Poziom generowanej mocy mięśniowej kończyn górnych w dyscyplinach sportów walki

Jakub Jarosz, Patryk Matykiewicz, Karina Zapala-Onak, Marcin Studencki, Alan Langer, Paulina Królikowska.
Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Celem pracy była analiza zmian wartości generowanej maksymalnej i średniej mocy mięśniowej oraz uzyskiwanej maksymalnej i średniej prędkości zawodników sportów walki: MMA, Judo i Kickboxing podczas wyciskania sztangi leżąc z obciążeniem zewnętrznym 40% 1RM. Wynik badań wykazał, że istotnie statystycznie różnice wystąpiły wyłącznie w wartościach średniej generowanej mocy mięśniowej,  pomiędzy grupą zawodników Judo i Kickboxingu.

Wstęp

Sporty walki klasyfikowane są ze względu na charakter, styl i specyfikę podejmowanej walki. Do uderzanych sportów walki można zaliczyć boks, muaythai, karate, taekwondo oraz kickboxing. Kolejną grupę tworzą chwytane sporty walki takie jak: zapasy, judo, czy brazylijskie jiu-jitsu. Następnie sporty wszech-stylowe, które łączą w sobie zarówno elementy uderzane jak i chwytane, do których należy m.in. MMA (ang. mixed martial arts ) (Tácito i in. 2015). Ostatnią grupę stanowią sporty oparte na walce z bronią tj. kendo i szermierka.

W sportach walki rywalizacja może zostać zakończona poprzez decyzję lub ocenę sędziowską bądź wykonanie techniki kończącej walkę przed upływem czasu np.: ciosy, kopnięcia, dźwignie bądź duszenia, które zmuszają przeciwnika do poddania się lub zakończenia rywalizacji przed zakończeniem walki. O rozstrzygnięciu pojedynku decyduje wiele czynników tj. przygotowanie techniczno-taktyczne, przygotowanie motoryczne oraz mentalne zawodników. Badania analizujące charakterystykę uderzanych sportów walki, jak boks (Slimani i in. 2017), karate (Tabben i in. 2015), taekwondo (Santos i in. 2011) wykazują, że oparte są one na wysoce intensywnych wysiłkach o krótszym czasie trwania (3- minutowa runda) i dłuższej przerwie wypoczynkowej w porównaniu z judo (Miarka i in. 2012) oraz zapasami (Nilsson i in. 2002). Uderzane sporty walki jak kickboxing charakteryzują się technikami wykonywanymi z maksymalną prędkością (ciosy, kopnięcia). Z kolei rywalizacja w chwytanych sportach walki wymaga wysokiego poziomu wytrzymałości siłowej oraz siły maksymalnej z uwagi na występowanie technik unieruchamiania przeciwnika w parterze (Da Silva i in. 2015). Natomiast rywalizacja w MMA jest połączeniem dwóch dyscyplin sportów walki: chwytanych oraz uderzanych. MMA wymaga zarówno odpowiedniego poziomu siły i mocy mięśniowej, wysokiego stopnia przygotowania w zakresie wytrzymałości tlenowej i beztlenowej, oraz zdolności szybkościowo-siłowych (Aagaard i in. 2002, 2008; McGill i inp. 2010).

Trening zawodników chwytanych sportów walki, według Ovretveit i Toien (2018) powinien uwzględniać rozwój siły wszystkich głównych grup mięśniowych, z uwagi na stosowanie specjalistycznych technik jak rzuty czy obalenia, które wymagają pokonania wysokiej wartości obciążenia zewnętrznego w postaci przeciwnika. Precyzyjne ustalenie wpływu siły mięśniowej na rezultat walki jest trudne, jednak aktualna literatura wskazuje na jasny związek jej poziomu z odnotowywanym sukcesem, przede wszystkim w chwytanych sportach walki jak: judo, brazylijskie jiujitsu czy zapasy.

Badania (Cormie i in. (2010); Loturco i in. (2013, 2016); Young i in. (2015) wykazały, że intensywność treningu oporowego zawodników sportów walki jest głównym determinantem adaptacji zawodnika w aspekcie generowanej maksymalnej siły i mocy mięśniowej. Zdaniem Cronin i Sleivert (2005); Garcia-Pallares i in. (2011); Izquierdo i in. (2002); Young i in. (2015) optymalna wartość obciążenia zewnętrznego podczas kształtowania maksymalnej mocy mięśniowej waha się między 30% a 90% 1RM (one repetition maximum – 1RM)

Pomimo, że występuje wiele badań analizujących poziom generowanej mocy mięśniowej oraz zależność pomiędzy wartością 1RM, a generowaną mocą mięśniową i prędkością to brak jest szczegółowych analiz porównujących uzyskiwane wyniki pomiędzy różnymi dyscyplinami sportów walki. W związku z tym za główny cel pracy określono porównanie poziomu generowanej mocy mięśniowej, podczas wyciskania sztangi leżąc na ławce płaskiej z obciążeniem zewnętrznym wynoszącym 40%1RM w zależności od uprawianego sportu walki.

Materiał i Metody

W badaniu wzięło udział 82 zawodników MMA, 29 zawodników Judo oraz 14 zawodników trenujących Kickboxing (wiek: 23,1±4,3 lat, masa ciała: 81,5±8,3 kg, wzrost: 182,6±5,8 cm data presented as mean ± standard deviation [SD]), z minimum 5 letnim doświadczeniem w treningu siły mięśniowej (5,7±0,73 roku).

Badani zostali poinformowani na 72 godziny przed badaniem, by nie wykonywali do tego czasu treningu oporowego górnych partii ciała. Przed badaniem zapoznali się z protokołem i wynikających z niego ewentualnych zagrożeniach, a następnie wyrazili pisemną zgodę na uczestnictwo w testach z możliwością przerwania i rezygnacji w dowolnym momencie. Protokół badań został zaakceptowany przez Uczelnianą Komisję Bioetyczną do spraw Badań Naukowych Akademii Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach.

Narzędzia pomiarowe i protokół badań

Badania przeprowadzono w Laboratorium Siły i Mocy Mięśniowej AWF w Katowicach. Wykonany test siły maksymalnej w celu wyznaczenia wartości 1RM (one repetition maximum-1RM) w wyciskaniu leżąc na ławce płaskiej, został wykonany na tydzień przed główną sesją pomiarową. Po wykonaniu rozgrzewki zgodnej z protokołem (Saeterbakken i wsp. 2011) badany przeprowadził serię maksymalnych powtórzeń, w taki sposób, by miara powtórzeń maksymalnych oscylowała w przedziale 3-8 powtórzeń. W oparciu o wartości jednego powtórzenia maksymalnego (1RM), obliczono wielkość obciążenia zewnętrznego z jakim badany wykonywał testy pomiarowe.

1RM = obciążenie x (1+0,0033 x wykonana liczba powtórzeń) (Baechle i wsp. 2008).

Główne badania pomiarowe przeprowadzono w dwóch sesjach: rozgrzewkowej oraz głównej. W części rozgrzewkowej badani wykonywali pracę na cykloergometrze przez okres 5 minut, przy częstości skurczów serca oscylujących w granicach 130 uderzeń na minutę oraz kilka ćwiczeń o charakterze siłowym za pomocą sztangi aktywujących górną i dolną część ciała. Natomiast w części głównej badani wykonywali, serię początkową wyciskania sztangi leżąc na ławce płaskiej z obciążeniem 40%1RM, a następnie dwie serie po jednym powtórzeniu eksplozywnego wyciskania sztangi leżąc na ławce płaskiej z obciążeniem 40%1RM, spośród których wybierany był najlepszy wynik uzyskany przez zawodnika. Do badań wykorzystano sztangę oraz obciążenie zewnętrzne firmy Eleiko. Szerokość chwytu sztangi została zindywidualizowana i ustalona jako 1,5 krotność odległości pomiędzy końcami wyrostków barkowych. Badany wykonał ruch opuszczania sztangi w sposób kontrolowany, aż do momentu dotknięcia klatki piersiowej, a następnie eksplozywne wyciśnięcie sztangi do pozycji wyjściowej w asyście osób odpowiedzialnych za asekuracje.

Moc i prędkość generowana podczas ruchu koncentrycznego została zmierzona w wartościach maksymalnych i średnich przy zastosowaniu liniowego przetwornika prędkości Tendo TM Power Analyzer (Tendo Sport Machines, Trencin, Słowacja). Urządzenie wykazuje wysoką rzetelność pomiarową na poziomie R > 0.90.

Analiza statystyczna

Wszystkie pozyskanie wyniku pomiarów zmienne zostały przeanalizowane z użyciem testu Shapiro – Wilka i stwierdzono, że posiadają rozkład normalny. Różnice pomiędzy poszczególnymi grupami zawodników MMA, Judo, Kickboxing w aspekcie analizowanych zmiennych zostały określone z wykorzystaniem analizy wariancji ANOVA z istotnością p<0.05. Dokładne zależności międzygrupowe zostały ustalone z wykorzystaniem testów post-hoc RIR Tukeya. Wszystkie analizy statystyczne wykonano z wykorzystaniem pakietu Statistica.

Wyniki

Dla zmiennych w tabeli 3, w badanych grupach, analiza wariancji, na poziomie istotności statystycznej p<0.05 wykazała, iż można było odrzucić hipotezy o jednorodności wariancji pomiędzy wartościami jedynie jednej zmiennej (Power AVE). Pozostałe zmienne nie różnicują grupy.

Zmienna	F	p
Power AVE[W]	10,06	0,03
Velocity AVE[m/s]	0,56	0,56
Power PEAK[W]	0,47	0,62
Velocity PEAK[m/s]	0,35	0,70

Tabela 1.  Wynik analizy wariancji ANOVA w celu określenia istotnych różnic pomiędzy badanymi zmiennymi w grupie mężczyzn

Otrzymane wartości analiz dowodzą, iż wystąpiły istotne statystycznie różnice w wartościach zmiennej Power AVE pomiędzy badanymi grupami.

Dla zmiennej Power AVE test post-hoc RIR Tukeya wykazał istotne statystycznie różnice pomiędzy Kickboxing i Judo (z p=0,032), dla wartości Judo=503  i Kick boxing =464 (Tabela 4, Ryc. 1).

Grupa	Power AVE [W]
	MMA 40% M=485,57	Judo 40% M=503,50
MMA 40%		0,593
Judo 40%	0,593
Kick boxing 40%	0,661	0,033

Tabela 2. Test post-hoc RIR Tukeya dla zmiennejPower AVE w grupie sportów walki, z p<0,05

 

Rys. 1. Zmiany zmiennej Power AVE w grupie sportów walki, z p<0,05

Dyskusja

Przeprowadzone badania mające na celu porównanie poziomu generowanej mocy mięśniowej, podczas wyciskania sztangi leżąc na ławce płaskiej z obciążeniem zewnętrznym wynoszącym 40%1RM w zależności od uprawianej dyscypliny sportowej tj. MMA, judo i kickboxing, wykazało istotne różnice w średnich wartościach generowanej mocy mięśniowej (Power AVE) pomiędzy analizowanymi grupami judo (503,50 [W]) i kickboxing’u (464,53 [W]). Jednocześnie pozostałe zmienne statystyczne nie wykazały istotnych różnic pomiędzy badanymi grupami sportów walki dla parametrów: średniej prędkości (Velocity AVE), szczytowej prędkości (Velocity PEAK) i szczytowej mocy (Power PEAK).

Uzyskane wyniki są zgodne z dotychczasowymi rezultatami opisywanymi przez Loturco i in. 2016, które wskazują, że wartości siły i mocy mięśniowej w wyciskaniu sztangi leżąc zawodników kickboxingu są znacznie niższe niż reprezentantów judo (wyciskanie sztangi leżąc do eksplozywnego wyrzutu sztangi) maksymalne wartości siły mięśniowej, są generowane przy użyciu wyższych obciążeń zewnętrznych (30-50%) a w konsekwencji osiągają niższe prędkości. W dodatku wyciskanie sztangi leżąc istotnie różni się od eksplozywnego wyrzutu sztangi leżąc w zakresie kinematyki, kinetyki i aktywności mięśniowej, podobnie jak uderzenia i kopnięcia w odniesieniu do chwytów. Ponadto, należy zauważyć, że w żadnej z badanych dyscyplin wyciskanie sztangi leżąc nie jest ćwiczeniem podstawowym w kształtowaniu siły i mocy mięśniowej. Główną metodą treningu stosowaną przez zawodników sportów walki jest trening łączący metody kształtujące wytrzymałość z treningiem siły mięśniowej. Badania Leveritt M. i.in. 1999 dotyczące efektywności procesu treningowego wykorzystywanego podczas jednostek treningowych zawodników uderzanych sportów walki m.in. kickboxing (ang. Concurrent-training) zazwyczaj porównują zachodzące zmiany zmiennych siły i wytrzymałości po zastosowaniu treningu siłowego i  wytrzymałościowego. Najważniejszym odkryciem wynikającym z literatury dotyczącej współczesnego procesu treningowego, jest fakt iż wzrost siły i mocy mięśniowej zmniejsza się w porównaniu z samym treningiem siłowym. AnalizyMcCarty J. i.in. 2001 wskazują, że poziom siły i mocy mięśniowej zanotował spadek wartości, podczas wprowadzenia treningu wytrzymałościowego do procesu treningowego siły mięśniowej. Badania nad interakcją między tymi dwoma odmiennymi  rodzajami procesu treningowego świadczą jednak o tym, że concurent-trening nie ogranicza rozwoju wytrzymałości mierzonej maksymalną mocą tlenową. Wydaje się zatem, że przy jednoczesnym treningu wytrzymałościowo-siłowym główną rolą treningu wytrzymałościowego może być zakłócenie zdolności układu nerwowego do generowania maksymalnej siły mięśniowej, co tłumaczy uzyskane wyniki średniej mocy mięśniowej zawodników uderzanych sportów walki. Zarówno rekomendacje Amtmann i Cotton (2005) jak i Ovretveit i Toien (2018) zgodne są co do okresowego wdrażania w proces treningowy jednostek ukierunkowanych na kształtowania siły maksymalnej o wysokiej intensywności (>85%1RM) w chwytanych sportach walki. Z kolei według Buse i in. (2008) proces treningowy praktykowany przez kickboxerów powinien opierać się głównie na kształtowaniu wytrzymałości oraz specyficznych dla tej dyscypliny elementach technicznych wykonywanych z maksymalną prędkością, natomiast wzrost siły maksymalnej stanowi dodatkowy, mniej istotny aspekt treningowy. Autorzy rekomendują aby trening siły mięśniowej cechował się niską lub średnią intensywnością (30 – 75%1RM) i eksplozywnym wykonaniem czynności ruchowych. W odniesieniu do badań przeprowadzonych przez Loturco i in. (2016), gdzie analizowano związek pomiędzy siłą uderzenia zawodników kickboxingu, a zmiennymi: siła i prędkość wykazano, że generowana moc mięśniowa jest wyższa, gdy jeden lub oba elementy zostaną udoskonalane. Podczas wykonywanych ćwiczeń eksplozywnych w niniejszym badaniu (eksplozywny wyrzut sztangi), osiągana prędkość znacznie wzrosła, toteż poziom generowanej mocy mięśniowej jest bardziej zależny od prędkości. Powyższe wyniki uzyskane w badaniu potwierdzają założenia Loturco i in. 2016, że w sportach uderzanych wartość generowanej prędkości ma większe znaczenie, co pośrednio tłumaczą uzyskane wyniki. Natomiast (Liossisa i in. 2013) zauważają, że optymalnym środkiem do kształtowania siły i mocy mięśniowej zawodników MMA jest trening kompleksowy. Trening ten obejmuje wykonanie ćwiczenia oporowego przed ćwiczeniem plajometrycznym lub eksplozywnym jak np.: wyciskanie sztangi leżąc, przed wyrzutem sztangi bądź inne ćwiczenia o podobnej strukturze ruchu (Fleck i Kontor 1986).

Specyfika dyscypliny jaką jest MMA łączy w sobie zarówno elementy techniczne sportów chwytanych oraz uderzanych, co skutkuje wyżej opisanymi wynikami uzyskanych wartości zmiennych i brakiem istotnych różnic statystycznych pomiędzy grupami sportów walki: judo i kickboxingu (Docherty i Hodgson, 2007).

Powyższe wartości uzyskane w niniejszej pracy mogą głownie wynikać ze specyfiki tych dwóch konkurencji, które odmiennie charakteryzują się pozycjami walki, szerokością chwytów i absorbowanymi do tego celu wartościami mocy mięśniowej.

Badania i rozważania podjęte w pracy nie wyczerpują całokształtu problematyki związanej z siłą i mocą mięśniową w sportach walki. Konieczna jest dalsza analiza z uwzględnieniem wszystkich parametrów treningowych optymalizujących kształtowanie siły i mocy mięśniowej.

Wnioski

Analiza zmian wartości generowanej mocy maksymalnej podczas wyciskania sztangi leżąc na ławce płaskiej z obciążeniem zewnętrznym mierzącym 40%1RM wykazała, że grupa zawodników Judo uzyskała największą średnią moc względem zawodników Kickboxingu. Jednocześnie analizy uwidoczniły, iż w badanych sportach walki różnice pomiędzy determinantami siły i mocy mięśniowej nie wystąpiły istotne różnice statystyczne.  Dodatkowo powinno się również przeanalizować różnice w generowanej sile i mocy mięśniowej kończyn dolnych. Dalszymi badaniami z uwagi na dotychczasową zebraną wiedzę powinno być przeprowadzenie badań, w których zawodnicy sportów chwytanych wykonują test wyciskania sztangi leżąc, natomiast zawodnicy sportów uderzanych test eksplozywnego wyrzutu sztangi z uwagi na specyfikację konkurencji sportowej i pokonywanie większego oporu (przeciwnika) przez (judoków, zapaśników) niż ma to miejsce w (boksie, kickboxingu czy muaythai). Dzięki takim kompleksowym badaniom można uzyskać większą wiedzę na temat powiązań i różnic w analizowanych sportach walki w aspekcie siły i mocy mięśniowej. Niniejsze badania stanowią pilotaż do dalszych badań zaplanowanych na grupie zawodników sportów walki zbliżonych do siebie strukturą i specyfiką pojedynku z większym obciążeniem zewnętrznym, stanowiącym 80% 1RM, a dane z badań są aktualnie opracowywane.