Czy da się budować mięśnie z ciężarem własnego ciała?

Jeśli nie chcesz czytać całego tekstu, to odpowiedź brzmi: TAK. Należałoby od razu dodać „ale” … gdyż sprawa nie jest wcale taka prosta. Niestety bardzo często naukowcy posługują się osobami niewytrenowanymi, nieaktywnymi fizycznie, z niedowagą lub otyłymi. Wyniki uzyskane w tej specyficznej grupie nie mają większego przełożenia na regularnie ćwiczące osoby. Inne grupy naukowców cytują eksperymenty przeprowadzane na osobach niewytrenowanych i … cykl powielania błędnych wniosków się zamyka. Później temat podchwytują “znani fachowcy z youtube”.

Wkrótce w klubach rozsiewa się plotka, iż wystarczy trenować z ciężarem 16-30% maksymalnego albo, że ćwiczenia z ciężarem własnego ciała są tak samo skuteczne jak trening siłowy na przyrządach.

Czy te twierdzenia mają podstawy naukowe?

Tak, ale … efekty podobnego treningu są znikome.

Co jest lepsze: pompki czy wyciskanie sztangi?

Wg badań pompki (wykonywane z kolan) oraz wyciskanie sztangi z ciężarem 40% maksymalnego przynoszą podobne rezultaty.

Osiemnastu mężczyzn (wiek 20,2 ± 0,73 lat, zakres: 19-22 lata, wzrost: 169,8 ± 4,4 cm, waga: 64,5 ± 4,7 kg) zostało losowo przydzielonych do jednej z dwóch grup eksperymentalnych:

• wyciskanie leżąc 40%
• pompek z kolan,

Ćwiczenia wykonywano dwa razy w tygodniu przez 8 tygodni. Mierzono: przyrost (grubość) mięśnia w trzech miejscach (biceps, triceps i mięsień piersiowy), osiągi w wyciskaniu (na 1 powtórzenie maksymalne), moc oraz ilość powtórzeń z ciężarem 40% maksymalnego.

Wyniki w grupie wyciskania sztangi:

• siła wzrosła z 60.0 ± 12.1 kg do 65.0 ± 12.1 kg,
• triceps zwiększył się z 26.3 ± 3.7 mm do 27.8 ± 3.8 mm,
• mięsień piersiowy zwiększył swoją grubość z 17.0 ± 2.8 mm do 20.8 ± 4.8 mm,

Wyniki w grupie pompek:

• siła wzrosła z 61.1 ± 12.2 kg do 64.2 ± 12.5 kg,
• triceps zwiększył się z 27.7 ± 5.7 mm do 30.4 ± 6.6 mm
• mięsień piersiowy zwiększył swoją grubość z 17.0 ± 2.8 mm do 20.8 ± 4.8 mm,

Biceps wzrósł tylko w grupie wyciskania sztangi (z 28.4 ± 3.3 mm do 31.5 ± 3.7 mm). Z kolei w grupie pompek zmiana była nieistotna: z 29.3 ± 5.0 mm do 30.3 ± 4.6 mm.

Wniosek z eksperymentu?

Ćwiczenia bez ciężaru mają ściśle określony próg efektywności. W ciągu 8 tygodni osiągnięto znikomy postęp. Waga ciała wzrosła średnio o 600 g, w grupie wyciskania o 800 g. W przypadku mężczyzn których sylwetka przypomina kobiecą pod względem masy i obwodów rozsądny trening zaowocowałby o wiele lepszymi wynikami (realne jest zwiększenie masy o kilka kilogramów). Jak na 8 tygodni efekty świadczą o tym, iż zarówno trening ze zbyt małym ciężarem roboczym przy użyciu sztangi jak i ćwiczenia z ciężarem własnego ciała dają znikome zyski. Największa hipertrofia występuje przy obciążeniu roboczym wynoszącym przynajmniej 75% ciężaru maksymalnego. Ponadto u osób wytrenowanych nawet duża ilość pompek nie przyniesie już za dużych rezultatów – gdyż jest to za lekki rodzaj pracy, o charakterze wytrzymałościowym (trening siłowy zaczyna imitować aeroby).

Kolejne badanie jest często cytowane jako “niezbity dowód, że duże ciężary są zbędne” a masę buduje obciążenie robocze 30% maksymalnego.

30% ciężaru maksymalnego lepsze niż 90%?

W badaniach Nicholasa A. Burda i wsp. 2010 r. – mężczyźni zostali podzieleni na grupy i wykonali 4 serie prostowania nogi siedząc z ciężarem 90% maksymalnego do odmowy (90FAIL), 30% maksymalnego (30WM) lub 30% maksymalnego do odmowy (30 FAIL).

Wyniki:

• w grupie 30% ciężaru maksymalnego (nie do załamania ruchu) - synteza białek mięśniowych mieszanych wzrosła o 121%, a miofibrylarnych o 87% po 4h po zakończeniu treningu, po 24 h była podniesiona tylko w zakresie syntezy białek mieszanych,
• szybkość syntezy białek mięśniowych w grupie 90% ciężaru maksymalnego (do upadku) oraz 30% ciężaru maksymalnego (do załamania) była większa po 4 h w porównaniu do grupy 30% ciężaru maksymalnego (nie do załamania ruchu); nie odnotowano znaczących różnic,
• szybkość syntezy białek miofibrylarnych w grupie 30% ciężaru maksymalnego (powtórzenia wykonywane do załamania) po 24 h była podniesiona (o 199%) tylko w tej grupie, a nie w grupie 90% ciężaru maksymalnego (do upadku), czy 30% ciężaru maksymalnego (nie do upadku),
• 24 h od zakończenia ćwiczeń fosforylacja 4E-BP1Thr37/46 była większa o 237% (w grupie 90% ciężaru maksymalnego) oraz o 312% (w grupie 30% ciężaru maksymalnego, do załamania)
• po 4 h od zakończenia ćwiczeń fosforylacja Erk1/2Tyr202/204, p70S6KThr389 oraz 4E-BP1Thr37/46 wzrosła znacząco tylko w grupie 30% ciężaru maksymalnego, do załamania,

Naukowcy doszli do wniosku, iż małe ciężary są bardziej skuteczne dla zwiększania hipertrofii, bo wywołują większą syntezę białek mięśniowych.

Komentarz: wspaniale, tylko … praktycznie żaden kulturysta nie stosuje podobnego rozwiązania. Dlaczego? Bo osoby niewytrenowane odnotowują hipertrofię oraz wzrost syntezy białek mięśniowych po … interwałowej jeździe na rowerku (odnotowano przyrosty 1.1 kg mięśni po 12 tygodniach) czy wręcz po treningu nordic walking (bez żadnego obciążenia!). Ale podobna aktywność nie działa u kulturysty, który za sobą choć kilka lat regularnego treningu!

Czy synteza białek mięśniowych znajdzie przełożenie na hipertrofię?

W badaniach naukowych z 2008 roku Duńczycy prowadzili obserwacje przez 12 tygodni. 11 mężczyzn (w wieku: 25 lat ± 1 rok) trenowało jedną nogę z ciężarem rzędu 70% maksymalnego, a drugą z obciążeniem 16% ciężaru maksymalnego. Trening prowadzono 3 x w tygodniu. Przed i po sprawdzono mięśnie przy użyciu rezonansu magnetycznego, pobrano próbki mięśni z mięśnia obszernego, bocznego. Sprawdzono również wzrost siły (m.in. przy wykorzystaniu dynamometru).

Wyniki?

• obwód mięśnia czworogłowego uda dla grupy trenującej ze większym obciążeniem (70% ciężaru maksymalnego) wzrósł o 8%, dla grupy małego ciężaru (16% ciężaru maksymalnego) o 3%,
• siła wzrosła w grupie większego obciążenia o 36% ± 5%, w grupie małych ciężarów o 19 ± 2%.
• siła mierzona na dynamometrze wzrosła o 13 ± 5% w grupie większego obciążenia, w grupie małych ciężarów wynik był pomijalny, nieistotny,

Naukowcy podsumowali: ćwiczenia z dużym obciążeniem są najpotężniejszym narzędziem do wzrostu obrotu białkowego (zwiększenie syntezy mięśni) oraz przyrostu mięśni. Małe ciężary mogą nieco zwiększać anabolizm (pod warunkiem dostarczania odpowiedniej ilości protein), ale nie należy liczyć na duży wzrost masy mięśniowej.

Małe ciężary, a znikomy przyrost siły

Siła jest kolosalnie ważna dla kulturysty. Dlaczego? Bo większy ciężar roboczy może silniej stymulować mięśnie i układ nerwowy. Schoenfeld wykazał, iż niskie ciężary robocze (czytaj: także ćwiczenia z ciężarem własnego ciała) przynoszą mierne rezultaty pod względem wzrostu siły.

W jednym z ciekawszych eksperymentów opublikowanych 3 kwietnia 2015 roku Schoenfeld wybrał 18 mężczyzn, których średni staż treningowy wynosił 3 lata.

Wykonywali 7 podstawowych ćwiczeń takich jak:

• wyciskanie sztangi leżąc,
• wyciskanie żołnierskie,
• ściąganie drążka wyciągu,
• wiosłowanie na maszynie,
• przysiad, wyciskanie nogami
• prostowanie nóg siedząc.

Wykonywali po 3 serie do załamania, każdego z ćwiczeń. Mężczyźni trenowali 3 razy w tygodniu, obserwacje prowadzono przez 8 tygodni.

Schoenfeld podzielił ich na dwie grupy:

70-80% ciężaru maksymalnego; wykonywali 8-12 powtórzeń, do załamania

30-50% ciężaru maksymalnego; wykonywali 25-35 powtórzeń, do załamania

Po 8 tygodniach:

• Przyrost w bicepsie w grupie wysokiego ciężaru wynosił 2,5 mm,
• Przyrost w bicepsie w grupie niskiego ciężaru wynosił 3,6 mm,
• Przyrost w tricepsie w grupie wysokiego ciężaru wynosił 2,7 mm,
• Przyrost w tricepsie w grupie niskiego ciężaru 2,4 mm,
• Przyrost w udzie wynosił 5,2 mm w obu grupach,

Nie ma róży bez kolców, przyrost siły:

• w grupie wysokiego ciężaru dla wyciskania leżąc 6,6 kg (6,5%) zaś dla przysiadu 23,7 kg (poprawa o 19.6%),
• w grupie niskiego ciężaru dla wyciskania leżąc 2 kg (2%), zaś dla przysiadu 10,7 kg (poprawa o 8.8%),

Jak widać poprawa wyniku dla wyciskania sztangi leżąc wynik w grupie wysokiego ciężaru (70-80% CM) była ponad trzykrotnie wyższa, zaś dla przysiadu ponad dwukrotnie wyższa w porównaniu do grupy 30-50% CM.

Aktywacja jednostek motorycznych i mięśni przy stosowaniu małych obciążeń

Z innych badań wiemy, iż niskie ciężary robocze (16-40% ciężaru maksymalnego) wg badań mogą zwiększać obwody u osób niewytrenowanych, ale ... nie w pełni aktywują jednostki motoryczne oraz mięśnie!

W badaniach Schoenfeld i wsp. z 2014 r. używano obciążeń:

• 75% maksymalnego, serie do załamania,
• 30% maksymalnego serie do załamania,

Okazało się, że zarówno szczytowa jak i średnia aktywność mięśni była znacznie większa w grupie ciężaru 75% CM w porównaniu do grupy 30% maksymalnego (o 22% szczytowa, a średnia o 34,65%). Wniosek: niskie ciężary nie w pełni aktywują jednostki motoryczne oraz grupy mięśniowe.

Podsumowanie: biorąc pod uwagę dowody dotyczące niewytrenowanych osób, wydaje się prawdopodobne, iż małe ciężary (np. 30-50% maksymalnego) przyniosą rezultaty, szczególnie jeśli serie wykonuje się do załamania ruchu. Jednak wzrost siły może być piętą achillesową przy podobnym rodzaju treningu.

Z kolei u osób wytrenowanych o wiele większe efekty przynosi stosowanie ciężarów (>75% maksymalnego) w seriach do załamania, w porównaniu do małych ciężarów. Jednak wzrost siły u osób zaawansowanych może być większy, jeśli nie trenujemy do załamania (szczególnie w trójboju czy podnoszeniu ciężarów).

Wniosek: jeśli spodziewasz się dużych przyrostów masy to osiągniesz je bez stosowania znacznych obciążeń roboczych, ale tylko w początkowej fazie treningu. Później większe efekty przynosi trening z ciężarem.

Referencje:

Naoki Kikuchia,∗ and Koichi Nakazatob “Low-load bench press and push-up induce similar muscle hypertrophy and strength gain” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5812864/

Schoenfeld BJ “Effects of Low- Versus High-Load Resistance Training on Muscle Strength and Hypertrophy in Well-Trained Men” http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25853914

Schoenfeld BJ1, Contreras B, Willardson JM, Fontana F, Tiryaki-Sonmez G. “Muscle activation during low- versus high-load resistance training in well-trained men.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25113097/

L, Reitelseder S, Pedersen TG, Doessing S, Petersen SG, Flyvbjerg A, Andersen JL, Aagaard P, Kjaer M. “Changes in muscle size and MHC composition in response to resistance exercise with heavy and light loading intensity”. J Appl Physiol. 2008 Nov;105(5):1454-61. doi: 10.1152/japplphysiol.90538.2008. Epub 2008 Sep 11. Holm Institute of Sports Medicine, Bispebjerg Hospital, Bispebjerg Bakke 23, DK-2400 Copenhagen NV, Denmark.

Sanmy R. Nóbrega and Cleiton A. Libardi “Is Resistance Training to Muscular Failure Necessary?” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4731492/

Cameron J. Mitchell “Resistance exercise load does not determine training-mediated hypertrophic gains in young men” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3404827/

The Effect of High-Intensity Intermittent Exercise on Body Composition of Overweight Young Males http://www.hindawi.com/journals/jobe/2012/480467/

Ryszard Jasiński, Małgorzata Socha, Ludmiła Sitko, Katarzyna Kubicka, Marek Woźniewski, Krzysztof A. Sobiech „Effect of Nordic Walking and Water Aerobics Training on Body Composition and the Blood Flow in Lower Extremities in Elderly Women” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25964815