ฝึกทั้ง VO2 Max และความแข็งแรงพร้อมกันอย่างไร

ปรากฏการณ์การรบกวนในการฝึกแบบควบคู่

การฝึกเพื่อพัฒนาสมรรถภาพของระบบหัวใจและหลอดเลือดควบคู่ไปกับการปรับตัวของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกไปพร้อมกัน หรือที่เรียกว่า Concurrent Training มีผลกระทบทางสรีรวิทยาที่มีการบันทึกไว้อย่างชัดเจน งานวิจัยบุกเบิกโดย Hickson แสดงให้เห็นว่า แม้การฝึกความทนทานความเข้มข้นสูงร่วมกับการฝึกแรงต้านเป็นเวลา 10 สัปดาห์จะช่วยพัฒนาอัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุด ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) ได้ในระดับเดียวกับการฝึกความทนทานเพียงอย่างเดียว (~17% บนลู่วิ่งไฟฟ้า, ~20% บนเครื่องวัดการทำงานของจักรยาน) แต่อัตราการเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงของร่างกายส่วนล่างกลับหยุดนิ่งในสัปดาห์ที่ 7–8 และลดลงในสัปดาห์ที่ 9–10 [6] การศึกษาในเวลาต่อมาช่วยยืนยันว่า การฝึกแบบควบคู่ที่มีความเข้มข้นสูงจะลดทอนการเพิ่มขนาดของเส้นใยกล้ามเนื้อ (ลดการเพิ่มขึ้นเหลือ ~16% เมื่อเทียบกับ ~28% จากการฝึกแรงต้านเพียงอย่างเดียว) [6] การวิเคราะห์อภิมานได้ระบุขนาดของผลกระทบ (effect size) ไว้อย่างชัดเจน โดยการฝึกแรงต้านเพียงอย่างเดียวให้ค่า effect size ด้านความแข็งแรงที่ 1.71 และด้านการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อ (hypertrophy) ที่ 1.22 ในขณะที่การฝึกแบบควบคู่ลดทอนค่าเหล่านี้ลงเหลือ 1.28 และ 0.80 ตามลำดับ [6]

การรักษาความแข็งแรง กำลังกล้ามเนื้อ (power) และพื้นที่หน้าตัดของกล้ามเนื้อ (MCSA) ไปพร้อมกับการผลักดันให้เกิดการพัฒนา $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ จำเป็นต้องอาศัยการเลือกรูปแบบการฝึกความทนทานเชิงกลยุทธ์ การเว้นระยะห่างระหว่างเซสชันในแต่ละวันอย่างแม่นยำ และการบริหารจัดการปริมาณการฝึกรวมต่อสัปดาห์อย่างระมัดระวัง

การเลือกรูปแบบการฝึกความทนทานและความเครียดเชิงชีวกลศาสตร์

การเลือกรูปแบบการฝึกความทนทานส่งผลต่อทั้งความล้าของระบบประสาทและกล้ามเนื้อรวมถึงผลลัพธ์ด้านการสร้างกล้ามเนื้ออย่างมีนัยสำคัญ ข้อมูลจากการวิเคราะห์อภิมานแบบโครงข่าย (Network meta-analysis) จาก 40 การศึกษา (ผู้เข้าร่วม 841 คน) แสดงให้เห็นว่า แม้ทุกรูปแบบของ Concurrent Training จะลดอัตราการเพิ่มความแข็งแรงสูงสุดของร่างกายส่วนล่างเมื่อเทียบกับการฝึกแรงต้านเพียงอย่างเดียว แต่การฝึกแบบหนักสลับเบาความเข้มข้นสูง (HIIT) สามารถลดผลกระทบของการรบกวนต่อความแข็งแรงได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด (SMD = -0.08, 95% CI: -0.25 ถึง 0.08) [3] นอกจากนี้ HIIT ยังเป็นรูปแบบการฝึกความทนทานเพียงรูปแบบเดียวในการฝึกแบบควบคู่ที่พบว่าเหนือกว่าการฝึกแรงต้านเพียงอย่างเดียวสำหรับการพัฒนากำลังกล้ามเนื้อแบบระเบิดพลัง (explosive strength) (SMD = 0.06, 95% CI: -0.21 ถึง 0.33) [3]

ในแง่ของมวลกล้ามเนื้อ การฝึกวิ่งแบบหนักสลับเบาความเข้มข้นสูงควบคู่กับการฝึกแรงต้าน (SMD = 0.15, 95% CI: -0.46 ถึง 0.76) และการปั่นจักรยานต่อเนื่องความเข้มข้นปานกลางควบคู่กับการฝึกแรงต้าน (SMD = 0.07, 95% CI: -0.24 ถึง 0.38) ต่างส่งผลดีต่อการเพิ่มขึ้นของ MCSA มากกว่าการฝึกแรงต้านเพียงอย่างเดียว [3]

กลศาสตร์เชิงชีวกลศาสตร์ยังเป็นตัวกำหนดการฟื้นตัวทั้งในระดับระบบและเฉพาะจุด การวิ่งก่อให้เกิดแรงกระแทกจากพื้น (ground reaction forces) สูงถึง 3 ถึง 5 เท่าของน้ำหนักตัว พร้อมทั้งมีจังหวะการเบรกแบบหดตัวขณะยืดยาวออก (eccentric braking) อย่างเด่นชัด ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายเชิงโครงสร้างต่อกล้ามเนื้อและเพิ่มระดับเอนไซม์ครีเอทีนไคเนสในพลาสมา [14] ในทางตรงกันข้าม รูปแบบการออกกำลังกายที่เน้นการหดตัวแบบสั้นเข้า (concentric-dominant) เช่น การปั่นจักรยานหรือการใช้เครื่องกรรเชียงบก จะตัดแรงกระแทกแบบ eccentric ออกไป จึงช่วยลดความเสียหายของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการออกกำลังกายและลดการรบกวนวิถีการสร้างกล้ามเนื้อในเวลาต่อมา [14] ในนักรักบี้ที่ผ่านการฝึกฝนซึ่งทำการฝึกวิ่งสปรินต์แบบอินเทอร์วัลในช่วงเช้าก่อนการฝึกแรงต้านในช่วงบ่ายโดยมีระยะพักฟื้น 4 ชั่วโมง การวิ่งสปรินต์ทำให้เกิดคะแนนการรับรู้ความเหนื่อย (RPE) สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (7.7 ± 1.1) และมีความพร้อมของร่างกายและจิตใจ (subjective wellbeing) ต่ำกว่า (17.9 ± 4.1) ในวันถัดมา เมื่อเทียบกับการปั่นจักรยานสปรินต์ (RPE 7.4 ± 1.1; wellbeing 20.1 ± 3.9) หรือกลุ่มควบคุม (RPE 6.7 ± 1.5; wellbeing 21.1 ± 3.6) [13]

การเรียงลำดับการออกกำลังกายและระยะห่างระหว่างเซสชัน

ลำดับภายในเซสชันเดียวกัน

หลักฐานเชิงประจักษ์แสดงให้เห็นว่า ลำดับของการออกกำลังกายภายในเซสชันเดียวกันไม่ได้ส่งผลเสียต่อการปรับตัวของระบบแอโรบิก การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์อภิมานจากการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุม 19 การศึกษา (ผู้เข้าร่วม 482 คน) พบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างลำดับการฝึกความแข็งแรงก่อนความทนทาน (S-E) และความทนทานก่อนความแข็งแรง (E-S) ต่อการเพิ่มขึ้นของ $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ (SMD = 0.02, 95% CI: -0.21 ถึง 0.25, p = 0.859) [1] ในทำนองเดียวกัน การทดลองระยะเวลา 13 สัปดาห์ในกลุ่มวัยกลางคนแสดงให้เห็นว่า ลำดับการออกกำลังกายไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อ $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, ความจุปอดจากการหายใจออกเต็มที่ (FVC), หรือปริมาตรอากาศที่ขับออกได้ในวินาทีแรก (FEV1) [10]

อย่างไรก็ตาม ลำดับการออกกำลังกายส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแข็งแรงและกำลังกล้ามเนื้อ โดยลำดับ S-E นำไปสู่การปรับตัวของความแข็งแรงของร่างกายส่วนล่างที่ดีกว่าลำดับ E-S อย่างมีนัยสำคัญ (SMD = 0.19, 95% CI: 0.02 ถึง 0.37, p = 0.032) และพบข้อได้เปรียบที่ชัดเจนสำหรับการเหยียดเข่า (knee extension, p = 0.026), การงอเข่า (knee flexion, p = 0.040), กลุ่มประชากรเพศหญิง (p = 0.017), ผู้สูงอายุ (p = 0.039), โปรแกรมการฝึกที่ยาวนานกว่า 8 สัปดาห์ (p = 0.002) และความถี่ 2 ครั้งต่อสัปดาห์ (p = 0.003) [1] แม้ว่าการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อและความแข็งแรงสูงสุดในระยะยาวโดยรวมอาจยังพัฒนาได้ในโครงสร้างการจัดลำดับแบบต่างๆ [4], [11] แต่การฝึกแรงต้านก่อนการฝึกความทนทานจะช่วยลดความล้าสะสมที่หลงเหลืออยู่ และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการปรับตัวของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ กำลังกล้ามเนื้อแบบระเบิดพลัง และสมรรถภาพการกระโดดแบบ Countermovement Jump [4], [11]

ระยะห่างระหว่างเซสชันและการส่งสัญญาณระดับโมเลกุล

ในระดับเซลล์ การฝึกความทนทานแบบเฉียบพลันจะกระตุ้นการทำงานของ Adenosine Monophosphate-activated Protein Kinase (AMPK) ซึ่งจะไปยับยั้งวิถีสัญญาณ Mechanistic Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1) ซึ่งเป็นกลไกหลักในการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ (MPS) [14] AMPK ยับยั้ง mTORC1 ผ่านสองกลไกที่แตกต่างกัน ได้แก่ การเติมหมู่ฟอสเฟตให้แก่ Tuberous Sclerosis Complex 2 (TSC2) ซึ่งเปลี่ยน Rheb ให้อยู่ในรูปที่จับกับ GDP ซึ่งไม่ทำงาน และการเติมหมู่ฟอสเฟตโดยตรงให้กับหน่วยย่อย Raptor ของ mTORC1 เพื่อกระตุ้นการจับตัวแบบยับยั้งการทำงาน [14] การฝึกความทนทานความเข้มข้นสูงติดกับการฝึกแรงต้านทันทีจะลดทอนการเติมหมู่ฟอสเฟตของ p70S6K ซึ่งอยู่ปลายน้ำของวิถีสัญญาณนานถึง 8 ชั่วโมง [14]

เพื่อแยกสัญญาณภายในเซลล์ที่แข่งขันกันเหล่านี้ออกจากกัน:

• เมื่อจำเป็นต้องจัดลำดับการฝึกความทนทานก่อน แนะนำให้เว้นระยะพักฟื้นอย่างน้อยมากกว่า 3 ชั่วโมงขึ้นไป เพื่อลดการรบกวนระดับโมเลกุลแบบเฉียบพลัน [4]
• ในการประเมินสมรรถภาพของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ นักกีฬาที่แข่งขันได้เว้นระยะพัก 4 ชั่วโมงหลังจากการฝึกวิ่งสปรินต์แบบอินเทอร์วัลในช่วงเช้า สามารถรักษาความเร็วของบาร์เบลในการฝึก Bench Press และ Box Squat รวมถึงความสูงในการกระโดด Countermovement Jump ในช่วงบ่ายได้ตามปกติ [13]
• เพื่อป้องกันไม่ให้ AMPK เข้าไปขัดขวางกระบวนการแปลรหัสโปรตีนที่ควบคุมโดย mTORC1 การแยกเซสชันการฝึกห่างกันอย่างน้อย 6 ชั่วโมง—และเหมาะสมที่สุดคือ 8 ถึง 24 ชั่วโมง—จะช่วยแยกสัญญาณการปรับตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด [14] การทำงานของ AMPK แบบเฉียบพลันจะกลับสู่ระดับพื้นฐานภายใน 180 นาทีหลังการออกกำลังกายหากได้รับคาร์โบไฮเดรตอย่างเพียงพอ ในขณะที่การส่งสัญญาณของ mTORC1 และ MPS จะยังคงอยู่ในระดับสูงเป็นเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมงหลังการฝึกแรงต้านที่ใช้แรงตึงสูง [14]
• ความพร้อมของคาร์โบไฮเดรตส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการนี้: การออกกำลังกายในภาวะที่ไกลโคเจนในกล้ามเนื้อต่ำจะเพิ่มการกระตุ้น AMPK เป็นสองเท่าของระดับพื้นฐาน [14] การรับประทานคาร์โบไฮเดรต 30–60 กรัม/ชั่วโมง ระหว่างเซสชันการฝึกความทนทานที่ยาวนานกว่า 45 นาที ควบคู่กับการรับประทานคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยเร็ว 1.0–1.2 กรัม/กก. และโปรตีน 0.3–0.4 กรัม/กก. หลังการฝึกคาร์ดิโอ จะช่วยเร่งการสังเคราะห์ไกลโคเจนและลดระยะเวลาการส่งสัญญาณของ AMPK ที่ยาวนานเกินไป [14]

ขีดจำกัดปริมาณและความถี่การฝึกรายสัปดาห์

ปริมาณการฝึกความทนทานที่เหมาะสม

ปริมาณและความถี่ของการฝึกความทนทานมีความสัมพันธ์เชิงลบกับการพัฒนาความแข็งแรงสูงสุด [7] การฝึกความทนทาน 3 ครั้งต่อสัปดาห์มักจะส่งผลเสียต่อการพัฒนาความแข็งแรงและสมรรถภาพของกล้ามเนื้อ ในขณะที่การฝึก 1 ถึง 2 ครั้งต่อสัปดาห์ส่งผลกระทบเชิงลบน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด [7] นอกจากนี้ ระยะเวลาการฝึกต่อวันที่นานขึ้น (50–60 นาที เทียบกับ 20–30 นาที) และความถี่ต่อสัปดาห์ที่สูงขึ้น (3 ถึง 5 ครั้งต่อสัปดาห์) ยิ่งเพิ่มผลกระทบของการรบกวนต่อการพัฒนาความแข็งแรง [7]

ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณการฝึกแรงต้านและการตอบสนอง

เพื่อรักษาความแข็งแรงและขนาดกล้ามเนื้อ ปริมาณการฝึกแรงต้านจะต้องได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำ การวิเคราะห์การถดถอยพหุระดับ (Multi-level meta-regressions) โดย Pelland และคณะ (ประเมิน 67 การศึกษา และผู้เข้าร่วม 2,058 คน) ระบุว่า แบบจำลองการนับจำนวนเซตแบบ 'สัดส่วนย่อย' (fractional set quantification model ซึ่งให้น้ำหนักเซตตรงที่ 1.0 และเซตท่าผสมทางอ้อมที่ 0.5) เป็นกรอบการทำงานเชิงประจักษ์ที่มีความแม่นยำสูงสุดในการทำนายการปรับตัวของความแข็งแรงและการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อ [17], [18]

การวิเคราะห์การถดถอยอภิมานนี้ระบุว่า มีความน่าจะเป็นแบบ Posterior Probability 100% ที่ความชันส่วนเพิ่ม (marginal slope) จะมากกว่าศูนย์สำหรับปริมาณเซตต่อสัปดาห์ทั้งในด้านการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อและความแข็งแรง ซึ่งยืนยันว่าปริมาณการฝึกที่สูงขึ้นช่วยขับเคลื่อนการปรับตัว [17] อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ทั้งสองด้านเป็นไปตามแบบจำลองความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและการตอบสนอง (dose-response model) ที่มีลักษณะของผลตอบแทนที่ลดลงเรื่อยๆ (diminishing returns) โดยการลดลงของผลตอบแทนนี้จะเด่นชัดกว่ามากในการเพิ่มความแข็งแรงเมื่อเทียบกับการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อ [17] ความถี่ในการฝึกต่อสัปดาห์ที่สูงขึ้นยังแสดงให้เห็นความน่าจะเป็นแบบ Posterior Probability 100% ในการเพิ่มความแข็งแรง (โดยมีผลตอบแทนที่ลดลงเรื่อยๆ เช่นกัน) ในขณะที่ผลของความถี่ต่อการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อมีความเปลี่ยนแปลงน้อยมากจนแทบไม่มีนัยสำคัญเมื่อควบคุมปริมาณการฝึกให้เท่ากัน [17] งานวิจัยด้านความสัมพันธ์ของปริมาณและการตอบสนองก่อนหน้านี้ยังยืนยันว่า ปริมาณการฝึกที่มากกว่า 5 เซตต่อสัปดาห์ให้ผลลัพธ์ด้านความแข็งแรงที่เหนือกว่าการฝึก ≤5 เซต (SMD: 0.18, p = 0.003) [19] โดยการฝึก ≥9 เซตต่อกลุ่มกล้ามเนื้อจะให้การตอบสนองด้านการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อที่มากกว่า (ES = 0.46) [19]

เมื่อจัดการกับความเข้มข้นในการฝึก การเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกช่วงของการใช้น้ำหนัก (≤8 RM, 9–15 RM, และ >15 RM) หากฝึกแต่ละเซตจนถึงจุดที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ด้วยตนเอง (volitional failure) (p = 0.113–0.469) [21] อย่างไรก็ตาม การปรับตัวของความแข็งแรงสูงสุดจะเหนือกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้การฝึกที่ใช้น้ำหนักสูง (SMD = 0.60–0.63, p < 0.003) และน้ำหนักปานกลาง (SMD = 0.34–0.35) เมื่อเทียบกับโปรแกรมที่ใช้น้ำหนักเบา [21]

ระดับการฝึกของนักกีฬาและความแตกต่างระหว่างเพศ

ลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคลส่งผลต่อระดับของปรากฏการณ์การรบกวนในการฝึกแบบควบคู่:

• ระดับการฝึก: ผู้ที่ไม่เคยฝึกมาก่อนจะพบผลกระทบจากการรบกวนน้อยมาก และสามารถพัฒนาความแข็งแรง ขนาดกล้ามเนื้อ และ $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ ควบคู่กันได้โดยมีการตอบสนองเทียบเท่ากับการฝึกแบบเดี่ยว [7], [9], [21] ในทางตรงกันข้าม นักกีฬาความทนทานที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้วจะมีการพัฒนา $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ ที่ลดลงเมื่อเพิ่มการฝึกแรงต้านเข้าไปเมื่อเทียบกับผู้ที่ไม่เคยฝึกมาก่อน (p = 0.04) [9] นักกีฬาฝึกแรงต้านที่ผ่านการฝึกฝนมาอย่างดีจะแสดงการแสดงออกของยีนและโปรตีนที่เกี่ยวกับการสร้างกล้ามเนื้อลดลง ควบคู่ไปกับการปรับตัวของระบบประสาทและกล้ามเนื้อที่ลดลงเมื่อมีการเพิ่มปริมาณการฝึกความทนทาน [7] นักกีฬาระดับสูงจะฝึกซ้อมอยู่ใกล้กับขีดจำกัดสูงสุดของการปรับตัว ซึ่งความต้องการในการสั่งการของระบบประสาทระดับสูง การทำงานประสานกันของหน่วยสั่งการกล้ามเนื้อ (motor unit synchronization) และการหดตัวร่วมของกล้ามเนื้อต้านที่น้อยที่สุด จะเพิ่มความล้าและความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บในระหว่างการฝึกแบบควบคู่ [22] บุคคลที่ผ่านการฝึกมาอย่างหนักจึงต้องการจำนวนเซสชันการฝึกเฉพาะทางที่มากขึ้นเพื่อกระตุ้นให้เกิดการพัฒนาความแข็งแรงเพิ่มเติม [21]
• ความแตกต่างระหว่างเพศ: ผลการวิเคราะห์อภิมานระบุว่า การฝึกแบบควบคู่ลดทอนความแข็งแรงสูงสุดของร่างกายส่วนล่างในเพศชาย (SMD = -0.43, 95% CI: -0.64 ถึง -0.22) แต่ไม่พบผลกระทบนี้ในเพศหญิง (SMD = 0.08, 95% CI: -0.34 ถึง 0.49; ความแตกต่างระหว่างกลุ่ม p = 0.03) [9] นอกจากนี้ เพศหญิงยังแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ด้านความแข็งแรงที่เด่นชัดเมื่อจัดลำดับการฝึกความแข็งแรงก่อนภายในเซสชันเดียวกัน (p = 0.017) [1]