Jak zmniejszać obciążenie układu ruchu sportowca zwiększając jego bezpieczeństwo i skuteczność ćwiczeń?

Część I

Zbigniew Trzaskoma (AWF Warszawa)

 Problem szkoleniowy

            Wraz z rosnącą w ostatnich latach popularnością, wręcz ekspansją, ćwiczeń siłowych wyraźnie widoczne są dwie tendencje.

            Pierwsza, całkiem nowa, bo nie znana przed laty, przejawia się w znacznym rozszerzeniu pojęcia „ćwiczenia siłowe” aktualnie obejmującego również ćwiczenia, które wcale nie muszą wpływać na zwiększenie siły mięśniowej! Podział, który występował przed laty w praktyce treningowej i oddzielał ćwiczenia siłowe od ćwiczeń ogólnorozwojowych, obecnie praktycznie nie występuje. Czy ma to jakieś znaczenie? Ma, gdyż ćwiczeniami funkcjonalnymi, takimi jak przysiady bez obciążenia na niestabilnym podłożu, czy podpór przodem na przedramionach (tzw. deska) nie zwiększymy siły głównych grup mięśni sportowca!  

            Tendencja druga nie jest nowa, ale ciągle aktualna, zwłaszcza w treningu sportowca, starszej pani, czy osoby poddanej procesowi rehabilitacji pourazowej. Nieprawidłowa technika ćwiczeń i w związku z tym niewłaściwy dobór pokonywanego obciążenia. W treningu sportowca podstawowa nieprawidłowość, to przede wszystkim ruchy „oszukane”, które umożliwiają pokonywanie punktów krytycznych w ćwiczeniach z większym ciężarem dzięki włączeniu innych, silniejszych mięśni lub ruchów pomocniczych części lub całego ciała. To obserwowane powszechnie w salach treningowych odbicia sztangi od klatki piersiowej w wyciskaniu w leżeniu, rzucanie się całym ciałem podczas podciągania się na drążku, mocne odchylanie tułowia podczas ściągania drążka górnego do klatki piersiowej i w ćwiczeniach „na biceps”, czy wahadłowe, dynamiczne unoszenie tułowia w leżeniu przodem na wysokiej ławce lub skrzyni.

             Starsze osoby, jeżeli stosują ćwiczenia siłowe, to nie wiedząc jak je poprawnie wykonywać często korzystają z nieodpowiednich dla nich standardów kulturystycznych i fitness. Z kolei w procesach rehabilitacji pourazowej eliminuje się wiele klasycznych, sprawdzonych ćwiczeń siłowych, przypisując im etykietkę „niefunkcjonalne, nierekomendowane”, zalecając ruchy w niepełnych zakresach nawet wówczas, gdy nie ma przeciwwskazań medycznych (profilaktycznie!), a technika wykonywania ćwiczeń często jest nieprawidłowa. 

            Autor tej pracy na podstawie obserwacji i analizy stosowania ćwiczeń siłowych  w różnych obszarach aktywności fizycznej człowieka jest przekonany, że ich prawidłowe wykonywanie, to niedoceniany czynnik minimalizujący obciążenie układu ruchu i tym samym obniżający ryzyko odniesienia urazu. Autor dostrzega także, że znaczenie prawidłowej techniki ćwiczeń siłowych jest inne w różnych obszarach aktywności fizycznej człowieka.

Wykonywanie ćwiczeń siłowych w różnych obszarach aktywności fizycznej człowieka – czyli, co dla kogo jest ważne!

            Ćwiczenia siłowe są stosowane w różnych obszarach aktywności fizycznej człowieka, umownie w tej pracy nazwiemy je różnymi „światami siły”. Spróbujmy je wyróżnić i następnie scharakteryzować. Spróbujmy później odpowiedzieć na pytanie, czy w tych „światach siły” oczekuje się od ćwiczeń siłowych takich samych efektów, a także, czy wobec tego poprawna technika ćwiczeń ma takie same znaczenie dla uzyskania założonych efektów.

            Przykład pierwszy, umownie „świat siły” kulturystyczny

            Cel podstawowy, to poprawa wyglądu, a więc najpierw masa, później jej „rzeźbienie” i „definiowanie”. W celu modelowania ciała stosuje się dużo ćwiczeń, najczęściej dzielonych na grupy, dużo metod treningowych, częste treningi.

            Co jest najważniejsze w treningu? Jak największy ciężar! Dlaczego? Dlatego, że tradycyjnie uważa się, że im większy ciężar podnosimy, to tym lepiej pobudzamy nasze mięśnie do rozwoju! Jakie są tego konsekwencje dla techniki ćwiczeń? Wyraźne i oczywiste, widoczne na każdej siłowni! Poprawnej techniki ćwiczeń nie ma! Co jest? Nieprawidłowe, niekiedy wręcz karykaturalne wykonywanie ćwiczeń wg zasady, którą najprościej można określić: tak nie należy ćwiczyć! Ruchy „oszukane” i pozycje „oszukane” są w tych przypadkach regułą! Punkty krytyczne w ćwiczeniach są pokonywane dzięki wspomaganiu ruchami całego – lub części – ciała, a mięśnie, które są celem danego ćwiczenia, najczęściej są za słabe, by mogły pokonać zbyt duży dla nich ciężar!

            Tak, jak ćwiczyli kulturyści przed pół wiekiem, tak ćwiczą kulturyści współcześni!

            Na rycinie 1 przedstawiono przykład pokonywania punktu krytycznego podczas wykonania tego samego ćwiczenia, ale różnymi technikami.

                     B                                                    A                                                     C

Utrzymanie ciężaru: F_m · r_m = F_z · r_z , czyli M_m=M_z

Rozpoczęcie unoszenia ciężaru: M_m>M_z

Rycina 1. Pokonanie punktu krytycznego w ćwiczeniu uginanie przedramion ze sztangą trzymaną podchwytem (A) z zastosowaniem ruchu „oszukanego” (B) lub wyizolowaną pracą mięśni zginających kończyny w stawie łokciowym (C).

Źródło: zmodyfikowano za: A -Trzaskomą i Trzaskomą [1], B i C – Belsky’m [2].

            Objaśnienia: А – M_m - moment siły mięśniowej, M_z - moment zewnętrzny, F_m - siła mięśni zginających w stawie łokciowym, F_z  - siła zewnętrzna (ciężar sztangi), r_m - ramię siły mięśniowej, czyli odległość od osi obrotu w stawie łokciowym (nadkłykieć boczny kości ramiennej) do miejsca przyczepu obu głów mięśnia dwugłowego ramienia (guzowatość promieniowa kości promieniowej),  r_z - ramię siły zewnętrznej, czyli odległość od rzutu osi obrotu w stawie łokciowym do środka ciężaru (sztangi). Gdy kąt w stawie łokciowym wynosi 90⁰, to ramię siły mięśnia dwugłowego ramienia (główny mięsień powodujący zginanie kończyny w stawie łokciowym) jest ok. 10 razy mniejsze od ramienia siły zewnętrznej, to oznacza, że podczas utrzymywania ciężaru (M_m=M_z) siła rozwijana przez mięśnie musi być ok. 10-krotnie większa od siły zewnętrznej; w chwili rozpoczęcia unoszenia ciężaru (zginanie w stawie łokciowym - warunki koncentryczne) moment siły mięśniowej musi być większy od momentu zewnętrznego: M_m>M_z, jeżeli ciężar będzie zbyt duży i moment siły mięśniowej będzie mniejszy od momentu zewnętrznego: M_m<M_z, to przeciwstawiając się opadaniu sztangi możemy wykorzystać czynność ekscentryczną mięśni. Jeżeli utrzymujemy sztangę w kącie ok. 90⁰ w stawie łokciowym (statyka), to wykorzystując warunek dźwigni kostnej (F_m · r_m = F_z · r_z , czyli M_m=M_z) wiemy, jaki moment siły mięśniowej musimy rozwinąć. Jeżeli utrzymujemy sztangę o masie 35 kg (F_z=343 N) a  r_z=0,35 m, to M_z=120 N m, co oznacza, że F_m=3430 N (sic!), gdyż r_m=0,035 m,             a mamy spełniony warunek dźwigni kostnej (M_m=M_z).

Wyjaśnienie autora niniejszej pracy. Punkt krytyczny, wyczuwany przez nas jako najtrudniejszy do pokonania, występuje w każdym ćwiczeniu. Zginanie w stawie łokciowym wybrano nie dlatego, by przypisać mu duże znaczenie w treningu siłowym sportowca, ale dlatego, że jest to spektakularny przypadek największych strat, jakie ponosimy wówczas, gdy działamy niekorzystną dźwignią (jednostronna II rodzaju, ang. third class lever) i ramię siły zewnętrznej (ciężaru sztangi) kilkakrotnie przewyższa ramię siły mięśniowej. Pokonanie punktu krytycznego wyizolowaną pracą mięśni zginających kończyny w stawie łokciowym (C) jest wtedy niezwykle trudne i w tym ćwiczeniu możemy to zrobić tylko wówczas, gdy ciężar jest znacznie mniejszy od tego, który podniesiemy za pomocą ruchu „oszukanego” angażując inne, silniejsze mięśnie i wykorzystując ruch tułowia (B).

Nie zawsze tracimy na sile mięśniowej. Na przykład podczas wspięcia na palce występuje sytuacja korzystna, gdyż działamy dźwignią jednostronną III rodzaju (ang. second class lever), w której ramię siły mięśniowej jest większe od ramienia siły zewnętrznej (ciężaru ciała). W wyniku tej korzystnej dźwigni wspięcie na palce możemy wykonać dość łatwo pokonując nie tylko ciężar własnego ciała, ale i duży ciężar dodatkowy.

Czy taka niepoprawna - z punktu widzenia biomechaniki układu ruchu człowieka -  technika ćwiczeń, oparta na wykorzystaniu ruchów „oszukanych,  może dać efekty w postaci zwiększenia masy mięśniowej? Tak, gdyż podstawowe czynniki, które determinują zwiększenie przekroju poprzecznego mięśni (hipertrofia) na kolejnych jego etapach (wzrost syntezy białka, nowe cząsteczki aktyny i miozyny, wzrost i podział miofibrylli, „dodawanie” sarkomerów „na grubość”, grubszy pęczek włókien mięśniowych i w efekcie cały mięsień) są spełnione. Jakie to są czynniki? Głównie silne ukrwienie mięśni (ang. flushing), które w połączeniu z wysokim lokalnym stężeniem mleczanu - określanym potocznie jako „palenie” mięśni (ang. burning) - a także wywołanie znacznego zmęczenia mięśni, które umożliwi wystąpienie superkompensacji białka. Sprzyjającymi elementami w metodyce treningu będą krótkie przerwy odpoczynkowe między seriami ćwiczeń ukierunkowanych na te same grupy mięśni lub mięśnie antagonistyczne (odpowiednio tzw. serie łączone i superserie), trening dzielony (jedna sesja treningowa zawiera ćwiczenia tylko na 2-3 grupy mięśniowe), a także powtórzenia w niepełnym zakresie ruchu, przede wszystkim w celu podnoszenia większego ciężaru.  

            Czy wszyscy ćwiczący według powyższej metodyki uzyskają postęp w masie mięśniowej. Oczywiście, że nie! Obserwacje praktyczne wskazują na to, że prawdopodobnie od metodyki treningu ważniejsze są predyspozycje do zwiększania masy mięśniowej (m.in. budowa układu szkieletowego i mięśni, skłonności do tycia, tzw. reaktywność na bodźce treningowe) i właściwa dieta. Co do znaczenia suplementacji – oczywiście mamy na uwadze tylko dozwoloną, zdając sobie sprawę, że niedozwolona stanowi poważny problem w tym środowisku – opinie są bardzo skrajne. Od pełnego zachwytu nad wspaniałymi efektami środków ergogenicznych do tez w rodzaju: „ergogeniczne odżywki to głównie strata pieniędzy”! Obserwując na siłowni przez wiele lat tych samych ćwiczących wyraźnie widać, że część z nich bardzo wyraźnie poprawiła muskulaturę, ale są i tacy, którzy pomimo regularnego i ciężkiego treningu, mieszania i spożywania różnokolorowych płynów przed i po treningu, wyglądają tak samo.

            Czy ich stan układu ruchu też się nie zmienia? Zmienia się, ale - niestety – niekorzystnie! Stosowana w tym „świecie siły” metodyka treningu powoduje dużą liczbę urazów, zwłaszcza z przeciążenia! W szatni siłowni często słychać, co komu dolega. Najczęściej ramię, łokieć, kolano i zmora naszych czasów – kręgosłup, zwłaszcza w odcinku lędźwiowym, rzadziej staw skokowo-goleniowy i nadgarstki.

            Taka jest cena wiary, że najważniejszy dla postępu jest ciężar, a mniej ważna jest prawidłowa technika ćwiczeń!

            W tabeli 1 podano najczęściej występujące ruchy „oszukane” i zalecaną prawidłową  technikę w ćwiczeniach powszechnie stosowanych przez sportowców, wówczas gdy celem jest siła mięśniowa lub masa mięśniowa, czy lokalna wytrzymałość siłowa. Wybór techniki jest prosty! Jeżeli wierzymy, że najważniejszy jest ciężar a nieważne jest nadmierne obciążanie układu ruchu, to wybierzemy ruchy „oszukane”. Jeżeli najważniejsza jest dla nas skuteczność ćwiczeń z jednoczesnym minimalizowaniem obciążenia układu ruchu, to skorzystamy z zaleceń w kolumnie „Prawidłowa technika”!

Tabela 1. Ruchy „oszukane” i prawidłowa technika ćwiczeń

            Przykład drugi, umownie „świat siły” kobiet i mężczyzn w różnym wieku, którzy chcą poprawić wygląd, przyjemnie się zmęczyć i miło spędzić czas

            W tym świecie pod pojęciem „ćwiczeń siłowych” rozumie się różne rodzaje ćwiczeń ogólnorozwojowych, modnie nazywanych funkcjonalnymi,  z wykorzystaniem hitowego sprzętu (np. TRX, piłki rehabilitacyjne, niestabilne podłoże, stepy, ketllebells, hantle, gumy, rowerki, orbitreki,  stepery, bieżnie mechaniczne, ergometry wioślarskie itp.). Poza różnorodnością celów (np. jedna pani chce schudnąć, ale inna przytyć), stosowanych ćwiczeń i urządzeń, cechą charakterystyczną dla tego „świata siły” jest trener personalny, który poza przygotowaniem stanowiska dla klienta, zaordynowaniem ćwiczenia i liczeniem za ćwiczącego powtórzeń w serii, ma jeszcze co najmniej dwa ważne zadania do wykonania. Pierwsze, to rola spowiednika, któremu pani/pan w czasie ćwiczenia i przerw szczegółowo relacjonuje najróżniejsze wydarzenia z życia oczekując aktywnego włączenia się trenera personalnego do dyskusji. Drugie, to wykonanie stretchingu potreningowego, gdyż pani/pan nie opuści siłowni – często czekając nawet kilkanaście minut na zajętego w innym miejscu trenera personalnego – zanim nie zostanie kompleksowo i intensywnie porozciągana/ny! Bez tej części odbyty trening byłyby niepełny!

            Co jest najważniejsze w treningu? Poćwiczyć, zmęczyć się, ale nie za mocno, i porozmawiać! Co z techniką wykonywania ćwiczeń? Poprawnej techniki ćwiczeń nie ma, bo jest niepotrzebna! Cele wymienione powyżej mogą być spełnione bez poprawnej techniki! Ba, zmuszanie pani/pana do konsekwentnego wykonania poprawnego ruchu mogłoby wręcz zniechęcić ją/jego do ćwiczeń!

            Czy wszyscy ćwiczący w tym „świecie siły” są zadowoleni z efektów? W większości tak! Ważnymi, pozytywnymi cechami tego „świata siły” są duża atrakcyjność i rozmaitość treningów oraz niska urazowość, która wynika przede wszystkim ze stosunkowo małego obciążania układu ruchu ćwiczącego, zwłaszcza wtedy, gdy proporcje między ćwiczeniem a towarzyską rozmową-dyskusją są wyraźnie korzystniejsze dla tego drugiego elementu treningu!

Przykład trzeci, umownie „świat siły” funkcjonalny

            W ostatnich latach dostrzega się pojawienie na siłowniach zwolenników ćwiczeń funkcjonalnych i to zarówno rodzaju fizjoterapeutycznego, jak i crossfitowego. Ta grupa ćwiczących, złożona głównie z młodych kobiet i mężczyzn, wykonuje mało klasycznych ćwiczeń siłowych, opierając swoje treningi na urozmaiconych, hitowych ćwiczeniach funkcjonalnych z wykorzystaniem różnego sprzętu i urządzeń.

Jakie są charakterystyczne cechy tego rodzaju aktywności fizycznej?

            Wspólnym celem tej grupy, poza zmęczeniem, jest wszechstronny rozwój fizyczny. Nie widać powtarzanych systematycznie programów treningowych, a przeważają programy spontaniczne, układane na bieżąco, niekiedy z bezpośrednim wykorzystaniem Internetu. Treningi cechuje duża różnorodność zarówno ćwiczeń, jak i urządzeń treningowych. W tej samej jednostce treningowej występują akcenty siłowe, wytrzymałościowe i mocy. Ćwiczący sami wybierają ćwiczenia, sami są dla siebie trenerami. Wśród szerokiego zakresu ćwiczeń można dostrzec wiele takich, które bardzo obciążają układ ruchu, jak np. „martwy ciąg”                    o prostych nogach i plecach okrągłych, nawet wówczas, gdy wykonywane są z małymi ciężarami. W ostatnim czasie jednym z hitowych ćwiczeń są przysiady w maszynie Smitha (prowadnicy), które są wprost zaprzeczeniem prawidłowego wykonania przysiadu! Podczas ich wykonania, charakteryzującego się pionowym ustawieniem tułowia i mocnym wysunięciem kolan do przodu, obciąża się mięśnie prostujące kończyny w stawach kolanowych (mm. czworogłowe uda), a odciąża te, które powinny być głownie zaangażowane, tj. mięśnie prostujące kończyny w stawach biodrowych (głównie mm. pośladkowe wielkie) oraz silne prostowniki tułowia. Świat kulturystyczny już przed ponad pół wiekiem sprawdził i odrzucił te ćwiczenie, znane wówczas pod nazwą „syzyfki”, gdyż nie trzeba być specjalistą, by po wykonaniu kilku powtórzeń na własnym ciele poczuć „dobroć” tego ćwiczenia.  Najbardziej zaawansowani posuwają się jeszcze dalej i wykonują ćwiczenia na granicy ryzyka poważnego wypadku, np. podciąganie ciała w zwisie głową w dół na TRX lub drążku bez żadnej asekuracji (sic!), na które z przerażeniem patrzą inni ćwiczący. Ta grupa ćwiczących często nie wydaje się dostrzegać, że wykonywanie kompleksowych ćwiczeń z dużymi ciężarami, jak np. „martwy ciąg”, czy zarzut sztangi z podłoża na klatkę piersiową, powinno się odbywać na specjalnych pomostach i bez skrupułów rzucają sztangę na podłogę siłowni, nie starając się jej spokojnie opuścić (zalecana czynność ekscentryczna!).

            Co jest najważniejsze w treningu? Zmęczyć się mocno, pokonać własne słabości wykonując bardzo trudne, niekiedy na granicy utraty zdrowia, ćwiczenia, z satysfakcją zaliczyć kolejny trening! Co z techniką wykonywania ćwiczeń? Poprawnej techniki ćwiczeń przeważnie nie ma, bo większość z nich nie wie, jaka powinna być! Swoje treningi budują na wiedzy i instrukcjach internetowych, kopiowaniu wzorów, których poprawności i bezpieczeństwa nie analizują!

            Czy wszyscy ćwiczący w tym „świecie siły” są zadowoleni z efektów? W większości tak! Negatywnym zjawiskiem dla tego „świata siły” jest wysoka urazowość! Wynika ona przede wszystkim z dużego obciążania układu ruchu ćwiczącego, zwłaszcza wtedy, gdy wykonywane są ćwiczenia ryzykowne i pod wpływem zmęczenia traci się kontrolę nad ruchem. Przykładem mogą być częste, bolesne i trudno gojące się starcia skóry na piszczelach, które występują podczas wskakiwania na podwyższenie (np. drewnianą skrzynię).

Przykład czwarty, umownie „świat siły” sportowca

            Wykonywanie ćwiczeń przez sportowców cechuje się dużym zróżnicowaniem.  Wyraźnie widoczne są dwie podstawowe tendencje. Pierwsza, umownie tradycyjna, występuje głównie w treningach zawodników zaawansowanych, zwłaszcza wtedy, gdy trenują pod okiem doświadczonych szkoleniowców. Druga, umownie nowoczesna, charakteryzuje trening siłowy sportowców o krótszym stażu zawodniczym, zwłaszcza wówczas, gdy dla nich programy treningowe układają młodzi trenerzy, specjaliści przygotowania motorycznego lub fizjoterapeuci. Podstawowa różnica między tymi dwoma tendencjami polega na tym, że zwolennicy tej pierwszej bazują na klasycznych ćwiczeniach siłowych, ale rzadko wykonywanych poprawnie technicznie, natomiast zwolennicy nowoczesności zastępują klasyczne ćwiczenia siły i mocy modnymi aktualnie ćwiczeniami funkcjonalnymi nie wiedząc – lub nie biorąc po uwagę – że ten rodzaj ćwiczeń stosuje się w innych celach niż zwiększanie siły i/lub mocy głównych grup mięśni sportowca. Ten pomysł „wymiany” ćwiczeń starych na nowe lansowany jest głównie przez fizjoterapeutów, którzy sprawdzone przez kilkadziesiąt lat stosowania, skuteczne ćwiczenia siły i mocy określają jako nierekomendowane i niefunkcjonalne.

Jaki jest „świat siły” w rehabilitacji?

Z ogólnej analizy poziomu wiedzy i umiejętności praktycznych fizjoterapeutów wyraźnie rysują się trzy cechy charakterystyczne dla tego „świata siły”.

Jedna, to nadmierna ostrożność wynikająca przede wszystkim z nieznajomości metodyki ćwiczeń siłowych, która powoduje eliminowanie tradycyjnych, sprawdzonych ćwiczeń przy jednoczesnym, odważnym rekomendowaniu nie tylko modnych ćwiczeń funkcjonalnych, ale i np. zeskoków „w głąb” czy „martwego ciągu” o prostych nogach (np. w programach skierowanych na zapobieganie urazom w sporcie), a więc ćwiczeń znacznie obciążających układ ruchu.

Druga cecha charakterystyczna, to ograniczanie zakresów ruchu w wielu ćwiczeniach, nawet wtedy, gdy nie ma przeciwwskazań medycznych. Wynika to prawdopodobnie z ostrożności profilaktycznej: lepiej nie szkodzić! Zapomina się przy tym, że nie szkodzić nie zawsze oznacza pomagać!

Trzecia cecha, typowa dla tego „świata siły”, to przecenianie roli ruchu, a niedocenianie wielkości pokonywanych oporów w zwiększaniu siły mięśniowej. Niekiedy uważa się, że samo ćwiczenie, w więc określony ruch, jest wystarczający, by był to skuteczny bodziec dla zwiększenia siły. Zdecydowanie mniejszą uwagę przywiązuje się do progresji obciążenia, często nie dostrzegając, że dodawanie liczby powtórzeń w serii wiedzie nas w kierunku wytrzymałości siłowej, a oddala od siły. Wiele ćwiczeń funkcjonalnych - stosowanych w postępowaniach rehabilitacyjnych – wykonywanych jest w warunkach statycznych lub quasi-statycznych, w długim czasie, nie angażując głównych grup mięśni człowieka, bez systematycznego zwiększania pokonywanych obciążeń.

Przykłady „światów siły” - wniosek

            Nie przenośmy bezkrytycznie do treningu siły i mocy sportowca standardów postępowania, które dominują w innych „światach siły”, bo różne są zarówno cele, jak i troska o właściwe gospodarowania energią i nieprzeciążanie układu ruchu!

            Te zagadnienia szczegółowo omówiono w pracach opublikowanych na e-stronie Klubu Polska (www.klubpolska.com.pl) w panelu szkoleniowym „Profesor Zbigniew Trzaskoma radzi” (patrz Artykuły archiwalne – z 10 marca, 6 maja i 21 lipca 2015 r.).

              W II części tej pracy wracając do tego problemu rozpatrzymy jeszcze inne czynniki, które mają istotny wpływ nie tylko na to, jaka będzie skuteczność stosowanych przez sportowca ćwiczeń, ale także – co jest niezwykle ważne w procesie treningowym – jakie poniesie on koszty energetyczne i mechaniczne.

Koniec części I.

Zapraszamy do lektury części II.