Z badań naukowych wiemy, iż możliwy jest przyrost mięśni oraz siły nawet przy zastosowaniu niewielkich ciężarów roboczych. Ale diabeł tkwi w szczegółach! Z reguły są to badania prowadzone na osobach w starszym wieku, powracających do ćwiczeń po chorobie lub innej wymuszonej nieaktywności, niewytrenowanych, nieaktywnych fizycznie.

Niestety popularne strony propagujące fitness szybko zaczynają umieszczać podobne obserwacje pod nagłówkami w rodzaju: „Małe ciężary budują mięśnie lepiej, niż duże” albo „Trenuj do załamania z małymi ciężarami to gwarantuje hipertrofię”, „Duże ciężary nie gwarantują syntezy białek mięśniowych”.

To manipulacja, żeby nie powiedzieć kłamstwo. Sztandarowym badaniem, którym posługują się różne portale jest eksperyment Camerona J. Mitchella opublikowany na łamach “Journal of Applied Physiology”. [8] Wykazano tam, iż objętość mięśni wzrosła podobnie po 3 seriach z ciężarem 30% maksymalnego, 1 serii z ciężarem 80% maksymalnego lub 3 seriach z ciężarem 80% maksymalnego.

Objętość mięśni ud (badanie rezonansem) wzrosła:

  • 6.8 ± 1.8%, w grupie 3 serii z ciężarem 30% maksymalnego,
  • 3.2 ± 0.8%, w grupie 1 serii z ciężarem 80% maksymalnego,
  • 7.2 ± 1.9%, w grupie 3 serii z ciężarem 80% maksymalnego.

Naukowcy doszli do wniosku, iż małe ciężary (30% CM) są równie skuteczne, jak większe (80% CM) dla hipertrofii, i to pomimo, iż fosforylacja p70S6K (marker szybkości syntezy białek mięśniowych) była podwyższona tylko w obu grupach stosujących intensywność 80% ciężaru maksymalnego! Dlaczego to manipulacja? Badanie było prowadzone na osobach niewytrenowanych, prostowanie nogi jednonóż nie przypomina żadnego zwyczajnie prowadzonego treningu siłowego, a osiągnięte rezultaty pokazują, iż pomiary nie mają sensu skoro mężczyźni taksami zareagowali na 3 serie z ciężarem 30% maksymalnego, jak i 80% maksymalnego. Na dodatek szczegółowa analiza danych pokazuje, iż trening z niewielkim obciążeniem sprawdza się słabo, skoro mężczyźni odnotowali głównie hipertrofię włókien typu I (czyli tych, które prawie nie reagują przyrostem w odpowiedzi na bodziec u osób wytrenowanych).

Odnotowano przyrost:

  • 80% ciężaru maksymalnego (1 seria): 16 ± 7% włókien typu I oraz 20 ± 5% włókien typu II,
  • 80% ciężaru maksymalnego (3 serie): 17 ± 4% włókien typu I oraz 16 ± 5% włókien typu II,
  • 30% ciężaru maksymalnego (3 serie): 30 ± 12% włókien typu I oraz 18 ± 8% włókien typu II.

małe ciężary

30% ciężaru maksymalnego lepsze, niż 90%?

W badaniach Nicholasa A. Burda i wsp. 2010 r. [1] 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 4 h 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) [2], czy wręcz po treningu nordic walking (bez żadnego obciążenia!). [3] Ale podobna aktywność nie działa u kulturysty, który ma za sobą choć kilka lat regularnego treningu!

Schoenfeld wykazał, iż absurdalnie małe ciężary mogą dawać dobre przyrosty (przynajmniej u osób słabo wytrenowanych). [4] Schoenfeld podzielił ich na dwie grupy:

  • 70-80% ciężaru maksymalnego; wykonywali 8-12 powtórzeń,
  • 30-50% ciężaru maksymalnego; wykonywali 25-35 powtórzeń.

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 wyniósł 6,6 kg (6,5%), zaś dla przysiadu 23,7 kg (poprawa o 19,6%),
  • w grupie niskiego ciężaru dla wyciskania leżąc wyniósł 2 kg (2%), zaś dla przysiadu 10,7 kg (poprawa o 8,8%).

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

Czy synteza białek mięśniowych znajdzie przełożenie na hipertrofię?

W badaniach naukowych z 2008 roku [5] Duńczycy prowadzili obserwację 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 z 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 nie w pełni aktywują mięśnie!

Na zakończenie dodam, 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. [6] 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.

Trening okluzyjny

Istnieje jeszcze jeden przykład metody, w której używa się znikomego obciążenia. Jest to trening okluzyjny, gdzie na czas wykonania serii hamuje się dopływ krwi do trenowanej kończyny. Charakterystyczne dla tej metody jest stosowanie dość niskich ciężarów roboczych (20-30% maksymalnego), a hamowanie odpływu krwi jest krótkotrwałe.

W badaniach Yasuda T. i wsp. [7]:

  • maksymalny skurcz dowolny przy prostowaniu łokcia zwiększył się w grupie klasycznego treningu oporowego (75% ciężaru maksymalnego) o 11.3%, o 6.6% w grupie treningu mieszanego (2 x trening okluzyjny, 1 x trening klasyczny) i w ogóle nie wzrósł w grupie samego treningu okluzyjnego (spadek o 0.2%),
  • przekrój mięśnia trójgłowego ramienia zwiększył się w grupie klasycznego treningu oporowego (75% ciężaru maksymalnego) o 8.6%, o 7.2% w grupie treningu mieszanego (2 x trening okluzyjny, 1 x klasyczny) i tylko o 4.4% w grupie treningu okluzyjnego.

Jeszcze gorzej przedstawia się względny przyrost siły izometrycznej (maksymalny skurcz tricepsa podzielono przez przyrost obwodów włókien). W grupie treningu okluzyjnego spadek o 3.5%, w grupie kontrolnej o 0.1%, z kolei klasyczny trening poprawił parametr o 3.3%. Ale należy dodać, iż w metodzie okluzyjnej stosowano ciężar rzędu 30% maksymalnego, a więc nie sposób twierdzić, że jest ona bezsensowna. Jak na tak znikome obciążenie, efekty stosowania hamowania odpływu krwi w trakcie ćwiczeń są znakomite.

Podsumowanie

Dla osób wytrenowanych skuteczne jest stosowanie ciężarów rzędu co najmniej 60% maksymalnego. Osoby niewytrenowane, początkujące, w podeszłym wieku lub wracające do treningu, początkowo będą odnotowywać postępy nawet trenując ze znikomym obciążeniem roboczym, ale … osiągane rezultaty szybko się wyczerpią. Wbrew mitom powielanym na portalach fitness, obciążenia rzędu 30% maksymalnego wcale nie muszą gwarantować hipertrofii, a już na pewno nie przyczynią się do wzrostu siły.

Referencje:

1. Nicholas A. Burd „Low-Load High Volume Resistance Exercise Stimulates Muscle Protein Synthesis More Than High-Load Low Volume Resistance Exercise in Young Men” http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0012033

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

3. 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

4. Schoenfeld BJ1, Peterson MD, Ogborn D, Contreras B, Sonmez GT. “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

5. 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.

6. 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/

7. Yasuda T1, Ogasawara R, Sakamaki M, Ozaki H, Sato Y, Abe T. “Combined effects of low-intensity blood flow restriction training and high-intensity resistance training on muscle strength and size”

8. 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/