سیستم تمرینی مقاومت متغیر
مقدمه
زمانی که شما برای اولین بار تصمیم به انجام ورزش منظم، با هدف افزایش قدرت می کنید، در اوایل تمرین سرعت افزایش قدرت عضلات، بسیار بالاست. رفته رفته این شیب بهبود قدرت کاهش می یابد تا جایی که به فلات می رسد –دیگر تمرین روتین باعث بهبود در قدرت نمی شود. ورزشکاران در این وضعیت از تکنیک های مختلفی استفاده می کنند تا این فلات را بشکنند و بتوانند باز هم پیشرفت کنند. سیستم تمرینی مقاومت متغیر، یکی از این تکنیک هاست که با اثرات خاص خود، باعث ادامه روند پیشرفت قدرت و توان در عضله می شود. در این مقاله، سعی شده است اطلاعات کلی، کاربردی و علمی درباره سیستم تمرینی مقاومت متغیر ارائه شود.
بخش اول: نگاه کلی
چه می آموزیم؟
قبل از هرچیز، بیایید سیستم تمرینی مقاومت متغیر را تعریف کنیم و ببینیم این سیستم تمرینی توسط چه کسانی معرفی شده و چه تحولاتی متحمل شده است تا به شکل امروزی در بیاید.
تعریف تمرینات مقاومت متغیر
در تمرینات مقاومتی، از ابزار متفاومتی برای اعمال مقاومت استفاده می شود که هر یک ویژگی های مخصوص به خود را دارد و تبعاً کارکرد ها و اثرات متفاومتی نیز خواهند داشت. از جمله این ابزار، میتوان به وزنه آزاد، دستگاه های بدنسازی سیمکش، انواع توپ، وزن بدن، کش و زنجیر اشاره کرد که دو مورد آخر بیشترین و رایج ترین کاربرد را در اعمال مقاومت مغیر دارند .
سیستم تمرینی مقاوت متغیر، در واقع یک تکنیک میانبر، برای رهایی از رسیدن به فلات سازگاری تمرینی است. برای توسعه قدرت در تمرینات، معمولاً از بارهای بیشنه و فوق بیشنه استفاده می شود. اما با دامه تمرینات، ورزشکار به نقطه ای می رسد که گویی انتهای قدرت است و دیگر نمی تواند حتی یک کیلوگرم، به بار تمرینی اضافه کند. مقامت متغیر در واقع یک راه گریز در این نقطه است. زیرا با اعمال مقاومت متغیر، بار اضافه شده، به کل دامنه حرکتی، به طور یکسان اعمال نمی شود و درواقع بیشترین اعمال فشار از طریق مقاومت متغیر در قوی ترین نقطه از دامنه حرکتی اعمال می شود. بنابراین، ضعف عضلات در دامنه های حرکتی خاص، مانند شروع حرکت، مانع از اعمال فشار بیشتر به عضله نمی شود. در نتیجه عضله مجدداً تحت فشار قرار میگیرد و روند افزایش قدرت ادامه می یابد.
علاوه بر این، تمرین با مقاومت متغیر، یکی از کاربردی ترین تمرینات برای افزایش توان، بویژه توان انفجاری است. به همین دلیل، معمولاً بخشی از برنامه بدنسازی رشته های ورزشی مانند فوتبال، تمرینات مقاومت متغیر، البته بیشتر با هدف افزایش توان است.
علت نامگذاری سیستم تمرینی مقاومت متغیر چیست؟
برای اعمال مقاومت متغیر از ابزار خاصی مانند باند های کشی یا زنجیرهای بلند استفاده می شود. همانطور که قابل تصور است، نیروی لازم برای کشیدن یک کش، بستگی به این دارد که کش، از قبل چقدر کشیده شده است. در واقع، هر قدر کش، بیشتر کشیده شود، نیروی بیشتری برای ادامه کشیدن آن نیاز است. با این تعریف، کمترین نیروی مورد نیاز برای کشیدن یک کش، در شروع حرکت است.
در نتیجه، باند های کشی، برخلاف وزنه های رایج تمرینی، مقاومت ثابتی ندارند و مقاومت آن ها با تغییر طول شان، تغییر می کند. همچنین در مورد زنجیر، از آنجایی که زنجیر های بلند هستند و بخشی از آن ها روی زمین قرار می گیرد، با بالا آوردن آن حلقه های بیشتری از روی زمین بلند می شود و در نتیجه مقاومتی که اعمال می کند افزایش می یابد.
چه کسی مقاومت های متغیر را ابداع کرد؟
شاید نتوان گفت مبدع تمرینات مقاومت متغیر دقیقاً کیست. اما بدون شک عامل اصلی معرفی آن به دنیا و جامعه ورزشی، شرکت ناتیلوس (Nautilus) بود. دهه 1970 را می توان دهه شکوفایی ورزش بدنسازی نامید، چرا که بدنسازی، به این شکل و قالبی که ما می شناسیم، مرهون پیشرفت و قالب بندی است که در این دهه یافته است و البته بسیار مدیون شرکت ناتیلوس که اولین شرکت ساخت دستگاه های بدنسازی بر پایه اصول علمی و زیر نظر دانشمندان بود و نابغه ای چون آرتور جونز (Arthur Jones) بانی آن بود.
دکتر آرتور جونز
ماشین بدنسازی مقاومت متغیر، یکی از ابداعات شرکت ناتیلوس بود که بسیار مورد توجه قرار گرفت. ویژگی اصلی این ماشین ها این بود که فرد می توانست وزنه ای را در حالت عادی خارج از توان اوست، با این دستگاه های بدنسازی به راحتی بزند. این مورد، به ویژه در برای زنان ورزشکار، بسیار جلب توجه کرد، زیرا تا آن زمان زنان مانع بزرگی بر سر راه تمرینات قدرتی داشتند و این دستگاه ها دروازه جدیدی به روی ورزشکاران قدرتی و توانی زن می گشود (2).
همانطور که از نام این دستگاه ها نیز پیداست، ویژگی اصلی این دستگاه، کاهش مقاومت در دامنه های حرکتی ضعیف و افزایش مقاومت در دامنه های حرکتی قوی تر بود. در همان سال ها، عده ای دانشمندان ناتیلوس و محققین دانشگاهی، شروع به تحقیق درباره دستگاه های بدنسازی مقاومت متغیر کردند و نتایج مطالعات آن ها نشان داد که تمرینات مقاومت متغیر، دقیقاً به اندازه تمرینات قدرتی رایج با وزنه، می تواند باعث افزایش قدرت شود (1).
از آنجا که شرکت ناتیلوس، همواره فلسفه اثرگذاری ماشین های بدنسازی خود را اعلام کرد، فلسفه آن ها درباره دستگاه های مقاومت متغیر، باعث کشف ابزار های ساده تری با همان کارآیی، چون باند های کشی و زنجیر شد.
بخش دوم: اساس فیزیولوژیک مقاومت های متغیر
چه می آموزیم؟
پس از نگاه کلی به تمرینات مقاومت متغیر و بررسی تاریخچه آن، بیایید مکانیسم های اثرگذاری این تمرینات بر عضلات و چگونگی ایجاد سازگاری های عضلانی در نتیجه تمرینات مقاومت متغیر را بررسی کنیم.
ویژگی های تمرینات مقاومت متغیر
سیستم تمرینی مقاومت متغیر، شامل یکی سری انقباضات عضلانی عموماً ایزوتونیک (کانسنتریک و اسنتریک) است که ویژگی اصلی آن ها، همانطور که از نامش برمی آید، تغییر مقاومت اعمال شده به عضله است. اما چه سازوکار فیزیولوژیکی در عضلات در طی تمرینات مقاومت متغیر اتفاق می افتد که باعث بهبود عملکرد می شود؟ در این مقاله ما چهار مکانیسم را معرفی می کنیم که در سال 2018 توسط بریان والاس (Brian Wallace) و همکارانش عنوان شد:
تطابق مقاومت با منحنی نیروی تولیدی عضله
پذیرفته شده ترین دلیل و شاید گفت پایه ای ترین فلسفه برای استفاده از تمرینات مقاومت متغیر، اینست که این تمرینات، با منحنی قدرت انسان در فعالیت های مقاومتی منطبق است که می توان آن را منحنی تولید نیرو بر اساس زاویه مفصل دانست. تمرینات مقاومتی می توانند منحنی های صعودی، نزولی یا زنگوله ای داشته باشند و خود منحنی زنگوله ای نیز دارای سه فاز صعودی، فلات و نزولی است.
منحنی نیرو-زاویه که نشان دهنده تغییرات نیروی تولید شده توسط عضله بر اساس زاویه مفصل اصلی درگیر است.
نیروی تولیدی در عضلات مختلف و حتی گروه های عضلانی مختلف، بسته به ساختار بیومکانیکی خاص عضلات، می تواند منطبق بر یکی از این سه منحنی باشد. منحنی نیرو در بیشتر عضلات تک مفصله، به شکل زنگوله ایست. برای درک بهتر، حرکت جلوبازو دمبل را تصور کنید.
منحنی نیرو-زاویه برای عضله جلو بازو در خم کردن آرنج، نمونه ای از یک نمودار زنگوله ای. همانطور که مشاهده می کنید، با کاهش زاویه مفصل آرنج تا 90 درجه، نیروی تولیدی عضله به طور مداوم افزایش می یابد تا به اوج برسد. پس از آن، با کاهش بیشتر زاویه مفصل، رفته رفته نیرو کاهش می یابد.
در این حرکت، زمانی که شروع به بالا آوردن دمبل می کنید، با کاهش زاویه مفصل آرنج، رفته رفته نیروی تولیدی عضله بیشتر می شود (حرکت راحت تر می شود) تا در زاویه 90 درجه آرنج به بیشترین مقدار خود می رسد. با ادامه حرکت و کاهش بیشتر زاویه آرنج، نیروی تولیدی عضله آرام آرام کاهش می یابد (حرکت سخت تر می شود).
البته برخی از عضلات تک مفصله نیز وجود دارند که از الگوی صعودی یا نزولی نمودار پیروی می کنند؛ مانند حرکات ابداکشن و اداکشن ران که به ترتیب منحنی قدرت آن ها نزولی و صعودی است. اما بیشتر حرکات چند مفصله که در تمرینات عملکردی و توانی بسیار پرکاربرد هستند، الگوی تولید نیروی صعودی دارند و از این جهت بسیار مناسب تمرینات مقاومت متغیر هستند. از این دسته حرکات، میتوان اسکوات، ددلیفت، پرس پا، پرس سینه و پرس سرشانه را نام برد. استفاده از ابزار مقاومت متغیر در این حرکات، باعث افزایش مقاومت همراستا با افزایش نیروی تولیدی عضله می شود و به این ترتیب، علی رغم افزایش کلی مقاومت، عضله به راحتی از پس انجام آن برمی آید.
تغییر بار برحسب طول باند کشی یا زنجیر بعنوان ابزاری برای اعمال مقاومت متغیر.
برای مطالعه بیشتر
اساس بیومکانیکی ارتباط طول عضله با نیروی تولیدی
رابطه تنش-طول در یک سارکومر
علت بوجود آمدن حالت زنگوله ای در منحنی نیروی تولیدی بر اساس زاویه مفصل، در واقع علت فیزولوژیک و بیومکانیکی دارد که در ساختار تار های عضلانی نهفته است. در واقع نیروی تولیدی در هر سارکومر، با طول سارکومر ارتباط دارد و زمانی که نسبت نیروی تولیدی هر سارکومر را نسبت به طول آن به شکل منحنی بکشیم، دقیقاً شکلی مشابهی همان زنگوله بدست می آید. اما علت چیست؟
ساختار سارکومر ها، به لحاظ بیومکانیکی و گشتاور ایجاد شده در هر اتصال اکتین و میوزین در طول های مختلف سارکومر، به نحوی است که دارای طول بهینه برای تولید نیرو است. اگر طول سارکومر را برابر 3.5 میکرومتر در کشیده ترین حالت در نظر بگیریم، بیشترین تولید نیرو در سارکومر در طول 2.1 تا 2.1 میکرومتر تولید می شود.
توجه کنید که این مورد در همه عضلات بدن صدق می کند، اما اینکه چرا نمودار تولید نیرو در برخی از حرکات زنگوله ای نیست، به این علت است که نیروی تولیدی در هر عضله، برآیندی از نیروی تولیدی کل سارکومر هاست. در عضلاتی که راستای سارکومر ها در طول کل عضله یک جهت و در یک زاویه نیست و نیز در عضلات چند مفصله که ممکن است کل سارکومر ها به یک اندازه کوتاه یا بلند نشوند، منحنی تولید نیرو کل عضله، ممکن است متفاوت از منحنی تک تک سارکومر ها باشد.
افزایش نیروی اسنتریک
همه حرکت هایی که در فاز کانسنتریک از الگوی صعودی منحنی نیرو پیروی می کنند، در فاز اسنتریک نیز بر همان الگوی صعودی منطبق هستند. یعنی بیشترین نیروی تولیدی در آن ها، در بازترین زاویه مفصل، یعنی شروع انقباض اسنتریک است. از آنجا که کش و زنجیر، به دلیل افزایش مقاومت در ابتدای فاز اسنتریک، عضله را مجبور به انقباض سریعتر می کنند، مقاومت در برابر این افزایش سرعت، یعنی افزایش تنش عضلانی در فاز اسنتریک. بنابراین باید به ورزشکار توصیه شود، تا سرعت حرکت را ثابت نگه دارد و حرکت را در کل دامنه حرکتی، کنترل شده و نسبتاً آهسته انجام دهد.
افزایش تنش در فاز اسنتریک، خود یکی از مؤثر ترین تکنیک های عملکردی برای ایجاد هایپرتروفی عضلانی است. زیرا دو ضلع از مثلث مکانیسم های هایپرتروفی، یعنی «استرس مکانیکی» و مهم تر از آن «آسیب» را به شدت فعال می کند (به مقاله هایپرتروفی، از فرضیه تا حقیقت مراجعه فرمایید).
افزایش مدت زمان تحت تنش (TUT) عضله
به دلیل ماهیت مقاومت متغیر، سرعت حرکت در فاز کانسنتریک، به هنگام استفاده از مقاومت متغیر، نسبت به کار با وزنه معمولی، کاهش می یابد (3). کاهش سرعت حرکت به معنای افزایش TUT است. یکی از مهم ترین فاکتور های عملکردی برای تحریک هایپرتروفی و قدرت عضلانی، افزایش TUT است (به مقاله هایپرتروفی، از فرضیه تا حقیقت مراجعه کنید).
سازگاری تار های عضلانی
تمرین مقاومتی، به عنوان اصلی ترین محرک هایپرتروفی ناشی از تمرین، می تواند با ایجاد تغییرات ساختاری در عضلات، باعث افزایش قدرت شود و این مورد وابسته به ابزار تمرینی نیست. در واقع هر نوع تمرین مقاومت با هر ابزاری، در طولانی مدت قدرت را بهبود خواهد داد. اما مطالعات نشان داده اند که تمرینات مقاومت متغیر می توانند نسبت به تمرینات وزنه روتین، مزایایی داشته باشند.
در سال 2008، اندرسون (Anderson) و همکارانش، تأثیر هفت هفته تمرین با وزنه، با و بدون باند کشی (به عنوان ابزرای برای ایجاد مقاومت متغیر) را باهم مقایسه کردند. قبل و پس از هفت هفته تمرین، از افراد آزمون پرس سینه -به عنوان نماینده قدرت بالا تنه- و آزمون اسکوات -به عنوان نماینده قدرت پایین تنه- گرفته شد. نتایج نشان داد که در هر دو آزمون، تمرین مقاومت متغیر باعث افزایش بیشتری در قدرت شده بود.
یک تکرار بیشینه پرس سینه، قبل و پس از تمرین. a) تفاوت معنی دار تعامل، b) تفاومت معنی دار درون گروهی، c) تفاوت معنی دار بین گروهی.
یک تکرار بیشینه اسکوات، قبل و پس از تمرین. a) تفاوت معنی دار تعامل، b) تفاومت معنی دار درون گروهی، c) تفاوت معنیدار بین گروهی.
علاوه بر نتایج بالا، اندرسون و همکارانش مشاهده کردند که توان میانگین نیز مشابه قدرت، در گروه مقاومت متغیر بهبود بیشتری یافته بود. اما مقدار بهبود توان حداکثر در بین دو گروه تفاوت نداشت (4).
میانگین توان، قبل و پس از تمرین. a) تفاوت معنی دار تعامل، b) تفاومت معنی دار درون گروهی، c) تفاوت معنی دار بین گروهی.
مورد اخیر توضیح می دهد که چرا تمرینات مقاومت متغیر برای بدنسازی رشته های ورزشی، مثل فوتبال، والیبال و بسکتبال، یکی از بهترین استراتژی هاست. زیرا ماهیت این رشته های ورزشی، فعالیت های توانی انفجاری با تعداد زیاد است که نیاز به توان میانگین بسیار بالا دارد.
اگرچه هنوز مطالعه مستقیمی انجام نشده است، اما محققان با کنار هم گذاشتن مجموع ویژگی های تمرینات مقاومت متغیر، اعلام کرده اند که تمرینات مقاومت متغیر، نسبت به تمرینات مقاومتی روتین، احتمالاً باعث افزایش بیشتر در نسبت تار ها IIA نسبت به تمرینات مقاومتی روتین خواهد شد. ویژگی بارز تار های IIA، توان تولید قدرت و توان بالا و در عین حال مقاومت نسبی در برابر خستگی است.
خلاصه ای از مکانیسم های درگیر در سازگاری ناشی از تمرینات مقاومت متغیر:
- تطابق مقاومت با منحنی نیروی تولیدی عضله
- افزایش نیروی اسنتریک
- تحریک هایپرتروفی از طریق مکانیسم های استرس مکانیکی و ایجاد آسیب
- افزایش مدت زمان تحت تنش (TUT) عضله
- سازگاری تار های عضلانی
بخش سوم: طریقه اجرای تمرینات مقاومت متغیر
چه می آموزیم؟
پس از شناخت سیستم تمرینی مقاومت متغیر و بررسی دقیق مکانیسم های فیزیولوژیکی ایجاد کننده سازگاری های ناشی از این تمرینات، وقت آن رسیده که چگونگی اجرای این سیستم تمرینی را بیاموزیم.
هدف از اجرای تمرینات مقاومت متغیر چیست؟
سیستم تمرینی مقاومت متغیر، در واقع یک سیستم تمرینی با هدف افزایش قدرت و توان است. بنابراین همه افرادی که نیاز به افزایش قدرت و توان توأم دارند، می توانند از این سیستم تمرینی بهره ببرند. بیشترین کاربرد این سیستم تمرینی در حال حاضر در دنیا، ورزش های گروهی با ماهیت توانی هوازی است. به عنوان مثال، در تمرینات بدنسازی فوتبال، راگبی، والیبال، بسکتبال، هندبال و حتی دو های سرعت و با مانع، از این سیستم تمرینی استفاده می شود و بسیار مؤثر نیز هست. با این حال، استفاده از این تمرینات در افراد غیر حرفه ای نیز، ممانعتی ندارد. هرچند انجام آن در نوجوانان و کودکان، به دلیل ماهیت توانی، با وزنه های سنگین خیلی توصیه نمی شود.
چگونه سیستم تمرینی مقاومت متغیر را اجراکنیم؟
برخلاف گذشته که دستگاه های بدنسازی ویژه برای این سیستم تمرینی استفاده می شد، امروز این سیستم تمرینی را می توان با ابزار ساده ای مثل باندکشی یا زنجیر بلند انجام داد. برای این کار، همانطور که در شکل مشاهده می کنید، کش یا زنجیر، به نحوی به وزنه وصل می شود که در اوج حرکت، بیشترین مقاومت را اعمال کند.
سرعت حرکت در این تمرینات، تا حد ممکن باید یکنواخت باشد تا بیشترین سازگاری قدرتی نصیب ورزشکار شود. اما اگر تمرین با هدف افزایش توان انجام می شود، بهتر است سرعت انقباض در فاز کانسنتریک افزایش یابد. باید توجه شود که برای توسعه قدرت، بسته به مقاومت باند کشی یا وزن هر حلقه زنجیر استفاده شده، باید 20 تا 30 درصد وزنه را کاهش داد. برای افزایش توان، میتوان 20 تا 30 درصد دیگر وزنه را کم کرد؛ با این برای افزایش توان، بار استفاده شده باید حدود 40% باشد. تعداد ست ها، تکرار ها و مقدار استراحت بین ست ها، همانند تمرین بدون مقاومت متغیر خواهد بود.
این مقاله چه کمکی به ما کرد؟
در این مقاله، سیستم تمرینی مقاومت متغیر را به شکل کامل معرفی کردیم و روند پیشرفت آن را، از زمانی که برای اولین بار معرفی شده تا امروز که به ما رسیده، مورد بررسی قرار دادیم. آموختیم که ویژگی های منحصر به فرد تمرینات مقاومت متغیر چیست و از طریق چه سازوکارهای فیزیولوژیکی باعث ایجاد سازگاری های عضلانی می شود. همچنین جامعه هدف این تمرینات را شناختیم و در انتها با نحوه انجام آن آشنا شدیم.
