Tập VO2 max và sức mạnh: Cách kết hợp hiệu quả

Hiện tượng can thiệp trong tập luyện đồng thời

Việc đồng thời rèn luyện thể lực tim mạch - hô hấp và thích nghi cơ xương khớp—được gọi là tập luyện đồng thời (concurrent training)—tạo ra những sự đánh đổi sinh lý đã được ghi nhận rõ ràng trong y văn. Nghiên cứu tiên phong của Hickson đã chứng minh rằng mặc dù mười tuần tập luyện đồng thời sức bền cường độ cao và kháng lực giúp cải thiện lượng hấp thụ oxy tối đa ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) tương đương với việc chỉ tập sức bền đơn thuần (~17% trên máy chạy bộ, ~20% trên máy đo công suất đạp xe), nhưng mức tăng sức mạnh thân dưới đã chững lại ở tuần 7–8 và sau đó suy giảm trong tuần 9–10 [6]. Các nghiên cứu tiếp theo xác nhận rằng tập luyện đồng thời cường độ cao làm giảm sự phì đại sợi cơ (mức tăng bị kìm hãm còn ~16% so với ~28% khi chỉ tập kháng lực đơn thuần) [6]. Một phân tích gộp đã định lượng tương tác này, cho thấy tập kháng lực đơn thuần mang lại kích thước hiệu ứng (effect size) là 1,71 đối với sức mạnh và 1,22 đối với phì đại cơ, trong khi tập luyện đồng thời làm suy giảm các hiệu ứng này xuống lần lượt còn 1,28 và 0,80 [6].

Để bảo tồn sức mạnh, công suất bộc phát và diện tích mặt cắt ngang của cơ (MCSA) trong khi vẫn thúc đẩy cải thiện $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, vận động viên đòi hỏi phải lựa chọn chiến lược về hình thức tập sức bền, căn chỉnh chính xác khoảng cách giữa các buổi tập trong ngày và quản lý khối lượng tập luyện hàng tuần một cách thận trọng.

Lựa chọn hình thức rèn luyện sức bền và căng thẳng cơ sinh học

Việc lựa chọn hình thức rèn luyện sức bền làm thay đổi đáng kể cả tình trạng mệt mỏi thần kinh - cơ lẫn kết quả phì đại cơ bắp. Dữ liệu phân tích gộp mạng lưới trên 40 nghiên cứu (841 người tham gia) cho thấy mặc dù tất cả các hình thức tập luyện đồng thời đều làm giảm mức tăng sức mạnh tối đa của thân dưới so với việc chỉ tập kháng lực đơn thuần, nhưng tập luyện ngắt quãng cường độ cao (HIIT) giúp giảm thiểu hiện tượng can thiệp sức mạnh hiệu quả nhất (SMD = -0,08, KTC 95%: -0,25 đến 0,08) [3]. Hơn nữa, HIIT là hình thức sức bền duy nhất trong tập luyện đồng thời được nhận thấy là vượt trội hơn so với chỉ tập kháng lực đơn thuần trong việc phát triển sức mạnh bộc phát (SMD = 0,06, KTC 95%: -0,21 đến 0,33) [3].

Về khối lượng cơ bắp, việc kết hợp đồng thời chạy ngắt quãng cường độ cao với tập kháng lực (SMD = 0,15, KTC 95%: -0,46 đến 0,76) và đạp xe liên tục cường độ trung bình với tập kháng lực (SMD = 0,07, KTC 95%: -0,24 đến 0,38) đều hỗ trợ tăng MCSA tốt hơn so với chỉ tập kháng lực đơn thuần [3].

Cơ học sinh học cũng chi phối quá trình phục hồi toàn thân và cục bộ. Động tác chạy tạo ra lực phản lực từ mặt đất gấp 3 đến 5 lần trọng lượng cơ thể với pha hãm lệch tâm (eccentric braking) rõ rệt, gây tổn thương cấu trúc cơ và làm tăng creatine kinase trong huyết tương [14]. Ngược lại, các hình thức ưu thế co cơ đồng tâm (concentric-dominant) như đạp xe hoặc chèo thuyền trên máy đo công suất sẽ loại bỏ các tác động lệch tâm này, giảm thiểu tổn thương cơ do tập luyện và sự can thiệp sau đó lên các con đường phì đại cơ [14]. Ở các vận động viên bóng bầu dục được huấn luyện thực hiện các hiệp chạy nước rút buổi sáng trước buổi tập kháng lực buổi chiều với khoảng nghỉ phục hồi 4 giờ, các hiệp chạy nước rút gây ra điểm số nhận thức về sự gắng sức (RPE) cao hơn đáng kể (7,7 ± 1,1) và mức độ thoải mái chủ quan thấp hơn (17,9 ± 4,1) trong những ngày tiếp theo so với các hiệp nước rút bằng đạp xe (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 mức độ thoải mái) hoặc điều kiện đối chứng (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 mức độ thoải mái) [13].

Thứ tự bài tập và khoảng cách thời gian giữa các buổi tập

Thứ tự trong cùng một buổi tập

Bằng chứng khoa học chứng minh rằng thứ tự bài tập trong cùng một buổi không làm ảnh hưởng tiêu cực đến các thích nghi hiếu khí. Một tổng quan hệ thống và phân tích gộp trên 19 thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng (482 người tham gia) cho thấy không có sự khác biệt đáng kể giữa thứ tự tập sức mạnh trước sức bền (S-E) và sức bền trước sức mạnh (E-S) đối với mức tăng $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ (SMD = 0,02, KTC 95%: -0,21 đến 0,25, p = 0,859) [1]. Tương tự, một thử nghiệm kéo dài 13 tuần ở người trưởng thành trung niên đã chứng minh rằng thứ tự bài tập không có tác động đáng kể đến $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, dung tích sống gắng sức (FVC), hoặc thể tích thở ra gắng sức trong 1 giây (FEV1) [10].

Tuy nhiên, thứ tự bài tập ảnh hưởng đáng kể đến sức mạnh và công suất bộc phát. Thứ tự S-E mang lại sự thích nghi sức mạnh chi dưới lớn hơn đáng kể so với E-S (SMD = 0,19, KTC 95%: 0,02 đến 0,37, p = 0,032), với các lợi thế rõ rệt được quan sát thấy đối với bài duỗi khớp gối (p = 0,026), gập khớp gối (p = 0,040), nhóm đối tượng nữ (p = 0,017), người lớn tuổi (p = 0,039), các chương trình kéo dài trên 8 tuần (p = 0,002) và tần suất hai lần mỗi tuần (p = 0,003) [1]. Mặc dù phì đại cơ và sức mạnh tối đa tổng thể về lâu dài vẫn có thể duy trì hiệu quả qua các cấu trúc sắp xếp thứ tự khác nhau [4], [11], việc thực hiện tập kháng lực trước các buổi tập sức bền sẽ giảm thiểu tình trạng mệt mỏi dư thừa và tối ưu hóa các thích nghi thần kinh - cơ, công suất bộc phát cũng như hiệu suất nhảy bật có bước đệm (countermovement jump) [4], [11].

Khoảng cách giữa các buổi tập và tín hiệu phân tử

Ở cấp độ tế bào, bài tập sức bền cấp tính kích hoạt protein kinase kích hoạt bởi adenosine monophosphate (AMPK), chất này ức chế con đường phức hợp đích của rapamycin ở động vật có vú 1 (mTORC1)—động lực chính thúc đẩy quá trình tổng hợp protein cơ bắp (MPS) [14]. AMPK ức chế mTORC1 thông qua hai cơ chế riêng biệt: phosphoryl hóa phức hợp xơ cứng củ 2 (TSC2), biến đổi Rheb thành dạng liên kết GDP không hoạt động, và trực tiếp phosphoryl hóa tiểu đơn vị Raptor của mTORC1 để kích hoạt sự gắn kết ức chế [14]. Việc thực hiện các bài tập sức bền cường độ cao ngay sát buổi tập kháng lực sẽ làm suy giảm quá trình phosphoryl hóa p70S6K xuôi dòng trong tối đa 8 giờ [14].

Để tách biệt các tín hiệu nội bào cạnh tranh này:

• Khi bắt buộc phải thực hiện thứ tự ưu tiên sức bền trước, khuyến nghị khoảng thời gian phục hồi tối thiểu phải trên 3 giờ để giảm thiểu sự can thiệp phân tử cấp tính [4].
• Khi đánh giá hiệu suất thần kinh - cơ, các vận động viên thi đấu được nghỉ cách 4 giờ sau bài tập ngắt quãng nước rút buổi sáng vẫn duy trì được tốc độ thanh đòn vào buổi chiều ở bài đẩy ngực (bench press) và squat trên hộp (box squat), cũng như duy trì độ cao khi nhảy bật có bước đệm [13].
• Để ngăn AMPK lấn át quá trình dịch mã protein do mTORC1 làm trung gian, việc tách các buổi tập cách nhau ít nhất 6 giờ—và lý tưởng nhất là 8 đến 24 giờ—mang lại sự phân lập vượt trội [14]. Hoạt động AMPK cấp tính trở lại mức cơ bản trong vòng 180 phút sau tập luyện khi được cung cấp đầy đủ carbohydrate, trong khi tín hiệu mTORC1 và MPS vẫn tăng cao trong 24 đến 48 giờ sau khi tập kháng lực với sức căng lớn [14].
• Sự sẵn có của carbohydrate ảnh hưởng trực tiếp đến chuỗi phản ứng này: tập luyện khi lượng glycogen trong cơ thấp sẽ làm tăng gấp đôi mức kích hoạt AMPK cơ bản [14]. Việc bổ sung 30–60 g/giờ carbohydrate trong các buổi tập sức bền kéo dài trên 45 phút, kết hợp với 1,0–1,2 g/kg carbohydrate hấp thu nhanh và 0,3–0,4 g/kg protein sau buổi cardio, sẽ thúc đẩy tái tổng hợp glycogen và làm giảm tín hiệu AMPK kéo dài [14].

Khối lượng hàng tuần và ngưỡng tần suất

Giới hạn liều lượng rèn luyện sức bền

Khối lượng và tần suất rèn luyện sức bền có mối tương quan nghịch với sự phát triển sức mạnh tối đa [7]. Các buổi tập sức bền được thực hiện 3 lần mỗi tuần thường làm suy giảm sự phát triển sức mạnh cơ bắp và thể lực, trong khi 1 đến 2 buổi mỗi tuần cho thấy tác động bất lợi nhỏ hơn rõ rệt [7]. Hơn nữa, thời lượng mỗi ngày dài hơn (50–60 phút so với 20–30 phút) và tần suất hàng tuần cao hơn (3 đến 5 buổi mỗi tuần) sẽ làm trầm trọng thêm hiệu ứng can thiệp lên sự tiến triển sức mạnh [7].

Mối quan hệ liều lượng - đáp ứng trong tập kháng lực

Để duy trì sức mạnh và sự phì đại cơ, khối lượng tập kháng lực phải được định lượng chính xác. Phân tích hồi quy gộp đa cấp của Pelland và cộng sự (đánh giá 67 nghiên cứu và 2.058 người tham gia) đã xác định rằng mô hình định lượng hiệp tập 'phân số' (tính trọng số cho các hiệp trực tiếp là 1,0 và các hiệp đa khớp gián tiếp là 0,5) cung cấp khung thực nghiệm vững chắc nhất để dự đoán các thích nghi về sức mạnh và phì đại [17], [18].

Phân tích hồi quy gộp này đã xác lập 100% xác suất hậu nghiệm rằng độ dốc biên lớn hơn 0 đối với khối lượng hiệp tập hàng tuần trên cả phì đại và sức mạnh, khẳng định rằng khối lượng tập cao hơn sẽ thúc đẩy thích nghi tốt hơn [17]. Tuy nhiên, cả hai kết quả đều tuân theo mô hình liều lượng - đáp ứng có đặc điểm là lợi ích biên giảm dần, trong đó hiện tượng lợi ích giảm dần này rõ rệt hơn đáng kể đối với mức tăng sức mạnh so với phì đại cơ bắp [17]. Tần suất tập luyện hàng tuần cao hơn cũng thể hiện 100% xác suất hậu nghiệm trong việc gia tăng sức mạnh (với lợi ích giảm dần), trong khi tác động của tần suất đối với sự phì đại cơ bắp tương đương với những thay đổi không đáng kể khi khối lượng tập được cân bằng tương đương [17]. Các công trình nghiên cứu trước đây về liều lượng - đáp ứng cũng củng cố rằng khối lượng hàng tuần vượt quá 5 hiệp mang lại mức tăng sức mạnh vượt trội hơn so với ≤5 hiệp (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], với ≥9 hiệp cho mỗi nhóm cơ mang lại phản ứng phì đại lớn hơn (ES = 0,46) [19].

Khi quản lý cường độ tập luyện, sự phì đại cơ bắp diễn ra trên một phổ mức tải rộng (≤8 RM, 9–15 RM và >15 RM) khi các hiệp tập được thực hiện đến ngưỡng thất bại có chủ ý (volitional failure) (p = 0,113–0,469) [21]. Tuy nhiên, các thích nghi sức mạnh tối đa vượt trội hơn đáng kể khi sử dụng các giao thức tập luyện mức tải cao (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) và mức tải trung bình (SMD = 0,34–0,35) so với mức tải thấp [21].

Trạng thái tập luyện của vận động viên và sự khác biệt giới tính

Các đặc điểm cá nhân làm thay đổi mức độ của hiệu ứng can thiệp trong tập luyện đồng thời:

• Trạng thái tập luyện: Những cá nhân chưa qua tập luyện chịu sự can thiệp tối thiểu, phát triển sức mạnh, phì đại cơ và $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ đồng thời với các đáp ứng tương đương như khi chỉ tập một phương thức đơn lẻ [7], [9], [21]. Ngược lại, các vận động viên sức bền đã qua đào tạo lại bị kìm hãm mức cải thiện $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ khi bổ sung thêm bài tập kháng lực so với những người chưa qua tập luyện (p = 0,04) [9]. Những vận động viên kháng lực được đào tạo bài bản cho thấy sự suy giảm biểu hiện gen và protein đồng hóa cùng với sự suy giảm thích nghi thần kinh - cơ khi khối lượng sức bền được đưa vào [7]. Các vận động viên trình độ cao hoạt động gần ngưỡng bão hòa tập luyện, nơi các yêu cầu về dẫn truyền thần kinh cao, sự đồng bộ hóa đơn vị vận động và sự đồng co cơ đối kháng tối thiểu làm tăng sự mệt mỏi và dễ tổn thương trước chấn thương trong các khối lượng công việc đồng thời [22]. Những cá nhân có trình độ tập luyện cao đòi hỏi số lượng buổi tập chuyên biệt lớn hơn để tạo ra các thích nghi gia tăng sức mạnh từng bước [21].
• Sự khác biệt giới tính: Các phát hiện phân tích gộp chỉ ra rằng tập luyện đồng thời làm giảm sức mạnh tối đa của thân dưới ở nam giới (SMD = -0,43, KTC 95%: -0,64 đến -0,22) nhưng không xảy ra ở nữ giới (SMD = 0,08, KTC 95%: -0,34 đến 0,49; sự khác biệt giữa các nhóm p = 0,03) [9]. Ngoài ra, nữ giới thể hiện những lợi ích sức mạnh rõ rệt khi ưu tiên thứ tự tập sức mạnh trước trong cùng một buổi tập (p = 0,017) [1].