• Ekscentryczny – występuje wtedy, kiedy mięsień się rozciąga, a przyczepy proksymalne i dystalne (najbliżej i najdalej od środka ciała) mięśnia poruszają się w przeciwnych kierunkach względem siebie powodując jednocześnie napięcie. Siła ta kontroluje lub hamuje prędkość wykonywanego ruchu. Jesteśmy około 40-60%(1) silniejsi ekscentrycznie, niż 100% ciężaru w skurczu koncentrycznym. Mówiąc prościej: wygenerujemy więcej siły opuszczając ciężar niż go podnosząc.
• Izometryczny – inaczej nazywana siłą statyczną. Odnosi się do kurczenia mięśnia w celu wytworzenia siły, bez żadnego znaczącego ruchu. Iso oznacza „taki sam” i metryczny oznacza „długość”. Działanie izometryczne można zdefiniować jako takie, w którym przyczepy proksymalne i dystalne mięśnia nie poruszają się względem siebie, długość mięśni pozostaje stała. Występuje, gdy siła wywierana przez mięsień jest równa sile wywieranej na niego przez obciążenie. ,,Długość mięśni pozostaje stała” jest nie w stu procentach dokładna. Pomimo zewnętrznego braku ruchu, wewnątrz mięśnia dochodzi do drobnych, mikroskurczów włókien mięśniowych. 
• Koncentryczny – zmiana napięcia mięśnia, wraz ze zmianą (skróceniem) długości mięśnia, która powoduje ruch. Koncentryczny rodzaj skurczu mięśni pojawia się, kiedy Twój mięsień wytwarza siłę podczas aktywnego skracania. Pomyśl o zgięciu podudzi w trakcie ćwiczeń na tylną część ud w leżeniu na maszynie. 

Cały świat treningu, przygotowania fizycznego, czy fitness jest skupiony na koncentryce. Na prawej stronie wykresu krzywej siła-prędkość (wykres 1). Jeśli wpiszemy w wyszukiwarkę: ,,force-velocity curve”, nawet Google ukierunkowuje nasz sposób myślenia i dokonywania wyborów treningowych… Pokazując nam tylko prawą stronę wykresu. Wielu trenerów wpada w pułapkę, skupiając się na treningu koncentrecznej części wykresu.

 

 

Nikt nie chce patrzeć podczas zawodów wyciskania sztangi leżąc jak ktoś opuszcza ciężar, tylko jak go podnosi. Wszyscy chcemy widzieć jak ktoś wysoko skacze, a nie jak ląduję. Interesuje nas to jak ktoś szybko pobiegnie, a nie jak szybko wyhamuje. Często w taki sposób budujemy naszą całą filozofię treningową, skupiając się na poprawie skurczu koncentrycznego. Chcemy wciskać za każdym razem pedał gazu do dechy, zapominając, że tuż obok mamy również hamulec. Izometria przeżywa swój renesans (o tym będzie jeden z moich kolejnych artykułów), a trening ekscentryczny? No właśnie… Dr. Tim Suchomel – amerykański naukowiec, badacz ćwiczeń siłowych, uczeń legendarnego prof. Michael’a Stone’a w podcaście: Travis Mash’s The Barbell Life: Accentuated Eccentric Loading, stwierdził, że trening ekscentryczny jest bardzo dobrze zbadany, ale wciąż wielu trenerów nie wie w jaki sposób go aplikować w treningu. I o tym będzie mój dzisiejszy wpis. Chciałbym pokazać Wam obszary w jakich można stosować trening ekscentryczny, ale przede wszystkim jak wykorzystać go w treningu do budowania solidnej wydajności sportowej.

 

Z treningu ekscentrycznego korzystam w pięciu obszarach treningowych:

1. Poprawa zakresu ruchu
2. Wzmocnienie ścięgien i więzadeł
3. Zmniejszenie ryzyka urazów i rehabilitacja
4. Trening hipertroficzny
5. Poprawa wydajności 

 

Każdy z tych obszarów wymieniony powyżej mógłby stać się szeroko opisanym rozdziałem w każdej książce o przygotowaniu fizycznym. Chciałbym jednak w tym artykule skupić się na wytłumaczeniu znaczenia treningu ekscentrycznego w zwiększaniu wydajności sportowej.

 

Czy możemy zatem poprawić nasze przyśpieszenie, maksymalną prędkość biegu i zmiany kierunku poruszania się korzystając z narzędzi treningu ekscentrycznego? Odpowiednio poprowadzony trening ekscentryczny maksymalizuje rozwój właściwości fizjologicznych, które zmniejszają prawdopodobieństwo kontuzji i zwiększają wyniki sportowe. Trening ekscentryczny zapewnia bodziec treningowy, który buduje mięśnie lepiej przystosowane do eksplozywnych ruchów atletycznych. W ten sposób trening ekscentryczny znacznie poprawia rozwój szybkości i siły (2,3). Trening ekscentryczny może poprawić stabilność stawów, zwiększyć efektywność przenoszenia siły przez stawy i poprawić zdolność hamowania (4,5). Jeśli uprawiasz sport, w którym często się zatrzymujesz przyśpieszasz, zmieniasz kierunki poruszania się, trening ekscentryczny powinien być stałą część Twojego programu.

P3 to ośrodek przygotowania fizycznego w Stanach Zjednoczonych, w Kalifornii, który odwiedzają topowi zawodnicy NBA. W trakcie swojego pobytu są poddawani testom biomechanicznym. Jednym z zawodników który odwiedza P3 jest James Harden, jeden z najlepiej uzdolnionych ofensywnie zawodników w historii tej gry. Jednak w porównaniu do takich zawodników jak LeBron James, czy Russell Westbrook, nie jest on ani najwyższy, ani najszybszy, ani najskoczniejszy. Twórca P3 Dr. Marcus Elliot stwierdził:

,,Harden jest ledwie przeciętny w prawie każdej metryce, na którą patrzymy, związanej z wydajnością fizyczną, z wyjątkiem jednej… hamowania, siły ekscentrycznej. W tym jest jednym z najlepszych sportowców, jakich kiedykolwiek zmierzyliśmy w jakimkolwiek sporcie – w piłce nożnej, futbolu, czy koszykówce ”.

 

HAMOWANIE = EKSCENTRYKA?

Czym jest hamowanie. Definicja: ,,Działanie wykonywane podczas zdarzeń sportowych poprzedzające manewr zmiany kierunku poruszania się lub działanie wykonywane natychmiast po sprincie w celu zmniejszenia pędu.” – Damian Harper

Z praktycznego punktu widzenia wynika, że trenerzy powinni rozważyć wprowadzenie w swoich programach trening ekscentryczny, który w głównej mierze odpowiada podczas pracy mięśniowej wykonywanej podczas hamowania i zmian kierunku poruszania się(6). 

Siła jest specyficzna dla zadania, a wyniki sportowe poprawiają się kiedy czas ruchu okazuje się krótszy – V.Zatciorsky

 

Siła jest matką wszystkich zdolności fizycznych. Nie ma co do tego żadnych wątpliwości. Wykonując przysiady z wysokim procentem ciężaru maksymalnego, nie jesteśmy w żaden sposób ograniczeni czasowo. Zazwyczaj w przedziale 90-100% ciężaru maksymalnego sztanga porusza się w przedziale 0,15-0,35 m/s dając około 0,8 – 1,5 sekundy pracy dla jednego powtórzenia. Jak przedstawia tabela powyżej z książki Science and Practice of Strength Training Vladimir-M.-Zatsiorsky William J. Kraemer, w trakcie podstawowych czynnościach sportowych takich jak bieg, skok, czy rzut do osiągania wysokich wyników sportowych potrzebujemy przejawiać naszą siłę jak najszybciej, w trakcie sprintu nawet 10 razy szybciej! Podobnie jest w trakcie hamowania i zmian kierunków poruszania się pod różnymi kątami. Tabela z rozdziału siedemnastego, z książki Advanced Strength and Conditioning. A. Turner, P.Comfort, przedstawia to zjawisko. W telegraficznym skrócie, im mniejszy kąt zmiany kierunku poruszania się, tym krótszy czas kontaktu z podłożem. Potrzebujemy wysokiego tempa rozwoju siły (ang. rate of force development). Siła jest tak ważna, jak umiejętność jej wykorzystania. 

 

Jednym z najważniejszych ,,DLACZEGO” w kontekście implementowania treningu ekscentrycznego w programowaniu treningu są właśnie zmiany kierunku poruszania się i hamowania(które jest składową zmian kierunku). W wielu sportach zmiany kierunku poruszania są najważniejszymi KPI(and key performance indicators). A tak naprawdę każdy dynamiczny ruch zaczyna się od ekscentrycznego działania mięśni.

Na przykład podczas skoku, zanim wybijesz się od ziemi, Twoje biodra wykonują lekki opad, ekscentrycznie wydłużając mięśnie czworogłowe i pośladki przed wyskokiem. To przeciwdziałanie ma kluczowe znaczenie dla produkcji energii. Faza ekscentryczna uruchamia serię zdarzeń, które wstępnie ,,ładują” mięśnie, przechowując w ten sposób energię do użycia w koncentrycznym i dynamicznym ruchu. Kiedy trenujesz ekscentrycznie tak naprawdę rozwijasz dwa procesy fizjologiczne, które mają wpływ na rozwój siły mięśniowej. Pierwszy z nich to odruch rozciągania (ang. stretch reflex), a drugi, nazywany jest cyklem skurcz-rozkurcz mięśniowo ścięgnisty (ang. stretch-shortening cycle – SSC).

Z punktu biomechanicznego oraz siły oddziaływanej na nasz organizm względem podłoża nasz organizm w trakcie hamowania musi absorbować 5.9 x masa ciała i jest to o 168% więcej niż w trakcie przyśpieszenia (wykres 2)(7). Ekscentryczny skurcz mięśni czworogłowych, pośladków, tylnej części ud i goleni są silnie skorelowane z hamowaniem i zmianami kierunku poruszania się(8). Niski poziom siły ekscentrycznej w trakcie hamowania może powodować uszkodzenia więzadła ACL(9).

 

 

PODSTAWOWE PRAWA FIZYKI W TRENINGU EKSCENTRYCZNYM

Aby lepiej zrozumieć ,,zjawisko” wydajności sportowej: przyśpieszania, hamowania, sprintu, powinniśmy choć trochę znać prawa fizyki, a przynajmniej te na poziomie podstawowym. Wielu ludzi uważa, że światem rządzą trzy zasady dynamiki Newton’a. Siła to słowo używane w środowisku siłowym, bez pełnego zrozumienia. Czym zatem jest siła? To proste pytanie, na które niezwykle trudno odpowiedzieć. Jak stwierdził Dan Cleather w swojej książce Force: „Siła jest próbą opisania, dlaczego rzeczy się poruszają. Siła faktycznie opisuje zmiany w ruchu”. Widać to w prawach Newtona:

1. zasada dynamiki Newtona(bezwładności): jeżeli na dane ciało nie działają żadne inne ciała, lub działania innych ciał równoważą się, to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

2. zasada dynamiki Newtona(F=ma): jeżeli na ciało działa stała siła wypadkowa, to ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do działającej siły, a odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała.

3. zasada dynamiki Newtona(akcji i reakcji): Oddziaływanie dwóch ciał jest zawsze wzajemne. Jeżeli jedno ciało działa na drugie pewną siłą, to drugie działa na ciało pierwsze siłą taką samą co do wartości i kierunku, a o zwrocie przeciwnym.

 

Druga zasada dynamiki Newtona, może posłużyć do sformułowania pędu(popęd siły) inaczej nazywany impulsem. Ruch, w jakiejś formie lub w jakiś sposób, obraca się wokół ciała i zderzenia z otoczeniem. Na najprostszym i najbardziej podstawowym poziomie deskryptorem tej kolizji jest impuls. Impuls mierzy zależność siły i czasu. 

Z punktu widzenia fizyki impuls jest opisany wzorem takim samym jak pęd:

 

I=m x v lub p=m x v

 

Z punktu graficznego wygląda tak (wykres 3):

Ciało człowieka porusza się poprzez zastosowanie impulsu w określonych wektorach. Poziom impulsu i kierunek, w jakim jest on stosowany, decydują zarówno o hamowaniu, jak i przyśpieszeniu. Impuls może być zatem dodatni(przyśpieszenie) jak i ujemny(hamowanie).  W sporcie pęd i umiejętność jego kontrolowania są niezwykle ważne. Szybkość z jaką sportowiec może przyspieszać i zwalniać, jest bezpośrednim wskaźnikiem wytwarzania i stosowania impulsu oraz kontroli pędu. Można zatem powiedzieć, że hamowanie jest ,,ujemnym” przyśpieszeniem.

Wielkość impulsu nie jest jedynym czynnikiem determinującym sukces treningowy. Kierunek tego impulsu będzie decydował o tym, czy będziemy przyśpieszać, czy hamować. Zależy to od miejsca przyłożenia siły i wartości kątowych w trakcie wykonywania danego ćwiczenia. Charles Poliquin, kanadyjski trener siły, mawiał: ,,Strength is gain in the range of the motion that you train.” Kierunek przyłożenia siły określi również skurcz mięśnia. Przyśpieszanie jest głównie dominacją koncentryczną. Hamowanie, zwalnianie, będą miały zasadniczo charakter ekscentryczny ze względu na kierunek kierowania siły. 

 

JAK DUŻO TEGO TRENINGU EKSCENTRYCZNEGO

Charles Poliquin uważał, że optymalne ratio rocznego cyklu treningowego powinno wynosić 10-20% - izometria, 20-30% ekscentryka, 60-70% koncentryka w zależności od dysycpliny sportowej jaką uprawiasz i od wielkości deficytu siły jaki sportowiec posiadał. Spójrzmy jednak na to z innej strony. Jeśli spojrzysz na wykresy GPS, większości gier zespołowych to ratio przyśpieszania do hamowania będzie wynosić około 3:1, czyli przyśpieszania w trakcie gry jest trzy razy więcej! Jednakże, kiedy wrócimy do wykresu drugiego, zauważymy, że siła kontaktu z podłożem pomnożona przez masę ciała jest trzy razy większa niż w trakcie przyśpieszania. Zatem, pomimo, że hamowania jest trzy razy mniej niż przyśpieszania to wielkość obciążenia ,,nakładanego” na ciało jest trzy razy większe. Dlatego możemy uznać, że wielkość pracy, jej ratio, wynosić będzie 1:1!

 

KRZYWA SIŁA-PRĘDKOŚĆ 

Podczas skurczów ekscentrycznych zależność siła-prędkość jest odwrotna niż dla pracy koncentrycznej (10). W rzeczywistości, aby wytworzyć wysoki poziom siły, mięśnie muszą się wydłużać szybko, a nie powoli!

• Wysoka siła koncentryczna = niska prędkość - Niska siła koncentryczna = wysoka prędkość
• Wysoka siła ekscentryczna = wysoka prędkość
• Niska siła ekscentryczna = niska prędkość

 

Na przykład zeskok z 40 cm skrzyni wytwarza siły reakcji podłoża w wysokości 4.4 x masa ciała(11).

Wiedząc o tym, że siły ekscentryczne (np. hamowanie) w trakcie czynności sportowych są znacznie większe niż te koncentryczne, powinniśmy je ćwiczyć tak samo jak ćwiczymy prawą stronę wykresu siła-prędkość. Należy budować pewien poziom rezerwy ekscentrycznej w trakcie kontrolowanych warunków treningowych, tak aby w trakcie zawodów sportowych i nagromadzonego zmęczenia organizm radził sobie z wielkością sił oddziałowujących na nasze ciało.

Zdolność do hamowania w trakcie dynamicznych ruchów sportowych jest jednym z najbardziej ,,przeoczonych” zdolności fizycznych w treningu. Wielu trenerów poświęca zbyt dużą uwagę na kształtowaniu szybkości, przyśpieszenia, czy skoczności, zapominając o drugiej stronie wykresu krzywa-prędkość. Sprint = część składowa pomiędzy hamowaniem – fazą ekscentryczną(kontakt stopy z podłożem), amortyzacją – transfer pomiędzy ekscentryką, a koncentryką(izometria), a wybiciem(faza koncentryczna).

 

TRENING EKSCENTRYCZNY, METODY I ICH PROGRAMOWANIE

Sportowcy, którzy generują większe siły hamowania, są w stanie przyspieszyć do nowego kierunku biegu wcześniej, dzięki czemu mogą szybciej zmienić kierunek poruszania się. Ponadto szybsi sportowcy uzyskują krótsze czasy kontaktu z podłożem w porównaniu z wolniejszymi sportowcami. Badania wykazały, że krótszy czas hamowania może umożliwić szybsze przejście do fazy przyśpieszenia ruchu, zwiększyć przyłożenie siły przyśpieszenia i poprawić wydajność w trakcie zmian kierunku poruszania się (12).

Cel końcowy każdego programu treningowe w 90% wszystkich dyscyplin sportowych to poprawa SSC i ,,przeniesienie” siły maksymalnej do wysokich prędkości ruchu(RFD). Pewien poziom ekscentrycznego rozciągania mięśni i elastycznego magazynowania energii jest prawdopodobnie niezbędny do uzyskania potężnego napędu poprzez wykorzystanie SSC(13).

Zatem jak stworzyć plan treningowy, aby dotrzeć do tego celu? Wiemy o tym, że zarówno potrzebujemy wysokiego poziomu siły ekscentrycznej, ale również musimy przejawiać tą siłę jak najszybciej. Hamowanie jest ruchem zależnym od tempa czasu. Aby wygenerować wysoki impuls tak, musimy pamiętać, by rozwijać siłę szczytową:

 

Ale i tempo rozwoju tej siły:

 

Alebrt Einstein, mawiał: jeżeli nie potrafisz czegoś prosto wyjaśnić - to znaczy, że niewystarczająco to rozumiesz. Uważam, że w moim środowisku często komplikujemy, rzeczy, które skomplikowane być nie muszą. Poniżej przedstawiam Wam kierunek progresji metod, które stosuje w swojej praktyce.

W kolejnym artykule szczegółowo przedstawię Wam każdą z wyżej wymienionych metod oraz pokażę jak aplikować ją w planach treningowych.

Pozdrawiam,
Artur Pacek