Влияние частоты, интенсивности, объёма и метода силовой тренировки на гипертрофию

Перевод Струкова С.

За последние десять лет отмечается рост популярности силовой тренировки. Хотя прежде силовая тренировка использовалась лишь некоторыми спортсменами для увеличения силы и размеров мышц, в настоящее время это важный компонент тренировочного процесса не только в спорте, но и в профилактике травм и реабилитации (1 - 3). Расчет зависимости «доза-эффект» между тренировочными переменными (интенсивность, частота и объём) и результатами (сила, мощность и гипертрофия) является фундаментом для корректного построения тренировки с отягощениями (4). Несколько мета-анализов (4 - 8) и обзоров (1, 3, 9-11) были посвящены разным аспектам оптимизации развития силы. Но относительно мало внимания уделялось вопросу тренировки, направленной на гипертрофию мышц (за исключением работы Fry (12)). В этом обзоре обсуждалась роль интенсивности тренировки для гипертрофии через измерение увеличения площади мышечных волокон (ПМВ).

Обновлено 16.03.2015 16:03

На основе анализа большинства тематических статей можно прийти к следующим выводам: 1) тренировка на силу и на массу - одно и то же; и 2) программы, приводящие к наибольшим приростам силы, также приводят к наибольшему увеличению мышечной массы. Эти выводы справедливы не для всех ситуаций. Например, в исследованиях Choi et al. (13) и Masuda et al. (14) показано небольшое увеличение разового максимума (1РМ) и изометрической силы, но значительное увеличение размеров квадрицепса (измеренных с помощью МРТ) и ПМВ, при сравнении традиционного для бодибилдинга режима с умеренной интенсивностью и высокоинтенсивной пауэрлифтерской программы. Schmidtbleicher and Buehrle (15) обнаружили большее увеличение размеров трицепса плеча (измеренных КТ-сканированием) в группе, которая тренировалась по схеме 3 подхода в 12 повторениях с 70% РМ по сравнению с группой, выполнявшей 7 подходов по 1 – 3 повторения с 90 – 100% РМ, тогда как увеличение силы было аналогичным. Таким образом, основываясь на этих и других исследованиях, предписания относительно тренировки для увеличения мышечной массы могут в некоторой степени отличаться от рекомендаций по увеличению максимальной силы. Это наблюдение принимается при построении различных моделей периодизации (16, 17), где периоды тренировки или отдельные занятия, направленные на максимальную стимуляцию гипертрофии при помощи большого объёма нагрузок умеренной интенсивности, следуют за периодом или тренировками, направленными на увеличение максимальной силы при умеренном объёме и высокой интенсивности. Работа второго типа преимущественно способствует нервной адаптации (11), тем не менее, существенная гипертрофия также происходит, если объём нагрузки достаточен (12, 15, 18).

Методы сканирования (МРТ и КТ) рассматриваются как золотой стандарт для оценки общего размера мышцы (19, 20). Насколько нам известно, не опубликовано систематизирующих обзоров о влиянии нескольких важных тренировочных переменных, например, частоты, интенсивности и объёма, на величину изменений поперечника или объёма мышцы, измеренных при помощи сканирования. Таким образом, цель обзора – предоставление руководства, основанного на доказательствах, для планирования силовой тренировки, увеличивающей массу мышц. Также при рассмотрении модели тренировки, вызывающей гипертрофию мышц у людей, будут исследоваться физиологические механизмы процесса гипертрофии. Кроме того, будет изучена зависимость «доза - эффект» для развития мышечной гипертрофии и увеличения площади поперечного сечения (ППС) или объёма мышцы, вызванного при помощи варьирования частоты, интенсивности и объёма разных видов силовой тренировки.

1. Методы

1.1 Поиск Литературы.

Компьютерный поиск в MEDLINE/PubMed, SportDiscus и CINAHL производился, начиная с 1970, когда было опубликовано первое исследование изменения ППС мышц в результате тренировки с использованием сканирования (21). Дополнительно выполнялся «ручной» поиск в соответствующих книгах и журналах, содержащих результаты поиска в литературе, выполненные в рамках этого и других проектов за последние несколько лет. Последний поиск был произведён 3 декабря 2006 года.

Так как квадрицепс и сгибатели предплечья (двуглавая и плечевая мышцы) – две наиболее часто изучаемые мышечные группы, наш обзор сосредоточен именно на изменениях в их ППС.

Критерии для включения данных в анализ:

1. Исследование должно оценивать влияние силовой тренировки на анатомический мышечный регион с помощью сканирования (МРТ, КТ или УЗИ).
2. Для участия в эксперименте должны привлекаться здоровые и не имеющие травм люди от 18 до 59 лет.
3. Данных должно быть достаточно для заключения о существенных изменениях мышечного поперечника и объёма.
4. Информация о количестве тренировочных переменных (частота, интенсивность и объём), типе и методе использованного упражнения должна позволять воспроизвести исследование.

Критерии, исключающие данные из анализа:

1. Потребление субъектами пищевых добавок (креатин моногидрат, аминокислоты, протеины) или анаболических гормонов и/или ростовых факторов, которые способны влиять на нервно-мышечную адаптацию к силовой тренировке. Такие исследуемые группы (но не обязательно другие группы из тех же исследований) исключались.
2. Субъекты с отрицательным энергетическим балансом (находящиеся на гипокалорийной диете).
3. Данные исследования, опубликованные ранее. Тем не менее, иногда возникала необходимость использования данных из разных публикаций одного и того же исследования.
4. Если сканировалась только часть мышечной группы (например, латеральная широкая мышца). С другой стороны, когда сообщались только данные для всей ППС мышц конечности (например, общий поперечник бедра) без ППС отдельных мышц (например, квадрицепса).

1.2 Классификация мышечных сокращений, методов и режимов тренировки.

Классификация типа мышечных сокращений, используемая в обзоре, является адаптированным вариантом терминологии Knuttgen и Komi (22). Согласно ей, упражнения подразделяют на статические (изометрическое сокращение мышц) и динамические (включающие концентрические и эксцентрические сокращения). Во время изометрического сокращения мышца развивает усилие без внешних изменений длины мышечно-сухожильного комплекса. Концентрическое сокращение сопровождается уменьшением длины при развитии усилия, эксцентрическое – увеличением.

Методы силовой тренировки или способы воздействия обычно классифицируют в зависимости от типа используемого отягощения. В обзоре Atha (9) впервые систематизировал режимы тренировки, выделив три основные: 1) изотонический; 2) изокинетический; 3) изометрический. Изометрическая тренировка включает изометрические сокращения. В изотонической тренировке мышцы сокращаются в динамическом режиме с постоянным напряжением (22). В различных учебниках по физиологии изотонические мышечные сокращения описывают для изолированной мышцы, которая удлиняется и укорачивается под нагрузкой постоянной величины. Совершенно иная ситуация в интактной мышце, выполняющей упражнение, в связи с рядом биомеханических факторов (изменение плеча сил и сопротивления), а также ускорениями и замедлениями при динамических сокращениях. Таким образом, даже если внешнее отягощение неизменно, мышца не развивает постоянную величину силы (22, 23). В связи с этим термин «изотонические» часто заменяют на «dynamic constant external resistance» (DCER) – постоянное динамическое внешнее отягощение (23). В DCER- упражнениях абсолютная нагрузка постоянна в течение всего движения, как в занятиях с гантелями. Другим примером DCER можно назвать простую систему блоков без рычагов и тренажёры с блоками круглой формы. Термин «вариативное отягощение» используется, когда сопротивление изменяется во время движения, например, при использовании блоков с непостоянной кривизной или рычагов (23). Суть вариативного отягощения - в создании сопротивления, аналогичного силе, проявляемой субъектом в движении (24). В связи с тем, что в большинстве исследований динамической тренировки не указывают, было ли отягощение постоянное или переменное, в данном обзоре они не будут разделяться на субкатегории. Общая категория для этих субкатегорий названа «динамическое внешнее отягощение (dynamic external resistance - DER)».

В изокинетической тренировке сокращение мышц происходит при постоянной угловой скорости (в суставе), которую «контролирует» тренажёр. В отличие от DER, отсутствует набор преодолеваемых отягощений, вместо этого контролируется скорость, в то время как любое прикладываемое к тренажёру усилие ведёт к эквивалентной противодействующей силе (23). Поскольку испытуемый может свободно варьировать уровень сопротивления во время движения, подстраивая, в зависимости от болезненности или слабости, необходимый регион амплитуды движения, изокинетический метод очень полезен в реабилитации (24). Изокинетику иногда относят в категорию «аккомодационная тренировка» (тренировка с «подстраивающимся» отягощением) (25). К этой же категории относят устройства, в которых сопротивление оказывается гидравлическим цилиндром, путём ограничения потока при помощи регулируемого отверстия. Тем не менее, строго изокинетическое движение не обеспечивается, так как сопротивление, ограничивающее скорость в этих машинах, регулируется в относительно узких пределах (25). Эти устройства иногда относят к полу-изокинетическим (26). В данном обзоре термин «аккомодационная тренировка» был выбран как главная категория. В другом виде силовой тренировки в качестве отягощения используют инерцию маховика. В этом типе эргометров усилие, производимое субъектом, передаётся через ремень, обвитый вокруг оси маховика (27). Концентрическое мышечное сокращение наматывает ремень и преодолевает инерцию маховика. Вращение маховика вынуждает ремень разматываться, таким образом, машина возвращает энергию, запасенную при вращении маховика, через ремень и субъект оказывает сопротивление обратному движению, выполняя эксцентрическое сокращение мышц. Caruso et al.(28) для описания этого типа тренировки использовал термин «изоинерционная», ноMurphy и Wilson (29) использовали этот термин при описании тренировки DCER. Как при использовании изоинерционного эргометра с маховиком, так и при изокинетической тренировке, сопротивление усилию зависит от типа движения. Поэтому этот вид упражнений включён в категорию «аккомодационная тренировка».

1.3 Учёт частоты, интенсивности и объёма упражнения.

Относительно интенсивности в динамической тренировке с отягощениями. Мы выбираем выражение интенсивности как функции 1РМ в упражнении (иях), выполняемых для группы мышц (например, 80% РМ в приседаниях). Во множестве исследований авторы предлагают точный процент или, по крайней мере, оценивают процент. В случаях, где интенсивность оценивается как функция того, как много повторений субъект способен выполнить (например, 8РМ), мы оцениваем относительную интенсивность, основываясь на данных зависимости между количеством выполненных повторений и 1РМ в аналогичном или подобном упражнении (2, 30- 33). Для приседаний мы используем таблицу РМ Wathan (32), которая показала точность при оценке приседаний у прежде не тренированных субъектов (33). Для жима ногами, разгибаний голени и сгибаний предплечий мы используем данные Hoeger et al. (30). Интенсивность изометрической тренировки оценивалась как функция максимальной силы, проявляемой во время максимального произвольного изометрического сокращения (МПИС).

Если подсчёт интенсивности упражнений в традиционной тренировке с отягощениями и изометрической тренировке относительно ясен, менее понятно, как определять интенсивность нагрузки в изокинетической и других формах аккомодационной тренировки. Зависимость сила-скорость для скелетных мышц показывает, что во время увеличения скорости концентрического сокращения максимально производимое усилие уменьшается (34, 35). В зависимости от тренировочного статуса максимальный момент, развиваемый квадрицепсом, во время эксцентрического сокращения больше (существенно у тренированных и несущественно у нетренированных), чем максимальный изометрический момент (35). В случаях, когда максимальный вращающий момент при эксцентрических сокращениях превышает наблюдаемый при изометрическом мышечном сокращении, максимальный момент увеличивается незначительно с повышением скорости и демонстрирует плато при относительно низких скоростях (35). Величина силы, развиваемой мышцей, обычно рассматривается как важный стимул для мышечной гипертрофии (36). В связи с тем, что в большинстве исследований аккомодационной тренировки используется максимальное усилие (и, таким образом, рекрутируется наибольшее количество вовлечённых двигательных единиц), сравнение развиваемого момента с изометрическим максимумом позволяет сопоставлять уровень усилия, необходимого для гипертрофии. Таким образом, в дополнение к другим характеристикам мы определяем вращающий момент относительно данных максимального изометрического усилия квадрицепса у нетренированных субъектов по Amiridis et al. (35), для сгибателей локтя по Hortobagyi & Katch (37) и Paddon-Jones et al. (38).

Объём тренировки определяется как общий объём работы, выполненной в заданный промежуток времени (23). В настоящем обзоре объём оценивается для отдельного занятия. Объём также может измеряться через подсчёт повторений (23) или даже количество выполненных подходов (4). Несмотря на то, что учёт количества подходов представляется довольно грубым измерением, выполнено несколько мета-анализов (4 -6, 8), показывающих существенные различия в приросте силы и между тренирующимися с одним подходом и несколькими, где второе эффективней, по крайней мере, для тренированных людей. Теоретически определённый объём упражнений может быть выполнен различными способами и вызывать различные адаптационные изменения. Поэтому в данном обзоре будут оцениваться несколько составляющих объёма (количество подходов, общее количество повторений, общая продолжительность работы и общая работа). Тем не менее, вместо вычисления общей работы в джоулях, будут подсчитываться условные единицы: подходы Х повторения Х интенсивность (25). В случае выполнения нескольких упражнений для мышечной группы (например, жим ногами и разгибания голени для квадрицепса), объём каждого из них будет суммироваться к общему для мышечной группы. Что касается частоты тренировок, мы выбрали количество занятий для мышечной группы в неделю, а не количество тренировок в неделю. Например, испытуемые тренировали квадрицепс дважды в день, три раза в неделю. Заявленная частота тренировок 6 раз в неделю. Мы считаем, что физиологический отклик может отличаться при тренировках каждый день шесть раз в неделю и дважды в день шесть раз в неделю.

1.4. Классификация тренировочного статуса.

В большинстве исследований выделяли или нетренированных субъектов, или физически активных. Физически активные обычно тренировались «на выносливость», но не были вовлечены в систематическую силовую тренировку. В связи с тем, что в исследованиях сообщалось о различных уровнях физической активности тренирующихся на выносливость и, основываясь на том, что данный вид тренировки вызывает незначительную гипертрофию или вообще ее не вызывает (39), при анализе категории «нетренированные» и «физически активные» были объединены. Deschenes & Kraemer (40) используют следующую классификацию тренировочного статуса для занимающихся с отягощением: нетренированные, средне тренированные, тренированные, продвинутые и элита. Они сообщают о прогрессивном сужении «окна адаптации» по мере повышения статуса. В связи с небольшим количеством исследований, упоминающих различный тренировочный статус, данные экспериментов с тренированными, продвинутыми и элитными спортсменами в данном обзоре объединены. В случаях, когда статус в исследовании не указывается, информация относительно изменений ППС упражняемых мышц и сравнения делаются на основе данных о прежде не тренированных лицах (41 – 45) и тренировавшихся с отягощением субъектов и атлетов силовых видов спорта (41, 45 -47).

1.5 Классификация изменений и степени изменений площади поперечного сечения (ППС) мышц.

В большинстве обозреваемых исследований авторы сообщают об изменениях ППС на основе измерений до и после тренировки. Иногда вместо цифровых данных используются рисунки, в таких случаях, если это возможно, производится измерение изображений. Относительные изменения подсчитываются простым разделением на пре – и посттренировочные значения. Это позволяет сравнивать эксперименты разной продолжительности и относительных изменений в день, что подсчитывается путём деления величины изменений на количество дней. Несмотря на то что некоторые исследования показали преимущественно гипертрофию отдельной мышцы в составе мышечной группы и на различных уровнях одной и той же мышцы, происходящие изменения сопоставимы. Более того, данные других исследований (44, 49) сообщают о сходных изменениях в ППС мышцы на уровне середины бедра и мышечного объёма. В дополнение эксперименты Aagaard и др. (50) и Tracy et al. (51) показали, что объём квадрицепса можно предсказать по данным сканирования на уровне середины бедра. Таким образом, в обзоре не разделяются изменения объёма и ППС как показатели размера мышцы. Более глубокое обсуждение предмета предпринято Tracy et al (52).

Существует несколько причин для концентрации внимания преимущественно на изменениях ППС целой мышцы, а не площади мышечных волокон (ПМВ). Narici et al (43) и D,Antona et al (47) рекомендуют с осторожностью относиться к выводам об изменении массы цельной мышцы на основании происходящего в отдельном регионе, где берётся биопсия. В эксперименте Narici et al. (43) изменения в средней площади волокон (2%) не воспроизводили даже изменения ППС латеральной широкой мышцы (7,5% на МРТ) на том же уровне, где проводилась биопсия или квадрицепса в целом (около 16% увеличения ППС). Помимо риска не выявить гипертрофию вследствие выделения мышечной ткани из-за очень сложного архитектурного строения комплексной мышечной группы, такой как квадрицепс, существует нижний лимит изменений для обнаружения увеличения размера волокон - 10%. Более того, вариативность между повторными биопсиями достаточно велика ≈ 15 – 20% (при обсуждении смотреть Narici et al. 43). Таким образом, гипертрофические изменения, которые обнаруживаются на уровне целой мышцы, могут пройти незамеченными, если измерять только площадь волокон. И, наконец, по сообщениям McCall et al (53), нужно быть осторожным, исключая гиперплазию (увеличение количества волокон в мышце), как механизма, способного влиять на увеличение цельной мышцы.

Это не означает, что изменения в площади волокон неуместны как показатель мышечной массы. В идеале, исследования должны включать измерения как на клеточном уровне, так и на уровне целой мышцы. Также следует отметить, что относительные размеры изменений средней площади волокон обычно больше увеличения, которое происходит в анатомическом поперечнике мышцы (44). Тем не менее, мы считаем, что измерение ППС мышцы и объёма при помощи сканирования более чувствительное и репрезентативное для оценки общей массы мышцы, даже если оно недооценивает изменения на клеточном уровне. Относительно экспериментов, где данные на уровне целой мышцы ограничены, мы обсудим существенные изменения, даже если они касаются изменений ПМВ.

2. Результаты. Часть 1. Исследования Квадрицепса

2.1 Динамическое внешнее отягощение (DER).

После учёта включающих и исключающих критериев, поиск литературы выявил 44 исследования (13, 43-44, 54-92), оценивающих изменения объёма или ППС квадрицепса до и после DER тренировки. В связи с тем, что зачастую рассматривается более одной группы тренирующихся или более одной тренируемой конечности, эти 44 статьи содержат 65 результатов измерений ППС (далее - результаты). В пяти статьях (7 результатов) рассматриваются высоко тренированные спортсмены силовых видов спорта. Это слишком мало для полноценного анализа и будет обсуждаться отдельно в разделах 4.1 и 4.6. Пять исследований рассматривали только концентрическую и/или эксцентрическую тренировку: 4 результата для концентрической и 3 для эксцентрической тренировки. Четыре измерения в четырёх исследованиях включали тренировку, в которой каждый подход заканчивался с запасом несколько повторений. При этом известно, что выполнение упражнений не «до отказа» вызывает сравнительно меньшую гипертрофию, чем выполнение каждого подхода до мышечного утомления (85), даже при равном объёме нагрузки эти группы были исключены. В результате для итогового анализа DER тренировки с использованием концентрических-эксцентрических сокращений мышц у прежде не тренированных субъектов остались 47 результатов измерений.

2.1.1 Продолжительность периода тренировок, среднее увеличение ППС и ППС/день.

Средняя продолжительность периода тренировок составила 79 дней. Самое короткое исследование продолжалось 14 дней, самое длинное – 6 месяцев. Среднее увеличение квадрицепса составило 8,5% (от 1,1 до 17, 3%). Среднее увеличение ППС в день, основываясь на результатах 47измерений, - 0, 12%/день (от 0,04 до 0,55%). Если исключить исследование Abe et al. (84), вследствие необычайно высокой частоты тренировок и уровня прироста, то средний уровень прироста составит 0,11%/день (от 0,04 до 0,26%). Для чисто концентрической тренировки увеличение составило 0,06%/день, для эксцентрической - 0,03%/день.

2.1.2 Роль в увеличении ППС: мужчины против женщин.

В шести исследованиях группа мужчин и группа женщин выполняли аналогичные тренировочные программы. Среднее увеличение ППС составило 0,13% у мужчин и 0,14% у женщин. В связи с тем, что эти различия были признаны несущественными, а также по причине того, что в нескольких экспериментах присутствовалисмешанные группы, данные всех исследований объединили для анализа DER тренировки (раздел 2.1).

2.1.3 Частота.

Средняя частота тренировок составила 2,8 раз в неделю. Наиболее часто применяемая частота была 3 тренировки в неделю (в 22 из 47 измерений), затем 2 раза в неделю (17 измерений). Частота между и выше этих значений (2,3- 4 раза в неделю) отмечена в нескольких случаях. Не найдено исследований, включающих тренировки менее двух раз в неделю. Зависимость частоты от процента увеличения ППС квадрицепса показана на рисунке 1. Наиболее высокий уровень увеличения (0,55%/день) обнаружен в исследовании (84) с наибольшей частотой тренировок (12 в неделю). Для частоты 2 тренировки в неделю среднее увеличение составило 0,11%/день (от 0,03 до 0,21%); для трёх тренировок в день увеличение составило 0,11%/день (от 0,04 до 0,26%)

Рис 1. Частота тренировки vs. процент увеличения площади поперечного сечения (ППС) квадрицепса в день при тренировке с динамическим внешним отягощением – DER (количество исследуемых групп - 47).

2.1.4 Интенсивность.

Средний показатель максимальной интенсивности (наивысшее значение в тренировке за весь период) составил 73% РМ. Средняя интенсивность (средняя для всех подходов) была 66% РМ. Изучение рисунка 2 обнаруживает тенденцию к большему увеличению прироста (ППС) для интенсивности >60% РМ, чем в случае, когда интенсивность была ниже этого уровня. Тем не менее, только 6 данных измерений включали тренировку со средним значением максимальной интенсивности <60% РМ. Исследование Abe et al. (84) не показательно в связи с необычно высокой частотой тренировки (12 раз в неделю) и очень высоким уровнем прироста (ППС). Максимальная интенсивность в этом исследовании составила 20% РМ.

Рис 2. Максимальная интенсивность DER тренировки vs. процент увеличения ППС квадрицепса в день (количество исследуемых групп - 46) RM= повторный максимум.

2.1.5 Объём.

Среднее количество подходов составило 6,1, а среднее количество повторений – 60. Результаты показаны на рисунке 3. Исследование Abe et al (84) исключено из анализа объёма. Изучение данных позволяет выделить четыре «кластера» в общем массиве повторений. Сорок результатов находятся в пределах 21 – 39 повторений, 14 - в пределах 40 – 60 повторений, 11- в пределах 60 – 90 повторений и, наконец, 6 - ≥ 100 повторений в занятии. Средний уровень прироста ППС для каждого кластера составил: 21 – 39 повторений = 0,12%/день; 40 – 60 повторений = 0,13%/день; 60 – 90 повторений = 0,08%/день; и ≥ 100 повторений =0,12%/день. Нет исследований, включающих, в среднем, менее 21 повторения в занятии. Относительно количества подходов выделены следующие группы: 3 подхода (среднее увеличение ППС = 0,09%/день); 4 подхода (0,13%/день); 5 – 6 подходов (0,13%\день); 7 -9 походов (0,09%/день); и ≥ 10 подходов (0,14%/день). Не выявлено исследований, включающих менее 3 подходов. Когда объём тренировки выражался в условных единицах (подходы х повторения х интенсивность), не обнаруживалась связь между объёмом и увеличением ППС в день (данные не показаны).

Рис 3. Общее количество повторений DER тренировка vs. процент увеличения ППС квадрицепса в день (количество исследуемых групп = 45).

2.2 Аккомодационная тренировка.

В результате поиска обнаружены 17 оригинальных статей (27,42,48,87, 93-105), исследующих ППС или объём квадрицепса до и после программы аккомодационной тренировки. Эти 17 статей предоставили 21 результат для анализа изменений ППС. Из них 14 групп данных включали концентрическую тренировку, три – эксцентрическую и четыре – комбинированную. Некоторые из исследований (93,95-98) включали субъектов, имеющих опыт тренировки с отягощениями. На основании антропометрических данных и измерениях ППС они были включены как «средне тренированные» и анализировались в разделах 2.2.1 – 2.2.7 вместе с нетренированными и физически активными людьми.

2.2.1 Продолжительность тренировки, среднее увеличение ППС и ППС/день.

Средняя продолжительность периода тренировок составила 52 дня. Самое короткое исследование – 13 дней, самое продолжительное – 84 дня. Среднее увеличение ППС было 5,8% (от 2,5 до 18,4%) для всех типов мышечного сокращения. Для концентрической тренировки среднее увеличение ППС составило 6,1% (от 2,5 до 18,4%), для эксцентрической - 4, 2% (от 2,5 до 6,2%) и для комбинированной тренировки – 6,0% (от 4,1 до 7,4%). Относительное увеличение ППС в результате концентрической тренировки было 0,13%/день (от 0,05 до 0,44%), для эксцентрической - 0,06%/день (от 0,04 до 0,09%) и для комбинированной тренировки – 0,16%/день (от 0,06 до 0,21%). Среднее увеличение ППС с учётом всех вариантов упражнений с подстраивающимся отягощением составило 0,13%/день.

2.2.2 Частота.

Средняя частота занятий в неделю для концентрической тренировки составила 3 – 4 раза. Три тренировки (девять результатов) в неделю приводили к среднему увеличению ППС 0,13%/день, а 3,5 – 4 занятия в неделю (четыре результата) - 0,12%/день. Пять тренировок (один результат) в неделю показали увеличение ППС на 0,22%/день. Наибольший прирост (0,44%/день) зафиксирован в исследовании (104) при трёх занятиях в неделю. Не выявлено исследований концентрической тренировки, где занятия проводились реже 3 или больше 5 раз в неделю. В эксцентрической тренировке использовалась только частота три раза в неделю (три результата). Комбинированная тренировка проводилась 2 (два результата), 2,3 (два результата) и 3 (один результат) раз в неделю. График частоты, объединяющий все категории, показан на рисунке 4, где не обнаруживается связь между частотой и уровнем прироста ППС.

Рис 4. Частота аккомодационной (концентрической и/или эксцентрической) тренировки vs. процент увеличения ППС квадрицепса в день (количество исследуемых групп = 21).

2.2.3 Скорость.

Для концентрической тренировки применялись, в основном, две скорости 600/с (7 данных увеличение ППС 0,13%/день) и 1200/с (4 данных, увеличение ППС 0,16%/день). В двух исследованиях использовали скорость 1800/с (увеличение ППС 0,14%/день) и одно исследование выполнено при 900/с (увеличение ППС 0,05%/день). Скорость, использованная в эксцентрической тренировке, составляла от 45 до 900/с.

2.2.4 Вращающий момент.

Исследование Amiridis et al (35) для не тренированных субъектов показало, что изокинетический концентрический вращающий момент, развиваемый квадрицепсом, относительно максимального изометрического усилия, составляет ≈59%, 69%, 77% м 88% для скоростей 1800/с, 1200/с, 900/с и 600/с соответственно. Максимальный эксцентрический вращающий момент, развиваемый квадрицепсом, по отношению к максимальному изометрическому моменту составляет ≈ 104%, 106%, и 104% при скоростях 300/с, 600/с и 900/с соответственно. Когда описанные выше процентные соотношения применяются при исследовании всех видов аккомодационной тренировки и типов мышечного сокращения, не обнаруживается связи между величиной развиваемого во время занятия момента и уровнем прироста ППС квадрицепса (см. рисунок 5).

Рис 5. Вращающий момент, развиваемый во время аккомодационной тренировки vs. процент увеличения ППС квадрицепса в день (количество исследуемых групп = 21) МПИС – максимальное произвольное изометрическое сокращение.

2.2.5 Объём.

При концентрической тренировке наибольшее увеличение происходило, когда общее количество повторений составляло от 50 до 60 мышечных сокращений (шесть результатов, увеличение ППС 0,19%/день [0,13%/день, если исключить исследования Akima et al (103) и Rafeei (104)]). Два результата получены для 30 – 40 сокращений (увеличение ППС 0,06%/день) и шесть результатов между 120 и 480 мышечных сокращений (увеличение ППС 0,10%/день). Если исследования, рассматривающие все типы сокращения, включены в анализ, то увеличение достигает максимальных значений между 50 и 60 мышечными сокращениями в занятии (10 результатов, увеличение ППС 0,18%/день). Смотреть рисунок 6.

Относительно количества подходов в концентрической тренировке, один результат обнаружен для 3 подходов, один – для четырёх, шесть – для 5- 6, ни одного для 7- 9 и шесть для ≥10 подходов. Наибольшее увеличение произошло при 5- 6 подходах - 0,19%/день (0,13%/день, если исключить исследования Akima et al (103) и Rafeei (104)). При ≥10 подходах увеличение составило 0,10%/день и при 3 – 4 подходах – 0,06%/день. В результате эксцентрической и комбинированной тренировки результаты были следующие: 3 подхода (2 результата) = увеличение ППС 0,08%/день; 4 подхода (6 результатов) = увеличение ППС 0,12%; 5 – 6 подходов (семь результатов) = увеличение ППС 0,17% (0,11%/день, если исключить исследования Akima et al (103) и Rafeei (104)); и ≥10 подходов (шесть результатов) = увеличение ППС 0,10%/день.

Рис 6. Количество концентрических и/или эксцентрических мышечных сокращений во время аккомодационной тренировки vs. процент увеличения ППС квадрицепса в день (количество исследованных групп = 21).

2.2.6 Общее время под нагрузкой в подходе.

Для концентрической тренировки время работы мышц в подходе (8 результатов) составило от 37,5 до 75 секунд. Среднее увеличение при этом было 0,16%/день. В других 6-ти экспериментах время под нагрузкой составило от 170 до 300 секунд. При этом среднее увеличение ППС было 0,09%/день. Для эксцентрической и комбинированной тренировки (7 результатов) увеличение ППС составило 0,12%/день при времени под нагрузкой от 40 до 84 секунд.

2.2.7 Произведение Время-Вращающий момент в занятии.

Произведение Время-Момент в занятии – результат вычисления общей продолжительности оцениваемого максимального вращающего момента (при максимальном изометрическом моменте, принятом за 1). Измеряется в условных единицах. Мы не обнаружили связи между произведением Время-Момент и увеличением прироста ППС, независимо от того, какой тип тренировки был включён в анализ (данные не показаны). Все типы мышечного сокращения были объединены, 10 результатов от 25 до 50 единиц (увеличение ППС 0,14%/день), шесть – от 50 до 100 единиц (0,14%/день) и пять в интервале от 100 до 265 единиц (0,10%/день).

2.3 Изометрическая тренировка.

Поиск литературы выявил шесть оригинальных статей (55, 106- 110), исследующих ППС или объём квадрицепса до и после изометрической тренировки с отягощением, с 9 результатами ППС.

2.3.1 Продолжительность периода тренировки, среднее увеличение ППС и ППС/день.

Средняя продолжительность периода тренировки составила 84 дня. Наиболее короткое исследование продолжалось 56 дней, наиболее продолжительное – 98 дней. Среднее увеличение ППС в результате тренировки было 8,9% (от 4,8 до 14,6%), среднее увеличение прироста ППС - 0,11%/день (0,06 – 0,26%).

2.3.2 Частота.

В результате трёх тренировок в неделю (4 результата) ППС увеличивался на 0,12%/день, при 4-х тренировках (5 результатов) – на 0,11%/день. Наибольшее увеличение прироста (0,26%/день) обнаружено в исследовании (106) с тремя тренировками в неделю.

2.3.3 Интенсивность.

Наиболее часто использовалась интенсивность 70% МПИС (7 результатов), интенсивность в двух других случаях была 80% и 100% соответственно. Наибольшее увеличение прироста ППС (0,26%/день) обнаружено в исследовании (106), в котором использовалась самая высокая интенсивность (100% МПИС).

2.3.4 Объём.

Общее количество повторений составило от 4 до 150. Время каждого повторения варьировало от 1 до 30 секунд, в то время как общая продолжительность рабаты мышцы в занятии – от 80 до 150 секунд. Не обнаружено связи между количеством повторений и увеличением прироста ППС. Подобным образом, если объём выражался как общая продолжительность (сокращения) в занятии – произведение интенсивности и общей продолжительности, не выявилось связи между объёмом и увеличением ППС. Тем не менее, наибольшее увеличение прироста ППС (0,26%/день) обнаружено в исследовании (106) с наиболее высоким произведением Интенсивность-Объём.

2.4 Сочетание тренировки «на силу» и «на выносливость».

Поиск литературы выявил семь оригинальных статей (77,78,86,96,111-113), оценивающих ППС или объём квадрицепса до и после комбинированной тренировочной программы. Некоторые из экспериментальных групп выполняли только силовую тренировку и обсуждались в разделах 2.1 и 2.2. В связи с ограниченным количеством данных относительно отдельных видов тренировки на выносливость (гребля, бег, велосипед), а также различных видов силовой тренировки, анализ частоты, интенсивности и объёма не выполнялся.

2.4.1 Увеличение прироста ППС: Комбинированная тренировка vs. силовая.

В четырёх из семи исследованиях (77,78,96,111) сравнивалось влияние силовой и комбинированной тренировки на увеличение ППС квадрицепса. Суммируя результаты, среднее увеличение было следующим: силовая тренировка = увеличение ППС 0,09%/день; комбинированная = 0,10%/день. Если включить в анализ остальные другие три исследования (86,112,113), то среднее увеличение прироста ППС для комбинированной тренировки составит 0,12%/день.

2.4.2 Продолжительность тренировочного периода и увеличение ППС.

Самое короткое исследование длилось 70 дней, наиболее продолжительное – 168 дней. Среднее увеличение ППС в результате тренировки составило 15,1%. Наибольшее увеличение ППС было 34% (0,24%/день), а наименьшее 3,9% (0,05%/день).

2.5 Все виды произвольной тренировки.

2.5.1 Продолжительность периодов тренировки и увеличение ППС

Наиболее продолжительные периоды проявляли общую тенденцию к большему итоговому увеличению ППС. Так, наибольшее увеличение ППС квадрицепса (34%) было отмечено в одном из наиболее продолжительных исследований (112) после 20 недель тренировки (см. рисунок 7). Также отмечается тенденция к уменьшению уровня прироста ППС при увеличении продолжительности периода (рисунок 8). Если исключить исследования Abe et al (84) и Rafeei (104) вследствие необычно высокого уровня прироста, наклон графика получается менее крутым.

Рис 7. Продолжительность периода тренировок vs. общий процент увеличения ППС квадрицепса во время всех типов произвольной силовой тренировки (количество исследованных групп = 91).

Рис 8. Продолжительность периода тренировок vs. процент изменения ППС квадрицепса в день во время всех типов произвольной силовой тренировки (количество исследованных групп = 91)

2.6 Силовая тренировка как проти