczby włókien motorycznych zaangażowanych w ruch. - Droga poprzez rozwój masy mięśniowej. - Droga mieszana, wykorzystująca oddziaływanie pierwszej i drugiej drogi.
Aby rozwinąć i wyjaśnić mechanizmy rozwoju siły mięśniowej dokonujące się dzięki zastosowaniu tej drogi, należy sięgnąć do wiedzy traktującej o fizjologii działania włókien mięśniowych oraz do fizjologii układu nerwowego. Wykorzystanie siły mięśni zależy przede wszystkim od pobudzenia jak największej liczby jednostek motorycznych zbudowanych z włókien mięśniowych unerwionych przez ruchową komórkę nerwową. Włókna nerwowe ST mają niski próg pobudliwości, włókna Fta – białe oksydacyjne i Ftb – glikolityczne mają próg pobudliwości dużo wyższy i zróżnicowany. Część z nich ma tak wysoki próg pobudzenia, że nawet w skurczach maksymalnych (wywołanych siłą naszej woli, a nie podświadomie) nie są one angażowane wszystkie do wykonania danego ruchu. Liczba pobudzonych jednostek motorycznych mięśnia, zależy przede wszystkim od siły bodźca (impulsu nerwowego) oraz od rytmu tych impulsów, wysyłanych do mięśnia. Zrozumiały jest fakt, że im więcej jednostek motorycznych będzie brało udział w ruchu, tym skurcz mięśnia będzie silniejszy, a jego siła oceniana i mierzona będzie również wykazywała większą wartość. Omawiana droga rozwoju siły powoduje niewielkie przyrosty masy mięśniowej, a w zasadzie zwiększa jedynie „sprawność” i wykorzystanie większej liczby włókien motorycznych mięśnia o tej samej masie. Może zatem być nazwana metodą „jakościową”. Praca, która odbywa się przy zastosowaniu tej drogi rozwoju siły, skierowanej na polepszenie synchronizacji impulsów nerwowych, jedynie w niewielkim stopniu owocuje hipertrofią (przerostem roboczym) mięśni.
Siła mięśniowa zawsze kojarzyła się ludziom z budową somatyczną człowieka, dlatego też za siłaczy uważani byli potężnie zbudowani i wyróżniający się ogromną masą mieśniową atleci. Okazuje się, że proste skojarzenie jest całkiem bliskie prawdy. Już w 1846 roku Weber stwierdził, że siła jest proporcjonalna do przekroju poprzecznego mięśnia. Obliczono nawet, że maksymalna siła przypadająca na 1 cm przekroju poprzecznego ludzkiego mięśnia, wynosi od 4 do 12 kg w zależności od wieku, stopnia wytrenowania, płci itp. Relacja wydawała się prosta – im większym przekrojem mięśnia dysponujemy, tym możemy rozwinąć siłę o większej wartości, faktycznie i upraszczając nieco sprawę, zwiększanie masy ciała dzięki wzrostowi przekroju fizjologicznego mięśni jest równoznaczne ze wzrostem absolutnej siły mięśniowej. Przyrost masy mięśniowej (hipertrofia robocza mięśni) spowodowany jest przede wszystkim obciążeniem aparatu ruchu systematyczną pracą trwającą przez dłuższy czas. Incydentalne treningi powodują jedynie wzrost objętości mięśnia na skutek absorcji wody przez tkankę mięśniową, lecz jest to proces krótkotrwały i całkowicie odwracalny. Dopiero systematyczna (kilkumiesięczna czy nawet kilkuletnia) praca treningowa powoduje intensyfikację procesów energetycznych zachodzących w komórce mięśniowej, szczególnie w warunkach beztlenowych. Wiążą się one ze wzrostem we włóknach mięśniowych zawartości białek, zarówno cytoplazmatycznych jak i miofibrylarnych, stężenia hormonów anabolicznych i zwiększeniem napięcia mięśniowego. Tempo „obrotu” białek mięśniowych stanowiących główny element budulcowy mięśnia jest wysokie i wynosi około 50 g na dobę. Do dziś dyskutuje się nad problemem – czy przyrost masy mięśnia spowodowany jest zwiększeniem syntezy białek, czy tylko zmniejszeniem tempa ich rozpadu, a może jednym i drugim jednocześnie? Inną prawidłowością jest fakt powstawania przerostów mięśniowych przede wszystkim w obrębie włókien Ft – czyli dużych, białych, silnych i szybkich , reagujących na silne bodźce nerwowe. Włókna te włączają się do ruchu w miarę wzrostu pokonywanego oporu i mimo tego, że nazywane są szybkimi, to ich wzrost nie jest związany z szybkością wykonywanych ruchów. Chcąc doprowadzić do ich przerostu (hipertrofii) należy ćwiczyć na ciężarach submaksymalnych (mniejszych od maksymalnych) oraz z małą lub umiarkowaną prędkością ruchu. Wartość stosowanego ciężaru warunkuje liczbę powtórzeń, które możemy z nim wykonać. W celu uzyskania największych przyrostów mięśniowych wykonuje się z reguły 6-12 powtórzeń w jednej serii. Rozbudowa masy mięśnia ulega znacznemu zmniejszeniu przy redukcji liczby powtórzeń do trzech, dwóch czy jednego, ale także i w przypadku nadmiernego ich zwiększenia (np. ponad 30). Przy stosowaniu 1-2 powtórzeń ciężar, który podnosimy jest najczęściej zbyt duży, a przy 30 powtórzeniach musi być zbyt mały dla spowodowania przerostu włókien. Podobna prawidłowość dotyczy liczby serii wykonywanych na treningu, że liczba serii większa niż 6, będzie służyć raczej poprawianiu parametrów wytrzymałości niż przyrostowi masy mięśnia czy grupy mięśni. W praktyce sportowej uważa się, że maksymalna liczba serii wykonywanych na jedną grupę mięśniową nie powinna przekraczać 60-70% serii możliwych do wykonania. W tym celu przeprowadzane są nawet okresowe sprawdziany mające określić aktualne możliwości zawodnika w tym względzie. W ćwiczeniach z ciężarami rzędu 70-80% CM (ciężaru maksymalnego uzyskiwanego w tym ćwiczeniu) liczba serii nie przekracza 6 i w miarę wzrostu tego ciężaru jest zmniejszana podobnie jak i liczba powtórzeń. Zwiększa się inny parametr – czas odpoczynku, który w przypadku ćwiczenia dużych grup mięśniowych trwa nawet ponad 3 minuty. W dużej mierze wszystkie wspominane tu parametry (wartość obciążeń, liczba powtórzeń i serii, czas odpoczynku) zależą od klasy sportowej zawodnika i jego stażu treningowego, a w miarę wzrostu mistrzostwa sportowego stają się zgodne z weiderowską zasadą treningu instynktownego, czyli są regulowane indywidualnie.
W praktyce sportowej w celu podołania wymaganiom specjalizacji, a także dla uniknięcia monotonii treningu, najczęściej stosowana jest mieszana droga rozwoju siły. To naturalny i najbardziej oczywisty sposób oddziaływania na organizm sportowca, spotykany w codziennej pracy nad formą sportową. Treningi „mieszane” są podstawą (ok.80%) pracy sportowca reprezentanta dyscyplin „siłowych”, stosowaną w całym makrocyklu treningowym. Chociaż ćwiczenia prowadzone drogą mieszaną zajmują największy procent czasu w rozkładzie zajęć ciężarowców, to niesą one również rzadkością wśród kulturystów czy trójboistów. Treningi, podczas których próbujemy najpierw pobić rekord w konkretnym ćwiczeniu i atakujemy nawet kilkakrotnie ciężar maksymalny, a następnie schodzimy na mniejszy, by wykonać serie, stanowią treść większości zajęć. Stało się to na tyle oczywiste, że na co dzień nikt już nie zastanawia się nad stosowaną aktualnie drogą rozwoju siły mięśniowej. Po prostu wykonuje się trening, wierząc w jego skuteczność. Wiedza o przedstawionych tu prawidłowościach jest jednak potrzebna, gdyż dopiero ona pozwala nam spojrzeć na trening siły mięśniowej całościowo. To splatanie się w treningu siły różnych jakościowo wpływów oddziaływujących na organizm ludzki często w zupełnie odmienny sposób wykorzystujących różne mechanizmy interakcji bodźców nerwowo-receptorowych okazuje się w końcu bardzo spójne i logiczne. To właśnie droga mieszana prowadzi do harmonijnego i holistycznego rozwoju zawodnika, przyczyniając się nie tylko do zbudowania pięknej i proporcjonalnie umięśnionej sylwetki, ale również daje możliwość wykazywania się żelazną siłą, która „drzemie” w masie zbudowanych mięśni.
Przedstawiono dotychczas pewne mechanizmy wskazujące na możliwości i warunki, które muszą być spełnione, aby można było rozwijać siłę mięśniową. Skoro przybliżono owe ogólno fizjologiczne mechanizmy różnicujące drogi rozwijania siły, to warto przystąpić do omówienia konkretnych sposobów postępowania, świadomie i konsekwentnie stosowanych w codziennej pracy nad tą cechą. Nazywamy je metodami rozwijania siły mięśniowej. Dla lepszego zrozumienia i łatwiejszego przyswojenia sobie tych sposobów należy wyjaśnić kilka terminów. Mięsień może zatem działać na różne sposoby:
- Koncentrycznie- tzn. wtedy, gdy skraca się, a przyczepy zbliżają się do siebie;
- Ekscentrycznie- tzn. wtedy, gdy wydłuża się , a przyczepy jego oddalają się od siebie;
- Izometrycznie- tzn. wtedy, gdy nie zmienia się jego długość, a przyczepy nie zmieniają położenia.
Wartości siły przejawianej tymi sposobami nie są jednakowe, a i stopień zaangażowania włókien w każdym z rodzajów aktywności mięśnia też jest różny. Bardzo pouczające,
a zarazem fundamentalne dla zrozumienia sposobów działania mięśnia są wyniki badań A.V.Hilla, przeprowadzone już ponad pół wieku temu. Najistotniejsze dla nas konkluzje wynikające z tych badań zawarte są w wykresie powstałym dzięki eksperymentom przeprowadzonym na wyizolowanym mięśniu. Analiza powyższej funkcji pozwala na wyciągnięcie kilku wprost bezcennych wniosków dla metodyki rozwijania siły mięśniowej. Pierwsza ważna konkluzja, że im bardziej zwiększa się prędkość ruchu, tym mniejsze jest zaangażowanie siłowe mięśnia i odwrotnie, im mniejsza jest wartość prędkości, tym bardziej rośnie zaangażowanie siłowe mięśnia. Zauważamy również, że w bardzo wolnych ruchach
o charakterze koncentrycznym, gdzie V-0 (V dąży do 0) zaangażowanie siłowe jest największe. Jeśli zatem chcemy rozwijać siłę poprzez pełne angażowanie mięśnia to
w praktyce nie możemy tego dokonać poprzez szybkie, dynamiczne ruchy, a raczej powinniśmy celowo je zwalniać. Dalsza analiza wykresu prowadzi nas do punktu przecięcia osi rzędnych i odciętych, w którym nie ma ruchu, gdyż wartość prędkości jest równa zeru. Jest to sposób działania mięśnia nazwanym izometrycznym. Bez większego trudu daje się zauważyć, że w warunkach izometrii zaangażowanie siłowe mięśnia jest większe niż
w ruchach o charakterze koncentrycznym. Należy stąd wysnuć wniosek niezbyt popularny
w kręgach praktyków sportu, a mianowicie że napięcia mięśni bez zmiany długości są skuteczniejsze dla rozwoju ich siły niż najczęściej chyba używane na treningach ruchy koncentryczne. Dzięki tej wiedzy przestaniemy się może dziwić spoconym i nieraz omdlewającym z wysiłku kulturystom prezentującym w czasie zawodów (przecież
w izometrii) pozy obowiązkowe i inne układy statyczne. Analizując w dalszym ciągu krzywą Hilla zauważamy po przejściu osi rzędnych dalszy wzrost wartości zaangażowania siłowego. Ten fragment wykresu obrazuje nam działania mięśnia o charakterze ekscentrycznym, czyli podczas oddalania się jego przyczepów. Sugeruje to, że najskuteczniejszą pracą, jaką możemy wykonać dla rozwinięcia siły mięśnia, jest praca ekscentryczna, co przy zachowaniu pewnych jej warunków jest faktycznie prawdą. Reasumując, wykres funkcji zalezności siły od prędkości ruchu pozwala nam stwierdzić, że mięsień wykazuje największą siłę działając
w reżimie ekscentrycznym, a najmniejszą przy działaniu koncentrycznym. Podczas napięcia izometrycznego możemy również mówić o większej efektywności tego działania dla rozwijania siły mięśnia niż w przypadku ruchów koncentrycznych.
To tyle jeżeli chodzi o podstawowe wiadomości z zakresu tych trzech metod treningowych: koncentrycznej, izometrycznej i ekscentrycznej.
Kulturystyka i Fitness Sport dla wszystkich (kwiecień 2007r.-nr 4)