انقباض عضلانی اکسنتریک یا برون گرا زمانی رخ می دهد که نیرویی که به عضله وارد می شود، از نیروی لحظه ای تولید شده توسط خود عضله فراتر رود و در نتیجه باعث انقباض طولانی مدت سیستم تاندون عضله شود. در طی این فرآیند ، عضله انرژی ایجاد شده توسط یک بار خارجی را جذب می کند ، که توضیح دهنده این مطلب است که چرا انقباضات اکسنتریک کار منفی و انقباضات کانسنتریک کار مثبت هستند.
ویژگی های تمرینات اکسنتریک:
انقباضات عضلانی اکسنتریک بخشی جدایی ناپذیر از بیشتر حرکات در طی فعالیت های روزانه یا تمرینات ورزشی است. عضلات اسکلتی برای تحمل وزن بدن در برابر نیروی جاذبه و یا ذخیره انرژی برگشتی الاستیک به منظور آماده شدن برای انقباضات کانسنتریک به طور برون گرا منقبض می شوند. نقش آهسته چنین انقباضیاتی با دویدن در سراشیبی یا پایین آمدن از پله ها نشان داده می شود که در طی آن انقباض برون گرای عضلات اکستنسورزانو کاملا مشخص می شود.
در مقایسه با انقباضات کانسنتریک یا ایزومتریک (طول ثابت) ، انقباضات اکسنتریک دارای چندین ویژگی منحصر به فرد است که ممکن است مسئول سازگاری های منحصر به فرد عضلات باشد. در طی انقباض اکسنتریک برای سرعت زاویه ای داده شده نیروی بیشتری تولید می شود. علاوه بر این ، انقباضات اکسنتریک به فعال شدن واحد حرکتی کمتری نیاز دارند و نسبت به انقباضات کانسنتریک ، اکسیژن و انرژی کمتری را برای یک نیروی عضلانی مصرف می کنند . در واقع ، هزینه متابولیک مورد نیاز برای تمرینات اکسنتریک تقریباً چهار برابر کمتر از همان تمرین انجام شده به صورت کانسنتریک است.
پاسخهای قلبی تنفسی و همودینامیکی در انقباضات اکسنتریک نسبت به کانسنتریک کمتراست و راههای عصبی این دو نوع انقباض با یکدیگر متفاوت است که این تفاوتها هم در سطح عضله اسکلتی و هم قشر مغز است بطوریکه در این نوع انقباضات ( اکسنتریک) تحریک پذیری بیشتر قشر مغز گزارش شده است .
به دلیل ویژگی های خاص فیزیولوژیکی و مکانیکی انقباضات اکسنتریک ، کاربردهای زیادی در تمرینات ورزشی، طب ورزشی و توانبخشی دارند. این نوع تمرینات مزایای زیادی برای جمعیت سالمند یا بیماری مزمن مثل آسیب های عصبی عضلانی دارند. در واقع دو ویژگی مهم این تمرینات شامل: بالاترین نیرو و نیاز کمتر به انرژی، این نوع تمرینات را جایگزین تمرینات معمول ورزشی کرده است.
این روش ، توسط LaStayo و همکاران در سال ۲۰۱۴، تحت عنوان RENEW (Resistance Exercise via Eccentric Work) عنوان شد. به نظر می رسد که در افزایش قدرت و حجم عضلانی مشابه تمرینات قدرتی سنتی باشد. از آنجا که حالت اکسنتریک یا برون گرا استرس مکانیکی شدیدی را با هزینه متابولیک کمتری فراهم می کند به نظر می رسد به خصوص برای تمرین افراد با مشکلات تحلیل عضلات و کاهش قدرت عضلانی مناسب است.
تمرینات اکسنتریک به بیماران مبتلا به مشکلات قلبی تنفسی ، سارکوپنی پیری ، کشکسیا ، دیابت نوع ۲ ، بیماری های عصبی و اسکلتی عضلانی پیشنهاد می شود. همراه با تأثیرات مثبت بر عملکرد عضلات، تمرینات اکسنتریک هوازی تأثیرات ویژه ای بر متابولیسم انرژی عضلانی ، مقاومت به انسولین و پروفایل چربی خون ایجاد می کند وباعث کاهش فاکتورهای خطر بیماریهای مزمن می شود. بنابراین به عنوان یک عامل سبک زندگی امیدوار کننده برای مبارزه با چاقی و چربی خون شناخته شده است.
سازگاریهای سلولی با تمرینات اکسنتریک:
انقباضات اکسنتریک در طول عضلانی بیشتر نسبت به انقباضات کانسنتریک انجام می شود بنابراین اسیب های عضلانی در سطح سلولی در این نوع انقباضات بیشتر بوده که خود باعث ایجاد سازگاریهای سلولی و مولکولی ناشی از تمرینات ورزشی می شود.
آسیب مکانیکی اولیه که درسطح آسیب به غشا سلولی و ماتریکس است باعث ایجاد رویدادهایی می شود که منجر به آسیب ثانویه شدیدتری می شود. تصور می شود که از دست دادن هموستاز کلسیم ، واکنش التهابی احتمالی و تولید گونه های واکنش اکسیژن (ROS) در مرحله آسیب ثانویه باشد. بهم ریختگی در هموستاز +Ca2 که به دنبال تمرینات اکسنتریک مشاهده شده است ، ممکن است نتیجه آسیب غشایی باشد.
باز شدن کانالهای فعال شده توسط کشش افزایش غیر طبیعی غلظت کلسیم در داخل سلولهای عضلانی مسئول فعال شدن پروتئازهای عضلانی به نام کالپین است. این پروتئازها پروتئینهای ساختاری مهمی را که مسئول یکپارچگی میوفیبریل هستند (به عنوان دسمین و آلفا اکتینین) تجزیه می کنند .
تخریب پروتئین های آزاد شده از ساختار میوفیبریلها توسط کالپین ها می تواند توسط سایر مسیرهای پروتئولیتیک با عنوان سیستم پروتئین های یوبی کویتین افزایش یابد . فعال شدن کالپین ها همچنین ممکن است منجر به تخریب مواد تشکیل دهنده غشا شود ، که به نوبه خود باعث افزایش ورود کلسیم می شود.
در این تمرینات افزایش غلظت کلسیم در میتوکندری عضله اسکلتی ، که می تواند عملکرد تنفسی میتوکندریایی را تغییر دهد، نیز رخ می دهد.این اضافه بار کلسیم ممکن است با باز شدن منافذ میتوکندری (mPTP) منجر به فعال شدن سیگنالینگ مرگ سلولی یا افزایش فعالیت پروتئولیتیک کالپین باشد که قادر به هدف قرار دادن پروتئین ها و در نتیجه اختلال در عملکرد میتوکندری است.
علاوه بر این ، افزایش فعالیت کالپین می تواند باعث فعال شدن نوتروفیل ها و ماکروفاژها شود و منجر به تولید ROS شود. علاوه بر علائم بالینی مرتبط با این انقباضات (مانند DOMS و کاهش قدرت عضلانی) ، گزارش شده است که عواقب متابولیکی را در مرحله حاد ایجاد می کند: کاهش جذب گلوکز و حساسیت به انسولین ، اختلال در سنتز گلیکوژن ، افزایش سرعت متابولیسم و تغییر جهت به سمت متابولیسم غیر اکسیداتیو.
روند التهاب بدنبال ورزش آسیب رسان در ابتدا به دلیل ارتباط آن با آسیب عضلانی ، درد و تاخیر در بهبودی بعنوان یک رویداد مضر در نظر گرفته شد اما اکنون کاملاً پذیرفته شده است که مراحل التهابی برای بهبود عملکرد عضله به EIMD (آسیب عضلانی ناشی از ورزش) بسیار مهم است.
التهاب باعث فعال شدن مسیرهای ترمیم و رشد عضله به دنبال تمرینات آسیب رسان می شود و با فعال کردن سلولهای ماهواره ای باعث بازسازی عضله می شود. تجمع زودهنگام لکوسیت ها ، در درجه اول نوتروفیل ها ، بلافاصله پس از ورزش در رگ های خونی عضله آسیب دیده مشاهده شده است.
در صورت بروز EIMD متوسط تا شدید ، مطالعات بافت شناسی به طور مداوم نشان می دهد که نوتروفیل ها از ۱ تا ۲۴ ساعت پس از ورزش اکسنتریک یا اسیب رسان به عضله نفوذ می کنند و در ناحیه آسیب دیده جمع می شوند . این احتمال وجود دارد که ترشح و / یا آزاد شدن پروتئین های شیمیایی در اثر تغییر در نفوذپذیری غشا در جذب سلولهای التهابی در گردش نقش داشته باشد. آنها مرحله پیش التهابی را از طریق فاگوسیتوز و با ترشح آنزیم های پروتئولیتیک (مانند الاستاز یا میلوپراکسیداز) و گونه های واکنشی آغاز می کنند. در زمان های بعدی ، وقتی نوتروفیل ها از عضله پاک می شوند ، ماکروفاژهای پیش التهاب شروع به جمع شدن می کنند.
این نوع ماکروفاژها که با نام M1 شناخته می شوند ، با ترشح سیتوکین های پیش التهاب (به عنوان مثال ، TNF-α ، IL-6 و IL-1β) به فاگوسیتوز بافت آسیب دیده کمک می کنند. مونوسیت های ساکن بافت همچنین ممکن است علاوه بر لکوسیت های ناشی از گردش خون ، بعد از ورزش نیز فعال شوند. نوتروفیل ها و ماکروفاژهای M1 با یکدیگر تعامل می کنند تا پاسخ پیش التهابی آسیب عضلانی را تنظیم کنند. به نظر می رسد هجوم آنها در داخل میوفیبرهای آسیب دیده به میزان EIMD وابسته باشد و ممکن است منجر به تشدید تغییرات اولیه سلولی شود.
برعکس ، ماکروفاژهای M2 که بعدا ظاهر می شوند ، به طور کلی سیتوکین های ضد التهابی و مولکول های سیگنالینگ درگیر در بازیابی و بازسازی عضلات تولید می کنند. به نظر می رسد پاسخ التهابی عضله با بازسازی عضلات مرتبط می شود. در واقع ، ماکروفاژها علاوه بر عملکردهای ایمنی خود ، در میوژنز نیز شرکت می کنند و به بازسازی ماتریکس خارج سلولی کمک می کنند. ماکروفاژهای M1 تکثیر سلولهای ماهواره ای را تحریک می کنند در حالی که ماکروفاژهای M2 در تمایز سلولهای ماهواره ای شرکت دارند .
ماکروفاژهای M2 همچنین می تواند باعث سنتز پروتئین در فیبرهای عضلانی شود. جایگزینی ماکروفاژهای M1 به ماکروفاژهای ضد التهابی M2 یک مرحله کلیدی برای انتقال از مراحل پیش التهابی به ضد التهابی است. این فرایند توسط سیگنالهای مختلف از جمله فاگوسیتوز بقایای سلول ، IL10 و پروتئین کیناز فعال شده توسط AMP تنظیم می شود.
سایر سلول ها نیز با عضله ارتباط برقرار می کنند و در التهاب و فرآیند های بازسازی عضلات مهم هستند. این سلولها شامل سلولهای ماست سل ، لنفوسیتهای T ، ائوزینوفیل ها ، فیبرو آدیپوژنیک و پریسیت ها است.
التهاب و پاسخ های ایمنی توسط عوامل مختلف رشد و عملکرد سیتوکین های پاسخگو به ورزش (به عنوان مثال ، IL-6 ، CCL2 و اینترفرون-γ) ، سیتوکین های پیش التهاب (TNF-α و IL-1β) و سیتوکین ضد التهابی IL-10 تنظیم می شود. شایان ذکر است که EIMD محرک اصلی برای فعال کردن سلول های ماهواره ای است.
خصوصیات انقباضات اکسنتریک:
- ۱-تولید نیروی عضلانی زیاد
- ۲-تقاضای متابولیکی پایین یا مصرف انرژی کمتر
این ویژگی باعث خستگی کم، درک فشار کم، تقاضای قلبی تنفسی پایین می شود.
۳-راههای عصبی منحصربفرد
این ویژگی باعث کاهش فعالیت سیستم عصبی مرکزی ، به کار گیری موتورهای حرکتی کمتر، تحریک پذیری بیشتر قشر مغز می شود.
۴-پاسخ مولکولی مشخص
این ویزگی باعث فعالیت بیشتر سلولهای ماهواره ای و پیام رسانی آنابولیکی بیشتر می شود.
فواید تمرینات اکسنتریک:
۱-عملکرد عضله
باعث افزایش قدرت و توده عضلانی بیشتر نسبت به تمرینات کانسنتریک
بهبود عملکرد ورزشکاران
بهبود mobility یا تحرک پذیری
جلوگیری و کاهش سارکوپنیا
کاهش خطر افتادن در سالمندان
۲-سازگاریهای عصبی بیشتر
- ۳-افزایش پارامترهای سلامتی
۴-افزایش توده بدون چربی بدن
۵-کاهش چربی بدن
۶-افزایش مصرف انرژی استراحتی
۷-افزایش اکسیداسیون لیپیدها
۸-بهبود پروفایل چربی خون
۹-افزایش حساسیت انسولینی
خطرات تمرینات اکسنتریک:
۱-آسیب عضلانی وابسته به ورزش
آسیبهای ساختاری
تخریب نفوذپذیری سارکولما
آسیب ماتریکس خارج سلولی
۲-تخریب عملکرد عضله
ازدست دادن ظرفیت تولید نیرو
درد، سوزش و سفتی در عضلات
کاهش عملکرد ورزشکار
۳-افزایش خطر آسیب های ساختاری در عضله وتاندون
۴-رابدومیولیز و بیماریهای مرتبط با کلیه
۱۰ روش تمرینی برای تمرینات اکسنتریک:
-
۳-۵ ثانیه اکسنتریک تمپو
این ابتدایی ترین سطح تمرینات اکسنتریک است. ساده به نظر می رسد و همینطور هم هست. اما برای بسیاری از تمرینات شدید است. تمپو یعنی سرعتی که شما آن تمرین را انجام می دهید. مثلا در تمرین اسکوات وقتی پایین می ایید انقباض اکسنتریک است و وقتی بالا می آیید انقباض کانستریک است که هر مرحله را می توانید با سرعتی متفاوت از دیگری انجام دهید. سرعت ۱/۱/۲/۳ در اسکوات نشان می دهد که ۳ ثانیه پایین ، ۲ ثانیه مکث، ۱ ثانیه بالا آمدن و ۱ ثانیه مکث و سپس شروع دوباره حرکت.
سرعت ۳-۵ ثانیه تمرینات اکسنتریک برای اکثر پروتکل های قدرت و هایپرتروفی عالی است.
۲– تمرینات اکسنتریک ایزومتریک:
این تمرین مکثی است که در تمرینات بین انقباض اکسنتریک و کانسنتریک انجام می شود. مثلادراسکوات وقتی پایین می آیید مکث می کنید و سپس بلند می شوید که این مکث می تواند از ۲ تا ۱۰ ثانیه طول بکشد. این روش باعث افزایش زمان تحت تنش می شود و به ورزشکار اجازه می دهد تا تنش را در یک زاویه اتصال خاص حفظ کند. این روش می تواند در هر تکرار از هر ست یا تنها در آخرین تکرار در هرست انجام شود.
۳- اکسنتریک فوق العاده کند
این یک روش عالی برای به پایان رساندن یک جلسه هیپرتروفی است. از تمریناتی با دامنه حرکتی طولانی مانند اسکات ، دیپ ویا بارفیکس استفاده کنید.
یک تکرار غیر عادی ۳۰ ثانیه ای را امتحان کنید. در ابتدا فقط با یک تکرار ۳۰ ثانیه ای در پایان تمرین شروع کنید و در طول برنامه بتدریج تا سه تکرار برنامه ریزی کنید.
گزینه دیگر ۴-۶ تکرار اکسنتریک هر کدام ۱۰ ثانیه است. باز هم ، فقط با یک تکرار شروع کنید و سپس زیاد کنید.
۴-روش ترکیبی
تمرینات شامل تمرینات کانسنتریک و اکسنتریک مانند دوسر بازو، سه سر بازو، ددلیفت، pull down و… در این روش قسمت اکسنتریک تمرین را قویتر و چالشی تر انجام دهید.
۵-کانسنتریک دو طرفه – اکسنتریک یک طرفه
دراین سبک استفاده از دستگاههای ورزشی بسیار عالی است. از هر دو طرف بدن یا اندام مورد نظر برای بلند کردن انفجاری دامنه کانسنتریک استفاده کنید ، در بالا مکث کوتاهی انجام دهید تا وزن به یک اندام منتقل شود و یک مرحله اکسنتریک ۳-۵ ثانیه انجام شود.
مجموعه ای از ۱۰ تکرار باید به روش زیر انجام شود:
۱-۵ تکرار: کانسنتریک دو طرفه. اندام چپ فقط اکسنتریک است.
۶-۱۰ تکرار : کانسنتریک دو طرفه. اندام راست فقط اکسنتریک است.
برخی تمرینات شامل:
- Leg extension
- Lying leg curl
- Leg Press
- Scott curl machine
- Rope pressdown
- Standing calf raise machine
در شروع استفاده از این تکنیک تمرینی وزنه شما ۱۰ درصد سنگینتراز آنچه برای تمرین یک طرفه استفاده می کنید، باشد.
۶- Forced reps
این روش متداولترین روش در تمرینات اکسنتریک است. در این روش وزنه ای را انتخاب کنید که بتوانید ۶ تا ۱۲ تکرار را بطور کامل انجام دهید( تکرار ۱۲ باید نهایت فشار باشد). سپس ۱ تا ۲ تکرار اضافه کرده و با نیروی کمکی قسمت کانسنتریک را انجام داده و به اهستگی و بدون کمک اکسنتریک را انجام دهید.
همچنین ضروری است که در مدت زمان تمرین ، تنش روی عضلات مورد نظر حفظ شود. این بدان معنی است که تکنیک تمرینی باید تمیز و بدون لرزش انجام شود.
اگر یک چرخه ۲-۳ ماهه هیپرتروفی با شدت بالا و کم حجم را شروع کردید ، Forced reps را برای چند هفته آخر انجام دهید.
یک مجموعه Forced reps برای ۱-۲ تمرین در هر جلسه تمرین کافی است.
۷- روش ۳+۱۲ :
در این تکنیک حرکت را با ۱۲ تکرار با سرعت کنترل شده انجام دهید. سپس بلافاصله پس از پایان حرکت وزنه را سنگین کرده و ۳ تکرار در دامه اکسنتریک انجام دهید. توصیه می شود که وزنه اضافه شده بین ۲۵ -۵ درصد حداکثر وزنه باشد که از درصد پایین شروع شود.
برای مثال در دو حرکت اسکات و دیپ ، دو ست اول هر تمرین ۱۲ تکرار است که با سرعت ۲۰۱۰ انجام می شود. برای سومین و آخرین ست از هر تمرین ، ۱۲ تکرار با سرعت ۲۰۱۰ انجام دهید ، سپس به سرعت وزن اضافه کرده و سه تکرار اکسنتریک با سرعت ۵۰۱۰ را انجام دهید. در برخی از تمرینات برای انجام سه تکرار آخر نیاز به نیروی کمکی دارید.
۸- روش ۲+۴ :
شبیه ۳+۱۲ است فقط با وزنه سنگین انجام می شود و در اکثر تمرینات برای انجام ۲ تکرار آخر در دامنه کانسنتریک نیاز به نیروی کمکی است. این روش را برای برای هر قسمت بدن در یک جلسه تمرینی یک بار انجام دهید و به تدریج زیاد کنید.
۹- Overloaded Eccentric/Explosive Concentric یا اکسنتریک اضافه با / کانسنتریک انفجاری:
یک روش خوب برای افزایش قدرت است. معمولا این تمرینات در یک تمرین دامنه اکسنتریک با وزن بالا و آهسته مثلا ۳ ثانیه با دستگاههای ورزشی انجام می شود
انجام شده و سپس نیروی کمکی با خارج کردن وزنه ها به شما امکان یک حرکت انفجاری کانسنتریک را می دهد.
این روش می تواند برای سیستم عصبی بسیار مفید باشد. به دلیل وزن های بالاتراز بیشینه ، هر ۷-۱۴ روز یکبار از این سبک از تمرین برای هر قسمت استفاده شود و استراحت بین تمرینات بیشتر از روش سنتی است.
مثلا در حرکت اسکوات ۵ ست و در هر ست از ۵ تکرار در ست اول شروع می شود و با یک تکرار در ست آخر خاتمه می یابد. استراحت بین ست ها ۱۸۰ تا ۲۴۰ ثانیه است.
-
۱۰-روش Negative single :
در این روش فقط از حرکت اکسنتتریک در یک تمرین استفاده می شود. به این صورت که وزنه سنگین تر از ( ۱RM)، (۱۰۵ تا ۱۴۰ درصد) را انتخاب کنید ویک اکسنتریک ۳ تا ۱۰ ثانیه بزنید.
این تکنیک را می توان به چند روش مختلف اجرا کرد:
پس از انجام چندین ست استاندارد ۱-۵ تکراری از یک تمرین معین ، ۲-۴ ست Negative single را انجام دهید.
یا می توانید در صبح ست های استاندارد تمرینی را انجام دهید و در بعدازظهر Negative single تمرین را انجام دهید.
منابع:
Eccentric Muscle Contractions: Risks and Benefits Stéphanie Hody,1,* Jean-Louis Croisier,1 Front Physiol. ۲Croisier,1 Front019; 10: 536.Published online 2019 May 3. doi: ۱۰٫۳۳۸۹/fphys.2019.00536
Implementing Eccentric Resistance Training—Part 2: Practical Recommendations. 30 June 2019; Accepted. ; https://doi.org/10.3390/jfmk4030055
