Síla a stabilita – proč je potřebujeme?

Síla, stabilita (posturální rovnováha) a flexibilita jsou fyziologické parametry spojené s fyzickou zdatností související se zdravím. Flexibilitu včetně mobility jsme si rozebrali v minulém článku, a proto se ihned podíváme na stabilitu a sílu. Je potřeba si uvědomit, že všechny výrazy spolu souvisejí a vzájemně se prolínají – uvažujme v souvislostech. Dále každá z těchto domén ovlivňuje zdraví obecně, riziko zranění, způsob léčby zranění a výkon v činnostech každodenního života a sportu. Tyto domény jsou ovlivněny individuálním fenotypem, věkem, dekondicí, pracovní činností a formálním cvičením. Deficitům nebo ztrátě síly, flexibility a stability lze předejít nebo je omezit pomocí cvičebních programů. Normální svalová síla je spojována s obecnými zdravotními přínosy, prodlouženou délkou života, psychologickými přínosy, prevencí nemocí a snížením invalidity u starších dospělých. Trénink stability vede ke zlepšení rovnováhy a nervosvalové kontroly, může zabránit poranění kolenních a hlezenních kloubů a může být použit k léčbě pacientů s bolestmi v kříži.

Co tyto výrazy (domény) znamenají v teoretické rovině?

Velmi obecně toto:

Síla: Schopnost jednotlivých prvků (částí těla – kosti, klouby, pojiva), které dohromady tvoří konstrukční systém (lidské tělo) vyvinout sílu a odolat zatížení, které na něj působí.

Stabilita: Schopnost odolávat síle, schopnost konstrukčního systému (lidského organismu) bezpečně přenášet různá zatížení na zem.

 

Více detailně toto:

Síla

Síla je maximální napětí, které může sval nebo svalová skupina vyvinout při jediné kontrakci (Carpinelli a Otto, 1998). Rozsah ztráty svalové síly s věkem, nečinností, zraněním a imobilizací závisí na poruše nervosvalové aktivace a snížení svalového objemu. Bolest, kloubní výpotek a úhel imobilizace jsou faktory spojené s artrogenní svalovou inhibicí a sníženou silou po zranění (Young a Press, 1994). Sarkopenie nebo ztráta svalové hmoty u starších pacientů – což může být velmi častým jevem.

Stabilita

Stabilita kloubu je dosažena kombinací statických a dynamických složek. Statická stabilita se týká strukturální stability dosažené „pasivně“ takovými strukturami, jako jsou kosti, pouzdra a vazy. Dynamická stabilita se týká neuromuskulárního řízení kosterního svalu ovlivňujícího kloub, aby se udrželo jeho centrum rotace v reakci na možnou poruchu či dysfunkci (Dale, 2012). Stabilita je definována jako „stav kloubu, který zůstává nebo se rychle vrací do správného vyrovnání/pozice prostřednictvím vyrovnání sil“.

Praxe a benefity u síly a stability

Začněme nejprve silou. V nedávných přehledech byla zdůrazněna důležitost síly s ohledem na sportovní výkon (Suchomel et al., 2016). Mezi výhody zvýšení svalové síly patří pozitivní vliv na rychlost rozvoje síly (RFD – rate of force development) a výkon, zlepšení ve skákání, sprintu a změně směru (COD – change of direction) výkonu, větší rozsah potenciace a zlepšená ekonomika „provozu“ organismu. Silné důkazy podporují názor, že maximální síla slouží jako jeden z klíčových základů pro vyjádření vysokých výkonů a že pro co nejlepší využití těchto asociací je nanejvýš důležité zlepšení a udržení vysoké úrovně síly (Storen et al., 2008).

Co se zdá být méně diskutováno, je dopad silového tréninku na muskuloskeletální zdraví. To je překvapivé vzhledem k tomu, že v předchozí literatuře bylo zdůrazněno, že silový trénink může snížit akutní sportovní zranění o jednu třetinu a zranění z nadměrného užívání téměř o polovinu (Laurersen et al., 2014). Kromě toho se programy silového tréninku zdají být lepší než strečink, propriocepční trénink a programy vícenásobné expozice pro snížení rizika sportovních zranění. Malone et al. (2019), zjistili, že hráči s relativně vyšší tělesnou silou dolní poloviny těla (maximální 3 opakování [RM] trap-bar mrtvý tah normalizovaný na tělesnou hmotnost) měli snížené riziko zranění ve srovnání se slabšími hráči. Navíc silnější sportovci lépe snášeli jak vyšší absolutní zátěž, tak skoky v zátěži než slabší sportovci. Navzdory jeho zjevné účinnosti pro snížení rizika zranění je ve vědecké literatuře stále mnohem menší pokrytí pozitivního vlivu silového tréninku na riziko nebo výskyt zranění, což může být způsobeno jeho špatnou integrací do muskuloskeletální rehabilitace a primární strategie prevence sportovních úrazů. To je dále omezeno nedostatečným porozuměním a znalostmi směrnic o fyzické aktivitě mezi zdravotníky, což představuje výzvu pro jejich integraci do praxe sportovního lékařství. Opravdu není neobvyklé, že zdravotníci doporučují „posilovací programy“ s 10 nebo více opakováními v sérii bez jasného označení přijaté intenzity (Holden a Barton, 2019). Ačkoli většina režimů silového tréninku prokázala zlepšení síly u neaktivních/netrénovaných jedinců během prvních týdnů, je třeba zdůraznit, že „posilovací programy“ a „silový trénink“ nejsou totéž; proto je nelze používat zaměnitelně.

Multi-systemické benefity silového tréninku

Fyzická nečinnost zvyšuje riziko diabetu 2. typu, kardiovaskulárních onemocnění (CVD), rakoviny tlustého střeva, postmenopauzálního karcinomu prsu, demence a deprese. Kromě toho je fyzická nečinnost spojena s abdominální adipozitou, která může nést škodlivé účinky viscerálního tuku a přetrvávajícího systémového zánětu nízkého stupně (Pedersen, 2019). Předpokládá se, že kosterní svaly působí proti škodlivým účinkům nečinnosti uvolňováním specifických myokinů, jako je myostatin, leukemický inhibiční faktor (LIF), interleukin (IL)-6, IL-7, neurotropní faktor odvozený z mozku (BDNF), insulin-like growth factor 1 (IGF-1), fibroblast growth factor 2 (FGF-2), follistatin-related protein 1 (FSTL-1) a irisin (Pedersen a Febbraio, 2012). Stahující se kosterní svaly proto mohou být schopné uvolňovat ochranné faktory do oběhového systému během cvičení. To pak může zprostředkovávat metabolické a fyziologické reakce v jiných orgánech, jako je tuková tkáň, játra, kardiovaskulární systém a mozek. Zvýšený energetický výdej prostřednictvím silového tréninku může vést ke snížení břišního tuku a konkrétně viscerálního tuku, zlepšení katabolismu a hydrolýzy lipoprotein-triglyceridů s velmi nízkou hustotou. Tyto změny ve složení těla snižují zánětlivé produkty, a tím snižují riziko rozvoje četných přidružených chronických onemocnění, jako je diabetes 2. typu a CVD. Rezistenční trénink dále zlepšuje mitochondriální funkce v kosterních svalech, kapacitu oxidačních a glykolytických enzymů a homeostázu glukózy, což vede ke snížení hladiny glukózy v krvi a zlepšení příznaků diabetu 2. typu (Saeidifard et al., 2019). Také odporový trénink je spojen se sníženými vedlejšími účinky léčby u pacientů s rakovinou. Zdá se, že protinádorové účinky cvičení souvisí se supresí růstu rakovinných buněk, omezením zánětlivých signálních drah v myeloidních imunitních buňkách a regulací akutních a chronických systémových zánětlivých odpovědí.

Stabilita

Vysoká schopnost udržení posturální rovnováhy (stability), tedy udržení vertikální projekce těžiště do základny opory, je ve sportu nezbytná. V první řadě efektivní posturální rovnováha snižuje riziko sportovních zranění a jejich negativních důsledků na fyzickou kondici a kariéru sportovce (McKeon a Hertel, 2008). Za druhé, efektivní posturální rovnováha je dobrým předpokladem pro zlepšení kontroly volních pohybů ve sportu a následně pro zvýšení sportovní výkonnosti (Paillard et al., 2002). To nepřímo dokládá skutečnost, že nespecifický balanční trénink zlepšuje různé fyzické schopnosti: kloubní stabilitu, vertikální a horizontální skokové schopnosti a rychlost rozvoje síly svalové kontrakce. Navíc neadekvátní rozvoj posturální kontroly v raném dětství může později vyústit ve špatnou obecnou kontrolu volních pohybů, a tudíž snížení ostatních koordinačních schopností (Tecklin, 2008).

Co se týče stability a jejího trénování je poněkud zajímavé sledovat následující závěry z výzkumů. Většina studií hodnotila posturální rovnováhu u subjektů mladších 12–13 let a jen velmi málo studií ji srovnávalo mezi adolescenty a mladými dospělými (Duzgun et al., 2011). Bylo prokázáno, že parametry centra tlaku (COP) a kývání hlavy v bipedálním postoji dosahují úrovně dospělých ve věku 15 let, poté se již neliší od hodnot u dospělých (20–28 let). U mužů se však schopnost udržet unipedální rovnováhu zvyšuje po celou dobu dospívání a zlepšuje se v pozdní fázi dospívání. U chlapců se posturální stabilita nadále zlepšovala ve věku 9 až 16 let, zatímco u dívek se přiblížila úrovni dospělých ve věku 10 let (Nolan et al., 2005).

Různí autoři spojují vyšší posturální stabilitu žen s jejich dřívějším fyzickým zráním, větší pílí a pozorností při provádění posturálních úkolů, nižší tělesnou hmotností, anatomickými rysy (nižší těžiště u dospívajících dívek kvůli relativně širší pánev a užší ramena) a lepší trénovatelnost posturálního regulačního systému (Smith et al., 2012).

Vzhledem k vzájemné závislosti pohybových a posturálních schopností lze očekávat, že zdatnější sportovec by měl vyšší posturální stabilitu. Někteří autoři skutečně prokázali, že kolísání COP u střelců, fotbalistů a rytmických gymnastů na profesionální nebo mezinárodní výkonnostní úrovni je vyšší než u jejich méně kvalifikovaných protějšků. Nedávný systematický přehled této problematiky ukázal pozitivní vztah mezi posturální stabilitou a úrovní sportovního výkonu (Kiers et al., 2013).

A konečně různí autoři poukazují na překvapivě sníženou posturální stabilitu u sportovců vyšších úrovní v určitých sportech ve srovnání s těmi na nižších úrovních, např. u alpských lyžařů, akrobatů a surfařů (Chapman et al., 2008). Studie naznačují, že existují určité sportovní podmínky, které mohou modifikovat normální posturální strategie pro udržení vertikálního držení těla, což má za následek nižší posturální stabilitu ve standardním testu. Mezi takové podmínky specifické pro sport může patřit dlouhodobé pravidelné používání pevné a vysoké sportovní obuvi, která pomáhá stabilizovat kotníky, udržovat rovnováhu těla na klouzavém povrchu a zvyšovat rychlost pohybu, například při lyžování nebo rychlobruslení. Dá se očekávat, že chronické používání (několik hodin denně) takové obuvi sníží posturální stabilitu za normálních testovacích podmínek bez obuvi (Noé a Paillard, 2005).

Benefity

Zde se zaměříme na tři hlavní benefity:

Úspěšná reprodukce zadaného úkolu

Trénink stability prospívá efektivnímu pohybu. Aby bylo dosaženo efektivních pohybů v kloubech, musí existovat základ stability, který umožní částem vašeho těla pohybovat se v zamýšleném rozsahu pohybu bez zbytečného omezení.

Snížené nadužívání nebo akutní zranění

Trénink stability prospívá vaší celkové kondici a také prevenci zranění. Nejenže snižuje riziko zranění z nadměrného používání, ale také pomáhá předcházet nehodám, které mohou vést k akutním zraněním.

Když máte slabé stabilizátory, je obtížnější provádět úkoly kvůli nesprávnému vyrovnání a umístění. Kromě toho může způsobit bolest, protože nesouosost nepřirozeně a zbytečně zatěžuje klouby a šlachy. Abnormální pohyby kloubů jsou jedním z největších přispěvatelů bolesti a zranění z nadměrného používání.

Ovládání vašich pohybů

U posledního bodu je potřeba uvést zapojení aktivních a pasivních stabilizátorů jako významných hráčů v kontextu stability a celkové funkce těla. Aktivní stabilizátory se skládají ze svalů, nervů a receptorů, které pomáhají udržovat různé pozice a korigovat/nastavovat vaše tělo od vnějších sil. V silovém tréninku hrají důležitou roli i pasivní stabilizátory (vazy, kloubní pouzdra, ploténky). Studie od Polyzois et al. (2016), například ukazují, že po počáteční luxaci ramene je riziko rekurentních luxací u osob <20 let 72–100 %, u osob ve věku 20–30 let je to 70–82 % a u pacientů starších 50 let. je to 14–22 %.

Zdroje

Carpinelli, R. N., & Otto, R. M. (1998). Strength training. Sports medicine, 26(2), 73-84.

Chapman, D. W., Needham, K. J., Allison, G. T., Lay, B., & Edwards, D. J. (2008). Effects of experience in a dynamic environment on postural control. British journal of sports medicine, 42(1), 16-21.

Dale, R. B. (2012). Principles of rehabilitation. Physical rehabilitation of the injured athlete. Philadelphia: Saunders, 41-66.4

Duzgun, I., Kanbur, N. O., Baltaci, G., & Aydin, T. (2011). Effect of Tanner stage on proprioception accuracy. The Journal of foot and ankle surgery, 50(1), 11-15.

Holden, S., & Barton, C. J. (2019). ‘What should I prescribe?’: time to improve reporting of resistance training programmes to ensure accurate translation and implementation. British Journal of Sports Medicine, 53(5), 264-265.

Lauersen, J. B., Bertelsen, D. M., & Andersen, L. B. (2014). The effectiveness of exercise interventions to prevent sports injuries: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. British journal of sports medicine, 48(11), 871-877.

Kiers, H., van Dieën, J., Dekkers, H., Wittink, H., & Vanhees, L. (2013). A systematic review of the relationship between physical activities in sports or daily life and postural sway in upright stance. Sports medicine, 43(11), 1171-1189.

McKeon, P. O., & Hertel, J. (2008). Systematic review of postural control and lateral ankle instability, part I: can deficits be detected with instrumented testing?. Journal of athletic training, 43(3), 293-304.

Malone, S., Hughes, B., Doran, D. A., Collins, K., & Gabbett, T. J. (2019). Can the workload–injury relationship be moderated by improved strength, speed and repeated-sprint qualities?. Journal of science and medicine in sport, 22(1), 29-34.

Noé, F.; Paillard, T. Is postural control affected by performance level in alpine skiing? Br. J. Sports Med. 2005, 39, 835–837.

Nolan, L., Grigorenko, A., & Thorstensson, A. (2005). Balance control: sex and age differences in 9-to 16-year-olds. Developmental medicine and child neurology, 47(7), 449-454.

Paillard, T., Costes-Salon, C., Lafont, C., & Dupui, P. (2002). Are there differences in postural regulation according to the level of competition in judoists?. British journal of sports medicine, 36(4), 304-305.

Pedersen, B. K. (2019). The physiology of optimizing health with a focus on exercise as medicine. Annual review of physiology, 81, 607-627.

Pedersen, B. K., & Febbraio, M. A. (2012). Muscles, exercise and obesity: skeletal muscle as a secretory organ. Nature Reviews Endocrinology, 8(8), 457-465.

Polyzois, I., Dattani, R., Gupta, R., Levy, O., & Narvani, A. A. (2016). Traumatic First Time Shoulder Dislocation: Surgery vs Non-Operative Treatment. The archives of bone and joint surgery, 4(2), 104–108.

Saeidifard, F., Medina-Inojosa, J. R., West, C. P., Olson, T. P., Somers, V. K., Bonikowske, A. R., ... & Lopez-Jimenez, F. (2019). The association of resistance training with mortality: a systematic review and meta-analysis. European journal of preventive cardiology, 26(15), 1647-1665.

Smith, A. W., Ulmer, F. F., & Wong, D. P. (2012). Gender differences in postural stability among children. Journal of human kinetics, 33, 25.

Storen, O., Helgerud, J. A. N., Stoa, E. M., & Hoff, J. A. N. (2008). Maximal strength training improves running economy in distance runners. Medicine and science in sports and exercise, 40(6), 1087.

Suchomel, T. J., Nimphius, S., & Stone, M. H. (2016). The importance of muscular strength in athletic performance. Sports medicine, 46(10), 1419-1449.

Tecklin, J. S. (Ed.). (2008). Pediatric physical therapy. Lippincott Williams & Wilkins.