VO2 max un spēka treniņi: kā attīstīt abus vienlaikus

Interferences fenomens vienlaicīgā treniņā

Vienlaicīga trenēšanās kardiorespiratorajai sagatavotībai un muskuļu un skeleta sistēmas adaptācijām — pazīstama kā vienlaicīgais treniņš (concurrent training) — rada labi dokumentētus fizioloģiskos kompromisus. Hiksona (Hickson) novatoriskais darbs pierādīja: lai gan desmit nedēļas ilgs vienlaicīgs augstas intensitātes izturības un spēka treniņš uzlaboja maksimālo skābekļa patēriņu ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) tādā pašā mērā kā tikai izturības treniņš (~17% uz skrejceliņa, ~20% uz veloergometra), ķermeņa lejasdaļas spēka pieaugums apstājās 7.–8. nedēļā un pēc tam 9.–10. nedēļā samazinājās [6]. Turpmākie pētījumi apstiprināja, ka augstas intensitātes vienlaicīgais treniņš mazina muskuļšķiedru hipertrofiju (ierobežojot pieaugumu līdz ~16%, salīdzinot ar ~28%, veicot tikai spēka treniņus) [6]. Metaanalīzē šī mijiedarbība tika kvantificēta, parādot, ka tikai spēka treniņš nodrošināja efekta lielumu 1,71 spēkam un 1,22 hipertrofijai, turpretī vienlaicīgais treniņš samazināja šos efektus attiecīgi līdz 1,28 un 0,80 [6].

Spēka, jaudas un muskuļu šķērsgriezuma laukuma (MCSA) saglabāšanai, vienlaikus veicinot $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ uzlabojumus, nepieciešama stratēģiska izturības modalitāšu izvēle, precīzs nodarbību intervāls dienas ietvaros un piesardzīga nedēļas apjoma pārvaldība.

Izturības modalitātes izvēle un biomehāniskais stress

Izturības modalitātes izvēle būtiski ietekmē gan neiromuskulāro nogurumu, gan hipertrofijas rezultātus. Tīkla metaanalīzes dati no 40 pētījumiem (841 dalībnieks) liecina: lai gan visas vienlaicīgā treniņa modalitātes samazina maksimālā ķermeņa lejasdaļas spēka pieaugumu, salīdzinot ar tikai spēka treniņu, augstas intensitātes intervālu treniņš (HIIT) visefektīvāk mazina spēka interferenci (SMD = -0,08, 95% TI: -0,25 līdz 0,08) [3]. Turklāt HIIT bija vienīgā vienlaicīgā izturības modalitāte, kas izrādījās pārāka par tikai spēka treniņu eksplozīvā spēka attīstībai (SMD = 0,06, 95% TI: -0,21 līdz 0,33) [3].

Attiecībā uz muskuļu masu vienlaicīgs augstas intensitātes intervālu skriešanas treniņš kombinācijā ar spēka treniņu (SMD = 0,15, 95% TI: -0,46 līdz 0,76) un mērenas intensitātes nepārtraukta riteņbraukšana kombinācijā ar spēka treniņu (SMD = 0,07, 95% TI: -0,24 līdz 0,38) abi veicināja MCSA pieaugumu, salīdzinot ar tikai spēka treniņu [3].

Biomehānika nosaka arī sistēmisko un lokālo atjaunošanos. Skriešana rada zemes reakcijas spēkus, kas 3 līdz 5 reizes pārsniedz ķermeņa svaru, ar izteiktu ekscentrisku bremzēšanu, kas izraisa strukturālus muskuļu bojājumus un paaugstina kreatīnkināzes līmeni plazmā [14]. Turpretī koncentriski dominējošas modalitātes, piemēram, veloergometrija vai airēšanas ergometrija, novērš šos ekscentriskos triecienus, mazinot slodzes izraisītus muskuļu bojājumus un sekojošu iejaukšanos hipertrofijas ceļos [14]. Trenētiem regbija spēlētājiem, kuri veica rīta sprinta intervālus pirms pēcpusdienas spēka treniņa ar 4 stundu atjaunošanās logu, skriešanas sprinti izraisīja ievērojami augstāku subjektīvi uztvertās piepūles rādītāju (7,7 ± 1,1) un zemāku subjektīvo labsajūtu (17,9 ± 4,1) nākamajās dienās, salīdzinot ar riteņbraukšanas sprintiem (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 labsajūta) vai kontroles apstākļiem (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 labsajūta) [13].

Vingrinājumu secība un intervāli starp nodarbībām

Secība vienas nodarbības ietvaros

Pierādījumi liecina, ka vingrinājumu secība vienas sesijas ietvaros neapdraud aerobās adaptācijas. Sistemātisks pārskats un metaanalīze par 19 randomizētiem kontrolētiem pētījumiem (482 dalībnieki) neatklāja būtisku atšķirību starp secību "spēks pirms izturības" (S-E) un "izturība pirms spēka" (E-S) attiecībā uz $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ pieaugumu (SMD = 0,02, 95% TI: -0,21 līdz 0,25, p = 0,859) [1]. Līdzīgi 13 nedēļu pētījumā ar pusmūža pieaugušajiem tika pierādīts, ka vingrinājumu secībai nebija būtiskas ietekmes uz $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, forsēto vitālo kapacitāti (FVC) vai forsētās izelpas tilpumu 1 sekundē (FEV1) [10].

Tomēr vingrinājumu secība būtiski ietekmē spēku un jaudu. S-E secība nodrošina ievērojami lielākas kāju spēka adaptācijas, salīdzinot ar E-S (SMD = 0,19, 95% TI: 0,02 līdz 0,37, p = 0,032), ar izteiktām priekšrocībām ceļa ekstensijai (p = 0,026), ceļa fleksijai (p = 0,040), sieviešu kohortām (p = 0,017), gados vecākiem pieaugušajiem (p = 0,039), programmām, kas ilgst vairāk nekā 8 nedēļas (p = 0,002), un biežumam divas reizes nedēļā (p = 0,003) [1]. Lai gan vispārējā ilgtermiņa hipertrofija un maksimālais spēks var saglabāties dažādās secības struktūrās [4], [11], spēka treniņa veikšana pirms izturības nodarbībām mazina atlikušo nogurumu un optimizē neiromuskulārās adaptācijas, eksplozīvo jaudu un pretkustības lēciena (countermovement jump) rādītājus [4], [11].

Intervāls starp nodarbībām un molekulārā signalizācija

Šūnu līmenī akūta izturības slodze aktivizē adenozīnmonofosfāta aktivēto proteīnkināzi (AMPK), kas nomāc rapamicīna kompleksa 1 mehānisko mērķi (mTORC1) — galveno muskuļu proteīnu sintēzes (MPS) virzītājspēku [14]. AMPK inhibē mTORC1 ar divu atšķirīgu mehānismu palīdzību: fosforilējot tuberozās sklerozes kompleksu 2 (TSC2), kas pārvērš Rheb tā neaktīvajā ar GDP saistītajā formā, un tieši fosforilējot mTORC1 Raptor apakšvienību, lai ierosinātu inhibējošu saistīšanos [14]. Augstas intensitātes izturības slodzes veikšana tieši blakus spēka treniņam nomāc pakārtotā p70S6K fosforilēšanos līdz pat 8 stundām [14].

Lai nodalītu šos konkurējošos intracelulāros signālus:

• Ja secība "vispirms izturība" ir obligāta, ieteicams minimālais atjaunošanās intervāls, kas pārsniedz 3 stundas, lai mazinātu akūtu molekulāro interferenci [4].
• Vērtējot neiromuskulāro sniegumu, sacensību līmeņa sportisti, kuriem pēc rīta sprinta intervālu treniņa bija 4 stundu atpūtas logs, saglabāja pēcpusdienas stieņa pārvietošanās ātrumu spiešanā guļus un pietupienos uz kastes, kā arī pretkustības lēciena augstumu [13].
• Lai novērstu AMPK spēju nomākt mTORC1 mediēto proteīnu translāciju, sesiju nodalīšana ar vismaz 6 stundu — un ideālā gadījumā 8 līdz 24 stundu — intervālu nodrošina labāku izolāciju [14]. Akūtā AMPK aktivitāte atgriežas bāzes līmenī 180 minūšu laikā pēc slodzes, ja tiek nodrošināts pietiekams ogļhidrātu daudzums, turpretī mTORC1 signalizācija un MPS saglabājas paaugstināta 24 līdz 48 stundas pēc augstas mehāniskās spriedzes spēka treniņa [14].
• Ogļhidrātu pieejamība tieši ietekmē šo kaskādi: treniņš ar zemu intramuskulārā glikogēna līmeni divkāršo bāzes AMPK aktivāciju [14]. Uzņemot 30–60 g/h ogļhidrātu izturības sesijās, kas pārsniedz 45 minūtes, apvienojumā ar 1,0–1,2 g/kg ātras absorbcijas ogļhidrātu un 0,3–0,4 g/kg olbaltumvielu pēc kardioslodzes, tiek paātrināta glikogēna resintēze un slāpēta ilgstoša AMPK signalizācija [14].

Nedēļas apjoma un biežuma sliekšņi

Izturības slodzes devas ierobežojumi

Izturības apjomam un biežumam ir negatīva korelācija ar maksimālā spēka attīstību [7]. Izturības treniņi, kas tiek veikti 3 reizes nedēļā, bieži pasliktina muskuļu spēka un fiziskās sagatavotības attīstību, turpretim 1 līdz 2 sesijām nedēļā ir ievērojami mazāka negatīvā ietekme [7]. Turklāt ilgāks dienas ilgums (50–60 minūtes pretstatā 20–30 minūtēm) un lielāks nedēļas biežums (3 līdz 5 nodarbības nedēļā) pastiprina interferences efektu uz spēka progresu [7].

Spēka treniņa devas un atbildes reakcija (Dose-Response)

Lai saglabātu spēku un hipertrofiju, spēka treniņu apjoms ir precīzi jākvantificē. Pelāna (Pelland) un līdzautoru daudzlīmeņu metaregresijas (izvērtējot 67 pētījumus un 2058 dalībniekus) noteica, ka "daļējo" piegājienu kvantificēšanas modelis (tiešajiem piegājieniem piešķirot koeficientu 1,0 un netiešajiem bāzes vingrinājumu piegājieniem — 0,5) nodrošina visuzticamāko empīrisko ietvaru spēka un hipertrofisko adaptāciju prognozēšanai [17], [18].

Šī metaregresija noteica 100% posterjoro varbūtību, ka nedēļas piegājienu apjoma marginālais slīpums pārsniedz nulli gan hipertrofijai, gan spēkam, apstiprinot, ka lielāks apjoms veicina adaptācijas [17]. Tomēr abi rezultāti seko devas un atbildes modelim ar dilstošu atdevi, turklāt dilstošā atdeve ir ievērojami izteiktāka spēka pieaugumam nekā muskuļu hipertrofijai [17]. Lielāks nedēļas treniņu biežums arī uzrādīja 100% posterjoro varbūtību palielināt spēka pieaugumu (ar dilstošu atdevi), turpretī biežuma ietekme uz hipertrofiju bija savietojama ar nenozīmīgām izmaiņām, ja apjoms ir vienāds [17]. Iepriekšējie devas un atbildes pētījumi apstiprina, ka nedēļas apjoms, kas pārsniedz 5 piegājienus, nodrošina izcilāku spēka pieaugumu, salīdzinot ar ≤5 piegājieniem (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], un ≥9 piegājieni vienai muskuļu grupai rada lielāku hipertrofisko reakciju (ES = 0,46) [19].

Pārvaldot treniņu intensitāti, muskuļu hipertrofija notiek plašā slodžu spektrā (≤8 RM, 9–15 RM un >15 RM), ja piegājieni tiek veikti līdz gribas atteicei (p = 0,113–0,469) [21]. Tomēr maksimālā spēka adaptācijas ir ievērojami labākas, izmantojot lielas slodzes (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) un mērenas slodzes (SMD = 0,34–0,35) treniņus, salīdzinot ar mazu slodžu protokoliem [21].

Sportista trenētības statuss un dzimuma atšķirības

Individuālās īpatnības maina vienlaicīgā treniņa interferences efekta lielumu:

• Trenētības statuss: Netrenēti indivīdi piedzīvo minimālu interferenci, attīstot spēku, hipertrofiju un $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ vienlaicīgi ar atbildes reakcijām, kas ir salīdzināmas ar vienas modalitātes treniņiem [7], [9], [21]. Turpretī trenēti izturības sportisti, pievienojot spēka treniņus, piedzīvo mazākus $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ uzlabojumus nekā netrenēti indivīdi (p = 0,04) [9]. Labi trenētiem spēka sportistiem tiek novērota nomākta anabolisko gēnu un proteīnu ekspresija līdztekus samazinātām neiromuskulārajām adaptācijām, kad tiek ieviests izturības apjoms [7]. Augsta līmeņa sportisti darbojas tuvu trenētības piesātinājuma griestiem, kur prasības pēc augsta neirālā impulsa, motorisko vienību sinhronizācijas un minimālas antagonistu līdzsaraušanās palielina nogurumu un uzņēmību pret traumām vienlaicīgu slodžu laikā [22]. Ļoti labi trenētiem indivīdiem ir nepieciešams lielāks specifisku nodarbību skaits, lai panāktu pakāpeniskas spēka adaptācijas [21].
• Dzimuma atšķirības: Metaanalīzes rezultāti liecina, ka vienlaicīgais treniņš samazina ķermeņa lejasdaļas maksimālo spēku vīriešiem (SMD = -0,43, 95% TI: -0,64 līdz -0,22), bet ne sievietēm (SMD = 0,08, 95% TI: -0,34 līdz 0,49; starpgrupu atšķirība p = 0,03) [9]. Turklāt sievietēm ir izteiktāki spēka ieguvumi, ja treniņā prioritāte tiek dota secībai "vispirms spēks" (p = 0,017) [1].