Jak ośrodkowy układ nerwowy zawiaduje naszą szybkością i siłą?

Ze względu na niezwykłą szybkość odpalania neuronów ruchowych przy najwyższych prędkościach biegania, niezwykle ważne jest, aby ośrodkowy układ nerwowy (OUN/CNS) działał optymalnie. Procesy jakie w nim zachodzą odpowiadają bowiem za nasze ruchy, oddychanie, szybkość kurczenia się mięśni itd. W czasie wysiłków maksymalnych jego zaangażowanie rośnie, a czy można sobie wyobrazić coś szybszego/bardziej zużywającego mięśniowe ATP niż sprint, podczas którego kontakt stopy z podłożem trwa często mniej niż 0.08 sekundy, a prędkości kątowe dochodzą do 700 stopni/sekundę?

Sprinter musi najpierw zareagować na sygnał dźwiękowy, co zajmuje średnio 0.1 -0.2 sekundy. Jego możliwości są jednak większe. Gdyby nie sztywne zasady World Athletics oglądalibyśmy sprinterów reagujących na sygnał w średniej przedziału 0.08-0.1 sekundy tj. mniej niż czas mrugnięcia okiem. Żadna inna grupa sportowców nie ma wypracowanych tak szybkich reakcji na sygnał jak stumetrowi sprinterzy. Im bardziej zaawansowany zawodnik, co objawia się m.in. w technice, tym większe wyczerpanie po biegu. Sprinter musi bowiem nie tylko zareagować, ale wykonać całą gamę skomplikowanych ruchów jak niskie przeniesienie stopy, przejście z martwej pozycji do lotu, płynną tranzycję do wyprostu, a to wszystko przy wykorzystaniu najmniejszych sił bezwładności w najlepszym możliwym wariancie mechaniki. Jeśli myślisz, że zawiadujesz tym ze swojej własnej woli, to jesteś w pewnego rodzaju błędzie. Pobiegniesz tak szybko, na ile pozwoli Ci układ nerwowy. Zawodnik jest sumą talentu i pracy w skład których wchodzi tak potężny układ, jak OUN. Jeśli Cię zablokuje, to choćby z czasów na treningu wynikało, że stać Cię na 9.99 sekundy, to ostatecznie i tak pobiegniesz 10.31 sek. Kluczem do zrozumienia sprintera, jego treningu i zachowania na zawodach jest zrozumienie roli Centralnego Układu Nerwowego (OUN). Jego zmęczenie może zaważyć na całej Twojej karierze. Zauważa to każdy i obecnie nie ma trenera, który nie dałby swojemu zawodnikowi przynajmniej 1 wolnego dnia w tygodniu. Jednak na świecie trenerzy idą w tej sztuce jeszcze dalej. Najlepsi sprinterzy świata mają zazwyczaj 1-2 dni całkowicie wolnego w tygodniu + aż 40-60 dni wolnego jesienią i około 10 dni zimą. W skali roku, odpoczywają więc około 110-140 dni spośród 365 (uwzględniamy, że w sezonie startowym przez 3 miesiące potrzebują 2 dni odpoczynku w tygodniu). Oznacza to, że 3.5-4.5 spośród 12 miesięcy nie trenują profesjonalnie. Jeśli rozdzielić to na godziny to suma odpoczynku będzie jeszcze bardziej spektakularna. Zakładając, że najlepsi trenują 3 godziny dziennie, to mniej niż 90% doby przeznaczają na czynności niezwiązane z treningiem. Stoi to w całkowitej sprzeczności do treningów np. szachistów czy snookerzystów, którzy potrafią trenować 12 godzin dziennie. Ich układ nerwowy także ulega zmęczeniu, ale nie w takim stopniu, żeby uniemożliwić podobny trening na następny dzień.

„Zmęczenie OUN jest wówczas, kiedy produkty uboczne treningu o wysokiej intensywności gromadzą się do punktu w którym impulsy OUN niezbędne do dobrowolnego skurczu włókien mięśniowych są upośledzone”-czytamy w książce „Speed training system”. Dlaczego są upośledzone? Wynika to zarówno ze zgromadzonych w mięśniach metabolitów, jak i stanu zapalnego, które pojawiają się jako skutek określonej intensywności treningu. Wywołuje to tzw. aferentne sprzężenie zwrotne, czyli mózg dostaje informacje od mediatorów stanu zapalnego, że mięśnie są już zmęczone (niezależnie od tego, czy psychicznie stać Cię na zmierzenie się np. z jeszcze jednym powtórzeniem maksymalnym, czy nie). Zmęczenie OUN może wystąpić na skutek każdej aktywności fizycznej, jednak nie każda aktywność ma taki sam wpływ na stopień blokady, jaka powstaje w mózgu. Najbardziej jaskrawy przykład to porównanie biegu ciągłego 2 km o niskiej intensywności z jednym maksymalnym powtórzeniem 200 metrów. Po 2 km mimo zmęczenia OUN będziemy gotowi do kolejnych podobnych powtórzeń i to w krótkim odstępie czasu np. 3 minut, natomiast w przypadku 200 metrów na maxa takich powtórzeń w podobnym czasie zrobimy maksymalnie 3 i to tylko w przypadku jeśli czas przerwy między odcinkami wydłużymy do minimum 25 minut. Podobnie na siłowni. O wiele łatwiej jest powtórzyć obwód ćwiczebny złożony z 5 różnych ćwiczeń, niż zmierzyć się 2 lub 3 razy z ciężarem maksymalnym.  Intensywność ma znaczenie dla stopnia zaangażowania układu nerwowego. W sprincie, gdzie mamy do czynienia na treningu i na zawodach z jednym maksymalnym powtórzeniem rola układu nerwowego jest nie do przecenienia dla taktyki i doboru przerw i planowania całego cyklu periodyzacji. Noah Kaminsky, trener II stopnia USATF komentuje:

Chociaż nie wiedziałem o tym w przeszłości, to teraz rozumiem, że zmęczenie OUN utrudniało mój sukces w collegu i szkole wyższej. I nie chodziło tylko o mnie. Wielu zawodników nigdy nie zbliżyło się do swoich najlepszych osiągnięć z czasów szkoły, lub konsekwentnie leczyło kontuzje. Ja skończyłem trenować już na I roku studiów, ponieważ nie byłem wystarczająco dobry, aby kontynuować karierę.

Ilu takich zawodników znamy osobiście? Przestają biegać na wysokim poziomie zaraz po pójściu na studia. Kaminsky w swoich obserwacjach wkazuje, że winę za taki stan rzeczy ponosi właśnie złe planowanie, często idące w parze z treningiem dużych objętości. W książce „Speed Trap” Charlie Francis przyznaje, że także zaczął się budzić z letargu dopiero na ostatnich latach studiów. Kiedy został trenerem, stosował już inne metody. Zauważył, że jego sprinterzy wymagali długiego czasu regeneracji po treningach szybkości o najwyższej intensywności i żeby biegać na podobnym poziomie potrzebowali nawet kilku dni. Francis odkrył również, że wpływ na OUN mają wszystkie czynniki treningowe łącznie. Na przykład trening siłowy z maksymalnym wysiłkiem w I dniu zmniejszyłby zdolność zawodnika do biegania na najwyższym poziomie następnego dnia i vice versa.  Komentował przy tym, że:

Precyzja liczy się bardziej, niż wysiłek

Chris Beardsley w swoich badaniach przy użyciu impulsów elektrycznych doszedł do ciekawych konkluzji na temat zmęczenia OUN. Oto jego wnioski:

Zmęczenie OUN często pojawia się podczas serii treningu siłowego. Obejmuje zmiany w mózgu i rdzeniu kręgowym, które zmniejszają ilość siły wytwarzanej przez mięsień, poprzez zmniejszenie rekrutacji jednostek motorycznych (i szybkości ich przewodzenia). Zmęczenie OUN jest większe podczas treningu z lżejszymi obciążeniami w porównaniu z treningiem o większych obciążeniach ze względu na bardziej wyraźne odczucia zmęczenia spowodowane gromadzeniem się metabolitów. Podobne zmęczenie OUN jest większe podczas treningu z krótszymi czasami odpoczynku w porównaniu do treningu z długimi czasami przerwy ze względu na większą aktywność układu sercowo-naczyniowego.

Umieszczenie długiego treningu siły 24 godziny przed treningiem o wysokiej intensywności spowoduje inny rodzaj adaptacji, niż miałoby to miejsce w przypadku wprowadzenia treningu o niskiej intensywności. To błąd, który tłumaczy dlaczego tak wielu trenerów światowej klasy pilnuje aby obciążenia na siłowni, czas ich trwania i dobór były mniejsze niż planowana jednostka treningu biegowego o wysokiej intensywności. Zach Dechant, trener i ekspert w dziedzinie siły w swojej książce „Movement over maxes” pisze:

Zmęczenie OUN od najwyższego do najniższego stopnia powinno dyktować kolejność treningu. Aby zmaksymalizować trening, ruchy wykonywane przy dużych prędkościach powinny być wykonywane na początku sesji treningowych, kiedy zawodnicy są najświeżsi.

To wszystko ilustruje grafika, którą w różnych wariantach już wielokrotnie publikowaliśmy. Nie zmienia się na niej tylko kolejność. Wciąż na szczycie intensywności jest szybkość. Siła wg Dechanta jest nawet nie trzeciorzędna, ale czwartorzędna.

Jako pierwszy związek ze zmęczeniem OUN, a szybkością zauważył i opisał Charlie Francis, de facto współpracownik Gerarda Macha. Razem pracowali w Kanadzie. Nam udało się dotrzeć i porozmawiać z jego zawodniczką Cheryl Thibedaou:

Znałam Gerarda (Macha). Naprawdę pomógł on ukształtować ostateczny program Charliego. Podobnie jak w przypadku wszystkich trenerów, plan Charliego zmieniał się wraz z większą ilością zawodników, których trenował. Mogę ci tylko powiedzieć, że nigdy nie byliśmy daleko od szybkiej pracy. Charlie nigdy nie rozumiał stojącej za nią (wytrzymałość jako baza pod szybkość) idei ogromnej, powolnej pracy jesienią. Czuł, że wtedy trzeba grać w nadrabianie zaległości związanych z szybkością.

Ale to, co najciekawsze, a mówimy o współpracy z lat 80-tych, to następne zdanie, które pojawia się w kontekście tego, jak zawodnik się czuje przed treningiem.

Charlie nigdy nie dawał nam treningu, nie wiedząc jak się czujemy. Gdyby trener wyczuł, że nasz centralny układ nerwowy nie działa. wykonalibyśmy tempo (ekstensywne)

Charlie Francis starannie oglądał zawodników już na rozgrzewce. W szczytowym momencie miał ich kilkudziesięciu. Jeśli ktoś psuł się mechanicznie, okazywał braki w produkcji mocy, jego trening był zmieniany lub poddawany. Działo się też na odwrót. W okresie przygotowania specjalnego w sezonie, jeśli zawodnik wyglądał bardzo dobrze szybkościowo, także bywał poddawany. Służyło to ochronie zawodnika przed zablokowaniem OUN. W sezonie miało to jeszcze większe znaczenie, bowiem zawodnik miał w perspektywie zawody. Jeśli trening szybkościowy zawodnika był zatrzymywany, kończyło się to także tym, że nie szedł on potem na siłownię. Inny znany trener, Glen Mills w wielu swoich wypowiedziach podkreślał, że trening szybkościowy da się wykonywać tylko dwa razy w tygodniu i to w 48-72 godzinnych odstępach czasu. Szybkość to narażanie organizmu na maksymalny wysiłek, maksymalne zaangażowanie układu nerwowego i adrenergicznego (odpowiadającego za wyrzut hormonów). Szybkość skutkuje uwalnianiem dużej ilości glukozy do krwi, której stężenie podbija wyrzut adrenaliny. Na sobie sprawdził to autor tego artykułu, który wielokrotnie badał stężenia glukozy we krwi po sesjach z krótkimi odcinkami szybkości. Wysoki cukier utrzymywał się we krwi nawet do 4 godzin po treningu, po zawodach nawet do 7h. Dla organizmu to prawdziwy rollercoster, a obrywa przy tym wspomniany OUN. Ronnie Baker po biegu 6.40 sek. na 60M czuł się jak „rozjechany przez czołg”. Najlepsi sprinterzy świata po rekordowych biegach potrzebują nawet do 10 dni na regenerację, na reset OUN. Ważna jest jednak adaptacja. Wiemy jak ważnym jest, żeby uważać z szybkością na wiosnę, a wg badań wysiłek maksymalny w pierwszej kolejności wzmacnia układ nerwowy. Liczba neuronów zwiększa się w pewnych obszarach mózgu i jak mówią autorzy najnowszego dokumentu o tym traktującego: „być może dlatego tak często zauważamy poprawę formy, jeszcze zanim dostrzeżemy przyrost mięśni”. Ćwicząc na siłowni obserwujemy poprawę/adaptację w pracy z ciężarami z tygodnia na tydzień, co niekoniecznie wiąże się z widoczną zmianą anaboliczną. Podobnie z szybkością. Jeśli zaczniemy pracę z nią zbyt późno, nie skorzystamy z pełni potencjału neurologicznego, który odpowiada za przesuwanie granic naszych możliwości. O tym jak ważny jest OUN udowodniła ostatnio Iga Świątek, która jak się okazuje pracuje z urządzeniem OmegaWave, które służy do oceny poziomu zmęczenia układu nerwowego, oraz gotowości do dalszego wysiłku. Algorytmy o które opiera się podpięta pod czoło Igi „elektroda” są w stanie dokładnie monitorować pracę i potencjał układu nerwowego w danym dniu, pokazując oznaki zmęczenia na danym etapie. Czujne oko trenera może to wychwycić, ale wciąż bywa zawodne, szczególnie wówczas, kiedy forma zawodnika nieoczekiwanie się psuje. Najnowsze rozwiązania naukowe mogą to zmienić. Pytanie jak bardzo.

W 2016 roku Ewa Swoboda zaczęła sezon halowy od dwóch biegów na 60M uzyskując czasy 7.42 i 7.43 sek. Można byłoby obawiać się o jej formę, ale ona 3 tygodnie później ustanowiła rekord świata 7.07 (aktualny po dziś dzień). Nagle jej forma wzrosła, czy też OUN potrzebował czasu na adaptację? W takich sytuacjach najbliżej prawdy jest trener, który dysponuje pomiarami z treningu i widzi w jakiej zawodnik jest formie. Ma na to więcej czasu, bo w ciągu sezonu zawodnik rywalizuje na max 10 mityngach, a podczas treningu widzą się regularnie. Zawodnik na jednym z treningów np. na kilka tygodni przed pierwszym startem może pobiec rekord życiowy, ale zawody są sporą loterią, bowiem testują zawodnika w warunkach nie treningu, a rywalizacji, gdzie OUN pracuje zdecydowanie ciężej. Dlatego zawody dla wielu sportowców są treningiem samym w sobie, bowiem przesuwają nasze adaptacje na właściwy poziom. Organizm testuje się w nowych warunkach wyścigu i presji, a ponadto musi stawić czoło warunkom atmosferycznym. Istnieje przy tym różnica między zwykłym zmęczeniem mięśniowym, a neurologicznym. To pierwsze jest bardziej odczuwalne i umożliwia lepszą kontrolę. Co do drugiego, wciąż więcej niż zawodnik może dostrzec trener. Nikt tak naprawdę nie wie też, ile każdy indywidualnie potrzebuje odpoczynku. Glen Mills w jednej z wypowiedzi mówi o 24-36 godzinach, a w innej 48-72h. Charlie Francis mówi niekiedy o 10 dniach odpoczynku od szybkości. Nie da się wskazać pewnej odpowiedzi, dlatego tak ważna jest systematyczna praca z zawodnikiem na co dzień.

Na drugim biegunie stoją tacy zawodnicy, jak Sha’carri Richardson, która rekord świata potrafi ustanowić już w pierwszym starcie sezonu. 10 kwietnia Amerykanka uzyskała czas 10.72 (+1.6 m/s). Największym chyba jednak zaskoczeniem były wydarzenia z tego roku, kiedy to zupełnie nieoczekiwanie Mujinga Kambundji została halową mistrzynią świata z czasem 6.96 sekundy. Nikt spośród ponad 140 głosów nie obstawił nawet jej zwycięstwa, a co dopiero wyniku. Była jakby powiedzieli niektórzy skazana na bycie w tle, dodatkowo wyrzucona na najbardziej skrajny 8 tor. Zwyciężyła, mimo, że sama wskazywała po biegach eliminacyjnych, że coś jest nie tak z jej formą. Zmobilizowała się najbardziej na finał. choć maksymalnej mobilizacji wymagał już półfinał, gdzie nie była pewna awansu. 29-letnia Szwajcarka jest kolejnym dowodem na zagadkowość układu nerwowego.

Kambundji z 7.08 poprawiła się na 6.96 w ciągu jednego dnia! Tylko sprinterzy wiedzą, jak ogromny to jest przeskok. Trenerzy w ostatnich latach coraz częściej zaczynają zauważać, że „grillowanie” układu nerwowego od początku przygotowań jesienią/zimą nie wystarczy, mają na to bowiem tylko dwie sesje w tygodniu. Zaczynają więc startować bardzo wcześnie, żeby pozwolić na odpowiednie adaptacje i dalszy wzrost szybkości. Już 2022 rok był rekordowy bowiem nigdy w historii nie byliśmy świadkami, żeby aż 12 zawodniczek złamało barierę 11 sekund w kwietniu! Starty to ogromne obciążenie w zakresie funkcji całego organizmu. Wróćmy więc do początkowych akapitów i tego, jak dużo trzeba czasu po sezonie, żeby przygotować zawodnika na kolejne trudne zmagania.

OUN/CNS ma wpływ na nasz potencjał. Poniżej przykłady treningów/zawodów, które są dla niego największym stresem wg „The Charlie Francis Training System”:

-sprinty z maksymalną szybkością lub 100% intensywnością (30, 60 lub 80-120 metrów)

-duże ciężary realizowane w kilku powtórzeniach 2-5

-skoczność

-bieganie po schodach

-eksplozywne skoki, hopy, skipy, wieloskoki, plyometria

-rzuty piłką lekarską/kulą

Charlie Francis podaje też receptę na regenerację OUN. Ujmując jednak wszystkie dostępne obserwacje w tym zakresie to nic nie zastąpi snu (ważna jest płynność oraz, żeby miał on miejsce w warunkach ABSOLUTNEJ ciemności, jeśli więc widzimy jakiekolwiek źródła światła, najlepiej jest je wyeliminować), oraz zdrowego i właściwego odżywiania. Na regenerację układu nerwowego mają wpływ m.in. witaminy z grupy B. W dalszej (ale wciąż ważnej) kolejności na regenerację OUN mają wpływ:

-regularny masaż manualny

-kąpiele kontrastowe zimno-ciepło

-duże przerwy, odpowiednie planowanie

„Uważamy, że przez właściwą regenerację możemy uzyskać do nawet 40% poprawy w zakresie trwania treningu o wysokiej intensywności”.

Regeneracja jest bardzo ważna. Trener „Impact Speed and Agility”, DJ Brock mówi wręcz o „chorobie szybkościowej”:

Kiedy zawodnik przechodzi przez właściwy sprint, robi krótkie przyspieszenia, drille, odcinki lotne na dystansie i smaży swój centralny układ nerwowy możemy mówić o chorobie szybkościowej. Nieduża objętość, ale czasami tak szokuje zawodnika, że zawodnik czuje się chory.

Podobne zjawisko obserwujemy w sezonie startowym. Brock komentuje:

Pierwsze 3-4 tygodnie specjalistycznego przygotowania startowego SPP są niezwykle istotne. Czuję, że jest to ogólnie zaniedbywane. Na tym etapie sezonu możesz mieć 2-3 biegi w tygodniu, więc trening jest z tyłu. Zawodnik często potrzebuje adaptacji, żeby osiągnąć dobry wynik.

Z szybkością nie ma żartów. Można trenować od poniedziałku do soboty, ale 24h po wymagającej sesji treningowej (skoki, sprinty, siła) musimy zrobić coś lżejszego. Najlepszym rozwiązaniem jest tempo ekstensywne. Jego rozpiętość, jeśli realizowana na trawie, może być duża i dochodzić do nawet 8×100 metrów. Alternatywą są ćwiczenia mobilizujące, lekki stretching, eldoa, rzuty, rower stacjonarny w formie interwału. Kim Collins w okresie, kiedy trenował 3x w tygodniu, robił także 2 treningi „aktywnej regeneracji”. Jednym z nich było tempo realizowane w scenariuszu 2x100M z przerwą 50M w chodzie. Razem z rozgrzewką taki trening zajmował około 30 minut. Można więc mówić, że mistrz świata na 100M trenował 5x w tygodniu, ale każdą mocną sesję poprzedzał treningiem regeneracyjnym + 2 dni całkowicie wolnego czasu. Trener Lance Braumann pod którego okiem trenuje Shaunae Miller, czy van Niekerk stosuje podobny scenariusz, ale tylko jeden z treningów jest przeznaczony na aktywną regenerację obok 4 intensywnych. Trzeba też wiedzieć, że różne są definicje intensywności. Można trenować dzień po dniu, ale po sesji szybkości z intensywnością + – 95%, musi być sesja, gdzie intensywność jest na poziomie 80%.  Zagadnienie związane z tym jak się regenerować między mocnymi treningami to materiał na osobny artykuł, ale punkty, które przedstawiliśmy powyżej są najważniejsze, ponieważ korzystają z nich najlepsi na świecie.