VO2 max ir jėga: kaip lavinti abu rodiklius vienu metu?

The Interference Phenomenon in Concurrent Training

Vienalaikis širdies ir kraujagyslių sistemos pajėgumo bei raumenų ir kaulų sistemos adaptacijų lavinimas – vadinamas gretutinėmis treniruotėmis (angl. concurrent training) – sukelia gerai dokumentuotus fiziologinius kompromisus. Pradininkas Hickson savo darbuose parodė, kad nors dešimt savaičių trukusios gretutinės didelio intensyvumo ištvermės ir jėgos treniruotės pagerino maksimalų deguonies suvartojimą ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) tiek pat, kiek ir vien tik ištvermės treniruotės (~17 % bėgant ant bėgatakio, ~20 % minant veloergometrą), apatinės kūno dalies jėgos prieaugis ties 7–8 savaitėmis pasiekė plato ir vėliau, 9–10 savaitėmis, sumažėjo [6]. Vėlesni tyrimai patvirtino, kad didelio intensyvumo gretutinės treniruotės slopina raumeninių skaidulų hipertrofiją (prieaugis sumažėjo iki ~16 %, palyginti su ~28 % atliekant tik jėgos treniruotes) [6]. Metaanalizė kiekybiškai įvertino šią sąveiką ir parodė, kad vien tik jėgos treniruotės lėmė 1,71 efekto dydį jėgai ir 1,22 hipertrofijai, o gretutinės treniruotės šiuos efektus sumažino atitinkamai iki 1,28 ir 0,80 [6].

Norint išsaugoti jėgą, galingumą ir raumenų skerspjūvio plotą (angl. muscle cross-sectional area, MCSA) kartu gerinant $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, būtina strategiškai parinkti ištvermės krūvio tipą, tiksliai paskirstyti treniruočių laiką dienos eigoje bei konservatyviai valdyti savaitinę apimtį.

Endurance Modality Selection and Biomechanical Stress

Ištvermės krūvio tipo pasirinkimas daro esminę įtaką tiek neuromuskuliniam nuovargiui, tiek hipertrofijos rezultatams. Tinklinės metaanalizės duomenys, apimantys 40 tyrimų (841 dalyvis), rodo, kad nors visi gretutinių treniruočių tipai sumažina maksimalios apatinės kūno dalies jėgos prieaugį, palyginti su vien tik jėgos treniruotėmis, didelio intensyvumo intervalinės treniruotės (HIIT) efektyviausiai sušvelnina jėgos interferenciją (SMD = -0,08, 95 % PI: nuo -0,25 iki 0,08) [3]. Be to, HIIT buvo vienintelis gretutinės ištvermės tipas, kuris sprogstamosios jėgos vystymo požiūriu pranoko vien tik jėgos treniruotes (SMD = 0,06, 95 % PI: nuo -0,21 iki 0,33) [3].

Kalbant apie raumenų masę, tiek gretutinis didelio intensyvumo intervalinis bėgimas su jėgos treniruotėmis (SMD = 0,15, 95 % PI: nuo -0,46 iki 0,76), tiek vidutinio intensyvumo tolygus važiavimas dviračiu su jėgos treniruotėmis (SMD = 0,07, 95 % PI: nuo -0,24 iki 0,38) skatino didesnį MCSA augimą, palyginti su vien tik jėgos treniruotėmis [3].

Biomechaniniai veiksniai taip pat lemia sisteminį bei vietinį atsistatymą. Bėgimas generuoja 3–5 kartus kūno svorį viršijančias žemės reakcijos jėgas su ryškiu ekscentriniu stabdymu, o tai sukelia struktūrinę raumenų pažaidą ir padidina kreatinkinazės koncentraciją kraujo plazmoje [14]. Priešingai, koncentrinio susitraukimo dominuojamos veiklos, tokios kaip dviračio ar irklavimo ergometras, pašalina šiuos ekscentrinius smūgius, taip sumažindamos krūvio sukeltą raumenų pažeidimą ir vėlesnę interferenciją su hipertrofijos signaliniais keliais [14]. Treniruotiems regbio žaidėjams, ryte atlikusiems sprinto intervalus, o po 4 valandų poilsio lango po pietų – jėgos treniruotę, bėgimo sprintai per vėlesnes dienas sukėlė reikšmingai didesnį subjektyviai suvokiamo krūvio įvertinimą (7,7 ± 1,1) ir prastesnę subjektyvią savijautą (17,9 ± 4,1), palyginti su dviračio sprintais (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 savijauta) arba kontrolinėmis sąlygomis (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 savijauta) [13].

Exercise Sequencing and Session Spacing Intervals

Intra-Session Sequence

Moksliniai įrodymai rodo, kad pratimų atlikimo tvarka vienos treniruotės metu nekenkia aerobinėms adaptacijoms. Sisteminė 19 atsitiktinių imčių kontroliuojamų tyrimų (482 dalyviai) apžvalga ir metaanalizė neatskleidė jokio reikšmingo skirtumo tarp jėgos pratimų prieš ištvermę (S-E) ir ištvermės prieš jėgą (E-S) sekų vertinant $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ prieaugį (SMD = 0,02, 95 % PI: nuo -0,21 iki 0,25, p = 0,859) [1]. Panašiai, 13 savaičių trukęs tyrimas su vidutinio amžiaus suaugusiaisiais parodė, kad pratimų seka neturėjo jokio reikšmingo poveikio $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, forsuotai gyvybinei plaučių talpai (FVC) ar forsuoto iškvėpimo tūriui per pirmąją sekundę (FEV1) [10].

Vis dėlto pratimų eiliškumas daro reikšmingą įtaką jėgai ir galingumui. S-E seka lemia reikšmingai didesnes apatinių galūnių jėgos adaptacijas, palyginti su E-S (SMD = 0,19, 95 % PI: nuo 0,02 iki 0,37, p = 0,032), o ryškūs pranašumai stebimi tiesiant kelius (p = 0,026), lenkiant kelius (p = 0,040), moterų kohortose (p = 0,017), vyresnio amžiaus asmenų grupėse (p = 0,039), programose, trunkančiose ilgiau nei 8 savaites (p = 0,002), ir taikant dviejų kartų per savaitę dažnumą (p = 0,003) [1]. Nors bendra ilgalaikė hipertrofija ir maksimali jėga gali išlikti pasiekiama taikant įvairias sekų struktūras [4], [11], jėgos treniruotės atlikimas prieš ištvermės krūvį sumažina liekamąjį nuovargį ir optimizuoja neuromuskulines adaptacijas, sprogstamąją galią bei šuolio su mostu (angl. countermovement jump) rezultatus [4], [11].

Inter-Session Spacing and Molecular Signaling

Ląstelių lygmenyje ūmus ištvermės krūvis aktyvuoja adenozinmonofosfatu aktyvuojamą proteinkinazę (AMPK), kuri slopina rapamicino taikinio komplekso 1 (mTORC1) kelią – pagrindinį raumenų baltymų sintezės (MPS) variklį [14]. AMPK slopina mTORC1 per du skirtingus mechanizmus: fosforilindama gumbinės sklerozės kompleksą 2 (TSC2), kuris paverčia Rheb į neaktyvią, su BDP sujungtą formą, ir tiesiogiai fosforilindama mTORC1 Raptor subvienetą, sukeldama slopinamąjį prisijungimą [14]. Didelio intensyvumo ištvermės treniruočių atlikimas iškart prieš jėgos treniruotę arba po jos nuslopina pasroviui esančio p70S6K fosforilinimą iki 8 valandų [14].

Norint atskirti šiuos konkuruojančius viduląstelinius signalus:

• Kai privaloma pradėti nuo ištvermės krūvio, rekomenduojamas mažiausiai 3 valandų atsistatymo intervalas, siekiant sušvelninti ūmią molekulinę interferenciją [4].
• Vertinant neuromuskulinį pajėgumą, sportininkai, tarp rytinės sprinto intervalų treniruotės ir popietinio krūvio turėję 4 valandų poilsio langą, popietę išlaikė štangos stūmimo nuo suoliuko ir pritūpimų ant dėžės greitį bei šuolio su mostu aukštį [13].
• Norint išvengti, kad AMPK nuslopintų mTORC1 skatinamą baltymų transliaciją, treniruočių atskyrimas bent 6 valandomis (o idealiausia – nuo 8 iki 24 valandų) užtikrina žymiai geresnę izoliaciją [14]. Ūmus AMPK aktyvumas grįžta į pradinį lygį per 180 minučių po treniruotės, jei gaunamas pakankamas angliavandenių kiekis, o mTORC1 signalizacija ir MPS išlieka padidėję 24–48 valandas po didelės įtampos jėgos treniruotės [14].
• Angliavandenių prieinamumas tiesiogiai veikia šią kaskadą: treniruojantis esant mažam raumenų glikogeno kiekiui, pradinė AMPK aktyvacija padvigubėja [14]. Vartojant 30–60 g/val. angliavandenių ištvermės treniruotėse, trunkančiose ilgiau nei 45 minutes, kartu su 1,0–1,2 g/kg greitai virškinamų angliavandenių ir 0,3–0,4 g/kg baltymų po kardiotreniruotės, pagreitinama glikogeno resintezė ir nuslopinama užsitęsusi AMPK signalizacija [14].

Weekly Volume and Frequency Thresholds

Endurance Dose Limits

Ištvermės apimtis ir dažnumas neigiamai koreliuoja su maksimalios jėgos vystymusi [7]. Ištvermės treniruotės, atliekamos 3 kartus per savaitę, dažnai kenkia raumenų jėgos ir pajėgumo vystymuisi, o 1–2 treniruotės per savaitę daro žymiai mažesnį neigiamą poveikį [7]. Be to, ilgesnė dienos trukmė (50–60 minučių, palyginti su 20–30 minučių) ir didesnis savaitinis dažnumas (nuo 3 iki 5 treniruočių per savaitę) sustiprina interferencijos poveikį jėgos progresui [7].

Resistance Training Dose-Response

Siekiant išsaugoti jėgą ir hipertrofiją, jėgos treniruočių apimtis turi būti tiksliai įvertinta. Pelland ir bendraautorių atliktos kelių lygių metaregresijos (vertinusios 67 tyrimus ir 2058 dalyvius) nustatė, kad „trupmeninis“ (angl. fractional) serijų skaičiavimo modelis (tiesioginėms serijoms suteikiant 1,0 svorį, o netiesioginėms kompleksinėms serijoms – 0,5) suteikia patikimiausią empirinę sistemą jėgos ir hipertrofinių adaptacijų prognozavimui [17], [18].

Ši metaregresija nustatė 100 % a posteriori tikimybę, kad ribinis nuolydis viršija nulį savaitinei serijų apimčiai tiek hipertrofijos, tiek jėgos atžvilgiu, patvirtindama, kad didesnė apimtis skatina adaptacijas [17]. Tačiau abu rezultatai atitinka dozės ir atsako modelį, kuriam būdinga mažėjanti ribinė grąža, be to, ši mažėjanti grąža yra kur kas ryškesnė jėgos prieaugio, o ne raumenų hipertrofijos atveju [17]. Didesnis savaitinis treniruočių dažnumas taip pat parodė 100 % a posteriori tikimybę didinti jėgos prieaugį (su mažėjančia grąža), tuo tarpu dažnumo poveikis hipertrofijai buvo suderinamas su nežymiais pokyčiais, kai apimtis yra suvienodinta [17]. Ankstesni dozės ir atsako tyrimai patvirtina, kad savaitinė apimtis, viršijanti 5 serijas, užtikrina didesnį jėgos prieaugį nei ≤5 serijos (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], o ≥9 serijos raumenų grupei sukelia didesnį hipertrofinį atsaką (ES = 0,46) [19].

Valdant treniruočių intensyvumą, raumenų hipertrofija vyksta esant plačiam pasipriešinimo spektrui (≤8 RM, 9–15 RM ir >15 RM), kai serijos atliekamos iki valinio nuovargio (p = 0,113–0,469) [21]. Tačiau maksimalios jėgos adaptacijos yra reikšmingai geresnės taikant didelio svorio (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) ir vidutinio svorio (SMD = 0,34–0,35) treniruotes, palyginti su mažo svorio protokolais [21].

Athlete Training Status and Sex Differences

Individualios savybės keičia gretutinių treniruočių interferencijos efekto mastą:

• Treniruotumo lygis: Netreniruoti asmenys patiria minimalią interferenciją – jų jėga, hipertrofija ir $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ vystosi vienu metu, o atsakai yra panašūs į vieno tipo treniruočių rezultatus [7], [9], [21]. Priešingai, treniruoti ištvermės sportininkai, pridėję jėgos pratimus, patiria nuslopintą $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ pagerėjimą, palyginti su netreniruotais asmenimis (p = 0,04) [9]. Gerai treniruoti jėgos sportininkai, įtraukus ištvermės apimtį, pasižymi susilpnėjusia anabolinių genų ir baltymų ekspresija bei sumažėjusiomis neuromuskulinėmis adaptacijomis [7]. Pažengę atletai treniruojasi arti adaptacinių „lubų“, kur didelio nervinio impulso poreikis, motorinių vienetų sinchronizacija ir minimalus antagonistų bendras susitraukimas didina nuovargį bei traumų riziką gretutinių krūvių metu [22]. Labai treniruotiems asmenims reikia didesnio specifinių treniruočių skaičiaus, kad būtų pasiektas laipsniškas jėgos prieaugis [21].
• Lyties skirtumai: Metaanalizės duomenys rodo, kad gretutinės treniruotės slopina maksimalią apatinės kūno dalies jėgą vyrams (SMD = -0,43, 95 % PI: nuo -0,64 iki -0,22), tačiau ne moterims (SMD = 0,08, 95 % PI: nuo -0,34 iki 0,49; skirtumas tarp grupių p = 0,03) [9]. Be to, moterims pasireiškia ryškus jėgos pranašumas, kai treniruotės metu pirmenybė teikiama sekai „pirmiausia jėga“ (p = 0,017) [1].