Forsvarets høgskole

Endring i styrke

Når relativt utrente personer gjennomfører styrketrening 2–3 ganger i uka med treningsmotstander på over 60 prosent av 1 RM (4–15 RM-serier), er det vanlig å oppnå en fremgang på ca. 1 prosent per treningsøkt [20] i 1 RM. Over en 12-ukers treningsperiode representerer dette en økning i styrke på mellom 30 og 40 prosent (totalt 24–36 økter). Denne økningen i muskelstyrke ser ut til å være lik for menn og kvinner.

Dette er gjennomsnittlig fremgang for grupper, og det er relativt store individuelle forskjeller i styrkefremgangen [16]. Vi kan forvente tilsvarende endringer i gjennomsnitt for en hel tropp, men innad i troppen vil det være stor forskjell i treningsresponsen mellom de ulike soldatene. Generelt vil de soldatene som i utgangspunktet har minst erfaring med styrketrening oppleve størst fremgang. Det er derfor gode muligheter til å heve styrkenivået i en gruppe soldater betydelig i løpet av de første månedene i tjeneste hvis forholdene legges til rette for det. Når det gjelder forskjellene i styrke mellom mannlige og kvinnelige soldater, er det mulig å utjevne en del av disse relativt raskt dersom man prioriterer styrketrening blant de kvinnelige soldatene.

Endring i styrke er her oppgitt som endring i 1 RM i treningsøvelsene. Det er viktig å huske at noe av denne fremgangen skyldes bedre teknikk i selve testøvelsen. Den styrkefremgangen som skyldes bedret teknikk og andre tilpasninger som er spesifikke for treningsøvelsene, kan soldatene i liten grad overføre til militære arbeidsoppgaver. Ofte utgjør økningen i generell styrke (målt i lignende, men ikke identiske øvelser) omtrent halvparten av den økningen vi får i treningsøvelsene. Det er denne forbedringen som kan overføres til relevante militære arbeidsoppgaver (oppgaver som krever stor muskelstyrke). Økningen i generell styrke er ofte nært knyttet til de endringene vi ser i muskelmasse.

Når vi har gjennomført flere år med systematisk styrketrening, nærmer vi oss vårt potensial. Etter hvert kan vi bare forvente små endringer i styrke. Jo bedre styrketrent vi er, desto viktigere blir det derfor å optimalisere treningen for fortsatt å oppnå fremgang. En utrent soldat kan forvente relativt store forbedringer i styrke selv om treningsmotstanden er lavere enn den optimale. For en godt styrketrent soldat er det imidlertid mer avgjørende for videre fremgang at treningsmotstanden og treningsvolumet er optimalt, at treningsbelastningen er variert over tid, og at de seriene som skal være tunge, har høy kvalitet. Kvaliteten på treningen blir med andre ord viktigere jo bedre trent vi er.

Dersom vi måler endring i muskelstyrke som endring i spenst, er det naturlig å forvente en økning i vertikal spenst på 1–5 cm (2–10 prosent) hvis vi trener ulike hoppvarianter i vertikalretning 2–3 ganger i uka over 6–12 uker [25]. Samme endring i vertikal spenst ser vi også selv om vi bare trener maksimal muskelstyrke gjennom tung trening i knebøy. Igjen spiller treningsstatus en stor rolle. Jo mindre spensttrening vi har gjennomført tidligere, desto større relativ fremgang kan vi forvente. Samme relative endring kan forventes i horisontalspenst hvis treningsøvelsene går mer i horisontalplanet.

Endring i muskelmasse

Vi har sett at endring i muskelstyrke varierer mye mellom ulike individer. Det samme gjelder for de endringene som er rapportert for muskelmasse [16, 47]. Forskjeller i treningsprogram, hvilken muskelgruppe som er studert, genetisk disposisjon og treningsstatus på forsøkspersonene er de viktigste forklaringene på den store variasjonen i endring i muskelmasse. Ser vi nærmere på de studiene som er gjort på personer som i utgangspunktet er utrente, rapporteres det i de fleste studier med tung styrketrening en økning i de trente muskelgruppenes tverrsnittareal på 3–25 prosent i løpet av 12 uker med styrketrening [47]. Dette tilsvarer en økning i tverrsnittareal på ca. 0,1–0,5 % per treningsøkt. Forutsetningen for en slik endring i muskelens tverrsnittareal er et styrketreningsprogram med relativt stor treningsmotstand (4–15 RM-serier, > 60 % av 1 RM), der vi trener hver muskelgruppe 2–3 ganger per uke. Trener vi med lavere treningsmotstand, vil økningen i tverrsnittareal bli noe lavere (figur 9). Disse tallene gjelder som sagt for relativt utrente personer som begynner med styrketrening, og forventet relativ økning i tverrsnittareal vil avta etter hvert som vi opparbeider oss en betydelig muskelmasse. Det er imidlertid mulig å opprettholde en slik muskelvekst relativt lenge (noen år) hvis vi hele tiden er flinke til å ha god progresjon og variasjon i treningen både når det gjelder treningsmotstand og treningsvolum.

Generelt finner vi noe større økning i muskeltverrsnitt for overkroppsmuskulatur enn for beinmuskulatur (gjennomsnittlig økning i armbøyerne (m. biceps) på 16 prosent og i knestrekkerne (m. quadriceps) på 9 prosent [47]). Dette kan skyldes at overkroppsmuskulaturen for en normal person i utgangspunktet er mindre trent enn beinmuskulaturen gjennom daglig aktivitet, og at treningspotensialet derfor er større.

Når det gjelder hvilken effekt styrketrening kan ha på den totale muskelmassen, finner vi ved tung styrketrening en gjennomsnittlig økning i muskelmasse på ca. 2 kg på 14 uker [23] når utrente personer begynner med styrketrening. Dette tilsvarer en økning på ca. 200 g per uke eller ca. 60 g per treningsøkt. Også her finner vi store individuelle forskjeller (se figur 10).

Betydningen av kostholdet

Det er viktig å poengtere at endringer i muskelmasse i tillegg til god trening også krever et godt kosthold. Muskelvekst stimuleres av at det i kroppen forekommer en positiv energibalanse. Det betyr at energiinntaket er høyere enn forbrenningen. Så hvis målet med styrketreningen er å øke muskelveksten, må soldatene kombinere god styrketrening med energi- og næringsrik kost. I perioder med anstrengende og langvarig øvelsesaktivitet kan det være vanskelig å kombinere disse faktorene. Dette kan skyldes både tilgang på tilstrekkelig mengder mat, men det kan også skyldes at energiomsetningen er så høy at vi ikke klarer å kompensere dette med tilsvarende matinntak. I slike perioder kan det ikke forventes økt muskelvekst. Dette betyr at man bør være desto mer bevisst på trening og kostholdet i perioder der dette kan optimaliseres.

Proteiner er en viktig bestanddel av kostholdet og er en forutsetning for muskelvekst. For soldater med fysisk aktiv tjeneste anbefales 1,2-2,0 gram protein per kg kroppsvekt per dag. Dette betyr at en soldat på 80 kg bør få i seg ca. 500 – 700 kcal energi fra protein per dag, og noe protein bør også inngå i alle dagens måltider. En soldat vil relativt enkelt kunne dekke proteinbehovet gjennom et normalt variert kosthold. Hvis vi er påpasselig med matinntaket vil proteintilskudd være unødvendig for å ivareta kroppens behov for proteiner. Proteininntak over 2 gram per kilo kroppsvekt vil ikke stimulere muskelvekst ytterligere, men vil oksyderes og bli brukt som energi. Forskning har vist at tilførsel av ekstra protein og karbohydrat rett etter harde fysiske anstrengelser kan ha positiv virkning på restitusjonen. Men også her vil energi fra vanlige matvareprodukter (som sjokolademelk eller smoothies laget av frukt, bær juice og yoghurt) gi like god effekt som kommersielle kosttilskudd.

Endringer i nervesystemets styring av muskelaktivitet

I begynnelsen av en styrketreningsperiode er styrkeøkning målt som endring i 1 RM i treningsøvelsene (ca. 1 % per økt) ofte større enn den økningen vi finner i tverrsnittareal i de aktuelle muskelgruppene (0,1–0,5 % per økt). Denne forskjellen har tradisjonelt blitt forklart med at vi får mer kraft ut av den muskelmassen vi har til rådighet når evnen til å aktivere musklene forbedres [30]. I tillegg kan forbedret evne til å samordne agonister, synergister og antagonister ved maksimal mobilisering påvirke muskelstyrken positivt i mer komplekse øvelser. Disse forandringene i nervesystemets kontroll av muskelaktivitet kalles ofte nervøse tilpasninger.

Hvor viktig disse nervøse tilpasningene er for den styrkefremgangen vi måler, avhenger blant annet av hvordan vi måler endring i muskelstyrken. Generelt kan nervøse tilpasninger føre til store endringer i muskelstyrke når vi måler dette som endring i 1 RM i kompliserte øvelser som stiller store krav til god teknikk (øvelser som inkluderer flere ledd og mange muskelgrupper, f.eks. knebøy). Nervøse endringer ser ut til å ha mindre betydning for den økningen i styrke som vi måler i enkle tester av maksimal styrke over ett ledd (tester av én muskelgruppe isolert).

Aktiveringsgrad og eksplosiv styrke

Det er observert at trening med maksimal mobilisering i hver repetisjon kan øke hastigheten på kraftutviklingen, RFD [45, 46]. Den økte RFD ser ut til å skyldes at vi klarer å få de første aksjonspotensialene (de som starter muskelkontraksjonen) til å komme tettere i tid (høyere fyringsfrekvens på de 2–3 første aksjonspotensialene). Dette fører til at kraften i muskulaturen kan øke hurtigere. Det ser ut til at noe av økningen i eksplosiv styrke etter trening med maksimal mobilisering er knyttet til bedre aktivering av muskulaturen. Vi kan trene med maksimal mobilisering både når vi har lett og tung treningsmotstand, så slike tilpasninger er sannsynligvis ikke begrenset til eksplosiv trening med lette vekter. Klarer vi å øke både maksimal muskelstyrke og evnen til hurtig kraftutvikling, vil dette gi ekstra effekt på vår eksplosive styrke.

Påvirkning på sener og knokler

Sener har som hovedoppgave å overføre kraften som er utviklet av muskelvevet til knoklene. Det må derfor være en sammenheng mellom de tilhørende musklenes evne til å utvikle kraft og senenes evne til å tåle de påkjenningene som kommer fra muskelaktivitet. For å kunne utføre denne oppgaven må senen være sterk og tilpasningsdyktig. Siden det er færre celler og cellekjerner i senevev enn i muskelvev, kan vi anta at tilpasninger her skjer langsommere enn i muskelvevet når vi får muskelvekst som følge av progressiv styrketrening. Når vi øker belastningen på muskel- og skjelettsystemet, er det ofte i sener og i overganger mellom sene og muskel, eller mellom sene og bein, at det oppstår belastningsskader og problemer.

Styrketrening gir over tid en økning i tverrsnittareal og fjærstivhet* Fjærstivhet i denne sammenheng betegner hvor stor kraft som må til for å forlenge senen en viss lengde. Stor fjærstivhet vil si at senene forlenges relativt lite ved en gitt kraft.i senene tilhørende de muskelgruppene som blir trent [5, 21, 48]. Styrketrening med stor kraftutvikling er mer effektivt for å påvirke tilpasninger i senen enn trening med liten kraftutvikling. Blant annet er det vist at fjærstivheten og tverrsnittarealet til senen øker hvis treningen gjøres med stor treningsmotstand (> 80 % av 1 RM), mens vi ikke ser disse endringene ved lavere treningsmotstand (< 55 % av 1 RM, figur 30) [5, 21].

Ved eksplosiv styrketrening med relativt lett ytre motstand kan draget i sener bli enormt, men tiden draget virker over, er relativt kort. Denne typen belastning ser også ut til å påvirke senenes struktur og mekaniske egenskaper. For eksempel har sprintere gjerne større fjærstivhet i akillessenen enn langdistanseløpere [6]. Videre ser vi økt fjærstivhet i sener og i hele muskel- og senekomplekset i strekkapparatet i beina etter perioder med spensttrening [7, 22, 40, 43]. Stor fjærstivhet i sener er sannsynligvis en viktig faktor i alle typer bevegelser der vi prøver å utvikle kraft så hurtig som mulig. En stiv sene vil raskt overføre kraft videre fra muskel til knokkel, og dermed uten særlig forsinkelse raskt generere et stort dreiemoment over leddet.

Vi har god dokumentasjon for at vi kan øke tverrsnittarealet og fjærstivheten i senene når vi gjennomfører tung styrketrening eller eksplosiv styrketrening. Vi ser at senene tilpasser seg etter hvert som musklene våre responderer på økt belastning i form av styrketrening. Men siden senene har mindre kapasitet

enn musklene til å produsere nye proteiner og annet materiale, vil tilpasningene sannsynligvis gå noe langsommere i senene. Dette betyr at hvis vi over en lengre periode oppnår maksimal økning i styrken og tverrsnittarealet av en muskelgruppe, kan vi oppleve problemer med de tilhørende senene. Det er derfor viktig at vi under trening raskt tar hensyn til eventuelle smerter som ikke forsvinner før neste treningsøkt. Redusert treningsbelastning i en kortere periode vil i de fleste tilfeller være nok til at disse smertene forsvinner igjen, bare vi tar hensyn tidlig nok.

Intuitivt ser vi ikke på beinvev som et plastisk vev. Beinvevet er imidlertid i konstant omforming. Dette betyr at skjelettet er i stand til å reparere skader, tilpasse seg forskjellige mekaniske belastninger og være med på å regulere blant annet sirkulerende mengder kalsium etter behov. Betydningen av mekanisk belastning på knoklene ser vi blant annet ved at gode tennisspillere kan ha opptil 40 prosent mer kortikalt bein på overarmsbeinet på den siden der de holder rekkerten, enn på motsatt arm [18, 44]. Plastisiteten ved endret mekanisk belastning ser vi også ved at unge turnere øker beinmineraltettheten gjennom konkurransesesongen, mens beinmineraltettheten synker i de periodene av året der de trapper ned på treningen [39]. Knokler som belastes under styrketrening, vil tilpasse seg nye arbeidskrav ved å endre struktur og ved å regulere innholdet av mineralsalter. Generelt vil økt belastning i form av styrketrening føre til en mer hensiktsmessig struktur på kollagenfibre, økt beinmineraltetthet og økt beinmasse i de knoklene som belastes direkte. Slike tilpasninger er mest uttalte i den perioden da skjelettet vårt fortsatt er i vekst, men vi kan også få betydelige endringer som følge av trening i voksen alder [41, 49].

Lengre perioder med styrketrening der soldatene får tid til å opparbeide en kontrollert økning i muskelmasse, muskelstyrke, senestyrke og knokkelstyrke vil bedre deres tåleevne til mer ekstreme belastninger under militære oppdrag. Riktig tilrettelagt styrketrening tidlig i tjenesten kan derfor ha en stor skadeforebyggende effekt. Det er imidlertid viktig å huske på at soldatene må få tid til å bygge opp de ulike ressursene før de utsettes for mer ekstreme belastninger (se kap.3). Ofte vil soldatene utsettes for store endringer i belastning i den første tiden de er inne til tjeneste. I slike tilfeller kan tung styrketrening være med på å overbelaste soldatene. Den totale belastningen soldatene har på muskelskjelettsystemet gjennom ulike faser av sin militære karriere må derfor tas hensyn til så vel når vi planlegger styrketreningen som all annen fysisk aktivitet.