Ensiksi täytyy ymmärtää mistä puhutaan. Voiman vaikutusnopeus kehossa, hypertrofian laatu ja failure-kysymys eivät ole ihan yksioikoisia asioita. Viime vuosina mediassa on toistettu väitettä:

“Lihasmassa kasvaa yhtä hyvin 3 toiston kuin 30 toiston sarjoilla.”

Taustalla ovat mm. Brad Schoenfeldin ja kollegoiden meta-analyysit, joissa havaittiin, että hypertrofia voi olla samankaltaista laajalla kuormaspektrillä kun sarjat viedään lähelle uupumusta.

Vaikka tämä on hyödyllistä tietoa, tutkimustulokset on mediassa irrotettu usein kontekstista.

Kysymys ei ole siitä, ovatko ärsykkeet samat. Kysymys on siitä, voiko lopputulos (lihaksen poikkipinta-ala) joskus olla samansuuruinen.

Tarkastellaan ilmiötä biomekaniikan ja neurofysiologian näkökulmasta.

Force–velocity: miksi raskas ja kevyt eivät ole sama asia

Jo 1930-luvulla A. V. Hill kuvasi force–velocity -suhdetta ja syntyi ymmärrys:

Mitä nopeammin lihasrakenteet supistuvat, sitä vähemmän voimaa se pystyy tuottamaan. Tämä korostuu mitä pidemmälle kudoksen pituuden ääripäitä mennään johtuen myosiinin ja aktiinin välisestä toiminnasta jossa "keskipituus" tarjoaa parhaan mekaanisen potentiaalin.

 Lihaksen voimantuoton potentiaali johtuu toisin sanoen poikkisiltojen kinetiikasta, muun muassa:

• Kiinnittymisaika lyhenee

• Samanaikaisesti aktiivisten siltojen määrä vähenee

Tästä seuraa tärkeä havainto hypertrofian kannalta: Mekaaninen jännite ei ole sama eri kuormilla, vaikka sarja vietäisiin failureen.

Suuruus (Magnitude) ei ole ainoa muuttuja – Voiman nousunopeus (Rate) muuttaa ärsykkeen luonteen

Kun nostetaan lähes maksimaalista kuormaa (vähän toistoja):

• Korkean kynnyksen motoriset yksiköt rekrytoidaan välittömästi

• Sisäinen voimantuoton nousunopeus (Rate of Force Development, RFD) on korkea

• Sarkomeerikohtainen jännite on korkea heti alussa

Vaikka tanko liikkuu maksimisuorituksissa hitaasti, pyrkimys maksimaaliseen voimantuottoon tarkoittaa korkeaa sisäistä vaikutusnopeutta (rate). Tämä on täysin eri tilanne kuin liikuttaa kevyttä kuormaa samalla liikenopeudella, eli vaikka ulkopuolisen silmin katsottuna levytangossa tapahtuva liike voi olla hyvin samanlainen tapahtuma, se, mitä tapahtuu sitä liikuttavassa kehossa, on puolestaan täysin eri tilanne. 

Vaikka 20-30 toiston sarja vietäisiin äärimmäiseen uupumukseen saakka, se ei tarjoa samoja hyötyjä, joskin lihasmassan kannalta voi olla, että saatetaan saavuttaa vastaavanlainen lopputulos lihaksen poikkipinta-alaa arvioitaessa.

Pitkissä sarjoissa: 

• Rekrytointi kasvaa asteittain

• Korkean kynnyksen yksiköt (nopeat lihassolut) aktivoituvat vasta väsymyksen kautta

• Rate on alussa matalampi (vaikka tangon liikenopeus olisi sama)

• Jännite kasvaa progressiivisesti

Eli:

Biomekaanisesti nämä ovat siis eri ärsykkeitä ja on järjenvastaista olettaa niiden johtavan samaan lopputulokseen.

Myofibrillinen vs. sarkoplasminen hypertrofia

Tämä on hieman tulkinnanvarainen ja ehkä väärinymmärretty aihe, mutta fysiologisesti ero on varmasti olemassa. Teorian ydinajatus: 

"Myofibrillinen hypertrofia"

• Aktiini- ja myosiinifilamenttien määrän kasvu

• Lisää kontraktiokapasiteettia

• Suora yhteys maksimivoimaan

Tyypillisesti korostuu:

• Suuremmilla kuormilla 

• Korkean jännityksen ärsykkeessä

• Hermostollisesti kuormittavassa harjoittelussa

"Sarkoplasminen hypertrofia"

• Sarkoplasman, glykogeenin, entsyymien ja muun nesteen määrän kasvu

• Lisää lihaksen kokoa ilman suoraa suhteellista voimankasvua, mutta epäsuorasti myös voimantuottopotentiaali kasvaa, koska lihaksen yksi tehtävä on toimia paineen säätelijänä ja isompi lihas säätelee painetta sitä ympäröiviin kudoksiin eri lailla kuin pinta-alaltaan pienempi lihas.  Siihen kumpi on parempi, ei voi ottaa kantaa yleisellä tasolla. Isompi lihas ei ole läheskään aina parempi ja monissa tilanteissa paras vaihtoehto on se, missä pienin mahdollinen lihasmassa pystyy tuottamaan halutun lopputuloksen. Tässä tullaan lihaksen laatutekijöihin, jonka yksi vaikuttava tekijä on ikääntyminen. 

• Liittyy suureen metaboliseen stressiin

Tyypillisesti korostuu:

• Suurella volyymilla

• Pitkissä sarjoissa

• Korkean metabolisen kuorman ympäristössä

On tärkeää ymmärtää, että  hypertrofia on lähes aina näiden yhdistelmä ja eri ärsykkeet vain painottavat eri mekanismeja. Tämän vuoksi lihasmassan kannalta perusjako: kestovoima, perusvoima ja maksimivoima - toimii aivan rittävän hyvin. Sen sijaan kokonaisvaltaisen liikkumiskyvyn kannalta pelkkä voimaharjoittelu ja sitä myöden lihasmassan kasvua korostava harjoittelu EI ole riittävää.

Onko hypertrofia aina “yksi ja sama asia”?

Jos mitataan pelkkää lihaksen poikkipinta-alaa 8–12 viikon interventiossa, etenkin harjoittelukokemuksen alkuvaiheessa, ero voi olla lopulta melko pieni riippumatta siitä, millaista voimaharjoittelu on.

Mutta jos mitataan:

• Maksimivoimaa

• Voimantuottonopeutta (Rate of force development) 

• Jänteen jäykkyystekijöitä

• Motoristen yksikköiden syttymisrytmittämistä, eli sitä miten paljon lihasta on järkevää jännittää missäkin tilanteessa 

• Pitkän aikavälin kuormitettavuutta

... ja niin poispäin, erot alkavat näkyä selkeämmin ja mitä enemmän harjoittelukokemusta kertyy, erot tuntuvat kasvavan entisestään.

Se, mikä tuottaa alussa hyviä hyötyjä, ei välttämättä toimi lainkaan 3-5 vuoden päästä, tai voi johtaa hiljalleen jopa negatiivisiin lopputulemiin.

Tarvitaanko failurea?

Tutkimusasetelmissa hypertrofia kevyillä kuormilla edellyttää yleensä sarjan viemistä hyvin lähelle failurea.

Miksi?

Koska vasta silloin:

• Kaikki motoriset yksiköt rekrytoituvat

• Korkean kynnyksen yksiköt altistuvat riittävälle jännitteelle

Mutta tämä ei tarkoita, että failure olisi aina optimaalinen kokonaisuuden kannalta. Vaikka se voi tukea lihasmassan kehittämistä, se ei ole läheskään aina yksilön todellisten tarpeiden hierarkiassa edes TOP3 -listalla. 

Failure mikroharjoittelun näkökulmasta

Mikroharjoittelu = useita pieniä ärsykkeitä päivän tai viikon aikana ilman suurta akuuttia tai kroonista väsymyksentunnetta.

Mikroharjoittelussa haetaan pikemminkin optimointia, ei maksimointia.

Kun maksimoinnin sijaan mietitään optimointia:

• Hermostollinen laatu säilyy

• Väsymys ei kumuloidu yhtä voimakkaasti, jolloin varmistetaan myös parempi palautuminen ilman erillisiä vippaskonsteja

• Kokonaisärsyke viikossa voi olla suurempi joka saattaa tietyissä tilanteissa jopa suosia suurempaa lihasmassaa (mikäli se olisi tavoite)

Voidaan aiheellista kysyä: onko failure tarpeellinen vai pelkkä kompensaatiokeino, kun frekvenssi on matala?

Yhteenveto

Kärjistäen voidaan sanoa, että suuret kuormat:

• Parantavat hermostollista kapasiteettia

• Lisäävät jänteen jäykkyysominaisuuksia ja siten energian välityskykyä 

• Nostavat voimantuoton potentiaalia lokaalisti ja globaalisti

• omaavat muita tekijöitä jotka vaikuttavat liikkeen laatutekijöihin (mm. koordinaatio ja psykologiset tekijät) 

pitkät sarjat:

• Lisäävät työkapasiteettia

• Kehittävät metabolista toleranssia

• Voivat kasvattaa lihasta ilman suurta hermostollista stressiä

• omaavat muita tekijöitä jotka voivat tukea yleistä hyvinvointia ja kehon terveyttä

Tästä päästään seuraavaan päätelmään: 

1. Lihasmassa voi kasvaa laajalla kuormaspektrillä.

2. Ärsykkeet eivät ole biomekaanisesti eivätkä neurofysiologisesti samanlaisia.

3. Raskas harjoittelu korostaa myofibrillistä adaptaatiota ja hermostollista kapasiteettia.

4. Korkean volyymin harjoittelu korostaa metabolista stressiä ja "sarkoplasmista kasvua".

5. Failure ei ole välttämätön, jos rekrytointi ja ärsykkeen frekvenssi ovat riittävät.

Lopullinen kysymys voimaharjoittelun hyötyjä miettiessä ei tulisi olla “kasvaako lihas?”. Sen sijaan voimaharjoittelun hyötyjä arvioitaessa pitäisi miettiä:

A) Millainen lihas kasvaa?
B) Millainen voimantuoton profiili kehittyy?
C) Millainen kudos kestää erilaista rasitusta pitkällä aikavälillä?

 

Tässä yksi Movement -yhteisön jäsenen kommentti, joka oli aiheeseen erittäin sopiva. Taustana: olemme helmikuussa panostaneet liikkuvuuteen erilaisin harjoittein ja sitä edelsi tammikuussa mikroharjoittelun sisäistäminen omaan arkeen. Maaliskuun teema tulee olemaan voimaharjoittelussa.