Teoria treningu 19 Jakkolwiek większość specjalistów wykazuje dużą zgodność opinii na temat roli zdolności siłowych we wspinaczce sportowej, to jednak dostępne opracowania zawierają na ogół uproszczony opis tego zagadnienia. Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego dla osiągnięć wspinaczy Tym, co zasadniczo różnicuje sporty wspinaczkowe jest podłoże materialnoprzestrzenne. Inne jest ono w przypadku sztucznej ściany wspinaczkowej, inne w przypadku lodowej góry w Himalajach. Zatem inne są czynniki warunkujące wynik we wspinaczce lodowej, a inne są determinanty poziomu sportowego we wspinaczce skałkowej. Także stopień ryzyka różnicuje poszczególne dyscypliny wspinaczkowe. O ile wysoki stopień ryzyka jest integralną częścią wspinaczki wysokogórskiej, to w przypadku wspinaczki w skałkach i na sztucznej ścianie, po drogach kompletnie ubezpieczonych, został on radykalnie zminimalizowany. Ocenia się, że stopień ryzyka we wspinaczce sportowej jest bliższy gimnastyce przyrządowej niż alpinizmowi (1). Możliwość przeżycia górskiej przygody w relatywnie bezpiecznych warunkach sprawia, że wspinaczka sportowa, tak w wersji rekreacyjnej jak Sport Wyczynowy 2010, nr 2/534
20 i zawodniczej, cieszy się znaczną popularnością (2). Od 1985 roku rozgrywane są zawody międzynarodowe, a od 1991 roku mistrzostwa świata (3). Jak w każdej innej dyscyplinie, tak i we wspinaczce zawodniczej, istotnym problemem z punktu widzenia naboru, selekcji i treningu jest określenie czynników, które decydują o jakości wspinania się w skałkach oraz na sztucznej ścianie. Większość specjalistów wykazuje dużą zgodność opinii na temat roli zdolności siłowych we wspinaczce sportowej (4, 5, 6, 7). Na ogół jednak dostępne opracowania zawierają uproszczony opis zagadnienia, jakim jest wpływ siły mięśniowej na wynik we wspinaczce zawodniczej. Interesujące dane można napotkać w niektórych publikacjach naukowych z tym, że większość badań eksperymentalnych (2, 8, 9, 10, 11, 12, 13) opiera się na testach angażujących wyłącznie mięśnie odpowiedzialne za pracę rąk. Autorzy tych prac wychodzą z założenia, że tym, co głównie limituje wysiłek wspinaczkowy, jest niespotykana w innych dyscyplinach sportu, specyficzna praca mięśni palców. Trudno nie zgodzić się z tą tezą, warto natomiast pokusić się o odpowiedź na pytanie dotyczące znaczenia siły innych zespołów mięśni kończyn górnych. Z punktu widzenia procesu treningowego, ważne znaczenie ma określenie wartości (zakresów) siły mięśniowej zawodnika na różnych poziomach zaawansowania sportowego (szkolenia). Czy zdolności siłowe w jednakowym stopniu decydują o jakości wspinaczki amatorskiej i zawodniczej? Z punktu widzenia kształtowania zdolności siłowych, podstawowe znaczenie ma ustalenie charakteru pracy mięśni w trakcie wspinaczki. Przy okazji warto także wyjaśnić pewne aspekty siły mięśniowej, jak tzw. siła eksplozywna i siła kontaktowa. Wysiłek wspinacza podczas zawodów trwa około 8 minut. Należy zatem postawić pytanie: jakie czynniki determinują utrzymanie wysokich możliwości siłowych podczas rywalizacji sportowej? Celem niniejszego opracowania jest przegląd i ocena stanu wiedzy dotyczącej siły mięśniowej we wspinaczce zawodniczej i próba uzyskania odpowiedzi na wyżej postawione pytania. Względna siła mięśni i jej znaczenie Watts i wsp. (8) badając poziom możliwości siłowych 9 czołowych wspinaczy (zawodników i zawodniczek), uczestniczących w zawodach o Puchar Świata w 1989 roku, zastosowali dynamometryczny test grip strength siła chwytu ręki. Wyniki testu podano w wartościach absolutnych i względnych, czyli stosunku siły do masy ciała. Siła absolutna wspinaczy, w porównaniu z normami populacyjnymi, kształtowała się na poziomie 40 centyla. Natomiast w przypadku siły względnej zawodnicy lokowali się na wysokości aż 80 centyla. Podobne tendencje uwidoczniły się w grupie kobiet. Jednak zawodniczki charakteryzowały się znacznie wyższym poziomem siły absolutnej w porównaniu
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 21 Tabela 1 Absolutne i względne wartości siły chwytu (średnie) w grupie finalistów i półfinalistów Pucharu Świata we wspinaczce sportowej w konkurencji na trudność (wg Watts i wsp. 1993) Mężczyźni Kobiety Półfinaliści Finaliści Półfinalistki Finalistki Grip strength siła absolutna [N] 506,00 478,00 335,00 297,00 Grip strength siła relatywna [N/kg] 7,65 7,65 6,47 6,38 z normą populacyjną (75-90 centyl). Z kolei w zakresie siły względnej lokowały się średnio powyżej 90 centyla. Watts i wsp. (8) określili ponadto zależności pomiędzy rezultatem sportowym, uzyskanym w cyklu zawodów wspinaczkowych oraz wartością siły chwytu. W uproszczonej formie przedstawia to tabela 1. Wyniki tych badań wskazują, że w zakresie zdolności siłowych wspinaczy, to nie wartość siły absolutnej, a raczej poziom siły względnej wpływa decydująco na wynik sportowy oraz że cecha ta warunkuje skuteczność wspinaczki. Tezę tę wspierają wyniki badań przeprowadzonych w krakowskiej AWF (10). Ich autorzy zastosowali specyficzny wariant klasycznej wersji testu grip strength, w którym zawodnicy naciskali na dynamometr ostatnimi paliczkami Tabela 2 Średnie wartości maksymalnej (F max ) i względnej (F wz ) siły chwytu w grupie wspinaczy i studentów AWF Kraków (wg Ruchlewicz i wsp. [10]) Wspinacze Studenci F max [N] 447,00 471,00 F wz [N/kg] 6,95 6,08 palców rąk (III paliczek). Co ciekawe, wyniki pomiaru bezwzględnej siły chwytu u wspinaczy wyczynowych były średnio nieco niższe, niż u studentów AWF w podobnym wieku. Jednak po obliczeniu wartości względnych okazało się, że zawodnicy dysponują znacznie wyższym poziomem siły względnej (tabela 2). W badaniach przeprowadzonych przez Granta i wsp. (9) zastosowano baterię testów dynamometrycznych, w której oprócz klasycznej próby grip strength, badańi wykonywali test tzw. pincer strength chwyt kleszczowy i finger strength w chwycie zamkniętym i otwartym (fot. 1). Wyniki tych badań ujawniły znamienne różnice siły maksymalnej u czołowych wspinaczy, w przypadku próby grip strength dla lewej ręki i pincer strength dla obu rąk. Ponadto istotne różnice uwidoczniły wyniki testu finger strength w ułożeniu otwartym ale jedynie w zestawieniu zaawansowani wspinacze nie wspinacze, na korzyść tych pierwszych (tabela 3). Dane Granta i wsp. (9), inaczej niż było to w badaniach Wattsa i wsp. (8), wskazują, iż czołowi wspinacze mogą odznaczać się wyższym poziomem absolutnej siły wybranych grup mięśni. Moż-
22 Fot. 1. Chwyt otwarty (po lewej) i chwyt zamknięty (po prawej), wg Grant i wsp. (9) na zatem przypuszczać, że zawodnicy dążący do maksymalizacji siły względnej, zwiększają wartość siły absolutnej wybranych grup mięśni, a równocześnie, pod wpływem treningu, minimalizują poziom masy ciała. Rokowski (14), w celu ustalenia znaczenia siły absolutnej i względnej wybra- Tabela 3 Średnie wartości siły chwytu oraz siły nacisku palców rąk w dynamometrycznych badaniach wspinaczy wyczynowych, rekreacyjnych oraz osób nie uprawiających wspinaczki; przyjęte oznaczenia w tekście (Grant i wsp. 1996) Kończyna Elita (n=10) Rekreacja (n=10) Grupa porównawcza (n=10) Grip strength P 532,0* 472,0* 478,0* [N] L 526,0* 445,0* 440,0* Pincer strength P 95,5* 69,0* 70,0* [N] L 93,6* 75,6* 74,0* Finger strength IV palce, P 446,0* 359,0* 309,0* chwyt otwarty [N] L 441,0* 346,0* 309,0* Finger strength II palce, P 329,0* 249,0* 224,0* chwyt otwarty [N] L 313,0* 238,0* 222,0* Finger strength IV palce, P 221,0* 202,0* 184,0* chwyt zamknięty [N] L 228,0* 200,0* 182,0* Finger strength II palce, P 154,0* 133,0* 128,0* chwyt zamknięty [N] L 151,0* 127,0* 125,0* * istotna statystycznie różnica na korzyść wspinaczy elitarnych poziom istotności p < 0,05
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 23 Fot. 4. Próba siły specjalnej, w której znamiennie zaangażowane są mięśni zginacze palców rąk (15). nych grup mięśni u wspinaczy, w badaniach zastosował klasyczną próbę grip strength oraz chwyt kleszczowy (pincer strength) (14). Użyto także testów pośrednich, angażujących antygrawitacyjne mięśnie kończyn górnych (fot. 2 i 3). Sugerowały to wyniki badań Ruchlewicza i wsp. (10), które wskazywały, że u wspinaczy sportowych dochodzi do wyraźnej przebudowy proporcji siły antagonistycznych grup mięśni obręczy barkowej. W grupie porównawczej notowano znaczną przewagę wartości maksymalnego momentu siły zginaczy stawów ramiennych nad prostownikami; u wspinaczy zaś poziom siły obu zespołów mięśni był prawie identyczny (w indywidualnych przypadkach prostowniki były nawet silniejsze od zginaczy). W dynamometrycznym pomiarze siły absolutnej i względnej odnotowano Fot. 5. Próba siły specjalnej, w której znamiennie są zaangażowane mięśnie ramion (15). istotne różnice pomiędzy wspinaczami zaawansowanymi i początkującymi, na korzyść tych pierwszych. W ujęciu procentowym różnice były zdecydowanie wyższe w każdym przypadku w odniesieniu do siły względnej. Wyniki prób testowych również przedstawiono w wartościach względnych i bezwzględnych. Co ciekawe, istotne różnice pomiędzy wspinaczami początkującymi i zaawansowanymi odnotowano w odniesieniu do obu mierzonych wskaźników siły (absolutny i względny). Podobnie jak w przypadku testów dynamometrycznych, większe różnice w ujęciu procentowym dotyczyły siły względnej (tabela 4). Wyniki badań własnych oraz analiza dostępnego piśmiennictwa pozwalają wnioskować, iż specjalistyczny trening wspinaczkowy znacząco stymuluje
24 Tabela 4 Średnie wartości prób siłowych w grupach wspinaczy zaawansowanych i początkujących (wg Rokowski, 2006) Zaawansowani Początkujący Różnica % (n=30) (n=30) Grip strength [N] 532,00 472,00 11,3* Grip strength [N/kg] 8,15 6,43 21,1** Listwa 1 [kg] (fot. 4) 137,00 95,40 30,4*** Listwa 2 2,10 1,30 38,1*** Drąg 1 [kg] (fot. 5) 113,00 93,90 16,9** Drąg 2 1,70 1,30 23,5** Różnice istotne statystycznie: *p<0,05, **p<0,01, ***p<0,001) rozwój siły mięśni antygrawitacyjnych kończyn górnych, a w zakresie zdolności siłowych pierwszoplanową rolę odgrywa wartość siły względnej. W związku z tym powstaje kolejne pytanie: czy poziom siły mięśni może istotnie determinować jakość wspinaczki w grupie zawodników o podobnym poziomie sportowym? Rozpatrując powyższą kwestię najpierw warto odwołać się do eksperckiego opracowania Guidiego (12). W jego opinii, w konkurencji wspinaczkowej na trudność, siła mięśni oraz wytrzymałość to podstawowe czynniki decydujące o efektywności wspinaczki. A zatem można sądzić, iż poziom siły mięśni może istotnie różnicować zawodników. Tę kwestię próbowali wyjaśnić Watts i wsp. obliczając współczynnik determinacji wielorakiej w celu ustalenia znaczenia względnej siły chwytu w grupie wyczynowców. Do modelu determinacji, oprócz wyników testu siły, wkomponowano wybrane parametry budowy ciała. Współczynnik determinacji wielorakiej kształtował się na niskim poziomie R 2 =0,33. Autorzy cytowanych badań nie stwierdzili znamiennych różnic pomiędzy finalistami i półfinalistami zawodów o Puchar Świata w wynikach testu siły bezwzględnej i względnej. Wspomniane wyniki stały się podstawą do sformułowania tezy, że być może we wspinaczce zawodników na najwyższym sportowym poziomie, czynnik siły nie jest wiodącym parametrem. O sportowych osiągnięciach mogą decydować także inne determinanty sfera mentalna, wytrzymałość, technika czy wreszcie taktyka. Weryfikacją wyników Wattsa i wsp. (8) zajął się Rokowski (14). Autor ten wykorzystał w badaniach baterię testów siły mięśni oraz dokonał pomiarów siły chwytu w grupie wspinaczy zaawansowanych i początkujących. W celu zmierzenia maksymalnej i względnej siły chwytu wykorzystano dynamometr dłoniowy. Wykonane zostały także testy, które nazwano roboczo: Listwa (zwis na 2,5 cm listwie z maksymalnym ob-
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 25 ciążeniem) oraz Drąg (podciągnięcie na drążku z maksymalnym obciążeniem). Wyniki tych testów zamieszczono w tabeli 4 w ujęciu absolutnym (odpowiednio: Listwa 1, Drąg 1) oraz względnym (Listwa 2, Drąg 2). Jak już wcześniej wspomniano, w każdym przypadku największe, istotne statystycznie różnice, na korzyść wspinaczy zaawansowanych, odnotowano w odniesieniu do siły względnej. Jednak wyniki testu istotności różnic nie pozwoliły na określenie wpływu możliwości siłowych na jakość wspinaczki amatorów i wyczynowców. Ten problem zdecydowano się rozwiązać poprzez analizę wartości współczynników korelacji oraz współczynników determinacji wielorakiej. Zgodnie z przewidywaniami nie odnotowano znamiennych korelacji wyników prób dynamometrycznych z poziomem sportowym. Jednak, co ciekawe, w przypadku testu siły specjalnej mięśni zginaczy palców rąk (zawiśnięcie z maksymalnym obciążeniem na 2,5 cm listwie fot. 2), którego wynikiem była proporcja maksymalnie udźwigniętego ciężaru oraz masy ciała, w obu badanych grupach wspinaczy zanotowano znamienne zależności. Warto jednak zauważyć, że zdecydowanie wyższe współczynniki korelacji i współczynniki determinacji wielorakiej dotyczyły grupy początkujących. Efekt motoryczny wyjaśniał wynik: grupa zaawansowanych R 2 = 0,40, grupa początkujących R 2 = 0,63. Wyniki tych badań stały się podstawą do wyrażenia opinii, że przypuszczalnie czynnik siły specjalnej odgrywa większą rolę u zawodników na niższym poziomie sportowym. Można to tłumaczyć niższym poziomem umiejętności wspinaczkowych u zawodników początkujących. Wydaje się również, że do pewnego stopnia siła może różnicować zawodników lepiej i słabiej wspinających się nawet w grupie wyczynowych wspinaczy Tak więc uzyskane wyniki pozwoliły pozytywnie zweryfikować wniosek Wattsa i wsp. (8) o tym, iż zdolności siłowe nie są jedynym czynnikiem warunkującym jakość wspinaczki, szczególnie wśród zawodowców. W tym miejscu warto przypomnieć, że w badaniach Wattsa i wsp. (8) współczynnik determinacji wielorakiej kształtował się na poziomie R 2 = 0,33, a w badaniach Rokowskiego (14) na poziomie R 2 = 0,40. Jak zatem widać wyniki cytowanych prac do pewnego stopnia korespondują ze sobą. Należy jednak zauważyć, że wartość współczynnika determinacji wielorakiej w badaniach Wattsa i wsp. (8) odzwierciedlał nie tylko poziom siły, ale również budowę ciała. W związku z tym można przypuszczać, że sam wynik próby grip strength w jeszcze mniejszym stopniu tłumaczył poziom sportowy. Wydaje się, że przyczyną różnic cytowanych wyników badań (8,14) może być mniejsze zróżnicowanie poziomu sportowego w grupie zawodników wkomponowanych do analiz. Watts i wsp. badaniami objęli finalistów i półfinalistów Pucharu Świata, z kolei Rokowski reprezentatywną grupę finalistów i półfinalistów Pucharu Polski oraz tych, którzy odpadli w zawodach podczas eliminacji. Po drugie, wpływ na uzyskiwane wyniki wywiera sposób pomiaru siły względnej.
26 Fot. 4. Różne ułożenia ręki w chwycie wspinaczkowym (A-D) i dynamometrycznym (E) (16). Watts i wsp. (8) stosowali wyłącznie próbę grip strength, która jak zauważył sam Autor nie do końca odpowiada specyfice chwytu wspinaczkowego (widać to wyrażnie na fot. 4). W związku z tym użycie tradycyjnego dynamometru dłoniowego może nieco fałszować obraz badanego zjawiska. Rokowski (14), oprócz testów dynamometrycznych, zastosował także próby o charakterze specjalnym. Rozważając rolę i znaczenie siły mięśni we wspinacze zawodniczej na różnych poziomach wyszkolenia, warto odwołać się także do badań Hofmana (11). Autor ten zastosował test sprawności specjalnej (zwis na 2 i 5 cm listwie z maksymalnym obciążeniem). Analizując ryc. 1 warto zwrócić uwagę na tendencję zwiększania się różnic w poziomie siły specjalnej wraz ze wzrostem poziomu sportowego zawodników. Podsumowując tę część rozważań można stwierdzić, że siła mięśni jest istotnym czynnikiem warunkującym jakość wspinaczki, zarówno na poziomie amatorskim, jak i wyczynowym. Wydaje się, że im wyższy poziom sportowy, tym komponent siły w mniejszym stopniu różnicuje zawodników. 180% 160% listwa 5 cm linia trendu listwa 2 cm linia trendu % ciężaru ciała 140% 120% 100% 80% 60% 40% VI- VI VI+ VII- VII VII+ VIII- VIII VIII+ IX- IX IX+ X- X trudność drogi wspinaczkowej Ryc. 1. Związek siły specjalnej z poziomem sportowym we wspinaczce skałkowej 1 (wg Hofman (11).
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 27 Wyczynowcy charakteryzują się odpowiednio wysokim poziomem siły mięśni, dlatego o poziomie i wynikach sportowych decydują inne czynniki: technika, taktyka, sfera mentalna, potencjał fizjologiczny. Różnice wyników pomiaru siły dokonywane przez różnych autorów są prawdopodobnie skutkiem odmiennych sposobów pomiaru oraz doborem materiału badawczego. Testy dynamometryczne i sprawności specjalnej Z przeglądu literatury wynika, że w celu określenia poziomu parametrów siłowych mięśni, część badaczy stosuje testy dynamometryczne, inni zaś próby motoryczne o charakterze specjalnym. W przytoczonych badaniach z użyciem testów dynamometrycznych nie występują istotne zależności z poziomem sportowym. Inaczej ma się rzecz z próbami pośrednimi (14). Pojawia się więc pytanie: czy testy dynamometryczne mierzą inny aspekt siłowych dyspozycji niż testy sprawności specjalnej, np. zwisy na listewce? Rozstrzygnięcia tej kwestii podjął się Rokowski (14), który zastosował analizę skupień umożliwiającą ustalenie wewnętrznej struktury testów wśród początkujących i wyczynowców. Do modelu wkomponowano m.in. zmienne sprawdzające możliwości siłowe siłę ściskającą dynamometr, siłę specjalną palców rąk (zwis na listwie 2,5 cm z maksymalnym obciążeniem), siłę specjalną ramion (podciągnięcie na drążku z maksymalnym obciążeniem). Wyniki analizy przedstawiono na ryc. 2 i 3. Warto zauważyć, że testy dynamometryczne w obu badanych grupach wspinaczy grupowały się w osobnym czynniku aniżeli próby określające poziom siły specjalnej. Dodać również należy, że w tych badaniach nie odnotowano żadnych istotnych korelacji pomiędzy maksymalną siłą ściskającą dynamometr, a rezultatami testów siły specjalnej palców rąk. Uzyskane wyniki 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 zwis zwis 2 zwis 1 listwa 2 listwa 1 edlinger drąg drąg 2 gsiii r gs r gsiii gs drąg 1 Ryc. 2. Struktura wewnętrzna testów mierzących siłę mięśni w grupie początkujących wspinaczy (14) gs grip strength, gsr grip strength (względny), gsiii grip strength (opór dynamometru trzeci paliczek), gsiiir grip strength względny (opór dynamometru trzeci paliczek), drąg maksymalna liczba podciągnięć na drążku bez dodatkowego obciążenia, edliner podciąganie na drążku systemem Edlinera (Edlinger i wsp., 1985), zwis zwis na drążku bez dodatkowego obciążenia, zwis 1 zwis na listwie 2,5 cm bez dodatkowego obciążenia, zwis 2 zwis na listwie o szerokości 4 cm bez dodatkowego obciążenia, drąg 1, drąg 2, listwa 1, listwa 2 oznaczenia w tekście.
28 0.7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 gsiii gsiii r gs gs r zwis zwis 2 zwis 1 drąg Edlinger drąg 2 listwa 1 drąg 1 listwa 2 Ryc. 3. Struktura wewnętrzna testów mierzących siłę mięśni w grupie zaawansowanych wspinaczy (znaczenie przyjętych symboli jak na ryc. 2). wskazują odmienność testów dynamometrycznych i prób o charakterze specjalnym, mimo iż w obydwu przypadkach zaangażowane są te same mięśnie zginacze palców. Wyjaśnienie tego zjawiska może być następujące: w teście grip strength aktywnie wykorzystywany jest kciuk, czego nie stwierdza się w próbie zwisu na listewce. Dodatkowo, w próbach specjalnych oprócz mięśni przedramion zaangażowane są także struktury mięśniowe nie aktywowane w teście dynamometrycznym (np. cała taśma mięśni kończyn górnych zaangażowana w stabilizację układu). Ponadto, przy chwycie dynamometrycznym, mięśnie pracują w skurczu izometrycznym, podczas gdy w warunkach zwisu na listewce z dużym obciążeniem może występować ekscentryczna forma działania mięśni. Klasyczne testy dynamometryczne oraz próby sprawności specjalnej wykorzystywane dla oceny dyspozycji siłowych wspinaczy charakteryzują się odrębnością motoryczną. Wydaje się, że próby specjalne są bliższe realiom rywalizacji sportowej w sporcie wspinaczkowym. Znaczenie siły mięśni przedramion i ramion W większości badań naukowych, mających na celu określenie poziomu siły mięśni wspinacza, stosuje się próby, w których zaangażowane są mięśnie przedramion oraz ramion. Jak się wydaje, naukowcy wychodzą z założenia, że tym, co szczególnie cechuje ruch wspinaczkowy, jest niespotykana w innych dyscyplinach praca wyżej wymienionych struktur mięśniowych. Potwierdzeniem tych założeń mogą być wyniki uzyskane przez Koukoubisa i wsp. (17). Badali oni aktywność elektryczną mięśni przedramion i ramion w trakcie specyficznego wysiłku podciąganie się z wykorzy-
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 29 staniem tylko 4 palców rąk. Zgodnie z przewidywaniami, w czasie fazy podciągnięcia zanotowano znaczną aktywność bioelektryczną mięśnia zginacza powierzchownego i ramienno-promieniowego. Natomiast w fazie opuszczania dominowały biopotencjały zginacza powierzchownego. Autor podsumowując wyniki swoich badań stwierdził, że wysiłek wspinaczkowy jest determinowany przez pracę zginaczy palców i mięśni zginaczy stawu łokciowego. Nieco inne podejście dotyczące powyższej kwestii zaprezentował Rokowski (14), który próbował określić, czy pierwszoplanową rolę odgrywa w tych warunkach siła palców rąk, czy ramion. W tym celu, w grupach wspinaczy o różnym poziomie sportowym, przeprowadzono test siły specjalnej palców rąk oraz test siły ramion (fot. 4 i 5). W obu badanych grupach wspinaczy, znamienne korelacje z poziomem sportowym wykazały wyniki tylko pierwszego testu. Te wyniki nie wymagają szerszych komentarzy. Wiadomo, w warunkach walki sportowej silny chwyt umożliwia utrzymanie małych struktur na ścianie wspinaczkowej, które stanowią jeden z podstawowych atrybutów trudności we wspinaczce. Zaskakujące były jednak wyniki dotyczące siły mięśni ramion. Otóż, związki tego parametru z poziomem sportowym były nieistotne statystycznie i to w obu badanych grupach zawodników. Należy jednak zaznaczyć, że nieco mocniejsze wartości współczynników korelacji odnotowano w grupie początkujących. Opierając się na wynikach tych badań można sformułować tezę, że wysoki poziom siły specjalnej palców rąk jest czynnikiem szczególnie wyróżniającym wspinaczy oraz że siła ramion nieco traci na znaczeniu wraz ze wzrostem poziomu sportowego (dane dotyczące ostatniej uwagi nie są ewidentne, powinny być zweryfikowane dodatkowymi eksperymentami). Rokowski (14) przypuszcza, iż najlepsi zawodnicy dysponują optymalną siłą mięśni ramion, która umożliwia im skuteczne przemieszczanie się w terenie przewieszonym. Nieustanne dążenie do zwiększania wartości tego czynnika prawdopodobnie nie wpływa w znaczący sposób na efektywność wykonania przechwytu, bowiem najsłabszym ogniwem są prawdopodobnie mięśnie odpowiedzialne za zginanie stawów międzypaliczkowych. Podsumowując można zatem stwierdzić, że dla skutecznego pokonywania drogi wspinaczkowej, zawodnicy winni dysponować mocnym punktem zaczepienia będącym efektem skurczu silnych mięśni przedramion i ramion. Najsłabszym ogniwem taśmy mięśniowej zginaczy stawów kończyn górnych są przypuszczalnie mięśnie zginające palce. W tym miejscu warto jeszcze przywołać wyniki badań Ruchlewicza i wsp. (10) dotyczących możliwości siłowych wybranych grup mięśni u wspinaczy wysoko kwalifikowanych i studentów AWF. Autorzy odnotowali u zawodników wyższe wartości maksymalnych momentów sił mięśni prostowników stawów ramiennych, niż antygrawitacyjnych zginaczy! W grupie studentów wyniki kształtowały się dokładnie przeciwnie. Na tej podstawie wysunęli tezę, że specyficzny trening wspinaczkowy może prowadzić do zmian w proporcjach sił obu antagonistycznych grup mięśni.
30 Praca mięśni Z punktu widzenia praktyki sportowej, istotne znaczenie ma również charakter pracy mięśni wykonywanej w trakcie rywalizacji. Powszechnie wiadomo, że we wspinaczce znaczna część wysiłku opiera się na izometrycznej pracy mięśni. Dotyczy to szczególnie utrzymania chwytu (wówczas w skurczu izometrycznym pozostają mięśnie przedramion), czy w pozycji tzw. przybloku (ugięcie kończyny górnej w stawie łokciowym i zatrzymanie się na chwilę, np. w celu wpięcia liny w ekspres). Praca mięśni podczas wspinania może mieć również charakter koncentryczny. Są to sytuacje, w których zawodnik np. po sięgnięciu do znacznie oddalonego chwytu, przemieszcza się w jego kierunku. Ten rodzaj pracy w zasadzie dotyczy mięśni ramion. W trakcie wspinaczki mięśnie ramion i przedramion także pracują ekscentrycznie, np. kiedy zawodnik, wskutek popełnienia błędu technicznego, cofa się na zaplanowanej drodze wspinaczkowej. W czasie wspinaczki występują także sytuacje, kiedy praca mięśni ma charakter ekscentryczno-koncentryczny. To zjawisko występuje w sytuacji, gdy wspinacz przed wykonaniem dalekiego sięgnięcia nabiera rozpędu (wykonuje zamach) w celu efektywniejszego odbicia od ściany. Zamykając ten fragment rozważań można stwierdzić, że w treningu siłowym zawodników uprawiających wspinaczkę należy uwzględniać wszelkie formy i przejawy pracy mięśni (izometryczną, koncentryczną oraz ekscentryczną). Inne aspekty siły we wspinaczce sportowej Oprócz pojęcia siły względnej, w fachowej literaturze wspinaczkowej funkcjonuje również pojęcie siły eksplozywnej. Ten aspekt siły mięśniowej w naukach o kulturze fizycznej definiuje się jako szybkość narastania siły w czasie (18) i wiązany bywa z szybkością mobilizacji mięśni do wysiłku. Warto zauważyć, że owa siła eksplozywna może być mierzona w warunkach statycznych i dynamicznych. We wspinaczce sportowej znaczne odległości pomiędzy chwytami zawodnik może pokonać jedynie dysponując odpowiednim potencjałem właśnie siły eksplozywnej. W praktyce wspinaczkowej mówimy wówczas o sięgnięciach dynamicznych. Właściwość tę w odniesieniu do palców rąk wspinacze nazywają siłą kontaktową charakteryzuje ją zdolność szybkiego rozwinięcia odpowiedniej wartości siły mięśni w kontakcie z chwytem. Według Guyon i wsp. (7) przytrzymanie trudnego chwytu jest wypadkową właśnie siły izometrycznej i kontaktowej. Jednak dotychczasowe badania nie potwierdzają istotnego znaczenia szybkości narastania siły w sporcie wspinaczkowym. Najprawdopodobniej wiąże się to z niedoskonałością zastosowanych narzędzi pomiarowych. Potwierdzeniem powyższej tezy mogą być badania własne prowadzone wśród 16 zawodników wyczynowo uprawiających wspinaczkę sportową. Rejestrowano maksymalną wartość pochodnej siły względem czasu (F max) mięśni zginaczy palców kończyn górnych. Wskaźnik ten informował
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 31 o maksymalnej prędkości narastania siły w czasie skurczu izometrycznego. W badaniach tych nie odnotowano żadnych istotnych statystycznie związków pomiędzy szybkością narastania siły, a wynikiem sportowym oraz rodzajem chwytu, a wartościami współczynnika korelacji rang Spearmana (R) dla poszczególnych zmiennych bliskie były zeru. Podobne były wyniki badań Ruchlewicza i wsp. (10), w których nie odnotowano różnic pomiędzy wspinaczami a studentami w zakresie omawianego parametru szybkościowego podczas maksymalnie szybkiego skurczu izometrycznego. Nie odnotowano także znamiennych różnic pomiędzy innymi parametrami charakterystyki szybkościowej badanych mięśni szkieletowych. W cytowanych badaniach były to: czas potrzebny do uzyskania maksymalnej wartości siły, czas osiągnięcia połowy siły maksymalnej, wartość maksymalnej pochodnej siły względem czasu (F max ) oraz czas, jaki upływa od początku skurczu mięśnia do momentu, w którym siła rośnie najszybciej (tf max ). Na podstawie wyników dotychczasowych badań trudno jednoznacznie ustalić, czy szybkość narastania siły w czasie skurczu decyduje o skuteczności przytrzymania chwytu. Utrzymanie wysokich możliwości siłowych Jak już wykazano, ruch wspinaczkowy wymaga od zawodnika odpowiedniego poziomu rozwoju siły mięśni. Jednak wysiłek na sztucznej ścianie w konkurencji na trudność trwać może około 8 minut. Dlatego, oprócz wysokiego poziomu siły mięśni, istotną rolę we wspinaczce sportowej odrywa również zdolność jej utrzymania przez odpowiedni czas. Rozważając powyższą kwestię należy Fot. 5. Stanowisko pomiarowe, wg Viouroux i wsp. (19). Ryc. 4. Wyniki badań wytrzymałościowych, wg Viouroux i wsp. (19).
32 odnieść się do kilku prac poświęconych zmęczeniu mięśni przedramion we wspinaczce zawodniczej. W badaniach przeprowadzonych przez Viogouroux i wsp. (19) zastosowano test, który polegał na ściskaniu dynamometru przez 5 s z siłą 80% poziomu maksymalnego (80% F max ), po czym następował 5 s odpoczynek. Wynikiem testu był czas, w którym badani potrafili uzyskiwać 80% obciążenie. Stanowisko pomiarowe wykorzystane w tych badaniach pokazano na fot. 5. Okazało się, że obciążenie 80% F max, wspinacze utrzymywali 2 razy dłużej niż osoby nie uprawiające wspinaczki (ryc. 4.). Ponadto zaobserwowano, że zawodnicy są w stanie utrzymywać poziom 60% Fmax bez większych oznak zmęczenia, podczas gdy osoby nie uprawiające tej dyscypliny tylko 50%. Wyniki badań Vigouroux i wsp. narzucają pytanie: co jest przyczyną większej odporności na zmęczenie mięśni przedramion u wspinaczy w przeprowadzonym teście? Pewne światło na rozwiązanie tego problemu rzucają doniesienia Watts i wsp. (8) oraz Fergusson i wsp. (20). Pierwsza publikacja dowodzi, że regres siły ściśle wiąże się z koncentracją mleczanu (spadek siły silnie korelował z poziomem mleczanu, r = 0,76). Należy zatem przypuszczać, że stężenie mleczanu po wysiłku o określonej intensywności jest relatywnie niższe u wspinaczy. Fergusson i wsp. przeprowadzili również test dynamometryczny: obciążenie 40% F max, badani utrzymywali przez 5 s, po czym następowało 2 s rozluźnienie mięśni ręki. Zgodnie z przewidywaniami wspinacze zaawansowani wykonywali test znacznie dłużej, aniżeli nie uprawiający tej konkurencji. Pomiary ciśnienia obwodowego krwi wykazały, iż w grupie wspinaczy jego wartości były istotnie niższe. To zjawisko można wyjaśnić lepszym unaczynieniem mięśni przedramion wspinaczy wyczynowych, a także mniejszą wrażliwością obwodowych zakończeń włókien nerwowych na działanie szko- Ryc. 5. Amplituda EMG i spadek napięcia bioelektrycznego mięśni w zastosowanej próbie dynamometrycznej (wg Guidi 12).
Wspinaczka sportowa rola i znaczenie przygotowania siłowego... 33 dliwego metabolitu. Autorzy tych badań sugerują, że opóźnienie procesu zmęczenia u wspinaczy wyczynowych należy także wiązać ze zjawiskiem zwiększonej hyperaemii (chodzi o tzw. przekrwienie tętnicze mięśni przedramion) w fazie rozluźnienia ręki. Problem przyczyn zmęczenia w czasie wspinaczki podjął również Guidi (12). Zastosował on metodę elektromiograficzną w trakcie przeprowadzania próby wysiłkowej z użyciem dynamometru. Wspomniana próba polegała na utrzymaniu 60% F max jak najdłużej, po czym następował odpoczynek 30 s, po którym badany znowu wykonywał próbę utrzymania 60% F max do odmowy. Odnotowano znamienne różnice czasu wykonania ćwiczenia jak i amplitudy EMG pomiędzy wysiłkami (ryc. 5). Na podstawie uzyskanych wyników Guidi uznał, że prawdopodobnie to, co szczególnie może determinować utrzymanie wysokich możliwości siłowych w czasie drugiego wysiłku, to zdolność szybkiej odnowy w fazie rozluźnienia mięśni ręki. W kontekście wspinaczki na sztucznej ścianie zjawisko to można opisać w następujący sposób. W trakcie przytrzymania małego chwytu mięśnie przedramion są silnie naprężone, skutkiem czego następuje znaczne zmniejszenie światła naczyń krwionośnych. Energia powstaje głównie na drodze beztlenowej - kumuluje się więc kwas mlekowy. Natomiast w trakcie sięgania do następnego chwytu mięśnie są przez pewien (dość krótki) czas rozluźnione. Całkowicie otwarte naczynia krwionośne dostarczają mięśniom tlen, i przyczyniają się do usuwania kwasu mlekowego. Zatem sprawność procesów usuwania produktów przemiany materii z pracujących mięśni przedramion, a także dostarczenie odpowiedniej ilości tlenu może w zasadniczy sposób determinować utrzymanie wysokich możliwości siłowych. Tak więc można przyjąć, że jednym z istotnych czynników warunkujących utrzymanie wysokich możliwości siłowych w trakcie wspinaczki jest zdolność szybkiej odnowy w czasie rozluźnienia mięśni kończyn górnych W późniejszym artykule Guidi (12), oprócz stosowania ćwiczeń poprawiających zdolność szybkiego odpoczynku w celu utrzymania wysokich możliwości siłowych mięśni kończyn górnych, proponuje także wykonywanie ćwiczeń izometrycznych i koncentrycznych o znacznym obciążeniu. Wątpliwości, czy zwiększona siła mięśni może istotnie wpływać na opóźnienie procesu zmęczenia wydaje się rozwiewać m.in. Górski (21). Na podstawie lektury tej pracy można stwierdzić, iż w wyniku treningu siłowego rozbudowuje się unaczynienie kapilarne mięśnia. Ma to przypuszczalnie znaczenie w procesie usuwania z mięśni kwasu mlekowego, wytwarzającego się podczas przemian beztlenowych. Po drugie, trening siłowy poprawia odporność jednostek ruchowych na zmęczenie. I wreszcie, po trzecie,: trening siłowy powoduje wzrost siły skurczu, w wyniku czego te same zadania motoryczne wymagają angażowania mniejszej liczby jednostek ruchowych. Ostatnia uwaga jest szczególnie istotna, gdyż przy skurczach z mniejszą liczbą zaangażowanych jednostek ruchowych krążenie mięśniowe odbywa się sprawniej (21).
34 Dyskusję nad tą kwestią można zakończyć stwierdzeniem, iż trening ukierunkowany na wzrost siły maksymalnej u wspinaczy może, do pewnego stopnia, opóźniać u nich procesy zmęczenia mięśni. Piśmiennictwo 1. Matuszyk A.: Sporty wspinaczkowe w polskich encyklopediach sportu [w:] Materiały z teorii i dydaktyki sportów wspinaczkowych, Kraków, Wydawnictwo Skryptowe AWF, 1993. 2. Sheel W.: Physiology of sport rock climbing. British Journal of Sports Medicine 2004, 38, 355-9. 3. Kubań J. W.: Historia wspinaczki sportowej. Taterniczek 1999. 4. Edlinger P., Ferrand A., Lemoine J. F.: Grimper. Paryż, 1985. 5. Godard D., Neuman U.: Wspinaczka trening i praktyka. Warszawa 2000. 6. Horst E.: Training for Climbing. Guilford 2003, The Glob Peguot Press. 7. Guyon L., Broussouloux O.: Escalade et performance. Paryż 2004, Amphora. 8. Watts P. B., Martin D. T., Durtschi S.: Anthropometric profiles of elite male and female competitive rock climbers. Journal of Sports Science 1993, 11, 113-7. 9. Grant S., Hynes V., Whittaker A., Aitchison T.: Anthropometric, strength, endurance and flexibility characteristics of elite and recreational climbers. Journal of Sports Sciences 1996, 14, 301309. 10. Ruchlewicz T., Chwała W., Staszkiewicz R.: Parametry charakteryzujące siłę wybranych grup mięśni u wspinaczy sportowych. Antropomotoryka 1997, 16, 79-88. 11. Hofman M.: Power oder was? Rotpunkt 1999, 3, 58-61. 12. Guidi O.: Memoire sur fatigue musculair locale. Revu 1999, 276. 13. Mermier Ch., Janot Je., Parker D., Swan J.: Physiological and anthropometric determinants of sport climbing performance. British Journal of Sports Medicine 2000, 34, 359-66. 14. Rokowski R.: Główne determinanty morfo- funkcjonalne we wspinaczce sportowej w konkurencji na trudność w stylu onsight. Kraków 2006, AWF (praca doktorska). 15. Smagała Ł.: Znaczenie zdolności siłowych i wytrzymałościowych we wspinaczce sportowej na poziomie mistrzowskim analiza przypadków. Kraków 2008, AWF (praca magisterska). 16. Watts P. B.: Physiology of difficult rock climbing. European Journal of Applied Physiology 2004, 91, 361-72. 17. Koukoubis T. D., Cooper L. W., Glisson R. R., Seaber A. V., Feagin J. A. Jr.: An electromyographic study of arm muscles during climbing. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 1995, 3, 121-4 (abstract). 18. Trzaskoma Z., Trzaskoma Ł.: Kompleksowe zwiększanie siły mięśniowej sportowców. Warszawa 2001, Centralny Ośrodek Sportu. 19. Vigouroux L., Quaine F.: Fingertip force and electromyography of finger flexor muscles during a prolonged intermittent exercise in elite climbers and sedentary individuals. Journal of Sports Sciences 2006, February, 24, 181-6. 20. Ferguson R. A., Brawn M. D.: Arterial blood pressure and forearm vascular conductance responses to sustained and rhythmic isometric exercise and arterial occlusion in trained rock climbers and untrained sedentary subjects. European Journal of Applied Physiology 1997, 76, 174-80. 21. Górski J.: Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. Warszawa 2006, PZWL.