Vad är tiden under spänning?

Tid under spänning är ett av de mest diskuterade begreppen i vetenskapen om hypertrofi, och ändå förblir det dåligt förstått.

Tekniskt sett bör tid under spänning vara ett bra mått på doseringen av den hypertrofiska stimulansen från ett träningspass. Tyvärr har forskare ännu inte lyckats få anslutningstid under spänning till den mängd muskeltillväxt som resulterar under alla omständigheter.

Det finns faktiskt många motstridiga rapporter i litteraturen, av vilka några tyder på att tiden under spänning är nära kopplad till mängden muskeltillväxt som inträffar efter styrketräning, medan andra antyder att det inte är det.

Forskning har rapporterat om ett dos-responsförhållande mellan träningsvolym och hypertrofi, men inget sådant samband mellan lyft (koncentrisk fas) tempo och muskeltillväxt, trots att tempo är ett mycket effektivt sätt att öka varaktigheten för att använda en uppsättning styrketräning övning.

Enligt min uppfattning uppstår denna förvirring eftersom vi traditionellt inte har definierat vilka muskelfibrer som utsätts för spänning, och inte heller har vi definierat den spänningsnivå som måste upplevas. Faktum är att när alla muskelfibrer är aktiverade och spänningen är hög kan tiden under spänning kopplas till den hypertrofi som är resultatet av träning.

Om vi ​​löser dessa problem med vår definition av tid under spänning, tror jag att dessa inkonsekvenser försvinner mestadels.

Låt mig förklara.

Vad stimulerar hypertrofi?

Hypertrofi är främst resultatet av enstaka muskelfibrer i en muskel som ökar i volym. Enstaka muskelfibrer växer när de utsätts för en mekanisk belastningsstimul.

Vissa forskare har föreslagit att hypertrofi också kan utlöses av metabolisk stress eller muskelskada, men dessa hypoteser är inte nödvändiga för att förklara den aktuella forskningslitteraturen. Mekanisk lastning kan redogöra för alla resultat som hittills rapporterats.

Den mekaniska belastningsstimulan som får en individuell muskelfiber att öka i volym är den kraft som utövas av själva fibern. Denna kraft måste vara över en viss tröskel, eftersom krafter som är för låga inte utlöser hypertrofi.

För att uppnå denna höga kraft måste en fiber samlas aktivt med långsam hastighet, eftersom en fiberns förkortningshastighet är den viktigaste bestämningen av kraften den producerar. Detta kallas krafthastighetsförhållandet. Långsamma förkortningshastigheter produceras antingen när musklerna drar sig ihop mot tung belastning eller sammandras under utmattande förhållanden.

Långsamma fiberförkortningshastigheter tillåter större krafter eftersom de involverar mer samtidigt fästa aktin-myosin-tvärbryggor, och det är de bifogade aktin-myosin-tvärbryggorna som producerar kraft.

Faktum är att forskare har funnit att om de experimentellt ökar kraften som produceras av en enda muskelfiber ökar antalet anslutna korsbryggor. Omvänt, när de experimentellt ökar muskelfiberns sammandragningshastighet, minskar antalet anslutna tvärbryggor. När en fiber förkortas långsammare kan var och en av dess korsbryggor förbli fästa längre, och detta ökar mängden kraft den kan utöva.

Musklerna innehåller dock många tusentals fibrer, som är organiserade i grupper av motoriska enheter. Det finns hundratals motoriska enheter i varje muskel, och de rekryteras i storleksordning, från små motorer med låg tröskel till stora motorer med hög tröskel.

Motordrivna enheter med låg tröskel styr små mängder (dussintals) jämförelsevis inte svarande muskelfibrer, som inte växer särskilt mycket efter att ha utsatts för en mekanisk belastningsstimul. Motoriska enheter med högt tröskelvärde styr stort antal (tusentals) mycket mottagliga muskelfibrer, som växer väsentligt efter att ha utsatts för en mekanisk belastningsstimul. Sådana motorenheter kan kontrollera både långsamma och snabba ryckfibrer, eller enbart snabba ryckfibrer, beroende på muskelns fiberproportioner.

Endast de sammandragningar som involverar rekrytering av motorer med hög tröskel medan muskelfibrerna långsamt förkortas kommer att stimulera meningsfulla mängder hypertrofi. Rekryteringen av motorer med låg tröskelvärme stimulerar inte så mycket muskeltillväxt, eftersom sådana motoriska enheter endast styr ett litet antal relativt svarande muskelfibrer.

Hur kan vi definiera tid under spänning?

Traditionellt har tid under spänning definierats som den tid som används för att genomföra muskelsammandragningar som en del av en styrketräningsövning, vanligtvis genom tidtagning av uppsättningar och reps längd.

Såvida inte tunga belastningar används kommer denna definition att inkludera tid då högtröskelmotorer inte rekryteras, och kan också spela in tid när muskelfibrernas förkortningshastigheter är för snabba för mekanisk belastning för att nå den nödvändiga tröskeln för att stimulera muskeltillväxt. Uppenbarligen kommer detta inte att vara ett användbart sätt att registrera doseringen av den hypertrofiska stimulansen.

För att tiden under spänning ska vara en meningsfull mätning av den hypertrofiska stimulansen måste den bara hänvisa till de biologiska förhållandena som leder till muskeltillväxt.

Baserat på vår nuvarande förståelse för hur hypertrofi fungerar, måste en sådan definition hänvisa till den tid för vilken endast de höga tröskelmotorerna rekryteras, medan muskeln förkortas långsamt. Detta betyder att definitionen måste hänvisa till: (1) vilka muskelfibrer som utsätts för spänningar, och (2) spänningsnivån som tillämpas, med hänvisning till hastigheten som muskelfibrerna förkortar.

# 1. Vilka muskelfibrer som utsätts för spänning

Motorenheter styr produktion av kraft på ungefär samma sätt under alla typer av muskelsammandragningar, oavsett om dessa sammandragningar klassificeras som styrketräning eller aerob träning.

I de flesta fall är de repetitiva benrörelserna av uthållighetsaktiviteter som löpning, cykling och simning inte snabba. Därför är muskelfibrernas förkortningshastigheter långsamma, och detta gör att en relativt hög kraft kan produceras av varje arbetsfiber. Med tanke på att nivån av ansträngning involverad i varje rörelse är låg jämfört med den maximala mängd som kan utövas, produceras denna kraft troligen av fibrerna från motorer med låg tröskel.

Att utsätta fibrerna från motorer med låg tröskel för spänningar under långa perioder i form av aerob träning stimulerar inte någon meningsfull muskeltillväxt. Långdistanslöpning minskar storleken på muskelfibrer av alla typer, trots att de involverar en mycket lång tid under spänning för fibrerna styrda av motorer med låg tröskel.

Därför, om vi inte uttrycker vår definition av tid under spänning för att hänvisa till * vilka muskelfibrer * som utsätts för spänning, kan vi felaktigt anta att uthållighetsövning som involverar långsamma hastigheter skulle ge mycket hypertrofi i muskelfibrerna som kontrolleras av motorer med låg tröskelvärde. Följaktligen bör vår definition av tid under spänning hänvisa till den tid för vilken endast fibrer av högtröskelmotorer utsätts för spänning.

# 2. Spänningsnivån som appliceras

Att utsätta muskelfibrerna i motorer med hög tröskel för låga spänningsnivåer, genom att låta dem förkorta snabbt, orsakar inte muskeltillväxt.

Vertikala hoppprogram orsakar inte meningsfull hypertrofi, även om rörelser med hög hastighet involverar mycket höga rekryteringar av motorenheter. Och djurmodellstudier har bekräftat att den faktiska rörelseshastigheten är avgörande för mängden muskeltillväxt som är resultatet av styrketräning, oavsett nivå för rekrytering av motorenheter.

Motorsenheter med hög tröskel kan rekryteras utan att deras fibrer stimuleras att växa, eftersom det är mekanisk belastning som bestämmer storleken på den hypertrofiska stimulansen och inte graden av rekrytering av motorenheten. Studier som har inhiberat verkningarna av myosin under muskelsammandragningar (utan att påverka kalciumjonaktiviteten till följd av motorenhetens funktion) har visat att hypertrofi förhindras. Detta avslöjar att det är spänningen som produceras av aktin-myosin-tvärbryggor som bildar som utlöser muskeltillväxt, och inte om en muskelfiber är aktiverad.

Därför, om vi inte uttrycker vår definition av tid under spänning för att hänvisa till * nivån * av spänningen som upplevs av muskelfibrer, kan vi anta att hypertrofi kan vara resultatet av att göra en hög volym snabba rörelser utan trötthet, annars känd som "Hoppa upp och ner hela dagen." Följaktligen bör vår definition av tid under spänning avse den tid för vilken muskelfibrer utsätts för en spänningsnivå som ligger över en viss tröskel, vilket kräver en långsam muskelfiberförkortningshastighet.

Hur hjälper denna nya definition oss?

Om vi ​​tillämpar en traditionell definition av tid under spänning, skiljer sig tiden vi registrerar ganska mycket beroende på det lyft (koncentrisk fas) tempo som används. Långsammare lyfttempor innebär vanligtvis en mycket längre tid under spänning än snabbare lyfttempor.

Detta är ett stort problem för vetenskapen om hypertrofi, eftersom långsamma lyfttempor inte stimulerar större muskeltillväxt, men tiden under spänning är tänkt att vara en bra mätning av doseringen av den hypertrofiska stimulansen.

Lyckligtvis kan vår nya definition av tid under spänning hjälpa oss att förklara varför detta händer.

Vår nya definition inkluderar bara den tid som fibrerna i högtröskelmotorenheter utsätts för den mekaniska belastningen som resulterar från att de förkortas långsamt. Vi kan hänvisa till detta som den "stimulerande tiden under spänning."

När vi jämför den stimulerande tiden under spänning mellan uppsättningar av styrketräningsövning med snabba och långsamma lyfttempor, finner vi att det inte är så annorlunda.

Här är varför.

Varför är stimulerande tid under spänning likadant oavsett lyfttempo?

För att se hur stimulerande tid under spänning skiljer sig mellan uppsättningar av styrketräningsövningar som utförs med ett annat lyfttempo, hjälper det att överväga repor som utförs med och utan trötthet, eftersom trötthet ökar rekryteringen av motorenheten.

Utan trötthet

Mängden kraft som en hel muskel utövar vid vilken hastighet som helst när trötthet är frånvarande bestäms till stor del av två faktorer:

  1. Antalet motorenheter som rekryteras och därför antalet aktiverade muskelfibrer.
  2. Förkortningen av de aktiverade muskelfibrerna, som bestäms av kraft-hastighetsförhållandet.

I stort sett bestäms rekryteringsnivåerna för motorenheterna av ansträngningsnivån, medan förhållandet mellan kraft och hastighet bestämmer den verkliga kraften som motsvarar den ansträngningsnivån.

Vad händer i praktiken?

I själva verket varierar effekterna beroende på belastningen.

När du lyfter lätt eller måttlig belastning, rekryterar inte motormotorer med hög tröskel med hjälp av en submaximal ansträngning (ett långsamt tempo). Därför kan tid som spenderas på dessa reps inte räknas som stimulerande tid under spänning.

När man lyfter lilla eller måttliga laster rekryterar man höga tröskelmotorer, men använder en maximal ansträngning, men förkortningens hastighet för varje fiber är för snabb för mekanisk belastning för att nå det erforderliga tröskeln. Därför kan tid som spenderas på dessa reps inte räknas som stimulerande tid under spänning.

Vid lyft av tunga laster (lika med eller tyngre än 5RM), rekryterar man en vikt med antingen maximal eller submaximal ansträngning motorenheter med hög tröskel och innebär en långsam fiberförkortningshastighet. Tid som används för att göra dessa reps * kan * räknas som stimulerande tid under spänning. Trots det kommer stimulerande tid under spänning inte att skilja sig väsentligt mellan maximala eller submaximala ansträngningstemperaturer, eftersom maximala barhastighet redan är långsam!

I de sällsynta fall där ett extremt långsamt tempo används med en tung belastning, och den resulterande stånghastigheten skiljer sig väsentligt från den stånghastighet som uppnås vid användning av maximal ansträngning, kommer detta extremt långsamma tempo nödvändigtvis att involvera färre reps som görs innan misslyckande, och detta kommer liknar i stort sett den stimulerande tiden under spänning.

Under utmattande förhållanden

Mängden kraft som en hel muskel utövar med vilken hastighet som helst när trötthet är närvarande bestäms till stor del av tre faktorer:

  1. Antalet motorenheter som rekryteras och därför antalet aktiverade muskelfibrer.
  2. Förkortningen av de aktiverade muskelfibrerna, som bestäms av kraft-hastighetsförhållandet.
  3. Utmattningstillståndet för de fungerande muskelfibrerna.

Återigen bestäms rekryteringsnivåerna för motorenheter av insatsnivån, medan krafthastighetsförhållandet och utmattningstillståndet för de fungerande muskelfibrerna tillsammans bestämmer den resulterande mängden kraft som motsvarar den ansträngningsnivån.

Vad händer i praktiken?

Vid lyft av tunga laster är effekterna desamma som vid lyft utan trötthet.

När du lyfter lätt eller måttlig belastning med en submaximal barhastighet ökar tröttheten nivån för rekrytering av motorenheten och aktiverar nya muskelfibrer, som kompenserar för den reducerade kraften som produceras av tidigare aktiverade, men tröttade fibrer. När misslyckandet närmar sig, når rekryteringsnivån för motorenheter de höga trösklarna för motorenheter. Detta stimulerar hypertrofi.

När du lyfter lätt eller måttlig belastning när du använder en maximal barhastighet minskar tröttheten barhastigheten. Denna minskning av stånghastigheten ökar kraften som var och en av de fungerande muskelfibrerna kan producera. När felen närmar sig blir fiberförkortningshastigheten tillräckligt långsam för att producera en hög grad av mekanisk belastning i de fungerande muskelfibrerna, vilket är de som är förknippade med motorenheterna med hög tröskelvärde. Detta stimulerar hypertrofi.

Vid lyft med en maximal barhastighet minskar den faktiska barhastigheten mot slutet av apparaten så att hastigheten för snabba och långsamma tempos blir liknande, precis som vid användning av tunga belastningar när trötthet inte finns. Därför är varaktigheten för stimuleringstiden under spänning mycket lik.

Återigen, i de sällsynta fall där ett extremt långsamt tempo används, och den resulterande stånghastigheten i de slutliga reparna för en uppsättning till misslyckande skiljer sig väsentligt från den stånghastighet som uppnås under dessa reps när man tillämpar maximal ansträngning kommer detta extremt långsamma tempo nödvändigtvis att involvera färre reps görs innan misslyckande, och detta kommer i stort sett att motsvara den stimulerande tiden under spänning.

Vad är takeaway?

Tid under spänning är ett bra mått på doseringen av den hypertrofiska stimulansen som tillhandahålls av ett träningspass, men bara när vi bara registrerar den tid för vilken fibrerna i motorer med hög tröskelvärme utsätts för höga spänningsnivåer, vilket indikeras av en långsam fiberförkortningshastighet.

Oavsett om vi använder ett snabbt eller långsamt tempo är den stimulerande tiden under spänning i stort sett densamma. Endast i de sista repetitionerna, när barhastigheten har avtagit i den snabba tempoställningen, och när rekryteringen av motorenheterna har ökat i den långsamma tempoställningen, stimuleras muskeltillväxt. I dessa slutrepresentanter är den faktiska barhastigheten i stort sett densamma i snabba och mest långsamma tempos. När barhastigheten fortfarande skiljer sig involverar det långsamma tempo färre repetitioner eftersom trötthet avslutar uppsättningen tidigare.