Эксцентрическая тренировка

Эксцентрическая тренировка — это тип силовой тренировки , которая предполагает использование целевых мышц для контроля веса при его движении вниз. Этот тип тренировок может помочь нарастить мышечную массу, улучшить спортивные результаты и снизить риск травм. Эксцентрическое сокращение – это движение активной мышцы при ее удлинении под нагрузкой. Эксцентрическая тренировка заключается в многократном выполнении эксцентрических сокращений мышц. Например, при сгибании рук на бицепс опускание гантели обратно вниз из подъема является эксцентрической фазой этого упражнения – при условии, что гантель опускается медленно, а не позволяет ей упасть (т. е. бицепс находится в состоянии сокращения). контролировать скорость спуска гантели).

Эксцентрическое сокращение — одна из отдельных фаз движения мышц и сухожилий ; они включают изометрическое сокращение (отсутствие движения), изотоническое сокращение и концентрическое сокращение (укорочение).

Эксцентрическая тренировка направлена ​​на замедление процесса удлинения мышц, чтобы бросить им нагрузку, что может привести к укреплению мышц, более быстрому восстановлению мышц и увеличению скорости метаболизма .

Эксцентрическое движение обеспечивает механизм торможения групп мышц и сухожилий, которые испытывают концентрическое движение, чтобы защитить суставы от повреждений при прекращении сокращения.

Эксцентрические тренировки особенно хороши для обычных и высокопрофессиональных спортсменов , а также для пожилых людей и пациентов, желающих восстановить определенные мышцы и сухожилия.

Негативное движение

Это движение также называют негативной тренировкой. Это «негативное» движение необходимо для того, чтобы повернуть мышцу вспять с ее первоначальной траектории .

Когда нагрузка превышает силу, которую может развить мышца при постоянной длине, как при эксцентрическом действии мышцы , упражнение называется отрицательным, поскольку мышца поглощает энергию.

Эксцентрические сокращения используют меньше метаболической энергии, хотя они могут создавать большую силу, чем концентрические движения.

История

Адольф Ойген Фик обнаружил в 1882 году, что «сокращение мышцы при растяжении может производить большую силу, чем укорачивание мышечного сокращения», как при концентрических движениях. Пятьдесят лет спустя А.В. Хилл обнаружил, что «организму требуется меньше энергии во время эксцентрического мышечного сокращения, чем во время концентрического мышечного действия».

Эрлинг Асмуссен ввел эксцентрические тренировки в 1953 году, где «ex» означает «вдали от», а «центрический» означает «центр». Следовательно, этот термин был придуман для обозначения мышечного сокращения , которое удаляется от центра мышцы.

Первое открытие функционального значения этих свойств произошло в ходе умной демонстрации, разработанной Бадом Эбботтом , Брендой Бигланд и Мердоком Ричи . Они соединили два стационарных велоэргометра один за другим одной цепью, так что один велосипедист крутил педали вперед, а другой сопротивлялся этому движению вперед, тормозя педали, движущиеся назад. Поскольку внутреннее сопротивление устройства было низким, оба человека прикладывали одинаковую силу, однако задача индивидуального торможения была намного проще. Эта демонстрация ловко показала, что крошечная самка, сопротивляющаяся движению педалей, может легко приложить больше силы, чем и, следовательно, контролировать выходную мощность . крупный здоровенный самец, крутящий педали вперед,

Энергия

Во время эксцентрической фазы движения мышца поглощает энергию. Эта работа выполняется «путем растяжения мышцы, и в этом процессе мышца поглощает механическую энергию ».

Эта механическая энергия рассеивается или преобразуется в одну энергию или комбинацию двух энергий.

• Эластичная отдача
• Нагревать

Эластичная отдача

Энергия, поглощаемая мышцами, может быть преобразована в энергию упругой отдачи и может быть восстановлена ​​и повторно использована организмом. Это повышает эффективность, поскольку тело может использовать энергию для следующего движения, уменьшая первоначальный удар или шок от движения.

Например, кинетическая энергия поглощается при беге каждый раз, когда ступня касается земли, и продолжается, пока вся масса тела настигает ступню. В этот момент энергия упругой отдачи максимальна, и большое количество этой энергии поглощается и добавляется к следующему шагу.

Это движение похоже на действие пружин , при котором мышца постоянно сокращается и растягивается, что приводит к повышению эффективности и силы. Это может привести к ощущению «меньшего усилия», даже если вы имеете дело с более высокой силой.

Но время имеет значение в упругой отдаче. Если эта энергия не используется быстро, она рассеивается в виде тепла. Роль эксцентрических тренировок заключается в использовании этих принципов преобразования энергии для укрепления групп мышц и сухожилий.

Нагревать

Энергия, поглощаемая мышцей, будет рассеиваться в виде тепла, если мышца используется в качестве « демпфера или амортизатора ». Это приводит к повышению температуры тела .

Физиологические механизмы

Мышца имеет «ткань, производящую напряжение, состоящую из небольших сократительных единиц, называемых саркомерами », каждая из которых содержит «толстые ( миозин ) и тонкие ( актин ) миофиламенты (мышечные нити или белки), которые перекрываются, образуя поперечную мостиковую связь (прикрепление)». .

При выполнении концентрических упражнений происходит укорочение мышцы, поскольку миозиновые и актиновые поперечные мостики неоднократно прикрепляются и отсоединяются, протягивая актин через миозин, создавая силу. Каждый цикл прикрепления и отсоединения поперечных мостиков осуществляется за счет расщепления одной молекулы аденозинтрифосфата ( АТФ). Примеры таких упражнений включают удары ногой по мячу или поднятие тяжестей.

При контролируемом развороте таких концентрических движений эксцентрическое движение растягивает мышцу с противодействующей силой, которая сильнее, чем мышечная сила. Когда миофиламенты мышечного волокна растягиваются при таких эксцентрических сокращениях, количество отслоений поперечных миозиновых и актиновых связей может быть уменьшено. Чем больше поперечных мостиков остается прикрепленными, тем больше сила вырабатывается в мышцах. Примеры действий, связанных с эксцентрическим сокращением мышц, включают спуск с холма или сопротивление силе тяжести при опускании тяжелого предмета.

Эксцентричные действия приводят к растяжению саркомеров до такой степени, что миофиламенты могут испытывать напряжение, иначе известное как болезненность мышц с отсроченным началом , вызванная физической нагрузкой (DOMS). Одной из областей исследований, которая имеет многообещающие перспективы в отношении DOMS и эксцентрических упражнений, является эффект повторных тренировок (RBE). Чтобы предотвратить или уменьшить DOMS от эксцентрических упражнений или облегчить восстановление после них, тренирующийся должен эксцентрически стимулировать мышцы, а затем повторять это с еженедельными интервалами, чтобы нарастить силу и позволить напряжению (в ответ на заданный уровень силы) уменьшиться. время.

Мышечная травма

Эксцентрические сокращения являются частой причиной травм мышц при выполнении непривычных упражнений. Но один подход такого эксцентрического упражнения приводит к адаптации, которая делает мышцу менее уязвимой к травмам при последующем выполнении эксцентрического упражнения.

Выводы

Было исследовано несколько ключевых выводов относительно преимуществ эксцентрических тренировок:

• Эксцентрические сокращения используют меньше энергии и фактически поглощают энергию, которая будет использована в виде тепла или упругой отдачи для следующего движения.
• Эксцентрическая тренировка создает большую силу благодаря «снижению скорости отсоединения поперечно-мостовых мышц». Пациенты и спортсмены будут иметь больше мышечной силы для работы с большими весами при эксцентрической тренировке.
• Эксцентрическая тренировка зарекомендовала себя как отличное послереабилитационное вмешательство при травмах нижней части тела.
• Увеличение DOMS приводит к большей болезненности у эксцентрических пациентов, а не к чистой боли или набуханию сухожилий у пациентов.
• Пожилые люди менее уязвимы к травмам при эксцентрических упражнениях, прежде всего из-за меньшей нагрузки на группы мышц и сухожилий по сравнению с традиционными концентрическими упражнениями.
• Эффект повторного приема заметно снижает DOMS . «Завершение серии эксцентрических тренировок и последующее повторение тренировки через неделю (или более) приведет к меньшему количеству DOMS после второй тренировки».
• Растяжка мышц и эксцентрические тренировки обеспечивают защиту от травм или повторных травм.
• Испытуемые сообщают о меньшей усталости от эксцентрических тренировок, чем от концентрических.
• Эксцентрическая тренировка всего тела может повысить уровень метаболизма в состоянии покоя примерно на 9 процентов, причем наибольшая величина наблюдается в первые два часа.
• Хотя затраты на энергию остаются низкими, степень силы очень высока. Это приводит к тому, что мышцы реагируют значительным увеличением мышечной силы, размера и мощности.

Эксцентрическое упражнение

Эксцентрические упражнения или тренировки с отягощениями в настоящее время используются как форма реабилитации после спортивных травм, а также как альтернативная форма упражнений для пожилых людей и людей, страдающих неврологическими расстройствами, ХОБЛ, сердечно-легочными расстройствами и раком. Потеря мышечной массы является большой проблемой, с которой сталкиваются люди, страдающие вышеуказанными расстройствами, и многие из них не могут участвовать в строгих протоколах упражнений. Эксцентрические сокращения мышц производят большие усилия с низкими затратами энергии. По мнению Хортобадьи, благодаря этим свойствам эксцентрические упражнения обладают наибольшим потенциалом для укрепления мышц. Чтобы укрепить мышцу, внешняя сила должна превышать силу мышцы, пока она удлиняется. Определение эксцентрического сокращения — почти точное определение укрепления мышц.

Предполагаемое повреждение мышц: Существует мнение, что эксцентрические сокращения на самом деле вызывают повреждение мышц и травмы. Однако эксцентрическое сокращение может привести к отсроченной болезненности мышц; само сокращение не вызывает повреждения или травмы мышц.

Доказательства укрепления мышц без повреждений: Одной из повторяющихся проблем реабилитации крестообразных связок является улучшение мышечной силы квадрицепсов без повторных травм. На ранней стадии можно использовать эксцентрическую тренировку с высокой силой для увеличения мышечной силы и объема без повреждения трансплантата передней крестообразной связки, окружающих мягких тканей и суставного хряща. В эксперименте, проведенном на мышцах крыс, после двадцати сеансов низкоинтенсивной эксцентрической тренировки на беговой дорожке сырая масса мышц и поперечное сечение волокон были значительно больше, чем в контрольной и равной группах. Эти результаты привели к выводу, что эксцентрические сокращения низкой интенсивности обладают способностью «создавать достаточное механическое напряжение, чтобы вызвать мышечную гипертрофию без чрезмерного напряжения, которое может привести к повреждению мышечных волокон. В других статьях было обнаружено, что для достижения гипертрофии не требуется повреждение мышц. Повышенное механическое напряжение, вызванное эксцентрическими сокращениями, приводит к гипертрофии у людей, проходящих эксцентрические тренировки. Исследования, проведенные на пожилых людях, показывают, что низкоинтенсивная эксцентрическая тренировка может фактически минимизировать повреждение мышц. По словам Голта, низкая стоимость энергии и низкая потребность в кислороде делают эксцентрические упражнения низкой интенсивности идеальными для пожилых людей.

Эксцентрическое сокращение и потребление кислорода: Потребление кислорода необходимо для правильной работы мышц. Эксцентрические сокращения мышц считаются отрицательной работой, поскольку мышца работает с сопротивлением. Отрицательная работа — это механическая энергия, поглощаемая работой, совершаемой мышцей, когда сила, действующая на мышцу, превышает производимую силу. Был проведен эксперимент по езде на велосипеде. Количество потребления кислорода измеряли во время движения педалей вперед как положительную работу и вращения педалей с сопротивлением как отрицательную работу. При отрицательной работе кислорода потреблялось меньше, чем при положительной работе, при соотношении потребления кислорода 3:7. Из-за низкого потребления кислорода при эксцентрических упражнениях исследования проводились на пациентах с тяжелой ХОБЛ. Для этих пациентов была разработана эксцентрическая тренировка на велосипеде, и результаты показали отсутствие побочных эффектов, минимальную болезненность мышц, не влияющую на мощность, и высокую податливость. Кроме того, другие исследования на велосипеде пришли к выводу, что эксцентрическая езда на велосипеде является безопасной альтернативой для пациентов с ХОБЛ, поскольку они могут выполнять высокоинтенсивную работу с меньшими затратами.

Эксцентрические сокращения и сердечный выброс: Как эксцентрические упражнения повлияют на сердце при более низкой стоимости кислорода? Было проведено исследование, чтобы проверить, как эксцентрические и концентрические сокращения влияют на вегетативную модуляцию сердца после тренировки. Мужчины (в возрасте 18–30 лет) были разделены на четыре группы: концентрический контроль, эксцентрический контроль, концентрическая тренировка и эксцентрическая тренировка. Результаты пришли к выводу, что тренировки с отягощениями (эксцентрические сокращения) способствуют увеличению силы. Также был сделан вывод об увеличении сердечной вагусной модуляции во время выздоровления.

За последнее десятилетие было проведено множество исследований эксцентрических упражнений. Можно сказать, что существуют убедительные доказательства того, что эксцентрические упражнения действительно превосходят концентрические упражнения по аспектам реабилитации и тренировки по силе, затратам энергии, потреблению кислорода и укреплению мышц.

Спорт и реабилитация

Ким Сен-Пьер исцелилась от операции на бедре с помощью эксцентрических упражнений

Благодаря эксцентрической тренировке мышцы могут создавать больше за меньшую работу, что имеет особое значение в спорте высоких достижений – как для предотвращения травм , так и для тренировок с оптимальной производительностью. Для спортсменов и любителей спорта эта эксцентричная модель поможет развить взрывную силу. тренировка для предотвращения травм или повторных травм, а также тренирует тело более эффективно использовать кинетическую силу, создаваемую эксцентрической тренировкой. Канадская олимпийская чемпионка Ким Сен-Пьер использует эксцентрические тренировки как часть своего режима. Техника Эсмонда использует эксцентрические тренировки и делает их доступными для масс посредством классической растяжки и эссентрики . После операции на бедре летом 2007 года Сен-Пьер начал практиковать технику Эсмонд с экспертами Мирандой Эсмонд-Уайт на PBS из программы Classical Stretch и Сарой Эсмонд-Уайт, ведущей тренировки Essentrics , чтобы вылечить бедро.

Согласно тестам, увеличение силы и мышечных волокон при эксцентрической тренировке выше, чем при традиционной концентрической тренировке.

Реабилитационный характер, низкие энергетические затраты, высокая величина силы и низкое поглощение кислорода — все это сочетает в себе эксцентрические упражнения как для пожилых людей, так и для реабилитационных функций.

В пожилом возрасте потеря силы и мышечной массы является обычным явлением. Добавьте к этим факторам болезни, сердечно-сосудистые и респираторные заболевания . Эксцентрическая тренировка дает пожилым людям и людям с такими же проблемами возможность тренировать группы мышц и увеличивать силу и выносливость с помощью низкоэнергетических упражнений.

Было обнаружено, что эксцентрические тренировки полезны для людей с различными физическими заболеваниями .

Согласно одному систематическому обзору и метаанализу синдрома импиджментмента плеча , эксцентрическая тренировка не уменьшала боль или функциональность больше, чем другие виды тренировок.

Повреждение передней крестообразной связки

Разрыв передней крестообразной связки (ПКС) в колене приводит к серьезному повреждению, которое может длиться несколько лет и часто требует хирургического вмешательства. ПКС — одна из четырех основных стабилизирующих связок колена. Во время послеоперационной реабилитации пациентов эксцентрические тренировки могут использоваться как краеугольный камень развития размера и силы мышц. Согласно тестам, проведенным Дж. Парри Гербером в 2007 году, структурные изменения в мышцах значительно превосходили достигнутые при стандартной концентрической реабилитации. Успех постепенного прогрессивного воздействия негативной работы в конечном итоге привел к созданию высокой мышечной силы.

Саркопения

Саркопения — это прогрессирующая потеря мышечной массы из-за старения. Мышечная масса начинает ухудшаться уже в возрасте 25 лет и последовательно ухудшается в пожилом возрасте. К 80 годам «половина скелетных мышц теряется» (Lastayo, Woolf, Lewek, Snyder-Mackler, Reich & Lindstedt, 2003). При таком значительном уменьшении массы снижается и сила. Эксцентрические тренировки способны противодействовать саркопении посредством длительных тренировок. Уникальная особенность более высоких перегрузок мышц при менее интенсивном воздействии на организм, а также на сердечную и дыхательную системы представляет собой уникальный случай для пожилых людей. Высокая сила и низкая стоимость набора атрибутов эксцентрических упражнений делают их идеальными для людей с активными нарушениями.

Травмы сухожилий мышц

Вся мышечно-сухожильная система работает слаженно, замедляя движения конечностей . Тесная связь между мышцами и сухожилиями помогает рассеивать тепло или временно сохранять кинетическую энергию. Если силы, необходимые для замедления конечности, превышают возможности мышечно-сухожильной системы, существует вероятность травмы.

У спортсменов с повторяющимися травмами подколенных сухожилий и отводящих мышц наблюдается большее ухудшение эксцентрической силы, что позволяет предположить, что улучшение эксцентрических тренировок может минимизировать риски травм за счет укрепления групп мышц и сухожилий в областях тела с высокой нагрузкой.

Эксцентрические тренировки приносят огромную пользу тем, кто хочет предотвратить травмы, улучшая способность мышц поглощать больше энергии, прежде чем она ухудшится. Согласно одной статье: «После эксцентрических тренировок происходит повышение жесткости сухожилий, увеличение силы при отказе и улучшение способности поглощать энергию в мышечно-сухожильных соединениях».

Остеопения

которую обычно рассматривают как предшественник остеопороза , Остеопения, возникает, когда плотность костной ткани ниже нормального уровня. На костную массу влияют мышечные силы и их нагрузки на костную структуру. На прочность и плотность кости напрямую влияет местная нагрузка. Из-за высокой нагрузки на мышцы при эксцентрической тренировке в сочетании с низкой энергоемкостью эксцентрическая тренировка становится краеугольным камнем реабилитационного процесса.

сухожильный

Интенсивные повторяющиеся действия имеют тенденцию вызывать хронические заболевания сухожилий , при которых сухожилия повреждаются, воспаляются или разрываются. Хотя обычно эти расстройства напрямую связаны с эксцентрическими движениями мышц, способность мышц укрепляться и предотвращать травмы посредством эксцентрических тренировок велика. Контролируемые реабилитационные режимы действительно укрепляют и восстанавливают сухожилия. Множество доказательств подтверждают представление о том, что сухожилие, как и мышца, может успешно адаптироваться к физическому стрессу и эксцентрическим нагрузкам.

Был сделан вывод, что для оптимальной адаптации сухожилий необходимы высокие мышечно-сухожильные силы, создаваемые в контролируемой среде. Хотя эксцентрический стресс связан с травмой, для максимального восстановления необходимы эксцентрические упражнения с высокой нагрузкой.

Хронический тендинит надколенника

Состояние, которое возникает, когда сухожилие и окружающие его ткани воспаляются и раздражаются. Обычно это происходит из-за чрезмерного использования, особенно при прыжках. Именно по этой причине хронический тендинит надколенника часто называют «коленом прыгуна». Исследование, проведенное Роальдом Баром и его коллегами, выявило, какой метод упражнений для реабилитации сухожилий – упражнение «эксцентрическое приседание» или универсальный тренажер «разгибание/сгибание ног» – дает больше результатов в плане восстановления при лечении хронических заболеваний надколенника. тендинит. В рамках двенадцатинедельной программы упражнений участники проверялись на окружность бедра и квадрицепсы, а также момент силы подколенных сухожилий . Не было существенной разницы между группами ни в моменте силы квадрицепса , ни в подколенном сухожилии, а момент силы подколенного сухожилия значительно увеличился в обеих группах, но эксцентрические приседания показали значительно более низкие оценки боли и привели к вдвое большему количеству испытуемых, не испытывающих боли в конце упражнения. программу, чем другая группа.

Сердечно-сосудистые изменения

Несколько недавних исследований показали, что эксцентрические упражнения, такие как спуск с горы, оказывают более благоприятное воздействие на чувствительность к инсулину, липидный профиль и физическую форму, чем ходьба в гору. В одном исследовании использовались лестницы и лифты. а другой - гора и канатная дорога. В обоих случаях улучшение сердечно-сосудистой системы было больше при подъеме и опускании, чем при подъеме и опускании.

См. также

• Тренировка на маховике
• Отрицательное повторение

Источники

• Бахр, Роальд; Фоссан, Бьёрн; Локен, Сверре; Энгебрецен, Ларс; Август (2006 г.). «Хирургическое лечение по сравнению с эксцентрической тренировкой при тендинопатии надколенника (колено прыгуна): рандомизированное контролируемое исследование». Журнал костной и суставной хирургии . 88А (8): 1689–1698. дои : 10.2106/JBJS.E.01181 . ПМИД   16882889 . S2CID   10659933 .
• Буббико, Аарон; Кравиц, Лен; Ph (2010). «Эксцентрический тренинг» . Фитнес-журнал IDEA . 7:10 .
• Гербер, Маркус; Парри, Дж.; Робин, Л.; Диббл, Лиланд Э.; Грейс, Патрик Э.; Беркс, Роберт Т.; ЛаСтайо, Пол С.; Март (2007). «Влияние ранних прогрессивных эксцентрических упражнений на структуру мышц после реконструкции передней крестообразной связки». Журнал костной и суставной хирургии . 89 (3): 559–57. дои : 10.2106/jbjs.f.00385 . ПМИД   17332105 .
• Хоулетт К., Т. Кенистон, А. Грассл, А. Олссон, К. Эйдем и DJ Макканн, январь 2011 г. [ПЕРВОНАЧАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ЗАТРАТ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КВАДМИЛКИ] Департамент физических упражнений, Университет Гонзага, Спокан, Вашингтон .
• ЛаСтайо, Пол С. доктор философии; Вульф, Джон М.; Левек, Майкл Д.; Снайдер-Маклер, Линн; Труде-Райх, Линдштедт; Стэн, доктор философии; Октябрь (2003 г.). «Эксцентрические мышечные сокращения: их вклад в травмы, профилактику, реабилитацию и спорт» . Журнал ортопедической и спортивной физиотерапии . 33 (10): 557–571. дои : 10.2519/jospt.2003.33.10.557 . ПМИД   14620785 .
• ЛаСтайо, Пол С.; Эви, Гордон А.; Пьеротти, Дэвид Д.; Джонс, Ричард К.; Линдстедт, Стэн; Мэй (2003). «Положительные эффекты отрицательной работы: увеличение мышечной силы и снижение риска падений у ослабленных пожилых людей» . Журналы геронтологии: серия А. 58 (5): 419–424. дои : 10.1093/gerona/58.5.m419 . ПМИД   12730250 .
• Линдстедт, СЛ; ЛаСтайо, ПК; Райх, ТЭ; Декабрь (2001 г.). «Когда активные мышцы удлиняются: свойства и последствия эксцентрических сокращений» (PDF) . Новости Физиол. Наука . 16 (6): 256–261. doi : 10.1152/физиологияонлайн.2001.16.6.256 . ПМИД   11719600 . S2CID   6042407 .
• Ройг, М.; О'Брайен, К.; Кирк, Г.; Мюррей, Р.; Маккиннон, П.; Шадган, Б.; Рид, WD (2009). «Влияние эксцентрических и концентрических тренировок с отягощениями на мышечную силу и массу у здоровых взрослых: систематический обзор с метаанализом». Британский журнал спортивной медицины . 43 (8): 556–568. дои : 10.1136/bjsm.2008.051417 . ПМИД   18981046 . S2CID   8380567 .