Effekter av träning på vibrationsplatta

Transkript

1 Idrottshögskolan i Stockholm, VT 2001 Kurs: Specialidrott med inriktning mot träning och prestation 41-60p Uppgift: Populärvetenskaplig artikel Av: Linda Liljedahl Effekter av träning på vibrationsplatta Styrketräning i allmänhet Styrketräning med vikter och olika former av hoppträning är vanligt för att utveckla explosiv styrka eller power. Power står för en individs effektutveckling, där syftet är att utveckla en så stor kraft som möjligt per tidsenhet. När styrketräning påbörjas uppkommer ingen eller en mycket liten ökning av muskelns tvärsnittsyta, detta trots prestationsförbättringar. Prestationsförbättringarna kan istället härledas till en neuronal anpassning. Träningens intensitet, omfång, belastning och rörelsehastighet påverkar i vilken riktning det neuromuskulära systemet utvecklas. Det är viktigt att anpassa styrketräningen för de ändamål den är avsedd för. En vanlig styrketräningsform i syfte att utveckla explosiv styrka är snabba muskelkontraktioner med en extra belastning på mellan 50-70% av max styrka. Sedan 1960-talet har träning med vibrationsplatta varit känd. Det är dock nu under senare år som det fått större genomslagskraft. Träningsredskapet består av en vibrationsplatta och en kontrollpanel där frekvens och tid kan ställas in. Träning ex knäböj eller armpressningar genomförs på den aktiverade plattan. Vad visar forskningen angående förbättringar i prestationsförmågan med vibrationsträning? I denna artikel behandlas i första hand studier om vibrationsträning i syfte att förbättra den explosiva styrkan. Studier i syfte att nå förbättrad rörlighet har också genomförts. I en studie av Bosco mfl (R1) observerades effekterna av helkroppsvibration på knästräckarna. I studien ingick 14 aktiva lagidrottare. Försökspersonerna delades slumpmässigt in i en försöks- och en kontrollgrupp. Försöksgruppen utsattes för helkroppsvibrationer på en plattform som vibrerade 10mm med 26hz. Träning genomfördes dagligen under tio dagar enligt ett förutbestämt träningsprotokoll. I inledningsskedet genomfördes 5 x 90 sekunders arbete och 40 sekunders vila mellan varje intervall. Därefter utökades arbetstiden med 5 sek/dag. Kontrollgruppen var tillsagda att fortsätta med sin vanliga träning men att undvika explosiva moment. Samtliga försökspersoner testades i vertikal hoppförmåga (Ergojump). Försökspersonerna genomförde i början och slutet av träningsperioden vertikala upphopp (CMJ, Counter Movement Jump) och en hoppserie med upprepade vertikala upphopp i 5 sekunder.

2 Resultaten visade på en signifikant ökning av både maximal hopphöjd och utvecklad effekt i det bästa hoppet i hoppserien. Dessutom erhölls en ökning av den medeltaliga hopphöjden i hoppserien. Som förväntat kunde ingen förändring uppmätas i kontrollgruppen. Vertikala upphopp i 5 sekunder är ett test som framförallt ställer höga krav på muskulaturens elastiska komponenter (stretch-shortening). Vid varje landning sker en sträckning av muskulaturen. Energi bildas som lagras i de elastiska komponenterna. Energin utnyttjas i nästa fas då muskeln kontraheras. Detta tränas normalt genom hopp. Denna studie visade på att vibrationsträning har liknande effekter. I en annan studie gjord av Bosco m.fl. (R2) observerades direkta reaktioner på en 10 minuters helkroppsvibration. I försöksgruppen ingick sex kvinnliga elitvolleybollspelare. Tester genomfördes med en maximal dynamisk benpress där vikterna 70, 90, 110 och 130 kg lades på. Testet genomfördes med en apparatur som registrerar hastighet, effekt och kraftutveckling (Muscle Lab). Frekvensen på vibrationerna i denna studie var 26hz. Efter det inledande testet valdes slumpmässigt ett ben ut för träning och ett för kontroll. Träningen bestod av 10 x 60 sekunders arbete, med 60 sekunders vila mellan varje intervall. Resultaten visade på en signifikant skillnad i utvecklad medeleffekt, medelhastighet och medelkraft. Förhållandet mellan kraft och hastighet samt effekt och hastighet har förbättrats. Studier på träning av överkroppsmuskulatur har också genomförts. Bosco m.fl. (R3) genomförde tester på 12 boxare på nationell elitnivå. Studien inleddes och avslutades med ett test av en maximal armböjning med ca 5 % av kroppsvikten. Efter det inledande testet valdes slumpmässigt en arm ut för träning och en för kontroll. Träningen omfattade 5 x 1 min arbete med 1 min vila mellan varje intervall (vid ett träningstillfälle). Vibrationsfrekvensen var 30hz. EMGrms aktivitet och effektutveckling registrerades under testerna och träningen. I försöksgruppen visade resultaten på en ökning av utvecklad medeleffekt i armsträckarna. EMGrms aktiviteten efter träningen hade inte förändrats, däremot erhölls en minskning av EMG/effektutveckling efter träningen. Detta tyder på att det neuromuskulära systemet har effektiviserats under träningen. En relativt mindre aktiveringssignal är tillräcklig för muskelaktivering. EMG aktiviteten under vibrationsträningen visade på höga värden vilket tyder på ett ökat neuronalt påslag. Hormonella förändringar hos 14 manliga försökspersoner som vibrationstränat 10 x 60 sekunder studerades av Bosco m.fl. (R4). Förutom förbättringar i vertikal hoppförmåga, en ökning av effektutveckling i benpress och en reducerad EMG aktivitet observerades också en signifikant ökning i serum testosteron samt en signifikant sänkning av halten cortisol. Testosteron är en steroidhormon som bl.a. stimulerar tillväxten av skelettmuskulatur. Cortisol är ett stresshormon som ökar i koncentration när kroppen utsätts för påfrestning. I en studie av Issurin and Tenenbaum (R5) studerades 14 elit- och 14 amatöridrottare. Studien omfattade träning med bicepscurl med och utan vibrationer. Idrottarna utförde två separata serier med 3 set av träning i slumpvis ordning. Det andra setet i serie ett genomfördes med vibrationer med frekvensen 44hz. Den omedelbara effekten efter träning var en ökning av utvecklad medel- och maxeffekt efter vibrationsträning. För elitidrottarna ökade maxeffekten förhållandevis mer än för amatöridrottarna (10,4% vs 7,9%). Detta skulle kunna bero på att elitidrottarna har en högre känslighet i muskelreceptorerna och i det centrala nervsystemet. Issurin m.fl. genomförde 1994 (R6) en studie på 28 manliga idrottslärarstudenter. Försökspersonerna delades in i tre grupper. Grupp A genomförde vanlig styrketräning för

3 överarmsmuskulaturen och rörlighetsträning på vibrationsplattan, Grupp B genomförde vibrationsträning för överarmsmuskulatur och vanlig rörlighetsträning och Grupp C var en kontroll grupp som körde irrelevant träning. Vibrationsfrekvensen var 44hz med en amplitud på 3mm. Träning genomfördes 3 gånger i veckan under 3 veckor. Isotonisk maximal styrka (muskeln förlängs och förkortas med ett konstant mostånd) testades i en sittande armpress. Grupp A erhöll en ökning på 16,1%, Grupp B en ökning på 49,8% och Grupp C ingen förändring. Rörlighetstesterna på bensplit och bålböjning genomfördes också. Resultatet på bensplittestet visade för Grupp A en förbättring med 14,5 cm, för Grupp B 4,1 cm förbättring och 2 cm för Grupp C. En signifikant skillnad erhölls både för den maximala isotoniska styrkan samt för båda rörlighetstesterna. Vid träning på vibrationsplatta vid handikappsgymnasiet i Bollnäs har man kunnat se en ökad effekt på rörlighetsträning utförd i direkt anslutning till vibrationsbehandling (R4). Vad skapar denna prestationsförbättring? Vid styrketräning på vibrationsplatta är det framförallt det neuromuskulära systemet som påverkas. Forskning (R7) visar på att alfamotorneuron (de nerver som ger impulser från ryggmärsnivå till muskulatur) stimuleras med vibrationer. Detta liknar den reflex som utlöses när du slår på t.ex. knäskålssenan. Detta motoriska program ingår i det icke viljestyrda nervsystemet. Det är dock inte uteslutet att även det viljemässiga nervsystemet påverkas. De höga EMG värdena som uppmätts i studie (R3) tyder på detta. Vad det är som orsakar detta är inte riktigt klarlagt. Det kan bero på en ökad stimulering av alfamotorneuron eller en mindre grad av hämmande signaler. Studien som visade på förbättringar i vertikal hoppförmåga (R1) härleder prestationsförbättringarna till neuronal kapacitet och en ökad feedback från aktuella proprioceptorer. Proprioceptorer är muskel- och skelettsinnen som ger nervsystemet information om kroppsställning och kroppsrörelser. Förbättringar i rörligheten genom vibrationsträning förklaras genom tre faktorer; en minskning av smärttröskeln, blodflödet ökar i muskulaturen och temperaturen ökar samt en avslappning i den aktuella muskeln erhölls till följd av vibrationerna. Minskad smärta tros vara den största faktorn till de positiva effekterna av vibrationsrörlighetsträning (R6). Effekten av vibrationsträning verkar variera beroende på motorenheternas aktiviteten, frekvensen på vibrationerna och den initiala längden på den stimulerande muskeln (R5). En utsträckt muskel är mer känslig för vibrationer och kontraheras därmed mer. Höga vibrationsfrekvenser verkar inverka mer på mjuka vävnader såsom muskler medan låga frekvenser inverkar mer på kroppsvävnader (inre organ). Studie (R5) visar på att vibrationsfrekvenser på mellan 40-50hz är det bästa för att erhålla bra effekter vid vibrationsträning Slutsatser och reflektioner Resultaten från de olika studierna visar på att vibrationsträning verkar vara en effektiv metod för att förbättra neuronal muskulär kapacitet och eventuell hormonell kapacitet. Det är viktigt att understryka att vanlig styrke- och hoppträning ger liknande effekter på muskulaturen. Det som talar för vibrationsträningen är den korta träningstiden. För att ersätta vibrationsträningen

4 med konventionell styrke- och hoppträning, med samma träningseffekt, krävs mer träningstid. Detta är viktigt för en elitidrottare som har många kvalitéer att träna. Vibrationsträning kan därför vara ett bra komplement till den vanliga styrke- och hoppträningen under vissa perioder. Andra användningsområden kan vara träning för personer med funktionshinder eller vid rehabilitering. Vid handikappsgymnasiet i Bollnäs har vibrationsträning genomförts sen 1998 med olika användningsområden. För just rullstolsidrottare kan det vara svårt att hitta naturliga träningsmetoder för explosiv styrka. Vibrationsplattan ger utökade möjligheter till denna typ av träning. Under sommaren 2000 genomförde Martin Johansson, short track elitåkare, vibrationsträning vid IMC i Malmö. Träningen inleddes och avslutades med tester av max- och medeleffektutveckling i benböj i Smithmaskin på varierad belastning (Muscle Lab). Vibrationsträning genomfördes med frekvensen 28hz i 3 veckor med 3 träningstillfällen/ vecka. Första och andra veckan genomfördes dynamiska benböj med 60kg tilläggsvikt under 60 sekunder i 6 omgångar, vila 3 min mellan varje omgång. Vecka 3 genomfördes statisk träning i ca 90º knävinkel under arbetstiden 120 sekunder, 6 omgångar och 2 min vila mellan varje omgång. Testerna visade på en förbättring av utvecklad medeleffekt på höger respektive vänster ben i förhållande till kroppsvikt, en ökning med 16,10% resp. 13,10%. Störst förbättring erhölls i den excentriska (bromsande) fasen. Kenneth Riggberger har arbetat med vibrationsträning vid IMC i Malmö i några år. Han har genomfört träning på motionärer samt elitidrottare inom bl.a. friidrott, fotboll och bandy. Riggberger (R8) pekar på att korta perioder med vibrationsträning, både för elitidrottare och motionärer, gett mycket bra resultat. Tester har genomförts på vertikal hoppförmåga och effektutveckling vid benböj (Muscle Lab). Störst resultatförbättring erhålls i den excentriska fasen. Vibrationsträning har även använts vid rehabilitering (diffusa knäskador och hälseneskador) med goda resultat. Vid IMC använder man sig av vibrationsfrekvenser på 20-28hz med en amplitud på 4mm. Detta motiveras med att lägre frekvenser kan ge negativa skador och högre frekvenser gör att arbetet blir för statiskt. Några negativa effekter av vibrationsträning har man inte kunnat finna i några studier. Negativ kroppsinverkan har endast framkommit då individer utsatts för vibrationer under mycket lång tid, 2-8 timmar/dag under totalt ca 2000 timmar. Ovanstående studier omfattar träning på totalt mellan min, alltså betydligt lägre nivåer än de uppmätta vid negativa skador. Vibrationsträning verkar alltså inte ha någon negativ kroppslig effekt (R6). Bosco har tillsammans med sin arbetsgrupp genomfört de flesta studier som jag refererar till i denna artikel. Det hade varit önskvärt att se fler studier gjorda av andra forskare. En stor skillnad mellan arbetsgruppen Boscos studier och Issurins studier är vibrationsfrekvensen. Issurin s arbetsgrupp använder generellt en högre vibrationsfrekvens än Boscos. Mycket tyder på att vibrationsträning har många positiva effekter. Fler studier och försök behövs för att tydligt beskriva effekterna av vibrationsträning. Likaså behövs fler studier som klargör eventuella negativa effekter. Vibrationsplattan är dock ett spännande arbetsredskap som kan ge flera möjligheter till prestationsförbättringar.

5 Referenslista 1. Bosco, C., M. Cardinale, O. Tsarpela, R. Colli, J. Tihanyi, S.P.von Duvillard and A. Viru. The influence of whole body vibration on jumping performance. Biol. Sport 15: , Bosco C., R. Colli, E. Introini, M. Cardinale, O. Tsarpela, A. Madella, J. Tihanyi, A.Viru. Adaptive responses of human skeletal muscle to vibration exposure. Clin. Physiol. 19: , Bosco C., M. Cardinale and O. Tsarpela. Influence of vibration on mechanical power and electromyogram activity in human arm flexor muscles. Eur. J. Appl. Physiol. 79: , Cardinale, M., Veragta, T. and Andersson, H. Förbättring av prestationsförmågan genom vibrationsträning. Svensk Idrottsforskning nr 3, Issurin V. B. and G. Tenenbaum. Acute and residual effects of vibratory stimulation on explosive strength in elite and amateur athletes. J. of Sports Sci. 17: , Issurin V. B., D.G. Liebermann and G. Tenenbaum. Effect of vibratory stimulation training on maximal force and flexibility. J. of Sports Sci. 12: , Rothmuller C. and Cafarelli E. Effect of vibration on antagonist muscle coactivation during progressive fatigue in humans. J. of Phys., 485.3: , Riggberger, Kenneth, telefonsamtal torsdagen den 23 augusti 2001.