VO2 max і сила: як тренувати обидва показники

The Interference Phenomenon in Concurrent Training

Одночасне тренування кардіореспіраторної системи та скелетно-м'язових адаптацій — відоме як одночасний (конкурентний) тренінг — супроводжується добре задокументованими фізіологічними компромісами. Новаторська робота Хіксона (Hickson) продемонструвала, що хоча десять тижнів одночасних високоінтенсивних тренувань на витривалість і силу покращили максимальне споживання кисню ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) такою ж мірою, як і тренування лише на витривалість (~17% на біговій доріжці, ~20% на велоергометрі), приріст сили нижньої частини тіла вийшов на плато на 7–8 тижнях і згодом знизився протягом 9–10 тижнів [6]. Подальші дослідження підтвердили, що високоінтенсивне одночасне тренування пригнічує гіпертрофію м'язових волокон (зменшуючи приріст до ~16% у порівнянні з ~28% під час тренувань лише на силу) [6]. Метааналіз дав кількісну оцінку цій взаємодії, показавши, що тренування лише з обтяженнями забезпечували розмір ефекту 1,71 для сили та 1,22 для гіпертрофії, тоді як одночасні тренування зменшували ці ефекти до 1,28 та 0,80 відповідно [6].

Збереження сили, потужності та площі поперечного перерізу м'язів (MCSA) за умови одночасного підвищення $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ вимагає стратегічного вибору модальностей витривалості, точного розподілу сесій протягом дня та виваженого контролю щотижневого об'єму.

Endurance Modality Selection and Biomechanical Stress

Вибір модальності тренувань на витривалість суттєво змінює як нервово-м'язову втому, так і результати гіпертрофії. Дані мережевого метааналізу 40 досліджень (841 учасник) свідчать, що хоча всі модальності одночасного тренування зменшують максимальний приріст сили нижньої частини тіла порівняно з виключно силовими тренуваннями, високоінтенсивний інтервальний тренінг (HIIT) найефективніше пом'якшує інтерференцію сили (SMD = -0,08, 95% ДІ: від -0,25 до 0,08) [3]. Крім того, HIIT виявився єдиною модальністю витривалості в одночасному тренінгу, яка перевершила виключно силові тренування для розвитку вибухової сили (SMD = 0,06, 95% ДІ: від -0,21 до 0,33) [3].

Щодо м'язової маси, поєднання високоінтенсивного інтервального бігу з силовими тренуваннями (SMD = 0,15, 95% ДІ: від -0,46 до 0,76) та поєднання помірно інтенсивної безперервної їзди на велосипеді з силовими тренуваннями (SMD = 0,07, 95% ДІ: від -0,24 до 0,38) сприяли більшому збільшенню MCSA порівняно з виключно силовими тренуваннями [3].

Біомеханіка також визначає системне та локальне відновлення. Біг створює силу реакції опори, що в 3–5 разів перевищує масу тіла, з вираженим ексцентричним гальмуванням, що призводить до структурного пошкодження м'язів і підвищує рівень креатинкінази в плазмі [14]. Навпаки, концентрично-домінантні модальності, такі як вело- чи веслувальна ергометрія, усувають ці ексцентричні навантаження, мінімізуючи спричинене вправами пошкодження м'язів і подальшу інтерференцію з гіпертрофічними сигнальними шляхами [14]. У тренованих регбістів, які виконували ранкові спринтерські інтервали перед денними силовими тренуваннями з 4-годинним вікном відновлення, бігові спринти викликали значно вищі оцінки сприйнятого напруження (7,7 ± 1,1) та нижче суб'єктивне самопочуття (17,9 ± 4,1) у наступні дні порівняно зі спринтами на велотренажері (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 самопочуття) або контрольними умовами (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 самопочуття) [13].

Exercise Sequencing and Session Spacing Intervals

Intra-Session Sequence

Докази свідчать про те, що послідовність вправ у межах одного заняття не ставить під загрозу аеробні адаптації. Систематичний огляд і метааналіз 19 рандомізованих контрольованих досліджень (482 учасники) не виявили суттєвої різниці між порядком виконання «сила перед витривалістю» (S-E) та «витривалість перед силою» (E-S) щодо приросту $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ (SMD = 0,02, 95% ДІ: від -0,21 до 0,25, p = 0,859) [1]. Аналогічно, 13-тижневе дослідження за участю дорослих середнього віку показало, що послідовність вправ не мала значного впливу на $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, форсовану життєву ємність легень (FVC) або об'єм форсованого видиху за 1 секунду (FEV1) [10].

Однак порядок виконання вправ суттєво впливає на силу та потужність. Послідовність S-E забезпечує значно більші адаптації сили нижніх кінцівок порівняно з E-S (SMD = 0,19, 95% ДІ: від 0,02 до 0,37, p = 0,032), з помітними перевагами для розгинання коліна (p = 0,026), згинання коліна (p = 0,040), жіночих когорт (p = 0,017), людей літнього віку (p = 0,039), програм тривалістю понад 8 тижнів (p = 0,002) і частоти два рази на тиждень (p = 0,003) [1]. Хоча загальна довгострокова гіпертрофія та максимальна сила можуть залишатися досяжними за різних структур послідовності [4], [11], виконання силових тренувань перед блоком на витривалість зменшує залишкову втому та оптимізує нервово-м'язові адаптації, вибухову силу та результати стрибка з підсідом [4], [11].

Inter-Session Spacing and Molecular Signaling

На клітинному рівні гостре навантаження на витривалість активує аденозинмонофосфат-активовану протеїнкіназу (AMPK), яка пригнічує шлях мішені рапаміцину в клітинах ссавців комплекс 1 (mTORC1) — основний регулятор синтезу м'язового білка (MPS) [14]. AMPK інгібує mTORC1 двома різними механізмами: фосфорилюванням комплексу туберозного склерозу 2 (TSC2), що перетворює Rheb у його неактивну форму, зв'язану з ГДФ, і прямим фосфорилюванням субодиниці Raptor комплексу mTORC1 для запуску інгібіторного зв'язування [14]. Виконання високоінтенсивних сесій на витривалість безпосередньо перед або після силового тренування пригнічує фосфорилювання розташованого нижче за каскадом білка p70S6K на термін до 8 годин [14].

Щоб розділити ці конкуруючі внутрішньоклітинні сигнали:

• Якщо послідовність із першим виконанням витривалості є обов'язковою, рекомендується мінімальний інтервал відновлення понад 3 години для зменшення гострої молекулярної інтерференції [4].
• Оцінюючи нервово-м'язову продуктивність, змагальні атлети, які мали 4-годинне вікно відпочинку після ранкових спринтерських інтервалів, зберігали післяобідню швидкість руху штанги в жимі лежачи та присіданнях на тумбу, а також висоту стрибка з підсідом [13].
• Щоб запобігти пригніченню білкової трансляції під дією AMPK, яка опосередковується mTORC1, розподіл тренувань щонайменше на 6 годин (а в ідеалі від 8 до 24 годин) забезпечує якіснішу ізоляцію процесів [14]. Гостра активність AMPK повертається до базового рівня протягом 180 хвилин після навантаження за умови споживання достатньої кількості вуглеводів, тоді як сигналінг mTORC1 і синтез м'язового білка (MPS) залишаються підвищеними протягом 24–48 годин після силового тренування з високим механічним напруженням [14].
• Доступність вуглеводів безпосередньо впливає на цей каскад: тренування з низьким рівнем внутрішньом'язового глікогену подвоює базову активацію AMPK [14]. Споживання 30–60 г/год вуглеводів під час сесій на витривалість тривалістю понад 45 хвилин у поєднанні з 1,0–1,2 г/кг швидкозасвоюваних вуглеводів і 0,3–0,4 г/кг білка після кардіонавантаження прискорює ресинтез глікогену та послаблює тривалий сигналінг AMPK [14].

Weekly Volume and Frequency Thresholds

Endurance Dose Limits

Об'єм і частота тренувань на витривалість демонструють негативну кореляцію з розвитком максимальної сили [7]. Тренування на витривалість 3 рази на тиждень часто погіршують розвиток м'язової сили та фізичної підготовленості, тоді як 1–2 сесії на тиждень мають помітно менший негативний вплив [7]. Крім того, більша тривалість щоденних сесій (50–60 хвилин проти 20–30 хвилин) та вища тижнева частота (від 3 до 5 сесій на тиждень) посилюють ефект інтерференції на приріст сили [7].

Resistance Training Dose-Response

Для збереження сили та гіпертрофії об'єм силових тренувань має бути точно розрахований. Багаторівневі метарегресії Пелланда та ін. (Pelland et al., оцінка 67 досліджень і 2058 учасників) встановили, що «дробова» модель квантифікації підходів (де прямим підходам присвоюється коефіцієнт 1,0, а непрямим багатосуглобовим — 0,5) забезпечує найбільш надійну емпіричну основу для прогнозування силових і гіпертрофічних адаптацій [17], [18].

Ця метарегресія встановила 100% апостеріорну ймовірність того, що граничний нахил перевищує нуль для щотижневого об'єму підходів як для гіпертрофії, так і для сили, підтверджуючи, що більші об'єми стимулюють адаптації [17]. Проте обидва результати відповідають моделі «доза-відповідь» із законом спадної віддачі, причому спадна віддача значно вираженіша для приросту сили, ніж для м'язової гіпертрофії [17]. Вища щотижнева частота тренувань також продемонструвала 100% апостеріорну ймовірність збільшення приросту сили (зі спадною віддачею), тоді як вплив частоти на гіпертрофію був сумісний з незначними змінами за умови вирівняного об'єму [17]. Попередні дослідження взаємозв'язку «доза-відповідь» підтверджують, що тижневий об'єм понад 5 підходів забезпечує більший приріст сили порівняно з ≤5 підходами (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], а ≥9 підходів на групу м'язів забезпечують більшу відповідь гіпертрофії (ES = 0,46) [19].

Щодо інтенсивності тренувань, м'язова гіпертрофія відбувається в широкому діапазоні навантажень (≤8 ПМ, 9–15 ПМ та >15 ПМ), коли підходи виконуються до довільної відмови (p = 0,113–0,469) [21]. Однак адаптації максимальної сили є значно вищими при використанні тренувань з високим (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) та помірним навантаженням (SMD = 0,34–0,35) порівняно з протоколами низького навантаження [21].

Athlete Training Status and Sex Differences

Індивідуальні характеристики змінюють вираженість ефекту інтерференції:

• Рівень підготовленості: Нетреновані особи відчувають мінімальну інтерференцію, розвиваючи силу, гіпертрофію та $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ одночасно з показниками, порівнянними з ізольованими тренуваннями [7], [9], [21]. Навпаки, треновані атлети на витривалість стикаються з меншим зростанням $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ при додаванні силових вправ порівняно з нетренованими особами (p = 0,04) [9]. Добре треновані силовики демонструють знижену експресію анаболічних генів і білків разом зі зменшенням нервово-м'язових адаптацій при додаванні тренувань на витривалість [7]. Досвідчені атлети працюють близько до верхньої межі тренувального потенціалу, де вимоги до високого нервового драйву, синхронізації рухових одиниць і мінімальної ко-контракції антагоністів підвищують втому та схильність до травм під час одночасних навантажень [22]. Високотренованим спортсменам потрібна більша кількість специфічних сесій для забезпечення додаткових силових адаптацій [21].
• Статеві відмінності: Результати метааналізу вказують на те, що одночасне тренування пригнічує максимальну силу нижньої частини тіла у чоловіків (SMD = -0,43, 95% ДІ: від -0,64 до -0,22), але не у жінок (SMD = 0,08, 95% ДІ: від -0,34 до 0,49; міжгрупова різниця p = 0,03) [9]. Крім того, жінки демонструють виражені силові переваги, коли віддають перевагу послідовності з виконанням силового блоку першим у межах сесії (p = 0,017) [1].