Ćwiczenia wielostawowe vs. izolowane

Szacowany czas czytania tekstu: 7 min.

Porównanie wpływu ćwiczeń na skład ciała, wydolność krążeniowo-oddechową i siłę mięśni.

Trening oporowy ma wpływ na ogólne zdrowie, kontrolę masy ciała i wydolność, co zostało udowodnione przez naukowców w ciągu ostatnich dwudziestu lat. Mimo to, programowanie treningu nie jest łatwe ze względu na dużą liczbę zmiennych.

Jedną z wielu zmiennych, z którymi spotykają się trenerzy i badacze przy programowaniu treningów, jest wybór ćwiczeń. Ćwiczenia oporowe można klasyfikować według wielu różnych kryteriów. Biorąc pod uwagę liczbę zaangażowanych stawów, można je klasyfikować jako ćwiczenia wielostawowe (multi-joint ‘MJ’) i izolowane (single-joint ‘SJ’). Mimo iż istnieją różnice między ćwiczeniami MJ a SJ, nie ma dokładnych wytycznych wskazujących, które z nich jest bardziej odpowiednie dla konkretnych celów.

Najpopularniejsze zalecenia zakładają, aby sesje treningu oporowego obejmowały od 8 do 10 ćwiczeń wykonywanych w wielu seriach (multiple sets), z uwzględnieniem zarówno ćwiczeń wielostawowych jak i izolowanych.

Dyskusja wokół ćwiczeń wielostawowych i izolowanych koncentrowała się na aktywacji mięśni, sile i przyroście masy mięśniowej. Ostatnio jednak coraz częściej docenia się inne korzyści z treningu oporowego, takie jak utrata wagi i poprawa wydolności

W świetle tego, celem niniejszego badania było porównanie efektów ćwiczeń wielostawowych i izolowanych wykonywanych z jednakową objętością na wydolność tlenową, skład ciała i siłę mięśni u młodych aktywnych mężczyzn.

METODY

Uczestnicy

Trzydziestu sześciu młodych mężczyzn (28 ± 4,5 lat, 174 ± 3 cm i 80 ± 3 kg) przyjęło zaproszenie do udziału w badaniu. Uczestnikami byli mężczyźni uprawiający amatorsko piłkę nożną bez wcześniejszego doświadczenia w treningu oporowym. Wszyscy zostali zbadani przez lekarza sportowego pod kątem obecności chorób, które mogłyby zaburzyć wyniki eksperymentu

Eksperyment trwał 12 tygodni i został przeprowadzony w okresie przedsezonowym. Badani przeszli 4 tygodnie ‘zaznajomienia się’, podczas których wykonali protokół treningu obejmujący: wyciskanie na ławce, ściąganie drążka wyciągu górnego, wyciskanie żołnierskie, uginanie ramion ze sztangą,  prostowanie ramion na wyciągu, wyprost kolan na maszynie siedząc, wypychanie nóg na suwnicy i uginanie nóg na maszynie.

Wszystkie ćwiczenia przeprowadzono po 15 powtórzeń w trzech seriach przy 60% 1RM i 1 min odpoczynku między seriami. Po okresie zapoznawania się uczestnicy zostali losowo przydzieleni do jednej z grup eksperymentalnych i przystąpili do kolejnego etapu badania trwającego 8 tygodni. Uczestnicy zostali pouczeni, aby nie zmieniać swoich nawyków żywieniowych w okresie badania i byli stale monitorowani w celu wykrycia wystąpienia jakichkolwiek poważnych zmian (tj. zmiany diety na wegetariańską, ograniczania kalorii, przyjmowania suplementów diety lub pomocy ergogenicznych itp.).

Skład ciała

Wykonano antropometrię. Masę uczestników zmierzono z dokładnością do 100 g za pomocą skalibrowanej wagi elektronicznej. Wysokość została oszacowana z dokładnością do 0,1 cm Skład ciała oceniono za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej Dual Energy (DEXA). Uczestników poinstruowano by nawadniali się głównie wodą, aby uniknąć spożycia jakiejkolwiek substancji lub żywności, która mogłaby wpływać na zawartość płynów ustrojowych (tj. kofeiny, kreatyny, alkoholu, herbaty i żywności o wysokiej zawartości sodu), a także by nie wykonywali żadnej formy aktywności fizycznej w ciągu dnia przed testem. 
Uczestnicy zostali umieszczeni na maszynie DEXA zgodnie z protokołem. Wszystkie skany zostały zebrane i przeanalizowane.

Test jednego maksymalnego powtórzenia (1 RM)

Maksymalną siłę określono na podstawie oceny 1 RM dla wyciskania na ławce, wyprostu kolan i przysiadu, jeden dzień po analizie składu ciała. Testy poprzedzone były rozgrzewką (10 min w komfortowej prędkości na bieżni) i specyficzną rozgrzewką –  5 powtórzeń z ciężarem, który uczestnik mógł podnieść 10 razy. Waga była stopniowo zwiększana, aż uczestnik mógł wykonać tylko jedno powtórzenie.
Każdy badany miał maksymalnie pięć prób osiągnięcia swojego obciążenia 1 RM, a przerwa między próbami wynosiła 5 minut. Badani otrzymywali słowną motywację podczas testu. Ten sam badacz przeprowadził wszystkie procedury testowe. Niezawodność metody testu powtórnego w naszym laboratorium dla 1 RM waha się od 0,92 do 0,97 (ICC) dla testowanych ćwiczeń.

Moc tlenowa (aerobic power)

Maksymalne zużycie tlenu (VO2max) zmierzono podczas maksymalnego testu przyrostowego za pomocą ergometru rowerowego. Przed testem uczestnicy odpoczywali przez 5 minut, a następnie test rozpoczął się od 3 min jazdy na rowerze przy 20 W.
Szybkość pracy była zwiększana o 1 W co 3 s (20 W / min), dopóki uczestnik nie był w stanie kontynuować pedałowania. Uczestnicy jechali w wybranym przez siebie tempie, które pozostało stałe przez cały czas testu (70–90 obr./min.) Tętno było stale monitorowane za pomocą elektrokardiografii.
Pacjentów poproszono o powstrzymanie się od spożywania kofeiny lub alkoholu przez 24 godziny przed pomiarem.  

Testy aerobowe wykonano 2 dni po testach ciężaru maksymalnego 1RM, które z kolei wykonane zostały 3-5 dni po ostatniej sesji treningowej dla pomiarów pod koniec eksperymentu.

Program treningowy

Program treningowy trwał 8 tygodni i obejmował 3 cotygodniowe sesje RT. Uczestnicy zostali podzieleni na dwie grupy. Pierwsza grupa (liczba uczestników = 18) ćwiczyła tylko przy pomocy ćwiczeń izolowanych (np. odwodzenie ramion w bok z hantlami, wyprosty kolan na maszynie). W drugiej grupie uczestnicy (również 18 uczestników) wykonywała ćwiczenia wielostawowe (np. wyciskanie sztangi w leżeniu na ławce, martwy ciąg, itp.), jak pokazano w tabeli 1.

Tabela 1.

Uczestników zachęcano do wykonywania każdego ćwiczenia do chwilowej niewydolności mięśni, a obciążenia zostały dobrane tak, aby utrzymać powtórzenia w określonym zakresie. Ćwiczenia wielostawowe wykonywano przy 6-8 maksymalnych powtórzeniach (RM). Obciążenia zastosowane podczas ćwiczeń izolowanych były niższe niż obciążenia wykorzystane podczas ćwiczeń wielostawowych, tak więc konieczne było zwiększenie liczby powtórzeń ćwiczeń izolowanych. Dopasowywanie objętości pracy wykonywano indywidualnie w początkowym okresie badania. 

Zasadniczo, aby dopasować pracę wykonaną podczas ćwiczeń wielostawowych (przy zakresie powtórzeń 6-8), konieczne było wykonanie 12–18 powtórzeń w ćwiczeniach izolowanych. Wszystkie ćwiczenia przeprowadzono w 4 seriach. Przerwa między seriami w grupie z ćwiczeniami wielostawowymi wynosiła 2,5–3 minuty, a w drugiej grupie 1,5–2 min. Wszystkie sesje treningowe były nadzorowane przez specjalistę. W okresie badania wszyscy uczestnicy byli zaangażowani w treningi piłkarskie. Oprócz treningów piłkarskich oraz ćwiczeń zawartych w protokole badania nie wykonywali oni innych aktywności.

WNIOSKI

Nie stwierdzono istotnych różnic między grupami pod względem wieku (23,5 ± 2,7 dla ćwiczeń izolowanych i 25,5 ± 3,8 lat dla ćwiczeń złożonych) i wzrostu (182,1 ± 5,2 dla ćwiczeń izolowanych i 185,3 ± 3,6 cm dla ćwiczeń złożonych). Wyniki przedstawiono w Tabeli 2. 

Tabela 2.
* Znacząca zmiana w obrębie grup
# Znacząca różnica w obrębie grup

W analizie będziemy posługiwać się następującymi skrótami: 
SJ (ang single-joint) – ćwiczenia izolowane
MJ (ang. multiple-joint) – ćwiczenia złożone

Obie grupy znacznie zmniejszyły tkankę tłuszczową (6,5% dla SJ i 11,3 dla MJ) i zwiększyły masę beztłuszczową( tkankę mięśniową) – odpowiednio 3,5% i 4,9% dla SJ i MJ. W żadnej grupie nie wystąpiły zmiany w całkowitej masy ciała. 

Wzrost VO2max (pułapu tlenowego) był znaczący dla obu grup; jednak wzrost VO2max w grupie MJ był znacznie większy (12,5%) niż wzrost w grupie SJ (5,1%)

Wzrost 1 RM (ciężaru maksymalnego) w wyciskaniu na ławce (8,1% dla SJ i 10,9% dla MJ), wyprostu kolana (12,4 dla SJ i 18,9% dla MJ) i przysiadu (8,3% dla SJ i 13,8% dla MJ) były znaczące dla obu grup. 

We wszystkich tych testach wzrosty w grupie MJ były znacznie większe niż wzrosty w grupie SJ (p <0,05).

DYSKUSJA

Niniejsze badanie miało na celu porównanie efektów ćwiczeń oporowych wykonywanych na bazie planów treningowych opartych na ćwiczeniach złożonych lub izolowanych na wydolność tlenową, skład ciała i siłę mięśni u aktywnych mężczyzn. Nowatorskim podejściem obecnego badania było zrównanie obciążenia treningowego w grupach wykonujących inny typ treningu.

Według wyników oba protokoły były równie skuteczne w poprawianiu składu ciała; jednak trening z ćwiczeniami wielostawowymi zapewnił większy wzrost wydajności fizycznej. Obserwowany spadek tkanki tłuszczowej potwierdza wcześniejszą sugestię, że trening oporowy może być skuteczny dla utraty tkanki tłuszczowej (Paoli i in., 2014) i jest zgodny z innymi niezależnymi badaniami. Zaobserwowano w nich poprawę składu ciała w różnych populacjach po wykonywanych treningach oporowych o wysokiej intensywności, nawet przy braku ograniczenia kalorii (Pratley i in., 1994; Ibañez i in., 2005; Paoli i in., 2010, 2013; Shaw i in., 2016). Korzyści te występują za sprawą intensywności treningu – wcześniejsze badania wykazały, że trening oporowy o wysokiej intensywność zwiększa podstawową przemianę materii i utlenianie tłuszczu (Melby i in., 1993; Osterberg i Melby, 2000; Paoliet i., 2012).

Rzeczywiście, wzrost o 12,5% wartości VO2max obserwowany w grupie wykonującej ćwiczenia wielostawowe jest podobny lub nawet wyższy niż wyniki zwykle zgłaszane przez konwencjonalny trening aerobowy (Milanovi´c i in., 2015). Należy jednak pamiętać, że uczestnicy byli piłkarzami w okresie przygotowawczym, a wykonywane przez nich treningi piłkarskie mogły mieć wpływ na wyniki.

Jeśli rozważymy różnice między grupami, można zaobserwować większe wzrosty obserwowane w grupie wykonującej ćwiczenia wielostawowe. Może to wynikać z większej ilości włókien mięśniowych zaangażowanych w ćwiczenie, co wymaga większego zużycia tlenu.

Zgodnie z powyżej przedstawionymi wynikami, trening z ćwiczeniami wielostawowymi sprzyjał wzrostowi siły we wszystkich testowanych ćwiczeniach. Mogło to być spowodowane wyższym pobudzeniem neuronalnym jakie ma miejsce w ćwiczeniach wielostawowych.

Należy zauważyć, że aby zrównoważyć objętość treningową w obu grupach, grupa z planem treningowym na bazie ćwiczeń izolowanych musiała trenować z większą liczbą powtórzeń.

Podczas gdy wiele badań wykazało podobny wzrost siły podczas treningu na różnych zakresach powtórzeń (Morton i in., 2011; Assunção i in., 2016; Fisher i in., 2017), istnieją badania, których wyniki udowadniają większe przyrosty siły w grupach trenujących z wyższym obciążeniem i mniejszą liczbą powtórzeń (Campos i in., 2002).
Zgodnie z poprzednimi badaniami można to wyjaśnić specyfiką testu, ponieważ trening z małą liczbą powtórzeń jest bliższy temu, co przeprowadzono w teście 1 RM (Buckner i in., 2017; Gentil, 2017). Chociaż literatura nie jest jednoznaczna w odniesieniu do użycia dużych lub lekkich obciążeń dla adaptacji w treningu oporowym (Fisher i in., 2017), musimy uznać zastosowanie różnych zakresów powtórzeń za możliwe ograniczenie niniejszego badania.

Podczas gdy porównywanie efektów ćwiczeń izolowanych i wielostawowych pod względem objętości było naukowo konieczne, praktyczna wartość badania może być kwestionowana. Sportowcy wykonujący ćwiczenia SJ lub MJ w ramach programu treningowego, prawdopodobnie wykonują podobną ilość powtórzeń i serii dla obu rodzajów ćwiczeń.

Musimy pamiętać, że głównym celem niniejszego badania było porównanie protokołów SJ i MJ o podobnej objętości i obciążeniu; w tym celu konieczne było przyjęcie różnych zakresów powtórzeń. Jednak przyszłe badania są konieczne, aby potwierdzić, że zaobserwowane różnice między grupami wynikają z różnic w powtórzeniach (zatem używanych obciążeń), a nie z powodu specyfiki ćwiczeń izolowanych czy wielostawowych. 

Podsumowując, niniejsze badanie sugeruje, że w celu poprawienia kompozycji ciała, program ćwiczeń złożony z ćwiczeń izolowanych lub wielostawowych może przynieść podobne korzyści. Jeśli jednak celem jest poprawa ogólnej kondycji, wykonanie programu treningu oporowego złożonego z ćwiczeń wielostawowych wydaje się przynosić lepsze adaptacje niż z ćwiczeń izolowanych.

Komentarz od specjalisty:

Fabian Ciapa

IG: @fabian.ciapa.trener

trener personalny

Nasze ciało to jedna całość. Coraz rzadziej określa się poszczególne części jako osobne, indywidualnie działające elementy.  Często też ból pojawiający się w jednym miejscu może oznaczać dysfunkcje w innym. Stąd też wybór ćwiczeń wielostawowych będzie częściej lepszym rozwiązaniem niż ćwiczenia izolowane. Nie oznacza to jednak, że te drugie są złe. Wszystko zależy od naszego celu. Na przykład, gdy jesteś po kontuzji lub urazie, to ćwiczenia izolowane mogą okazać się lepszym rozwiązaniem. W tym przypadku za pomocą ćwiczeń izolowanych będziemy w stanie zbudować początkową siłę mięśni. Dzięki temu mięśnie te będziemy mogli w późniejszym czasie angażować w ćwiczeniach wielostawowych.

Źródła

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2017.01105/full

Diana Wiśniewska

Od wielu lat interesuje mnie szeroko pojęta aktywność fizyczna. W przeszłości był to taniec współczesny, następnie jazda konna, aż w końcu trafiłam na siłownię. Wtedy narodziła się pasja do treningu siłowego. Obecnie jestem trenerem personalnym. Ukończyłam wiele szkoleń z zakresu dietetyki jak i treningu. W Wielkiej Brytanii ukończyłam rok zerowy na kierunku „Health and Life Sciences” na Coventry University, a obecnie jestem studentką Wychowania Fizycznego na Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie. Sport stał się dla mnie wspaniałą drogą, na której każdego dnia realizuję się zarówno fizycznie jak i intelektualnie.

Dodaj komentarz