Модель «эффективных повторений»: доказательств недостаточно

Katherine Whitfield по данным Van den Tillaar et al., 2019.

Примечательно, что во всех трех исследованиях участвовали подготовленные спортсмены. Вполне вероятно, что у тренированных людей при выполнении многосуставных упражнений практически все ДЕ ключевой (тренируемой данным упражнением) мышцы рекрутируются при относительно низкой нагрузке, довольно далеко от отказа, а активация второстепенных мышц нарастает по мере увеличения нагрузки или приближения к отказу. Таким образом, если вы делаете жим лежа для роста трицепсов или приседания для роста ягодиц, вам, возможно, придется заниматься довольно близко к отказу, чтобы рекрутировать большинство ДЕ. Но если вы делаете жим лежа для роста грудных мышц или приседания для роста квадрицепсов, то сможете рекрутировать подавляющее большинство ДЕ с первого повторения даже при умеренной нагрузке (т. е. 70% 1ПМ, или 12ПМ).

Еще я скептически отношусь к утверждению, что низкая скорость сокращения в последних пяти повторениях перед отказом свидетельствует о более значительном напряжении рекрутированных волокон.

Да, обратное соотношение силы и скорости сокращения мышц хорошо доказано (чем ниже скорость, тем больше сила). Но важно помнить, что данное соотношение определялось в конкретных условиях: либо изолированные МВ сокращались один раз с разными скоростями, либо динамические движения выполнялись один (или очень небольшое количество) раз с разными скоростями. Как видите, эти условия существенно отличаются от подхода до отказа с заданной нагрузкой: исследования проводились на мышцах или изолированных волокнах, которые не были утомлены, а утомление меняет все.

Проиллюстрирую это утверждение данными, которые предоставил человек, помогавший мне с дипломным проектом (другие имеющиеся у меня данные выглядят практически точно так же). При увеличении нагрузки от 30% до 100% 1ПМ генерируемая сила линейно увеличивается, в то время как скорость — линейно уменьшается.

    Изменение силы и скорости сокращения мышц по мере изменения нагрузки. Показана пиковая сила, но для средней силы тенденция та же самая.

Однако во время подхода до отказа с 75% 1ПМ по мере приближения к отказу и сила, и скорость уменьшаются.

Изменение силы и скорости сокращения мышц по мере развития сильного утомления. Показаны средняя скорость и средняя сила при концентрическом сокращении. Примечание относительно силы: повторения были урезаны с целью устранить замедление, необходимое для фиксации штанги без риска вывихнуть локти. Без этого средняя сила в каждом повторении была бы примерно одинакова. Однако это не являлось бы объективным показателем силы: это лишь означало бы, что во время первых повторений, когда штанга движется быстрее, она должна сильнее замедляться в момент фиксации.

Здесь мы наблюдаем несовпадение. Когда вы увеличиваете нагрузку, то наблюдаете уменьшение скорости и одновременное увеличение силы. Однако при одинаковой нагрузке имеет место уменьшение скорости с одновременным уменьшением силы. И я не вижу причин, по которым эта закономерность неприменима к отдельным МВ. Когда неутомленное волокно сокращается все сильнее, преодолевая возрастающую нагрузку, скорость будет снижаться. Однако по мере утомления волокна то напряжение, которое оно может развить, уменьшается. Более того: при утомлении скорость активации ДЕ может снижаться из-за подключения центральных механизмов. Это означает, что даже если данное волокно теоретически могло бы при максимальной нагрузке продолжать генерировать столько же силы, в реальных условиях оно не сможет этого сделать, потому что снизится частота нервных импульсов, поступающих к нему по двигательному нерву.

Эту мысль проиллюстрировали в своей статье
Potvin и Fuglevand. Насколько мне известно, в ней используется общепризнанная и на данный момент лучшая модель мышечного утомления, которая учитывает изменения в работе ДЕ. Модель имеет значительное количество подтверждений и позволяет делать прогнозы, которые хорошо согласуются с результатами экспериментов. Potvin и Fuglevand программно смоделировали ДЛЯ мышцы из 120 ДЕ эффекты изометрического удержания до отказа нагрузки в 20%, 50% и 80% 1ПМ (рис. 1–3), а также эффекты удержания максимального сокращения в течение 200 секунд (рис. 4). Вот моменты, на которые нужно обратить особое внимание:

• ДЕ, обозначенная как «100», находится довольно близко к верхней границе высокопороговых ДЕ. ДЕ, обозначенная как «120», является наиболее высокопороговой и, следовательно, рекрутируется последней;

• левые части графиков на рис. 4, который отображает эффекты устойчивого максимального сокращения, дают точки отсчета для максимальной частоты сокращения (верхний правый график) и выхода силы каждой ДЕ (нижний левый график);

• нижние левые графики рисунков, пожалуй, являются наиболее важными. Они показывают величину силы, которую каждая ДЕ фактически будет генерировать в каждый момент времени.

 Рис. 1. Модель утомления при удержании нагрузки в 20% 1ПМ.

А) Степень синаптического возбуждения, сила и мощность ДЕ, в % от максимальных значений. По мере развития утомления усиливается возбуждение (повышается частота нервных импульсов, проходящих через нервно-мышечные синапсы и, соответственно, частота сокращений ДЕ — вначале низкопороговых, затем, по мере включения в работу, и высокопороговых). Мощность показана с учетом частоты сокращений и без нее; моделируемая сила остается на целевом уровне, пока есть резерв выносливости.

В) Частота сокращений каждой ДЕ в ходе нагрузки, в кГц. Графики начинаются в тот момент, когда ДЕ была рекрутирована. Каждая 20-я ДЕ помечена жирной линией, остальные показаны более светлыми линиями.

C) Вклад каждой ДЕ в генерируемую силу относительно уровня тетануса ДЕ1.

D) Относительная мощность каждой ДЕ, в % от исходной мощности (в неутомленном состоянии).

На остальных трех рисунках обозначения аналогичны. ДЕ1 обозначена как MU1.

Рис. 2. Модель утомления при удержании нагрузки в 50% 1ПМ.

Рис. 3. Модель утомления при удержании нагрузки в 80% 1ПМ.

Рис. 4. Модель утомления при удержании нагрузки в 100% 1ПМ в течение 200 с.

Давайте разберемся с данными, представленными на рисунках.

При нагрузке в 1ПМ сила, генерируемая ДЕ 100 в начале сокращения, примерно в 42 раза больше силы, генерируемой ДЕ 1 в состоянии тетануса, а сила, генерируемая ДЕ 120, — почти в 60 раз больше. Это максимальное напряжение, которое могут развить указанные ДЕ. Аналогично, максимальная частота сокращений в начале нагрузки составляет около 30 кГц для ДЕ 100, и около 25 кГц — для ДЕ 120.

При нагрузке в 50% 1ПМ пиковую силу сокращения ДЕ 100 и 120 развивают к финишу, и она почти в 25 раз больше силы ДЕ 1 в состоянии тетануса. При 80% 1ПМ сила сокращения ДЕ 100 в начале работы примерно в 42 раза больше силы ДЕ 1 в состоянии тетануса, со временем она уменьшается. ДЕ 120 рекрутируется с самого начала работы, но ее начальные сила и частота сокращений очень низки. Однако к концу сила возрастает и примерно в 32 раза превышает силу ДЕ 1 в состоянии тетануса.

Другими словами, при 50% 1ПМ наблюдается следующая картина: ДЕ 100 развивает лишь около 2/3 своей максимальной силы, а ДЕ 120 — менее 1/2. При 80% 1ПМ ситуация отличается: ДЕ 100 достигает максимальной силы, причем в самом начале работы (а не вблизи точки отказа), но ДЕ 120 все еще развивает лишь чуть больше 1/2 своей максимальной силы.

Понятно, что динамические сокращения совершенно не идентичны изометрическим. Тем не менее я считаю, что рассмотренная выше модель утомления является полезной. Если учитывать влияние утомления на частоту сокращения и мощность ДЕ, кажутся вполне вероятными следующие моменты:

1). Самые высокопороговые ДЕ не рекрутируются все одновременно и не достигают максимальной частоты сокращений (и, следовательно, не развивают максимальной силы/напряжения), если нагрузка не очень близка к максимальной: требуется не 80%, а 100% от 1ПМ или очень близко к тому.

2). При низких или умеренных нагрузках — например, 50% 1ПМ — рекрутируются не только самые высокопороговые ДЕ, но и значительная часть ДЕ с относительно высоким порогом возбуждения. Однако последние не слишком приближаются к своему максимальному уровню силы/напряжения.

3). При более высоких нагрузках — например, 80% 1ПМ, или 8ПМ — многие высокопороговые ДЕ выходят на свой максимальный уровень силы довольно рано, до развития утомления, а за несколько повторений до отказа они генерируют значительно меньшую силу, чем в начале подхода.

Возникает довольно явное противоречие между моделью утомления Potvin, моделью «эффективных повторений» и результатами лонгитюдных исследований. Если для роста мышечного волокна его необходимо рекрутировать и подвергнуть почти максимальному напряжению, можно ожидать, что более низкие нагрузки (т. е. 50% от 1ПМ) с точки зрения роста мышц будут гораздо менее эффективны в каждом подходе, чем более высокие нагрузки (80% от 1ПМ). Ведь хотя при более низких нагрузках почти все высокопороговые ДЕ рекрутируются, они генерируют только часть своей максимально возможной силы, даже при походе до отказа. Однако лонгитюдные исследования демонстрируют, что и тяжелые, и более легкие нагрузки дают одинаковый уровень гипертрофии мышцы в целом и специфической гипертрофии волокон.

Это противоречие устраняется в двух случаях:

1) Модель Potvin неверна или настолько специфична для изометрических сокращений, что совершенно не подходит для динамических. Лично я считаю, что при динамических сокращениях картина, конечно, сложнее, но физиологические принципы, на которых основана модель — в частности, изменение работы ДЕ при утомлении — представляются мне вполне здравыми. Поэтому сомневаюсь, что ситуации в корне отличаются.

2) Предположение о необходимости максимального напряжения в модели «эффективных повторений» является ошибочным: оно предполагает неверную интерпретацию зависимости силы и скорости сокращений, а также неверно учитывает влияние утомления на работу ДЕ.

Сходные изменения площади поперечного сечения МВ I и II типа после 12 недель тренировок с высокой и низкой нагрузкой. Рис. А, С — абсолютные значения, В, D — изменения после тренировки. Morton et al., 2016

CSA (cross-sectional area) — площадь поперечного сечения, мкм2

HR (high-repetition) — большое число повторений

LR (low-repetition) — малое число повторений.

Подведу итоги этого раздела. Я думаю, что для многосуставных упражнений взаимосвязь между внешней нагрузкой и рекрутированием ДЕ сложнее, чем об этом говорит модель «эффективных повторений»: полное рекрутирование ДЕ может происходить при более низких нагрузках и дальше от точки отказа, чем можно было бы предположить на основе исследований изометрических сокращений и односуставных упражнений. Кроме того, утверждение, что для роста волокон требуется их максимальное напряжение, противоречит модельным и лонгитюдным исследованиям.

Обзор экспериментальных данных

Теперь я рассмотрю исследования, которые позволят оценить прогностическую силу модели «эффективных повторений». Исследования, где есть по крайней мере одно прямое измерение степени гипертрофии в ситуации, когда общее число подходов/повторений почти одинаково, но разные группы испытуемых занимаются в разных условиях или с разной близостью к отказу в ходе обычных тренировок (т. е. они не используют кластерные сеты или дроп-сеты, или что-то еще, что вводит в уравнение дополнительные переменные). Я нашел восемь таких работ.

Влияние двух высокообъемных программ заданной конфигурации на результаты силовых тренировок у подготовленных мужчин. Karsten et al., 2019

Испытуемые: 18 молодых людей со стажем тренировок от 2 до 5 лет.

Протокол: 6 недель тренировок 2 раза в неделю, на каждую группу мышц одна тренировка в неделю. Первая группа испытуемых во всех упражнениях делала 4 подхода по 10 повторений до отказа с нагрузкой ~75% 1ПМ. Вторая группа делала 8 подходов по 5 повторений с ~75% 1ПМ, оставаясь далеко от отказа. Гипертрофия оценивалась в ходе прямых измерений медиальной широкой мышцы бедра (входит в состав квадрицепса), сгибателей локтевого сустава, переднего пучка дельтовидной мышцы.

Нужно отметить, что испытуемые выполняли только одно упражнение, непосредственно направленное на развитие квадрицепсов, а именно приседания; они делали также становую тягу, но она, скорее всего, не вызывает сильной гипертрофии квадрицепсов. Кроме того, они выполняли четыре упражнения, которые прямо или косвенно тренируют бицепсы (сгибания рук со штангой, сгибания с гантелями на бицепс, тягу обратным хватом, тягу верхнего блока), и четыре упражнения, которые прямо или косвенно тренируют передние дельты (жим лежа, жим перед грудью сидя, жим над головой, подъемы на передние дельты).

Результаты: толщина медиальной широкой мышцы бедра сильнее увеличилась в группе, выполнявшей 4х10 повторений (5,92% против 0,63% во второй группе). Увеличение толщины сгибателей локтя и передней дельты в первой и второй группе достоверно не отличалось (8,6% против 5,08%, 8,03% против 11,65% соответственно).

Сравнение тренировок на основе оценки воспринимаемой нагрузки (ОВН) и на основе нагрузки в процентах от 1ПМ в регулярных программах, совпадающих по числу подходов и повторений. Helms et al., 2018

Испытуемые: 21 человек 19–35 лет с опытом тренировок не менее двух лет, имеющие 1ПМ в приседаниях не менее 1,5 собственного веса, и в жиме лежа — не менее 1,25 собственного веса.

Протокол: 8 недель тренировок, включающих приседания и жим лежа, с частотой 3 раза в неделю. Первая группа получала нагрузку в заранее заданных процентах от 1ПМ. Вторая группа делала столько же подходов и повторений, используя целевые диапазоны ОВН; на протяжении большей части исследования данная группа заканчивала тренировку примерно на 1–3 повторения ближе к отказу.

Результаты: с помощью ультразвуковых методов измерялась толщина большой грудной мышцы, а также латеральной широкой мышцы бедра в двух местах (50% и 70% длины бедра). Достоверные различия между первой и второй группами не были выявлены (5,61% против 6,21%; 7,53% против 6,96%; 9,92% против 9,66% соответственно).

Средние значения ОВН для приседаний и жима лежа. По Helms et al., 2018.

Критичны ли повторения до отказа для развития мышечной гипертрофии и силы? Sampson et al., 2015

Испытуемые: 28 нетренированных людей.

Протокол: после 4-недельного ознакомительного этапа испытуемые были случайным образом разделены на 3 группы, выполнявшие по 4 подхода сгибаний рук 3 раза в неделю в течение 12 недель. Две группы делали в подходах по 4 повторения (у первой группы была быстрая концентрическая фаза движений и 2-секундная эксцентрическая, у второй обе фазы были быстрыми); третья группа выполняла все подходы до отказа (обе фазы по 2 с). Все группы начинали с 85% 1ПМ, нагрузка корректировалась каждую неделю в зависимости от прогресса. Кроме того, первая и вторая группы выполняли в неделю один подход до отказа, чтобы оценить свой прогресс и более или менее уравновесить объем нагрузки с третьей группой.

Результаты: две первые группы в среднем выполняли в подходе на 2 повторения меньше, чем группа, тренирующаяся до отказа (4,2 против 6,1). Однако прирост площади поперечного сечения (ППС) сгибателей локтя у трех групп был практически одинаков: 10,9%, 7,1%, 11,6% соответственно.

Влияние метаболического стресса на гормональные реакции и мышечную адаптацию. Goto et al., 2005

Испытуемые: 18 нетренированных людей.

Протокол: испытуемые тренировались 2 раза в неделю в течение 12 недель, выполняя разгибания колена (они также выполняли жим над головой и тягу верхнего блока, но гипертрофия, обусловленная этими упражнениями, не оценивалась). Первая группа делала 5 подходов по 10 повторений; первый подход выполнялся с нагрузкой в 75% от 10ПМ, затем нагрузка корректировалась так, чтобы позволить сделать 10 повторений в подходе. Вторая группа работала по этому же протоколу, за исключением того, что между пятым и шестым повторениями в каждом подходе участники отдыхали в течение 30 с, что делило подход на два мини-сета и (предположительно) удерживало испытуемых дальше от отказа.

Результаты: увеличение ППС квадрицепсов было сильнее выражено в группе, выполнявшей обычные подходы (12,9% против 4,0% в группе, отдыхавшей во время подхода).

Влияние снижения скорости сокращений во время силовых тренировок на спортивные результаты, прирост силы и адаптацию мышц. Pareja-Blanco et al., 2016

Испытуемые: 24 юноши со стажем тренировок 1,5 – 4 года.

Протокол: испытуемые тренировались 2 раза неделю в течение 8 недель, выполняя на каждом занятии 3 подхода приседаний в машине Смита. За время эксперимента нагрузка увеличилась с ~70% 1ПМ до ~85% 1ПМ. В первой группе испытуемые завершали каждый подход, когда скорость концентрической фазы движений уменьшалась на 40%, во второй группе — на 20%. Тренировка до снижения скорости на 40% приводила к отказу в 56,3% подходов, в то время как тренировка до снижения скорости на 20% никогда не заканчивалась отказом. Также сильно различались общее количество выполненных повторений (примерно на 67% больше в первой группе) и количество повторений, выполненных на относительно медленных скоростях, < 0,5 м/с (~90 в первой группе против ~10 во второй).

Результаты: общий объем квадрицепсов увеличился в обеих группах; в первой группе результаты были несколько лучше, но разница не являлась статистически значимой (7,7% против 4,6%). ППС латеральной широкой мышцы бедра тоже увеличилась в обеих группах, и тоже без существенных различий (10,19% против 8,69%). Интересно, что средняя площадь волокон типа IIx (предположительно относятся к самым высокопороговым ДЕ) несколько больше увеличилась в группе с 20%-м снижением скорости (17,51% против 11,82%). Это противоречит предположению, что необходимо тренироваться очень близко к отказу, чтобы максимально стимулировать самые высокопороговые ДЕ.

    Количество повторений, выполненных в каждом диапазоне скорости, и общее количество повторений в обеих группах. По Pareja-Blanco et al., 2016.

Силовые тренировки до отказа не обеспечивают дополнительного прироста силы и гипертрофии мышц у молодых женщин. Martorelli et al., 2017

Испытуемые: 89 нетренированных молодых женщин.

Протокол: испытуемые выполняли сгибания рук 2 раза в неделю в течение 10 недель. Первая группа делала 3 подхода до отказа с 70% 1ПМ, вторая — 3 подхода из 7 повторений с 70% 1ПМ. Третья группа делала 4 подхода из 7 повторений с 70% 1ПМ, стараясь набрать тот же объем нагрузки, что и первая группа.

Результаты: в первой группе, тренирующейся до отказа, среднее увеличение толщины бицепса составило 17,5%, в третьей — 8,5%, а во второй — всего 2,1%. Авторы не определили, являются ли эти различия статистически значимыми, но весьма вероятно, что являются.

Влияние силовой тренировки до отказа на мышечную массу и силу по сравнению с тренировкой высокой и низкой интенсивности с произвольным прерыванием. Nóbrega et al., 2017

Испытуемые: 27 нетренированных молодых людей.

Протокол: у каждого участника ноги нагружали по разным протоколам. Испытуемые выполняли односторонние разгибания колена либо с высокой (80% 1ПМ), либо с низкой нагрузкой (30% 1ПМ), прекращая каждый подход либо при отказе, либо «произвольным прерыванием» (работа прекращалась, когда участники думали, что не могут сделать еще одно повторение, но до того, как они действительно испытали мышечный отказ). Тренировки проводились 2 раза в неделю в течение 12 недель, испытуемые выполняли за тренировку по 3 подхода на каждую ногу.

Результаты: ППС латеральной широкой мышцы бедра увеличилась практически одинаково во всех четырех случаях: 6,9% при высокой нагрузке до отказа, 7,1% при высокой нагрузке с произвольным прерыванием, 7,5% при низкой нагрузке до отказа, 6,1% при низкой нагрузке с произвольным прерыванием.

Адаптация скелетных мышечных волокон после тренировок с отягощением с использованием максимального числа повторений или относительной интенсивности. Carroll et al., 2019

Испытуемые: 15 мужчин, стаж тренировок в среднем 7,7 лет.

Протокол: испытуемые тренировались 3 раза в неделю в течение 10 недель. Выполнялось некоторое количество толчковых тяг и зашагиваний на платформу, но основная часть работы с квадрицепсами (а все измерения гипертрофии проводились на латеральной широкой мышце бедра) представляла собой 3 подхода приседаний в первый и третий тренировочные дни каждой недели.

Первой группе давали нагрузку заданной относительной интенсивности, рассчитываемой на основе процентного соотношения подходов, повторений и веса (например, если вы можете сделать 3 подхода по 10 повторений со 100 кг, относительная интенсивность 85% будет означать 3 подхода по 10 повторений с 85 кг). При этом использовался «резерв» повторений: 2 дня в неделю участники прекращали подходы за 2–6 повторений до отказа, в третий день недели — за 4–10 повторений до отказа. Вторая группа использовала максимальные нагрузки, достигая отказа в последнем подходе каждого упражнения. Кроме того, вторая группа 2 дня в неделю занималась спринтерской подготовкой.

Результаты: в группе относительной интенсивности увеличение ППС мышцы было выражено значительно сильнее (8,77% против 3,24%). Все остальные показатели в первой группе тоже были несколько лучше, но различия не являлись статистически значимыми (ППС волокон I типа 13,52% против 7,00%, ППС волокон II типа 24,00% против 12,49%, толщина мышцы 23,58% против 14,11%).

Итак, что мы видим? Есть два исследования, в которых тренировка до отказа или рядом с отказом явно давала более сильную гипертрофию по сравнению с тренировкой дальше от отказа (работы Goto и Martorelli). Есть один показатель, на который тренировка до отказа вроде бы влияет сильнее, — гипертрофия латеральной широкой мышцы бедра в исследовании Karsten, но в этом же исследовании гипертрофия сгибателей локтя и переднего пучка дельтовидной мышцы у разных групп испытуемых была схожей. Есть исследование, в котором прекращение тренировки дальше от отказа оказалось эффективнее (Carroll).

Таким образом, если взять все 18 показателей из 8 исследований, то у групп, выполнявших больше — часто намного больше — «эффективных повторений», гипертрофия была значительно сильнее всего в трех случаях (а в одном случае она была ощутимо меньше). Это не кажется мне убедительным экспериментальным подтверждением.

Если взять среднее значение всех показателей, мы получим гипертрофию на 8,9% при тренировках дальше от отказа, и на 9,2% — при тренировках до отказа или ближе к нему. Если перед усреднением объединить результаты каждого исследования (чтобы исследования с большим количеством показателей не давали слишком большой итоговый вклад), то получим 7,8% против 10,3%. Это можно трактовать как некоторое преимущество работы до отказа. Но тот факт, что программы, многократно различающиеся по числу «эффективных повторений», дают вполне сопоставимый уровень гипертрофии, убедительно демонстрирует, что модель «эффективных повторений» имеет очень шаткую экспериментальную основу.

    Уровень гипертрофии при разной близости к мышечному отказу. Положительное значение желтого столбца означает более сильную гипертрофию в группе, тренирующейся ближе к отказу, отрицательное значение — более сильную гипертрофию в группе, тренирующейся дальше от отказа.

Если углубиться в детали приведенных выше работ, обнаружится интересная закономерность. В четырех экспериментах участвовали тренированные спортсмены-силовики (Karsten, Helms, Pareja-Blanco и Carroll), а в четырех — нетренированные люди (Sampson, Goto, Martorelli и Nóbrega). Во всех исследованиях на тренированных спортсменах в основном использовали многосуставные упражнения, а во всех исследованиях на нетренированных — односуставные. В экспериментах с тренированными атлетами, выполнявшими многосуставные упражнения, нет реальной разницы в гипертрофии между группами, занимавшимися ближе и дальше от отказа: прирост мышц составляет 8,3% и 9,5% соответственно. Однако в экспериментах с нетренированными людьми, выполнявшими односуставные упражнения, ситуация меняется: у групп, приближающихся к отказу, гипертрофия в среднем почти вдвое больше (12,3% против 6,2%). Далее мы подробнее обсудим этот вывод. 

Тренировки до отказа или близко к нему могут иметь большее значение для неподготовленных людей.

Теперь я хочу вернуться к двум утверждениям, про которые
ранее говорил, что модель «эффективных повторений» могла бы их объяснить.

Первое утверждение состоит в том, что при малом количестве
повторений (< 5 в подходе) мышцы не будут расти так же эффективно, как при умеренном
количестве. Однако есть только три исследования, в которых непосредственно
сравниваются тренировки с малым и умеренным числом повторений, и при этом с
равным числом подходов. Та работа, которую все цитируют — это статья Schoenfeld с соавторами,
которые сравнили итоги тренировок, включавших 3 подхода с 2–4ПМ и с 8–12ПМ. В
случае квадрицепсов гипертрофия была гораздо более выражена при 8–12ПМ, но в
случае сгибателей и разгибателей локтя разница между группами была
незначительной. Mangine с соавторами провели сходное исследование,
но получили другие результаты: при равном числе подходов с 3–5ПМ и 10–12ПМ прирост
мышечной массы рук был значительно больше в случае 3–5 ПМ.

Углубившись в тему, Weiss с соавторами сравнили эффекты тренировок
с 3–5ПМ и 11–13ПМ и не обнаружили существенных различий в гипертрофии
квадрицепсов и мышц задней поверхности бедра. Если вам нравится идея сберечь
силы, отказавшись от подходов с 3–5ПМ, вот еще информация: сравнивая тренировки
в 4 подхода с 3–5РМ и в 3 подхода с 9–11РМ, Campos с соавторами не обнаружили
достоверных различий в гипертрофии квадрицепсов.

Возможно, уменьшение на единицу числа повторений при
переходе от нагрузок в 3–5ПМ к нагрузкам в 2–4ПМ имеет значение (или же «3–5ПМ»
на самом деле означает «ровно 5ПМ», так как в этом случае испытуемые получают
все пять своих «эффективных повторений»). Однако я не рискну утверждать с
полной уверенностью, что низкоповторная тренировка дает худший рост мышц. Да,
подозреваю, что тяжелые одноповторные и двухповторные подходы не идеальны с
точки зрения гипертрофии, но как насчет подходов из 3 или 4 повторений? Лично я
считаю, что верхняя граница «диапазона гипертрофии» находится несколько ниже,
чем 5–6 повторений за подход.

Согласно второму утверждению, при коротких интервалах отдыха
мышцы растут менее активно, потому что утомление
ЦНС ограничивает рекрутирование ДЕ, а следовательно, и количество
«эффективных повторений» в подходе. В качестве доказательства все ссылаются на исследование Schoenfeld; аналогичные
результаты были получены и в другой работе авторства Buresch с коллегами.

Однако Villaneueva с соавторами, проводившие эксперимент с участием
пожилых мужчин, обнаружили, что более короткие интервалы отдыха, наоборот,
увеличивают прирост мышечной массы. Fink с соавторами также показали,
что сгибания рук с использованием подходов из 20 повторений и 30-секундным
отдыхом дают примерно вдвое больший прирост бицепса, чем использование подходов
из 8 повторений с 3-минутным отдыхом (это весьма примечательно, потому что при
прочих равных условиях подходы из 8 и 20 повторений должны быть одинаково
эффективны в плане гипертрофии). При интервалах отдыха в 30 с и 2,5 мин Fink и
коллеги также не
смогли обнаружить существенных различий в гипертрофии.

Подведу итоги. Экспериментальные
доказательства модели «эффективных повторений» в лучшем случае неоднозначны (и
почти полностью основаны на исследованиях с участием нетренированных людей,
выполнявших односуставные упражнения). Два утверждения, которые могли бы быть подтверждены
с помощью модели, сами имеют довольно шаткие обоснования. С учетом этого
остается только гадать, что именно дает нам модель «эффективных повторений».

Общие размышления о гипертрофии

Возможно, последняя моя фраза была слишком резкой. Дело в
том, что меня беспокоит то, как многие люди обсуждают «эффективные повторения»:
не как приблизительную модель, а как доказанный факт. Крис и другие так
обстоятельно доказывали необходимость «эффективных повторений», что у меня
возникло несколько агрессивное желание привести аргументы против них. Я не
ожидаю, что все сторонники модели тут же от нее откажутся. Но надеюсь, что они
рассмотрят хотя бы некоторые из моих замечаний и будут подходить к вопросу
несколько осторожнее.

Теперь я готов озвучить собственные идеи, а не просто трусливо
критиковать чужие.

Во-первых, я думаю, что в целом идея «эффективных повторений»
содержит довольно много здравого. Да, с «жесткой» формулировкой («важны только
последние 5 повторений перед отказом») имеются серьезные проблемы. Но в
«мягкой» формулировке идея почти самоочевидна: чтобы в каждом подходе получить
максимальный стимул к гипертрофии, вы почти наверняка должны быть в некоторой
степени близки к мышечному отказу. Если вы можете сделать с определенным весом 12
повторений, то 3 подхода по 10 повторений с этим весом практически
гарантированно дадут большую гипертрофию, чем 3 подхода по 3 повторения.

Также я думаю, что модель достаточно хорошо работает в
случае односуставных упражнений, и особенно тех, в которых самая трудная часть не
приходится на растянутое положение мышцы. Я полностью согласен с тем, что
напряжение является главным стимулом роста мышц, но не уверен, что имеет
значение именно напряжение, развиваемое сокращающимися волокнами. Белки, которые
запускают каскад реакций, приводящих к гипертрофии, расположены в местах
соединения МВ и матрикса окружающей их соединительной ткани. Поэтому напряжение
соединительнотканного матрикса, натягивающего волокно, должно давать тот же
эффект, что и напряжение волокна, натягивающего матрикс.

Примечание. Есть ряд
доказательств в пользу этого утверждения. Недавнее исследование
на крысах, в котором сравнивались эффекты эксцентрического сокращения и пассивного
растяжения мышцы, показало, что каскад сигнальных реакций запускало напряжение как
таковое, а не одно лишь активное напряжение во время сокращения. Также есть
доказательства гипертрофии при растяжении мышц, полученные в исследовании на людях,
в котором протокол нагрузок гарантировал отсутствие активных мышечных сокращений.

Это особенно актуально для таких упражнений, как, например,
жим лежа, где пассивное напряжение грудных мышц вследствие растяжения и активное
напряжение вследствие сокращения весьма сильны в нижней фазе движения, что
создает дополнительное напряжение, влияющее на все волокна. Что касается таких
упражнений, как разгибание колена или сгибание бицепса, то в них во время самой
тяжелой фазы подъема веса целевая мышца не растянута, поэтому за гипертрофию
отвечает только активное (сократительное) напряжение. Думаю, в этих случаях для
максимальной гипертрофии действительно нужно работать до отказа или почти
вплотную к нему. Но также думаю, что приседания или жим лежа подводить настолько
близко к отказу не нужно. Вспомним два исследования с использованием
односуставных упражнений, которые не обнаружили усиления гипертрофии при
приближении к отказу. В первом исследовании (Sampson) группы, обычно тренирующиеся без мышечного отказа, раз в
неделю все же выполняли один подход до отказа. Во втором (Nóbrega) нагрузка не слишком отличалась от уровня отказа, поскольку
«произвольное прерывание» происходило непосредственно перед тем моментом, когда
человек испытал бы отказ. А вот в двух других исследованиях с использованием
односуставных упражнений, где группы участников намного отличались по близости
к отказу (Goto и Martorelli),
при тренировках до отказа мышечный рост был сильнее в 3 и более раз.

Еще я скептически отношусь к мысли, что для гипертрофии
очень важно максимальное напряжение каждого волокна. Думаю, график зависимости
гипертрофии от напряжения несколько напоминает логарифмический, и выходит на
плато при достаточно высоком (но не максимальном) уровне напряжения. Мы часто
видим, что мышечные волокна, входящие в состав самых высокопороговых ДЕ,
отлично растут в ответ на тренировки, хотя эти высокопороговые ДЕ вряд ли когда-нибудь
испытывают максимальное напряжение (если только вы не выполняете изометрических
упражнений с максимальной нагрузкой или не делаете реальных попыток поднять
1ПМ). Также мы видим,
что волокна II типа реагируют на тренировки с низкой нагрузкой примерно так же,
как и на тренировки с высокой — а ведь хотя во время тренировок с низкой
нагрузкой самые высокопороговые ДЕ и рекрутируются ближе к отказу, они при этом
никогда даже не приближаются к своему максимальному напряжению. Т. е. рекрутирование ДЕ
действительно является важным фактором роста мышц, но стимулирующие эффекты
механического напряжения могут развиваться при определенном напряжении каждого
волокна, которое не обязательно должно приближаться к максимальному уровню. В противном
случае отказываться от максимальных изометрических нагрузок означало бы не
использовать просто огромный резерв для роста самых высокопороговых ДЕ, что
кажется мне не особенно вероятным.

Также я думаю, что при разработке модели гипертрофии многие преждевременно
сбрасывают со счетов метаболический стресс. Хотя механизмы, с помощью которых
механическое напряжение приводит к росту мышц, хорошо описаны, это не означает,
что метаболический стресс не может напрямую стимулировать гипертрофию за счет
механизмов, которые нам пока еще не вполне известны. Я не могу выкинуть из
головы исследование,
показавшее, что тренировка трицепсов с ограниченным диапазоном движений и постоянным
напряжением дает более значительный рост, чем тренировка с большим диапазоном движений.
Предполагаемая причина этого — более сильное снижение уровня кислорода в мышцах
(между гипертрофией и гипоксией имеется довольно хорошо выраженная корреляция).
Есть и еще исследование,
подтверждающее, что тренировки в условиях гипоксии приводят к большему росту
мышц.

 Взаимосвязь гипоксии и гипертрофии мышц. Goto et al., 2019.

Кроме того, недавно были получены первые доказательства
in vivo (правда, пока только на мышах), что лактат может напрямую запускать
механизм инициации синтеза мышечных белков. В недавней работе Morton с
соавт. выяснили также, что сигнальные пути, запускающие гипертрофию, реагируют
на снижение уровня гликогена в ходе тренировки. Наконец, меня поразили
результаты исследований (первое,
второе),
в которых обнаружилось довольно заметное усиление гипертрофии при добавлении к
программе тренировок одного многоповторного подхода с малой нагрузкой. Я не
понимаю, как можно вписать эти данные в модель гипертрофии, основанной на одном
лишь механическом напряжении.

Похоже, независимо от истинного механизма гипертрофии, в ее
прогностическую модель необходимо ввести понятие утомления. Поскольку
способность волокна генерировать напряжение уменьшается от подхода к подходу,
какой-то прямой или побочный эффект утомления должен способствовать
гипертрофии. В противном случае было бы сложно объяснить тот хорошо
подтвержденный факт, что при тренировках с отягощением многократные подходы
дают больший рост мышц, чем одиночные.

Есть один момент, который меня немного раздражает в
современной литературе, посвященной эффектам близости к отказу. Он заключается
в том, что мы не можем отделить влияние тренировочного статуса испытуемых
(уровня тренированности) от влияния многосуставных упражнений по сравнению с
односуставными. Однако я предполагаю, что тренированность имеет значение. Не
думаю, что хорошо тренированные спортсмены должны быть так же близки к отказу,
как и нетренированные, чтобы получить от подхода максимальный стимул к
гипертрофии. Одна из адаптаций к интенсивной тренировке с отягощениями состоит
в том, что улучшается
синхронное рекрутирование ДЕ. Другими словами, с первого же повторения в
работу включается больше ДЕ. Благодаря этому вполне вероятно, что
подготовленные спортсмены могут достичь уровня практически полного
рекрутирования ДЕ раньше, чем нетренированные люди, особенно при взрывном
поднятии веса. Кроме того, из-за этого у подготовленных спортсменов по
сравнению с неподготовленными в каждом повторении может наблюдаться более
выраженная метаболическая усталость при тренировках с таким же процентом от своего
максимального веса.

Энергетические потребности во время тренировки зависят
от нагрузки, так что если вы удвоите вес штанги, потребность в энергии тоже
вырастет примерно вдвое. Однако плотность митохондрий при тренировках с
отягощением в целом не
увеличивается, хотя функционирование митохондрий может немного улучшаться. Не
увеличивается и плотность капилляров, т. е. количество капилляров на
единицу площади поперечного сечения мышцы (хотя иногда наблюдается увеличение числа
капилляров на волокно). Т. е. при увеличении нагрузки потребность в
энергии растет, а способность удовлетворять эту потребность аэробным путем
меняется незначительно — по крайней мере, не с такой же скоростью, что и сила.
Это означает, что увеличивается вклад в выработку энергии анаэробных механизмов,
дающих более сильное метаболическое утомление на каждое повторение и подход.
Таким образом, модель гипертрофии, включающая эффекты утомления, должна
предсказывать, что более тренированным атлетам не нужно подходить очень близко
к отказу, чтобы достичь уровней мышечного напряжения и утомления, способных
вызвать рост мышц.

Итак, если бы мне нужно было разработать свою модель, я бы
основывался на том, что напряжение инициирует гипертрофию, а какой-то из
эффектов утомления усиливает ее. Может быть, это лактат. Может, белок или
другое соединение, образующееся в условиях утомления, реагирующее на гипоксию
или снижение уровня гликогена. А может, это что-то совсем иное.

При этом я полагаю, что оба названных фактора имеют не
запредельные пороговые значения. До определенного уровня большее напряжение
вызывает более сильную гипертрофию, но чтобы получить максимальный мышечный
рост, не требуется максимальное напряжение каждого волокна. До определенного
уровня большее утомление вызывает более сильную гипертрофию, но чтобы получить
максимальный мышечный рост, максимальное утомление тоже не нужно.

Примечание. Это вполне
согласуется с открытием,
что интенсивность все же может быть
слишком низкой, чтобы обеспечить максимальную гипертрофию. Немало исследований показывает
(первое, второе, третье), что
гипертрофия выходит на плато при довольно умеренном объеме нагрузки. Как только
напряжение мышц стало достаточно
большим, а утомление — достаточно
сильным, дополнительная «доза» напряжения или утомления уже не дает ощутимого
эффекта. Синергичное действие напряжения и утомления объясняет, почему тяжелые
одно- или двухповторные подходы не дают значительного роста мышц: если
утомление, требуемое для гипертрофии, имеет метаболическую природу, его трудно
получить при малом числе повторений в подходе.

Также я полагаю, что вклад этих двух факторов зависит от
контекста. От того, имеете ли вы дело с тренированными спортсменами, которые
могут более эффективно рекрутировать ДЕ и генерировать напряжение, или с не тренированными
людьми. Имеете ли вы дело с упражнением, в котором мышцы максимально напряжены
в растянутом положении, или с тем, где практически все напряжение обусловлено
только активным сокращением. С односуставным упражнением, где вам, вероятно,
придется подойти довольно близко к отказу, чтобы приблизиться к полному
рекрутированию целевых мышц, или с многосуставным, где целевая мышца может
приблизиться к полному рекрутированию, находясь гораздо дальше от отказа.

Мне не кажется, что эта идея принципиально отличается от
модели «эффективных повторений». Действительно, тренировка в пределах пяти
повторений от отказа гарантирует, что напряжение будет довольно высоким, а утомление
— довольно сильным. Но, я надеюсь, уже понятно, что «жесткая» версия модели
«эффективных повторений» не учитывает многие нюансы и не очень хорошо
согласуется с экспериментальными данными.

Предлагаемая мною модель гипертрофии. Толстая стрелка – прямая причинно-следственная
связь, тонкие стрелки = влияние/усиление. Предполагается, что существуют пороги
напряжения и утомления/метаболического стресса, при которых гипертрофия достигает
максимума, но при этом ни максимальное напряжение, ни максимальное утомление/метаболический
стресс не считаются необходимыми условиями максимальной гипертрофии.

В качестве заключения повторю, что не пытаюсь бросить Крису
вызов: я просто хочу представить критику излишне упрощенной версии его модели,
за которую ухватился коллективный разум. Идеи Криса, касающиеся гипертрофии,
основательны и хорошо проработаны, и я очень рекомендую ознакомиться с его
материалами. Ссылки на некоторые приведены ниже (в большинстве из них
обсуждаются эффективные повторения, но в профиле Криса на сайте Medium и на его личном вебсайте есть
много и других отличных статей):

• Что
такое объем тренировки?

• Что
вызывает рост мышц?

• Ключ
к росту мышц — механическая нагрузка, а *не* рекрутирование ДЕ

• Что
же на самом деле дают тренировки до отказа?

• Как
отличается тренировочный объем при тренировках до отказа, с избеганием отказа и
с использованием передовых методов?

• Вызывает
ли метаболический стресс рост мышц?

• Что
определяет механическое напряжение во время силовой тренировки?

• Помогают
или препятствуют росту мышц короткие периоды отдыха?

• Как
объем тренировки влияет на рост мышц?

• Сколько
стимулирующих повторений есть в каждом подходе до отказа?

Дополнение, июль 2020 года

Межтекстовые Отзывы

Посмотреть все комментарии

Label

Имя*

Email*

Δ

Label

Имя*

Email*

Δ

Вам также может понравиться

Саркоплазматическая гипертрофия существует, но насколько она существенна? 22.05.2024

Диастаз прямых мышц живота: кто виноват и что делать? 04.09.2024