Ladda ner hela tidningen i pdf format - GIH
Ladda ner hela tidningen i pdf format - GIH
Ladda ner hela tidningen i pdf format - GIH
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Tema – sTyrkeTräning sVensk<br />
Organ för Centrum för Idrottsforskning Nummer 3 • 2001 • Årgång 10
2<br />
Förhandsin<strong>format</strong>ion om forskningskonferens<br />
Skolans idrottsundervisning<br />
och barns hälsa<br />
Centrum för idrottsforskning kommer att genomföra<br />
sin årliga konferens 11-12 juni 2002 på<br />
Idrottshögskolan i Stockholm<br />
Temat blir<br />
Skolans idrottsundervisning och barns hälsa<br />
• Idrottsämnets utveckling – från linggymnastik till idrott och hälsa<br />
• Vad innehåller ämnet idag? Viktiga trender<br />
• Hur fysiskt aktiva är barn och ungdomar – i skola och på fritid?<br />
• Barns och ungdomars fysiska kapacitet, motoriska förmåga, fysiska utveckling och<br />
hälsotillstånd<br />
• Positiva/negativa effekter av idrottsträning<br />
• Idrott och motion som livsstil och fritidskultur<br />
• Villkor för idrott och motion i dagens samhälle<br />
• Idrott och hälsoarbete<br />
Det nyligen avslutade Skolidrottsprojektet med 2.000 ungdomar från <strong>hela</strong> landet<br />
kommer att presenteras.<br />
Andra projekt och utvärderingar inom skolidrotten redovisas.<br />
Debatt med bl.a. skolminister, gymnastiklärarförbundet, forskare, m.fl.<br />
Sociala aktiviteter i sommarfager Storstad<br />
Boka in dagarna redan nu. Mer in<strong>format</strong>ion kommer senare.<br />
Har Du projekt som passar in så kontakta någon av undertecknade.<br />
Artur Forsberg 08- 402 22 55<br />
Lars-Magnus Engström 08- 737 56 12<br />
Björn Ekblom 08 - 16 14 54
Ansvarig utgivare<br />
Ingemar Ericson<br />
Chefredaktör<br />
Artur Forsberg<br />
artur.forsberg@ihs.se<br />
Redaktionsråd<br />
Eva Olofsson<br />
Ingemar Ericsson<br />
Alf Thorstensson<br />
Adress<br />
Centrum för Idrottsforskning,<br />
Box 5626, 114 86 Stockholm<br />
tel 08-402 22 00, fax 08-21 44 94<br />
www.svenskidrott.se/CIF<br />
Prenumeration<br />
Helår med fyra nummer kostar 100 kr.<br />
Insättes på postgiro 95 41 58-2.<br />
Mottagare Karolinska Institutet.<br />
Ange på talongen ”kst 818,<br />
proj 8150, konto 3601”.<br />
Omslagsbild<br />
Foto: Bildbyrån, Hässleholm<br />
Produktion<br />
Grafiska Huset i Stockholm AB<br />
Innehåll<br />
Nr 3-2001 Årgång 10<br />
4 Inledning i styrketräning...<br />
Alf Thorstensson<br />
10 Styrketräning med eller utan doping...<br />
Lars-Eric Thornell m fl<br />
14 Styrketräning i rymden...<br />
Per Tesch<br />
18 Explosiv styrketräning.<br />
Dietmar Schmidt-Bleicher<br />
24 Eccentrisk styrketräning... Per Aagaard<br />
30 Styrketräning inom elitidtrott.<br />
Anders Eriksson<br />
34 Styrketräning för äldre. Jan Lexell<br />
38 Stärker styrketräning skelettet?<br />
Ulrika Pettersson<br />
43 Rygg-, buk- och höftmuskulatur...<br />
Eva Andersson<br />
50 Proteinbehovet vid styrketräning...<br />
Torbjörn Åkerfeldt<br />
56 Vem behöver kreatin?<br />
Karin Söderlund<br />
58 Användning av näringstillskott och<br />
medici<strong>ner</strong>... Bo Berglund<br />
62 Excenrisk vadmuskelträning...<br />
Håkan Alfredsson<br />
65 Styrketräning vid rehabilitering.<br />
Jesper Augustsson m fl<br />
72 Styrka, spänst och elasticitet i muskler<br />
och senor. Ulla Svantesson<br />
76 Motorisk kontroll... Roland Thomeé<br />
81 Träning av styrka... Sammanfattande<br />
synpunkter. Göteborgsgruppen<br />
82 Hur rehabiliters senskador?...<br />
Karin Grävare Silbernagel m fl<br />
86 Myostatin –en hämmande faktor...<br />
Michael Svensson och Bertil Sjödin<br />
90 Hälsoaspekter på styrketräning.<br />
Eva Jansson<br />
leDARe nR 3-2001<br />
Från källare till finrum<br />
Styrketräning är inne! Spegelsalar, blanka apparater och tuffa kläder. Annat<br />
var det förr! På 60-talet tränade vi i mörka, illaluktande och smutsiga källarlokaler.<br />
Redskapen var begränsade till bänk, stång och vikter. I dåtidens<br />
”välutrustade” lokaler kunde man även hitta hantlar, Arne Tammers fjädrar<br />
och möjligen någon bänk för sit-ups. Det var sällan någon trängsel. När dom<br />
stora pojkarna ”bollat” färdigt med vikterna kunde vi tunnisar komma fram.<br />
Klar rangordning. Trots att det kunde vara impo<strong>ner</strong>ande att se på när de<br />
stora vikterna åkte upp i luften, väntade man gärna utanför. Allt för att slippa<br />
den instängda lukten av svett, liniment och talk. Även lite senare i början<br />
på 70-talet då jag började på <strong>GIH</strong> i Stockholm var det likadant. En liten<br />
källarlokal utan fönster och nästan inga redskap. Från studentkåren gick vi<br />
in till rektor Högberg med begäran om bättre lokaler och fler redskap. Det<br />
kom! Men det satt hårt åt. Varför bara stödja pojkarna? För flickorna var<br />
styrkelokalen ett okänt utrymme.<br />
Idag 30 år senare ser det annorlunda ut. Man har lämnat källaren. Hotell<br />
och konferensanläggningar visar stolt upp stora, ljusa och luftiga lokaler.<br />
Genom väldiga fönster kan man titta ut på grönskan. Stimulerande och<br />
medryckande musik inspirerar i träningen. En mängd olika redskap och<br />
maski<strong>ner</strong> för olika kategorier och muskelgrupper fyller lokalen. Kunniga och<br />
prydligt klädda instruktörer hjälper till. Styrketräning har blivit rumsrent<br />
och flyttat in i finrummet. Antalet som styrketränar har ökat ofantligt.<br />
Kroppsidealet går mot att man skall se frisk och vältränad ut. Detta gäller<br />
både män och kvinnor. Styrketräning har kommit att kopplas ihop med<br />
hälsa och livsstil. Det är inte bara konditionsträning som gäller för att<br />
uppnå god hälsa. Läs mer om detta i artikeln av Eva Jansson. Hon för<br />
där fram styrketräning och dess betydelse för hälsan. I en rad vetenskapliga<br />
studier pekar hon på de hälsovinster som finns att uppnå med styrketräning<br />
bl.a. ökad bentäthet, förbättrad ryggfunktion, förbättrad balans. Men även<br />
cirkulatoriska vinster finns beskrivna. Betydelsefulla är också de erfarenheter<br />
forskarna fått från studier av muskelns anpassning till inaktivitet såväl vid<br />
rymdfärder i tyngdlöshet som vid immobilisering i samband med ingipsning<br />
eller ett stillasittande liv. Läs de intressanta data som Per Tesch redovisar från<br />
sina ”rymdstudier”.<br />
Sverige har varit ett föregångsland vad gäller styrketräning. Under tidigt<br />
1800-tal utvecklade Ling sina läror. Han arbetade med isolerade muskelgrupper<br />
och statiska ställningar. Syftet var en stark kropp och en sund skäl.<br />
Men han använde också styrketräningen som sjukgymnastisk metod och<br />
utformade en rad övningar till ett ”förslappat folk”. Under senare år har<br />
idrottsforskare kunnat visa på de positiva effekter som uppnås vid styrketräning.<br />
Samarbete med redskapstillverkare har inneburit en rad nya redskap.<br />
Ett fruktbärande samarbete mellan sjukgymnaster, läkare och terapeuter<br />
har givit väsentliga kunskaper och nya träningsprogram. Inom den medicinska<br />
rehabiliteringen har styrketräning alltmer kommit till användning. I<br />
samband med läkningen av olika benbrott ordi<strong>ner</strong>as numera individuellt<br />
anpassade styrketräningsprogram till patienterna. Vi ser här bra exempel<br />
på hur idrottsmedicinsk forskning och utveckling kan bidraga till bättre<br />
rehabiliteringsmetoder, som även kommer ”vanliga” patienter, övrig sjukvård<br />
och samhälle till godo.<br />
Detta nummer av <strong>tidningen</strong> är en bred kavalkad<br />
av svensk idrottsforskning. Här redovisar de forskare<br />
som var med och föreläste på CIFs konferens på<br />
Bosön i april 2001 sina resultat. Det har blivit ett<br />
impo<strong>ner</strong>ande nummer av denna tidning. Det mest<br />
omfattande numret i <strong>tidningen</strong>s 10-åriga historia.<br />
Starkt jobbat av föreläsargruppen. Ett stort tack !<br />
Med hopp om givande läsning och åtskilliga<br />
tränings- och behandlingstips.<br />
Artur Forsberg<br />
Chefredaktör.<br />
3
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Inledning i styrketräning<br />
– utgångspunkter och<br />
utvecklingslinjer<br />
Styrketräning bygger på en stabil grund huvudsakligen vilande på beprövad erfarenhet. Efterhand<br />
har alltfler vetenskapligt baserade byggstenar kunnat läggas. Förutom att förklara resultat uppnådda<br />
med befintliga träningsmodeller bör vetenskapliga rön utnyttjas för att konstruera nya och<br />
mer ändamålsenliga sådana. Syftet med denna artikel är att erinra om en del basala biomekaniska<br />
och neuromuskulära utgångspunkter för träning och mätning av styrka samt peka på några<br />
aktuella utvecklingslinjer vad gäller forskning med relevans för styrketräning.<br />
4<br />
Alf ThorsTensson<br />
Den senaste tioårsperioden har präglats<br />
av en ökad insikt om värdet av styrketräning<br />
inte bara för idrotten utan<br />
även inom åldringsvård, rehabilitering<br />
och skadeprevention. Detta har också<br />
stimulerat till mer forskning inom<br />
området. Fortfarande är dock de<br />
riktigt vederhäftiga träningsstudierna<br />
få, mycket beroende på svårigheten<br />
att genomföra bra träningsstudier, med<br />
god kontroll över samtliga variabler<br />
och försöksperso<strong>ner</strong> (10).<br />
Styrketräning, liksom all övrig träning,<br />
bygger på kroppens förmåga<br />
att anpassa sig till ökad belastning.<br />
Träningsbarheten i styrkeavseende har<br />
visat sig vara stor oavsett faktorer som<br />
ålder och kön, men naturligtvis finns<br />
begränsningar satta av ärftliga anlag,<br />
utgångsläget vid träningens början, etc.<br />
Det är väl känt att en i stort sett identisk<br />
träning kan leda till stora skillnader<br />
i resultat mellan individer med<br />
till synes likartade förutsättningar. Att<br />
identifiera de individuella faktorer som<br />
avgör träningsbarhet är fortfarande en<br />
stor utmaning för forskarna.<br />
Här kan sannolikt studier av regleringen<br />
av proteinsyntesen i muskelcellerna<br />
på sikt innebära ett genombrott<br />
(2). Redan nu kan man dock slå fast att<br />
träningsbelastningens storlek, träning-<br />
ens utformning och förväntningarna på<br />
träningsresultat måste anpassas till den<br />
träningsstatus och prestationsförmåga<br />
som personen i fråga har då träningen<br />
inleds.<br />
I det närmast följande kommer<br />
några grundläggande styrketräningsprinciper<br />
att beskrivas med vissa vidhängande<br />
kommentarer som antyder<br />
kunskapsläget, därefter beskrivs på<br />
motsvarande sätt vägar att karaktärisera<br />
och utvärdera styrkeutveckling,<br />
träningsutformning och träningseffekter.<br />
Överbelastning<br />
För att en anpassning till styrketräning<br />
skall ske krävs en belastning som överstiger<br />
den som man normalt utsätts för<br />
i sitt dagliga liv. För att dosera träningsbelastningen<br />
behöver man i regel<br />
veta vad man maximalt klarar av i<br />
den aktuella övningen. Oftast uttrycker<br />
man detta som 1 RM (one repetition<br />
maximum) dvs den belastning man kan<br />
klara av en enda gång. En annan vanlig<br />
benämning på maximal styrka är MVC<br />
(maximal voluntary contraction). MVC<br />
skulle, utan vidare specificering, kunna<br />
betyda maximal viljemässig styrka i<br />
vilken situation som helst, men i de<br />
allra flesta fall har MVC kommit att
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Peter Jigerström<br />
5
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
innebära maximal viljemässig isometrisk<br />
(statisk) styrka, dvs styrkan i en<br />
given kroppsposition.<br />
Kravet på att få fram en ”sann”<br />
maximal styrkeutveckling kan ibland<br />
vara svårt att uppfylla beroende på, till<br />
exempel, ovana hos försökspersonen<br />
eller smärta, eller rädsla för smärta,<br />
hos patienten. Praktiskt kan man försöka<br />
komma runt detta genom att<br />
ge möjlighet till ordentligt tillvänjning<br />
och övning samt verbal uppmuntran<br />
under själva mätningen. Ett objektivt<br />
sätt att försöka komma åt problemet<br />
med ”maximalitet” är att på den förmodat<br />
maximala viljemässiga kontraktionen<br />
lägga en kortvarig elektrisk<br />
stimulering, s.k. twitch interpolation.<br />
Orsakar denna en ökning av styrkan<br />
vet man att personen inte aktiverade<br />
muskeln fullt ut. Problem med denna<br />
teknik kan uppstå t.ex. när det handlar<br />
om stora muskler som är svåra att helt<br />
och hållet aktivera med elektrisk stimulering<br />
eller genom att stimuleringen<br />
även kan sprida sig över till antagonistiskt<br />
verkande muskler. Vidare tycks<br />
ofta en marginal till full aktivering<br />
föreligga även i normalfallet, trots att<br />
man tar i allt man kan. En minskning<br />
i kraftökning (twitch) med elektrisk stimulering<br />
ses ofta efter styrketräning,<br />
vilket tolkas som att träningen påverkat<br />
neuronala mekanismer så att man<br />
viljemässigt förmår aktivera muskeln<br />
mer.<br />
När väl den maximala viljemässiga<br />
styrkan etablerats på ett nöjaktigt sätt,<br />
kan träningsbelastningen vid styrketräningen<br />
sättas i relation till denna.<br />
Värden på 50-60% av den maximala<br />
styrkan brukar anges som ett minimum<br />
för att man över huvud taget skall få<br />
en styrketräningseffekt. Den relativa<br />
belastningen uttrycks då som % av 1<br />
RM eller % av MVC, alternativt som<br />
hur många gånger man högst kan upprepa<br />
en övning med en viss belastning,<br />
till exempel 6 RM, vilket betyder att<br />
belastningen valts så att övningen kan<br />
utföras 6 gånger i följd, inte fler. Den<br />
relativa belastningen brukar ofta anges<br />
som träningens ”intensitet”.<br />
Upprepning<br />
All träning kräver upprepning för att<br />
ha någon verkan. Exakt hur den optimala<br />
fördelningen av arbete och vila<br />
skall vara för varje typ av träning och<br />
för olika individer är fortfarande förhållandevis<br />
outforskat. Aktuella metoder<br />
är relativt stereotypa och bygger i<br />
stort sett helt på beprövad erfarenhet<br />
och anammas och extrapoleras många<br />
gånger kanske väl okritiskt. Systemati-<br />
6<br />
ken bygger på att övningen repeteras<br />
ett visst antal på varandra följande<br />
gånger (repetitio<strong>ner</strong>, reps) i ett s.k.<br />
set, därefter följer ett uppehåll och<br />
sedan upprepas flera sådana set. Antalet<br />
repetitio<strong>ner</strong>/set och set/träningspass<br />
beror på träningens intensitet, karaktär<br />
och syfte, men saknar än idag i de flesta<br />
fall en god objektiv bas. Det gäller även<br />
längden på uppehållen mellan repetitio<strong>ner</strong>,<br />
set och träningspass. Huvudanledningen<br />
är nog att studier där man<br />
systematiskt varierar dessa variabler i<br />
tillräckligt stora grupper blir för omfattande<br />
att genomföra. I det enskilda<br />
fallet drar man sig kanske för att<br />
avvika från normen. En vanlig styrketräningsmodell<br />
kan vara 3 set med<br />
6RM (motsvarande ca 75 % av 1RM),<br />
3-5 min vila mellan seten, 3 gånger i<br />
veckan. Genom att multiplicera dessa<br />
värden får man ”volymen” i träningen<br />
(här ca 4 ton/vecka om 1RM antas<br />
vara 100 kg).<br />
Progressivitet<br />
Kroppen anpassar sig efterhand till den<br />
belastning som den utsätts för. Det vill<br />
säga att för att få en successiv och kontinuerlig<br />
förbättring måste träningsbelastningen<br />
progressivt ökas efterhand<br />
som träningen fortskrider. För att på<br />
ett systematiskt sätt kunna variera träningsintensiteten<br />
måste nya värden på<br />
den maximala förmågan titreras fram<br />
allt eftersom prestationsförmågan ökar.<br />
Även när det gäller hur progressiviteten<br />
bäst skall åstadkommas råder olika<br />
uppfattningar. Sannolikt finns det ett<br />
individuellt optimum i periodiseringen<br />
av ökningar, och eventuellt tidvisa<br />
minskningar, i träningsintensitet/volym<br />
som även är avhängigt av typ av träning.<br />
Specificitet<br />
Att träningssvaret vid all typ av träning<br />
bär någon form av specificitet är de<br />
flesta överens om. Talesättet ”att man<br />
blir bra i det man tränar” är en grundläggande<br />
”sanning” som nog har fog<br />
för sig. Å andra sidan kan säkert<br />
graden av specificitet variera i de<br />
enskilda fallen. Specificiteten kan kopplas<br />
till många olika träningsvariabler<br />
såsom intensitet, rörelsemönster, muskelaktiveringsmönster,muskelaktionstyp,<br />
rörelsehastighet, rörelseomfång,<br />
etc.<br />
Mycket av specificiteten i träningsvaret<br />
söker man förklara genom att<br />
olika muskler samt olika typer av<br />
motoriska enheter, och därmed muskelfibrer,<br />
i en given muskel antas vara<br />
aktiverade mer eller mindre selektivt<br />
beroende på ovan nämnda variabler.<br />
I väl kontrollerade försök med successivt<br />
stegrad isometrisk kraftutveckling<br />
är det väl etablerat att låga krafter produceras<br />
via rekrytering av lågtröskliga<br />
Typ I motoriska enheter med muskelfibrer<br />
som har långsam och låg kraftutveckling.<br />
De högtröskliga snabba Typ<br />
II enheterna med stor kraft per enhet<br />
kommer in vid högre isometrisk kraftproduktion.<br />
Vid dynamiska förlopp är<br />
rekryteringen inte lika väl kartlagd,<br />
bl.a. på grund av tekniska svårigheter<br />
att mäta aktivitet i enskilda motoriska<br />
enheter, särskilt under snabba kraftfulla<br />
dynamiska kontraktio<strong>ner</strong>. Oavsett<br />
om de rekryteras selektivt, eller före<br />
Typ I enheterna, kommer ändå Typ<br />
II enheterna att bli de mest betydelsefulla<br />
vid snabb kraftutveckling just på<br />
grund av sin förmåga att utveckla kraft<br />
snabbt (8). Det är också denna fibertyp<br />
som visat sig öka mest i tvärsnittsarea<br />
med tung styrketräning (Figur 1).<br />
Särskilt intresse har på senare år<br />
ägnats åt den eccentriska typen av muskelaktion.<br />
Resultaten från flera studier,<br />
dock inte alla, tyder på att träning med<br />
eccentriska aktio<strong>ner</strong> kan leda till större<br />
styrketillväxt än träning med andra<br />
aktionstyper. När man utvärderar dessa<br />
resultat skall man ha i minnet att det är<br />
svårt att särskilja effekten av aktionstypen<br />
i sig från det faktum att belastningen<br />
under träningen skiljer sig,<br />
antingen i absoluta eller relativa tal,<br />
mellan aktionstyperna. Samma absoluta<br />
belastning ger en lägre relativ<br />
belastning i eccentrisk träning medan<br />
samma relativa belastning innebär en<br />
mycket större absolut belastning i<br />
denna träningstyp. Dessutom kompliceras<br />
bilden av att man i en maximal<br />
viljemässig eccentrisk aktion tycks ha<br />
svårt att åstadkomma en fullständig<br />
aktivering av muskulaturen. En viss<br />
relativ belastning ligger därför i verkligheten<br />
längre från muskelns maximala<br />
kraftutveckling än man tror. En stor<br />
del av träningseffekten tillskrivs följaktligen<br />
att verkan av de neuronala<br />
mekanismer som normalt hämmar aktiveringen<br />
bortfaller som en följd av<br />
träning (1). Det finns också indikatio<strong>ner</strong>,<br />
och spekulatio<strong>ner</strong>, om en selektiv<br />
aktivering av Typ II motoriska<br />
enheter under eccentriska muskelaktio<strong>ner</strong>.<br />
Detta återstår dock att entydigt<br />
visa.<br />
En speciell typ av muskelaktion som<br />
är vanlig i praktiska sammanhang är en<br />
kombination av eccentriska och koncentriska<br />
aktio<strong>ner</strong>, s.k. stretch-shortening<br />
cykler, dvs på en eccentrisk följer<br />
direkt en koncentrisk aktion (6). Man
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. Figuren visar en jämförelse av tvärsnittsarean hos snabba (FT) och långsamma (ST)<br />
muskelfibrer i vastus lateralis muskeln, uttryckt som en kvot ”FT/ST area ratio”, för 14 perso<strong>ner</strong><br />
före och efter 8 veckors tung styrketräning. Det faktum att flertalet punkter ligger ovanför<br />
identitetslinjen betyder att kvoten ökade med träning, dvs de snabba fibrerna var förhållandevis<br />
ännu större än de långsammas efter träningen (Thorstensson 1976)<br />
utför rörelsen med en viss ”eftergift”<br />
och ökar därmed kraftproduktionen i<br />
den koncentriska fasen. Enligt specificitetsprincipen<br />
bör man alltså inkludera<br />
dylika aktio<strong>ner</strong> i träningen. Olika<br />
former av hoppträning har därför blivit<br />
vanliga beståndsdelar i framför allt den<br />
specifika styrketräningen. Exakt vari<br />
kraftpotentieringen består är inte helt<br />
utrett. Som så ofta spelar säkert såväl<br />
neuronala som muskulära faktorer in.<br />
Nya försök där man med ultraljud<br />
kunnat följa de inre längdförändringarna<br />
hos individuella muskelfascikler<br />
under t. ex. olika typer av hopp, har<br />
visat att vid små och snabba vinkelrörelser<br />
i en led så sker längdförändringarna<br />
i huvudsak i senan.<br />
Kraftpotentieringen beror alltså mest<br />
av senans elastiska egenskaper medan<br />
muskeln i själva verket förblir i stort<br />
sett isometrisk.<br />
Neuronala – muskulära – strukturella<br />
aspekter<br />
Ett fynd värt att uppmärksamma i samband<br />
med diskussionen om specificitet<br />
och ”att träna det man vill bli bra<br />
i” är att man i flera styrketräningsstudier<br />
funnit vad man benäm<strong>ner</strong> som<br />
”cross-education”, dvs att man genom<br />
att träna ena sidans muskler kan få<br />
förbättringar i styrka hos motsvarande<br />
muskler på den andra sidan. Detta<br />
fenomen är väl dokumenterat och har<br />
även nyligen visat sig vara specifikt<br />
vad gäller såväl muskelaktionstyp som<br />
rörelsehastighet (7). Cross-education är<br />
ett av de bästa bevisen, om än indirekt,<br />
för neuronala anpassningar till styrketräning.<br />
Ett annat är det ändrade aktiveringsmönster<br />
som konstaterats efter<br />
dynamisk styrketräning, i det att ökad<br />
förekomst av aktionspotentialer med<br />
korta mellanrum, s.k. doublets, kunnat<br />
iakttas och kopplas till ökad hastighet<br />
på kraftutvecklingen (12). Ett tredje<br />
resultat värt att notera, men också ta<br />
med en nypa salt tills det är reproducerat<br />
av andra, är den 20%-iga styrkeökning<br />
som rapporterats (13) för<br />
fingermuskulaturen efter ”mental träning”<br />
(imagined muscle contractions)<br />
där försöksperso<strong>ner</strong>na fick föreställa<br />
sig maximala isometriska kontraktio<strong>ner</strong><br />
fem gånger i veckan i fyra veckor.<br />
Annars är det ge<strong>ner</strong>ellt knepigt att<br />
kvantifiera förändringar i neuronal<br />
aktivering. Att bara mäta nivån på<br />
den elektromyografiska aktiviteten före<br />
och efter träning är behäftat med brister<br />
eftersom det är svårt att säkra<br />
identiska mätförhållanden. Styrkeförbättringar<br />
utan mätbara muskulära förändringar,<br />
särskilt inledningsvis under<br />
en träningsperiod, har därför tagits<br />
som bevis för att neuronala förändringar<br />
mäste ha ägt rum.<br />
Analysen av muskulära adaptatio<strong>ner</strong><br />
har emellertid nu nått en<br />
grad av sofistikering som gör att<br />
förändringar kan detekteras redan<br />
tidigt i träningsprocessen. Således har<br />
man kunnat upptäcka ändringar i<br />
budbärarRNA redan timmar efter<br />
ett intensivt styrketräningspass, medan<br />
ändringar till exempel i mängden av<br />
olika former av myosin detekteras först<br />
efter veckor (3). Över huvud taget har<br />
framsteg på det molekylärbiologiska<br />
området, framför allt när det gäller<br />
möjligheten att studera olika specifika<br />
modulatorer av proteinsyntesen, gjort<br />
att det finns hopp om att belysa frågor<br />
om träningsspecificitet på en mer mekanistisk<br />
nivå. Ett annat expanderande<br />
område med anknytning till styrketräning<br />
är forskningen kring muskelstruktur<br />
både på makro- och mikronivå,<br />
dvs muskelfibrernas pennation ”snedhet”<br />
(5) och deras innehåll av och kvalitet<br />
på protei<strong>ner</strong> i cellskelettet, vilka<br />
svarar för stabilisering och kraftöverföring<br />
inom muskelcellen och till omgivande<br />
passiva strukturer.<br />
Prestation – styrka – kraft<br />
När man utvärderar styrka och prestatio<strong>ner</strong><br />
i styrkesammanhang är det<br />
viktigt att hålla isär begreppen. En<br />
användbar modell kan vara att särskilja<br />
styrkeprestation, muskelstyrka<br />
och muskelkraft.<br />
Maximal styrkeprestation: Största möjliga<br />
prestation vid ett enstaka kortvarigt<br />
tillfälle. Exempel på detta är<br />
hopp och lyft. I regel innebär det att<br />
flera leder och muskelgrupper är engagerade.<br />
I rehabiliteringssammanhang<br />
skulle det närmast motsvara begreppet<br />
”closed chain” övningar. (Med styrkeprestationsbegreppet<br />
undviker man<br />
Figur 2. Figuren åskådliggör på ett schematiskt<br />
sätt teknikens betydelse för styrkeprestationen.<br />
Samma prestation utförd med olika teknik kan<br />
medföra helt olika styrkeutveckling (kraftmoment)<br />
kring olika leder på grund av skillnader<br />
i den externa belastningens hävarmslängd (Thorstensson<br />
1996).<br />
7
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
dock problemet att behöva definiera<br />
exakt vad den något abstrakta termen<br />
”closed chain” egentligen betyder.)<br />
Karaktären på en styrkeprestation blir<br />
definitionsmässigt sådan att man inte<br />
får ett mått på en enskild muskels eller<br />
muskelgrupps styrka. Det kan till och<br />
med vara så att ingen muskelgrupp<br />
belastas maximalt i en maximal styrkeprestation.<br />
Prestationen blir kritiskt<br />
beroende av tekniken i utförandet och<br />
8<br />
en skillnad i styrkeprestation kan bero<br />
enbart på en skillnad i utförande (Figur<br />
2). Detta är väsentligt att beakta när<br />
man använder styrkeprestationen för<br />
att utvärdera skillnader mellan individer<br />
och effekter av träning. Bortser<br />
man från tekniken kan en förbättring i<br />
styrkeprestation helt bero på ett ändrat<br />
rörelseutförande utan att styrkan i sig<br />
förändrats alls.<br />
Mätning av styrkeprestatio<strong>ner</strong> görs<br />
Foto: Leif Carlson<br />
t.ex. genom att mäta hopphöjd, kraftspel<br />
mot redskap eller maski<strong>ner</strong>, eller<br />
helt enkelt genom att titrera fram<br />
1RM. Mer sofistikerade utrustningar<br />
finns numera på marknaden, som,<br />
exempelvis vid hopp, kan mäta förflyttningen<br />
direkt eller indirekt, och<br />
därmed beräkna exempelvis utvecklad<br />
effekt (power). (Effekten är lika med<br />
mekaniskt arbete per tidsenhet, vilket<br />
också kan uttryckas i termer av kraft
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
gånger hastighet – beräkningen kan<br />
alltså ske genom att man registrerar<br />
vertikal förflyttningen och eller tid i<br />
luften och räknar fram ändringen i<br />
lägese<strong>ner</strong>gi per tidsenhet eller att man<br />
mäter hastigheten, den vertikala förflyttningen<br />
per tidsenhet – i båda<br />
fallen förutsätts att man vet massan<br />
och därmed tyngdkraften på kroppen/<br />
föremålet som förflyttas.)<br />
Maximal muskelstyrka: Största möjliga<br />
kraftmoment som kan presteras kring<br />
en led i en given situation. Kraftmoment<br />
är lika med kraft gånger hävarm;<br />
hävarm = det vinkelräta avståndet<br />
mellan rotationscentrum och kraftens<br />
verkningslinje. Enheten för muskelstyrka<br />
blir därför alltid Nm (Newtonmeter).<br />
Till skillnad från i fallet<br />
styrkeprestation går man här in och<br />
analyserar/mäter styrkan kring en<br />
enskild led (jämför sjukgymnastikens<br />
”open chain”). Observera att det man<br />
får ut är ”nettostyrkan”, dvs resultatet<br />
av aktivering av flera olika muskler<br />
med olika mekaniska förutsättningar<br />
(muskellängd, längd på hävarm) och<br />
kanske även olika aktiveringsgrad.<br />
Dessutom tillkommer eventuell verkan<br />
av antagonistmuskulatur som kan producera<br />
ett motverkande moment vilket<br />
kan variera på motsvarande sätt som<br />
agonistmomentet. Strukturer på motsatt<br />
sida om rörelseaxeln genom leden<br />
kan också ge upphov till motverkande<br />
passiva kraftmoment genom begränsad<br />
töjbarhet.<br />
Mätning av maximal muskelstyrka<br />
sker oftast i dynamometrar av olika<br />
slag. Den vanligaste metoden utnyttjar<br />
s.k. isokinetik. Tekniken går ut på att<br />
maskinen ser till att hastigheten blir<br />
konstant genom att <strong>hela</strong> tiden anpassa<br />
motståndet. Detta gör att man i en<br />
enstaka mätning kan få en bild av<br />
styrkevariation över en stor del av<br />
rörelseomfånget samt dessutom göra<br />
jämförelser av styrkan vid olika hastigheter.<br />
Utvecklingen har gått mot<br />
ett etablerande av maski<strong>ner</strong> med möjlighet<br />
att mäta isokinetisk styrka även<br />
eccentriskt. Maskinen driver då den<br />
hävarm varpå styrka appliceras med<br />
en hastighet som blir konstant oavsett<br />
med hur stor styrka man försöker att<br />
bromsa dess rörelse. En vanlig invändning<br />
är att hastigheten vid isokinetisk<br />
styrkemätning är för låg i förhållande<br />
till vad som förekommer ”i verkligheten”.<br />
Detta gäller förvisso den högsta<br />
vinkelhastighet som kan kontrolleras<br />
(maximal rörelsehastighet är ungefär<br />
3-4 gånger så stor i exempelvis knäextension),<br />
men man måste komma ihåg<br />
att rörelser i regel startar från hastigheten<br />
noll och att därför den isokinetiska<br />
hastigheten i många fall relativt väl kan<br />
sägas representera rörelsens medelhastighet.<br />
Maximal muskelkraft: Största möjliga<br />
kraft som en muskel kan prestera vid<br />
maximal aktivering i en given situation.<br />
En muskels kraftproducerande förmåga<br />
varierar med en lång rad olika faktorer<br />
(9). Mekaniskt avgör faktorer som<br />
muskelns längd i situationen ifråga,<br />
huruvida den utvecklar kraft under<br />
förkortning (koncentriskt), förlängning<br />
(eccentriskt) eller vid konstant längd<br />
(isometriskt), hur snabbt muskeln kan<br />
utveckla kraft (kraftökningshastighetens<br />
storlek) dvs hur stor kraft som<br />
hin<strong>ner</strong> utvecklas på den tid, ofta kort,<br />
som står till förfogande. I upphopp och<br />
sprintsteg rör det sig exempelvis om<br />
tiondelar av en sekund.<br />
Fysiologiskt avgörs kraftutvecklingen,<br />
som diskuterats ovan, av både<br />
neuronala och muskulära faktorer (11).<br />
Neuronalt blir det helt avgörande hur<br />
stor aktivering och vilken typ av aktivering<br />
(vilka motoriska enheter som<br />
aktiveras, med vilken frekvens och<br />
mönster) som når muskeln via de<br />
motoriska <strong>ner</strong>verna från ryggmärgen.<br />
Muskulärt spelar muskelmorfologin en<br />
avgörande roll såväl kvantitativt (antal<br />
muskelfibrer och deras tvärsnittsarea)<br />
som kvalitativt (typ av muskelfibrer,<br />
aktiva och passiva elastiska egenskaper,<br />
geometriskt arrangemang av fibrerna,<br />
etc).<br />
Att kunna mäta muskelkraft från<br />
enstaka muskler (helst från individuella<br />
muskelfibrer) är fortfarande en utmaning.<br />
Oftast beräknas muskelkraften<br />
utifrån en mätning av styrkan (kraftmomentet<br />
dividerat med hävarmen).<br />
Direkta mätningar på människa kan<br />
numera göras, om än inte rutinmässigt,<br />
med optisk fiberteknik, vilken medför<br />
betydligt mindre komplikatio<strong>ner</strong> än<br />
den tidigare tekniken med trådtöjningsgivare<br />
(4). Mätningen sker i senan, hittills<br />
främst från häl- och patellarsena,<br />
vilket gör att man inte kommer åt kraften<br />
från enskilda muskler. Dessutom<br />
tillkommer andra problem såsom att<br />
senan inte är homogen, samt svårigheter<br />
att kalibrera systemet på plats. Tekniken<br />
representerar ändå ”the state of<br />
the art” när det gäller muskelkraftmätning<br />
”in situ”.<br />
Denna kortfattade framställning var<br />
ägnad att tjäna som en inledning<br />
till styrketräning i allmänhet och till<br />
Centrum för Idrottsforsknings konferens<br />
om styrketräning på Bosön<br />
i april 2001, dokumenterad i detta<br />
nummer av Svensk Idrottsforskning (nr<br />
3, 2001), i syn<strong>ner</strong>het.<br />
Referenser<br />
1. Aagaard, P, Simonsen EB, Andersen, JL,<br />
Magnusson, P, Halkjaer-Kristensen, J, and<br />
Dyhre-Poulsen P. Neural inhibition during<br />
maximal eccentric and concentric quadriceps<br />
contraction: Effects of resistance training.<br />
Journal of Applied Physiology 89: 2249-2257,<br />
2000<br />
2. Andersen, JL, Schjerling, P, and B. Saltin.<br />
Muscle, genes and athletic performance. Scientific<br />
American Sept 2000, 30-37<br />
3. Caiozzo, VJ, Haddad, F, Baker, MJ, Baldwin,<br />
KM. Influence of mechanical loading on<br />
myosin heavy-chain protein and mRNA isoform<br />
expression. Journal of Applied Physiology<br />
80: 1503-1512, 1996<br />
4. Finni, T, Komi, PV, and Lepola, V. In<br />
vivo muscle mechanics during locomotion<br />
depend on movement amplitude and contraction<br />
intensity. European Journal of Applied<br />
Physiology 85: 170-176, 2001.<br />
5. Kawakami, Y, Abe T, Kuno, S, and Fukunaga<br />
T. Training induced changes in muscle<br />
architecture and specific tension. European<br />
Journal of Applied Physiology 72: 37-43,<br />
1995.<br />
6. Komi, PV. Stretch-shortening cycle: a powerful<br />
model to study normal and fatigued<br />
muscle. Journal of Biomechanics 33:<br />
1197-1206, 2000<br />
7. Seger, JY, Arvidsson, B, and Thorstensson,<br />
A. Specific effects of eccentric and concentric<br />
strength training on muscle strength and morphology.<br />
European Journal of Applied Physiology<br />
79: 49-57, 1998.<br />
8. Thorstensson, A. Muscle strength, fibre<br />
types and enzyme activities in man. (Avhandling)<br />
Acta Physiologica Scandinavica 1976,<br />
Suppl. Nr. 443.<br />
9. Thorstensson, A. Några tillämpningar av<br />
biomekaniska principer på styrkeutveckling<br />
och styrketräning. I boken ”Styrketräning”<br />
(red. A. Forsberg och B. Saltin) Idrottens<br />
Forskningsråd, RF och Folksam, 1985, 54-64<br />
10. Thorstensson, A. Styrketräning – en komplex<br />
utmaning. I: Sammanfattning av Centrum<br />
för Prestationsutvecklings konferens: Olympic<br />
Clinic om Styrketräning, Eskilstuna, 1996,<br />
4-9.<br />
11. Thorstensson, A, and Aagaard, P. Neuromuscular<br />
aspects and joint neurophysiology<br />
in exercise – adaptive responses evoked by<br />
strength training. Chapter 1d in: Textbook of<br />
Sport Medicine (Ed. M. Kjaer, M. Krogsgaard,<br />
P. Magnusson, L. Engebretsen, H. Roos, T.<br />
Takala, and S. Woo) Blackwell, Oxford, GB, to<br />
be published in 2002<br />
12. Van Cutsem, M, Duchateau, J, and Hainaut,<br />
K. Changes in single motor unit behaviour<br />
contribute to the increased contraction speed<br />
after dynamic training in humans. Journal of<br />
Physiology 513: 295-305, 1998<br />
13. Yue, G, and Cole, KJ. Strength increases<br />
from the motor program: Comparison of training<br />
with maximal voluntary and imagined<br />
muscle contractions. Journal of Neurophysiology<br />
67: 1114-1123, 1992<br />
9
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Styrketräning<br />
med eller utan doping<br />
Verknings mekanismer på muskelfiber nivå<br />
Styrketräning skall ju leda till ökad muskelstyrka. Fortfarande finns inget optimalt recept hur<br />
denna ökning i muskelstyrka bäst uppnås (se dock artikel av A Eriksson i detta nummer), ej heller<br />
kän<strong>ner</strong> vi i detalj till vad som händer vid olika former av träning. I den här artikeln sammanfattar<br />
vi våra synpunkter på musklers uppbyggnad ur morfologisk synvinkel, deras anpassningsförmåga<br />
och vilka mekanismer som är av betydelse för att ökad muskelstyrka uppstår vid träning med<br />
eller utan doping.<br />
10<br />
Lars-Eric ThornELL<br />
andErs Eriksson<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
INTEGRaTIV mEDIcINSK<br />
bIOlOGI, aVDElNING<br />
FöR aNaTOmI umEå<br />
uNIVERSITET Och<br />
bElaSTNING-<br />
SKaDEcENTRum<br />
aRbETSlIVSINSTITuTET,<br />
umEå<br />
Fawzi kadi<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
IDROTT Och hälSa,<br />
öREbRO uNIVERSITET<br />
Varje skelettmuskel är unik<br />
Med muskelmorfologisk metodik kan<br />
man korrelera muskelstyrka till<br />
enskilda muskelfibrers tvärsnittsyta<br />
men egentligen borde man bara helst<br />
beräkna tvärsnittsytan av de kraftgivande<br />
myofibrillerna. Metodolign för<br />
dessa beräkningar är muskelbiopsier<br />
som snabbfryses eller behandlas<br />
kemiskt för att sedan kunna snittas i<br />
tunna tvärsnitt. Snitten behandlas histokemiskt<br />
för att påvisa olika enzymaktiviteter<br />
eller immunologiskt för att<br />
påvisa olika protei<strong>ner</strong> och undersöks<br />
sedan i ljus eller elektronmikroskop.<br />
Metoden innebär att man även kan<br />
visualisera muskelfibertyper vilka återspeglar<br />
de motoneuron som styr muskeln<br />
och vilka i sin tur har olika<br />
trösklar för aktivering. Muskelfibertyp<br />
begreppet är klassiskt, ett typ exempel<br />
är ju att sprinters har framför allt<br />
snabba fibrer i sina muskler medan<br />
långdistanslöpare har långsamma och<br />
uthålliga fibrer. Tidigare har man trott<br />
att muskelfibertyper är något statiskt<br />
man föds med. I dag vet vi att de är<br />
i högsta grad påverkbara och att de<br />
skiljer sig åt även i olika muskler.<br />
Det senare borde i sig inte vara så<br />
förvånansvärt om man betänker att<br />
varje muskel i människroppen är<br />
speciell makroskopiskt. Varje muskel<br />
har ett speciellt ursprung och fäste,<br />
olika storlek och längd och varierande<br />
muskelfiberriktning, pennation, i förhållande<br />
till ursprungs och insertions<br />
senorna (Fig.1). De flesta muskler<br />
påverkar en eller flera leder medan<br />
andra inte har något benfäste. Dessa<br />
skillnader är grund till att varje muskel<br />
har unika mekaniska och funktionella<br />
egenskaper. Vissa muskler blir därför<br />
mer känsliga för överbelastning vid<br />
träning eller tävling eller i arbetslivet<br />
såsom kappmuskeln vilken är frekvent<br />
drabbad vid nack skuldermyalgi (5, 6,<br />
16).<br />
I vår forskargrupp har vi studerat<br />
olika humana muskler med avseende<br />
på olika muskelfiber typer, deras tvärsnittsyta,<br />
kärlförsörjning av kapillärer<br />
mm. (bl. a 4, 5, 14, 15,19, 20).<br />
Vår huvudtes som befästs i dessa<br />
undersökningar är att varje muskel är<br />
unik. Detta gäller muskler från samma<br />
person, vid olika åldrar eller av manligt<br />
eller kvinnligt kön.<br />
Muskel fiberns principiella uppbyggnad<br />
En muskelfiber är omgiven av en<br />
cellmembran och en basalmembran.<br />
Mellan fibrerna finns ett mer eller<br />
mindre rikligt kapillärnät som svarar
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig. 1. Schematisk bild av kappmuskeln. Muskeln består av olika portio<strong>ner</strong> med olika fiberförlopp<br />
och funktio<strong>ner</strong>. Muskelns sammansättning varierar avsevärt både vad gäller fiber typer och fiber<br />
tvärsnittsyta, dels mellan de olika portio<strong>ner</strong>na dels mellan män och kvinnor. (Se 14, 15)<br />
a b c<br />
Fig 2. Schematiskt tvärsnitt av muskel. I a ses muskelfibrer med kärnor (N) och kapillärer (C), i b<br />
och c ses myofibriller (F) och mitokondrier (m). För nyliga översikter om muskelfiberns uppbyggnad<br />
se 2 och 11.<br />
Fig.3. Schematisk bild av myofibril. I a ses det typiska tvärbandsmönstret med A (mörka band), I<br />
(ljusa band) och mellanskivor, Z band. En sarkomer sträcker sig från ett Z band till ett annat och<br />
ses uppförstorat i b, Här framgår att A bandet är uppbyggt av tjocka myosin filament, som till delar<br />
överlappas av de från Z bandet utgående tunna filamenten. De tjocka filamenten (c) är uppbyggda<br />
av myosin molekyler som har två huvuden och en stav (d) vilka i sin tur är uppbyggda av två tunga<br />
kedjor och fyra lätta kedjor (e).<br />
för kärlförsörjningen av fibrerna (Fig<br />
2). Inne i muskelfibrerna finns ett<br />
flertal kärnor som vanligtvis ligger i<br />
anslutning till cellmembranen, myofibriller<br />
- som består av en serie<br />
av sarkomerer, de minsta kontraktila<br />
enheterna i muskelcellen (se fig 3),<br />
mitokondrier – e<strong>ner</strong>gifabrikerna, sarkotubulära<br />
nätverket –innehåller Ca++,<br />
av betydelse för aktivering och reglering<br />
av kontraktionen, ett cellskelett<br />
av sammanlänkande trådar, näringsämnen<br />
som glykogen och fett, ribosomer<br />
för proteinsyntes och enzymer för<br />
nedbrytning av ämnen.<br />
Myofibrillerna består av tjocka<br />
myosinfilament som bildar sarkomerens<br />
A band och tunna aktin filament<br />
som dels överlappar de tjocka filamenten<br />
och dels ingår i I bandet. De senare<br />
består också av tropomyosin och troponin.<br />
De tunna filamenten är sammanfogade<br />
inom Z bandet som består<br />
av ett flertal protei<strong>ner</strong> bl a α-actinin<br />
och som utgör sarcomerens gräns.<br />
Från Z bandet utgår också nebulin<br />
och titin – mycket stora protei<strong>ner</strong>, det<br />
senare sträcker sig från Z bandet till<br />
mitten på A bandet till M bandet<br />
och som är av betydelse för myofibrillens<br />
elastiska egenskaper. Cellskelettet<br />
består främst av intermediära<br />
filament uppbyggda främst av desmin.<br />
Andra viktiga cellskelett protei<strong>ner</strong> är<br />
plektin och dystrophin. Avsaknad av<br />
eller skada på något av dessa protei<strong>ner</strong><br />
leder till muskelfiberdege<strong>ner</strong>ation och<br />
muskelsjukdom (Carlson och Thornell<br />
2001).<br />
Av fundamental betydelse för musklers<br />
förmåga till anpassning och variabilitet<br />
är att i stort sett alla protei<strong>ner</strong><br />
som omnämnts ovan består av s.k. isoformer.<br />
Vad gäller myosinmolekylen,<br />
som bygger upp de tjocka filamenten,<br />
består den av två tunga kedjor och fyra<br />
lätta kedjor. Den tunga kedjan kodas<br />
av minst 8 ge<strong>ner</strong> dvs. det finns minst<br />
8 olika former som i sin tur kan kombi<strong>ner</strong>as<br />
med ett flertal isoformer av lätta<br />
kedjor. Detta ger upphov till en enorm<br />
spännvidd i funktion. Som framgår av<br />
B Saltins artikel i detta nummer kan<br />
myosin isoformerna snabbt förändras<br />
vid olika former av muskelaktivitet och<br />
träning (8).<br />
Satellit celler och nuclear domains<br />
Två ytterligare begrepp av stor betydelse<br />
för förståelsen av hur muskler<br />
påverkas vid träning är satellitceller<br />
och kärn områden (nuclear domains<br />
(1)). Satellitceller är celler som är lokaliserade<br />
utanför muskelcellens cellmembran<br />
men innanför basalmembranen.<br />
11
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig.4. Schematisk bild av tvärsnitt av muskelfiber.<br />
Satellitceller är lokaliserade mellan fibrerns<br />
basalmembran och cellemembran.<br />
Satellitceller är vilande mesenkymala<br />
celler som kan aktiveras och bilda<br />
nya celler genom mitos. Typiskt scenario<br />
för deras aktivering är en muskelfiber<br />
skada (17). Vid membranruptur<br />
sker en inflammatorisk aktivering som<br />
leder till att satellitcellerna aktiveras.<br />
De genomgår därefter samma förändringar<br />
som myoblaster och myotuber<br />
gör under fosterutvecklingen vid bildandet<br />
av muskelfibrer men nu i avsikt<br />
att återställa den skadade muskelfibern<br />
eller att ersätta den helt och hållet<br />
(11). Med immunhistokemiska markörer<br />
kan man enkelt observera mognaden<br />
av nybildade muskelfibrer (8, 9).<br />
En muskel fiber innehåller en<br />
mängd kärnor, typiskt för dessa är att<br />
de alla är postmitotiska dvs. de kan<br />
inte föröka sig, gå i mitos. Kärnorna<br />
innehåller förstås den genetiska koden<br />
och mallen för tillverkning av nya<br />
protei<strong>ner</strong> som behöver tillverkas för<br />
upprätthållande av proteinbalansen i<br />
muskelfibrerna. Med kärn område<br />
(nuclear domain) menas att varje kärna<br />
styr ett visst begränsat avsnitt av cytoplasman<br />
med in<strong>format</strong>ion (1). Muskelfiberhypertrofi<br />
innebär förstås att<br />
muskelfibrerna har blivit större och<br />
atrofi att de har blivit mindre. Om en<br />
muskelfiber tränas och den svarar med<br />
att öka sin storlek hur gör den då?<br />
Till en början kan nog muskel öka<br />
sin proteinsyntes men, eftersom varje<br />
kärna enbart styr en viss mängd cytoplasma,<br />
krävs en ökning av kärnantalet<br />
för att förstärka proteinsyntes potentialen.<br />
Eftersom muskelfiban delas sig<br />
krävs att kärnor inkorporerars från<br />
annat håll. De kärnor som kommer i<br />
fråga är satellitcellskärnorna. Hur vet<br />
vi då det?<br />
Effekter av styrketräning<br />
Vi har dels undersökt kvinnor med lätt<br />
skuldermyalgi som fått träna 10 veckor<br />
antingen styrketräning, cirkulationsträ-<br />
12<br />
Fig. 5. Antal kärnor per muskelfiber har plottats mot fibrens tvärsnittsyta<br />
Fig. 6<br />
Tillägg av kärnor<br />
Upprätthållande av balansen<br />
mellan kärnor och cytoplasma<br />
ning eller koordinationsträning dels har<br />
vi undersökt otränade män, styrketränade<br />
män på elit nivå och dopade styrkelyftare<br />
med avseende på muskelfiber<br />
tvärsnittsyta och antal kärnor per tvärsnittsyta<br />
(9, 10, 12)<br />
Enbart 10 v träning tre ggr i veckan<br />
ledde till för den kvinnliga styrketräningsgruppen<br />
en signifikant styrkeökning,<br />
ökning av fiber area samt ökning<br />
av antal kärnor per tvärsnittsyta, (12).<br />
I de manliga grupperna erhölls en signifikant<br />
större fiberyta för de styrketränade<br />
i förhållande till det otränade och<br />
för det dopade i förhållande till det<br />
styrketränade dopade (9, 10).<br />
Vilande satellitcell<br />
Hyperplasi<br />
förbättrad kapacitet att<br />
reparera muskelfibrer<br />
När antalet kärnor i relation till<br />
medeltvärsnittsyta plottas erhålles en<br />
mycket hög korrelation (r=0.86, p <<br />
0.0001) starkt talande för att det finns<br />
ett samband mellan tvärsnittsyta och<br />
kärnantal (11).<br />
Principiellt kan man ju då säga att<br />
ju fler kärnor man har i en fiber desto<br />
större potential bör man ha för att tillverka<br />
cellkomponenter och därmed bli<br />
starkare. Detta stämmer med att de<br />
dopade hade störst fiberyta och flest<br />
kärnor (10).<br />
I våra studier noterade vi också att<br />
det förelåg en signifikant ökning av<br />
små fibrer som uttryckte utvecklings-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
myosi<strong>ner</strong> vilket talade för att de var<br />
omogna muskelceller (10). Vi observerade<br />
också att frekvensen av satellitceller<br />
var ökad i de tränade grupperna<br />
(10)<br />
Vad detta innebär kan sammanfattas<br />
enligt vidstående schema: (Fig.6)<br />
Varierande förekomst av androgenreceptorer<br />
Vi analyserade också förekomst av<br />
androgen receptorer i vastus lateralis<br />
och i trapezius genom att immunologiskt<br />
färga för dessa kärnreceptorer<br />
(13).<br />
Vi fann inga skillnader i vastus lateralis<br />
men signifikanta skillnader i trapezius<br />
muskeln hos icke dopade och<br />
dopade. Detta visar att förekomsten<br />
av androgenreceptorer varierar i olika<br />
muskler dels att de kan öka i vissa<br />
muskler men ej i andra vid tillförsel av<br />
androgena steroider. Ytterligare forskning<br />
krävs för att belysa olika musklers<br />
potential och reaktions mönster på träning<br />
med eller utan anabola steroider.<br />
Långtidseffekter av doping<br />
Ur dopingsammanhang är det ju högst<br />
intressant att veta om de förändringar<br />
man uppnår med doping som vi påvisat<br />
här dvs. högre proteinsyntespotential<br />
och därmed möjlighet att bygga<br />
mer myofibriller i större muskelfibrer<br />
är bestående eller reversibla. Teoretiskt<br />
kan man tänka sig att en person intar<br />
steroider och tränar hårt under en<br />
period i det dolda och sedan efter det<br />
att steroidnivåerna sjunkit till de normala<br />
går ut och tävlar med en bättre<br />
maskin dvs. kraftigare muskler än vad<br />
han skulle kunna uppnå med sedvanlig<br />
träning. Våra preliminära resultat tyder<br />
på att så är fallet!<br />
Icke dopade mäste träna annorlunda<br />
Våra studier har kunnat utföras tack<br />
vare A Erikssons kontakter inom styrkelyftar<br />
kretsar. På annan plats i<br />
detta nummer redovisar Anders hur<br />
det kan komma sig att en liten klubb<br />
som Öjebyns atletklubb utan doping<br />
har kunnat vara framgångsrika inom<br />
styrkelyftbranschen.<br />
Satellitceller har begränsad livstid<br />
En varning för långvarig hård träning<br />
och doping är också på sin plats.<br />
Det finns helt klart risker med långvarig<br />
överträning. Satellitcellerna har en<br />
begränsad livstid och kan förbrukas.<br />
Detta är relaterat till att de s.k. telomererna<br />
som binder ihop kromosomerna<br />
vid celldelningen förbrukas vid<br />
varje celldelning (5). Detta kan inne-<br />
bära att rege<strong>ner</strong>ations potentialen går<br />
förlorad vilket man ser hos patienter<br />
med Duchennes muskleldystrofi (3).<br />
Dessa patienter lider av brist på dystrofin<br />
som gör att muskelfibrerna försvagas<br />
och dege<strong>ner</strong>ar. Under barnaåren<br />
återbildas musklerna men ofta blir de<br />
rullstolsbundna pga. muskelförtvining<br />
Referenser:<br />
1. Cheek D.B. The control of cell mass and<br />
replication. The DNA unit -a personal 20-year<br />
study. Early Hum Dev, 1985, 12, 211-239.<br />
2. Carlsson L, Thornell L-E Desmin-related<br />
myopathies in mice and man acta Physiol<br />
Scand 2001, 171:341-348.<br />
3. Decary S, Ben Hamida C, Mouly V,<br />
Barbet JP, Hentati F, Butler-Browne GS, Shorter<br />
telomeres in dystrophic muscle consistent<br />
with extensive rege<strong>ner</strong>ation in young children.<br />
Neuromusc.Disord 10: 113-120.<br />
4. Eriksson P-O, Muscle fibre compositiomn<br />
of human mandibular locomotor system.<br />
Enzyme-histochemical and morphological characteristics<br />
of functionally different parts.<br />
Swed Dent J 1982: 781-95.<br />
5. Hayflick L The limited lifetime of human<br />
diploid strains. Exp Cell Res 37, 614-636.<br />
6. Kadi F, G Hägg, S Holm<strong>ner</strong>, GS Butler-<br />
Browne, L-E Thornell. Structural changes in<br />
male trapezius muscle with work-related myalgia.<br />
Acta Neuropathol, 1998a, 95:352-360.<br />
7. Kadi F, K Waling, C Ahlgren, G Sundelin,<br />
S Holm<strong>ner</strong>, GS Butler-Browne, L-E Thornell.<br />
Pathological mechanisms implicated in localised<br />
female trapezius myalgia. Pain, 1998b,<br />
78:191-196.<br />
8. Kadi F, L-E Thornell. Training affects<br />
myosin heavy chain phenotype in the trapezius<br />
muscle of women. Histochem Cell Biol, 1999a,<br />
112:73-78.<br />
9. Kadi F, A Eriksson, GS Butler-Browne, L-E<br />
Thornell. Cellular adaptation of the trapezius<br />
muscle in strength trained athletes. Histochem<br />
Cell Biol, 1999b, 111:189-195.<br />
10. Kadi F, A Eriksson, S Holm<strong>ner</strong>, L-E Thornell.<br />
Effects of anabolic steroids on the muscle<br />
cells of strength trained athletes. Med Sci<br />
sports Exerc, 1999c, 31: 1528-1535.<br />
11. Kadi F. Adaptation of human skeletal<br />
muscle to training and anabolic steroids<br />
Acta Physiol Scand, 2000a, 168 suppl 646,<br />
1-52.<br />
12. Kadi F, L-E Thornell. Concomitant<br />
increases in myonuclear and satellite cell content<br />
in female trapezius muscle following<br />
strength training, Histochem Cell Biol, 2000b,<br />
113:99-103.<br />
13. Kadi F, P Bon<strong>ner</strong>ud, A Eriksson, L-E Thornell.<br />
The expression of androgen receptors in<br />
human neck and limb muscles: effects of training<br />
and self-administration of androgenic-anabolic<br />
steroids. Histochem Cell Biol, 2000c,<br />
113:25-29.<br />
14. Lindman R, A Eriksson, L-E Thornell.<br />
Fiber type composition of the human male<br />
trapezius muscle: enzyme-histochemical characteristics.<br />
Am J Anat, 1990, 189:236-244.<br />
15. Lindman R, A Eriksson, L-E Thornell.<br />
Fiber type composition of the human feamale<br />
trapezius muscle. Am J Anat 1991, 190,<br />
385-392.<br />
16. Lindman R, M Hagberg, K A Angqvist,<br />
K Soderlund, E Hultman, and L-E Thornell.<br />
Changes in muscle morphology in chronic trapezius<br />
myalgia, Scand J Work Environ Health,<br />
1991, 17 347-355.<br />
17. McCormick KM, E Schultz. Role of satellite<br />
cells in altering myosin expression during<br />
avian skeletal muscle hypertrophy. Dev Dyn,<br />
1994, 199: 52-63.<br />
18. Monemi M<br />
19. Pedrosa-Domellof F, P-O Eriksson, GAS<br />
Butler-Browne, L-E Thornell, Expression of<br />
alpha-cardiac myosin heavy chain in mammalian<br />
skeletal muscle. Experientia, 1992, 48,<br />
491-494.<br />
20. Stal P, Characterization of human orofacial<br />
and masticatory muscles with respect to<br />
fibre types, myosins and capillaries. Swed Dent<br />
J, 1994, Supplement 98, 1-55.<br />
13
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Styrketräning i rymden<br />
Ett måste - men en teknisk och fysiologisk utmaning<br />
Endast en liten exklusiv skara män och kvinnor erbjuds att färdas i yttre rymden där avsaknaden<br />
av tyngdkraften allvarligt påverkar olika organsystem och kroppsliga funktio<strong>ner</strong>. När Juri Gagarin,<br />
John Glenn och Alan Shephard på 60-talet genomförde de första historiska rymdfärderna i<br />
det okända trodde man allmänt att de akuta påfrestningarna skulle komma att utgöra det mest<br />
hotfulla medicinska problemet. Idag vet man mer. De kroniska effekterna av långvarig vistelse<br />
i tyngdlöshet är allvarligare och kan komma att förhindra längre rymdexpeditio<strong>ner</strong>. Några av<br />
de allvarligaste medicinska och fysiologiska konsekvenserna av längre rymdfärder är skeletturkalkning<br />
(1,2) och muskelförtvining (3).<br />
14<br />
Per Tesch<br />
SEKTIONEN FöR<br />
ARbETSFySIOlOGI<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
FySIOlOGI Och<br />
FARmAKOlOGI<br />
KAROlINSKA<br />
INSTITuTET,<br />
STOcKhOlm<br />
Den internationella rymdstationen<br />
På jorden är det omöjligt att simulera<br />
denna miljö. Ja, under några få sekunder<br />
kan man på nöjesfält uppleva<br />
tyngdlöshet när man faller fritt i ett<br />
sk ”Drop Tower”. Några ryska kosmonauter<br />
tillbringade mer än ett år på<br />
den nu skrotade ryska rymdstationen<br />
”Mir” och i skrivande stund fortgår<br />
”legobyggandet” av den Internationella<br />
Rymdstationen (ISS; www.nasa.gov).<br />
Stationen är nu bemannad och den<br />
tre perso<strong>ner</strong> starka besättningen byts<br />
ut efter upp till sex månader. De<br />
amerikanska och ryska rymdskyttlarna<br />
transporterar ny besättning och förnödenheter,<br />
byggkomponenter, laboratorieutrustning<br />
mm, och dockar med<br />
jämna mellanrum ISS. Dessa rymdfärder<br />
varar oftast 1-2 veckor. Erfarenheterna<br />
från ISS kommer att vara viktiga<br />
inför framtida expeditio<strong>ner</strong> till Mars;<br />
en resa fram och åter som kanske<br />
kommer att vara upp till två år.<br />
Modeller för att simulera ”tyngdlöshet”<br />
Få tillfällen bjuds att studera tex. muskelfunktion<br />
hos astronauter eller kosmonauter<br />
före, under och efter längre<br />
rymdfärder (2-6). Därför har olika<br />
modeller prövats för att söka simulera<br />
effekter av tyngdlöshet. Det är i huvud-<br />
sak två tekniker som vunnit tillämpning<br />
för att undersöka effekter<br />
på skelettmuskel. Långvarigt kontrollerat<br />
sängliggande är en etablerad men<br />
mycket kostsam metod som kräver tillgång<br />
till sjukhusfaciliteter dygnet runt<br />
(2, 7-9). Den andra modellen som<br />
vin<strong>ner</strong> allt större tillämpning är en<br />
av oss utvecklad metod som innebär<br />
att ett ben avlastas men utan övrig<br />
intervention (10-14). Tekniken är enkel<br />
och kräver egentligen bara en sko som<br />
förses med en förhöjd sula och på<br />
så sätt avlastas det icke-viktbärande<br />
benet. All förflyttning sker med kryckor<br />
och innebär att nedre extremiteter<br />
avlastas 24 timmar per dygn (bild 1).<br />
Muskler som lämpar sig för närmare<br />
studier är de posturala m. soleus och<br />
m. vastus lateralis, som tros vara mest<br />
påverkade efter rymdfärder.<br />
Effekter av rymdfärd, sängvila och<br />
avlastning på muskel<br />
Under avlastning med ovan modell eller<br />
under sängvila, förtvinar muskeln i en<br />
omfattning som vi tror är att jämföra<br />
med vad som sker vid rymdfärder. På<br />
en månad minskar tex. volymen för<br />
vader och framsida av lår med cirka<br />
10% (8, 10-13). Försämringen av muskelstyrka<br />
är än mer uttalad (8,9,14).
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 1: Modell för unilateral avlastning.<br />
Denna iakttagelse innebär att också<br />
andra faktorer än muskelförtvining<br />
bidrar till att muskelstyrkan försämras<br />
vid rymdfärd eller påtvingad muskelavlastning<br />
som tex. sängvila eller immobilisering<br />
med gips. Det är nära till<br />
hands att tro denna försämring beror<br />
på oförmåga att viljemässigt mobilisera<br />
samtliga motoriska enheter (minskad<br />
”neural drive”) och som visar sig i<br />
reducerad EMG aktivitet och/eller att<br />
enskilda muskelfibrers korsbryggor förlorats<br />
eller försämrats i effektivitet.<br />
Muskelatrofi är dock den avgjort mest<br />
betydande förklaringen till försämrad<br />
muskelfunktion; kanske kan upp till<br />
80-90% av förlorad styrka hänföras till<br />
förlust av muskelprotei<strong>ner</strong>.<br />
”Mission to Mars”<br />
Det är uppenbart att om färder och<br />
expeditio<strong>ner</strong> till Mars blir verklighet<br />
så kommer effektiva motmedel mot<br />
muskelförtvining och skeletturkalkning<br />
att vara nödvändiga. Man kan tänka<br />
sig att besättningen administreras olika<br />
farmaka som bromsar muskel- och<br />
skelettförluster. Det är möjligt, men<br />
knappast realistiskt i en nära framtid,<br />
att rymdfarkoster och statio<strong>ner</strong> eller<br />
bebyggelser på andra planeter utrustas<br />
med stora maskindrivna centrifuger<br />
som åstadkommer g-krafter och<br />
därmed delvis simulerar förhållanden<br />
på jorden. Elektrisk stimulering (15)<br />
och vibration av muskel är andra tänkbara<br />
motmedel. Men visst förefaller<br />
styrketräning vara det mest attraktiva<br />
tillvägagångsättet. Det fungerer bättre<br />
än något annat för att bygga muskler<br />
på jorden. Man kan därför också<br />
anta att det är det mest effektiva motmedlet<br />
mot muskelförtvining i rymden<br />
(16,17).<br />
Styrketräning med svänghjul<br />
Det är dock långt ifrån utrett vad som<br />
krävs för att upprätthålla muskelmassa<br />
och funktion under längre vistelse i<br />
tyngdlöst tillstånd. Kan man exempelvis<br />
applicera samma typ av träningsprogram<br />
som visat sig vara effektiva<br />
på gymet? En stor teknisk utmaning är<br />
dessutom att simulera styrketräning i<br />
rymden. Hantlar och skivstänger fungerar<br />
av förklarliga skäl inte utan gravi-<br />
tation. Att använda gummiexpandrar<br />
och fjäderanordningar låter tilltalande<br />
eftersom de är kompakta och lätta<br />
att stuva undan. De är sannolikt inte<br />
effektivare än de träningsredskap av<br />
gummislangar och fjädrar som man<br />
kunde finna i muskelmagasin och postorderkataloger<br />
för fyrtio år sedan. Den<br />
teknik vi utvecklat (18) bygger på att<br />
man utnyttjar trögheten i roterande<br />
svänghjul för att skapa belastning<br />
i både koncentriska och excentriska<br />
muskelaktio<strong>ner</strong>. Utrustningen är lätt<br />
och kompakt och kräver ingen extern<br />
kraftkälla. Från första repetitionen i ett<br />
set är belastningen maximal (om man<br />
så vill!) och det finns ingen begränsning<br />
hur mycket kraft som kan ge<strong>ner</strong>eras<br />
annat än den styrka som den tränande<br />
själv besitter. Tekniken har applicerats<br />
i ett antal olika maskinkonfiguratio<strong>ner</strong><br />
tex. lårcurl, benpress, rodd och mage.<br />
En anordning som tillåter träning i<br />
ett stort antal övningar (tex. knäböj,<br />
vadpress, marklyft, rodd, bänkpress)<br />
kommer snart att brukas i rymden<br />
inom ramen för ESA’s och NASA’s<br />
rymdprogram. För närvarande testas<br />
träningsprincipen i en 90 dagar lång<br />
Bild 2: Ergometer för unilateral träning av knäextensorer med hjälp av svänghjulsteknologi.<br />
15
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
sängstudie (www.medes.fr) som<br />
kommer att avslutas under sommaren<br />
2002. Två sängliggande grupper jämförs;<br />
den ena gruppen tränar maximala<br />
knäböj och vadpress två eller<br />
tre gånger per vecka enligt svänghjulsprincipen.<br />
Den andra gruppen tränar<br />
inte alls.<br />
Styrketräning under avlastning resulterar<br />
i hypertrofi<br />
En nyligen avslutad avlastningsstudie<br />
har övertygande visat att tekniken<br />
fungerar. Tre grupper om tio<br />
yngre medelålders män och kvinnor<br />
undersöktes. Två grupper utrustades<br />
med en ”platåsko” för höger fot och<br />
under fem veckor brukades inte vänster<br />
ben. Några sätt att kontrollera<br />
att försöksperso<strong>ner</strong>na verkligen följer<br />
programmet och inte brukar benet<br />
är att frekvent mäta vadomfång<br />
och hudtemperatur. Medan en grupp<br />
(ULLS) avhöll sig från all fysisk aktivitet,<br />
styrketränade en annan grupp<br />
(ULLS+RE) därutöver det avlastade<br />
benet två eller tre gånger per vecka<br />
i en speciellt konstruerad knäextensormaskin<br />
som utnyttjar svänghjulsprincipen<br />
(bild 2). De utförde fyra set<br />
om sju maximala knäextensio<strong>ner</strong> med<br />
kopplade koncentriska och excentriska<br />
aktio<strong>ner</strong>. Den tredje gruppen<br />
(RE) som icke avlastades och levde<br />
ett ”normalt liv” utförde samma träningsprogram.<br />
Före och efter dessa<br />
interventio<strong>ner</strong> mättes isometrisk och<br />
dynamisk styrka för knäextensorerna.<br />
Muskelvolym för knäextensorer och<br />
plantarflexorer (avlastades men tränades<br />
inte) mättes med magnetresonanstomografi<br />
(bild 3).<br />
Som väntat minskade (p
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 5: Medelkraft (fyra set om sju repetitio<strong>ner</strong>) under de tolv träningspass som grp ULRE (n=10)<br />
utförde under fem veckors avlastning. Över tiden ökade (11%; p
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
18<br />
Explosiv styrketräning<br />
Dietmar SchmiDtbleicher<br />
1. Klassificering av begrepp<br />
Explosivitet eller ”power” refererar<br />
här till det neuromuskulära systemets<br />
förmåga att producera den största<br />
möjliga impulsen över ett givet tidsintervall.<br />
Tidsintervallet beror på<br />
motståndet eller belastningen som<br />
idrottsutövaren har att arbeta mot samt<br />
karaktären på accelerationen. I några<br />
idrottsdiscipli<strong>ner</strong> är det nödvändigt att<br />
övervinna motståndet med största möjliga<br />
kontraktionshastighet direkt från<br />
starten av rörelsen (kulstötning, spjutkastning,<br />
etc.). I andra grenar skall den<br />
maximala accelerationen vara fördröjd<br />
för att man skall nå högsta möjliga<br />
sluthastighet på redskapet, kroppsdelen<br />
eller <strong>hela</strong> kroppen.<br />
A. Koncentriska och isometriska aktio<strong>ner</strong><br />
Det finns ett samband mellan isometrisk<br />
maximal styrka (Fmax) och rörelsehastighet.<br />
Den negativa korrelationen<br />
ökar från r=-.50 vid belastningar på<br />
2-3 kg upp till r=-.90 med belastningar<br />
nära det individuella 1 RM (35). Detta<br />
resultat hänger ihop med att en viljemässig<br />
maximal isometrisk kontraktion<br />
är ett specialfall av koncentriska muskelaktio<strong>ner</strong>,<br />
men har även andra viktiga<br />
implikatio<strong>ner</strong>. I de fall där den<br />
externa belastningen är låg minskar<br />
betydelsen av den maximala styrkan<br />
mer och mer och kraftökningshastigheten<br />
(rate of force development,<br />
RFD) blir den alltmer domi<strong>ner</strong>ande<br />
faktorn. Den maximala kraftökningshastigheten<br />
(MRFD) är identisk med<br />
termen ”explosiv styrka” (7, 8, 41),<br />
vilken beskriver det neuromuskulära<br />
systemets förmåga att åstadkomma<br />
höga kontraktionshastigheter (jfr Fig.<br />
1). MFRD har befunnits vara av<br />
samma storleksordning för belastningar<br />
som är högre än 25% av Fmax<br />
(30). Ballistiska rörelser mot motstånd<br />
som är lägre än 25% av Fmax bestäms<br />
av den initiala RFDn (IRFD), dvs<br />
den initiala lutningen av kraft-tid-kurvan.<br />
Werschoschanskij och Tatjan (42)<br />
benämnde IRFD ”startstyrka” (starting<br />
strength). IRFD är väsentlig i idrotter<br />
där stor initial hastighet är nödvändig<br />
för optimal prestation (t.ex. boxning,<br />
fäktning och karate).<br />
Den totala kraftökningshastigheten<br />
(RFD) beror på rekryteringen av och<br />
fyrningsfrekvenserna (firing frequencies)<br />
hos de motoriska enheterna och<br />
de kontraktila egenskaperna hos de<br />
involverade muskelfibrerna. Om belastningen<br />
är låg domi<strong>ner</strong>ar IRFD, medan<br />
det, om belastningen är högre (såsom<br />
i kulstötning), fordras en hög MRFD.<br />
I de fall då belastningen är mycket<br />
hög, som i tyngdlyftning, är maximalstyrka<br />
den domi<strong>ner</strong>ande faktorn. Förutom<br />
belastningen kan också tiden för<br />
rörelsen väljas som kriterium för klassificering.<br />
För rörelser med en varaktighet<br />
på mindre än ca 200ms är<br />
IRFD och MRFD huvudfaktorerna,<br />
medan maximalstyrkan domi<strong>ner</strong>ar som<br />
avgörande faktor i rörelser som varar<br />
längre.<br />
B. Aktio<strong>ner</strong> med förlängnings - förkortningscykler(stretch-shortening-cycle-type<br />
movements)<br />
Förutom i koncentriska och isometriska<br />
kontraktio<strong>ner</strong> ge<strong>ner</strong>eras explosiva<br />
rörelser (powerful movements) i<br />
samband med reaktiva rörelser eller<br />
rörelser som involverar s.k. stretchshortening-cykler<br />
(SSC). En SSC är inte<br />
bara en kombination av en eccentrisk<br />
och en koncentrisk rörelse. Dessutom<br />
är denna typ av muskelaktion en relativt<br />
oberoende motorisk kvalitet (4, 13,<br />
22, 25). Det finns två olika typer av<br />
SSC, en lång- och en kortvarig. En<br />
långvarig SSC (exempelvis hopp till<br />
skott i basketboll, hopp till block i volleyboll)<br />
karaktäriseras av större vinkelrörelser<br />
i höft-, knä- och ankelleder och
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. Jämförelse av effekterna av ”explosiv” hoppträning (vänstra diagrammet) och tung<br />
styrketräning med vikter på kraft-tidskurvan vid en maximal isometrisk kontraktion av knästräckarmusklerna.<br />
Explosiv träning orsakade en relativt sett större ökning av maximal kraftökningshastigheten<br />
(MAX RFD) än av maximalstyrkan (peak force PF), medan den tunga styrketräningen<br />
resulterade i en stor ökning av PF utan påverkan på MAX RFD. (Figuren har lagts till den<br />
ursprungliga texten av översättaren. Den är tagen från ref. nr 34, som i sin tur baseras på data<br />
från ref. nr 16.)<br />
av en varaktighet på mer än 200 ms.<br />
En kortvarig SSC (till exempel markkontaktfaserna<br />
i sprintlöpning, höjdhopp<br />
eller längdhopp) uppvisar bara<br />
små vinkelrörelser och varaktigheten<br />
är bara 100-200 ms (37). Den effekt<br />
(power) som produceras vid en kortvarig<br />
SSC baseras på en precis samverkan<br />
mellan flera mekanismer. Innan markkontakten<br />
aktiveras extensormusklerna<br />
som en del av ett s.k. centralt<br />
neuronalt program (9). De därmed<br />
associerade korsbryggorna ansvarar för<br />
den s.k. ”short range elastic stiffness”,<br />
som inledningsvis under markkontakten<br />
minskar förlängningen av muskeln<br />
(10,11,12). Samtidigt bidrar segmentella<br />
sträckreflexer till att öka muskelkraften<br />
(31) så att huvuddelen av den<br />
elastiska e<strong>ner</strong>gin kan lagras i senorna<br />
hos de viktigaste bensträckarmusklerna<br />
(15). Detta möjliggör en kraftfull acceleration<br />
(”push off”) av kroppen, trots<br />
att den neuronala aktiveringen av dessa<br />
muskler i den påföljande koncentriska<br />
fasen är förhållandevis låg (23, 32).<br />
Kvaliteten på effektproduktionen<br />
(power production) i en SSC är väsentligen<br />
beroende på in<strong>ner</strong>vationsmönstret<br />
och träningsstatusen på muskel-sensystemet<br />
med avseende på dess kontraktila<br />
och elastiska egenskaper (40).<br />
Vi kan nu göra en grov summering<br />
och slå fast att maximal styrka<br />
och explosivitet (power) inte är distinkta<br />
enheter utan bär en inbördes<br />
hierarkisk relation till varandra. Maximal<br />
styrka är den basala kvalitet som<br />
påverkar presterad ”power” (power<br />
performance). Vid koncentriska kontraktio<strong>ner</strong><br />
avgörs vilken betydelse den<br />
maximala styrkan har av storleken på<br />
motståndet. I en SSC är korrelationen<br />
mellan maximal styrka och effektproduktion<br />
(power output) relativt låg.<br />
2. Klassificering av träningsmetoder<br />
A. Träningsseffekter<br />
Den traditionella indelningen av styrketräningsmetoder<br />
baserades<br />
ursprungligen på den belastning som<br />
användes. Andra klassificeringar baserades<br />
på idrotterna ifråga, till exempel<br />
”tynglyftningsmetod” kontra ”kroppsbyggarmetod”.<br />
Dessa klassificeringar<br />
används fortfarande av idrottsutövare,<br />
tränare och forskare, men de kan ge<br />
upphov till falska förväntningar som<br />
kommer från den felaktiga tron att<br />
”maximalstyrkemetoden” enbart ökar<br />
maximal styrka och att ”hastighetsstyrkemetoden”<br />
bara ökar explosivitet<br />
(power). I verkligheten uppkommer<br />
svårigheter på grund av att man blandar<br />
ihop innehållet i och syftet med<br />
träningsmetoden.<br />
I praktiska träningssammanhang är<br />
det en spridd uppfattning att styrketräning<br />
endast orsakar enzymatiska förändringar<br />
i muskeln, vilka slutligen<br />
leder till ökning av muskeltvärsnittet.<br />
Baserat på detta upplevda ”faktum”,<br />
avråder man i flera idrotter, exempelvis<br />
handboll, fotboll, tennis, boxning och<br />
till och med i några fri-idrottsgrenar,<br />
från styrketräning eftersom en påföljande<br />
”oundviklig” ökning av muskelmassan<br />
och därmed kroppsvikten<br />
skulle motverka den önskade verkan,<br />
nämligen en ökning av explosiviteten<br />
(power). I detta sammanhang måste<br />
det påpekas att en ökning av maximal<br />
styrka alltid åtföljs av en ökning av<br />
relativ styrka (styrka per kg kroppsvikt)<br />
och därmed av förmågan att<br />
utveckla effekt (power). Detta har<br />
visat sig erfarenhetsmässigt, men också<br />
dokumenterats i studier som påvisat en<br />
impo<strong>ner</strong>ande explosivitet (power) hos<br />
tunga idrottsutövare i såväl stående<br />
vertikalhopp som i 30 m sprints.<br />
Förutom via muskelhypertrofi<br />
(större fibrer) - och möjligen också<br />
muskelhyperplasi (fler fibrer)(1, 3, 26,<br />
27, 33) - kan andra mekanismer bidra<br />
till att åstadkomma en ökning av<br />
maximal muskelstyrka och explosivitet<br />
(power). Adaptatio<strong>ner</strong> inom det centrala<br />
<strong>ner</strong>vsystemet kan spela en viktig<br />
roll. Från de klassiska korsin<strong>ner</strong>veringsstudierna<br />
av Buller och medarbetare<br />
(5, 6) och ett stort antal<br />
därpå följande studier vet vi att<br />
en muskels karaktäristiska muskelfibersammansättning<br />
beror på om och<br />
hur dess muskelfibrer aktiveras, via de<br />
motoriska <strong>ner</strong>vcellerna i ryggmärgen.<br />
Man har också kunnat visa att <strong>ner</strong>vmuskelsystemet<br />
reagerar på om träningsstimulit<br />
är snabbt eller långsamt.<br />
Longitudinella studier på människa har<br />
tydligt visat att det efter en period av<br />
högintensiv styrketräning föreligger en<br />
klar förbättring i förmågan att snabbt<br />
mobilisera större neuronal aktivering<br />
(”in<strong>ner</strong>vation activities”) (16, 24, 28,<br />
35). Det antogs att anledningen till<br />
denna anpassning var en snabbare<br />
rekrytering av motoriska enheter och<br />
en ökning av fyrningsfrekvensen (antalet<br />
aktionspotentialer per tidsenhet)<br />
hos de aktiverade motoriska enheterna<br />
(38).<br />
Förutom en ökad förmåga hos<br />
motoneuronen att tolerera högre aktiveringsfrekvenser<br />
finns också möjligheten<br />
att synkroniseringen av<br />
aktiveringen av enskilda motoriska<br />
enheter ökar med träning, så att en<br />
aktiveringspuls når ett större antal<br />
19
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
muskelfibrer inom ett kortare tidsintervall<br />
(36). Resultatet av dessa anpassningar<br />
i in<strong>ner</strong>vationen kan ses i<br />
en avsevärd förbättring av RFD och<br />
följaktligen även i<br />
effekt(power)produktion.<br />
Ytterligare ett sätt att öka explosivitet<br />
(power) är att förbättra koordinationen<br />
inom en muskel, s.k.<br />
”intramuskulär koordination”. Med<br />
denna term avses relationen mellan<br />
excitatoriska (retande, stimulerande)<br />
och inhibitoriska (hämmande) mekanismer<br />
inom en given muskel under en<br />
viss rörelse. Exempel på detta kan tas<br />
från aktiveringsmönstret till bensträckarmusklerna<br />
och det därmed sammanhängande<br />
kraft-tidssambandet under<br />
hoppövningar med ökande belastning i<br />
förlängningsfasen (”stretching loads”).<br />
Med ökande belastning ökar den initiala<br />
toppen i den vertikala reaktionskraften<br />
från underlaget och samtidigt<br />
minskar aktiveringen (mätt med ytelektromyografi)<br />
klart (14, 39).<br />
Denna inhibition kan ses som ett<br />
överbelastningsfenomen som tjänar att<br />
reglera styvheten i muskel-senkomplexet<br />
under den initiala markkontakten.<br />
Alla försöksperso<strong>ner</strong>na uppvisade<br />
denna inhibition, men den nedhoppshöjd<br />
vid vilken den först sågs varierade<br />
mellan de olika individerna. De bättre<br />
tränade perso<strong>ner</strong>na kunde motstå ökad<br />
belastning mycket bättre, medan sämre<br />
tränade individer uppvisade en inhibition<br />
redan vid nedhoppshöjder på<br />
24-32 cm. Nedhoppsträning (”drop<br />
jump training”) reducerade dessa inhibitionseffekter<br />
(Fig. 2). Slutsatsen blev<br />
därför att de inhibitoriska mekanismerna<br />
är en del i en dynamisk reaktion<br />
kopplad till den specifika prestationen<br />
och att de verkar fungera som ett<br />
skyddssystem (40).<br />
Även en förbättrad koordination<br />
mellan muskler kan leda till en ökning i<br />
styrka och effekt(power)utveckling. En<br />
god intermuskulär koordination innebär<br />
en förmåga att få alla involverade<br />
muskler i en rörelse, såväl sy<strong>ner</strong>gister<br />
som antagonister, att samverka så<br />
bra som möjligt med hänsyn till<br />
rörelsens syfte. En förbättring av<br />
effekt(power)utvecklingen genom mer<br />
optimal intermuskulär koordination<br />
är rörelsespecifik och därför bara<br />
i begränsad omfattning överförbar<br />
till en annan rörelse. Specifik styrketräning<br />
i praktiska sammanhang strävar<br />
huvudsakligen efter en optimering av<br />
intermuskulär koordination. Egentligen<br />
borde denna metod hänföras till koordinationsträning<br />
snarare än till träning<br />
av styrka eller explosivitet (power).<br />
20<br />
Figur 2. Elektromyografiska registreringar (EMG) från gastrocnemiusmuskeln (en ankelledssträckare)<br />
vid nedhoppsträning (drop jump) hos en otränad person (översta diagrammet) och en tränad<br />
hoppare. Under den eccentriska fasen (omedelbart till höger om den streckade linjen vid tiden<br />
noll) uppvisar den otränade en nedgång i aktivitet (”inhibition”) medan den tränade istället hade<br />
en ökning av aktiviteten (”facilitation”). Skillnaden mellan de två skulle kunna vara en neuronal<br />
anpassning till träning. (Figuren har lagts till den ursprungliga texten av översättaren. Den är tagen<br />
från ref. nr 34 och bygger på ref. nr 24.)<br />
Erfarenheter från praktisk träning<br />
såväl som från longitudinella studier<br />
har lärt oss att muskelanpassningar<br />
med träning kräver lång tid, från flera<br />
månader till år, beroende på karaktären<br />
(kvalitativ eller kvantitativ) på den<br />
anpassning som eftersträvas. Å andra<br />
sidan kan man se mätbara anpassningar<br />
som utgör förstadier till muskelhypertrofi<br />
redan inom en ganska<br />
kort tidsperiod. Biomekaniska förändringar<br />
uppträder inom några få timmar<br />
och bestående förbättringar i maximal<br />
styrka och effekt (power) inom ett par<br />
veckor. Sådana relativt snabba förbättringar<br />
av styrkeprestatio<strong>ner</strong> kan, som<br />
nämnts, huvudsakligen tillskrivas en<br />
koordinativ inlärningseffekt, förbättrad<br />
intermuskulär koordination, samt neuronala<br />
anpassningar (34) som hjälper<br />
den individuella muskeln att uppnå en<br />
större kraftutveckling genom att motoriska<br />
enheter rekryteras snabbare, mera<br />
samtidigt och/eller med en högre frekvens<br />
(16, 19, 38). Den domi<strong>ner</strong>ande<br />
faktorn som i det långa loppet leder till<br />
muskelhypertrofi är ökad produktion<br />
av kontraktila protei<strong>ner</strong> i muskeln (26).<br />
De första träningsanpassningarna<br />
är alltid huvudsakligen av intermuskulär<br />
koordinativ natur och etableringen<br />
av de första träningseffekterna inträder<br />
efter ungefär två veckor – vid träning<br />
med fyra pass per vecka. Efter 6-8<br />
veckor ses, med motsvarande träningsintensitet,<br />
omfattande kompensatoriska<br />
modifieringar, främst vad gäller<br />
effekt (power), till huvuddelen orsakade<br />
av neuronala anpassningar. Men<br />
bara ökning av muskelmassan möjliggör<br />
märkbara förbättringar i styrka<br />
och effekt(power)utveckling som består<br />
över en period av flera år. Praktisk erfarenhet<br />
liksom studier av Häkkinen och<br />
medarbetare (17, 18, 20) antyder att<br />
efter ca 9-12 veckors träning (beroende
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Arne Forsell<br />
på typen av träning samt den tränandes<br />
träningsstatus, kön, etc.) sker det en<br />
dramatisk minskning av träningseffekten.<br />
Konsekvensen av detta blir att man<br />
därefter bör göra ändringar i typen av<br />
hypertrofiträning, alternativt lägga mer<br />
vikt vid träning som är inriktad på neuromuskulära<br />
anpassningar.<br />
Vetenskapliga resultat av det slag<br />
som redovisats ovan samt praktiska<br />
erfarenheter utgör underlag för nedanstående<br />
grova klassificering och<br />
beskrivning av metoder för träning av<br />
styrka och explosivitet (power).<br />
B. Träningsmetoder för muskelhypertrofi<br />
Träningseffekterna med dessa metoder<br />
över perioder med en varaktighet på<br />
högst 10-12 veckor med 4 sessio<strong>ner</strong><br />
per vecka består huvudsakligen av<br />
ökningar i muskelmassa tillsammans<br />
med mindre neuronala adaptatio<strong>ner</strong><br />
och därmed sammanhängande<br />
ökningar i maximal styrka. Dessa<br />
metoder karaktäriseras av ett stort<br />
antal set och repetitio<strong>ner</strong> med submaximala<br />
belastningar (60-80% av MVC<br />
där 100% MVC är lika med maximal<br />
viljemässig isometrisk styrka). Rörelserna<br />
kan ske snabbt eller långsamt och<br />
slutar i komplett uttröttning (”muscular<br />
failure”). Några av modellerna för<br />
hypertrofiträning kan se ut som följer:<br />
A) Standardmetod I (konstant yttre<br />
belastning): Med en belastning på<br />
80% görs 3-5 set med 8-10 repettio<strong>ner</strong>,<br />
3 min vila mellan seten.<br />
B) Standardmetod II (progressivt<br />
ökande yttre belastning): Varje set<br />
innebär en ökande belastning och<br />
därmed ett minskande antal repetitio<strong>ner</strong>;<br />
belastning från 70-90% i 4<br />
set med 12, 10, 7 och 5 repetitio<strong>ner</strong><br />
och en viloperiod på 2 min<br />
mellan seten. Ofta kan inte den<br />
sista repetitionen i ett set utföras<br />
utan assistans. En träningspart<strong>ner</strong><br />
kan då hjälpa till så att det föreskrivna<br />
antalet repetitio<strong>ner</strong> kan<br />
fullföljas.<br />
C) Kroppsbyggarmetod I (stor<br />
volym): Denna ”klassiska” typ<br />
av träning är mycket vanlig och<br />
syftar till att ”tömma” muskulaturen<br />
med en belastning på 60-70%,<br />
3-5 set med 15-20 repetitio<strong>ner</strong> per<br />
set, viloperiod 2 minuter.<br />
D) Kroppsbyggarmetod II (stor intensitet):<br />
Här söker man en selektiv<br />
”tömning” av främst snabba muskelfibrer;<br />
belastningen motsvarar<br />
85-95% och utförs i 3-5 set à 8-5<br />
repetitio<strong>ner</strong> med 2 minuters vila<br />
mellan seten.<br />
Båda kroppsbyggarmetoderna<br />
siktar på en total tömning av e<strong>ner</strong>giddepåerna<br />
i muskulaturen. Det<br />
erforderliga antalet repetitio<strong>ner</strong> kan<br />
bara uppnås med assistans av en<br />
part<strong>ner</strong>. Olika variatio<strong>ner</strong> i träningsstrategin<br />
kan tillgripas för<br />
att få ett långvarigt och intensivt<br />
träningsstimulus, såsom ”forced<br />
repetitions”, ”negative repetitions”,<br />
”supersets”, ”burns”, ”cheated<br />
repetitions” eller ”pre-exhaustion<br />
principle”.<br />
E) Isokinetisk träning: Denna typ<br />
av träning kan bara utföras med<br />
hjälp av en speciell apparatur som<br />
ger ett motstånd som kontinuerligt<br />
anpassas till de variatio<strong>ner</strong> i styrkeutveckling<br />
som äger rum över rörelseomfånget<br />
så att rörelsehastigheten<br />
blir konstant. Vissa apparater tillåter<br />
bara koncentriska muskelaktio<strong>ner</strong>,<br />
andra även eccentriska. All<br />
isokinetisk träning karaktäriseras<br />
av relativt lång varaktighet på träningsstimulit<br />
och en förhållandevis<br />
långsam rörelsehastighet. I idrotter<br />
som rodd, kanot och simning med<br />
”kvasi-isokinetiska” rörelser integreras<br />
ofta isokinetisk träning i träningsprogrammen.<br />
I andra idrotter,<br />
särskilt de som kräver stor explosivitet<br />
(power) bör isokinetisk träning<br />
begränsas till den allmänna<br />
uppbyggnadsfasen.<br />
C. Träningsmetoder för kraftökningshastighet<br />
(RFD)<br />
Träningsmetoder av denna typ producerar<br />
neuromuskulära anpassningar<br />
plus relativt liten hypertrofi. Optimal<br />
adaptation kan ses efter en träningsperiod<br />
av 6-8 veckor med 4 sessio<strong>ner</strong><br />
per vecka. Metoderna ger en ökning av<br />
kraftökningshastigheten (rate of force<br />
development, RFD, jfr Fig. 1) och en<br />
förbättrad neuronal aktivering, tillsammans<br />
med ett effektivare utnyttjande av<br />
befintlig muskel, med en mindre ökning<br />
av muskelmassa och kroppsvikt.<br />
Det typiska för dessa metoder är<br />
kortvariga extremt snabba kontraktio<strong>ner</strong><br />
mot nästan maximala belastningar<br />
eller i fallet eccentriska kontraktio<strong>ner</strong><br />
mot supramaximal belastningar. Svårigheter<br />
att förstå kravet på ”extremt<br />
snabba kontraktio<strong>ner</strong> mot stora motstånd”<br />
kan uppstå om man inte skiljer<br />
klart mellan kontraktionshastighet och<br />
rörelsehastighet. Av ovanstående följer<br />
att kontraktionshastigheten skall vara<br />
hög, medan rörelsehastigheten blir låg<br />
beroende på det stora motståndet.<br />
Dessa träningsmetoder betonar neuronal<br />
aktivering och skall därför, efter<br />
en grundlig uppvärmning, utföras i ett<br />
utvilat tillstånd med maximal insats i<br />
21
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
varje kontraktion och en strävan att<br />
alltid göra rörelsen med största möjliga<br />
hastighet. RFD-träningsmetoder kan se<br />
ut som följer:<br />
A) Nära maximal koncentrisk träning:<br />
En metod med en ”smal” pyramid<br />
är den mest vanliga. I det sista setet<br />
gör man då ett försök att förbättra<br />
den hittills högsta prestationen och<br />
principen om progressiv belastning<br />
integreras i varje träningsenhet. En<br />
del tränare och aktiva föredrar en<br />
modell med 3 set med 3 repetitio<strong>ner</strong><br />
och en belastning på 90% i stället<br />
för en pyramid. Viloperioderna i<br />
alla RFD-metoderna bör vara minst<br />
5 minuter för involverad muskulatur<br />
för att undvika trötthet. Andra<br />
muskelgrupper kan tränas under<br />
denna paus.<br />
B) Maximal koncentrisk träning (5<br />
set med 1 repetition, viloperiod<br />
5 minuter): Denna metod rekommenderas<br />
endast för vältränade<br />
idrottsutövare och infördes i träningssystem<br />
av bulgariska tyngdlyftare.<br />
I varje träningsenhet strävar<br />
man att förbättra prestationen. I<br />
tyngdlyftning är det lätt att under<br />
dessa premisser göra träningen tävlingslik.<br />
C) Maximal eccentrisk träning: Belastningen<br />
i eccentrisk styrketräning<br />
måste vara supramaximal inom<br />
idrott till skillnad från inom<br />
rehabilitering, men den bör inte<br />
överstiga 150% av den maximal<br />
isometriska styrkan. Träningspart<strong>ner</strong>s<br />
kan utnyttjas för att klara<br />
av belastningen i den koncentriska<br />
fasen vilket gör att man klarar sig<br />
utan speciella apparater. Den tränande<br />
måste i alla situatio<strong>ner</strong> ta i<br />
maximalt. I explosiva idrotter där<br />
rörelser tas ut till ett extremläge<br />
(spjutkastning, handbollsskott, volleybollsmash,<br />
etc) bör man använda<br />
belastningar som bara är något<br />
större än 100% och alltid utföra<br />
övningarna med assistans för att<br />
undvika skador (3 set à 5 repetitio<strong>ner</strong><br />
och 5 minuters viloperiod).<br />
D) Koncentrisk-eccentrisk träning:<br />
Denna träningsmetod kombi<strong>ner</strong>ar<br />
fördelarna med maximal koncentrisk<br />
träning för att öka RFD med<br />
den höga kraftpåkänningen i maximala<br />
eccentriska kontraktio<strong>ner</strong>. I<br />
övningar med skivstång innebär det<br />
att den i stort sett fritt fallande<br />
stången bromsas upp och sedan<br />
22<br />
accelereras uppåt igen inom en<br />
så kort tidsperiod som möjligt.<br />
Denna träningsform används ofta<br />
i övningar som bänkpress och<br />
”clean pulls” genom att man elimi<strong>ner</strong>ar<br />
vilopauser inom en och<br />
samma repetition. Tyska manliga<br />
och kvinnliga höjdhoppare har<br />
använt denna träningsmetod med<br />
goda resultat. Denna träningstyp<br />
skall ej förväxlas med den blandade<br />
eccentriska och koncentriska träning<br />
som studerades av Kaneko och<br />
medarbetare (21).<br />
D. Träningsmetoder för ”stretch-shortening-cycles”<br />
(SSC)<br />
Som ovan nämnts finns det grundläggande<br />
skillnader mellan kortvariga och<br />
långvariga SSC, inte bara relaterade<br />
till bakomliggande faktorer utan också<br />
vad gäller inlärning och träningseffekt<br />
(2, 13, 40). Alla SSC-metoder siktar<br />
primärt på neuronala anpassningar.<br />
Därför bör de alltid utföras i utvilat<br />
tillstånd. Enklare övningar som enbens-<br />
och tvåbenshopp eller hopp på alter<strong>ner</strong>ande<br />
ben passar för nybörjare. Man<br />
bör vara försiktig med nedhoppsträning<br />
(”drop jumps”) för ovana eftersom<br />
risken för skada är betydligt<br />
större.<br />
Tillägg av ytterligare vikter, även<br />
relativt lätta sådana, kan leda till en<br />
reduktion av den neuronala aktiveringen<br />
av bensträckarmusklerna och till<br />
att man blir trött i förtid. Också ur<br />
ortopedisk synvinkel finns det skäl att<br />
avhålla sig från belastning med extra<br />
vikter. Exempel på SSC-träningsmodeller:<br />
A) Vanligast är jämfotahopp med (a)<br />
självvald takt, (b) maximal frekvens<br />
eller (c) maximal höjd. I alla tre<br />
metoderna utförs 30 repetitio<strong>ner</strong> i<br />
varje set med 5 minuters vila emellan.<br />
De tre metoderna kan kombi<strong>ner</strong>as<br />
i en träningsenhet eftersom de<br />
är lätta att utföra och inte kräver<br />
någon apparatur. Vid enbenshopp<br />
reducerar man antalet repetitio<strong>ner</strong><br />
per set till 10.<br />
B) Hoppträning: Hopp där man alter<strong>ner</strong>ar<br />
mellan vänster och höger ben<br />
utförs i 3 set med 20 repetitio<strong>ner</strong><br />
i varje och 10 minuters vila mellan<br />
seten. Andra alternativ är ”triple”<br />
eller ”pentajumps” i 5 set à 10 repetitio<strong>ner</strong><br />
med 15 minuters pauser.<br />
I de senare fallen blir den totala<br />
hopplängden ett mått på träningsprogression.<br />
C) Den viktigaste SSC-metoden är<br />
nedhopp (”drop jumps”) med<br />
åtföljande upphopp (Fig. 2). Nedhoppsträning<br />
praktiseras i 3-5 set à<br />
10-12 repetitio<strong>ner</strong>, med 10 minuters<br />
intervaller mellan seten. Nedhoppshöjden<br />
(man hoppar exempelvis<br />
från en låda) är individuell och<br />
skall anpassas så att hälarna inte<br />
berör underlaget i kontaktfasen.<br />
Detta garanterar en individuell<br />
belastning som kan göras progressiv.<br />
Effekterna av nedhoppsträning<br />
blir mindre om kontaktfasen blir<br />
för lång eller för kort. En användbar<br />
instruktion är att man skall<br />
låtsas att man landar på en het<br />
platta och därför reagera så snabbt<br />
som möjligt. Den önskade träningseffekten<br />
motverkas ifall man använder<br />
ett underlag som är eftergivligt,<br />
t.ex. en mjuk matta.<br />
3. Praktiska träningsrekommendatio<strong>ner</strong><br />
Oavsett vilken träningsmetod som<br />
används måste tränaren och den aktive<br />
föra bok över antalet träningspass,<br />
intensiteten, antalet set och repetitio<strong>ner</strong>,<br />
så att träningsresultatet kan preciseras<br />
exakt i förhållande till de<br />
uppsatta målen. Att bara ange träningsvolymen<br />
i antal ton utan att identifiera<br />
andra träningskaraktäristika är<br />
meningslöst. En arbetare som exempelvis<br />
lyfter 2 kg 2000 gånger om<br />
dagen skulle prestera totalt 20 ton per<br />
vecka, men utan någon styrketräningeffekt<br />
alls. Detta kräver högre intensitet<br />
och helst en progressiv ökning av densamma.<br />
Efter varje träningsenhet eller<br />
efter varje träningsvecka måste den<br />
maximala styrkekapaciteten bestämmas<br />
och en ny relativ belastning räknas<br />
fram. Om inte denna princip följs<br />
kommer träningförbättringen snart att<br />
stag<strong>ner</strong>a.<br />
En annan princip är att träningsövningarna<br />
bör göras lika tävlingsrörelserna.<br />
Rörelseutslag och rörelseriktning<br />
bör vara så lika som möjligt. Skillnaden<br />
mellan tävlingsrörelsen och träningsrörelsen<br />
måste vara minimal, så<br />
att största möjliga överföringseffekt<br />
kan uppnås. Denna princip får ökande<br />
giltighet allt eftersom styrketräningen<br />
övergår från att vara allmänt uppbyggande<br />
till att bli mer specifik. Ett vanligt<br />
misstag är att utelämna inslag av<br />
styrketräning under tävlingsperioden.<br />
Detta gör att det blir svårt att utföra<br />
den tekniska träningen optimalt eftersom<br />
man förlorar de grundstyrkekvaliteter<br />
som man tidigare byggt upp.<br />
För att bibehålla styrka och explosivitet<br />
(power) under tävlingsperioden bör två
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
styrkepass per vecka ingå även under<br />
denna period. För att nå den absolut<br />
högsta prestationsförmågan bör man<br />
inte sluta med den reguljära träningen<br />
förrän 5-6 dagar innan tävling. Genom<br />
att på ett sofistikerat sätt använda<br />
makro- och mikrocykler kan man<br />
åstadkomma relativa toppar för ”träningstävlingar”,<br />
men man måste inse<br />
att absoluta toppar kan man bara nå<br />
ett par gånger per säsong.<br />
Parallellt med att man ökar antalet<br />
träningspass med styrke- och<br />
effekt(power)träning bör man också<br />
öka inslaget av ”lengthening gymnastics”,<br />
stretching och liknande skadeförebyggande<br />
övningar i slutet av varje<br />
sådant träningspass.<br />
Förhoppningsvis kan tränare och<br />
aktiva använda ovanstående beskrivning<br />
och rekommendatio<strong>ner</strong> av träningsmetoder<br />
för att tillsammans<br />
utveckla konkreta träningsprocedurer<br />
som innebär en mer ekonomisk och<br />
effektiv träning.<br />
4. References<br />
1. Appell, H. (1983) Mechanismen und Grenzen<br />
des Muskelwachstums. Köl<strong>ner</strong> Beiträge<br />
zur Sportwissenschaft, Jahrbuch der Deutschen<br />
Sporthochschule Köln 1983, 7-18<br />
2. Bauersfeld, M. (1989) Charakteristik der<br />
Schnelligkeit und deren Trainierbarkeit im<br />
Prozeß der sportlichen Vervollkommnung.<br />
Wissenschaftliche Zeitschrift der Deutschen<br />
Hochschule für Körperkultur-Leipzig 30,<br />
36-48<br />
3. Bischoff, R. (1979) Tissue culture studies<br />
on the origin of myogenic cells during muscle<br />
rege<strong>ner</strong>ation in the rat. In A. Mauro (ed)<br />
Muscle Rege<strong>ner</strong>ation, pp. 13-30. Raven Press,<br />
New York<br />
4. Bosco, C. (1982) Stretch-shortening cycle<br />
in skeletal muscle function. Studies in Sport,<br />
Physical Education and Health 15, University<br />
of Jyväskylä, Jyväskylä<br />
5. Buller, A., Eccles, C. & Eccles, R. (1960<br />
a) Differentiation of fast and slow muscles in<br />
the cat hind limb. Journal of Physiology 150,<br />
399-416<br />
6. Buller, A., Eccles, C. & Eccles, R. (1960<br />
b) Interaction between motoneurons and muscles<br />
in respect of the characteristic speeds of<br />
their responses. Journal of Physiology 150,<br />
417-439<br />
7. Bührle, M. (ed)(1985) Grundlagen des Maximal-<br />
und Schnellkrafttrainings. Hofmann,<br />
Schorndorf<br />
8. Bührle, M. & Schmidtbleicher, D. (1981)<br />
Komponenten der Maximal und Schnellkraft -<br />
Versuch ei<strong>ner</strong> Neustrukturierung auf der Basis<br />
empirischer Ergebnisse. Sportwissenschaft 11<br />
,11-27<br />
9. Dietz, V. Noth, J. & Schmidtbleicher, D.<br />
(1981) Interaction between pre-activity and<br />
stretch reflex in human triceps brachii during<br />
landing from forward falls. Journal of Physiology<br />
311, 113-125<br />
10. Flitney, F. & Hirst, D. (1978a) Crossbridge<br />
detachement and sarcomere “give”<br />
during stretch of active frog’s muscle. Journal<br />
of Physiology 276, 449-465<br />
11. Flitney, F. & Hirst, D. (1978b) Filament<br />
sliding and e<strong>ner</strong>gy absorbed by the cross-bridges<br />
in active muscle subjected to cyclical length<br />
changes. Journal of Physiology 276, 467-479<br />
12. Ford, C. Huxley, A. & Simmons, E. (1981)<br />
The relation between stiffness and filament<br />
overlap in stimulated frog muscle fibres. Journal<br />
of Physiology 311, 219-249<br />
13. Gollhofer, A. (1987) Komponenten der<br />
Schnellkraftleistung im Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus.<br />
Sport Fitness Training, Erlensee<br />
14. Gollhofer,A. & Schmidtbleicher, D. (1988)<br />
muscle activation patterns of human leg extensors<br />
and force-time characteristics in jumping<br />
exercises under increased stretching loads. In:<br />
G. de Groot, A. Hollander, P. Huijing G. van<br />
Ingen Schenau (eds) Biomechanics XI A, pp.<br />
143-147. Free University Press, Amsterdam<br />
15. Gollhofer, A., Schmidtbleicher, D. & Dietz,<br />
V. (1984) Regulation of muscle stiffness in<br />
human locomotion. International Journal of<br />
Sportsmedicine 5, 19-22<br />
16. Häkkinen,K. (1986) Training and detraining<br />
adaptations in electromyography, muscle<br />
fibre and force production characteristics of<br />
human leg extensor muscle with special reference<br />
to prolonged heavy resistance and explosive<br />
type strength training. Studies in Sport,<br />
Physical Education and Health. University of<br />
Jyväskylä, Jyväskylä<br />
17. Häkkinen, K. (1989) Neuromuscular and<br />
hormonal adaptations during strength and,<br />
power training. The Journal of Sports Medicine<br />
and Physical Fitness 29, 9-25<br />
18. Häkkinen, K. & Keskinen, K. (1989)<br />
Muscle cross-sectional area and voluntary<br />
force production characteristics in elite<br />
strength and endurance - trained athlets and<br />
sprinters.European Journal of Applied Physiology<br />
59, 215-220<br />
19. Häkkinen, K. & Komi, P. (1983) Electromyographic<br />
changes during strength training<br />
and detraining. Medicine and, Science in<br />
Sports and Exercise 15, 455-460<br />
20. Häkkinen, K., Pakarinen, A., Alén, M.,<br />
Kauhanen, H. & Komi, P. (1988) Neuromuscular<br />
and hormonal adaptations in athletes<br />
to strength training in two years. Journal of<br />
Applied Physiology 65, 2406-2412<br />
21. Kaneko, M., Komi, P., & Aura, O.<br />
(1984) Mechanical efficiency of concentric and<br />
eccentric exercises performed with medium to<br />
fast contraction rates. Scandinavian Journal of<br />
Sports Sciences 6, 15-20<br />
22. Komi, P. (1984) Physiological and biomechanical<br />
correlates of muscle function:<br />
Effects of muscle structure and stretchshortening<br />
cycle on force and speed. In: R. Terjung<br />
(ed) Exercise and Sport Sciences Reviews, 12<br />
pp. 81-121, The Collamore Press, Lexington<br />
23. Komi, P. (1985) Dehnungs- Verkürzungs-Zyklus<br />
bei Bewegungen mit sportlicher<br />
Leistung. In: M. Bührle (ed) Grundlagen<br />
des Maximal- und Schnellkrafttrainings, pp<br />
254-270, Hofmann, Schorndorf<br />
24. Komi, P. (1986) The stretch-shortening<br />
cycle and human power output. In: L. Jones,<br />
N. McCartney & A. McComas (eds) Human<br />
Muscle Power, pp 27-42. Human Kinetics,<br />
Champaign<br />
25. Komi, P. & Bosco, C. (1978) Utilization<br />
of stored elastic e<strong>ner</strong>gy in leg extensor muscles<br />
by men and woman. Medicine and Science in<br />
Sports and Exercise 10, 261-265<br />
26. McDougall, J. (1986) Morphological<br />
changes in human skeletal muscle following<br />
strength training and immobilization. In: L.<br />
Jones, N. McCartney & A. McComas (eds)<br />
Human Muscle Power, pp 269-284, Human<br />
Kinetics, Champaign<br />
27. Mauro, A. (ed) (1979) Muscle rege<strong>ner</strong>ation.<br />
Raven Press, New York<br />
28. Moritani, T. & de Vries, H. (1979) Neural<br />
factors versus hypertrophy in the time course<br />
of muscle strength gain. American Journal of<br />
Physical Medicine 58, 115-130<br />
29. Müller, K. (1983) Kraftdiagnose - Programmpaket<br />
Universität Freiburg, Freiburg<br />
30. Müller, K. (1987) Statische und dynamische<br />
Muskelkraft. Deutsch, Frankfurt/M.<br />
Thun<br />
31. Nichols, T. & Houk, J. (1976) Improvements<br />
in linearity and regulation of stiffness<br />
that results from action of stretch reflex. Journal<br />
of Neurophysiology 39, 119-142<br />
32. Noth, J. (1985) Neurophysiologische<br />
Aspekte der Muskelelastiziäit In:M. Bührle<br />
(ed) Grundlagen des Maximal- und Schnellkrafttrainings,<br />
pp 238-253, Hofmann,<br />
Schorndorf<br />
33. Ontell, M. (1979) The source of “new”<br />
muscle fibers in neonatal muscle. In: A.<br />
Mauro (ed) Muscle rege<strong>ner</strong>ation pp 137-146,<br />
Raven Press, New York<br />
34. Sale, D. (1988) Neural adaptation to resistance<br />
training. Medicine and Science in Sport<br />
and Exercise 20, S135-S145<br />
35. Schmidtbleicher, D. (1980) Maximalkraft<br />
und Bewegungsschnelligkeit. Limpert, Bad<br />
Homburg<br />
36. Schmidtbleicher, D. (1984) Sportliches<br />
Krafttraining und motorische Grundlagenforschung,<br />
In: W. Berger, V.Dietz, A..Hufschmidt,<br />
R. Jung, K. Mauritz, & D. Schmidtbleicher<br />
(eds) Haltung und Bewegung beim Menschen,<br />
pp 155-188 Springer, Berlin Heidelberg New<br />
York Tokyo<br />
37. Schmidtbleicher, D. (1986) Neurophysiologische<br />
Aspekte des Sprungkrafttrainings. In:<br />
K. Carl, J. Schiffer (eds) Zur Praxis des<br />
Sprungkrafttrainings. pp. 56-72, Bundesinstitut<br />
für Sportwissenschaft, Köln<br />
38. Schmidtbleicher, D. & Bührle, M. (1987)<br />
Neuronal adaptation and increase of cross-sectional<br />
area studying different strength training<br />
methods. In: B. Jonsson (ed) Biomechanics X<br />
B, pp 615-620. Human Kinetics, Champaign<br />
39. Schmidtbleicher, D. & Gollhofer, A. (1982)<br />
Neuromuskuläre Untersuchungen zur Bestimmung<br />
individueller Belastungsgrößen für ein<br />
Tiefsprungtraining.Leistungssport 12, 298-307<br />
40. Schmidtbleicher, D., Gollhofer, A. & Frick,<br />
U. (1988) Effects of a stretch-shortening typed<br />
training on the performance capability and<br />
in<strong>ner</strong>vation characteristics of leg extensor muscles.<br />
In: G. de Groot, A. Hollander, P. Huijing<br />
9G. van Ingen Schenau (eds) Biomechanics XI<br />
A pp 185-189<br />
41. Werchoschanskij, J. (1972) Modernes<br />
Krafttraining im Sport. In: P. Adam J. Werschoschanskij<br />
(eds) Trai<strong>ner</strong>bibliothek Bd. 4,<br />
pp. 37-148. Bartels Wernitz, Berlin<br />
42. Werschoschanskij, J. & Tatjan, W. (1975)<br />
Komponenten und funktionelle Struktur der<br />
Explosivkraft des Menschen. Leistungssport,<br />
25-31<br />
23
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Eccentrisk styrketräning:<br />
specifika effekter på<br />
muskelfunktion<br />
24<br />
Per AAgAArd<br />
I allmänna termer betecknar<br />
eccentriska (ECC) muskelkontraktio<strong>ner</strong><br />
situatio<strong>ner</strong> där aktiva muskler<br />
ge<strong>ner</strong>erar kontraktil kraft medan de<br />
samtidigt förlängs, dvs avståndet från<br />
ursprung till fäste ökar (Fig. 1).<br />
Omvänt karaktäriseras koncentriska<br />
muskelkontraktio<strong>ner</strong> av en minskning<br />
av den aktiva muskelns längd. I<br />
vardagliga situatio<strong>ner</strong> är eccentriska<br />
aktio<strong>ner</strong> oftast involverade i deceleration<br />
(bromsning) och dämpande<br />
av extremitetsrörelser, till exempel vid<br />
löpning i utförslut, gång nedför trappa<br />
eller landning från hopp. Vissa typer<br />
av rörelser, speciellt inom idrott och<br />
andra fysiska aktiviteter, kan innebära<br />
krav på maximala eller näst intill<br />
maximala eccentriska muskelkrafter.<br />
Exempel på detta är maximala upphopp<br />
(Fig. 2).<br />
I isolerade muskelpreparat är den<br />
kraft man får ut från en muskel som<br />
svar på en viss elektrisk stimulering<br />
betydligt större vid en eccentrisk än<br />
en koncentrisk kontraktion (Fig. 3).<br />
Vid en maximal viljemässig ECC kontraktion<br />
av en intakt muskel, till<br />
exempel quadriceps, kan dock en mar-<br />
kerad hämning av styrkeutvecklingen<br />
ofta observeras (Fig. 4) vilket antyder<br />
att den neuronala aktiveringen är speciellt<br />
viktig för utvecklingen av maximal<br />
styrka vid ECC kontraktio<strong>ner</strong>.<br />
Varför är eccentrisk muskelstyrka<br />
viktig?<br />
Höga eccentriska muskelkrafter kan<br />
ses i maximala explosiva SSC rörelser<br />
(stretch-shortening-cykler), såsom maximal<br />
sprintlöpning, maximala hopp,<br />
alpin skidåkning, karate, tyngdlyftning,<br />
etc. (jfr Fig. 2). Höga ECC krafter kan<br />
även ge<strong>ner</strong>eras i antagonistiska muskler<br />
under snabba, kraftfulla extremitetsrörelser.<br />
I SSC rörelser ger stor ECC<br />
styrka såväl i agonist- som antagonistmusklerna<br />
möjlighet till att göra de<br />
eccentriska försträckningsfaserna (prestretch<br />
phases) kortvariga, vilket kan<br />
möjliggöra en ökning i rörelsefrekvens<br />
(cadency), som i sin tur kan resultera<br />
i ökad hastighet, till exempel i sprintlöpning.<br />
I ballistiska rörelser kan en<br />
hög eccentrisk styrka hos antagonistmusklerna<br />
tillåta en kortare decelerationsfas<br />
i slutet av rörelsen, vilket ökar<br />
den tillgängliga tiden för acceleration
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. Illustration av muskelaktionstyper.<br />
Eccentrisk kontraktion: muskeln ge<strong>ner</strong>erar kontraktil<br />
kraft under det att den förlängs. Koncentrisk<br />
kontraktion: muskeln ge<strong>ner</strong>erar kontraktil<br />
kraft under det att den förkortas. Isometrisk<br />
kontraktion: muskeln ge<strong>ner</strong>erar kontraktil kraft<br />
under det att dess längd hålls konstant.<br />
och därmed leder till en större sluthastighet<br />
(17). Dessutom kan en hög ECC<br />
styrka hos antagonistmusklerna representera<br />
en höjd potential för muskulär<br />
ledstabilisering som kan skydda ligament<br />
och ledkapslar (1).<br />
Effekter av styrketräning på maximal<br />
eccentrisk muskelstyrka<br />
Tung styrketräning förefaller att leda<br />
till klara ökningar i maximal ECC muskelstyrka<br />
(2, 3, 6, 27, 29) (Fig. 5).<br />
Däremot tycks inte träning med lågt<br />
motstånd ha någon effekt på ECC muskelstyrkan<br />
(2, 7). Män och kvinnor<br />
verkar reagera likartat vad gäller effekterna<br />
av styrketräning på maximal<br />
ECC styrka. Vid mer varaktig träning<br />
observerades dock en kontinuerlig<br />
ökning i ECC muskelstyrka bara<br />
hos manliga försöksperso<strong>ner</strong> (6) vilket<br />
antyder att anpassningsförmågan vad<br />
gäller ECC styrka kan skilja sig<br />
mellan män och kvinnor. Oavsett<br />
detta förefaller styrketräning som innehåller<br />
maximala eccentriska eller kopp-<br />
Figur 2. Anlopp och uthopp i ett längdhopp utfört av en kvinnlig hoppare från det danska landslaget.<br />
Överst syns en serie streckfigurer som visar kroppssegmentens positio<strong>ner</strong> samt tyngdpunktens<br />
förflyttning sekvensiellt med en tidsupplösning på 20 ms. De markerade figurerna indikerar början<br />
och slutet av den sista fotkontakten, dvs ”avstampet” från plankan. Den nedre panelen visar mosvarande<br />
registrering av den vertikala reaktionskraften under den sista fotkontakten (tidsupplösningen<br />
är 1 ms). Den horisontella streckade linjen betecknar kroppstyngden. Foten är under ”avstampet”<br />
i kontakt med underlaget i 141 ms, och toppen i vertikal kraft är 7165 N, vilket motsvarar ungefär<br />
12 G (11.6 gånger kroppstyngden). Notera den mycket stora vertikala reaktionskraften under<br />
den första hälften av fotkontakten, under vilken flertalet av bensträckarmusklerna undergår en<br />
eccentrisk kontraktion. Även om inte de belastande momenten beräknats är det sannolikt att denna<br />
fas medför extremt stora eccentriska muskelkrafter.<br />
Figur 3. Sambandet mellan kontraktil kraft och kontraktionshastighet etablerat för ett isolerat<br />
muskelpreparat aktiverat medelst en konstant elektrisk stimulering. Notera att den eccentriska<br />
kraften är betydligt större än den isometriska och den koncentriska. Den maximala eccentriska<br />
kraften motsvarar 140-150% av den maximala isometriska. Lägg också märke till skillnaden i<br />
förändring i kraft med ändrad hastighet: den eccentrisk kraften stiger medan den koncentriska avtar<br />
med ökande förlängnings- respektive förkortningshastighet.<br />
25
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 4. Diagrammet visar såväl sambandet mellan kraft och hastighet för isolerade enskilda<br />
muskelfibrer som mellan styrka och hastighet vid kontraktio<strong>ner</strong> av intakt muskel. De referenser<br />
varifrån respektive originaldata tagits anges i diagrammet. På y-axeln motsvaras siffran 100 av den<br />
maximala isometriska kraft som erhålls vid supramaximal elektrisk stimulering. På motsvarande<br />
sätt anger 100 på x-axeln den maximala kontraktionshastigheten. Kurvorna från intakt muskel<br />
kommer från försök med otränade vuxna perso<strong>ner</strong> som utfört isokinetiska muskelaktio<strong>ner</strong> med<br />
quadriceps femoris under tre olika betingelser: a) maximalt viljemässigt (trianglar), b) enbart<br />
medelst elektrisk stimulering via huden över muskulaturen (ofyllda kvadrater), eller c) via en<br />
kombination av a) och b) (fyllda kvadrater). För att få en gemensam hastighetsskala sattes<br />
den maximala vinkelhastigheten vid knäextension, ca 800 o /s, till 100. På motsvarande sätt fick<br />
styrkeutvecklingen vid en maximal viljemässig isometrisk kontraktion siffran 100 på y-axeln. Notera<br />
att den maximala eccentriska kraften för ett isolerat muskelpreparat är ca 50-60 % högre än den<br />
isometriska, medan den eccentriska styrkan under viljemässiga maximala kontraktio<strong>ner</strong> inte skiljer<br />
sig signifikant från den isometriska. Genom applicering av elektrisk stimulering kan den eccentriska<br />
styrkan ökas med 20-30 % jämfört med den isometriska. Resultaten tyder på att det normalt vid<br />
en maximal viljemässig eccentrisk kontraktion föreligger en neuronal inhibition som hindrar fullt<br />
utnyttjande av musklernas potential att utveckla kraft.<br />
Figur 5. Maximal eccentrisk och koncentrisk quadricepsstyrka mätt isokinetiskt (med konstant<br />
vinkelhastighet) som peakstyrkan (högsta kraftmomentet över rörelseomfånget) (trianglar) och som<br />
den vinkelspecifika maximala styrkan vid 50 o knävinkel (fyrkanter) (0 o = sträckt knä) före (pre)<br />
och efter (post) en period av tung styrketräning (ref. nr 2). Med träningen sågs en markant ökning<br />
av maximal eccentrisk och långsam koncentrisk quadricepsmuskelstyrka (** p
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
även att hypertrofin som erhållits via<br />
ECC styrketräning bibehölls längre<br />
efter det att träningen upphört än då<br />
CSA hade ökat via koncentrisk styrketräning<br />
(11) (Fig. 8).<br />
En anmärkningsvärt hög grad av<br />
muskelfiberhypertrofi (52% ökning i<br />
medeltvärsnittsarea) rapporterades<br />
nyligen som en effekt av 8 veckors ECC<br />
”ergometer träning” (ergometry training)<br />
(20). Detta är en träningsform som<br />
inte liknar konventionell styrketräning<br />
eller maximal ECC styrketräning. Det<br />
är fortfarande oklart hur dessa resultat<br />
egentligen skall tolkas. En annan intressant<br />
observation är att man hos råttor<br />
som tränat löpning i utförslut, vilket<br />
medför stor ECC muskelbelastning,<br />
funnit en ökning av antalet seriekopplade<br />
sarcomerer (kontraktila enheter)<br />
jämfört med råttor som tränat löpning<br />
uppför, dvs med huvudsakligen koncentriska<br />
kontraktio<strong>ner</strong> (23). Huruvida<br />
liknande ökningar i muskelfiberlängd<br />
kan åstadkommas med eccentrisk styrketräning<br />
är fortfarande okänt. En<br />
sådan ökning i fiberlängd skulle dock<br />
vara mycket fördelaktig eftersom den<br />
skulle resultera i en högre förkortningshastighet,<br />
allt annat lika. Dessutom kan<br />
man tänka sig att en ökning i fiberlängd<br />
efter träning skulle bidra till en<br />
ökad tvärsnittsarea på grund av en<br />
ökad grad av överlappning av muskelfilamenten<br />
vid en given ursprung-fästelängd<br />
på muskeln. (Detta resonemang<br />
förutsätter att längden på den ”fria”<br />
senan i muskel-senkomplexet förblir<br />
oförändrad.)<br />
Vilka är de stimuli som leder till styrkeökning<br />
vid eccentrisk styrketräning?<br />
Ett sort antal faktorer kan ligga bakom<br />
de fysiologiska anpassningsprocesser<br />
som är associerade med ECC styrketräning:<br />
höga nivåer på kontraktil kraft,<br />
söndring av cellskelettet (the cytoskeleton),<br />
stor förlängning och belastning<br />
vid långa fiberlängder (”strain”),<br />
inflammatoriska processer, aktivering<br />
av satellitceller, etc. Dessutom kan<br />
naturligtvis olika kombinatio<strong>ner</strong> av<br />
dessa faktorer förekomma (Fig. 9).<br />
I ECC kontraktio<strong>ner</strong> verkar det<br />
vara den extrema längdförändringen<br />
(”strain”) snarare än de stora kontraktila<br />
krafterna som medför de största<br />
påfrestningarna på cellskelettet (21)<br />
och som gör att intermediära desminfilament<br />
går sönder, vilket leder till<br />
förlust av transversell muskelfiberstabilitet.<br />
Detta kan i sin tur leda till<br />
ökad skadebenägenhet hos cellskelettet<br />
(22) vilket initierar inflammatoriska<br />
processer resulterande i aktivering av<br />
Figur 6. A: Isokinetisk styrka (Moment) och elektromyografisk aktivitet (EMG) under maximal viljemässig<br />
koncentrisk (till vänster) och eccentrisk kontraktion av quadriceps muskulaturen, VL=vastus<br />
lateralis, VM=vastus medialis, RF=rectus femoris). Vinkelhastigheten var 30 0 /s -1 . Notera förekomsten<br />
av stora EMG potentialer separerade av korta perioder med låg aktivitet under den eccentriska<br />
kontraktionen, vilket skulle kunna betyda en selektiv aktivering av Typ II motoriska enheter. Efter<br />
träning var inte detta mönster lika framträdande och därför skillnaden mellan eccentriska och koncentriska<br />
kontraktio<strong>ner</strong> mindre. Innan träning var aktiveringsnivån (rektifierat och lågpassfiltrerat<br />
EMG) 20-40 % lägre under den eccentriska jämfört med den koncentriska maximala viljemässiga<br />
kontraktionen.<br />
Figur 6 B: En schematisk beskrivning av effekterna av tung styrketräning på den maximala<br />
styrkeutvecklingen (överst) och muskelaktiviteten hos quadricepsmuskulaturen (förkortningar som<br />
i A). Notera styrke- och aktivitetsökningen främst vid eccentriska kontraktio<strong>ner</strong> och koncentriska<br />
kontraktio<strong>ner</strong> med låg hastighet. Den inhibition av den neuronala aktiveringen som normalt tycks<br />
råda i det otränade tillståndet elimi<strong>ner</strong>as med träningen, helt för rectus femoris (RF) och delvis för<br />
vastus lateralis och medialis (VL och VM). (Jfr ref. nr 3.)<br />
satellitceller (31). Som en följd av aktiveringen<br />
skulle ett antal satellitceller<br />
kunna sammansmälta med respektive<br />
muskelcell och ge upphov till nya cellkärnor<br />
i cellens inre (18, 19) och<br />
därmed bidra till den förhöjda syntes<br />
av kontraktila protei<strong>ner</strong> som ses som<br />
ett resultat av styrketräning. Intensiv<br />
ECC muskelbelastning kan också medföra<br />
något som kallas ”sarcomere popping”<br />
(enstaka sarcomerer går sönder)<br />
på grund av plötslig och ojämn sarcomerförlängning<br />
längs muskelfibern (25)<br />
vilket leder till myofibrillära skador.<br />
Nybildning och nedbrytning av protei<strong>ner</strong><br />
styrs av en rad tillväxtfaktorer som<br />
”tillverkas” lokalt i respektive cell. En<br />
sådan är Insulin-liknande tillväxtfaktor<br />
I (IGF-I) som har visat sig öka lokalt<br />
i muskeln utan en motsvarande ökning<br />
i blodplasman efter ECC styrketräning<br />
(5). Efter koncentrisk styrketräning<br />
27
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 7. Anatomisk tvärsnittsarea (CSA) av quadricepsmuskulaturen, mätt med magnetresonanstomografi<br />
(MRI), före och efter en 10-veckors-period med antingen koncentrisk (CON) eller eccentrisk<br />
(ECC) isokinetisk styrketräning (ref. nr 12). En grupp av icke-tränande perso<strong>ner</strong> tjänade som<br />
kontrollgrupp (CONTROL). Ökningen i tvärsnittsarea befanns var större i gruppen som tränat<br />
eccentriskt. Detta gällde framför allt den mittre delen av muskulaturen (motsvarande 40-70% av<br />
femurlängden).<br />
Figur 8. Fysiologisk muskelfibertvärsnittsarea (CSA) uppmätt i muskelbiopsier tagna från vastus<br />
lateralismuskeln före och efter en 19-veckors-period av tung styrketräning och igen 4 veckor efter<br />
avslutad träning (post detraining) (ref. nr 11). Träningen bestod antingen av kopplad eccentriskkoncentrisk<br />
träning (ECC-CONC), koncentrisk träning (CONC) eller koncentrisk träning med dubbelt<br />
så många set, dvs med samma antal kontraktio<strong>ner</strong> som den kopplade träningen (CONC-CONC). En<br />
signifikant ökning av styrkan sågs både i ECC-CON och CONC-CONC grupperna (25% respektive 17%)<br />
medan ökningen i CONC gruppen var icke-signifikant. Notervärt är att ökningen i muskelfibertvärsnittsarea<br />
kvarstod efter 4 veckors träningsuppehåll i ECC-CONC gruppen till skillnad från CONC-<br />
CONC gruppen.<br />
var effekterna mer variabla och statistiskt<br />
icke-signifikanta. Den observerade<br />
ökningen i lokalt bildat IGF-I kunde,<br />
enligt författarnas teori, inducera muskelhypertrofi<br />
genom att direkt stimulera<br />
proteinsyntesen och/eller stimulera<br />
tillväxt av satellitceller samt differentiering<br />
och sammansmältning av dessa<br />
med muskelceller (5).<br />
Eccentric styrketräning i skaderehabilitering<br />
Träning med övningar som belastar<br />
muskel-senkomplexet eccentriskt har<br />
uppvisat lovande resultat när det gäller<br />
28<br />
skaderehabilitering. Remarkabla förbättringar<br />
har rapporterats efter speciellt<br />
utformade ECC träningsprogram<br />
vid exempelvis Achilles tendinos (4),<br />
främre patello-femoral smärta (33),<br />
smärttillstånd i patellarsenan och<br />
”hopparknä” (10). De underliggande<br />
mekanismerna bakom dessa förbättringar<br />
är dock fortfarande okända.<br />
Två viktiga fynd förtjänar speciell<br />
uppmärksamhet. För det första har det<br />
nyligen visats på råtta att ECC styrketräning<br />
kan inducera ökad kollagenomsättning,<br />
med en markerad nybildning<br />
av vinculin och talin (8). Detta kan<br />
utgöra en viktig anpassningsmekanism<br />
eftersom dessa protei<strong>ner</strong>, som finns i<br />
cellskelettet, är involverade i den mekaniska<br />
överföringen av kraft mellan<br />
muskelfibrerna och cellskelettet i förbindelsen<br />
mellan muskel och sena. För<br />
det andra har det visats, återigen på<br />
råtta, att det med ökad biologisk ålder<br />
normalt sker en ökad nybildning av<br />
tvärgående kollagena förbindelser som<br />
gör att senor blir styvare (9). Emellertid<br />
kan denna ökning av kollagena tvärförbindelser<br />
helt elimi<strong>ner</strong>as med uthållighetsträning<br />
(9). Hypotetiskt skulle ECC<br />
styrketräning kunna visa sig vara ännu<br />
effektivare på att förhindra bildandet<br />
av och ta bort redan bildade sådana<br />
tvärgående kollagenbryggor.<br />
Maximal eccentrisk styrketräning –<br />
praktiska implikatio<strong>ner</strong><br />
Flera praktiska aspekter måste beaktas<br />
när man skall använda maximal ECC<br />
träning. Först och främst bör maximal<br />
ECC styrketräning (dvs med belastningar<br />
större än 1RM) företrädesvis<br />
utövas av perso<strong>ner</strong> som har erfarenhet<br />
av flera års konventionell tung styrketräning;<br />
detta för att undvika muskel-<br />
och senskador. Dessutom är det<br />
av yttersta vikt att tillämpa en riktig<br />
lyftteknik för att reducera skaderisken.<br />
ECC träning bör från tid till annan<br />
(occasionally) innehålla övningar som<br />
utförs med långa muskelfiberlängder<br />
(till exempel djupa knäböjningar, djup<br />
benpress). Det är viktigt att tillräcklig<br />
tid för återhämtning ges mellan<br />
träningspassen med maximala ECC<br />
belastningar. Denna återhämtningstid<br />
bör vara i storleksordningen 1-2<br />
veckor, beroende på vilka muskelgrupper<br />
som tränats, personens träningsstatus,<br />
och antalet set som ingått i<br />
träningspasset. För att optimera det<br />
myofibrillära aminosyraupptaget och<br />
proteinsyntesen, liksom för att minimera<br />
nedbrytningen av protein, kan<br />
ett komplementerande proteinintag på<br />
10-20 gram göras både 30-60 min<br />
innan och omedelbart (0-10 min) efter<br />
ett ECC träningspass.<br />
Referenser<br />
1. Aagaard P, Simonsen EB, Magnusson P,<br />
Larsson B, Dyhre-Poulsen P. A new concept<br />
for isokinetic Hamstring/Quadriceps strength<br />
ratio. Am. J. Sports Med. 26, 231-237, 1998<br />
2. Aagaard P, Simonsen EB, Trolle M,<br />
Bangsbo J, Klausen K. Specificity of training<br />
velocity and training load on gains in isokinetic<br />
knee joint strength. Acta Physiol. Scand.<br />
156, 123-129, 1996<br />
3. Aagaard P, Simonsen EB, Andersen JL,<br />
Magnusson P, Halkjær-Kristensen J, Dyhre-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 9. Ett schema över möjliga mekanismer för muskeltillväxt i samband med eccentrisk styrketräning.<br />
Poulsen P. Neural inhibition during maximal<br />
eccentric and concentric quadriceps contraction:<br />
Effects of resistance training. J. Appl.<br />
Physiol. 89, 2249-2257, 2000<br />
4. Alfredson HP, Pietila T, Jonsson P, Lorentzon<br />
R. Heavy-load eccentric calf muscle training<br />
for the treatment of chronic achilles tendinosis.<br />
Am. J. Sports Med. 26, 360-366, 1998<br />
5. Bamman MM, Shipp JR, Jiang J, Gower<br />
BA, Hunter GR, Goodman A, McLafferty CL,<br />
Urban RJ. Mechanical load increases IGF-I<br />
and androgen receptor mRNA concentrations<br />
in humans. Am. J. Physiol. (Endocrin. Metab.)<br />
280, E383-390, 2001<br />
6. Colliander EB, Tesch PA. Responses to<br />
eccentric and concentric resistance training in<br />
females and males. Acta Physiol. Scand. 141,<br />
149-156, 1990<br />
7. Duncan PW, Chandler JM, Cavanaugh DK,<br />
Johnson KR, Buehler AG. Mode and speed<br />
specificity of eccentric and concentric exercise<br />
training. J. Orthop. Sports Phys. Ther. 11,<br />
70-75, 1989<br />
8. Frenette J, Côté CH. Modulation of structural<br />
protein content of the myotendinous junction<br />
following eccentric contractions. Int. J.<br />
Sports Med. 21, 313-320, 1999<br />
9. Gosselin LE, Adams C, Cotter TA, McCormick<br />
RJ, Thomas DP. Effect of exercise training<br />
on passive stiffness in locomotor skeletal<br />
muscle: role of extracellular matrix. J. Appl.<br />
Physiol. 85, 1011-1016, 1998<br />
10. Gullstrand L, Larsson L, Von Delreich<br />
T, Eriksson D, Frohm A. Tung excentrisk/<br />
koncentrisk styrketränings inverkan på sk diffusa<br />
knäproblem. Svensk Idrottsforskning 4,<br />
1998<br />
11. Hather BM, Tesch P, Buchanan P, Dudley<br />
GA. Influence of eccentric actions on skeletal<br />
muscle adaptations to resistance training. Acta<br />
Physiol. Scand. 143, 177-185, 1991<br />
12. Higbie EJ, Cureton KJ, Warren GL, Prior<br />
BM. Effects of concentric and eccentric training<br />
on muscle strength, cross-sectional area<br />
and neural activation. J. Appl. Physiol. 81:<br />
2173-81, 1996<br />
13. Hortobagyi T, Barrier J, Beard B, Braspennincx<br />
J, Koens P, Devita P, Dempsey L, Lambert<br />
J. Greater initial adaptations to submaximal<br />
muscle lengthening than maximal shortening.<br />
J. Appl. Physiol. 81, 1677-1682, 1996a<br />
14. Hortobagyi T, Hill JP, Houmard JA, Fraser<br />
DD, Lambert NJ, Israel RG. Adaptive responses<br />
to muscle lengthening and shortening in<br />
humans. J. Appl. Physiol. 80, 765-772, 1996b<br />
15. Hortobagyi T, Dempsey L, Fraser D,<br />
Zheng D, Hamilton G, Lambert J, Dohm L.<br />
Changes in muscle strength, muscle fibre size<br />
and myofibrillar gene expression after immobilization<br />
and retraining in humans. J.Physiol.<br />
524.1, 293-304, 2000<br />
16. Howell N, Fuglevand AJ, Walsh ML, Bigland-Ritchie<br />
B. Motor unit activity during isometric<br />
and concentric-eccentric contractions of<br />
the human first dorsal interosseus muscle. J.<br />
Neurophysiol. 74, 901-904, 1995<br />
17. Jaric S, Ropret R, Kukolj M, Ilic DB. Role<br />
of antagonist and antagonist muscle strength<br />
in performance of rapid movements. Eur. J.<br />
Appl. Physiol. 71, 464-468, 1995<br />
18. Kadi F, Eriksson A, Holm<strong>ner</strong> S, Thornell<br />
LE. Effects of anabolic steroids on the muscle<br />
cells of strength trained athletes. Med. Sci.<br />
Sports Exerc. 31, 1528-1534, 1999<br />
19. Kadi F. Adaptation of human skeletal<br />
muscle to training and anabolic steroids. Acta<br />
Physiol. Scand. Suppl. 646, 5-47, 2000<br />
20. LaStayo PC, Pierotti DJ, Hoppeler H,<br />
Lindstedt SL. Eccentric ergometry: increases<br />
in locomotor muscle size and strength at low<br />
training intensities. Am. J. Physiol. (Regul.<br />
Integr. Comp. Physiol.) 278, R1282-1288,<br />
2000<br />
21. Lieber RL, Fridén J. Muscle damage is not<br />
a function of muscle force but active muscle<br />
strain. J.Appl. Physiol. 74, 520-526, 1993<br />
22. Lieber RL, Thornell LE, Friden J. Muscle<br />
cytoskeletal disruption occurs within the first<br />
15 min of cyclic eccentric contraction. J. Appl.<br />
Physiol. 80, 278-284, 1996<br />
23. Lynn R, Morgan DL. Decline running pro-<br />
duces more sarcomeres in rat vastus intermedius<br />
muscle fiber than does incline running.<br />
J.Appl. Physiol. 77, 1439-1444, 1994<br />
24. McHugh MP, Tyler TF, Greenberg SC,<br />
Gleim GW. Differences in mean power frequency<br />
between eccentric and concentric quadriceps<br />
contractions. Med. Sci. Sports Exerc.<br />
32 (Suppl), S55 (abstract), 2000<br />
25. Morgan DL, Allen DG. Early events in<br />
stretch-induced muscle damage. J. Appl. Physiol.<br />
87, 2007-2015, 1999<br />
26. Nardone A, Romanò C, Schieppati M.<br />
Selective recruitment of high-threshold human<br />
motor units during voluntary isotonic lengthening<br />
of active muscles. J. Physiol. 409,<br />
451-474, 1989<br />
27. Narici MV, Roig S, Landomi L, Minetti<br />
AE, Cerretelli P. Changes in force, cross-sectional<br />
area and neural activation during strength<br />
training and detraining of the human quadriceps.<br />
Eur. J. Appl. Physiol. 59, 310-319, 1989<br />
28. Seger JY, Thorstensson A. Muscle strength<br />
and myoelectric activity i prepubertal and<br />
adult males and females. Eur. J. Appl. Physiol.<br />
69, 81-87, 1994<br />
29. Seger JY, Arvidson B, Thorstensson A.<br />
Specific effects of eccentric and concentric<br />
training on muscle strength and morphology<br />
in humans. Eur. J. Appl. Physiol. 79, 49-57,<br />
1998<br />
30. Tesch PA, Dudley GA, Duvoisin MR,<br />
Hather BM, Harris RT. Force and EMG signal<br />
patterns during repeated bouts of concentric<br />
and eccentric muscle actions. Acta Physiol.<br />
Scand. 138, 263-271, 1990<br />
31. Vierck J, O’Reilly B, Hoss<strong>ner</strong> K, Antonio<br />
J, Byrne K, Bucci L, Dodson M. Satellite cell<br />
regulation following myotrauma caused by<br />
resistance exercise. Cell Biol. Int. 24, 263-272,<br />
2000<br />
32. Walker PM, Brunotte F, Rouhier-Marcer<br />
I, Cottin Y, Casillas JM, Gras P, Didier<br />
JP. Nuclear magnetic resonance evidence<br />
of different muscular adaptations after resistance<br />
training. Arch. Phys. Med. Rehab. 79,<br />
1391-1398, 1998<br />
33. Wer<strong>ner</strong> S, Eriksson E. Isokinetic quadriceps<br />
training in patients with patellofemoral<br />
pain syndrome. Knee Surg. Sports Traumatol.<br />
Arthrosc. 1, 162-168, 1993<br />
34. Westing SH, Cresswell AG, Thorstensson<br />
A. Muscle activation during maximal voluntary<br />
eccentric and concentric knee extension.<br />
Eur. J. Appl. Physiol. 62, 104-108, 1991<br />
35. Westing SH, Seger JY, Thorstensson A.<br />
Effects of electrical stimulation on eccentric<br />
and concentric torque-velocity relationships<br />
during knee extension in man. Acta Physiol.<br />
Scand. 140, 17-22, 1990<br />
29
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
30<br />
Styrketräning inom elitidrott<br />
Anders eriksson<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
INTEGRaTIV mEDIcINSK<br />
bIOlOGI, aVDElNING<br />
FöR aNaTOmI umEå<br />
uNIVERSITET Och<br />
bElaSTNING-<br />
SKaDEcENTRum<br />
aRbETSlIVSINSTITuTET,<br />
umEå<br />
Foton: Leif Carlson<br />
Den styrketräning som bedrivs inom<br />
olika idrotter idag följer ofta träningsprogram<br />
som i princip utvecklats på<br />
–60 och –70 talen eller ännu tidigare.<br />
Detta innebär träning efter exakta träningsprogram<br />
som anger belastning,<br />
antal repetitio<strong>ner</strong> och antal set för varje<br />
övning. Som exempel kan man nämna<br />
pyramidträning som ju fortfarande är<br />
en vanlig typ av träning. Eftersom anabola<br />
steroider och annan doping inte<br />
var förbjudet vid denna tid så finns det<br />
en påtaglig risk att ovan nämnda träningsprogram<br />
dessutom utvecklats av<br />
idrottare som idag skulle anses vara<br />
dopade. I mängder av tidningar för<br />
kraftidrottare kan man få läsa om<br />
hur de olika toppatleterna tränar, men<br />
med tanke på de enorma effekter som<br />
främst steroiddoping har på muskulaturen<br />
(se separat artikel) så kan<br />
man anta att dopingen är en utbredd<br />
företeelse inom alla kraftidrotter. En<br />
idrottsutövare som inte använder dessa<br />
preparat kan naturligtvis inte träna på<br />
samma sätt som en dopad idrottare<br />
eftersom återhämtningstider och muskeladaptio<strong>ner</strong><br />
aldrig kan nå samma<br />
nivåer.<br />
Att träna sin kropp på rätt sätt är<br />
av fundamental betydelse för varje utövare<br />
av fysisk idrott. Ökad styrka i skelettmuskulaturen<br />
kan uppnås genom<br />
att helt enkelt belasta en muskel med<br />
ett yttre motstånd t.ex. en tyngd eller<br />
sin egen kroppsvikt, och denna muskel<br />
kommer att anpassa sig till de ökade<br />
kraven och genomgå en mängd adaptio<strong>ner</strong><br />
som ska underlätta muskelns<br />
framtida arbete. Dessa adaptio<strong>ner</strong> är<br />
ett mycket exakt svar på den typ av<br />
träning som muskeln utsätts för. Som<br />
exempel kan nämnas ökad kapillärisering<br />
kring typ I fibrer vid uthållighetsträning<br />
och större typ II fibrer vid<br />
tung styrketräning. Med utgångspunkt<br />
från detta resonemang är det enkelt att<br />
tänka sig att en muskel som ska användas<br />
till att arbeta med låg belastning<br />
under lång tid ska tränas just på detta<br />
sätt. Vidare förstår man att en muskel<br />
som ska utnyttja maximal kraft under<br />
några få sekunder också måste tränas<br />
för detta, annars kommer de uppkomna<br />
adaptio<strong>ner</strong>na att bli felaktiga<br />
för just denna typ av arbete. Idrottsgrenar<br />
med höga krav på styrka och<br />
explosivitet är t.ex. sprinterlöpning och<br />
kastgrenar inom friidrotten, och naturligtvis<br />
tyngdlyftning och styrkelyft, men
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
väldigt många idrottsgrenar har mer<br />
eller mindre uttalade krav på explosiv<br />
styrka om man vill nå toppskiktet, som<br />
exempel kan nämnas brottning och<br />
ishockey som ju kräver både uthållighet<br />
och styrka.<br />
Öjebyns atletklubb (ÖAK) utanför<br />
Piteå i norrbotten har domi<strong>ner</strong>at svensk<br />
styrkelyft de senaste tio åren. Här finns<br />
mängder av svenska mästare och dessutom<br />
finns här bl.a. Europamästare (A.<br />
Eriksson), juniorvärldsmästare och tre<br />
världsrekordhållare. Då detta är min<br />
egen klubb sedan många år, så kan jag<br />
garantera att här finns inga dopade lyftare.<br />
Hur kan man då, utan doping,<br />
nå dessa framgångar i en idrottsgren<br />
som ligger i topp när det gäller antal<br />
dopingfall? Svaret ligger i träningsmetoderna.<br />
Genom att följa forskningen<br />
inom området och genom att använda<br />
”trial and error” metoden har vi i<br />
denna klubb under ca 20 år utvecklat<br />
en träningsmetod som idag styrks av all<br />
ny forskning inom området. Denna typ<br />
av träning är mer en träningsfilosofi än<br />
ett exakt träningsprogram och innehåller<br />
3 grundläggande moment, nämligen<br />
tung basträning, signalträning för att<br />
träna <strong>ner</strong>vsignalernas effektivitet och<br />
excentrisk träning.<br />
Tung basträning<br />
Om man jämför ÖAK:s träning med<br />
ovan nämnda pyramidträning kan<br />
skillnaden illustreras av följande bild.<br />
Jämför man med pyramidträning liknar<br />
denna typ av träning närmast ett träd<br />
där ”roten” är uppvärmningen, ”stammen”<br />
representerar en snabb väg upp<br />
till de verkliga träningsvikterna och<br />
”kronan” kan då sägas vara den riktiga<br />
träningen med hög intensitet dvs träning<br />
med tunga vikter och ett lågt antal<br />
repetitio<strong>ner</strong>. Om man ska ge ett mer<br />
konkret exempel kan vi säga att vi har<br />
en lyftare som klarar ca 265 kg med<br />
en repetition (one repetition max eller 1<br />
RM) i knäböj. Hans träning skulle då<br />
se ut ungefär så här:<br />
Som vi kan se läggs liten tid och kraft<br />
på onödiga mellanvikter utan dessa är<br />
till för att förbereda kroppen för de<br />
verkliga träningsvikterna. Eftersom en<br />
utövare av styrkelyft, eller annan styrkekrävande<br />
idrott, ska prestera maximal<br />
kraft under ett fåtal sekunder eller<br />
t.o.m. bråkdelar av en sekund på tävling,<br />
är det denna typ av träning som<br />
ska prioriteras. Anledningen är att det<br />
är de starka och explosiva typ II fibrerna<br />
(fast twitch FT) som används vid<br />
denna typ av muskelaktivitet, främst då<br />
undertypen II A men också i varierande<br />
grad undertypen II AB och det är dessa<br />
fibrer som ska tränas av utövare av<br />
styrkekrävande idrotter.<br />
Vid träning med vikter så kopplas muskelfibrerna<br />
in allteftersom de behövs.<br />
För att nå de högtröskliga muskelfibrerna<br />
(de som kräver störst retning för<br />
att aktiveras) måste man följaktligen<br />
använda mycket höga belastningar. Vid<br />
träning med tunga belastningar är det<br />
viktigt att låta kroppen och dagsformen<br />
vara med och bestämma. Om man på<br />
träning kän<strong>ner</strong> att det går ovanligt lätt<br />
kan man istället försöka sig på maxlyft<br />
med bara en repetition utan att tänka<br />
på att följa något uppgjort träningsprogram.<br />
Även det omvända kan råda dvs<br />
att dagsformen är dålig. Då tränar man<br />
istället ett lättare pass för att ge kroppen<br />
en chans till återhämtning. Här är<br />
det dock viktigt med självdisciplin för<br />
att få ut maximalt av varje träningspass.<br />
Signalträning<br />
Den Danske forskaren Per Aagaard har<br />
visat att det är av största betydelse att<br />
de neurala signalerna till en muskel är<br />
så effektiva som möjligt om man ska<br />
få ut största möjliga kraft ur denna<br />
muskel. För att träna denna förmåga<br />
kan man använda sig av lätta vikter<br />
som istället lyfts med maximal hastighet<br />
Man kan få maximal kraft också<br />
genom att lyfta lättare vikter med hög<br />
hastighet, men här får vi alltså en<br />
effektiv träning av de <strong>ner</strong>vsignaler som<br />
styr de aktuella muskelgrupperna. Vid<br />
denna typ av träning finns det några<br />
viktiga punkter att tänka på:<br />
Eccentrisk träning<br />
Detta är en träningsform som debatterats<br />
en hel del de senaste åren. Vetenskapliga<br />
studier har flera gånger visat<br />
att eccentrisk träning ger en snabbare<br />
och större styrkeökning än den traditionella<br />
koncentriska träningen. Men,<br />
då ska man beakta att dessa studier<br />
ofta görs på perso<strong>ner</strong> som i princip är<br />
otränade när försöket inleds, och dessutom<br />
pågår försöket kanske under 8<br />
– 12 veckor. Att jämföra de uppnådda<br />
resultaten av en sådan studie med elitidrottare<br />
som tränar 2 –4 timmar per<br />
dag 6 – 7 dagar per vecka under flera<br />
år är antagligen inte helt relevant. Det<br />
finns dessutom ett antal olika maski<strong>ner</strong><br />
för eccentrisk träning och att ange procenttal<br />
av 1 RM för dessa maski<strong>ner</strong><br />
jämfört med om man använder fria<br />
vikter blir helt säkert fel. Enligt vår<br />
erfarenhet blir den eccentriska träningen<br />
effektivast om man lägger ca 15<br />
– 20% av den totala träningstiden på<br />
eccentrisk träning och dessutom använder<br />
fria vikter för att efterlikna den<br />
ursprungliga övningen så mycket som<br />
31
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
32
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
möjligt. De vikter som ska väljas vid<br />
denna typ av träning bör ligga på ca<br />
110 – 120% av 1 RM och vanligast<br />
högst 3 repetitio<strong>ner</strong> men gärna färre<br />
någon gång.<br />
Variation<br />
Att variera sin träning är mycket viktigt<br />
för att inte kroppen ska vänja sig vid en<br />
och samma övning under lång tid. Variation<br />
gör att musklernas förmåga till<br />
adaptio<strong>ner</strong> på grund av träning effektiviseras.<br />
Ofta kan en idrottsutövare<br />
felaktigt tolka en ökad prestationsförmåga,<br />
efter att ha ändrat sin träning<br />
på någon punkt, som ett bevis för att<br />
han/hon hittat en bättre träningsmetod.<br />
Även om detta kan vara sant i något<br />
fall så är det ändå med största säkerhet<br />
ändringen i sig som har givit den positiva<br />
effekten. Exempel på variatio<strong>ner</strong><br />
kan vara:<br />
• Träningsprogram<br />
• Graden av nedbrytning (från lek<br />
till extremt tungt)<br />
• Återhämtningstid<br />
• Farten i övningarna<br />
• Tiden mellan lyften<br />
• Slaglängden i lyften<br />
• Överbelasta ibland + eccentriska lyft<br />
• Kaloriintaget (ätdagar)<br />
Hjälpövningar<br />
Att lägga kraft och träningstid på<br />
mängder av hjälpövningar är oftast ett<br />
enda slöseri med tid och kraft. Man<br />
blir bäst på det man tränar så ett fåtal<br />
hjälpövningar (en eller två) per huvud-<br />
övning är vad som kan anses motiverat.<br />
Dessa hjälpövningar ska också ligga<br />
så nära tävlingsmomentet som möjligt<br />
t.ex. olika slaglängd i lyften i bänkpress<br />
eller knäböj varvat med olika<br />
antal repetitio<strong>ner</strong> (1 – 3) och ibland<br />
eccentriska lyft med olika belastningsgrad.<br />
Av erfarenhet vet vi att den<br />
påverkan man får på muskulaturen i<br />
form av anpassningar är allra störst<br />
när övningen är ny. Därefter sker alltså<br />
en tillvänjning och adaptionshastigheten<br />
avtar markant eller kan till och med<br />
avstanna helt.<br />
Avslutning<br />
När man påbörjar en elitsatsning inom<br />
elitidrotten kan man utöka träningstiden<br />
under de allra första åren. Tid är<br />
dock en begränsad faktor så förr eller<br />
senare kommer man till en punkt när<br />
detta inte längre är möjligt utan man<br />
måste istället försöka öka kvalitén och<br />
intensiteten på sin träning. Att ha mål<br />
med sin träning är självklart för de<br />
flesta utövare av idrott, men dessa mål<br />
kan man se på olika sätt. Om en höjdhoppare<br />
ser gränsen 2m som ett mål att<br />
sträva efter kommer den gränsen också<br />
sannolikt att nås. Men att fortsätta sin<br />
ökning i samma takt som tidigare blir<br />
antagligen väldigt svårt eftersom man<br />
helt enkelt är nöjd med att ha nått<br />
sitt mål. Visst kan ytterligare ökningar<br />
komma så småningom men en elitidrottskarriär<br />
är relativt kort så att<br />
slösa med tid på detta sätt ska undvikas<br />
i möjligaste mån. Ett sätt att<br />
komma runt detta är att helt enkelt<br />
aldrig sätta upp några delmål på det<br />
sätt som exemplifierades med höjdhopparen.<br />
Vad man ska göra är att man<br />
helt enkelt <strong>hela</strong> tiden siktar på att<br />
slå sina egna personliga rekord, utan<br />
att tänka på några exakta centimetrar<br />
eller antal kilon. Sikta alltid högre och<br />
se varje framsteg som en morot men<br />
fixera aldrig på något speciellt resultat.<br />
Varje gång man tycker att man är i bra<br />
form och träningen känns lätt så försöker<br />
man sätta nya personliga rekord,<br />
utan att bry sig om vad träningsprogrammet<br />
säger. Lyckas man kan man<br />
också höja sina belastningar på träning<br />
och därmed öka sina resultat ytterligare.<br />
Just att kunna öka sina träningsvikter<br />
<strong>hela</strong> tiden är av största betydelse<br />
för resultatutvecklingen.<br />
Detta sätt att träna följer alltså<br />
inget exakt träningsprogram utan det<br />
handlar till stor del om att lära sig<br />
tänka på ett visst sätt. Det traditionella<br />
sättet att träna med pyramidträning<br />
eller sex repetitio<strong>ner</strong> i fyra set passar<br />
långt ifrån alla idrottare utan det är<br />
dags för en ny syn på detta med styrketräning.<br />
Naturligtvis finns det redan nu<br />
idrottsutövare och tränare som tänker<br />
i liknande banor, och sen får man inte<br />
tro att det bara finns ett sätt att nå<br />
ett bra resultat. Men den träningsfilosofi<br />
som vi försöker förmedla här är<br />
dock ett sätt som fungerat så bra att vi<br />
kunnat nå internationella toppresultat<br />
utan att använda några som helst otillåtna<br />
medel. Om man dessutom följer<br />
den forskning som finns på området så<br />
ser man att denna träningsfilosofi får<br />
stöd på alla sina punkter av alla auktoriteter<br />
inom området. Att övergå från<br />
traditionell styrketräning till detta sätt<br />
att träna kräver dock en del anpassningar.<br />
Det måste ske successivt eftersom<br />
de högre träningsvikterna och<br />
den explosiva signalträningen annars<br />
lätt kan ge överbelastningsskador. För<br />
en tidigare tränad person kan denna<br />
anpassning ske under kanske 3 – 6<br />
månader, medan en nybörjare bör träna<br />
vanlig grundträning i minst ett år. Detta<br />
för att få den nödvändiga grundstyrkan<br />
och tekniken innan man börjar hantera<br />
dessa tunga vikter.<br />
33
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Styrketräning för äldre<br />
Det finns nu övertygande bevis för att styrketräning kan förbättra muskulär styrka och öka<br />
muskelmassan långt efter pensionsåldern. Effekterna av styrketräning hos äldre är likvärdiga<br />
med de man ser hos yngre. Styrketräning hos äldre har också positiva hälsoeffekter, och har<br />
visat sig i större eller mindre grad påverka bland annat benmassa, insulinkänslighet, riskfaktorer<br />
för fallolyckor, blodtryck och ämnesomsättningen, i positiv riktning. En viktig uppgift för den<br />
idrottsmedicinska forskningen är nu att sprida denna kunskap till perso<strong>ner</strong> som arbetar med<br />
friskvård för äldre, liksom till personal inom sjukvård och rehabilitering.<br />
34<br />
Jan LexeLL<br />
ADj pROFESSOR,<br />
öVERläKARE<br />
NEuROmuSKuläRA<br />
FORSKNINGSlAbORATORIET,<br />
REhAbcENTRum<br />
luND-ORup,<br />
uNIVERSITETS-<br />
SjuKhuSET I luND,<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
hälSOVETENSKAp,<br />
lulEå TEKNISKA<br />
uNIVERSITET<br />
Ju äldre man blir desto mindre blir vår<br />
skelettmuskulatur (11, 16, 20). Denna<br />
minskning leder obönhörligen till en<br />
påverkan på muskelfunktionen. Muskelstyrkan<br />
reduceras, den muskulära<br />
uthålligheten minskar och risken för<br />
fall, skador och höftfrakturer ökar<br />
(20). Vid en viss gräns leder minskningen<br />
av muskelmassan till en så<br />
stor förändring av aktivitetsförmågan<br />
att en äldre man eller kvinna inte<br />
längre klarar sig själv. Och med en<br />
minskad förmåga att vara aktiv följer<br />
andra inaktivitetsrelaterade problem,<br />
till exempel ökad risk för olika sjukdomar<br />
(15).<br />
Med allt fler äldre perso<strong>ner</strong> i samhället<br />
har intresset ökat för orsakerna<br />
till dessa åldersrelaterade muskelförändringar<br />
och hur förändringarna kan<br />
motverkas (10). Under 1990-talet har<br />
kunskapen om de bakomliggande förändringarna<br />
till minskningen av muskelmassan<br />
har ökat (11, 15). De<br />
riktigt stora vetenskapliga landvinningarna<br />
har dock gjorts inom området träning<br />
för äldre, framförallt effekterna<br />
av styrketräning och hur denna form<br />
av träning kan motverka en del av<br />
effekterna av förlusten av muskelmassan<br />
(10). Under de senaste 10 åren<br />
har antalet studier av styrketräning<br />
hos äldre män och kvinnor femdubblats,<br />
och resultaten är mycket entydiga:<br />
äldre män och kvinnor kan träna upp<br />
muskelstyrkan långt efter pensionsåldern<br />
(17, 20, 23). Detta har lett till<br />
nya rekommendatio<strong>ner</strong> om träning för<br />
äldre i allmänhet och styrketräning i<br />
syn<strong>ner</strong>het (1-2, 19, 23). Rekommendatio<strong>ner</strong>na<br />
betonar betydelsen av att träningen<br />
individualiseras, sker med en<br />
succesiv ökning av belastningen och att<br />
åldern inte är en avgörande faktor för<br />
slutresultatet. Än mer intressant blir<br />
det när nyare studier även visar på<br />
möjliga positiva hälsoeffekter av styrketräningen<br />
och en gynnsam påverkan<br />
på olika riskfaktorer för åldersrelaterade<br />
sjukdomar (13). Fysisk aktivitet<br />
och träning kommer därför för många<br />
äldre att utgöra en viktig del i att förebygga<br />
ohälsa, förbättra fysisk och psykisk<br />
kapacitet, och därmed bibehålla en<br />
hög livstillfredsställelse och hög grad<br />
av personlig självständighet högt upp i<br />
åren.<br />
Det muskulära åldrandet<br />
Med stigande ålder minskar vår muskelmassa<br />
vilket successivt leder till en<br />
reduktion av muskelstyrkan (16, 20).
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. MRI-bilder (magnetic resonance imaging)<br />
av underbenet från (A) en ung kvinna, 23<br />
år gammal, och (B) en frisk gammal kvinna, 75<br />
år gammal.<br />
För perso<strong>ner</strong> över 70 år uppgår reduktionen<br />
till 20-40%, beroende på vilken<br />
muskel som studeras och hur mätningarna<br />
har skett. I allt högre åldrar är<br />
reduktionen av muskelmassa och muskelstyrka<br />
ännu större: en 80-årig frisk<br />
man eller kvinna har i genomsnitt, i<br />
vissa muskler, förlorat mer än hälften<br />
av sin ursprungliga muskelmassa, vilket<br />
lett till en halvering av muskelstyrkan<br />
(20). Samtidigt med den minskade muskelmassan<br />
sker en ökad inlagring av<br />
fett och bindväv i skelettmuskulaturen<br />
(Figur 1). För att öka kännedomen om<br />
dessa åldersrelaterade förändringar har<br />
termen ”sarcopeni” införts (11, 15).<br />
Med sarcopeni menas en förlust av<br />
muskelmassa och muskelstyrka och en<br />
förändrad kvalitet i kvarvarande muskelmassa.<br />
Minskningen av muskelmassan, sarcopenin,<br />
orsakas både av en förlust<br />
av muskelfibrer och en reduktion av<br />
storleken av de kvarvarande muskelfibrerna<br />
(16, 20). Förlusten av muskelfibrer<br />
och minskningen i storlek av<br />
de kvarvarande muskelfibrerna drabbar<br />
de snabba muskelfibrerna mer än de<br />
långsamma, vilket också leder till en<br />
ge<strong>ner</strong>ell förlångsamning av muskelkontraktionen<br />
(20). En starkt bidragande<br />
orsak till sarcopenin är en reduktion<br />
av motoriska <strong>ner</strong>vceller i ryggmärgens<br />
framhorn (14). Den bakomliggande<br />
orsaken till förändringarna i <strong>ner</strong>vsyste-<br />
met är dock ofullständigt kända. Eftersom<br />
förändringarna är större i stora<br />
<strong>ner</strong>vceller som styr våra snabba muskelfibrer,<br />
antas att ett annorlunda aktvitetsmönster<br />
hos äldre ligger bakom<br />
en del av förändringarna. En naturlig<br />
renodlad ålderseffekt är en annan förklaring.<br />
Styrketräning och styrkeökning<br />
Att träning hos äldre kan leda till<br />
en ökad muskelstyrka är i sig ingen<br />
ny kunskap. Svenska forskare visade i<br />
början av 1980-talet på positiva effekter<br />
på muskelstyrkan av träning. Men,<br />
fram till 1988 var de flesta vetenskapliga<br />
studierna små, saknade kontrollgrupp<br />
eller bedrev träningen med<br />
låg belastning. Även om styrkeökningarna<br />
var mätbara var de små. Den<br />
stora vändningen inom muskelforskningen<br />
kom 1988. En grupp forskare<br />
i Boston, USA presenterades den första<br />
större studien av ”riktig” styrketräning<br />
för äldre perso<strong>ner</strong>, träning med vikter<br />
och hög belastning (eng. heavy-resistance<br />
training) (6). De äldre män som<br />
deltog i den 12 veckor långa träningen<br />
uppnådde styrkeökningar i benen, mätt<br />
som ”ett repetitiv maximum” (1 RM)<br />
upp mot 200%. Studien fick stort<br />
genomslag inom forskningen, och följdes<br />
sedan av flera liknande studier<br />
(Tabell 1). Mellan åren 1988 och 1995<br />
kom 16 studier, alla välkontrollerade,<br />
av effekterna av styrketräning hos äldre<br />
män och kvinnor (20). Även här bidrog<br />
svenska forskare till den ökade kunskapen<br />
(17). Alla studier har visat på<br />
signifikanta ökningar, mer i benmuskulatur<br />
än armmuskulatur, efter vanligtvis<br />
10-12 veckors träning, och en<br />
fortsatt ökning om träning bedrivits<br />
under längre tid (Tabell 1).<br />
Några av de amerikanska styrketräningsstudierna<br />
genomfördes på perso<strong>ner</strong><br />
mellan 86 och 96 år som bodde på<br />
sjukhem (5). Resultaten var lika spektakulära<br />
och blev inte mindre uppmärksammade<br />
av att styrkeökningarna även<br />
ledde till förbättringar i olika vardagliga<br />
aktiviteter, som till exempel gångförmåga.<br />
Flera av försöksperso<strong>ner</strong>na,<br />
som tidigare inte kunnat förflytta<br />
sig självständigt, ens med hjälpmedel,<br />
kunde nu resa sig från sin stol utan<br />
hjälp och gå med rollator!<br />
Vikter och hög belastning<br />
Kännetecknande för alla styrketräningsstudier<br />
har varit träningssättet.<br />
Belastningen under träningen har varit<br />
hög, ofta över 80% av den maximala<br />
styrkan (80% av 1 RM). Träningen har<br />
genomförts med vikter, antalet repe-<br />
titio<strong>ner</strong> har varit få, färre än tio.<br />
Detta har upprepats 2-3 gånger, men<br />
aldrig mer än tre gånger, per vecka.<br />
Med jämna intervall, var eller varannan<br />
vecka, har belastningen ökats i takt<br />
med att styrkan ökat, för att på så vis<br />
alltid hålla belastningen över 80% av<br />
den maximala styrkan. Det här är träning<br />
som till vardags bedrivs av många<br />
yngre runt om på våra gym och träningsinstitut!<br />
Motsvarande träning för<br />
äldre – i form av seniorgym – har faktiskt<br />
startat.<br />
Flertalet studier har varit korta,<br />
oftast inte längre än 3 månader och<br />
effekten av längre tids styrketräning är<br />
mer begränsad. En större svensk studie<br />
(17) och två motsvarande nordamerikanska<br />
(18, 21) har visat att styrkeökningen<br />
fortsätter även efter 3 månader<br />
och att äldre perso<strong>ner</strong> kan bevara den<br />
uppnådda styrkeökningen med ett träningspass<br />
i veckan (17).<br />
Trots att det är känt att styrkeökning<br />
ska bedrivas med vikter och<br />
en hög belastning, och är säker för<br />
äldre, tillämpas denna form av träning<br />
mycket litet inom sjukvården och rehabiliteringen<br />
av äldre. I den mån träningen<br />
sker med vikter, tillämpas inte<br />
alltid korrekta principer för att lägga<br />
upp träningen och att successivt öka<br />
belastningen för att fortsätta styrkeökningen.<br />
Det finns således utrymme<br />
för en ökad spridning av de positiva<br />
forskningsresultaten, till äldre, till de<br />
som pla<strong>ner</strong>ar utbildningar inom hälso-<br />
och sjukvård, till perso<strong>ner</strong> verksamma<br />
inom sjukvården och rehabiliteringen<br />
av äldre, och naturligtvis till idrottsrörelsen.<br />
Styrketräning ger ökad muskelmassa<br />
För att utvärdera mekanismen bakom<br />
styrkeökningen har flera studier analyserat<br />
muskelbiopsier före och efter<br />
styrketräningen i kombination med<br />
mätningar av själva muskelmassan. I<br />
princip kan en styrkeökning bero på<br />
två saker: antingen förändras överföringen<br />
av <strong>ner</strong>vimpulser eller så ökar<br />
själva muskelmassan. Mätningar av<br />
muskelmassan och muskelfiberstorleken<br />
har visat på signifikanta ökningar,<br />
10% eller mer. Detta är storleksmässigt<br />
lika mycket som man ser hos yngre<br />
perso<strong>ner</strong>, men kan inte förklara <strong>hela</strong><br />
styrkeökningen. Huvuddelen av styrkeökningen,<br />
framförallt i början av styrketräningen,<br />
såväl hos yngre som hos<br />
äldre, förklaras därför av en anpassning<br />
i <strong>ner</strong>vsystemet (20, 23). Denna<br />
anses utgöras av en ökning av antalet<br />
<strong>ner</strong>vimpulser per tidsenhet i kombination<br />
med att <strong>ner</strong>vimpulserna blir<br />
35
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
mer synkroniserade (23). Sammantaget<br />
visar dessa data att äldre perso<strong>ner</strong>,<br />
även en bra bit över 80 år, fortfarande<br />
besitter en hög anpassningsbarhet i<br />
sitt neuromuskulära system, både i<br />
själva <strong>ner</strong>vsystemet och i muskulaturen.<br />
Anpassningsbarheten är i mångt<br />
och mycket jämförbar med den hos<br />
yngre, liksom mekanismerna till den<br />
styrkeökning man kan påvisa med styrketräning.<br />
Funktionsförbättringar av styrketräning<br />
Under de senaste åren har forskningen<br />
kring äldre och styrketräning uppmärksammat<br />
de positiva hälsoeffekterna av<br />
träningen. Ökningen av styrka leder till<br />
förbättringar av funktionsförmågan,<br />
tex gång och uppresning, och påverkar<br />
bland annat benmassa, insulinkänslighet,<br />
riskfaktorer för fallolyckor, blodtryck<br />
och ämnesomsättningen i positiv<br />
riktning (13) (Tabell 2).<br />
Den minskade muskelfunktionen<br />
hos äldre följs av en reducerad funktionsförmåga,<br />
vilket ofta leder till en<br />
ökad fallrisk med frakturer, immobilisering<br />
och stort vårdbehov som följd.<br />
Förloppet anses vara kurvlinjärt, vilket<br />
medför att en liten förändring av styrkan<br />
kan leda till en stor påverkan på<br />
funktionsförmågan, såväl i negativ som<br />
positiv riktning. Sedan man visat att<br />
äldre män och kvinnor kan öka<br />
sin muskelstyrka har intresset för<br />
betydelsen av träning i syfte att förbättra<br />
äldre individers funktionsför-<br />
36<br />
Referens Kön Ålder<br />
(år)<br />
Frontera et al., 1988 (6) M 60-72 12 Knäextension 12 v (3/8) 1 RM: 107%<br />
MVC: 7%<br />
Brown et al., 1990 (3) M 60-70 14 Armbågsflexion 12 v (4/10) 1 RM: 48%<br />
Charette et al., 1991 (4) K 64-86 13 Benpress 12 v (6/6) 1 RM: 28%<br />
Grimby et al., 1992 (7) M 78-84 9 Knäextension 25 Kon: 10%<br />
(kon & ecc) träningspass Ecc: 19%<br />
Pyka et al., 1994 (21) M/K 61-78 25 Arm/ben 30 v (3/8) 1 RM: 23-62%<br />
50 v<br />
1 RM: 30-95%<br />
Fiatarone et al., 1994 (5) M/K 72-98 100 Höft/knä-extension 10 v (3/8) 1 RM: 113%<br />
Lexell et al., 1995 (17) M/K 70-77 23 Knäextension 11 v (3/6) 1RM: 152%<br />
Armbågsflexion 11 v (3/6) 1RM: 52%<br />
McCartney et al., 1996 (18) M/K 60-80 113 Benpress 84 v (3/12) 1RM: 32%<br />
Häkkinen et al., 1998a (8) M Medel 61 10 Knäextension 10 v (6/5-10) MVC: 17%<br />
Häkkinen et al., 1998b (9) M/K Medel 70 20 Knäextension 26 v (4/3-12) 1RM: 26%<br />
Hunter et al., 1999 (12) M/K 64-79 11 Knäextension 12 v (3/8) 1RM: 39%<br />
Tracy et al., 1999 (22) M/K 65-75 23 Knäextension 9 v (4/5-20) 1RM: 28%<br />
Yarasheski et al., 1999 (24) M/K 76-92 12 Knäextension 12 v (3/8-12) 1RM: 41%<br />
flex=flexion; ext=extension; 1 RM=ett repetitivt maximum; MVC=maximal voluntär kontraktion; v=veckor; kon=koncentrisk; ecc=eccentrisk<br />
(alla styrkeökningar är statistiskt signifikanta)<br />
Tabell 1. Förbättringar i muskelstyrka hos äldre efter styrketräning.<br />
n Muskelrörelse/<br />
träningsform<br />
måga också ökat. Redan tidigt kunde<br />
man visa att styrketräning förbättrade<br />
olika funktionsparametrar, som till<br />
exempel gång- och förflyttningsförmåga,<br />
även hos mycket gamla individer<br />
(13). Senare styrketräningsstudier har<br />
visat att även perso<strong>ner</strong> med olika funktionsnedsättningar,<br />
till följd av enbart<br />
åldrande eller kronisk sjukdom, kan<br />
förbättra sin gånghastighet, trappgång<br />
och uppresningsförmåga (13). Fortfarande<br />
har ingen studie av enbart styrka<br />
eller uthållighet uppvisat ett minskat<br />
antal fall, men det inte råder idag<br />
ingen tvekan om att andelen riskfaktorer<br />
kan reduceras signifikant med båda<br />
träningsformerna.<br />
Hälsoeffekter av styrketräning<br />
Forskningen kring positiva hälsoeffekter<br />
av styrketräningen och en gynnsam<br />
påverkan på olika riskfaktorer för<br />
åldersrelaterade sjukdomar befin<strong>ner</strong> sig<br />
fortfarande i en början (13). Antalet<br />
studier är få, men resultaten så här<br />
långt lovande. Fler studier behövs<br />
innan man säkert kan fastslå eventuella<br />
positiva hälsoeffekter av styrketräningen.<br />
Tre mycket vanligt förekommande<br />
åldersrelaterade problem<br />
är förändringar i glukosomsättningen,<br />
kroppssammansättningen och bentätheten,<br />
som anses kunna påverkas av<br />
styrketräning.<br />
Ökande ålder leder till en nedsatt<br />
glukosomsättning med ökad glukosintolerans<br />
och insulinresistens. Detta<br />
Tid<br />
(sets/reps)<br />
Styrkeökning<br />
ökar risken hos äldre för att utveckla<br />
diabetes mellitus. Eftersom glukosomsättningen<br />
är kopplad till muskelmassa<br />
och muskelaktivitet, skulle en<br />
ökad muskelmassa genom styrketräning<br />
påverka glukosomsättningen. Studier<br />
så här långt ger visst stöd för<br />
detta, medan mekanismerna är långt<br />
ifrån klarlagda. Den förändrade glukosomsättningen<br />
är också kopplad till<br />
övervikt och fettma, som tillsammans<br />
ökar risken för hjärt-kärlsjukdom och<br />
högt blodtryck; tillståndet kallas ofta<br />
det metabola syndromet, och inaktivitet<br />
och indirekt minskad muskelmassa<br />
anses vara en av de bidragande orsakerna.<br />
Även här visar studier positiva<br />
effekter med minskat intraabdominellt<br />
(visceralt) fett, utan att de bakomliggande<br />
mekanismerna är till fullo<br />
kända.<br />
Minskad benmassa och bentäthet,<br />
osteoporos, och därmed ökat antal<br />
frakturer är välkända effekter av<br />
ökande ålder. Eftersom benmassa är<br />
relaterat till muskelstyrka, som i sin<br />
tur är nära relaterat till muskelmassa,<br />
har flera studier undersökt effekterna<br />
av styrketräning på benmassa och bentäthet.<br />
Förbättringar i benmassa och<br />
bentäthet ses som ett resultat av styrketräningen,<br />
men ökningen är liten<br />
(under 10%) och i sig långt ifrån tillräcklig<br />
för att skydda mot frakturer.<br />
Sett i ett livslångt perspektiv är dock<br />
styrketräning av värde för att påverka<br />
benmassan, samtidigt som styrketrä-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Osteoporos<br />
bentäthet<br />
fallrisk<br />
Hjärt/kärlsjukdom<br />
VO 2 -max<br />
uthållighet<br />
Hypertension<br />
Diabetes<br />
glukosintolerans<br />
insulinresistens<br />
Kroppssammansättning<br />
intrabdominellt fett<br />
ämnesomsättning i vila<br />
Hurley BF, Roth SM. Strength training in the elderly. Effects on risk factors for age-related<br />
diseases. Sports Medicine 2000;30:249-268.<br />
Tabell 2. Effekter av ökande ålder och styrketräning med avseende på riskfaktorer för<br />
åldersrelaterade sjukdomar.<br />
ning och leder till funktionsförändringar<br />
som i sig har stor effekt på<br />
fallrisk, fall och frakturer.<br />
Sammanfattning<br />
Styrketräning för äldre har de senaste<br />
decenniet studerats i allt ökande<br />
omfattning, och resultaten av ett stort<br />
antal studier visar på positiva effekter<br />
av träningen på styrka och muskelmassa.<br />
Styrkeökningen ger också,<br />
direkt och indirekt, positiva hälsoeffekter.<br />
Mot bakgrund av allt fler äldre i<br />
samhället finns ett stort behov av ökad<br />
kunskap inom detta område. Idrottsrörelsen<br />
och den idrottsrelaterade forskningen<br />
har här en stor och viktig<br />
uppgift att både öka kunskapen och<br />
samtidigt sprida den ut i samhället.<br />
Referenser<br />
1. American College of Sports Medicine Position<br />
Stand. The recommended quantity and<br />
quality of exercise for developing and maintaining<br />
cardiorespiratory and muscular fitness,<br />
and flexibility in healty adults. Med Sci Sports<br />
Exerc 30:975-991, 1998.<br />
2. American College of Sports Medicine Position<br />
Stand. Exercise and physical activity<br />
for older adults. Med Sci Sports Exerc<br />
30:992-1008, 1998.<br />
3. Brown AB, McCartney N, Sale DG. Positive<br />
adaptations to weight-lifting in the elderly. J<br />
Appl Physiol 1990;69:1725-1733.<br />
4. Charette SL, McEvoy L, Pyka G, et al.<br />
Muscle hypertrophy response to resistance<br />
training in older women. J Appl Physiol<br />
1991;70:1912-1916.<br />
Effekter av<br />
ökande ålder<br />
↓↓<br />
↑<br />
↓↓<br />
↓↓<br />
↑<br />
↑<br />
↑<br />
↑↑<br />
↓<br />
Effekter av<br />
styrketräning<br />
↑ el ±0<br />
↓<br />
±0<br />
↑<br />
↓ el ±0<br />
↓ el ±0<br />
↓ el ±0<br />
↓<br />
↑<br />
5. Fiatarone MA, O’Neill EF, Doyle Ryan N et<br />
al. Exercise training and supplementation for<br />
physical frailty in very elderly people. N Engl J<br />
Med 1994;330:1769-1775.<br />
6. Frontera WR, Meredith CN, O’Reilly KP,<br />
Knuttgen HG, Evans WJ. Strength conditioning<br />
in older men: skeletal muscle hypertrophy<br />
and improved function. J Appl Physiol<br />
1988;64:1038-1044.<br />
7. Grimby G, Aniansson A, Hedberg M, Henning<br />
G-B, Grangard U, Kvist H. Training can<br />
improve muscle strength and endurance in 78to<br />
84-yr-old men. J Appl Physiol 1992;73:<br />
2517-2523.<br />
8. Häkkinen K, Newton RU, Gordon SE, et<br />
al. Changes in muscle morphology, electromyographic<br />
activity, and force production characteristics<br />
during progressive strength training<br />
in young and older men. J Gerontol Biol Sci<br />
53A:B415-B423, 1998a.<br />
9. Häkkinen K, Kallinen M, Izquierdo M, et<br />
al. Changes in agonist-antagonist emg, muscle<br />
csa, and force during strength training in<br />
middle-aged and older people. J Appl Physiol.<br />
1998b;84:1341-1349.<br />
10. Healthy Aging Activity and Sports. Proceedings<br />
Fourth International Congress Physical<br />
Activity, Aging and Sports. Heildelberg, Tyskland,<br />
1996.<br />
11. Holloszy J (ed). Sarcopenia: Muscle atrophy<br />
in old age. J Gerontol (Special Issue) 1995;<br />
50A: 1-157.<br />
12. Hunter SK, Thompson MW, Ruell<br />
PA, et al. Human skeletal sarcoplasmic reticulum<br />
Ca2+ uptake and muscle function withaging<br />
and strength training. J Appl Physiol.<br />
1999;86:1858-1865.<br />
13. Hurley BF, Roth SM. Strength training<br />
in the elderly. Effects on risk factors<br />
for age-relate diseases. Sports Medicine<br />
2000;30:249-268.<br />
14. Lexell J. Evidence for <strong>ner</strong>vous system<br />
dege<strong>ner</strong>ation with advancing age. J Nutrition<br />
1997;127:1011S-1013S.<br />
15. Lexell J, Dutta C (eds). Sarcopenia and<br />
physical performance in old age. Muscle Nerve<br />
(Suppl 5) 1997;1-120.<br />
16. Lexell J, Taylor CC, Sjöström M. What<br />
is the cause of the ageing atrophy? Total<br />
number, size and proportion of different fiber<br />
types studied in whole vastus lateralis muscle<br />
from 15-to 83-year-old men. J Neurol Sci<br />
1988;84:275-294.<br />
17. Lexell J, Downham DY, Larsson Y, Bruhn<br />
E, Morsing B. Heavy-resistance training for<br />
Scandinavian men and women over seventy:<br />
short- and long-term effects on arm and<br />
leg muscles. Scand J Med Sci Sports 1995;<br />
5:329-341.<br />
18. McCartney N, Hicks AL, Martin J,<br />
Webber CE. A longitudinal trial of weight<br />
training in the elderly: continued improvements<br />
in year 2. J Gerontol<br />
1996;51A:B425-433.<br />
19. National Institute on Aging (NIA).<br />
Exercise: A Guide from National Institute<br />
on Aging, 1998. http://weboflife.arc.nasa.gov/<br />
exerciseandaging/cover.html<br />
20. Porter MM, Vandervoort AA, Lexell J.<br />
Ageing of human muscle: structure, function<br />
and adaptability. Scand J Med Sci Sports<br />
1995a;5:1129-142.<br />
21. Pyka G, Lindenberger E, Charette S,<br />
Marcus R. Muscle strength and fiber adaptations<br />
to year-long resistance training program<br />
in elderly men and women. J Gerontol Med Sci<br />
1994;49:M22-28.<br />
22. Tracy BL, Ivey FM, Hurlbut D, et al.<br />
Muscle quality. II. Effects of strength training<br />
in 65- to 75-yr-old men and women. J Appl<br />
Physiol 1999;86:195-201.<br />
23. Vandervoort AA (ed). Strength training<br />
for older persons: benefits and guidelines. Top<br />
Geriatr Rehabil 2000;15:1-94.<br />
24. Yarasheski KE, Pak-Loduca J, Hasten<br />
DL, Obert KA, Brown MB, Sinacore DA.<br />
Resistance exercise training increases mixed<br />
muscle protein synthesis rate in frail women<br />
and men >76 yr old. Amer J Physiol<br />
1999;277:E118-E125.<br />
37
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Stärker styrketräning skelettet?<br />
Benskörhet och de associerade fragilitets frakturerna är idag ett växande hälsoproblem världen<br />
över. Då det idag inte finns någon effektiv bot mot manifest benskörhet, är prevention av största<br />
vikt. Det är sedan länge känt att viktbärande fysisk aktivitet har en positiv inverkan på skelettet<br />
genom att bevara och öka benmassan. Vilken typ av fysisk aktivitet som bäst främjar tillväxt<br />
och bevarande av benmassan är dock inte helt känd. En av de aktiviteter som studerats flitigt är<br />
styrketräning. Denna artikel syftar till att sammanfatta de kunskaper som man idag har angående<br />
effekten av styrketräning på skelettet.<br />
38<br />
Ulrika Pettersson<br />
LEG LäK,<br />
MED DR,<br />
IDROTTSMEDIcINSKa<br />
ENhETEN, INSTITuTIONEN<br />
FöR KIRuRGI<br />
Och pERIOpERaTIV<br />
VETENSKap,<br />
uMEå uNIVERSITET.<br />
Inledning<br />
Benskörhet (osteoporos) är en sjukdom<br />
som karaktäriseras av en låg bentäthet<br />
och en försämrad benkvalitet som<br />
leder till en ökad risk att drabbas av<br />
frakturer, vanligtvis i handled, lårbenshals<br />
och ryggkotor. Sjukdomen drabbar<br />
framför allt äldre kvinnor, vilket dels<br />
beror på att kvinnor uppnår en lägre<br />
maximal benmassa än män och dels på<br />
grund av större förluster framför allt<br />
under åren kring klimakteriet. Statistiskt<br />
sett drabbas idag varannan svensk<br />
kvinna och en fjärdedel av alla svenska<br />
män av en osteoporosrelaterad fraktur<br />
någon gång under livet, vilket givetvis<br />
är kopplat till enorma kostnader för<br />
samhället men också ett stort lidande<br />
för den drabbade. I Sverige är t.ex.<br />
incidensen av enbart höftledsfrakturer<br />
cirka 18 000 per år, till en kostnad av<br />
cirka 3 miljarder kronor. Incidensens<br />
av benskörhet har fördubblats under<br />
de senaste 40-50 åren och i världen<br />
globalt beräknas incidensökningen av<br />
frakturer öka trefalt till år 2050 (1).<br />
Ökningen ses hos bägge könen men<br />
är högre hos män. Denna ökning är<br />
delvis beroende på en ökad medellivs-<br />
längd men det finns även en åldersspecifik<br />
ökning som tros bero på en<br />
alltmer stillasittande livsstil och brist<br />
på fysisk aktivitet hos befolkningen (2).<br />
De läkemedel som idag finns registrerade<br />
på indikationen för osteoporos<br />
leder inte till fullständig bot av sjukdomen.<br />
Förebyggande åtgärder är därför<br />
av yttersta vikt.<br />
Skelettets uppbyggnad och omsättning<br />
(remodellering)<br />
I skelettet sker en kontinuerlig omsättning<br />
av ben (remodellering) där benvävnaden<br />
först bryts ned för att<br />
sedan ersättas av nytt starkare ben.<br />
Denna bennybildning pågår kontinuerligt<br />
under <strong>hela</strong> livet och är nödvändigt<br />
för att den normala strukturen<br />
och hållfastheten i benet skall bevaras.<br />
Totalt omsätt 8-9 % av den totala benmassan<br />
per år, med en högre omsättning<br />
i trabekulärt än i kortikalt ben.<br />
Människans maximala benmassa (peak<br />
bone mass) uppnås i åldersintervallet<br />
20-30 år, men de största ökningarna<br />
sker i barn- och ungdomsperioden, speciellt<br />
under puberteten och åren närmast<br />
därefter, då den benuppbyggande
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 1. Mätning av benmassa i helkropp med DEXA (Lunar DPX-L ® )<br />
processen domi<strong>ner</strong>ar över bennedbrytningen.<br />
Benmassan behålls därefter<br />
relativt konstant upp till medelåldern,<br />
då förlusterna av ben startar. Hos män<br />
är benförlusterna marginella innan 50<br />
års ålder, därefter ses en benförlust på<br />
ca 0.2-0.5% per år livet ut. Benförlusterna<br />
hos kvinnor sker i två faser; en<br />
snabb fas de första 5-8 åren efter klimakteriet,<br />
med förluster på 2-4 % per<br />
år och därefter en andra långsammare<br />
fas med en årlig förlust på ca 0.5%<br />
livet ut. Den första snabba fasen<br />
är sekundär till östrogen bortfallet i<br />
samband med klimakteriet. När östrogen<br />
halten minskar domi<strong>ner</strong>ar bennedbrytningen<br />
över benuppbyggnaden<br />
och bentätheten sjunker. Den maximala<br />
benmassan har föreslagits vara en<br />
mer betydelsefull prediktor för eventuell<br />
framtida osteoporos än de åldersrelaterade<br />
förlusterna upp till åtminstone<br />
65 års ålder (3). Genetiska faktorer<br />
bestämmer till 60-80 % hur hög maxi-<br />
mal benmassa man kan få men även<br />
yttre faktorer såsom adekvat kalciumintag<br />
och mekanisk belastning spelar en<br />
viktig roll för att uppnå så hög maximal<br />
benmassa som möjligt (4).<br />
Mätning av bentäthet<br />
Tekniker för att mäta bentäthet har<br />
funnits i flera decennier och har i<br />
huvudsak baserats på olika röntgentekniker,<br />
där attenuering av röntgene<strong>ner</strong>gi<br />
i skelettet översatts till ett värde<br />
på bentäthet. Den idag mest använda<br />
metoden kallas DEXA (dual e<strong>ner</strong>gy<br />
X-ray absorptiometer) (Bild 1). Med<br />
denna röntgenapparat mäts mängden<br />
benmi<strong>ner</strong>aler i skelettet (i gram),<br />
kroppsytan ( i cm²) samt kroppssammansättningen<br />
(mängden av muskel-<br />
och fettmassa i gram). Bentätheten<br />
beräknas sedan genom att dela mängden<br />
benmi<strong>ner</strong>aler med kroppsytan,<br />
vilket ger en areell bentäthet (g/cm²)<br />
(Bild 2). Mätningar med DEXA har i<br />
epidemiologiska studier visat ett tydligt<br />
samband mellan bentäthet och risken<br />
för frakturer.<br />
Fysisk Aktivitet stärker skelettet<br />
Skelettet är en metaboliskt högaktiv<br />
vävnad som adapteras till de mekaniska<br />
belastningar som det utsätts för.<br />
När en kraft appliceras på benvävnaden<br />
sker en temporär deformering<br />
i benet. Denna de<strong>format</strong>ion ge<strong>ner</strong>erar<br />
en kaskad av signaler i vävnaden med<br />
efterföljande inverkan på lokala benceller<br />
som deltar i nedbrytning samt<br />
uppbyggning av ben. Om belastningen<br />
är högre än vävnaden är van vid<br />
blir svaret en ökad bennybildning i<br />
den del av skelettet som belastats<br />
för att skelettet skall klara av den<br />
ökade belastningen i fortsättningen.<br />
Om belastningen är mindre blir svaret<br />
en ökad bennedbrytning. Skelettet är<br />
sålunda i behov av en viss belastning<br />
för att benmassan skall bevaras. Ett<br />
39
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 2. Mätprotokoll från helkroppsmätning hos en 25-årig kvinna, visande en normal benmassa för<br />
åldern (inom skuggat område) med absolut värde på 1.139±0.01 g/cm².<br />
tydligt bevis på detta är de snabba benförluster<br />
som uppkommer vid avsaknad<br />
av viktbärande belastning vid ex.<br />
rymdfärder och vid immobilisering.<br />
Redan i början av 70-talet rapporterade<br />
en svensk forskar grupp högre<br />
bentäthet hos idrottsmän jämfört med<br />
inaktiva kontroller (5). Därefter har<br />
upprepade tvärsnittsstudier påvisat en<br />
högre bentäthet hos idrottare aktiva<br />
inom viktbärande sporter som ex.<br />
ishockey, fotboll, gymnastik, badminton<br />
och tennis jämfört med inaktiva<br />
kontroller (6-10). Skillnaderna har<br />
påvisats i de ben som utsatts för<br />
viktbärande belastning inom respektive<br />
idrott, dvs. i armen hos tennisspelare<br />
och i nedre extremiteten hos ishockeyspelare<br />
och fotbollsspelare med i<br />
genomsnitt 10 % högre bentäthet hos<br />
idrottarna. Ingen skillnad har dock<br />
påvisats hos idrottare som deltagit i<br />
icke viktbärande idrotter som ex. simning<br />
(11).<br />
Effekten av fysisk aktivitet på skelettet<br />
är sannolikt bäst i barn och<br />
ungdomsåren då skelettet fortfarande<br />
tillväxer. Att genom fysisk aktivitet<br />
maximera benmassan hos den unga<br />
växande individen kan därför vara en<br />
möjlig väg att undvika framtida benskörhet.<br />
Det är dock inte känt vilken<br />
typ av träning, frekvens, duration och<br />
intensitet som krävs för optimal effekt<br />
på benmassan. Experimentella studier<br />
har dock visat att för att man ska<br />
uppnå optimal osteogen effekt på skelettet<br />
ska träningen vara viktbärande,<br />
dynamisk och ge<strong>ner</strong>era stor mekanisk<br />
de<strong>format</strong>ion genom ett för skelettet<br />
ovant belastningsmönster och repeteras<br />
regelbundet (12, 13). Detta innebär att<br />
40<br />
olika hoppaktiviteter, med stor de<strong>format</strong>ion<br />
(strain) skulle påverka skelettet<br />
mer än t.ex. promenader. Detta stöds<br />
av tidigare studier gjorda här på<br />
Idrottsmedicinska enheten, där vi fann<br />
en högre bentäthet hos pojkar som<br />
tränar badminton (vilket är relaterat till<br />
mycket hopp) kontra ishockeyspelande<br />
pojkar (9) samt hos kvinnliga professionella<br />
rephoppare kontra fotbollsspelare<br />
(14).<br />
Det har föreslagits att en ökning<br />
av benmassan med 10 % minskar<br />
den framtida frakturrisken med hälften<br />
(15). En viktig fråga är därför om dessa<br />
idrottare bibehåller sin höga benmassa<br />
livet ut. Ännu finns inga prospektiva<br />
studier gjorda som följt dessa idrottare<br />
under någon längre tid. Retrospektiva<br />
studier, där man relaterat tidigare aktivitetsnivåer<br />
hos olika människor till<br />
aktuell bentäthet, har dock visat en<br />
högre benmassa hos före detta idrottare<br />
kontra icke idrottare (ålder 40-65 år),<br />
vilket skulle tala för att idrott under<br />
ungdomsåren har betydelse senare i<br />
livet för att minska risken för benskörhet,<br />
åtminstone upp till 65 års<br />
ålder. Även om barn- och ungdomsåren<br />
verkar vara den optimala tidpunkten<br />
för att stärka skelettet genom fysisk<br />
aktivitet har träning även visat sig<br />
ha effekt efter det att den maximala<br />
benmassan nåtts. Prospektiva träningsstudier<br />
(inkluderande aerobics, styrketräning,<br />
eller olika hoppaktiviter) på<br />
kvinnor och män i åldrarna 30-50 år<br />
har i vissa studier visat en viss ökning<br />
av benmassan med någon eller några<br />
procent.<br />
De flesta studier har dock visat att<br />
fysisk aktivitet under medelåldern för-<br />
hindrar benförlusterna. Även om fysisk<br />
aktivitet kan öka den maximala benmassan<br />
och minska förlusterna under<br />
medelåldern är det hos den gamla människan<br />
risken för frakturer ökar. Stora<br />
prospektiva studier har undersökt om<br />
fysisk aktivitet är relaterat till den<br />
framtida risken för frakturer hos gamla<br />
(16, 17). I en multicenterstudie utvärderades<br />
betydelsen av fysisk aktivitet<br />
för att minska antalet höftfrakturer hos<br />
9704 kvinnor, 65 år gamla eller äldre<br />
(17). Fysiskt aktiva kvinnor visade sig<br />
ha 30-40 % lägre risk för höftfraktur<br />
jämfört med inaktiva kvinnor.<br />
Styrketräning och bentäthet - bakgrund<br />
Belastningen bör, som tidigare nämnts,<br />
vara viktbärande, dynamisk, ge<strong>ner</strong>era<br />
stor mekanisk de<strong>format</strong>ion i ett för<br />
skelettet ovant belastningsmönster och<br />
repeteras regelbundet för att ha bäst<br />
effekt på skelettet. Styrketräning skulle<br />
således kunna stimulera bennybildning<br />
genom en ökad effekt av gravitationen<br />
när tunga vikter belastar skelettet.<br />
Redan i början på 90-talet visade<br />
tvärsnittsstudier att tyngdlyftare, såväl<br />
kvinnliga som manliga, hade en högre<br />
bentäthet (10-26 %) jämfört med<br />
icke idrottare (18-21). Skillnaderna var<br />
mest uttalade i ländrygg, nedre extremitet<br />
och armar dvs. på de ställen som<br />
belastades vid träningen. Författarna<br />
drog slutsatsen att styrketräning var en<br />
effektiv form av träning för att stärka<br />
skelettet.<br />
Förutom den mekaniska belastningen<br />
har det även föreslagits att muskelkontraktio<strong>ner</strong>na<br />
i sig kan stärka<br />
skelettet och att dessa krafter skulle<br />
vara större än gravitationskrafterna.<br />
Detta resonemang stöds av ett flertal<br />
tvärsnittsstudier som visat ett starkt<br />
samband mellan muskelstyrka och benmassan<br />
i närbelägna ben. T.ex. har<br />
samband påvisats mellan greppstyrka<br />
och bentätheten i handleden (22) och<br />
mellan quadriceps styrka och bentätheten<br />
i övre delen av tibia (23). Å andra<br />
sidan finns även ett flertal studier som<br />
visat ett mer ge<strong>ner</strong>ellt samband mellan<br />
muskelstyrka och bentäthet (22), ex.<br />
har quadriceps styrka visat sig vara en<br />
stark prediktor av bentätheten i arm<br />
och rygg (6, 9, 14).<br />
Styrketräning och bentäthet – prospektiva<br />
studier<br />
Under 90-talet har intresset för styrketräning<br />
och dess eventuella inverkan<br />
på benmassan ökat. Ett flertal prospektiva<br />
studier har genomförts, de allra<br />
flesta dock på äldre individer och framför<br />
allt på postmenopausala kvinnor.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Endast ett fåtal longitudinella studier<br />
har genomförts på medelålders kvinnor<br />
och män. Nedan följer några exempel.<br />
I en amerikansk studie undersöktes<br />
effekten av 8 månanders styrketräning<br />
eller löpning hos 20-åriga kvinnor (24).<br />
Styrketräningen bedrevs 3ggr/v med<br />
maski<strong>ner</strong> och gruppen som randomiserades<br />
till löpning tränade 3 ggr/v.<br />
Jämfört med en inaktiv kontrollgrupp<br />
ökade benmassan i ländryggen med ca<br />
2 % hos bägge aktivitetsgrupperna,<br />
dock fann man ingen skillnad i benmassan<br />
i höften eller någon skillnad<br />
mellan de båda aktivitetsgrupperna. I<br />
en annan prospektiv studie på 3 år<br />
undersöktes effekten av lätt styrketräning<br />
hos kvinnor i åldrarna 30-40 år<br />
(25). Kvinnorna tränade 3ggr/v. Vid<br />
studiens slut fann man en signifikant<br />
ökning av muskelstyrkan men ingen<br />
ökning av benmassan i höft, handled<br />
eller rygg. I två finska studier (26-27)<br />
undersöktes effekten av ett års unilateral<br />
styrketräning av benet respektive<br />
armen hos unga kvinnor (medelålder<br />
24 år). Träningen bedrevs med benpress<br />
respektive hantlar 3 ggr/v. Muskelstyrkan<br />
ökade signifikant i den<br />
extremitet som tränades men man fann<br />
ingen påverkan på bentätheten i vare<br />
sig benen eller armarna. Författarna<br />
drog slutsatsen att styrketräning inte<br />
orsakade tillräckligt stor belastning för<br />
att påverka benmassan i vare sig den<br />
övre eller nedre extremiteten.<br />
Sammanfattningsvis så har de flesta<br />
prospektiva studierna som undersökt<br />
effekten av styrketräning på benmassan<br />
hos medelålders kvinnor och män visat<br />
mycket modesta effekter på benmassan<br />
trots en stor inverkan på muskelstyrkan.<br />
Studiernas duration har varierat<br />
från 6 mån upp till 3 år. I vissa<br />
studier har en lätt ökning av benmassan<br />
med ca 1-2 % påvisats jämfört med<br />
inaktiva kontroller. Andra studier har<br />
inte funnit någon ökning av benmassan<br />
men i jämförelse med inaktiva kontroller<br />
har man dock funnit att de individer<br />
som deltagit i träningsprogrammen<br />
ofta bevarat sin benmassa till skillnad<br />
från de inaktiva kontrollerna, där små<br />
förluster av benmassan rapporterats.<br />
De studier som påvisat effekt på benmassan<br />
har oftast funnit detta i ryggen<br />
men mer sällan har någon effekt påvisats<br />
på benmassan i lårbenshalsen.<br />
Detta kan jämföras med träningsstudier<br />
som inkluderat hopp där man även<br />
funnit en positiv effekt av träningen på<br />
benmassan i lårbenshalsen (28).<br />
Prospektiva träningsstudier på äldre<br />
(> 65 år) inkluderande styrketräning<br />
med fria vikter eller i maski<strong>ner</strong> har alla<br />
visat en god effekt på muskelstyrkan<br />
med ökningar på 30- 90 % i de tränade<br />
muskelgrupperna. Studierna duration<br />
har varierat från 6 månader upp<br />
till 2-3 år. Effekten på benmassan har<br />
ofta varit liten även om en nyligen<br />
publicerad metaanalys visade att styrketräning<br />
hos postmenopausala kvinnor<br />
har en positiv effekt på benmassan<br />
i ländryggen (29) och tros kunna reducera<br />
benförlusterna hos både äldre<br />
kvinnor och män.<br />
Är styrketräning en bra aktivitet för<br />
prevention av benskörhet och frakturer?<br />
Idag finns väldigt få studier gjorda som<br />
undersökt effekten av styrketräning hos<br />
unga individer. Tvärsnittstudier som<br />
undersökt benmassan hos tyngdlyftare<br />
visar dock en signifikant högre benmassa<br />
hos dessa individer jämfört med<br />
inaktiva kontroller men även jämfört<br />
med andra idrottare. Resultat som talar<br />
för att styrketräning skulle ha en stor<br />
effekt på benmassan. Prospektiva träningsstudier<br />
på unga individer visar<br />
dock skiftande resultat och i de studier<br />
där man påvisat effekt har ökningar i<br />
benmassan endast varit någon procent<br />
trots en stor effekt på muskelstyrkan.<br />
Man bör dock beakta att de styrkelyftare<br />
som undersökts i tvärsnittsstudier<br />
ofta deltagit i sin idrott i 5-15 år jämfört<br />
med de relativt korta träningsprogram<br />
på några månader upp till två år<br />
som används i prospektiva studier.<br />
Det är också viktigt att komma<br />
ihåg att den träning som styrkelyftare<br />
bedriver är en mycket extrem form<br />
av styrketräning med betydligt högre<br />
belastningar jämfört med den belastning<br />
som använts i de prospektiva<br />
studierna. Idrottarna som deltager<br />
i tvärsnittstudier har dessutom ofta<br />
idrottat sedan puberteten då skelettet<br />
sannolikt är mest känsligt för belastning.<br />
Man kan heller inte utesluta en<br />
viss självselektion, dvs. att de individer<br />
som börjar med tyngdlyftning är individer<br />
som föds med ett starkt skelett och<br />
starka muskler. I några av tvärsnittstudierna<br />
rapporterades även en viss<br />
förekomst av anabola steroider bland<br />
tyngdlyftarna som sannolikt påverkat<br />
resultaten.<br />
Styrketräning har föreslagits kunna<br />
stimulera bennybildningen dels genom<br />
en ökad effekt av gravitationen när<br />
tunga vikter belastar skelettet men även<br />
att muskelkontraktio<strong>ner</strong>na i sig skulle<br />
påverka skelettet och att denna belastning<br />
skulle vara högre än gravitationskrafterna.<br />
Även om starka samband<br />
har påvisats mellan muskler och när-<br />
liggande ben kan denna teori starkt<br />
ifrågasättas. Detta stöds bl.a. av de<br />
studier som gjorts på astronauter där<br />
styrketräning utan inverkan av gravitationen<br />
visserligen ledde till ökade muskelmassa,<br />
men benförlusterna fortsatte<br />
i oförändrad takt. Det kanske starkaste<br />
indiciet för att muskelkontraktionen i<br />
sig inte förmår stimulera benet kommer<br />
dock från experimentella studier där<br />
man infört en dialyskateter i tibia hos<br />
människa (30). Mann fann att viktbärande<br />
belastning (i form av tåhävningar)<br />
med stor impact på hälar och<br />
underben gav insöndring av prostaglandin<br />
E 2 . Prostaglandi<strong>ner</strong> stimulerar<br />
bennybildning och anses vara en viktig<br />
mediator i skelettets svar på mekanisk<br />
belastning. Försöket upprepades därefter<br />
och istället för viktbärande belastning<br />
fick försöksperso<strong>ner</strong>na utföra<br />
plantar/dorsal flexion av foten.<br />
Detta gav dock inte upphov till<br />
någon utsöndring av prostaglandi<strong>ner</strong><br />
i benvävnaden. Skelettets svar verkar<br />
således snarare vara relaterat till de<strong>format</strong>ionen<br />
av skelettet än den yttre<br />
belastningens storlek, dvs. impact krafter<br />
från viktbärande belastning verkat<br />
vara mer effektivt för att stärka skelettet<br />
än krafterna som ge<strong>ner</strong>as från<br />
enbart muskelkontraktio<strong>ner</strong>. Möjligen<br />
kan kontraktio<strong>ner</strong> av stora muskelgrupper<br />
orsaka en retning i infästningspunkten<br />
i skelettet ex, i tuberositas<br />
tibia eller trochanter major som stimulerar<br />
benvävnaden till ökad bennybildning<br />
lokalt (23, 31). Detta stöds av<br />
en studie på postmenopausala kvinnor<br />
som fick genomföra unilateral styrketräning<br />
för nedre extremiteten 3 ggr/v<br />
med maski<strong>ner</strong>. Efter ett år hade benmassan<br />
i trochanter major ökat med<br />
ca 2 % jämfört med den sida som<br />
inte hade tränats. Man fann dock ingen<br />
effekt på benmassan i lårbenshalsen.<br />
Författarna drog slutsatsen att kompressiva<br />
krafter (ex. från hopp, step<br />
up) sannolikt är av större betydelse för<br />
att påverkan benmassan i lårbenshalsen<br />
medan dragningskrafter från musklerna<br />
är av större värde för att påverka<br />
bentätheten i trochanter (31). För att<br />
styrketräning skall vara effektivt för<br />
<strong>hela</strong> skelettet måste det sannolikt finnas<br />
med en viktbärande komponent i träningen,<br />
dvs. en inverkan av gravitationskrafter.<br />
Hypotetiskt skulle sålunda<br />
styrketräning med fria vikter vara mer<br />
effektivt än träning med maski<strong>ner</strong>. Idag<br />
finns dock ingen studie som jämfört<br />
detta.<br />
Prospektiva träningsstudier med<br />
styrketräning har oftast inte visat<br />
någon större effekt på benmassan hos<br />
41
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
äldre individer. Däremot har det haft en<br />
mycket god effekt på muskelstyrkan.<br />
Det är dock viktigt att komma ihåg<br />
att riskfaktorer för frakturer inkluderar<br />
inte bara låg benmassa. Risken för<br />
en osteoporosrelaterad fraktur utgörs i<br />
slutändan av risken för att falla, den<br />
kraft som fallet ge<strong>ner</strong>erar på skelettet,<br />
samt skelettets styrka. Över 90 % av<br />
höftledsfrakturer uppkommer efter falltrauma.<br />
Även nedsatt balans, och försämrad<br />
syn utgör därmed risker för att<br />
drabbas av en fraktur genom att öka<br />
risken för fall. Minskad muskelmassa<br />
och försämrad muskelfunktion hör till<br />
det naturliga åldrandet och dessa faktorer<br />
bidrar också till att öka risken för<br />
fallolyckor och därigenom indirekt till<br />
en ökad risk att drabbas av frakturer.<br />
Ett flertal studier på äldre individer har<br />
visat att olika träningsprogram inkluderande<br />
bl.a. promenader, balansträning<br />
och styrketräning leder till ökad<br />
muskelstyrka, mobilitet, koordination<br />
och förbättrad balans (32-34). Något<br />
som i sin tur leder till en minskad risk<br />
för fallolyckor och därigenom minskad<br />
risk att drabbas av en fraktur, oberoende<br />
om bentätheten påverkas eller inte<br />
(32, 33, 35).<br />
Sett ur detta perspektiv och med<br />
tanke på de träningsstudier som gjorts<br />
på äldre individer är styrketräning ett<br />
utomordentligt bra alternativ för att<br />
förebygga risken för frakturer, vilket ju<br />
är den optimala end-pointen. Styrketräningens<br />
effekt på själva bentätheten<br />
är dock sannolikt mindre i<br />
jämförelse med andra typer av viktbärande<br />
aktiviteter som innehåller hopp<br />
(hög impact) och snabba riktningsförändringar.<br />
Dessa aktiviteter bör dock<br />
förbehållas yngre individer och inte<br />
rekommenderas till äldre då risken för<br />
skador på ligament, muskler och skelett<br />
är mycket stor.<br />
Referenser<br />
1. Gullberg B, Johnell O, Kanis JA. Worldwide<br />
projections for hip fracture. Osteoporos<br />
Int 7:407-13; 1997<br />
2. Lees B, Molleson T, Arnett TR, Stevenson<br />
JC. Differences in proximal femur bone density<br />
over two centuries. Lancet 341:673-5; 1993<br />
3. Hui S L, Slemenda CW, Johnston CC jr. The<br />
contribution of bone loss to postmenopausal<br />
osteoporosis. Osteoporos Int 1: 30-34, 1990<br />
4. Eisman JA, Kelly PJ, Morrison NA et al.<br />
Peak bone mass and osteoporosis prevention.<br />
Osteoporos Int 3 (Suppl 1):S56-60; 1993<br />
5. Nilsson B, Westlin N. Bone density in athletes.<br />
Clin Orthop 77:179-182; 1971<br />
6. Pettersson U, Nordström P, Lorentzon<br />
R. A comparison of bone mi<strong>ner</strong>al density<br />
and muscle strength in young male adults<br />
with different exercise level. Calcif Tissue Int<br />
42<br />
64:490-498; 1999<br />
7. Alfredson H, Nordström P, Lorentzon R<br />
Total and regional bone mass in female soccer<br />
players. Calcif Tissue Int 59:438-442; 1996<br />
8. Robinson TL, Snow-Harter C, Taaffe DR<br />
at al. Gymnasts exhibit higher bone mass than<br />
run<strong>ner</strong>s despite similar prevalence of amenorrhea<br />
and oligomenorrhea. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res<br />
10:26-35; 1995<br />
9. Nordström P, Pettersson U, Lorentzon R.<br />
Type of physical activity, muscle strength, and<br />
pubertal stage as determinants of bone mi<strong>ner</strong>al<br />
density and bone area in adolescent boys. J<br />
Bone Mi<strong>ner</strong> Res 13:1141-1148; 1998<br />
10. Kontulainen S, Kannus P, Haapasalo H<br />
et al. Changes in bone mi<strong>ner</strong>al content with<br />
decreased training in competitive young adult<br />
tennis players and controls: a prospective 4-yr<br />
follow-up. Med Sci Sports Exerc 31:646-652;<br />
1999<br />
11. Taaffe DR, Snow-Harter C, Connolly DA,<br />
Robinson TL, Brown MD, Marcus R. Differential<br />
effects of swimming versus weightbearing<br />
activity on bone mi<strong>ner</strong>al status of<br />
eumenorrheic athletes. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res.<br />
10:586-593; 1995<br />
12. Lanyon LE. Control of bone architecture<br />
by functional load bearing. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res.<br />
2:S369-375; 1992<br />
13. Rubin CT, Lanyon LE. Osteoregulatory<br />
nature of mechanical stimuli: Function as a<br />
determinant for adaptive remodeling in bone. J<br />
Orthop Res. 5:300-310; 1987<br />
14. Pettersson U, Nordström P, Alfredson U,<br />
Henriksson-Larsén K, Lorentzon R. Effect of<br />
high impact activity on bone mass and size<br />
in adolescent females. A comparative study<br />
between two different types of sports. Calcif<br />
Tissue Int 67 (3): 207-14; 2000<br />
15. Cummings SR, Black DM, Nevitt MC et<br />
al. Bone density at various site for prediction<br />
of hip fractures. Lancet 341:72-75; 1993<br />
16. Cummings S, Nevitt M, Brow<strong>ner</strong> W, Stone<br />
K, Fox K, Ensrud K, Cauley J, Black D,<br />
Vogt T. Risk factors for hip fracture in white<br />
women. N Engl J Med 332:767-73; 1995<br />
17. Gregg EW, Cauley JA, Seeley DG, Ensrud<br />
KE, Bauer DC. Physical activity and osteoporotic<br />
fracture risk in older women. Study<br />
of Osteoporotic Fractures Research Group.<br />
Ann Intern Med 129:81-8; 1998<br />
18. Virvidakis K, Georgiou E, Korkotsidis A,<br />
Ntalles K, Proukakis C. Bone mi<strong>ner</strong>al content<br />
of junior competitive weightlifters. Int J Sports<br />
Med 11:244-246; 1990<br />
19. Karlsson MK, Johnell O, Obrant KJ. Bone<br />
mi<strong>ner</strong>al density in weight lifters. Calcif Tissue<br />
Int 52:212-215; 1993<br />
20. Heinonen A, Oja P, Kannus P et al. Bone<br />
mi<strong>ner</strong>al density of female athletes in different<br />
sports. Bone Mi<strong>ner</strong> 23:1-14; 1993<br />
21. Hamdy RC, Anderson JS, Whalen KE,<br />
Harvill LM. Regional differences in bone density<br />
of young men involved in different exercises.<br />
Med Sci Sports Exerc 26:884-888; 1994<br />
22. Snow-Harter C, Bouxsein M, Lewis B et al.<br />
Muscle strength as a predictor of bone mi<strong>ner</strong>al<br />
density in young women. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res<br />
5:589-595; 1990<br />
23. Nordström P, Nordström G, Thorsen K,<br />
Lorentzon R. Local bone mi<strong>ner</strong>al density,<br />
muscle strength, and exercise in adolescent<br />
boys: a comparative study of two groups with<br />
different muscle strength and exercise levels.<br />
Calcif Tissue Int 58:402-408; 1996<br />
24. Snow-Harter C, Bouxsein ML, Lewis BT,<br />
Carter DR, Marcus R. Effects of resistance and<br />
endurance exercise on bone mi<strong>ner</strong>al status of<br />
young women: a randomized exercise intervention<br />
trial. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res 7:761-769; 1992<br />
25. Sinaki M, Wah<strong>ner</strong> HW, Bergstrahl EJ et al.<br />
Three-year controlled, randomised trial of the<br />
effect of dose-specified loading and strengthening<br />
exercises on bone mi<strong>ner</strong>al density of<br />
spine and femur in nonathletic, physical active<br />
women. Bone 19:233-244; 1996<br />
26. Vuori I, Heinonen A, Sievänen H et<br />
al. Effects of unilateral strength training and<br />
detraining on bone mi<strong>ner</strong>al density and content<br />
in young women. A study of mechanical<br />
loading and deloading on human bones. Calcif<br />
Tissue Int 55:59-67; 1994<br />
27. Heinonen A, Sievänen H, Kannus P, Vuori<br />
I. Effects of unilateral strength training and<br />
detraining of bone mi<strong>ner</strong>al mass and estimated<br />
mechanical characteristics of the upper limb<br />
bones in young women. J Bone Mi<strong>ner</strong> Res<br />
4:490-501; 1996<br />
28. Bassey EJ, Rothwell MC, Littlewood JJ,<br />
Pye DW. Pre- and postmenopausal women<br />
have different bone mi<strong>ner</strong>al density responses<br />
to the same high-impact exercise. J Bone Mi<strong>ner</strong><br />
Res 13:1805-1813; 1998<br />
29. Kelley GA, Kelley KS, Tran ZV. Resistance<br />
training and bone mi<strong>ner</strong>al density in woman:<br />
a meta-analysis of controlled trials. Am J Phys<br />
Med Rehabil 80:65-77; 2001<br />
30. Lundmark M, Ler<strong>ner</strong> U, Lorentzon R,<br />
Thorsen K. Weight bearing loading, but not<br />
muscular exercises increase prostaglandin E2 release in human bone tissue in vivo. Calcif<br />
Tissue Int 64 (suppl 1) p. 111; 1999<br />
31. Kerr D, Morton A, Dick I, Prince R. Exercise<br />
effects on bone mass in postmenopausal<br />
women are site-specific and load-dependent. J<br />
Bone Mi<strong>ner</strong> Res 11:218-225; 1996<br />
32. Province MA, Hadley EC, Hornbrook MC<br />
et al. The effects of exercise on falls in elderly<br />
patients. A preplanned meta-analysis of the<br />
FICSIT Trials. Frailty and Injuries: Cooperative<br />
Studies of Intervention Techniques. JAMA<br />
273:1341-7; 1995<br />
33. Campbell AJ, Robertson MC, Gard<strong>ner</strong><br />
MM, Norton RN, Tilyard MW, Buch<strong>ner</strong> DM.<br />
Randomised controlled trial of a ge<strong>ner</strong>al practice<br />
programme of home based exercise to prevent<br />
falls in elderly women. BMJ 315:1065-9;<br />
1997.<br />
34. Rutherford OM. Is there a role for exercise<br />
in the prevention of osteoporotic fractures? Br<br />
J Sports Med 33:376-86; 1999<br />
35. Taaffe DR, Marcus R Musculoskeletal<br />
health and the older adult. J Rehabil Res Dev<br />
37:245-254; 2000
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Rygg-, buk- och höftmuskulatur<br />
- styrka, träningsövningar och stabilitet<br />
En optimal styrka och koordination i buk-, rygg- och höftmuskler är av stor vikt i olika<br />
idrotts- och rehabiliteringssammanhang. Olika hypoteser förekommer om vilka bålmuskler är<br />
aktiverade, och hur mycket, i olika träningsövningar, vid rörelser och stabilitet i en mängd<br />
vardagliga situatio<strong>ner</strong> samt vid tester av maximal styrka. Dock är elektromyografi, EMG, den<br />
enda metoden för att objektivt fastställa dessa frågeställningar. Vi har utvecklat en metod,<br />
för att studera aktivitetsgraden i de djupare muskelportio<strong>ner</strong>na kring ländryggen, då tunna<br />
trådelektroder inplanteras med hjälp av en nål under guidning av ultraljud för att säkerställa<br />
rätt muskelportion nås.<br />
Eva andErsson<br />
IDROTTShöGSKOlaN<br />
SamT INSTITuTIONEN<br />
FöR NEuROVETENSKap,<br />
KaROlINSKa INSTITuTET<br />
Kostnaderna för besvär i rörelseapparaten<br />
(bl.a. i ländryggen) är idag stora,<br />
både för individer och samhälle.<br />
Det är önskvärt att gemene kvinna och<br />
man får kunskap om hur olika muskler<br />
kan styrketränas och töjas för att själv<br />
upprätthålla en optimal funktion och<br />
motverka besvär i bål och övriga delar<br />
av rörelseapparaten. Självklart uppstår<br />
skador om kroppen belastas, på kort<br />
eller lång sikt, långt utöver vad som<br />
är möjligt för olika vävnader att klara<br />
av. Men med allmänna kunskaper om<br />
vanliga träningsmetoder för styrka, töjning<br />
och kondition kan en stor mängd<br />
besvär i rörelseapparaten förebyggas av<br />
varje individ själv.<br />
Det kan tyckas vara självklara kunskaper<br />
vad gäller vilka bålmuskler som<br />
är aktiverade i olika kroppspositio<strong>ner</strong><br />
och träningsövningar, men faktum är<br />
att denna in<strong>format</strong>ion har tidigare varit<br />
mycket knapp. Först på senare tid,<br />
har adekvata standardiserade metoder<br />
utvecklats för registrering från djupare<br />
rygg-, buk- och höftmuskler samt<br />
för kvantifiering av muskelaktivitet.<br />
Därmed har relativt nyligen presenterats<br />
olika objektiva data för djupa och<br />
ytliga rygg- och bukmuskler vad gäller<br />
deras involvering vid rörelse och stabilitet<br />
samt hur de kan styrketränas.<br />
Styrka<br />
Styrkeprofiler hos elitidrottsutövare<br />
kan ge vägledande in<strong>format</strong>ion om hur<br />
olika muskelportio<strong>ner</strong> kan styrketränas<br />
för mindre erfarna utövare. Vi har<br />
studerat för olika elitidrottskategorier<br />
maximal styrka i bål- och höftmuskulatur<br />
under såväl statiska som dynamiska<br />
situatio<strong>ner</strong> (1, Fig. 1). Under<br />
<strong>hela</strong> rörleseomfånget med försökspersonen<br />
i sidliggande position, och höftleden<br />
som rörelsecentrum, registreras<br />
maximal styrka i höftextension (höftsträckning,<br />
HS) respektive höftflexion<br />
(höftböjning, HB). Mer renodlad styrkemätning<br />
i bålen erhålls då försökspersonen<br />
placeras längre ned på<br />
rampen, med rörelsecentrum vald i<br />
nivå med ländkota 2-3, då s.k. bålextension<br />
(bålsträckning, BS) respektive<br />
bålflexion (bålböjning, BB) kartläggs.<br />
Av dessa fyra övningar erhålls normalt<br />
den högsta peak-styrkan i höftextension<br />
(17). Då rörelsecentrum flyttas<br />
från höftleden till ländryggen sjunker<br />
styrkevärdena i såväl sträckning som<br />
böjning. Detta sker både vid olika statiska<br />
vinklar samt vid de dynamiska<br />
registreringarna.<br />
Styrkeprofilerna kartlades för manliga<br />
elitidrottsutövare i gymnastik,<br />
brottning, tennis och fotboll, samt även<br />
43
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 1.<br />
för kvinnliga elitgymnaster. Jämfört<br />
med ett manligt normalmaterial, sågs<br />
ge<strong>ner</strong>ellt för alla grupper av elitidrottsutövare<br />
signifikant högre statiska och<br />
dynamiska styrkevärden i två av de<br />
fyra ovannämnda övningarna, nämligen<br />
i bålböjning (BB), dvs vid test av<br />
bukmuskelstyrka, och i höftsträckning<br />
(HS). Resultaten är sannolikt orsakade<br />
av långvarig systematisk träning. Förvånande<br />
var att ingen elitidrottsgrupp<br />
visade en signifikant högre maximal<br />
styrka i bålextension (ryggmuskulaturen)<br />
jämfört med normalaktiva. De<br />
manliga gymnasterna var signifikant<br />
starkare även i höftböjning (HB), vilket<br />
sannolikt är orsakat av de i gymnastik<br />
frekvent förekommande pikeringsövningarna,<br />
vilka högt involverar höftböjarmuskulaturen<br />
(2, 6).<br />
Vid förändring från statisk till<br />
dynamisk registrering sågs ge<strong>ner</strong>ellt likartade<br />
styrkeprofiler för de olika elititidrottsutövarna.<br />
Däremot sjönk styrkan<br />
med ökad koncentrisk hastighet. För<br />
alla elitidrottsutövarna sågs i medeltal<br />
en sänkning av maximal styrka (vid rak<br />
kroppsposition 0 grader) med 10-20%<br />
från 0 grader/sekund (statiskt) till 15<br />
grader/sekund. Ytterligare en styrkesänkning<br />
med 15-35% sågs när rörelsehatigheten<br />
ändrades från 15 till 30<br />
grader/sekund.<br />
Peakvärdet av maximal styrka uppstod<br />
ge<strong>ner</strong>ellt tidigare i rörelsebanan<br />
för de olika elitidrottsutövarna, jämfört<br />
med normala, vid samtliga registreringar.<br />
Således har sannolikt den<br />
systematiska träningen resulterat i<br />
en viss förändring av denna koordinativa<br />
aspekt. Träningsinducerade<br />
förändringar i den neuromuskulära<br />
44<br />
funktionen kan möjligtvis resultera i<br />
en förändring i kraft-längdsambandet<br />
för musklerna och/eller i en snabbare<br />
kraft produktion. Peakvärdet uppstod<br />
ge<strong>ner</strong>ellt i en position då musklerna är<br />
förlängda jämfört med vid rak kroppostion<br />
(0 grader), dvs i framåtböjt<br />
läge vid extension samt i bakåtsträckt<br />
läge vid flexion. Speciellt tidig peakplacering<br />
sågs för elitgymnasterna vid<br />
extension samt för elittennisspelarna<br />
vid flexion, både av bål och höftled.<br />
En senare placering av peak-värdet sågs<br />
vid hastigheten 30 jämfört med vid 15<br />
grader/sekund. Dock kvarstod skillnaderna<br />
mellan elitidottsgrupperna.<br />
De kvinnliga jämfört med de manliga<br />
elitgymnasterna visade likartade<br />
styrkeprofiler. Dock var kvinnornas<br />
peakstyrkevärden på en nivå av ca<br />
75% (Nm/kg, dvs styrkevärdet normaliserat<br />
till kroppsvikten) jämfört med<br />
de manliga gymnasterna. Gentemot<br />
det manliga normalaktiva materialet,<br />
visade dock de kvinnliga elitgymnasterna<br />
ge<strong>ner</strong>ellt lika höga eller<br />
t.o.m. något högre peakstyrkevärden<br />
(Nm/kg), undantaget övningen bålextension.<br />
I bålböjning, dvs vid test<br />
av bukmuskulaturen, var de kvinnliga<br />
gymnasterna 15% starkare än “normala”<br />
män. Pga skillnader i kroppsvikt,<br />
var styrkevärdena uttryckta i<br />
absoluta termer vid denna jämförelse,<br />
relativt lägre för de kvinnliga gymnasterna<br />
(ca 80% av det manliga normalmaterialet).<br />
Dessa värden är dock klart<br />
högre jämfört med tidigare dokumenteratio<strong>ner</strong>.<br />
I litteraturen har rapporterats<br />
att bålmuskelstyrkan för normalaktiva<br />
kvinnor är 75-80% (Nm/kg) alternativt<br />
50-60% (i absoluta termer), jämfört<br />
med motsvarande män.<br />
Styrkemätningar av perso<strong>ner</strong> med<br />
ländryggsbesvär kan ge in<strong>format</strong>ion<br />
om eventuell försvagning i specifika<br />
muskelgrupper som kan behöva stärkas.<br />
För perso<strong>ner</strong> med ospecifika ländryggsbesvär<br />
har setts en signifikant<br />
lägre styrka i två av de fyra nämnda<br />
övningarna för bål och höftled, nämligen<br />
i bålextension (ryggmuskulaturen)<br />
samt i höftflexion (18, 19). Notera att<br />
för dessa patienter framkom inte en<br />
signifikant lägre styrka i bålflexion, då<br />
bukmuskulaturen aktiveras selektivt (6,<br />
7). Således talar dessa data för att<br />
man inte ska försöka undvika styrketräning<br />
av höftböjarmuskulaturen<br />
såsom tidigare har föreslagits i vissa<br />
rehabiliteringssammanhang. Vidare är<br />
höftböjarmuskeln iliopsoas viktig för<br />
bålstabiliteten i en rad sittande positio<strong>ner</strong><br />
(se nedan). Dock ska styrketräningen<br />
givetvis alltid kombi<strong>ner</strong>as med<br />
töjningsträning för att undvika förkortning<br />
av muskulaturen, vilket lätt sker<br />
bl.a. av höftböjarmuskulaturen. Vidare<br />
bör ge<strong>ner</strong>ellt en allsidig träning bedrivas<br />
så att samtliga kroppens muskler<br />
erhåller en för individen optimal kapacitet<br />
vad gäller styrka, rörlighet, uttållighet<br />
och koordination (se nedan).<br />
Vid maximal sidböjning, registrerad<br />
i ovannämnda styrkeramp med personen<br />
i ryggläge, har vi funnit för<br />
de olika elitidrottskategorierna tennis,<br />
brottning och fäktning en signifikant<br />
högre styrka på den “icke-dominanta”<br />
sidan, dvs på vänster sida för en högerhänt<br />
tennisspelare (1, 19). Anledningen<br />
till den större bålbelastningen på ena<br />
sidan är konsekvensen av att endast<br />
en hand används primärt i tennis och
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 2.<br />
fäktning. Asymmetrin funnen även för<br />
brottare kan vara orsakad av att utövarna<br />
har en riktning de föredrar att<br />
kasta sin motståndare sidledes. Däremot<br />
på ett normalmaterial sågs ingen<br />
styrkeskillnad mellan bålens sidor vid<br />
jämförelse mellan vänster- och högerhänta<br />
(19).<br />
Nyligen har publicerats data angående<br />
maximal styrkemätning av bålen,<br />
under excentrisk lateralflexion, dvs en<br />
bromsande kontraktion då musklerna<br />
arbetar under förlängning (13, 15,<br />
Fig. 1). Maximal peak-styrka var oförändrad<br />
vid olika excentriska hastigheter<br />
(från -15 till -60 grader/sekund).<br />
Något lägre värde sågs vid maximal<br />
statisk lateralflexion samt ytterligare<br />
sjunkande peakstyrka noterades med<br />
ökad hastighet (från 15 till 60 grader/<br />
sekund) vid koncentriska kontraktio<strong>ner</strong><br />
(muskelförkortning). Detta mönster<br />
för styrka-hastighetsambandet (torque/<br />
velocity) är sådeles lika för bålens sidböjarmuskulatur<br />
jämfört med vad som<br />
tidigare visats för annan muskulatur,<br />
te.x. främre lårmuskeln (16).<br />
Ryggträningsövningar<br />
Muskelaktivitetsregistrering intramuskulärt.<br />
Hur kommer man åt de olika<br />
ländryggsmusklerna vid styrketräning,<br />
med enbart den egna kroppen som<br />
belastning, dvs i vanliga situatio<strong>ner</strong><br />
som alla själva kan utföra utan träningsredskap?<br />
Våra data pekar på att<br />
det behövs träningsövningar för bål<br />
och ben i varierande riktningar för att<br />
effektivt träna alla djupa och ytliga<br />
muskler kring ländryggen (2-4, 6, Fig.<br />
2). Vid olika typer av sit-ups, då <strong>hela</strong><br />
överkroppen lyfts, involverades påtagligt<br />
den djupaste ländryggsmuskeln (PS,<br />
ländmuskeln) och bäckenmuskeln iliacus<br />
(IL, tarmbensmuskeln), vilket även<br />
var fallet vid enkelt eller dubbelt benlyft<br />
i ryggliggande position (se även<br />
nedan). I dessa situatio<strong>ner</strong> är de mer<br />
ytligt liggande ländryggsmusklerna inte<br />
nämnvärt aktiverade. Däremot i magliggande<br />
position vid maximalt lyft av<br />
framåtsträckta armar och övre delen<br />
av bålen, alternativt vid lyft av båda<br />
benen, sågs mycket höga nivåer av fr.a<br />
den ytliga inre portionen av erector<br />
spinae i ländryggen (ES-s, raka ryggmuskeln)<br />
men även av dess djupare<br />
yttre portion (ES-d). Notera, att inte<br />
heller i dessa magliggande övningar<br />
sågs någon påtaglig aktivering av<br />
den något djupare liggande ländryggsmuskeln<br />
quadratus lumborum (QL,<br />
den fyrkantiga ländryggsmuskeln). Då<br />
endast ena benet sträcktes bakåt (maximal<br />
höftextension), i magliggande eller<br />
stående position, aktiverades ES-s markant,<br />
ES-d mer måttligt, samt QL men<br />
endast i en låg nivå.<br />
För att markant styrketräna QL,<br />
men även ES-d, framkom att övningar<br />
i sida för bål och ben var att föredra<br />
(3,6). En mycket hög aktivitet sågs fr.a.<br />
för QL, men även för ES-d, vid sidböjning<br />
av bålen uppåt i sidliggande position<br />
med stöd för benen. Båda dessa<br />
muskler, liksom PS och IL, var även<br />
påtagligt involverade då ett ben förs ut<br />
i sida (abduktion) i stående eller sidliggande<br />
position.<br />
Muskelaktivitetsregistrering från<br />
huden. Under några vanligt förekommande<br />
ryggträningsövningar studerades<br />
aktiveringsgraden (med sk hudelekroder)<br />
för den övre och nedre<br />
ryggmuskulaturen samt för två höftsträckarmusker<br />
(6, Fig. 3). De sistnämnda<br />
var sätesmuskeln gluteus maximus<br />
(GM) och baklårsmuskeln biceps<br />
femoris (BIC). Elektroderna för den<br />
övre ryggmuskelportionen placerades<br />
över latissimus dorsi (LAT, i T8-9-<br />
nivå, 2 cm lateralt om mittlinjen och<br />
ca 2 cm nedanför skulderbladspetsen).<br />
Vid denna elektrodposition upptas<br />
sannolikt även viss aktivitet från<br />
underliggande muskulatur såsom thorakala<br />
erector spinae samt trapezius.<br />
Den nedre ryggmuskelportionen (här<br />
benämnd med LES, studerad i L3-nivå,<br />
2 cm från mittlinjen) motsvarar ovannämnda<br />
intramuskulära, men ändå<br />
relativt ytliga, registrering från ES-s.<br />
En markant hög aktivitet sågs för<br />
den övre ryggmuskulaturen (LAT) vid<br />
“lyft av övre bål och båda armar”<br />
(med eller utan samtidigt lyft av båda<br />
benen) i magliggande position. I dessa<br />
situatio<strong>ner</strong> sågs även för den nedre<br />
ryggmuskulaturen (LES) en mycket hög<br />
involvering, liksom vid isolerat “bilateralt<br />
benlyft” i magliggande, såsom<br />
visats med intramuskulära registreringar<br />
(se ovan). För både den övre och<br />
nedre ryggmuskulaturen sågs en högre<br />
aktivitet (medelvärde för alla försöksperso<strong>ner</strong>)<br />
vid lyft av båda armar och/<br />
eller ben i magliggande, jämfört med<br />
de övriga övningarna: “belly-back”<br />
(då man hänger med överkroppen vågrätt<br />
ut från en bänk), “knäfyrfota”<br />
(inkluderat diagonalt arm- och benlyft<br />
till horisontalplanet) eller “bakåthandstöd”<br />
(med enkel bensträckning i horisontalplanet).<br />
Man brukar brukar dock<br />
inte rekommendera övningen “båten”<br />
(samtidigt “dubbelt arm- och benlyft”<br />
i magliggande), speciellt inte till otränade<br />
individer eller till folk med ländryggsbesvär.<br />
För sätesmuskeln gluteus maximus<br />
(GM) framkom en markant involvering<br />
vid maximalt “dubbelt benlyft” samt<br />
“dubbelt arm- och benlyft” i magliggande.<br />
Detsamma sågs vid “bakåthandstöd”<br />
(med sträckning av<br />
motsatt ben), och “knäfyrfota” (då<br />
samma sidas ben sträcktes ut med maximal<br />
ansträngning bakåt). “Belly-back”<br />
resulterade i lägre GM-nivåer. Även<br />
för höftsträckarmuskeln biceps femoris<br />
(BIC) sågs en distinkt involvering vid<br />
“dubbelt benlyft” samt “dubbelt arm-<br />
och benlyft” i magliggande. Något<br />
lägre nivåer sågs vid “bakåthandstöd”<br />
(med sträckning av motsatt ben), samt<br />
vid “belly-back”. “Knäfyrfota” gav<br />
45
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 3.<br />
Fig 4.<br />
ytterligare lägre aktivitetsnivåer för<br />
BIC.<br />
För otränade individer samt i rehabiliteringssammanhang<br />
är styrketräningsövningar<br />
med en låg till måttlig<br />
muskelinvolvering att föredra, medan<br />
i olika elitidrottssammanhang önskas<br />
ofta en högre aktivering. Ge<strong>ner</strong>ellt<br />
kan sägas att styrketräning för gemene<br />
kvinna och man bör bedrivas allsidigt.<br />
Sit-up<br />
Under olika standardiserade statiska<br />
och dynamiska sit-ups och benlyft kartlades<br />
aktivitetsgraden från tre buk- och<br />
tre höftböjarmuskler (2, 4, 6, 7). De<br />
studerade musklerna var den raka<br />
bukmuskeln (RA, rectus abdominis),<br />
yttre sneda bukmuskeln (OE, obliquus<br />
externus), inre sneda bukmuskeln (OI,<br />
obliquus internus), tarmbensmuskeln<br />
(IL, iliacus), skräddarmuskeln (SA, sartorius)<br />
samt raka lårmuskeln (RF,<br />
rectus femoris, Fig. 4). Aktivitetsgraden<br />
registrerades med hudelektroder för<br />
alla muskler undantaget IL, i vilken<br />
trådelektroder inplanterades. De studerade<br />
övningar var bålböjning (trunk<br />
flexion, TF, dvs skulderlyft), höftflexion<br />
(HF, lyft av <strong>hela</strong> bålen med överkroppen<br />
sträckt), spontan sit-up (SP, lyft av<br />
46<br />
<strong>hela</strong> överkroppen efter en initial bålböjning),<br />
samt dubbelt (2) och enkelt benlyft<br />
(leg lift, LL; ipsi = samma sidas ben<br />
(1i), contra = motsatt sidas ben, 1c).<br />
Sit-upövningar då <strong>hela</strong> bålen restes, dvs<br />
HF och SP, visade likartade resultat.<br />
Däremot skiljde sig mönstret för dessa<br />
sit-ups gentemot de andra övningarna<br />
(se nedan). Fyra benmodifieringar studerades;<br />
ss=sträckta ben och stöd,<br />
s=sträckta ben utan stöd, bs=böjda ben<br />
och stöd, b=böjda ben utan stöd.<br />
Benmodifieringar. Tidigare har föreslagits<br />
på lösa grunder att om man utför<br />
en sit-up med böjda istället för med<br />
raka ben involveras bukmusklerna i<br />
högre omfattning, samtidigt som höftböjarna<br />
aktiveras i lägre grad eller<br />
inte alls (“kopplas ur”). Våra aktivitetsregistreringar<br />
har visat det motsatta<br />
mönstret, dvs en högre höftböjarinvolvering<br />
med böjda jämfört med raka<br />
ben under sit-ups då <strong>hela</strong> bålen<br />
lyfts (HB, SP, Fig. 4). Högst höftböjaraktivitet<br />
sågs vid benmodifieringen<br />
med böjda ben och stöd. Vid sit-ups<br />
då endast skuldrorna lyfts (TF), är<br />
inte höftböjamusklerna aktiverade över<br />
huvudtaget eller endast till en mycket<br />
låg nivå, oavsett benmodifiering. Buk-<br />
musklerna däremot, visade ingen<br />
signifikant skillnad i aktivitetsnivå<br />
överhuvudtaget vid jämförelse mellan<br />
alla benmodifieringar, dvs mellan raka<br />
eller böjda ben med eller utan stöd för<br />
fötterna (Fig. 4). Detta faktum framkom<br />
för såväl skulderlyftssit-ups som<br />
vid sit-ups med lyft av <strong>hela</strong> bålen.<br />
Däremot vid jämförelse mellan olika<br />
övningar sågs en något högre bukmuskelaktivitet,<br />
fr.a. för OE (4), vid sit-ups<br />
då <strong>hela</strong> bålen restes jämfört med vid<br />
skulderlyft, oavsett benmodifiering.<br />
Förändring med vinkel. För att bedöma<br />
test- eller träningseffekt, vad gäller grad<br />
av aktivitet, bör noteras att vid varierande<br />
typer av sit-ups ändras bukmuskelaktiviteten<br />
i rörelseomfånget på<br />
olika sätt. Vid sit-ups med lyft av <strong>hela</strong><br />
bålen (inklusive ländryggen), ses högst<br />
aktivitet i de initiala vinklarna (10<br />
och 30 grader) för att sedan drastiskt<br />
sjunka fram till upprätt sittande (Fig.<br />
4). Däremot vid en sit-up då endast<br />
skuldrorna lyfts, vid en s.k. bålböjningssit-up<br />
(TF), ses en stegrad aktivitet<br />
för bukmusklerna med ökad vinkel,<br />
dvs högst aktivitet i det maximalt uppresta<br />
läget av skuldrorna. Under dubbelt<br />
benlyft sågs dock ingen nämnvärd
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 5.<br />
variation av den måttliga bukmuskelaktiviteten<br />
mellan höftflexionsvinklarna<br />
10, 30 och 60 grader. För<br />
höftböjarna IL och SA sågs en stegrad<br />
aktivitet med ökad vinkel fr.a. vid bi-<br />
och ipsilateralt benlyft (3).<br />
Vilka övningar för flexormuskulaturen<br />
i bål och höft man föredrar att<br />
utföra kan variera i olika sammanhang.<br />
Vid sit-ups med lyft av <strong>hela</strong> bålen<br />
(HF eller SP) styrketränas både buk-<br />
och höftböjarmuskulaturen samtidigt.<br />
För perso<strong>ner</strong> med lägre styrkekapacitet<br />
och/eller lättare ryggbesvär kan träning<br />
av de två olika muskelgrupperna göras<br />
separat; bukmusklerna i skulderlyft,<br />
dvs bålböjning, och höftböjarmuskulaturen<br />
i enkelt benlyft (se även ovan).<br />
Bålstabilitet<br />
Vid maximal framåtböjning av bålen i<br />
stående är känt, sedan ca 50 år, att den<br />
ytliga ländryggmuskeln (ES-s) tystnar,<br />
det s.k. flexor-relaxionsfenomenet (Fig.<br />
5). Därav har man tidigare förmodat<br />
att i detta fråmåtböjda läge upprätthålls<br />
stabiliteten i ländryggen endast av<br />
passiva strukturer, såsom ligament och<br />
disker. Vid våra intramuskulära aktivitetsregistreringar<br />
i de mer djupare<br />
liggande ländryggsmusklerna QL och<br />
ES-d (Fig. 5) framkom en ökad involvering<br />
ju mer bålen böjdes framåt i stående<br />
(3, 6). Dessa muskler kan således<br />
aktivt bidra till ökad ryggstabilitet och<br />
därmed avlasta ländryggens diskar och<br />
ligament, som i detta framåtböjda läge<br />
utsätts för hög belastning och då lättare<br />
kan skadas. QL och ES-d var även<br />
påtagligt aktiva i en rad situatio<strong>ner</strong><br />
som resulterade i ökad sidostabilitet av<br />
bål och bäcken. Exempelvis var QL<br />
och ES-d markant involverade både i<br />
stående och sittande vid sidböjning av<br />
bålen samt vid lyft av bäckenet på<br />
ena sidan (Fig. 5), men även vid vid<br />
tunga enhandslyft i sida. Vid tunga<br />
lyft med två händer framför kroppen,<br />
har biomekaniska resonemang tidigare<br />
förts om att den djupaste ländryggsmuskeln,<br />
psoas (PS), orsakar<br />
påtaglig kompressionskraft på ländryggen.<br />
Dock har våra EMG-registreringar<br />
visat att denna muskel inte är involverad<br />
överhuvudtaget i denna situation<br />
(2, 6). Därav behöver liknande biomekaniska<br />
modellberäkningar kompletteras<br />
med elektromyografiska data för<br />
att optimera adekvata slutsatser. Inte<br />
heller QL-muskeln var aktiverad eller<br />
endast till en mycket låg nivå vid tunga<br />
två-handslyft framför kroppen (3, 6).<br />
Däremot sågs då en hög involvering av<br />
erector spinaes två portio<strong>ner</strong> i ländryggen<br />
ES-s och ES-d, fr a av ES-s (3, 6).<br />
Då en muskelportion åstadkommer<br />
en övning/rörelse kan andra muskler<br />
behöva aktiveras för att stabilisera<br />
olika delar av rörelseapparaten. Exempel<br />
på detta vad gäller bålens muskulatur,<br />
är då höftböjarmusklerna psoas<br />
och iliacus (PS och IL) är högt aktiverade<br />
vid ett rakt enkelt benlyft i<br />
stående. På motsatt kroppshalva, är<br />
samtidigt de djupa ländryggsmusklerna<br />
quadratus lumborum (QL) och djupa<br />
yttre delen av lumbala erector spinae<br />
(ES-d) markant involverade, sannolikt<br />
för att stabilsera ländryggen i sida (2,<br />
3, 6).<br />
Ett annat exempel på behov av bålstabiliet<br />
sågs t.ex. vid maximal sträckning<br />
av ett rakt ben i magliggande, då<br />
vi fann en ipsilateral aktivering av ES-s,<br />
ES-d och QL (se ovan). Här noterades<br />
en markant involvering av fr.a iliacus<br />
(IL) men även av psoas (PS) på motsatt<br />
(contralateral) sida av bålen, sannolikt<br />
för att upprätthålla stabiliteten i ländryggen<br />
och bäckenet (Fig. 2). Vid<br />
sträckning av ett rakt ben maximalt<br />
bakåt i stående sågs endast iliacus (IL),<br />
på motsatt sida, aktiverad av iliopsoasmuskelns<br />
två portio<strong>ner</strong>. Iliacusaktiveringen<br />
kan i dessa situatio<strong>ner</strong> sannolikt<br />
bidra till att stabilisera höftleden samt<br />
förhindra en förskjutning i bäckenets<br />
leder, de sk sacroiliacalederna (SIlederna).<br />
Även i stående sågs ES-s,<br />
på samma sida som bensträckningen<br />
utförs på, påtagligt aktiverad. Både<br />
ES-s och IL bidrar påtagligt till att<br />
aktivt tippa övre bäckenet framåt enligt<br />
våra elektromyografiska registreringar,<br />
däremot inte QL (3, 6). Skulle en<br />
framåttippning av bäckenet ske alltför<br />
mycket på endast en sida kan detta sannolikt<br />
bidra till en viss förskjutning i<br />
SI-lederna (som normalt tillåter mycket<br />
små rörelser). Töjning av höftböjarmuskeln<br />
iliopsoas antas bidra till att<br />
minska framåttippning av bäckenet.<br />
Således genom töjningsträning undviks<br />
förkortad muskulatur, som kan ge<br />
upphov till snedställning i rörelseapparaten.<br />
Av denna orsak bör styrketräning<br />
vanligen kombi<strong>ner</strong>as med<br />
töjningsträning.<br />
Ingen av de ytliga eller djupa ländryggsmusklerna<br />
är vanligen aktiva vid<br />
normalt stående (2, 3, 6, Fig. 3). Således<br />
är dessa muskler inte posturala i<br />
stående såsom vissa tidigare har föreslagit.<br />
Alla ländryggsmuskler är även<br />
tysta i sittande med relaxerad rygg.<br />
Den enda muskeln kring ländryggen<br />
som är aktiv vid sittande med rak rygg<br />
är psoas (PS). Man har noterat ett<br />
lägre disktryck vid sittande med rak<br />
jämfört med slapp kyfotiserad rygg (2,<br />
6). Tidigare har ansetts att man ska<br />
försöka undvika en aktivering av psoasmuskeln<br />
då den kan öka kompressionen<br />
i ryggen. Här medför denna<br />
PS-aktivering i sittande till en ändrad<br />
ländryggsposition som resulterar i ett<br />
lägre disktryck. Vidare är psoas och<br />
iliacus viktiga i ett flertal andra situatio<strong>ner</strong><br />
bl.a. i sittande positio<strong>ner</strong>. Exempelvis<br />
är PS och IL påtagligt aktiva<br />
vid maximal svank och framåttipning<br />
av bäckenet, samt då bålen lutas<br />
bakåt eller i sidled, och vid lyft av<br />
bäckenet på ena sidan. Vid motsva-<br />
47
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 6.<br />
rande övningar utförda i stående position<br />
är PS och IL påtagligt mindre<br />
aktiva eller inte alls. Att iliopsoasmuskelns<br />
två portio<strong>ner</strong> stundtals är högre<br />
aktiverade i sittande jämfört med i stående<br />
kan vara orsakat av att bäcken<br />
och höftleder är fixerade mot underlaget<br />
endast i sittande, samt ändrade<br />
positio<strong>ner</strong> av ländrygg, bäcken och<br />
höftleder mellan de olika kroppspositio<strong>ner</strong>na<br />
(2, 6).<br />
Bålrotatio<strong>ner</strong>. Frekventa dagliga bålvridningar<br />
samt nedsatt maximal<br />
styrka vid bålrotation är associerat med<br />
ländryggsbesvär (8). Dock har tidigare<br />
inte kartlagts för bålrotatio<strong>ner</strong>, i nämnvärd<br />
omfattning, vilka djupa och ytliga<br />
bålmuskler som är involverade, samt<br />
hur mycket. Under varierande rotationsvinklar<br />
i stående och sittande position,<br />
med och utan yttre motstånd<br />
mot skuldrorna, har vi studerat aktivitetsgraden<br />
för olika djupa och ytliga<br />
rygg- och bukmuskler (8). Av resultaten<br />
framkom att vid maximal rotationsansträngning<br />
med yttre motstånd<br />
mot axlarna sågs högst aktivitet på<br />
samma sida, som rotationsriktningen,<br />
för samtliga ytliga och djupa rygg- och<br />
bukmuskler (Fig. 6). Det enda undantaget<br />
sågs för den yttre sneda bukmuskeln<br />
(OE) med högst involvering på<br />
motsatt sida, samt den raka bumuskeln<br />
(RA) som var lågt aktiverad bilateralt<br />
i alla rotationsövningar. Däremot utan<br />
yttre axelmotstånd, dvs en fritt utförd<br />
maximal bålvridning resulterade i att<br />
majoriteten av ländryggsmusklerna<br />
visade en förändrad sidodominans. QL<br />
och ES-s var nu mest aktiva på<br />
den motsatta sidan, medan PS involverades<br />
i lika hög grad bilateralt. Vidare<br />
sågs ge<strong>ner</strong>ellt lägre aktivitetsnivåer för<br />
samtliga buk- och ryggmuskler när de<br />
maximala rotatio<strong>ner</strong>na utfördes utan<br />
motstånd jämfört med då yttre axelmotstånd<br />
applicerades. Således visar<br />
48<br />
dessa data att testade rotatio<strong>ner</strong> i<br />
styrkeramper, där yttre motstånd mot<br />
axlarna ges, speglar inte alltid det aktivitetsmönster<br />
som erhålls vid en fritt<br />
utförd bålvridning i det dagliga livet.<br />
Flera muskler visade högre aktivitet<br />
i sittande jämfört med i stående position<br />
under motsvarande bålvridningar.<br />
Så var fallet för PS, IL, QL, OE och<br />
stundtals även för OI. Däremot sågs<br />
det omvända mönstret för den ytliga<br />
raka ländryggsmuskeln ES-s, med högst<br />
aktivitet i stående.<br />
Den högsta aktiviteten (% av max,<br />
MVC) funnen för varje muskel i någon<br />
av de registrerade “fria” maximala<br />
bålrotatio<strong>ner</strong>na (utan axelmotstånd),<br />
utförda statiskt i ytterläget, var enligt<br />
följande rangordning: OI 58%, OE<br />
45%, QL 35%, ES-d 23%, ES-s 23%,<br />
IL 7% och RA 5%.<br />
De muskler som sannolikt primärt<br />
bidrar till att utföra en fri bålvridning<br />
är den yttre sneda bukmuskel (OE)<br />
och den ytliga inre delen av erector<br />
spinae (ES-s), båda musklerna på motsatt<br />
(contralateral) sida jämfört med<br />
rotationsriktningen. På samma (ipsilateral)<br />
sida, bidrar sannolikt den inre<br />
sneda bukmuskelm (OI) och djupa<br />
yttre ryggmuskeln (ES-d, dvs iliocostalis)<br />
aktivt till bålvridningen. De övriga<br />
musklerna QL, PS och IL har förmodligen<br />
i huvudsak en mer stabiliserande<br />
funktion, till vilken sannolikt ES-s även<br />
påtagligt bidrar. Utöver nämnda muskler<br />
ges ett aktivt bidrag till bålrotation<br />
av den in<strong>ner</strong>sta tvära bukmuskeln, TR,<br />
(9) samt latissimus dorsi och thorakala<br />
erector spinae (8), samtliga på ipsilateral<br />
sida jämfört med rotationsriktningen.<br />
Resultaten i ovannämnda rotationsstudie<br />
visade att aktiveringsmönstret<br />
för olika djupa och ytliga bålmuskler<br />
kan ändras och även bli det motsatta,<br />
mellan de båda kroppshalvorna, inom<br />
samma typ av övning. Aktivitetsnivå-<br />
erna beror på ett flertal faktorer såsom<br />
initial kroppsposition, stående eller sittande,<br />
grad av ansträngning, med eller<br />
utan yttre motstånd samt ändrad bålvinkel.<br />
Vid test av enhandslyft, med en vikt<br />
på 20 kg vid sidan av kroppen, framkom<br />
att samtliga djupa och ytliga ländryggs-<br />
och bukmuskler var påtagligt<br />
aktiva på motsatt sida (contralateralt).<br />
Med intramuskulär teknik studerades<br />
aktiviteten i ländryggsmusklerna PS,<br />
QL, ES-d, ES-s samt i bukmusklerna<br />
TR, OI, OE och RA (14). Aktiveringsgraden<br />
på den motsatta sidan,<br />
vid enhandslyft i upprätt läge av kroppen<br />
(0 grader), varierade för samtliga<br />
muskler mellan 10-29% av maximalt<br />
uppmätt aktivitet (i en s.k. MVC). Då<br />
bålen var flekterad 15 eller 30 grader<br />
åt samma sida som vikten hölls, sågs<br />
högre aktivitet för samtliga studerade<br />
muskler, nu varierande mellan 19-51%<br />
på den contralaterala kroppshalvan.<br />
Därutöver noterades en coaktivering<br />
av samma sidas muskler, dvs ipsilateralt,<br />
men endast av bukmusklerna, och<br />
framför allt då bålen hölls sidböjd mot<br />
vikten vid 15 och 30 graders vinkel.<br />
Samtliga ländryggsmuskler var däremot<br />
tysta ipsilateralt. Den ipsilaterala<br />
coaktivering av bukmusklerna, i de två<br />
sidböjda vinklarna, varierade mellan<br />
8-15% av max samt antas bidra till<br />
ökad bålstabilitet.<br />
I en situation då koordinationen<br />
av bålmuskulaturen studerats på friska,<br />
framkom att vid snabb resning av båda<br />
armar (framåt, bakåt eller utåt sidorna)<br />
aktiverades ge<strong>ner</strong>ellt den in<strong>ner</strong>sta bukmuskeln<br />
transversus abdominis (TR,<br />
tvära bukmuskeln) innan start av armrörelsen,<br />
oavsett riktning (11). Aktiveringen<br />
av TR är sannolikt orsakad av<br />
behovet att “strama upp” bålen i stöjande<br />
syfte inför den snabba armrörelsen.<br />
Däremot har perso<strong>ner</strong> med ländryggsbesvär<br />
visat en signifikant förse-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Fig 7.<br />
ning av TR, vid snabbt enkelt armlyft<br />
i alla de tre nämnda riktningarna, jämfört<br />
med friska (10). Således tycks den<br />
i förväg bålstabiliserande effekten av<br />
TR gått förlorad för dessa pero<strong>ner</strong> med<br />
ländryggsbesvär.<br />
Tidigare har visats för friska att<br />
såväl TR som OI och OE kan i olika<br />
situatio<strong>ner</strong> bidra till ökat buktryck,<br />
som i sig anses ha en bålstabiliserande<br />
effekt (9). Exempelvis sågs alla dessa<br />
tre muskler aktiva, tillsammans med<br />
ett stegrat buktryck, vid en maximal<br />
statisk flexionsövning av bålen. Däremot<br />
vid en maximal statisk extensionsövning,<br />
då även buktrycket var<br />
stegrat, noterades en nämnvärd involvering,<br />
bland bukmusklerna, endast av<br />
TR (9).<br />
Lokomotion<br />
Med intramuskulär aktivitetsregistrering<br />
från iliopsoasmuskeln och övriga<br />
höftböjare har vi studerat koordination<br />
och aktivitetsgrad under olika hastigheter<br />
vid lokomotion (Fig. 7). Vad gäller<br />
den koordinativa aspekten under lokomotion<br />
aktiverades vanligen psoas (PS)<br />
och iliacus (IL), såsom de övriga höftböjarmusklerna<br />
sartorius (SA), rectus<br />
femoris (RF) och tensor fascia latae<br />
(TFL), under slutet av stödjefasen och<br />
början av svingfasen vid olika hastigheter<br />
i gång och löpning (5). Denna<br />
aktiveringsperiod i stegcykeln medför<br />
en bromsning av höftextensionen och<br />
initieriering av höftflexionen. Därutöver<br />
framkom en selektiv aktivering av<br />
PS i slutet av svingfasen, sannolikt för<br />
att bidra till koordinationen av bålens<br />
rörelse i sida (5, 15). TFL och RF<br />
visade en aktiveringsperiod också initialt<br />
i stödjefasen, sannolikt för att bidra<br />
till behovet av höftabduktion respektive<br />
knästräckning.<br />
Analys av aktiveringsamplituden<br />
utfördes i lokomotionsstudien endast<br />
för PS och IL. Dessa muskler visade<br />
stegrad aktivitet med ökad hastighet<br />
både i gång och löpning (5, 6). Vid<br />
hastigheten 3.0 m/s sågs en högre<br />
involvering under gång jämfört med i<br />
löpning (Fig. 7). Således är det mer<br />
ekonomiskt lönsamt ur muskelaktivitetssynpunkt<br />
för PS och IL att springa<br />
jämfört med att gå vid denna hastighet.<br />
Normalt övergår en människa från<br />
gång till löpning mellan hastigheterna<br />
1.5 till 2.0 m/s (15). Således vid de<br />
lägre hastigheterna i lokomotion styrketränas<br />
PS och IL mer submaximalt<br />
medan vid stegrad hastighet ökas involveringen<br />
påtagligt.<br />
Förhoppningen är att dessa resultat<br />
kan bidra till ökad förståelse och<br />
intresse för vilka rygg-, buk- och höftmukler<br />
man involverar i olika idrotts-,<br />
arbets- och rehabiliteringssammanhang<br />
samt för utformandet av olika test- och<br />
träningsövningar för att stärka dessa<br />
muskler.<br />
Referenser<br />
1. Andersson E, Swärd L and Thorstensson A.<br />
(1988) Trunk muscle strength in athletes. Med<br />
Sci Sports Exerc 20, 587-593.<br />
2. Andersson E, Oddsson L, Grundström H,<br />
Thorstensson A. (1995) The role of the psoas<br />
and iliacus muscles for stability and movement<br />
of the lumbar spine, pelvis and hip. Scand J<br />
Med Sci Sports 5:10-16.<br />
3. Andersson EA, Oddsson LIE, Grundström<br />
H, Nilsson J and Thorstensson A. (1996)<br />
EMG activities of the quadratus lumborum<br />
and erector spinae muscles during flexionrelaxation<br />
and other motor tasks. Clin Biomech<br />
11, 392-400.<br />
4. Andersson EA, Nilsson J, Ma Z and Thorstensson<br />
A. (1997) Abdominal and hip flexor<br />
muscle activation during various training exercises.<br />
Eur J Appl Physiol 75:115-123.<br />
5. Andersson EA, Nilsson J and Thorstensson<br />
A. (1997) Intra-muscular EMG from the hip<br />
flexor muscles during human locomotion. Acta<br />
Physiol Scand 161:361-370.<br />
6. Andersson, EA (1997) EMG and strength in<br />
trunk and hip muscles, particularly iliopsoas.<br />
Avhandling, Karolinska Institutet, Stockholm.<br />
7. Andersson EA., Z. Ma and A. Thorstensson.<br />
(1998) Relative EMG levels in training exercises<br />
for abdominal and hip flexor muscles.<br />
Scand J Rehab Med 30:175-183.<br />
8. Andersson EA, Grundström H and Thorstensson<br />
A. (2001) Diverging intramuscular<br />
activity patterns in back and abdominal muscles<br />
during trunk rotation. Spine (accepterad).<br />
9. Cresswell AG (1993) On the regulation<br />
of intra-abdominal pressure during different<br />
motor tasks. Avhandling, Karolinska Institutet,<br />
Stockholm.<br />
10. Hodges PW and Richardsson CA (1996)<br />
Inefficient muscular stabilization of the lumbar<br />
spine associated with low back pain. Spine<br />
21:2640-2650.<br />
11. Hodges P, Cresswell A and Thorstensson A<br />
(1999) Preparatory trunk motion accompanies<br />
rapid upper limb movement. Exp Brain Res<br />
124:69-79<br />
12. Huang Q-M and Thorstensson A. (2000)<br />
Trunk muscle strength in eccentric and concentric<br />
lateral flexion. Eur J Appl Physiol<br />
83:573-577<br />
13. Huang Q-M (2001a) Asymmetric loading<br />
of the human trunk - biomechanics and<br />
motor control. Avhandling, Karolinska Institutet,<br />
Stockholm.<br />
14. Huang Q-M, Andersson EA and Thorstensson<br />
A. (2001b) Intra-muscular myoelectric<br />
activity and selective co-activation of trunk<br />
muscles during lateral flexion with and without<br />
load. Spine (i tryck).<br />
15. Nilsson JE. (1990) On the adaptation<br />
to speed and mode of progression in human<br />
locomotion. Avhandling, Karolinska Institutet,<br />
Stockholm.<br />
16. Seger JY (1998) Neuromuscular aspects<br />
of eccentric knee extensor actions - effects of<br />
electrical stimulation, age, gender and training.<br />
Avhandling, Karolinksa Institutet, Stockholm.<br />
17. Thorstensson A och Nilsson J. 1982.<br />
Trunk muscle strength during constant velocity<br />
movements. Scand J Rehab Med 14, 61-68.<br />
18. Thorstensson A och Arvidsson Å. 1982.<br />
Trunk muscle strength and low back pain.<br />
Scand J Rehab Med 14, 69-75.<br />
19. Thorstensson A, Oddsson L, Andersson<br />
E and Arvidsson A. 1985. Balance in muscle<br />
strength between agonist muscles of the trunk.<br />
In Winter et al., Biomech IX-B, Human Kinetics<br />
Publ, Champaign III, 15-20.<br />
49
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Proteinbehovet vid<br />
styrketräning<br />
Varför är vetenskapen och kraftsportaren ofta oense?<br />
Kan vi båda ha rätt?<br />
Tron på gynnsamma effekter från ett högt proteinintag har funnits hos kraftsportare alltsedan<br />
det antika Grekland. Mängder av berättelser redogör för proteinets positiva egenskaper. Enligt<br />
näringsrekommendatio<strong>ner</strong> i Sverige och annorstädes, som skall bygga på den samlade vetenskapen,<br />
föreligger dock inte något högre proteinbehov hos tränande individer. Vem har rätt och vem<br />
har fel? Kan diskrepansen helt enkelt bero på att vi definierar ordet ”proteinbehov” olika?<br />
50<br />
Torbjörn ÅkerfeldT<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
mEDIcINSKa<br />
VETENSKapER,<br />
NuTRITION.<br />
uppSala uNIVERSITET<br />
För att förstå de olika resonemangen<br />
kring kraftidrottarens proteinbehovet<br />
är det lämpligt att närma sig frågeställningen<br />
dels ur idrottsutövarens<br />
synvinkel och dels analysera den aktuella<br />
vetenskapliga litteraturen med dess<br />
styrkor och eventuella brister.<br />
Av 171 tillfrågade amerikanska universitetsidrottare<br />
trodde 98% att en<br />
högproteinkost förbättrade prestationsförmågan<br />
och 80% trodde att ett ökat<br />
proteinintag är en nödvändighet för<br />
att lägga på sig muskelmassa. Bland<br />
75 tränare och coacher trodde 51%<br />
att den viktigaste faktorn bakom ökad<br />
muskelmassa var proteinintaget.<br />
Människans skelettmuskulatur, som<br />
i genomsnitt utgör närmare 45% av vår<br />
kroppsvikt, innehåller kring 20% protein.<br />
Muskelprotei<strong>ner</strong>na väger därmed<br />
cirka 6 kg hos en 70-kilos man,<br />
varav drygt hälften utgörs av de kontraktila<br />
elementen (aktin och myosin).<br />
Närmare 2% av muskelprotei<strong>ner</strong>na<br />
omsätts dagligen, vilken ger protei<strong>ner</strong>na<br />
en halveringstid på 35-47 dagar.<br />
Det kan därför tyckas naturligt att<br />
ett högt proteinintag utgör en förutsättning<br />
vid tillfällen då en ökad<br />
muskelmassa önskas. Enligt samma<br />
resonemang borde dock vattenintaget<br />
vara än viktigare eftersom vatten<br />
är muskelmassans kvantitativt största<br />
beståndsdel! Det är uppenbart att detta<br />
förenklade tankesätt inte håller fullt ut.<br />
Ett enkelt räkneexempel ger vid<br />
handen att en individ som önskar lägga<br />
på sig 10 kg i ren muskelmassa<br />
under ett år behöver öka sin nettomuskelmassa<br />
med 27 gram per<br />
dag, varav proteinet utgör endast 5,5<br />
gram. Vår nutritionsavdelning har alltsedan<br />
1970-talet låtit medicine studenter<br />
kostregistrera och utifrån dessa data<br />
kan man lätt se att även en pastaälskande<br />
student med god marginal får i<br />
sig de 5,5 g protein - utöver sitt grundbehovet<br />
- som teoretiskt skulle behövas<br />
för att öka muskelmassan med 10 kg<br />
på ett år. Vid en första anblick tycks<br />
således inget extra proteinbehov föreligga.<br />
Ovanstående resonemang bygger<br />
dock på åtminstone två antaganden: 1)<br />
att kroppen har en ”verkningsgrad” på<br />
100%, dvs att varje aminosyra (proteinets<br />
”byggstenar”) som intas utöver<br />
grundbehovet inkorporeras i ett protein<br />
och 2) att extra aminosyror i<br />
kosten endast har en positiv funktion<br />
för kraftsportare - i detta fall att utgöra<br />
byggstenar för muskelprotei<strong>ner</strong>. Att det<br />
första antagandet inte stämmer är fullt<br />
klart. Det andra antagandet är dock
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
intressant att diskutera kring. Exempelvis<br />
har de välrenommerade nutritionsforskarna<br />
Millward och Rivers lagt<br />
fram sin ”anabolic drive theory” som<br />
gör gällande att ”överskottet” av de<br />
essentiella aminosyrorna från kosten,<br />
innan de oxideras i kroppen, har en<br />
regulatorisk funktion på proteinsyntesen.<br />
Stämmer detta har aminosyrorna<br />
från kosten vid muskeltillväxt en roll<br />
utöver byggstenens, varför det ovanstående<br />
räkneexemplet ej kan anses helt<br />
relevant. Räkneexemplet ovan förutsätter<br />
också att träningen per se inte<br />
ökar proteinbehovet, t ex genom att<br />
immunsystemet eller bindväven ökar<br />
sin omsättning och behov av aminosyror.<br />
För att kunna uttala sig kring<br />
kraftsportarens proteinbehov behövs<br />
således en djupare analys av området<br />
göras.<br />
Historik<br />
Även om man redan innan det antika<br />
Grekland hade tankar kring att idrottare<br />
och kroppsarbetare hade ett annat<br />
näringsbehov än andra var grekerna de<br />
första som närmade sig frågeställning<br />
med en viss ”vetenskaplighet”. Under<br />
de 300 första åren av den olympiska<br />
eran begagnade atleterna sig av en i det<br />
närmaste en vegetarisk kost. Omkring<br />
480 f.Kr. började den tvåfaldiga olympiamästaren<br />
i löpning Dromeus att<br />
rekommendera ett högt intag av kött.<br />
Enligt dåtidens läror skulle man dock<br />
återgå till en huvudsakligen vegetarisk<br />
kost under lågsäsong. Dessa rekommendatio<strong>ner</strong><br />
fick råda fram tills de<br />
”sista” olympiska spelen 393 e.Kr. Det<br />
dröjde sedan ända fram till 1800-talet<br />
innan vetenskapsmän, ff a tyska, började<br />
att intressera sig för proteinintag<br />
och fysiskt arbete. En föregångsman<br />
var dock G J Mulder, professor i<br />
kemi vid Utrechtuniversitet, som 1847<br />
rekommenderade 60 gram protein per<br />
dag till vanliga arbetare och 100 g/d<br />
till de med hårt kroppsarbete. Det var f<br />
ö Mulder som introducerade ordet protein<br />
(från grekiska ”proteios” = ”det<br />
främsta”). Tipset hade han dock fått<br />
brevledes från J J Berzelius, den store<br />
svenska kemisten. Tyvärr blev Mulders<br />
arbeten hårt ansatta av den inflytelserika<br />
kemiprofessorn i Giessen, J von<br />
Liebig, som byggde sin kritik helt på ett<br />
teoretiskt resonemang. Enligt honom<br />
var protein den viktigaste e<strong>ner</strong>gikällan<br />
under fysikt arbete. Han såg <strong>ner</strong> på<br />
dåtidens fysiologer som gjorde egna<br />
försök. Han lanserade bl a produkten<br />
”Leibig’s Fleisch-Extract” - ett köttextrakt<br />
vars egenskaper han lovprisade.<br />
A Fick och J Wislicenus kunde dock<br />
genom sitt klassiska försök på bergsbestigare<br />
1866 visa att protein inte kunde<br />
utgöra den huvudsakliga e<strong>ner</strong>gikällan<br />
vid fysiskt arbete.<br />
Under senare delen av 1800-talet<br />
rekommenderade kemisten och läkaren<br />
C von Voit 118 g protein per dag<br />
till arbetare och 145 g till militärer<br />
under hård träning, medan fysiologiprofessorn<br />
M Rub<strong>ner</strong>s experiment gav<br />
vid handen att intaget borde ligga på<br />
127 respektive 165 g. Amerikanen W<br />
O Atwater kom fram till siffror i<br />
samma storleksordning som von Voit.<br />
R N Chittenden (en amerikansk professor<br />
i kemikalisk fysiologi som<br />
”upptäckte” muskelglykogenet) ifrågasatte<br />
dock dessa siffror eftersom hans<br />
långtidsstudier med proteinintag kring<br />
50-60 g/d inte sänkte prestationsförmågan<br />
hos idrottare, utan t o m ökade<br />
muskelstyrkan.<br />
Vid sekelskiftet minskade intresset<br />
kring idrottarens proteinbehov och det<br />
var först på 1970-talet som forskningen<br />
tog fart igen.<br />
Dagens rekommendatio<strong>ner</strong><br />
Amerikanska myndigheter var först<br />
med att fastställa rekommenderat intag<br />
(RDI, Recommended Dietary Allowances)<br />
för olika näringsämnen inklusive<br />
protein. Baserat på försök med friska<br />
män har man fastställt att behovet<br />
är kring 0,5 gram högvärdigt protein<br />
per kilo kroppsvikt per dag (g/kg).<br />
Eftersom behovet skiljer sig hos olika<br />
perso<strong>ner</strong> har man infört en säkerhetsmarginal<br />
(två standardavvikelser),<br />
vilket innebär att 0,75 g/kg skall täcka<br />
behovet hos 97,5% av befolkningen.<br />
Man har dock sedermera ökat rekommendationen<br />
till 0,8 g/kg. Denna siffra<br />
gäller även internationellt (FAO/WHO/<br />
UNU, 1985). Med 0,8 g/kg anser man<br />
att även tränande individer täcker sitt<br />
proteinbehov. När det gäller perso<strong>ner</strong><br />
som växer, t ex idrottare under<br />
uppbyggnad, tillkommer även proteinet<br />
som skall inkorporeras i ny<br />
vävnad. Som vi sett i räkneexemplet<br />
tidigare är dock denna mängd marginell.<br />
Uttrycket ”Recommended Dietary<br />
Allowances” är dessvärre ett<br />
något missförstått begrepp. Dessa data<br />
uttrycker ju egentligen enbart behovet<br />
hos en ”medelmänniska” för att inte<br />
få ”bristsymtom” plus en framräknad<br />
säkerhetsmarginal. Intaget man verkligen<br />
rekommenderar kallas istället<br />
”Dietary Guidlines”, vilket för protein<br />
brukar anges till 12,5 e<strong>ner</strong>giprocent<br />
(E%) av det totala e<strong>ner</strong>giintaget.<br />
I Sverige har vi valt att rekom-<br />
mendera att proteinintaget skall utgöra<br />
10-15 E% av kosten (SNR-97). Även<br />
vi anser att detta täcker idrottarens<br />
proteinbehov. Enligt SNR-97 kan dock<br />
en högre andel protein behövas vid<br />
mycket låga e<strong>ner</strong>giintag hos vuxna<br />
(
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
mellan 7,7 och 32,2% kväve. Andelen<br />
kväve i <strong>hela</strong> protei<strong>ner</strong> brukar antas<br />
vara 16%. Proteinets kväveinnehåll<br />
möjliggör att man på ett enkelt sätt kan<br />
mäta kroppens proteinbalans genom<br />
att mäta skillnaden mellan hur mycket<br />
kväve som kroppen tillförs (via kosten)<br />
och hur mycket kväve som kroppen<br />
utsöndrar (via urin, avföring, svett etc).<br />
Om en individ lägger på sig muskelmassa<br />
är han eller hon i positiv kvävebalans<br />
och vice versa. Detta är dock<br />
en sanning med modifikation eftersom<br />
en positiv kvävebalans även kan bero<br />
på en expanderad ureapool. Uttrycket<br />
”kvävebalans” har levt kvar trots att<br />
den korrekta termen är kvävestatus.<br />
Sedan 1970 har ett 30-tal kvävebalansstudier<br />
utförts med syfte att<br />
undersöka proteinintagets betydelse vid<br />
fysisk ansträngning. Endast ett fåtal av<br />
dessa har studerat styrketräning. I detta<br />
sammanhang refereras ofta till Tarnopolsky<br />
och medarbetares studie från<br />
1988 där man fann att unga kroppsbyggande<br />
män var i kvävebalans redan<br />
vid 0,82 g/kg (5,5E%) (3). När dessa<br />
försöksperso<strong>ner</strong> fick konsumera sitt<br />
normala proteinintag på 2,77 g/kg<br />
(18E%) under 12 dagar reti<strong>ner</strong>ade de<br />
13,4 g kväve per dag. Eftersom detta<br />
motsvarar >500 g ny vävnad per dag<br />
har studiens resultat ifrågasatts, bl a av<br />
Millward. Tarnopolskys grupp gjorde<br />
dock ett par år senare en ny studie<br />
och beräknade då att det krävdes 1,41<br />
g/kg för att hålla styrketränande män<br />
i kvävebalans (jämfört med kontrollgruppens<br />
0,69 g/kg). I den senare studien<br />
användes även stabila isotoper för<br />
att uppskatta proteinbehovet (4). Dessa<br />
isotopdata påmin<strong>ner</strong> mycket om kvävebalansmätningarna,<br />
vilket stärker studiens<br />
validitet. I en mindre studie från<br />
1970 visade Calejowa och Homa att<br />
fyra av tio tyngdlyftare var i negativ<br />
kvävebalans vid ett intag på 2,0 g/kg<br />
(5). Laritcheva och medarbetare visade<br />
att tyngdlyftare var i negativ kvävebalans<br />
vid 2,7 g/kg (6), dessa atleter var<br />
dock troligtvis i negativ e<strong>ner</strong>gibalans<br />
med ett intag på 2700 kcal/d.<br />
Kvävebalansstudier ger ett nästan<br />
linjärt förhållande mellan kväveintag<br />
och kväveretention, dvs ju mer protein<br />
man äter, ju mer kvarstannar i kroppen.<br />
Rimligheten i detta har ifrågasatts,<br />
men det var först i slutet på 90-talet<br />
som man insåg att man underskattat<br />
kväveförlusterna från kroppen ganska<br />
substantiellt genom en begränsning i<br />
kväveanalysen. Den aktuella mätmetoden<br />
(Kjeldahl-analysen) missar bl a<br />
kvävet som är bundet till nitrater och<br />
nitriter. Vidare är kväveutsöndringen<br />
52<br />
via svetten svår att uppskatta hos idrottare.<br />
Vi har därför vid vårt metabola<br />
laboratorium (UPPCAL) tagit fram en<br />
”svettdräkt” som möjliggör en bättre<br />
estimering av svettförluster. En annan<br />
begränsning med kvävebalansmetoden<br />
är att den endast ger helkroppsdata.<br />
Proteinomsättning sker ff a i skelettmuskulaturen<br />
och splanknikus (lever<br />
och tarm). Vid fysikt arbete (och sjukdom)<br />
sker dock en transport av kväve<br />
(ff a i form av glutamin) från skelettmuskulaturen<br />
till splanknikus och<br />
immunförsvaret. Denna omfördelning<br />
kan ej studeras med kvävebalansmetoden.<br />
Kvävebalansstudier är tyvärr<br />
också ofta förknippade med andra brister<br />
såsom små försökspersonsmaterial,<br />
kort observationstid, felaktig adaptationstid,<br />
dålig kontroll på e<strong>ner</strong>giintaget,<br />
frånvaro av kontroll-/placebogrupp<br />
osv.<br />
Även summationsmetodens validitet<br />
och relevans ifrågasätts kraftigt varför<br />
behovet av förbättrad metodologi på<br />
området är stort.<br />
Isotopstudier<br />
Användningen av stabila isotoper inom<br />
nutritionsforskningen har öppnat helt<br />
nya möjligheter att studera omsättningen<br />
och behovet av näringsämnen<br />
in vivo (i kroppen). Principen är att tillföra<br />
kroppen ”märkta” molekyler och<br />
följa dess ”öde” i kroppen. När det<br />
gäller proteinmetabolism kan man m h<br />
a stabila isotoper bl a beräkna proteinsyntes<br />
(anabolism), proteinnedbrytning<br />
(katabolism) och proteinoxidation<br />
(förbränning) – både på helkroppsnivå<br />
och på ”lokal” nivå (med arteriovenösa<br />
mätningar och/eller biopsier). Dylika<br />
studier har expanderat våra kunskaper<br />
på proteinbehovsområdet, men kanske<br />
ff a på behovet av enskilda aminosyror.<br />
Vernon R Youngs framstående<br />
grupp vid MIT i Boston har genom en<br />
serie isotopförsök visat att behovet av<br />
vissa enskilda aminosyror mycket väl<br />
kan vara större än man tidigare trott.<br />
I vissa fall kanske dubbelt så stora<br />
(leucin och lysin). Baserat på detta har<br />
man presenterat nya rekommendatio<strong>ner</strong>,<br />
som dock inte vunnit allmän acceptans<br />
i forskarvärlden.<br />
Metodiken med stabila isotoper<br />
förutsätter att ”steady-state” råder i<br />
kroppen. Vid fysisk aktivitet, speciellt<br />
anaerobisk sådan, och vid födointag<br />
försvåras därför tolkningen av resultaten.<br />
Eftersom stora kostnader är<br />
förenade med isotopstudier har man<br />
ofta begränsat försökstiden till ett par<br />
timmar, exempelvis vad som händer<br />
i kroppen just efter ett träningspass.<br />
Vi har istället, tillsammans med VR<br />
Youngs grupp, genomfört en serie<br />
isotopförsök i ett 24-timmarsperspektiv<br />
där försöksperso<strong>ner</strong>na fått inta<br />
antingen 1,0 eller 2,5 g/kg protein<br />
(7-9). Med dessa data i handen ser man<br />
att resultat från kortare försöksperioder<br />
inte kan extrapoleras till att gälla<br />
över lägre perioder. Bob Wolfes grupp<br />
i Galveston, Texas, som gjort intressanta<br />
studier på styrketränande individer,<br />
har därför nyligen börjat använda<br />
sig av 24-timmarsprotokoll. När dessa<br />
resultat föreligger kommer bilden kring<br />
kraftidrottarens proteinomsättning av<br />
klarna ytterligare.<br />
Modern metodik<br />
Proteinmetabolismforskningen har alltmer<br />
börjat använda sig av molekylärbiologiska<br />
tekniker. Det tycks som att<br />
translationen utgör det viktigaste regleringssteget<br />
i proteinsyntesen. Därför är<br />
mycket forskning idag koncentrerad till<br />
studier av initieringsfaktorer och vad<br />
som styr dessa. Vidare mäter man allt<br />
oftare mRNA för specifika protei<strong>ner</strong>.<br />
Med denna teknik kan man särskilja de<br />
olika komponenterna hos muskelprotei<strong>ner</strong><br />
(kontraktila versus enzymatiska).<br />
Man kan också kvantifiera uttrycket<br />
för exempelvis olika receptorer i muskeln.<br />
Även rRNA (som bildar ribosomer;<br />
”proteintillverkningsenheter”) i<br />
muskeln kan studeras. Vidare har man<br />
idag förstått betydelsen av att mäta perfusionen<br />
(genomblödningen) i muskulaturen.<br />
Alla dessa tekniker har öppnat<br />
upp helt nya och intressanta perspektiv<br />
inom proteinforskningen.<br />
Vad menas med ”proteinbehov”?<br />
Definition på ordet proteinbehov skiljer<br />
sig något beroende på vilken mätmetod<br />
man använt sig av. När det<br />
gäller kvävebalansmetoden menar man<br />
”minimalt protein- eller aminosyraintag<br />
för att upprätthålla kvävebalans<br />
(eller kväveretention vid tillväxt)”. Proteinbehovet<br />
vid summationsmetoden<br />
definieras som ”summering av alla obligata<br />
kväveförluster + kvävehalten i ny<br />
vävnad vid tillväxt”. Vid tillväxtstudier<br />
(ff a på spädbarn) används definitionen<br />
”minimalt protein- eller aminosyraintag<br />
för upprätthållande av normal tillväxt”.<br />
När det gäller isotopstudier<br />
brukar man ange att proteinbehovet är<br />
uppfyllt när proteinoxidationen börjar<br />
öka oproportionellt mycket. Som tidigare<br />
nämnt adderar man sedan två<br />
standarddeviatio<strong>ner</strong> för att täcka in<br />
97,5% av befolkningen.<br />
Ur elitidrottarens synvinkel har<br />
ovanstående definitio<strong>ner</strong> ett begränsat
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Peter Jigerström<br />
värde. Det elitidrottaren frågar sig<br />
är snarast hur mycket protein man<br />
skall äta för prestera maximalt,<br />
eller i kroppsbyggarens fall hur<br />
mycket protein som behövs för att<br />
förändra kroppssammansättningen i<br />
önskad riktning på kortast möjliga tid.<br />
Skillnaden mellan idrottarens tankesätt<br />
och vetenskapens uppsatta definitio<strong>ner</strong><br />
kan illustreras med försöket<br />
där vi jämförde ett proteinintag på<br />
1,0 g/kg med ett på 2,5 g/kg. Ur<br />
en vetenskaplig synvinkel var proteinbehovet<br />
redan uppfyllt vid normalproteinintaget<br />
(1,0 g/kg) eftersom<br />
försöksperso<strong>ner</strong>na var i en svag positiv<br />
kvävebalans. När det högre proteinintaget<br />
användes visade isotopdata att<br />
proteinoxidationen ökat oproportionellt<br />
mycket. Ur idrottarens synvinkel<br />
är det dock intressant att konstatera<br />
att kväveretentionen var signifikant<br />
högre på högproteinkosten, likaså<br />
var fettoxidationen signifikant högre.<br />
Totala observationstiden var dock<br />
bara en vecka varför sensitiviteten i<br />
mätmetoderna inte skulle vara tillräcklig<br />
för att observera någon eventuell<br />
skillnad i kroppssammansättning eller<br />
prestationsförmåga. Noteras skall att<br />
försöksperso<strong>ner</strong>na inte styrketränade.<br />
Innan man går ut med rekommendatio<strong>ner</strong><br />
till idrottade människor<br />
angående proteinintag bör man således<br />
först definiera ordet ”proteinbehov”.<br />
Spelar proteinkvaliten någon roll?<br />
På 30-talet började man dela upp<br />
aminosyror i två grupper - essentiella<br />
(livsnödvändiga) och icke-essentiella. I<br />
mitten på 40-talet kunde man första<br />
gången visa ett samband mellan andelen<br />
essentiella aminosyror i en proteinkälla<br />
och dess kvalitet. Begreppet<br />
essentiella och icke-essentiella aminosyror<br />
har dock under senare år förlorat<br />
något i aktualitet. Av de aminosyror<br />
som kroppen kan inkorporera i protei<strong>ner</strong><br />
har man ansett att åtta måste tillföras<br />
via kosten medan kroppen själv<br />
kan tillverka resterande tolv. Idag diskuterar<br />
man att så många som sju-åtta<br />
aminosyror är semiessentiella, dvs att<br />
kroppen under vissa betingelser inte<br />
klarar av att syntetisera dem i tillräcklig<br />
mängd. Extremt hård träning/<br />
överträning skulle eventuellt kunna<br />
utgöra ett sådant tillstånd. Under den<br />
mest strikta definitionen är endast två<br />
aminosyror icke-essentiella (glutamat<br />
och serin) och två essentiella (lysin och<br />
treonin).<br />
Ett flertal olika metoder finns för att<br />
bestämma ett proteins kvalitet. Dessa<br />
mätmetoder ger tyvärr ofta olika resultat,<br />
varför något riktigt konsensus inte<br />
finns på området. I mitten på 80-talet<br />
började protei<strong>ner</strong>nas digererbarheten<br />
tillmätas ökad betydelse, medan dess<br />
aminosyrasammansättning och biologiska<br />
värde ansågs ha allt mindre<br />
roll. Med digererbarhet menas andelen<br />
absorberat mängd i förhållandet till<br />
intagen mängd. Digererbarheten påverkas<br />
bl a av protei<strong>ner</strong>nas struktur och<br />
närvaro av andra födoämnen i tarmen.<br />
Hydrolyserat protein (spjälkade peptidkedjor)<br />
kan eventuellt öka proteinets<br />
digererbarhet, dock absorberas inte<br />
fria aminosyror speciellt väl. FAO/<br />
WHO presenterade 1991 PDCAAS<br />
(Protein Digestibility-Corrected Amino<br />
Acid Score) som det bästa klassificeringssystemet.<br />
Detta system tar hänsyn<br />
till proteinets digererbarhet. Dessvärre<br />
har de gått med på att kapa PDCAASskalan<br />
vid 100. Motivering till detta<br />
är att ett protein med ett högre värde<br />
än 100 inte tillför någon extra fördel.<br />
Detta är troligtvis sant. Problemet med<br />
den kapade skalan visar sig dock när<br />
man räknar på sammansatta proteinkällor<br />
(som ju vår kost i verkligheten<br />
består av). I detta fall har värden över<br />
100 betydelse för att komplettera de<br />
mindre fullvärdiga proteinkällorna. Till<br />
de mindre goda proteinkällorna räknas<br />
ff a de vegetabiliska protei<strong>ner</strong>na som<br />
ofta har en alltför liten andel lysin, treonin,<br />
metionin och cystein. Sojaprotei<strong>ner</strong>na<br />
hör till undantagen och sojaisolat<br />
når precis upp till 100 på PDCAASskalan.<br />
Till de bättre proteinkvaliterna<br />
hör äggprotein och mjölkprotein (som<br />
i sin tur består av kasein och vassle,<br />
båda med PDCAAS på 100). Kött- och<br />
fiskprotein klassas ofta snäppet under<br />
(PDCAAS på drygt 90). De viktigaste<br />
53
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
proteinkällorna i den svenska kosten är<br />
kött (inkl korv) och fågel som står för<br />
28% av det totala proteinintaget, mjölk<br />
och ost står för ytterligare 24%. Vi<br />
får faktiskt i oss mer protein från matbröd<br />
än fisk och skaldjur (10 respektive<br />
7%). Ägg ger oss 2% och baljväxer<br />
(ärtor, bönor och linser) som rekommenderas<br />
till vegetaria<strong>ner</strong> utgör endast<br />
1% av proteinintaget hos genomsnittssvensken.<br />
Redan på 70-talet visade Hambræus<br />
och Forsum att vassle (biprodukt<br />
vid osttillverkning) är en adekvat proteinkälla.<br />
Det var dock först på 90-talet<br />
som vassleprotein började att marknadsföras<br />
till idrottare som den allra<br />
bästa proteinkällan. I praktiken torde<br />
dock skillnaden på ett vassleprotein<br />
och exempelvis ett kaseinprotein inte<br />
spela någon roll. Intressant att notera<br />
är en studie där vassleproteinet togs<br />
upp snabbare i kroppen än kaseinet<br />
och stimulera proteinsyntesen på ett<br />
kraftfullare sätt, åtminstone initialt. Å<br />
andra sidan var kasein effektivare på<br />
att hämma proteinnedbrytningen (10).<br />
Behandlade sojaprotei<strong>ner</strong> (sojakoncentrat<br />
och ff a sojaisolat) är troligtvis i<br />
det närmaste lika goda proteinkällor<br />
som kasein och vassle.<br />
Viktigt att minnas är att ju högre<br />
proteinintag man har desto mindre<br />
roll spelar kvalitén på proteinet. Detta<br />
visade Lemons grupp när de gav<br />
kroppsbyggare, som redan hade ett<br />
proteinintag på ca 1,5 g/kg, ett tillskott<br />
på ytterligare 0,7 g/kg bestående av<br />
antingen vassle, kasein, sojaprotein<br />
eller en isokalorisk mängd av kolhydraten<br />
maltodextrin. Alla grupper ökade i<br />
styrka och volym, dock var det ingen<br />
skillnad mellan grupperna. Att maltodextringruppen<br />
ökade lika mycket kan<br />
tolkas som att proteinbehovet redan<br />
var uppfyllt vid 1,5 g/kg och att<br />
ökningarna snarast berodde på e<strong>ner</strong>gitillskottet<br />
(”overfeeding”).<br />
Utan tvekan behövs mer forskning<br />
på proteinkvalitetsområdet innan några<br />
rekommendatio<strong>ner</strong> till idrottare kan<br />
ges. Att kombi<strong>ner</strong>a olika proteinkällor<br />
kan eventuellt utgöra en fördel.<br />
Spelar tidpunkten för intaget någon<br />
roll?<br />
Inom kraftsporter har en ”proteindrink”<br />
efter träningspasset snarare<br />
varit regel än undantag. Någon vetenskaplig<br />
basis för detta har dock inte<br />
förelegat. Nyligen har dock Bob Wolfes<br />
grupp i Texas börjat att arbeta efter<br />
hypotesen att proteinet utnyttjas bättre<br />
om det intas just efter ett styrketräningspass.<br />
Även Bengt Saltins framstå-<br />
54<br />
ende grupp vid Copenhagen Muscle<br />
Research Centre är inne på denna linje.<br />
Detta skulle vara i analogi med både<br />
kolhydrater och kreatintillskott som ju<br />
har lagras effektivare efter ett träningspass.<br />
Min personliga uppfattning/<br />
erfarenhet är att kraftidrottare inom en<br />
timme efter avslutat träningspass bör<br />
inta närmare 1000 kcal bestående av<br />
cirka 50% kolhydrater och 50% protein<br />
för optimal effekt.<br />
Optimalt antal proteinrika måltider<br />
per dag tycks vara 3 till 4 stycken.<br />
E<strong>ner</strong>giintagets betydelse<br />
Göranzon och Forsum visade 1985 att<br />
vid ett konstant proteinintag blir kvävebalansen<br />
negativ oberoende om man<br />
minskar e<strong>ner</strong>giintaget med 20% eller<br />
om man ökar e<strong>ner</strong>giutgifterna (genom<br />
cykling) med 20% (11). De noterade<br />
också att ju längre studien pågick (sammanlagt<br />
4 v) ju närmare kvävebalans<br />
kom bägge grupper. I idrotter med<br />
viktgränser brukar den aktive inför tävling<br />
öka träningsmängden och samtidigt<br />
minska e<strong>ner</strong>giintaget. Sannolikt<br />
kommer då kravet på en adekvat proteinmängd<br />
och proteinkvalitet i kosten<br />
vara extra stort. Forslund och medarbetare<br />
vid vår nutritionsavdelning<br />
har studerat elitkroppsbyggare under<br />
tävlingsförberedelser (”deffning”) och<br />
konstaterat att deras proteinintag ligger<br />
kring 3,0 g/kg.<br />
Föreligger könsskillnader?<br />
Som sedvanligt är inom humanforskningen<br />
har man nästan undantagslöst<br />
använt sig av män som försöksperso<strong>ner</strong>.<br />
De få kvinnostudier som finns<br />
på området tycks inte indikera några<br />
större könsspecifika skillnader i proteinbehovet.<br />
Säkerligen är de individuella<br />
skillnaderna inom könet större<br />
än skillnaderna mellan könen, varför<br />
några könsspecifika rekommendatio<strong>ner</strong><br />
ej kan ges.<br />
Har kostprotein andra effekter?<br />
En förbättrad kvävebalans kan vara av<br />
intresse för kraftidrottare. En mätbar<br />
förändring i kroppssammansättningen<br />
vore dock av större intresse. Ett högt<br />
proteinintag har visat sig kunna stimulera<br />
fettförbränningen (8). Det tycks<br />
också som att man under negativ e<strong>ner</strong>gibalans<br />
underviker en onödigt stor förlust<br />
av fettfri massa (~muskelmassa)<br />
när proteinintaget är högt (12). Consolazio<br />
och medarbetare jämförde män<br />
som fått antingen fick 1,4 eller 2,8 g/kg<br />
protein under ett 40 dagars ”crosstraining”<br />
program. Grupperna ökade<br />
1,2 respektive 3,3 kg i fettfri massa,<br />
där endast den senare ökningen nådde<br />
signifikans (13). När Fern och medarbetare<br />
jämförde ett proteinintag på 1,3<br />
med ett på 3,3 g/kg under ett 4 veckor<br />
långt styrketräningsprogram visade det<br />
sig att viktökningen blev 1,5 respektive<br />
2,8 kg (signifikans mellan grupperna)<br />
(14). I den senare studien är det dock<br />
oklart om bägge grupperna fick samma<br />
e<strong>ner</strong>giintag. I Consolazios studie fick<br />
däremot bägge gruppen samma e<strong>ner</strong>giintag.<br />
Huruvida ett rejält högt proteinintag<br />
kan ge några prestationsmässiga<br />
fördelar är ännu oklart. Endast mindre<br />
och långt ifrån invändningsfria studier<br />
finns på området. De visar nästan<br />
undantagslöst att inga påvisbara fördelar<br />
med högproteinkosten föreligger.<br />
Är ett högt intag farligt?<br />
Inom ff a alternativmedicinska kretsar<br />
har kostproteinets negativa hälsoeffekter<br />
ofta framhållits. Man har bl a<br />
hävdat att ett högt proteinintag ger<br />
upphov till hjärtkärl-sjukdom, njurskador,<br />
ökad surhetsgrad i blodet och<br />
urkalkning av skelettet. Även om de<br />
vetenskapliga beläggen för detta ibland<br />
varit fragmentariska och byggt på indirekt<br />
bevisföring har skolmedicinen i<br />
stort sätt stött dessa antaganden. En<br />
viss omvärdering håller dock på att<br />
ske. Nyligen publicerade stora epidemilogiska<br />
studier ger vid handen att ett<br />
högt proteinintag istället tycks minska<br />
risken för hjärtsjukdom (15), öka skelettets<br />
densitet samt minska risken för<br />
frakturer (16). Eftersom dessa epidemilogiska<br />
studier har använt sig av<br />
stora material har man lyckats korrigera<br />
för de viktigaste störfaktorerna<br />
(confounders). Motstridiga data finns<br />
dock varför sista ordet inte är sagt.<br />
När det gäller proteinets negativa<br />
effekter på njurfunktionen är det<br />
vanskligare att uttala sig. Resonemanget<br />
har till stor del byggt på<br />
extrapolerade data från studier gjorda<br />
på patienter med nedsatt njurfunktion<br />
(uremiker). Två vanliga kliniska markörer<br />
för njurfunktion är koncentrationen<br />
av urea och kreatinin i blodet.<br />
Att ureamängden ökar i blodet vid ett<br />
högt proteinintag är naturligt eftersom<br />
urea är proteinets huvudsakliga nedbrytningsprodukt.<br />
Vidare är koncentrationen<br />
av kreatinin korrelerad till<br />
individens muskelmassa. Fynd av höga<br />
halter urea och kreatinin hos kraftsportare<br />
med högt proteinintag har därför<br />
ibland (felaktigt?) tolkats som nedsatt<br />
njurfunktion. Åtminstone två studier<br />
har undersökt högproteinkonsume-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
rande kroppsbyggares njurfunktion.<br />
Den ena studien visade inga tecken på<br />
njurskador (17) och den andra fann<br />
ingen signifikant korrelation mellan<br />
albuminutsöndring (tecken på njurskada)<br />
och kväveutsöndring (markör<br />
för proteinintag) (18).<br />
Bieffekter som rapporterats i samband<br />
med höga proteinintag är ökad<br />
incidens av njurstenar, obstipation (ff a<br />
vid användning av proteinpulver) och<br />
dehydrering.<br />
När vi gav ett proteinintag på<br />
2,5 g/kg till friska män minskade efter<br />
en veckas tid deras koncentratio<strong>ner</strong> av<br />
de flesta fria aminosyror i blodet (9).<br />
Bland annat minskade koncentrationen<br />
av glutamin till nivåer man brukar se<br />
vid svår malnutrition. Data från djurstudier<br />
visar att även koncentrationen<br />
av fria aminosyror i muskulaturen (där<br />
80% av de fria aminosyrorna befin<strong>ner</strong><br />
sig) minskar vid högproteinkost. Om<br />
detta är associerat med några negativa<br />
effekter är ännu inte känt.<br />
Ser man frågeställningen ur en evolutionistisk<br />
synvinkel kan man dock<br />
tycka att våra inre organ borde vara<br />
adapterade till att klara ett högt proteinintag.<br />
Man har nämligen beräknat att<br />
våra förfädrar, som levde innan vi blev<br />
jordbrukare för ca 10.000 år sedan,<br />
har expo<strong>ner</strong>ats för proteinintag kring<br />
4-6 g/kg under 100.000-tals år. Än i<br />
dag finns kulturer som äter 250-300 g<br />
protein per dag och tolererar detta väl.<br />
Mycket viktigt att minnas är proteinets<br />
negativa hälsoeffekter vid nedsatt<br />
njurfunktion, och att ingen kan<br />
utgå från att vara njurfrisk innan detta<br />
undersökts av läkare. Vidare måste<br />
man konstatera att en hel del studier,<br />
även på friska människor, indikerar att<br />
ett högt proteinintag kan vara förenligt<br />
med negativ effekter på hälsan.<br />
Sammanfattning<br />
• Kraftidrottarens proteinbehov är<br />
ett komplicerat område med flera<br />
aspekter<br />
• Kraftidrottare jämfört med forskare<br />
har ofta en större tilltro till proteinets<br />
gynnsamma egenskaper<br />
• Det teoretiska behovet av protein<br />
,inklusive en säkerhetsmarginal, är<br />
0,8 gram protein per kilo kroppsvikt<br />
per dag (g/kg) + en mindre<br />
mängd för uppbyggnad av ny<br />
vävnad<br />
• Det rekommenderade proteinintaget<br />
är dock 10-15 e<strong>ner</strong>giprocent, vilket<br />
ofta motsvaras av cirka 1,4 g/kg hos<br />
idrottaren<br />
• Kvävebalansstudier på styrketränande<br />
individer visar ofta att ett<br />
proteinintag på 1,4-1,5 g/kg är nödvändigt<br />
för kvävebalans<br />
• Kvävebalansstudier är dock behäftade<br />
med flera systematiska felkällor<br />
• Modernare metodologi används<br />
numera, men de har ännu inte gett<br />
oss något konsensus på området<br />
• Normalkosten i Sverige innehåller<br />
cirka 14E% protein, detta torde<br />
täcka proteinbehovet hos majoriteten<br />
av kraftidrottare (för att nå kvävebalans)<br />
• Vid negativ e<strong>ner</strong>gibalans och ett<br />
obalanserat kostintag kan eventuellt<br />
proteinbrist uppstå<br />
• Det är forfarande oklart om ett än<br />
högre proteinintag kan ge några fördelar<br />
hos idrottare<br />
• En del studier har visat på ”förbättrad”<br />
kroppssammansättning, men i<br />
princip ingen studie har visat på signifikant<br />
förbättrad prestationsförmåga<br />
• Det är fortfarande oklart huruvida<br />
ett högt proteinintag är farligt för<br />
hälsan<br />
• Ett proteinintag på upptill 2,0-2,5<br />
g/kg tycks inte vara farligt för njurfriska<br />
perso<strong>ner</strong><br />
• Ingen kan antas vara njurfrisk innan<br />
detta är undersökt av läkare<br />
• Indirekta bevis tyder på att en<br />
”superkompensation” av protein i<br />
muskulaturen kan ske efter träning<br />
• Diskrepansen mellan forskare/<br />
myndigheter och kraftsportare i<br />
synen på proteinintaget beror sannolikt<br />
på olika definitio<strong>ner</strong> på ordet<br />
”proteinbehov”<br />
Referenser<br />
1. Lemon PW. Effects of exercise on dietary<br />
protein requirements. Int J Sport Nutr 1998<br />
Dec;8(4):426-47<br />
2. Durnin JV, Garlick P, Jackson AA, Schurch<br />
B, Shetty PS, Waterlow JC. Report of the<br />
IDECG Working Group on lower limits of<br />
e<strong>ner</strong>gy and protein and upper limits of protein<br />
intakes. International Dietary E<strong>ner</strong>gy Consultative<br />
Group. Eur J Clin Nutr 1999 Apr;53<br />
Suppl 1:S174-6<br />
3. Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Atkinson<br />
SA Influence of protein intake and training<br />
status on nitrogen balance and lean body mass.<br />
J Appl Physiol 1988 Jan;64(1):187-93<br />
4. Tarnopolsky MA, Atkinson SA, MacDougall<br />
JD, Chesley A, Phillips S, Schwarcz<br />
HP. Evaluation of protein requirements for<br />
trained strength athletes. J Appl Physiol 1992<br />
Nov;73(5):1986-95<br />
5. Celejowa I & Homa M Food intake,<br />
nitrogen and e<strong>ner</strong>gy balance in Polish weight<br />
lifters, during a training camp. Nutr Metab<br />
1970;12(5):259-74<br />
6. Laritcheva JA, Yalovaya NI, Shubin VI,<br />
Smirnov PV. Study of e<strong>ner</strong>gy expenditure and<br />
protein needs of top weightlifters. In Nutrition,<br />
Physical Fitness, and Health University<br />
Park Press, Baltimore, 1978, 155<br />
7. Forslund AH, Hambraeus L, Olsson RM,<br />
El-Khoury AE, Yu YM, Young VR. The<br />
24-h whole body leucine and urea kinetics<br />
at normal and high protein intakes with exercise<br />
in healthy adults. Am J Physiol 1998<br />
Aug;275(2 Pt 1):E310-20<br />
8. Forslund AH, El-Khoury AE, Olsson RM,<br />
Sjodin AM, Hambraeus L, Young VR. Effect<br />
of protein intake and physical activity on 24-h<br />
pattern and rate of macronutrient utilization.<br />
Am J Physiol 1999 May;276(5 Pt 1):E964-76<br />
9. Forslund AH, Hambraeus L, van Beurden<br />
H, Holmback U, El-Khoury AE, Hjorth G,<br />
Olsson R, Stridsberg M, Wide L, Akerfeldt<br />
T, Regan M, Young VR. Inverse relationship<br />
between protein intake and plasma free<br />
amino acids in healthy men at physical<br />
exercise.Am J Physiol Endocrinol Metab 2000<br />
May;278(5):E857-67<br />
10. Boirie Y, Dangin M, Gachon P, Vasson<br />
MP, Maubois JL, Beaufrere B Slow and fast<br />
dietary proteins differently modulate postprandial<br />
protein accretion. Proc Natl Acad Sci U S<br />
A 1997 Dec 23;94(26):14930-5<br />
11. Goranzon H, Forsum E Effect of reduced<br />
e<strong>ner</strong>gy intake versus increased physical activity<br />
on the outcome of nitrogen balance experiments<br />
in man. Am J Clin Nutr 1985<br />
May;41(5):919-28<br />
12. Piatti PM, Monti F, Fermo I, Baruffaldi<br />
L, Nasser R, Santambrogio G, Librenti MC,<br />
Galli-Kienle M, Pontiroli AE, Pozza G. Hypocaloric<br />
high-protein diet improves glucose oxidation<br />
and spares lean body mass: comparison<br />
to hypocaloric high-carbohydrate diet. Metabolism<br />
1994 Dec;43(12):1481-7<br />
13. Consolazio CF, Johnson HL, Nelson RA,<br />
Dramise JG, Skala JH Protein metabolism<br />
during intensive physical training in the young<br />
adult. Am J Clin Nutr 1975 Jan;28(1):29-35<br />
14. Fern EB, Bielinski RN, Schutz Y. Effects of<br />
exaggerated amino acid and protein supply in<br />
man. Experientia 1991 Feb 15;47(2):168-72<br />
15. Hu FB, Stampfer MJ, Manson JE, Rimm E,<br />
Colditz GA, Speizer FE, Hennekens CH, Willett<br />
WC. Dietary protein and risk of ischemic<br />
heart disease in women. Am J Clin Nutr 1999<br />
Aug;70(2):221-7<br />
16. Munger RG et al. Prospective study of<br />
dietary protein intake and risk of hip fracture<br />
in postmenopausal women. Am J Clin Nutr<br />
1999 Jan; 69(1):147-52<br />
17. Poortmans JR, Dellalieux O. Do regular<br />
high protein diets have potential health risks<br />
on kidney function in athletes? Int J Sport<br />
Nutr Exerc Metab 2000 Mar;10(1):28-38<br />
18. Brandle E, Sieberth HG, Hautmann RE.<br />
Effect of chronic dietary protein intake on the<br />
renal function in healthy subjects. Eur J Clin<br />
Nutr 1996 Nov;50(11):734-40<br />
55
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Vem behöver kreatin?<br />
Ingen frisk person har något behov av att inta kreatin som kosttillskott. Däremot kan det finnas<br />
vissa sjukdomstillstånd, där ett extra kreatintillskott kan vara positiv ur behandlingssynpunkt.<br />
På senare år har dock användandet av olika typer av kosttillskott ökat inom såväl elitidrotten<br />
som bland vanliga motionärer. Ett av de mer populära är kreatin som funnits på marknaden i<br />
snart 10 år. De flesta användarna finns bland kroppsbyggare och inom idrotter där maximal kraft<br />
behövs under kort tid.<br />
56<br />
Karin Söderlund<br />
IDROTTShöGSKOlaN<br />
Och INST FöR<br />
FySIOlOGI Och<br />
FaRmaKOlOGI,<br />
KaROlINSKa<br />
INSTITuTET,<br />
STOcKhOlm.<br />
Vad är kreatin?<br />
Kreatin är en kvävehaltig förening som<br />
bildas i framförallt njure och lever<br />
med hjälp av aminosyrorna arginin,<br />
glycin och metionin. Dessa organ innehåller<br />
mycket små mängder kreatin<br />
och nästan allt som syntetiseras transporteras<br />
via blodet till skelettmuskulaturen.<br />
Här återfinns ca 95 % av<br />
kroppens totala kreatinförråd. Små<br />
mängder finns även i hjärtat, hjärnan<br />
och i spermierna. Mycket små mängder<br />
återfinns i många av kroppens organ<br />
exempelvis mjälten, lungorna, tarmen<br />
och i röda blodkroppar.<br />
Kroppens egenproduktion har<br />
beräknats till ca 1 g/dag (17) och via<br />
födan får vi också i oss ca 1 g/dag.<br />
De livsmedel som är mest kreatinrika<br />
är fläsk- och nötkött ca 5 g/kg och<br />
strömming ca 6,5-10 g/kg (3). Detta<br />
innebär att perso<strong>ner</strong> som avstår från<br />
dessa sorters livsmedel möjligen kan<br />
få en något lägre totalkreatinnivå i<br />
muskulaturen.<br />
Vad har kreatin för uppgift?<br />
Den omedelbara e<strong>ner</strong>gikällan för muskelkontraktionen<br />
är adenosintrifosfat<br />
(ATP). Genom att avge en fosfatgrupp<br />
frigörs e<strong>ner</strong>gi som används för att kontrahera<br />
muskeln samtidigt som adenosindifosfat<br />
(ADP) bildas. Förrådet<br />
av ATP är mycket litet i muskulaturen<br />
och räcker bara ett fåtal sekunder vid<br />
arbete. Därför måste ATP snabbt återbildas.<br />
Detta sker genom att kreatinfosfat<br />
(PCr) do<strong>ner</strong>ar sin fosfatgrupp till<br />
ADP och återbildar ATP. Detta medför<br />
att PCr förlorar sin fosfat och blir till<br />
fritt kreatin. Kreatin är alltså den e<strong>ner</strong>gifattiga<br />
formen av PCr.<br />
Varför inte äta PCr?<br />
Ämnen som innehåller en fosfatgrupp<br />
har svårt att passera över cellmembranet<br />
och in i cellen. Det man vill<br />
uppnå vid extra intag av kreatin är att<br />
få muskelcellen att ta upp så mycket<br />
som möjligt. Genom att inta den e<strong>ner</strong>-<br />
gifattiga formen kreatin utan vidhängande<br />
fosfatgrupp, kan ett upptag ske.<br />
Väl inne i cellen ökar både den fria<br />
mängden kreatin, men även den fosforylerade<br />
formen PCr, eftersom det finns<br />
fri fosfat tillgänglig inne i cellen.<br />
Vem behöver kreatin?<br />
Friska människor har normalt inte<br />
någon brist på kreatin eller PCr och<br />
behöver därför inget extra tillskott.<br />
Däremot finns det patienter med olika<br />
sjukdomar som kanske kan ha hjälp av<br />
ett extra intag. Här ingår patienter med<br />
olika muskelsjukdomar (1, 18), specifik<br />
ögonsjukdom (14) och kanske intensivvårdspatienter.<br />
Mycket av detta är<br />
ännu på forskningsstadiet vilket gör att<br />
man ännu ej säkert kan uttala sig om<br />
kreatinets eventuella positiva effekter.<br />
Har kreatin effekt på friska?<br />
Vid intag av kreatin i doser upp till 20<br />
g/dag under 5-7 dagar kan man se en<br />
ökning av totalmängden kreatin + PCr<br />
(TCr) i skelettmuskulaturen på mellan<br />
20-30 % (8,9). Detta innebär att man<br />
i flera studier (1,5) har kunnat se prestationsökningar<br />
vid kortvarigt högintensivt<br />
muskelarbete. Vid intermittent<br />
arbete med stor kraftutveckling där ett<br />
moment upprepas med korta vilo-intervaller<br />
finns rapporter om att försöksperso<strong>ner</strong><br />
orkar med flera repetitio<strong>ner</strong><br />
efter kreatinintag (2,4,16). Detta kan<br />
bero på att återbildningen av PCr<br />
går snabbare mellan repetitio<strong>ner</strong>na på<br />
grund av ökad tillgänglighet av kreatin.<br />
Detta gör att e<strong>ner</strong>giförrådet i muskel<br />
inte tar slut lika fort. Det finns studier<br />
som visar på en ökad hastighet av<br />
PCr återbildningen efter kreatinintag<br />
(7). Det finns även studier som funnit<br />
det motsatta (15).<br />
Att orka utföra fler repetitio<strong>ner</strong><br />
medför att träningsmängden ökar<br />
vilket leder till en ökad muskeltillväxt.<br />
Kreatin kan därför ha en indirekt effekt<br />
på muskeltillväxten. Det finns studier<br />
som antyder att kreatin kan ha
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
en direkt muskeluppbyggande effekt<br />
(6,11) genom att man funnit att den<br />
fettfria massan ökar under kreatinintag.<br />
Ännu finns dock inga direkta mätningar<br />
gjorda på människa som helt<br />
styrker detta.<br />
Rent teoretiskt bör inte kreatin ha<br />
några större effekter på långtidsarbete,<br />
eftersom ATP till muskelkontraktionen<br />
då främst ge<strong>ner</strong>eras från kolhydrater<br />
och fett. Dessutom är kreatinintag<br />
oftast förenat med en viktökning på<br />
1-2 kg vilket gör att man måste bära en<br />
större kroppsvikt vilket kan försämra<br />
prestationen.<br />
Äta kreatin - hur ofta?<br />
Det är väl idag ingen som riktigt säkert<br />
kan besvara denna fråga. En rekommendation<br />
blir ändå att intag bara<br />
bör ske under kortare perioder, kanske<br />
maximalt en månad med längre uppehåll<br />
för friska individer. Från djurstudier<br />
(17) vet man att egenproduktionen<br />
minskar vid extra kreatinintag. Det<br />
finns anledning att tro att detsamma<br />
gäller för människan. Om intaget pågår<br />
under lång tid vet man inte vad som<br />
händer med den kroppsegna produktionen.<br />
Det är även visat (8) att muskeln<br />
uppvisar en mättnadsnivå då inget<br />
mer kreatin kan tas upp vilket innebär<br />
att överskottet av kreatin utsöndras<br />
direkt i urinen. Slutsatsen av detta är<br />
att stora doser på 20 g/dag under 5-7<br />
dagar räcker för att sedan följas av<br />
en betydligt lägre underhållsdos på 2-3<br />
g/dag för att kunna bibehålla en hög<br />
koncentration av TCr i muskel (9).<br />
Med andra ord större doser ger inte<br />
högre upptag!<br />
Perso<strong>ner</strong> med försämrad njurfunktion<br />
bör inte äta kreatin som kosttillskott<br />
då det finns en fallstudie (12)<br />
som visa på en ytterligare försämring<br />
av njurfunktionen vid intag.<br />
Det skall också påpekas att det<br />
finns individer som äter extra kreatin<br />
men inte tar upp något av detta i<br />
muskeln. Vad detta beror på är inte<br />
helt klart men det finns en stor individuell<br />
variation. Individer med högt<br />
utgångsvärde på TCr tar upp minst<br />
(8). Likaså kan muskulaturens fibertypsammansättning<br />
spela roll eftersom de<br />
snabba typ II fibrerna har högst koncentration<br />
av PCr. Har en person redan<br />
en hög procent typ II fibrer i muskulaturen<br />
kan kanske upptaget bli mindre.<br />
Finns det biverkningar?<br />
Några direkta biverkningar av ett ökat<br />
kreatinintag har inte direkt rapporterats<br />
i de vetenskapliga sammanställningar<br />
som gjorts. (10,13) Men detta<br />
betyder inte att kreatin skulle vara<br />
riskfritt att äta. Effekterna av ett långvarigt<br />
intag vet man ännu så länge inte<br />
mycket om. Viktökningen på 1-2 kg<br />
som ofta förekommer vid intag kan av<br />
många upplevas som en biverkan.<br />
Gråzonsdoping?<br />
En fråga som ofta dyker upp inom<br />
idrotten är om kreatin skall klassas<br />
som ett dopingpreparat? Kreatin har<br />
i vissa sammanhang en prestationshöjande<br />
effekt inom idrotter där man<br />
utför en kort maximal prestation. Eftersom<br />
det är en kroppsegen substans som<br />
dessutom normalt finns i kött och fisk,<br />
är det inte så lätt att sätta gränsvärden<br />
för vad som kan få vara tillåtet. Dessa<br />
svårigheter kan man säkert lösa, men<br />
det kräver mycket arbete och kostar<br />
även pengar, så det lär nog dröja innan<br />
vi fin<strong>ner</strong> kreatin på en dopinglista.<br />
Referenser<br />
1. American Collage of Sports Medicine.<br />
Roundtable. The physiological and health<br />
effects of oral creatine supplementation. Med.<br />
Sci. Sports Exerc. Vol. 32, No. 3, 706-717,<br />
2000.<br />
2. Balsom P.D., Ekblom B., Söderlund K.,<br />
Sjödin B.and Hultman E. Creatine supplementation<br />
and dynamic high-intensity intermittent<br />
exercise. Scand. J. Med. Sci. Sports 3:<br />
143-149, 1993.<br />
3. Balsom P.D, Söderlund K. and Ekblom B.<br />
Creatine in humans with special reference to<br />
creatine supplementation. Sports Med. 18 (4):<br />
268-280, 1994.<br />
4. Birch R., Noble D. and Greenhaff P.L.<br />
The influence of dietary creatine supplementation<br />
on performance during repeated bouts<br />
of maximal isokenetic cycling in man. Eur. J.<br />
Appl. Physiol. 69: 268-270, 1994.<br />
5. Demant T.W and Rhodes E.C. Effects of<br />
creatine supplementation on exercise performance.<br />
Sports Med. 28 (1): 49-60, 1999.<br />
6. Francaux M. and Poortmans J.R. Effecs of<br />
training and creatine supplement on muscle<br />
strength and body mass. Eur. J. Appl. Physiol.<br />
80: 165-168, 1999.<br />
Karin Söderlunds syn på<br />
kreatin som extra tillskott<br />
bland idrottsmän<br />
med stort kostintag, illustrerat<br />
vid soptunnan<br />
7. Greenhaff P.L, Bodin K, Söderlund K and<br />
Hultman E. The effect of oral creatine supplementation<br />
on skeletal muscle phosphocreatine<br />
resynthesis. Am. J. Physiol. 266: E725-E730,<br />
1994.<br />
8. Harris R.C., Söderlund, K. and Hultman, E.<br />
Elevation of creatine in resting and exercised<br />
muscle of normal subjects by creatine supplemention.<br />
Clin.Sci. 83:367-374, 1992.<br />
9. Hultman E, Söderlund K, Timmons J,<br />
Cederblad G and Greenhaff P.L. Muscle creatine<br />
loading in man. J. Appl. Physiol. 81 (1):<br />
232-237, 1996.<br />
10. Juhn M.S. and Tarnopolsky M. Potential<br />
side effects of oral creatine supplementation: A<br />
critical rewiew. Clin.J. Sport Med. 8: 298-304,<br />
1998.<br />
11. Mihic S., MacDonald J.R, McKenzie S<br />
and Tarnopolsky M.A. Acute creatine loading<br />
increases fat-free mass, but does not affect<br />
blood pressure, plasma creatinine, or CK activity<br />
in men and women. Med. Sci. Sports Exerc.<br />
32 (2): 291-296, 2000.<br />
12. Pritchard N.R. and Kalra P.A. Renal dysfunction<br />
accompanying oral creatine supplementation<br />
(letter). Lancet 351: 1252-1253,<br />
1998.<br />
13. Poortmans J.R and Francaux M. Adverse<br />
effects of creatine supplementation. Fact or fiction?<br />
Sports Med. 30 (3): 155-170, 2000.<br />
14. Sipilä I., Rapola J., Simell O. and Vannas<br />
A. Supplementary creatine as a treatment for<br />
gyrate atrophy of the choroids and retina. N.<br />
Engl. J. Med. 304: 867-870, 1981.<br />
15. Vandenberghe K., Van Hecke P., Van<br />
Leemputt M., Vanstapel F. and Hespel P. Phosphocreatine<br />
resynthesis is not affected by creatine<br />
loading. Med Sci. Sports Exerc. 31: (2)<br />
236-242, 1999.<br />
16. Volek J.S, Duncan N.D, Mazzetti S.A,<br />
Staron R.S., Putukian M., Gómez A.L., Pearson<br />
D.R., Fink W.J. and Kraemer W.J.<br />
Performance and muscle fiber adaptations<br />
to creatine supplementation and heavy resistance<br />
training. Med.Sci. Sports Exerc. 31 (8):<br />
1147-1156 1999.<br />
17. Walker J.B. Creatine: biosynthesis, regulation,<br />
and function. Adv. Enzymol. 50:<br />
177-242, 1979.<br />
18. Wyss M., Felber S., Koller A., Kremser C.<br />
and Sperl W. The therapeutic potential of oral<br />
creatine supplementation in muscle disease.<br />
Medical Hypotheses 51, 333-336, 1998.<br />
57
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Användning av näringstillskott<br />
och medici<strong>ner</strong> inom elitidrotten<br />
kan minskas<br />
Inom idrottsvärlden används olika typer av läkemedel och icke-medicinska tillskott för att<br />
behandla skador, bota sjukdomar och försöka öka prestationsförmågan. Lite är känt om elitidrottsutövarnas<br />
användning av olika preparat. I denna artikel kommer en del av problemets<br />
omfattning att belysas liksom skillnader i konsumtion mellan elitidrottare och befolkningen<br />
i stort. Dessutom kommer åtgärder för att begränsa överkonsumtion av både medici<strong>ner</strong> och<br />
kosttillskott att diskuteras.<br />
58<br />
Bo Berglund<br />
DIV FöR MEDIcIN,<br />
KaROlINSKa<br />
SjuKhuSET<br />
Bakgrund<br />
Att vara frisk och skadefri samt ha<br />
ett fullgott näringsintag är väsentligt<br />
för idrottslig prestationsförmåga. Medicinska<br />
behandlingar används emellertid<br />
ibland för att dölja smärtor och<br />
möjliggöra tävlande. Läkemedel, som<br />
används av sjuka idrottare (ex astmatiker)<br />
för att kunna tävla, missbrukas<br />
av friska idrottare. Många idrottsmän<br />
använder dessutom olika former av tillskott<br />
och icke-dopingklassade läkemedel<br />
i tron att dessa skall fungera som<br />
”ergogenic aids” och ge en tävlingsmässig<br />
fördel.<br />
Anti-inflammatoriska (NSAID) preparat<br />
används inom idrotten både som<br />
smärtstillande och för att behandla<br />
olika typer av överbelastningsskador.<br />
Genom att använda dessa preparat kan<br />
idrottaren tävla på nästan normal nivå<br />
samtidigt som risken att förvärra den<br />
underliggande skadan är uppenbar.<br />
Så kallade beta-2-stimulerare har<br />
under många år använts för att<br />
behandla ansträngningsutlöst astma<br />
(Mahler 1993). Trots att studier visar<br />
att dessa preparat i inhalationsform<br />
inte ökar prestationsförmågan (Meeuvisse<br />
et al. 1992) tror många idrottare<br />
och tränare på positiv effekt och följ-<br />
aktligen finns en risk för överkonsumtion<br />
av dessa preparat.<br />
Ett adekvat näringsintag är kritiskt<br />
för prestationsförmågan och en diet<br />
baserad på naturliga råvaror kan täcka<br />
alla behov som uppkommer till följd<br />
av fysisk aktivitet hos en frisk idrottare<br />
(Clark 1997). De flesta studier visar<br />
lika koncentratio<strong>ner</strong> av spårämnen hos<br />
idrottsmän och kontroller och med<br />
undantag för järn beroende blodbrist,<br />
ses ej någon ökad prestationsförmåga<br />
hos friska idrottare om nivåerna av<br />
spårämnen höjs (Fogelholm 1995).<br />
Idrottare med näringsbrist relaterade<br />
till ätstörningar eller underliggande<br />
sjukdomar som ex malabsorption kan<br />
dock behöva extra kosttillskott (Sundgot-Borgen<br />
1993; Beals & Manore<br />
1998).<br />
Många elitidrottare använder kosttillskott<br />
för att förbättra prestationsförmågan<br />
och tror att kreatin (Ekblom<br />
1996; Silber 1999) och amino syror (Di<br />
Luigi et al. 1999) leder till förbättrad<br />
prestationsförmåga också i samband<br />
med tävling. Tillägg av kosttillskott<br />
kan leda till toxiska effekter och vara<br />
skadliga (Malm et al. 1996; AFSSA<br />
2001) och till och med försämra prestationsförmågan<br />
(Malm et al. 1997).
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Dessutom finns det, av dopingpreparat<br />
kontami<strong>ner</strong>ade, kosttillskott på marknaden<br />
(Feldreich 1998; Geyer 2000).<br />
Det är därför en uppenbar risk för<br />
ofrivillig doping vid användning av<br />
kosttillskott. Trots detta är bruk av<br />
kosttillskott mycket vanligt inom idrotten<br />
(Sobal & Marquart 1994; Armsey<br />
& Green 1997; Sundgot-Borgen 1993;<br />
Rönsen et al.1999)<br />
NSAID<br />
Anti-inflammatoriska (NSAID) preparat<br />
används inom idrotten, som<br />
nämnts, både som smärtstillande och<br />
för att behandla inflammatorisk reaktion<br />
i vävnaden. Under OS i Atlanta<br />
visade enkäter att 11,5% av de aktiva i<br />
den svenska OS-truppen använde antiinflammatoriska<br />
medici<strong>ner</strong> (NSAID)<br />
medan motsvarande siffra i Sydney 4<br />
år senare var 7,6% (Tabell 1). Detta<br />
motsvarar en <strong>ner</strong>gång i NSAID användning<br />
på 34%. I vinterspelen i Nagano<br />
1998 använde 6,7% av de svenska<br />
OS aktiva NSAID preparat. Män och<br />
kvinnor använder NSAID i samma<br />
omfattning (Berglund & Sundgot-Borgen<br />
2001).<br />
Det finns i litteraturen ej tidigare<br />
uppgifter om NSAID användning hos<br />
elitidrottare. Konsumtionen (i<br />
dygnsdoser=DD) av NSAID i den<br />
svenska normalbefolkningen i ålder<br />
21-30 år, är 4,0 per individ och år. Om<br />
man antar en behandlingsperiod om 30<br />
dagar på varje idrottare i anslutning<br />
till OS motsvarar detta en konsumtion<br />
av 24-41 DD per individ och år i<br />
de svenska OS trupperna 1996-2000.<br />
Detta är således en 6-10 gånger högre<br />
konsumtion än i befolkningen i stort.<br />
Om detta är att betakta som överkonsumtion<br />
eller nödvändig behandling<br />
av överbelastningsskador är svårt<br />
att säga. Helt klart är dock att långvarig<br />
och/eller frekvent användning av<br />
NSAID preparat bör undvikas. Detta<br />
med tanke på risken för förvärrad<br />
underliggande skada och med tanke<br />
på biverkningar, som ökad blödningsbenägenhet,<br />
nedsatt njurfunktion, ökad<br />
vätskeretention och nedsatt fertilitet<br />
(Janssen & Genta 2000).<br />
Beta-2-stimulerare<br />
Så kallade beta-2-stimulerare har under<br />
många år använts för att behandla<br />
ansträngningsutlöst astma (Mahler<br />
1993). Vissa av dessa preparat är i<br />
inhalationsform tillåtna inom idrotten<br />
(IOC 2001). Trots att studier visar<br />
att beta-2-stimulerare i inhalationsform<br />
inte ökar prestationsförmågan (Meeuvisse<br />
et al. 1992) tror många idrottare<br />
OS N NSAID ß-2 stimulerare<br />
Olympiska spel<br />
n % n %<br />
Atlanta 1996 183 21 11,5 21 11,5<br />
Nagano 1998 105 7 6,7 16 15,2<br />
Sydney 2000 157 12 7,6 10 6,4<br />
Tabell 1: Användning av anti-inflammatoriska läkemedel (NSAID och beta-2-stimulerare i de svenska<br />
OS trupperna till Atlanta, Nagano samt Sydney. Antal idrottare (n) samt procent andelen (%) av<br />
totala truppstorleken (N) anges i tabellen.<br />
KT<br />
G R U P P E R<br />
m (%) k (%) m (%) k (%)<br />
vit 68 81 88 92<br />
min 26 42 8 20<br />
ome 35 37 48 41<br />
anti 6 4 5 3<br />
gins 9 5 12 12<br />
aa 12 3 4 -krea<br />
12 3 2 -<br />
Tabell 2. Anger vilka typer av kostillskott som manliga (m) och kvinnliga (k) norska elitidrottare<br />
och kontroller använder. Observera att resultaten anges i procent (%) av de i respektive grupp som<br />
använder kosttillskott och ej totala antalet i respektive grupp.<br />
och tränare på positiv effekt och följaktligen<br />
finns en risk för missbruk.<br />
Detta förstärkts ytterliggare av den<br />
ökning av prevalensen av beta-2-stimuleraranvändning<br />
som noterats av IOC<br />
mellan OS i Atlanta och Sydney (med<br />
53% från 3,6% till 5,5%). Vissa anglosachsiska<br />
länder har nu en prevalensen<br />
av beta-2-stimuleraranvändning >19%<br />
med triathlon i topp bland de sommarolympiska<br />
grenarna (prevalens=20%)<br />
(IOC 2000). Det är osannolikt att<br />
denna beta-2-stimulerar-användning<br />
motsvarar den sanna prevalensen för<br />
olika former av astma och bronkiell<br />
hyperreaktivitet.<br />
I Sverige har vi sett en mer<br />
gynnsam utveckling när det gäller<br />
bruket av beta-2-stimulerare. Mellan<br />
OS i Atlanta och Sydney minskade<br />
användningen i den svenska OS truppen<br />
med 44% från 11,5% <strong>ner</strong> till 6,4%<br />
(enkätstudier), Tabell 1. Användningen<br />
av beta-2-stimulerare är lika hos män<br />
och kvinnor i de svenska OS trupperna<br />
1996, 1998 och 2000 (Berglund &<br />
Sundgot-Borgen 2001).<br />
I jämförelse med en 6% prevalens<br />
Idrottare Kontroller<br />
Vit=vitami<strong>ner</strong>, min=mi<strong>ner</strong>aler, ome=omega-3-fettsyror, anti=antioxidantia, gins=ginseng,<br />
aa=aminosyror, krea=kreatin<br />
av astma i mellersta och en 8% prevalens<br />
i norra Sverige är prevalensen<br />
av beta-2-stimuleraranvändning i den<br />
svenska OS truppen hög i Atlanta<br />
(11,5%) och Nagano (15.2%). Till<br />
den höga prevalensen i Nagano bidrar<br />
framför allt längskidåkning. I denna<br />
idrott finns en prevalens av ansträngningsutlöst<br />
astma på över 50% beskriven<br />
(Larsson K et al. 1993; Larsson<br />
L et al. 1994; Heir & Oseid 1994)<br />
liksom en prevalens av beta-2-stimuleraranvändning<br />
upp till 36% (Larsson K<br />
et al. 1993).<br />
I Sydney däremot var prevalensen<br />
av beta-2-stimuleraranvändning i den<br />
svenska OS truppen samma som prevalensen<br />
av astma i mellersta Sverige<br />
(6%). Orsaken till nedgången av<br />
beta-2-stimuleraranvändning är sannolikt<br />
multifaktoriell. Behandlingen av<br />
ansträngningsutlöst astma har ändrats<br />
de senaste åren (International Consensus<br />
Report 1992, Edelmann 2000).<br />
Men också en ändrad nationell policy<br />
med krav på bättre medicinska undersökningar<br />
har begränsat överförbrukning<br />
av beta-2-stimulerare. Till detta<br />
59
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
kommer utbildningsinsatser inriktade<br />
på att informera om att beta-2-stimulerare<br />
ej förbättrar prestationsförmågan<br />
utan tvärt om kan ha metabola och cirkulatoriska<br />
biverkningar som kan vara<br />
till nackdel.<br />
Kosttillskott (KT)<br />
Vid en jämförelse mellan norska elitidrottare<br />
och en matchande kontrollgrupp<br />
från normalbefolkningen i en<br />
enkätstudie visar det sig att kvinnliga<br />
elitidrottare och kvinnliga kontroller<br />
har lika hög konsumtion av kosttillskott<br />
(54% respektive 52%). Manliga<br />
elitidrottare har väsentligen samma<br />
konsumtion (51%) som kvinnliga elitidrottare<br />
men en högre konsumtion<br />
jämfört med den matchande kontrollgruppen<br />
(32%) (Sundgot-Borgen &<br />
Berglund 2001)<br />
Vilka kostillskott används då olika<br />
hos elitidrottare och kontroller. Av<br />
tabell 2 framgår att både manliga<br />
och kvinnliga elitidrottare använder<br />
mi<strong>ner</strong>aler i högre omfattning än sina<br />
respektive kontroller samt att både<br />
hos elitidrottare och kontroller ses en<br />
högre konsumtion mi<strong>ner</strong>aler hos kvinnor.<br />
Detta har även beskrivits i andra<br />
studier (Berglund & Sundgot-Borgen<br />
2001).Å andra sidan använder manliga<br />
elitidrottare mer aminosyror och kreatin<br />
än kvinnor och även mer än<br />
manliga kontroller (tabell 2), se även<br />
(Rönsen et al.1999; Berglund & Sundgot-Borgen<br />
2001). Man kan naturligtvis<br />
spekulera i orsaken till detta men<br />
helt klart torde användning av kosttillskott<br />
som “ergogenic aid” (Ekblom<br />
1996; Silber 1999; Di Luigi et al.1999)<br />
vara en betydande faktor i speciellt den<br />
manliga gruppen.<br />
Användningen av kosttillskott är<br />
lägre (52%) hos de absolut bästa<br />
kvinnliga norska utövarna som internationellt<br />
rankas 1-3 jämfört de som<br />
rankas 11 och sämre (73%) (Sundgot-<br />
Borgen & Berglund 2001). Bättre rådgivare<br />
samt ökad kunskap torde vara<br />
bidragande faktorer. Orsaken till den<br />
60<br />
OG N % min W-3 anti-ox gins vit karn crea aa mel<br />
Atlanta 1996 183 47 30 7 30 15 35 2 11 8 1<br />
Nagano 1998 105 25 17 15 19 2 22 0 1 1 0<br />
Sydney 2000 157 24 14 2 5 4 14 0 5 3 0<br />
min=mi<strong>ner</strong>aler, W-3=omega-3-fettsyror, anti-ox=antioxidantia, gins=ginseng, vit=vitami<strong>ner</strong> karn=karnitin, kre=kreatin, aa=aminosyror,<br />
mel=melatonin<br />
Tabell 3. Användning av olika kostillskott (KT) av de svenska OS trupperna i Atlanta, Nagano och Sydney. Observera att resultaten anges i procent<br />
(%) av <strong>hela</strong> respektive OS trupp.<br />
ökade användningen av KT hos de lite<br />
sämre kvinnliga utövarna kan vara att<br />
de tror att KT skall öka prestationsförmågan.<br />
Denna tanke stöds även av det<br />
faktum att det är i denna grupp man<br />
ser den största användningen av kreatin<br />
och aminosyror.<br />
Hos män är bilden annorlunda.<br />
Användningen av KT var oberoende<br />
av den internationella rankingen (50%<br />
hos de högst och 49% hos de lägre<br />
rankade) och användningen av kreatin<br />
och aminosyror var högst i den högst<br />
rankade gruppen. Hos svenska OS deltagare<br />
1996 (54 % och 46%) och 2000<br />
(24% och 23%) skiljer sig inte bruket<br />
av KT hos medaljörer och icke medaljörer.<br />
I Nagano 1998 var emellertid<br />
bruket av KT lägre hos medaljörerna<br />
jämfört med resten av OS-truppen<br />
(14% respektive 26%) (Berglund &<br />
Sundgot-Borgen 2001).<br />
Huvuddelen av elitidrottarna har<br />
blivit rådda att använda kosttillskott<br />
av icke-medicinska rådgivare. Detta är<br />
förvånande med tanke på att mycket få<br />
av dessa har någon utbildning inom<br />
kost och nutrition. Vanligast rådgivare<br />
är tränaren (drygt 50% ). Läkare som<br />
rådgivare anges av endast ca 30% av<br />
de aktiva. Noteras skall också att idrottare<br />
på landslagsnivå har ca 1,5 rådgivare<br />
per aktiv.<br />
Vid OS i Atlanta använde 47% av<br />
de aktiva i den svenska OS truppen<br />
olika typer av KT (Tabell 3) Dessa<br />
data stämmer väl överens med norska<br />
elitidrottare (52%), se ovan. I början<br />
1990-talet var synen på KT användning<br />
i Sverige och internationellt NS<br />
(USOC Task Force 1994; Seminarium<br />
1995) relativt liberal. Men efter rapporter<br />
om positiva dopingfall (Feldreich<br />
1998: Geyer 2000) vid användning<br />
av kosttillskott blev SOK:s och RF<br />
striktare i sin syn på KT. Idag<br />
rekommenderas ej KT användning<br />
(Kostrekommendatio<strong>ner</strong> 2000). Elitaktiva<br />
inom bla SOK:s olika stödprogram<br />
informeras nu om att KT behov kan<br />
föreligga i enstaka speciella fall men att<br />
en adekvat kost täcker in behovet hos<br />
praktiskt taget alla elitidrottsutövare.<br />
Aktiva inom SOK:s program har fått<br />
ökad tillgång till dietisthjälp. I den mån<br />
KT behövs rekommenderas nu endast<br />
inköp från apotek i Sverige. Om detta<br />
är de enda orsakerna i sammanhanget<br />
är oklart men de facto har under en<br />
4 årsperiod konsumtionen av KT halverats<br />
i olympiatruppen och vid den jämfört<br />
med Atlanta mer framgångsrika<br />
olympiaden i Sydney använde endast<br />
24% av de aktiva KT (Tabell 3).<br />
Den kanske viktigaste faktorn framöver<br />
för att begränsa onödig användning<br />
av KT är utbildning, inte bara<br />
av aktiva utan också av tränare och<br />
annan personal i den aktives omgivning.<br />
Utbildningen måste fokusera<br />
på adekvat kost, god hälsa, kroppssammansättning<br />
och prestationsförmåga<br />
samt KT och dess betydelse<br />
i dessa sammanhang. Idrottsmännen<br />
måste kunna basera sina beslut om<br />
KT användning på kunskap och inte<br />
bara på in<strong>format</strong>ion från tillverkare<br />
och andra i idrottsmiljön som har ekonomiska<br />
intressen i ökad KT konsumtion.<br />
Slutkommentar<br />
Användningen av läkemedel och KT<br />
kan på olika sätt vara negativa för<br />
elitidrottare. Trots detta tror många<br />
elitidrottare och tränare att bruket<br />
enbart är positivt och leder till<br />
en förbättrad prestationsförmåga. Ett<br />
omfattande bruk av läkemedel och<br />
kosttillskott bör undvikas. De redovisade<br />
resultaten i denna artikel visar att<br />
användningen av NSAID, beta-2-stimulators<br />
och kosttillskott kan minskas<br />
genom olika typer av åtgärder involverande<br />
aktiva, tränare och idrottsläkare.<br />
Användningen av olika läkemedel<br />
och kosttillskott måste sättas in i sitt<br />
sammanhang och beslut att använda<br />
dem måste baseras på en adekvat medicinsk<br />
utredning, en korrekt diagnos och<br />
en kostregistrering.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Björn Lindgren<br />
Referenser:<br />
AFSSA (Agence Francaise de Sécurité Sanitaire<br />
des Aliments). Relatif à l´évaluation des risques<br />
présentés par la créatine pour consommateur<br />
et de la véracité des allégations relatives à la<br />
performance sportive ou à l´augmentation de<br />
la masse musculaire, 2001.<br />
Beals KA, Manore MM. Nutritional status of<br />
female athletes with subclinical eating disorders.<br />
J Am Diet Assoc. 1998: 98: 419-425.<br />
Berglund B, J Sundgot-Borgen J. Use of some<br />
medical substances and nutritional supplements<br />
in Swedish Olympic Athletes. Accepted<br />
for publication in Scand J Med Sci Sports,<br />
2001.<br />
Clark N. Eating for vitamins. Do you need<br />
supplements? The Physician and Sportsmedicine<br />
1997: 7: 103-104.<br />
Di Liugi L, Guidetti L, Pigozzi F, Baldari<br />
C, Casini A, Nordio M, Romanelli F. Acute<br />
amino acids supplementation enhances pituitary<br />
responsiveness in athletes. Med Sci Sports<br />
Exerc 1999: 12: 1748-1754.<br />
Edelman JM, Turpin JA, Bronsky EA, Grossman<br />
J, Kemp JP, Ghannam AF, et al. Oral<br />
montelukast compared with inhaled salmeterol<br />
to prevent exercise-induced bronchoconstriction.<br />
A randomized, double-blind trial. Exercise<br />
Study group. Ann Intern Med 2000: 132:<br />
97-104.<br />
Ekblom B. Effects of creatine supplementation<br />
on performance. The American Journal of<br />
Sports Medicine 1996: 6: S38-S39.<br />
Feldreich S. Dopad mot sin vilja av kostpreparat.<br />
Svensk Idrott 1998: 12: 12-15.<br />
Fogelholm M. Indicators of vitamin and mi<strong>ner</strong>al<br />
status in athletes’ blood: a review. Int J<br />
Sport Nutr 1995: 5: 267-284.<br />
Geyer H, Mareck-Engelke U, Reinhart U,<br />
Thevis M, Schänzer W. Positive Doping<br />
Cases with Norandrosterone after Application<br />
of Contaminated Nutritional Supplements.<br />
Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 2000:<br />
51: 378-382.<br />
Heir T, Oseid S. Self-reported asthma and exercise-induced<br />
asthma symptoms in high-level<br />
competitive cross-country skiers. Scand J Med<br />
Sci Sports 1994: 4: 128-133.<br />
International Consensus Report on Diagnosis<br />
and Management of Asthma. Eur J of All and<br />
Clin Imm 1992: 47: No. 13 (Suppl).<br />
IOC. Prohibited Classes of Substances and<br />
Prohibited Methods - 29th May 2001, Lausanne.<br />
IOC Medical Commission. Post-Olympic<br />
Public Report on Doping Controls at the<br />
Games of the XXVII Olympiad in Sydney.<br />
Lausanne, Dec 14, 2000.<br />
Janssen NM, Genta MS. The effects of immunosuppressive<br />
and anti-inflammatory medications<br />
on fertility, pregnancy and lactation.<br />
Arch Intern Med 2000: 160: 610-619.<br />
Kostrekommendatio<strong>ner</strong> till elitidrottare. 2000,<br />
Sveriges Olympiska Kommitte.<br />
Larson K, Ohlsén P, Larsson L, Malmberg P,<br />
Rydström PO, Ulriksen H. High prevalence of<br />
asthma in cross-country skiers. Br Med J 1993:<br />
307: 1326-1329.<br />
Larsson L, Boetius G, Uddenfeldt M. Differences<br />
in utilization of asthma drugs between<br />
two neighboring Swedish provinces: relation<br />
to prevalence of obstructive airway disease.<br />
Thorax 1994: 49: 41-49.<br />
Mahler DA. Exercise-induced asthma. Med Sci<br />
Sports Exerc 1993: 25: 554-561.<br />
Malm C, Svensson M, Sjöberg B, Ekblom B,<br />
Sjödin. B. Supplementation with ubiquione-10<br />
causes cellular damage during intense exercise.<br />
Acta Physiol Scand 1996: 157: 511-512.<br />
Malm C, Svensson M, Ekblom B, Sjödin<br />
B. Effect of ubiqunone-10 supplementation<br />
and high intensity training on physical performance<br />
in humans. Acta Physiol Scand 1997:<br />
161: 379-384.<br />
Meeuwisse WH, McKenzie DC, Hopkins SR,<br />
Road JD. The effect of salbutamol on performance<br />
in elite non-asthmatic athletes. Med Sci<br />
Sports Exerc 1992: 24: 1161-1166.<br />
Rönsen O, Sundgot-Borgen J, Maehlum S.<br />
Supplement use and nutritional habits in Norwegian<br />
elite athletes. Scand J Med Sci Sports<br />
1999: 9: 28-35.<br />
Seminarium “Kost & kosttillskott för idrottare”.<br />
1995, Centrum för prestationsutveckling,<br />
Stockholm, Sweden.<br />
Silber ML. Scientific facts behind creatine<br />
monohydrate as sport nutrition supplement. J<br />
Sports Med Phys Fitness 1999: 3: 179-188.<br />
Sobal J, Marquart LF.Vitamin/mi<strong>ner</strong>al supplement<br />
use among athletes. A review of the<br />
literature. Int J Sport Nutr 1994: 4: 320-324.<br />
Sundgot-Borgen J. Nutrient intake of elite athletes<br />
suffering from eating disorders. Int J<br />
Sport Nutr 1993: 3: 431-442.<br />
Sundgot-Borgen J & B Berglund B. Use<br />
ofnutritional supplements in elite athletes -<br />
influence of international ranking and advisors.<br />
Submitted for publication in Scand J Med<br />
Sci Sports, 2001.<br />
USOC Task Force. Guidelines for Dietary<br />
Supplementation. 1994.<br />
61
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Excentrisk vadmuskelträning<br />
som behandling vid smärtsam<br />
kronisk Akillestendinos<br />
62<br />
Håkan alfredson<br />
DOcENT,<br />
UNIVERSITETSlEKTOR,<br />
IDROTTSmEDIcINSKa<br />
ENhETEN UmEå<br />
Träningsbarhet av sena<br />
Enligt en gammal hypotes gällande<br />
för muskelvävnad leder gradvis ökande<br />
belastning under gränsen för skada till<br />
hypertrofi (tillväxt), medan avlastning<br />
leder till atrofi (förtvining).<br />
Det föreligger dock få vetenskapliga<br />
studier kring effekterna av styrke- och<br />
uthållighetsträning på senvävnad, och<br />
kliniska försök på människa saknas<br />
helt.<br />
Akillessenan<br />
Myotendinösa förbindelsen: Det finns<br />
inga undersökningar som entydigt visat<br />
att träning påverkar styrka, biokemiska<br />
förhållanden eller andra karakteristika<br />
i denna region. I en djurstudie (råtta)<br />
antydes en ökad fibroblastaktivitet med<br />
ökad bildning av kollagen fibrer och<br />
grundsubstans vid träning.<br />
Hypotes: styrketräning kan medföra<br />
en ökad excentrisk muskelstyrka och<br />
därmed en förbättrad belastningstålighet<br />
i muskel-senkomplexet, kanske<br />
innebärande en mindre skaderisk.<br />
Det föreligger mycket sparsam kännedom<br />
om morfologiska och funktionella<br />
effekterna av träning på<br />
mekanoreceptorer och proprioceptorer<br />
som t.ex. muskelspolar, golgi senorgan,<br />
Ruffini och Pacini känselkroppar samt<br />
fria <strong>ner</strong>vändar i denna region.<br />
Sena: Sparsam kunskap om effekterna<br />
av träning. Långsam metabolism<br />
på grund av relativt sparsam blodförsörjning,<br />
därför sannolikt långsam<br />
adaptation till träning.<br />
Djurförsök (kanin och råtta) har<br />
visat positiva strukturella och funktionella<br />
förändringar med ökad tvärsnittsarea<br />
och kollagenfiber tjocklek, samt<br />
ökad styrka, elastisk stiffness och total<br />
senvikt efter löpträning. Dock oftast<br />
undersökts på växande djur, effekterna<br />
betydligt mindre uttalade på fullvuxna<br />
djur.<br />
Det föreligger inga studier på människa<br />
som styrker djurfynden. En studie<br />
innehållande 18 st 70-80 åriga idrottsutövande<br />
män visade tendens till större<br />
tvärsnittsarea i dominta sidans hälsena<br />
jämfört med tvärsnittsarean hos 11 st<br />
icke aktiva kontroller.<br />
Sena-ben förbindelsen: Det föreligger<br />
sparsam kunskap om effekterna av<br />
träning i denna region.<br />
Kroniska smärttillstånd i senor<br />
Akilles, patellarsena, ECRB-senan i<br />
armbågen, supraspinatus senan i axeln<br />
är relativt vanligt förekommande hos<br />
idrotts/motionsaktiva. Orsak och patogenes<br />
till dessa tillstånd är okända, men
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Pressens Bild AB<br />
histologiska undersökningar (biopsier)<br />
har visat en i det närmaste identisk bild<br />
talande för att de kanske har samma<br />
eller liknande uppkomstmekanism och<br />
patogenes (1). Vi har valt att benämna<br />
tillstånden “tendinos” på patienter med<br />
en gradvis symtomutveckling, en lång<br />
symtomduration, och där undersökning<br />
med ultraljud eller MRI visar förändringar<br />
i senstrukturen. På en sådan<br />
grupp av patienter med Akillessenebesvär,<br />
har man visat att morfologiska<br />
förändringarna inom tendinosområdet<br />
i senan består av höga koncentratio<strong>ner</strong><br />
av GAGs (glykosaminoglyka<strong>ner</strong>) och<br />
oregelbunden fiberstruktur och arrangemang<br />
(2).<br />
Kronisk Akillestendinos (3,4)<br />
På patienter med kroniska smärtor<br />
på 2-6 cm nivån i hälsenan och<br />
som genomgått den s.k. “traditionella<br />
behandlingen” (vila, antiflogistika,<br />
olika typer av apparatterapi, isometrisk<br />
eller koncentrisk träning, korrigering<br />
av fotställning, inlägg, m.m.) utan<br />
effekt på besvären, tillämpade vi vid<br />
Idrottsmedicinska Enheten i Umeå<br />
tidigare (fram till 1995) kirurgisk<br />
behandling. Revision med excision av<br />
tendinosförändringar utfördes via en<br />
longitudinal incision, allt enligt beprövad<br />
teknik/metodik. Resultaten var<br />
goda, men uppföljning visade att det<br />
tog relativt lång tid att komma tillbaka<br />
till tidigare aktivitetsnivå, att vadmuskelstyrkan<br />
inte återhämtades första<br />
året postoperativt, samt att bentätheten<br />
i hälbenet på opererade sidan sjönk<br />
med 14-19% under veckorna 16-52<br />
postoperativt (5,6,7). Medellång uppföljning<br />
(5 år) av dessa patienter<br />
visade kvarstående styrkenedsättning i<br />
vadmuskulaturen på opererade sidan<br />
(8). Vi noterade också att ultraljudsfynden<br />
postoperativt visade mycket omfattande,<br />
ibland mera omfattande än de<br />
preoperativa fynden, förändringar i<br />
senorna. Detta trots att patienterna var<br />
smärtfria och fullt aktiva med senbe-<br />
lastande aktiviteter. Vi tolkade detta<br />
som en möjlig “den<strong>ner</strong>veringseffekt”<br />
av operativa behandlingen.<br />
Dessa fynd ledde till tankar kring<br />
smärta och smärtbehandling. Vi utarbetade<br />
en behandlingsmetod där senmuskelkomplexet<br />
utsattes för isolerad<br />
excentrisk belastning, en belastning<br />
som föranledde smärta i tendinosområdet<br />
i senan. De excentriska vadmuskelövningarna<br />
utfördes med rak<br />
respektive lätt böjd knäled, 3x15 repetitio<strong>ner</strong>,<br />
2 gånger per dag, i 12<br />
veckor. Belastningen ökades gradvis,<br />
då övningarna inte längre gav upphov<br />
till viss smärta i senan ökades belastningen.<br />
Behandlingsregimen utvärderades<br />
enbart på patienter med kroniskt (><br />
3 månader) smärtande Akillestendinos<br />
lokaliserat på 2-6 cm nivån i senan (klinisk<br />
och ultraljudsverifierad diagnos).<br />
Resultat: I en icke jämförande pilot<br />
studie innehållande 15 motionsaktiva<br />
individer (medelålder 44,4 +/- 7 år)<br />
med långvariga besvär och på vänte-<br />
63
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
lista för operation av kronisk Akillestendinos,<br />
var det kliniska resultatet av<br />
denna behandlingsregim överraskande<br />
bra (9). Av dessa 15 individer var samtliga<br />
efter 12 veckors behandling nöjda<br />
och kunde vara motionsaktiva på tidigare<br />
(före skada) nivå. Efter 1 år fick en<br />
patient tillbaka besvären och blev opererad,<br />
medan övriga fortfarande (efter<br />
4-5 år) är nöjda med resultatet efter<br />
behandling med smärtsam excentrisk<br />
vadmuskelträning.<br />
För att studera om även smärtande<br />
koncentrisk vadmuskelträning kunde<br />
ha god effekt, utfördes en multicenter<br />
studie (Umeå-Sundsvall) där patienter<br />
med ovanstående diagnos randomiserades<br />
till behandling med endera excentrisk<br />
eller koncentrisk vadmuskelträning<br />
under 12 veckor (10). Resultat: Excentrisk<br />
träning gav signifikant bättre resultat<br />
än koncentrisk träning.<br />
Fortsatt behandling av ett stort<br />
antal patienter med excentrisk träning<br />
har visat fortsatt goda kliniska resultat.<br />
Resultat: Utav 98 patienter (medelålder<br />
44 år, range 33-72 år) med 119 smärtande<br />
Akillessenor, blev 85 patienter<br />
(103 senor) nöjda med behandlingen<br />
och kunde återgå till tidigare aktivitetsnivå.<br />
Övriga har opererats. Ej publicerat<br />
material.<br />
Bakgrunden-förklaringen till de goda<br />
resultaten med excentrisk vadmuskelträning<br />
är okänd. Teoretiskt skulle man<br />
kunna tänka sig en effekt av ökad<br />
styrka i vadmuskel-senkomplexet (och<br />
därmed kanske ökad belastningstålighet<br />
i senan), en styrkeökning vi<br />
också noterat vid undersökning av<br />
vadmuskelstyrkan före respektive efter<br />
behandling (9). Dock blev vissa patienter<br />
mycket snabbt (inom 4-6 veckor)<br />
smärtfria och en så snabb styrkeökning<br />
är sannolikt inte tänkbar. En annan<br />
teoretisk förklaring skulle kanske<br />
kunna vara att behandlingsmetoden<br />
medför en viss ökad längd i muskel-senkomplexet,<br />
och därmed kanske<br />
mindre belastning vid fotledsrörelser.<br />
Dock hade de ingående patienterna inte<br />
någon säker sidoskillnad i fotledsrörlighet<br />
före behandling, men små skillnader<br />
i rörelseomfång kan naturligtvis<br />
inte helt uteslutas. Ett ytterligare teoretiskt<br />
resonemang rör möjligheterna till<br />
träningsutlösta förändringar i smärtperceptionen<br />
från senan. Behandlingsmetoden<br />
är smärtsam och patienterna<br />
instrueras att fortsätta träna trots<br />
smärta, vilket ju är lite motsatt tidigare<br />
tankegångar vid behandling av senor.<br />
Kanske denna typ av smärtframkallande<br />
belastning medför gynnsamma<br />
förändringar av metaboliska förlopp<br />
64<br />
avseende smärt-associerade substanser i<br />
senan? Med mikrodialysteknik har vi<br />
kunnat mäta koncentratio<strong>ner</strong> av vissa<br />
substanser i hälsenor på patienter med<br />
tendinos samt i normala hälsenor (11).<br />
Vi fann höga koncentratio<strong>ner</strong> av neurotransmittern<br />
glutamat, men inga tecken<br />
på inflammation (normala prostaglandin<br />
E2 nivåer), hos patienter med tendinos.<br />
Med immunhistokemisk teknik<br />
och acetylkolinesterasfärgning har vi<br />
kunnat identifiera glutamat NMDAR1<br />
receptorer i tendinosvävnad, samt visat<br />
att receptorerna är belägna i <strong>ner</strong>vvävnad<br />
(12). Det kan i detta sammanhang<br />
nämnas att identiskt samma fynd, höga<br />
koncentratio<strong>ner</strong> glutamat men normala<br />
prostaglandin E2 nivåer, också noterats<br />
i två separata studier på patienter med<br />
diagnoserna hopparknä (patellarsenetendinos)<br />
samt tennisarmbåge (tendinos<br />
i ECRB-senan) (13,14). Glutamat<br />
är en viktig smärtmediator i CNS, men<br />
har förutom i benvävnad aldrig tidigare<br />
identifierats i perifer vävnad hos människa.<br />
Forskning pågår för att utröna<br />
betydelsen av glutamat vid smärttillstånd<br />
i hälsenan såväl som i patellarsenan<br />
och ECRB-senan i armbågen. För<br />
närvarande studeras nivåerna av glutamat<br />
i hälsenan före samt efter behandling<br />
med excentrisk träning. Forskning<br />
pågår också för att studera förekomst<br />
och koncentratio<strong>ner</strong> av neuropeptider<br />
och opioider i senor.<br />
Nyligen har vi med ultraljud kombi<strong>ner</strong>at<br />
med färgdopplerundersökning i<br />
en studie visat att det föreligger en neovaskulisering<br />
i peritendinösda området<br />
ventralt om samt inom tendinosområdet<br />
i smärtande senor, men ej i<br />
smärtfria normala senor (15). Vid<br />
excentrisk belastning har vi vid<br />
dynamisk ultraljudsundersökning och<br />
samtidig färgdopplerundersökning sett<br />
att cirkulationen i neovaskulariserade<br />
området upphör helt (15). Således<br />
förefaller den excentriska vadmuskelträningen<br />
kunna påverka neovaskuliserade<br />
området, och kanske ligger en del<br />
av förklaringen till de goda resultaten<br />
här? Uppföljning av tidigare behandlade<br />
patienter avseende ultraljudsfynd<br />
och förekomst av neovaskularisering<br />
eller ej, relaterat till besvärsgrad, ingår i<br />
ett pågående forskningsprojekt.<br />
Referenser<br />
1. Khan, K.M., Cook, J.L., Bonar, F., Harcourt,<br />
P., Åström, M. Histopathology of<br />
common tendinopathies. Update and implications<br />
for clinical management. Sports Med 27:<br />
(6) 393-408, 1999.<br />
2. Movin T, Gad A, Reinholt FP. Tendon pathology<br />
in long-standing Achillodynia. Biopsy<br />
findings in 40 patients. Acta Orthop Scand<br />
1997; 68(2): 170-175<br />
3. Alfredson H, Lorentzon R. Chronic Achilles<br />
Tendinosis: Recommendations for treatment<br />
and prevention. A review. Sports Med 29 (2):<br />
135-146, 2000.<br />
4. Alfredson H, Lorentzon R. Chronic Achilles<br />
tendinosis. A review. Critical Reviews in Physical<br />
and Rehabilitation Medicine, 12: 103-117;<br />
2000.<br />
5. Alfredson H, Pietilä T, Lorentzon R. Chronic<br />
Achilles tendinitis and calf-muscle strength.<br />
Am J Sports Med 24(6): 829-833;1996.<br />
6. Alfredson H, Pietilä T, Öberg L, Lorentzon<br />
R. Achilles tendinosis and calf-muscle strength.<br />
The effect of short-term immobilization after<br />
surgical treatment. Am J Sports Med. 26(2):<br />
166-171; 1998.<br />
7. Alfredson H, Nordström P, Lorentzon<br />
R. Prolonged progressive calcaneal bone-loss<br />
despite early weightbearing rehabilitation in<br />
patients surgically treated for Achilles tendinosis.<br />
Calcif Tissue Int. 62: 166-171; 1998.<br />
8. Öhberg L, Lorentzon R, Alfredson H. Good<br />
clinical results but persisting side-to-side differences<br />
in calf muscle strength after surgical treatment<br />
of chronic Achilles tendinosis: A 5-year<br />
follow-up. Scand J Med Sci Sports. Accepted<br />
for publication 2001.<br />
9. Alfredson H, Pietilä T, Jonsson P, Lorentzon<br />
R. Heavy-loaded eccentric calf-muscle training<br />
for the treatment of chronic Achilles tendinosis.<br />
Am J Sports Med. 26(3):360-366; 1998.<br />
10. Mafi N, Lorentzon R, Alfredson H. Superior<br />
results with eccentric calf-muscle training<br />
compared to concentric training in a randomzed<br />
prospective multi-center study on patients<br />
with chronic Achilles tendinosis. Knee Surg,<br />
Sports Traumatol, Arthrosc 9: 42-47, 2001.<br />
11. Alfredson H, Thorsen K, Lorentzon R. In<br />
situ microdialysis in tendon tissue: high levels<br />
of glutamate, but not prostaglandin E in chro-<br />
2<br />
nic Achilles tendon pain. Knee Surg, Sports<br />
Traumatol Arthrosc 7: 378-381, 1999.<br />
12. Alfredson H, Forsgren S, Thorsen<br />
K, Fahlström M, Johansson H, Lorentzon<br />
R.Glutamate NMDAR1 receptors localised to<br />
<strong>ner</strong>ves in human Achilles tendons. Implications<br />
for treatment? Knee Surg Sports Traumatol,<br />
Arthrosc Accepted 2000.<br />
13. Alfredson H, Ljung BO, Thorsen K,<br />
Lorentzon R. In vivo investigation of ECRB<br />
tendons with microdialysis technique: no signs<br />
of inflammation but high amounts of glutamate<br />
in tennis elbow. Acta Orthop Scand 71<br />
(5); 475-479, 2000.<br />
14. Alfredson H, Forsgren S, Thorsen K,<br />
Lorentzon R. In vivo microdialysis and immunohistochemical<br />
analyses of tendon tissue<br />
demonstrated high amounts of free glutamate<br />
and glutamate NMDAR1 receptors, but no<br />
signs of inflammation, in Jumper´s knee. Journal<br />
of Orthopaedic Research, Accepted 2000.<br />
15. Öhberg L, Lorentzon R, Alfredson H.<br />
Neovascularisation in Achilles tendons with<br />
painful tendinosis but not in normal tendons:<br />
an ultrasonographic investigation. Knee Surg<br />
Sports Traumatol, Arthrosc Accepted 2000.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Styrketräning vid rehabilitering<br />
Nedsatt muskelstyrka och muskelvolym trots långvarig knärehabilitering: kan detta undvikas? Är<br />
de krafter som uppstår i knäleden vid tung styrketräning skadliga för ett opererat knä? ”Closed”<br />
eller ”open chain”: vilken träningsform leder till snabbast styrkeökning? Knäböj med skivstång:<br />
granskning av fyra viktiga aspekter. Vi presenterar en ny klinisk metod för testning av maximal<br />
isometrisk styrka. Vilken belastning och vilken rörelsehastighet är bäst för att utveckla ”explosiv<br />
styrka”? Träningsvolym: räcker ett set eller krävs flera set per övning? Denna artikel ger en<br />
uppdatering av några av de senaste forskningsrönen kring styrketräning vid rehabilitering<br />
samt motion och idrott.<br />
Jesper Augustsson<br />
AVDElNINGEN FöR<br />
REhAbIlITERINGSmEDIcIN,<br />
GöTEbORGS<br />
uNIVERSITET<br />
rolAnd thomeé<br />
AVDElNINGEN FöR<br />
ORTOpEDISK KIRuRGI,<br />
GöTEbORGS<br />
uNIVERSITET<br />
Illustratio<strong>ner</strong>: Anette Dahlström<br />
Styrketräning vid rehabilitering<br />
I dag är styrketräning ett närmast obligatoriskt<br />
inslag vid rehabilitering av<br />
idrottsskador. Det primära målet med<br />
styrketräning vid rehabilitering är att<br />
återställa muskelstyrka och muskelvolym.<br />
Varför då? Därför att om inte<br />
styrka och muskelvolym återställs ökar<br />
risken för överansträngning eller återfallsskada.<br />
Vi har i denna artikel valt<br />
att beskriva faktorer som vi anser<br />
viktiga i samband med styrketräning<br />
vid rehabilitering, speciellt avseende<br />
knärehabilitering.<br />
Otillräcklig rehabilitering<br />
Efter opererad främre korsbandsskada<br />
i knäleden ansågs det fram till slutet av<br />
1980-talet nödvändigt att under flera<br />
veckor postoperativt begränsa knäledsrörlighet<br />
och muskulär aktivitet. I dag<br />
används i stället så kallad ”aggressiv”<br />
rehabilitering, med tidig rörelseträning,<br />
tidig belastning med kroppstyngd och<br />
tidig återgång till aktivitet (10). Emellertid<br />
visar aktuella studier (19) entydigt<br />
på nedsatt muskelstyrka och<br />
muskelvolym trots långvarig (≥ ett år)<br />
”aggressiv” rehabilitering efter opererad<br />
främre korsbandsskada. Detta<br />
anser vi kan bero på två saker:<br />
antingen är det inte möjligt för en<br />
patient att träna upp sig fullt ut, trots<br />
optimalt utformade träningsprogram.<br />
Eller så är styrketräningen otillräcklig<br />
för att återställa muskelstyrka och muskelvolym.<br />
Vi lutar åt det senare alternativet,<br />
det vill säga att det är fullt möjligt<br />
att träna upp sig efter en operation men<br />
att styrketräningen då måste vara rätt<br />
bedriven, regelbunden och långvarig.<br />
En förklaring till otillräcklig rehabilite-<br />
ring kan helt enkelt vara att rehabiliteringsmottagningar<br />
saknar tillräckligt<br />
med styrketräningsutrustning. Tyngdpunkten<br />
vid träning läggs i stället<br />
på funktionell träning, som exempelvis<br />
balans- och koordinationsträning och<br />
plyometriska övningar, i sig mycket<br />
viktiga kvalitéer. Programmet kommer<br />
dock att vara alltför lågintensivt muskulärt<br />
sett för att återställa muskelvolym<br />
och styrka. Detta innebär en ökad<br />
risk för återfallsskada eller överansträngning<br />
vid återgång i full aktivitet<br />
och idrott. För att återställa muskelvolym<br />
och styrka måste tung styrketräning<br />
utföras under lång tid, parallellt<br />
med funktionell träning.<br />
Closed och open chain<br />
När man skall styrketräna sin patient<br />
kan man använda sig av övningar i så<br />
kallad closed och open chain (Figur 1).<br />
I den senaste litteraturen rekommenderas<br />
ofta att träning vid rehabilitering<br />
skall utföras med fria vikter i closed<br />
chain, som anses vara mer ”funktionell”<br />
och ha en större överföringseffekt<br />
på funktionell prestationsförmåga (som<br />
exempelvis hoppförmåga) (30). Det primära<br />
syftet med styrketräning vid knärehabilitering<br />
är dock enligt vår mening<br />
inte att förbättra balans- och koordinationsförmåga,<br />
som vi anser tränas<br />
betydligt effektivare med exempelvis<br />
löpövningar, knäjympa och plyometrisk<br />
träning. Huvudmålet med styrketräning<br />
är i stället att öka muskelstyrka<br />
och muskelvolym. Därför definierar<br />
vi ”funktionell styrketräning” som<br />
den form av styrketräning som snabbast<br />
och mest effektivt åstadkommer<br />
ökningar av styrka och muskelvolym,<br />
65
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. Benpress är en så kallad closed chain-övning där den involverade muskulaturen arbetar<br />
över flera leder och där det distala segmentet (foten) är fixerat. Detta skiljer sig från sittande<br />
knäextension där det distala segmentet är fritt att röra sig och där muskulaturen endast arbetar<br />
över en led, vilket medför att övningen utförs i en så kallad open chain.<br />
oavsett om träningen bedrivits med<br />
fria vikter i closed chain eller med<br />
maski<strong>ner</strong> i open chain. Sannolikt leder<br />
en ökning av muskelstyrka och muskelvolym<br />
som ett resultat av all form<br />
av styrketräning till ökad funktionell<br />
prestationsförmåga. Intressant är att<br />
i det initiala skedet av styrketräning<br />
förefaller open chain-träning ge snabbast<br />
ökningar av styrka och muskelvolym.<br />
Vi noterade att med träning<br />
i open chain kunde träningsbelastningen<br />
ökas med 100% medan med<br />
träning i closed chain kunde belastningen<br />
bara ökas med 50% (1). I<br />
en annan studie (8) rapporterades signifikant<br />
snabbare muskeltillväxt efter<br />
open chain-träning jämfört med closed<br />
chain-träning. Förklaringen till att<br />
open chain-träning initialt resulterar i<br />
större ökningar av styrka och muskelvolym<br />
är troligtvis att closed chainövningar<br />
är mer (tids)krävande att<br />
lära sig utföra korrekt. Open chainträning<br />
däremot ställer små krav<br />
på balans och koordination vilket<br />
kan förmodas leda till en snabbare<br />
neural adaptation (det vill säga bättre<br />
teknik).<br />
Grundprogram<br />
Ett grundprogram för styrketräning<br />
vid rehabilitering bör bestå av en<br />
kombination av så kallade basövningar<br />
som involverar stora muskelgrupper<br />
(flerledsövningar i closed<br />
chain) samt så kallade komplementövningar<br />
(enledsövningar i open chain)<br />
där en muskel eller muskelgrupp<br />
tränas specifikt. För perso<strong>ner</strong> med<br />
liten träningserfarenhet och för patien-<br />
66<br />
ter är träning med styrketräningsmaski<strong>ner</strong><br />
ofta lämpligt att börja med.<br />
Fördelen med dessa maski<strong>ner</strong> är att<br />
rörelsebanan ofta är styrd, vilket<br />
medför ökad kontroll och säkerhet.<br />
Mer komplexa övningar med fria vikter<br />
ökar kraven på balans- och koordinationsförmåga<br />
och bör efter hand<br />
läggas till programmet. Ge<strong>ner</strong>ellt bör<br />
högintensiva basövningar tränas först<br />
i träningsprogrammet när koncentration<br />
och muskulär e<strong>ner</strong>gi är maximal.<br />
Övningar som engagerar mindre<br />
muskler placeras sålunda längre fram<br />
i programmet. Closed chain-övningar<br />
medger träning med tung belastning<br />
men ”prickskjuter” ej en specifik<br />
muskel. Open chain-övningar däremot<br />
tillåter specifik träning av en muskel<br />
vilket kan vara en fördel vid rehabilitering<br />
efter skada.<br />
Skjuv- och kompressionskrafter<br />
Inom knärehabilitering råder en debatt<br />
i fråga om säkerhetsaspekter vid styrketräning.<br />
Denna debatt, där en del<br />
auktoriteter varnar för användandet av<br />
open chain-övningar (6), kan ha medfört<br />
osäkerhet kring eventuella risker<br />
för skador i samband med styrketräning<br />
vid rehabilitering. Det är beklagligt<br />
om patienter inte styrketränar<br />
tillräckligt på grund av att man inte<br />
vill äventyra en ny skada, eftersom rätt<br />
bedriven styrketräning kan anses som<br />
säker och normalt inte utgör någon risk<br />
vid rehabilitering (9). Vår erfarenhet är<br />
att risken för skada vid styrketräning<br />
under uppbyggnadsfasen normalt sett<br />
är liten. Den kritiska punkten för<br />
skada eller överansträngning anser vi<br />
Figur 2. En kraft som är vinkelrätt riktad mot<br />
snittytan benämns kompressionskraft. Vid quadricepsträning<br />
uppstår en kompressionskraft<br />
som belastar knäskålen. En kraft som verkar<br />
parallellt med snittytan kallas skjuvkraft. Det<br />
främre korsbandet i knäleden tar upp framåtriktade<br />
skjuvkrafter.<br />
i stället infalla under nästa fas, återgångsfasen,<br />
när patienten utför tävlings-<br />
eller matchliknande moment.<br />
Vad är det då för skjuv- respektive<br />
kompressionskrafter (Figur 2) som<br />
uppstår i knäleden vid styrketräning?<br />
De skjuvkrafter som belastar det<br />
främre korsbandet i knäleden har<br />
rapporterats vara försumbara oavsett<br />
om styrketräningen bedrivits i closed<br />
chain (knäböj med skivstång och benpress)<br />
eller open chain (knäextension<br />
i maskin) (13). Däremot noterades<br />
relativt höga patellofemorala kompressionskrafter<br />
(det vill säga belastningen<br />
på knäskålen) vid träning vid styrketräning<br />
i både closed och open chain,<br />
drygt fyra gånger kroppsvikten (13).<br />
Steinkamp et al. (29) noterade dock<br />
att det var möjligt att förhindra en<br />
hög belastningen på knäskålen vid<br />
såväl closed som open chain-träning<br />
(sittande knäextension respektive benpress).<br />
Detta åstadkoms genom att vid<br />
open chain-träning undvika att utföra<br />
de sista 20-30° av knäextension, respektive,<br />
att undvika att utföra benpressövningen<br />
djupare än cirka 60°<br />
knäflexion vid closed chain-träning<br />
(Figur 3).<br />
Knäböj med skivstång<br />
Vanligtvis framställs knäböj med skivstång<br />
på två olika sätt: förespråkare<br />
anser att denna övning är en hörnsten<br />
vid styrketräning och knärehabilitering.<br />
Motståndare till knäböj med skivstång<br />
hävdar i stället att den är skadlig för<br />
knälederna. Vi vill nyansera bilden av<br />
knäböj med skivstång som antingen bra<br />
eller dålig genom att belysa fyra bety-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 3. Enligt Steinkamp et al. (29) är det möjligt att minska den patellofemorala kompressionskraft<br />
(det vill säga knäskålsbelastning) som uppstår vid styrketräning. Vid closed chain träning,<br />
i det här fallet benpress, ökar kompressionskraften med ökad knäflexion. Det omvända sker vid<br />
open chain träning, sittande knäextension, där kompressionskraften minskar med ökad knäflexion.<br />
Bild 1. Knäböj med skivstång. Vi diskuterar fyra<br />
aspekter: fotställning, rörelsehastighet, djupet<br />
med vilket knäböj utförs samt skivstångens placering<br />
på axlarna (Foto: Roland Thomeé).<br />
delsefulla aspekter: fotställning, rörelsehastighet,<br />
djupet med vilket knäböj<br />
utförs samt skivstångens placering på<br />
axlarna (Bild 1).<br />
Fotställning och rörelsehastighet<br />
Huruvida knäböj med skivstång utförs<br />
med bred, medelbred eller smal fotställning<br />
förefaller ha betydelse för de krafter<br />
som belastar knäleden, där en smal<br />
fotställning åstadkom större belastningar<br />
jämfört med bred eller medelbred<br />
fotställning (12). Beträffande<br />
rörelsehastighet har noterats att styrkelyftare<br />
av hög kaliber utförde den<br />
excentriska fasen av knäböj långsammare<br />
jämfört med mer ordinära styrkelyftare<br />
(23). Detta är en betydelsefull<br />
rehabiliteringsaspekt eftersom studier<br />
rapporterat att signifikant högre skjuv-<br />
och kompressionskrafter ge<strong>ner</strong>eras i<br />
knäleden när knäböj utförs med hög<br />
jämfört med låg rörelsehastighet (18).<br />
De större skjuv- och kompressionskrafterna<br />
vid en knäböj utförd med hög<br />
hastighet uppstår eftersom en snabb<br />
excentrisk rörelse kräver högre bromskraft<br />
av höft- och knäextensorer för att<br />
sakta in och stanna vikten i slutet av<br />
rörelsen.<br />
Olika djup vid knäböj<br />
Knäböj med skivstång kan delas in på<br />
tre sätt beroende på till vilket djup den<br />
utförs. ”Halva” knäböj utförs i rörelseomfånget<br />
mellan 0 och 50° knäflexion.<br />
”Parallella” knäböj innebär att låren<br />
är parallella med golvet (mellan 90<br />
och 110° knäflexion). ”Djupa” knäböj<br />
brukar definieras som att baksidan av<br />
låret kommer i kontakt med vaden,<br />
något som normalt sker vid mellan 130<br />
och 150° knäflexion. Halva knäböj kan<br />
anses vara lämpliga i den initiala uppbyggnadsfasen<br />
vid knärehabilitering<br />
eftersom endast låga krafter ge<strong>ner</strong>eras<br />
i knäleden. Emellertid ökar muskelaktiviteten<br />
med ökande knäflexion (13),<br />
varför målet vid rehabilitering således<br />
bör vara att patienten längre fram i<br />
rehabiliteringen förmår utföra parallella<br />
knäböj. Parallella knäböj är den<br />
vanligaste formen av knäböj bland<br />
kraftsportare och bland idrottare i<br />
allmänhet. Quadricepsmuskelns högsta<br />
aktivitet vid knäböj har noterats<br />
inträffa kring 80-90° knäflexion (34).<br />
Vid djupa knäböj har quadriceps<br />
aktivitet rapporterats förbli tämligen<br />
konstant efter att 80-90° knäflexion<br />
uppnåtts (31). Sålunda, en större knäflexion<br />
än den som åstadkoms vid<br />
parallella knäböj skulle teoretiskt inte<br />
ge ökad muskelstyrka och muskelvolym<br />
av quadriceps. Djupa knäböj<br />
tränas framförallt av tyngdlyftare,<br />
eftersom en liknande form av djupa<br />
knäböj i tävlingssammanhang utförs<br />
under stötmomentet. Även många<br />
kroppsbyggare tränar med djupa<br />
knäböj. Då både tyngdlyftare och<br />
kroppsbyggare ofta karakteriseras av<br />
en mycket god utveckling av quadriceps<br />
(beträffande muskelstyrka och<br />
muskelvolym) talar detta för att<br />
djupa knäböj är betydelsefulla för optimal<br />
quadricepsutveckling. I litteraturen<br />
råder fortfarande oenighet huruvida<br />
djupa knäböj kan åstadkomma instabilitet<br />
i knäleden genom uttöjning av<br />
ligament eller orsaka besvär från den<br />
patellofemorala leden. Tydligt är att<br />
djupa knäböj utförda med hög excentrisk<br />
rörelsehastighet, såsom vid tyngdlyftning,<br />
ge<strong>ner</strong>erar stora belastningar<br />
på knäleden. Studier har dock visat att<br />
tyngdlyftare uppvisade stabilare knäleder<br />
jämfört med perso<strong>ner</strong> som inte styrketränar<br />
(12). Djupa knäböj utförda<br />
med hög excentrisk rörelsehastighet<br />
kan dock inte rekommenderas för perso<strong>ner</strong><br />
med någon form av knäbesvär.<br />
Skivstångens placering<br />
Det är av betydelse huruvida skivstången<br />
placeras högt eller lågt på<br />
axlarna vid knäböj. Styrkelyftare placerar<br />
normalt skivstången lågt på axlarna<br />
vid knäböj (cirka fem cm nedanför<br />
skulderhöjd) och har en större fällning<br />
framåt av bålen, medan tyngdlyftare i<br />
stället använder en hög placering av<br />
skivstången på axlarna (i höjd med<br />
eller något ovanför skulderhöjd) där<br />
bålen förblir mer upprätt. Den huvudsakliga<br />
orsaken till styrkelyftarnas låga<br />
placering av skivstången är att en<br />
tyngre vikt då kan lyftas. Detta förklaras<br />
av att kraftfulla höft- och bålextensorer<br />
är mer involverade, samtidigt<br />
som vridmomentet över knäleden minskar.<br />
En låg placering av skivstången<br />
vid knäböj kan inledningsvis vara<br />
lämpligt vid knärehabilitering för att<br />
minska patellofemorala kompressionskrafter.<br />
Tyngdlyftare använder en hög<br />
placering av skivstången därför att<br />
det påmin<strong>ner</strong> mer om den form av<br />
knäböj som utförs under stötmomentet.<br />
En hög placering av skivstången<br />
på axlarna leder till mer utveckling av<br />
quadriceps och mindre utveckling av<br />
höft- och bålextensorer. Av detta skäl<br />
använder också kroppsbyggare normalt<br />
sett en hög placering av skivstången på<br />
axlarna.<br />
Sammanfattningsvis kan sägas att bero-<br />
67
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 4. Sambandet mellan hoppförmåga och muskelstyrka (2). Muskelstyrkan mätt i closed chain<br />
skiljde sig inte från open chain beträffande samband till hoppförmåga. Inom parantes anges<br />
determinationskoefficienten, det vill säga hur stor del av variatio<strong>ner</strong>na i den beroende variabeln<br />
(hoppförmåga) som kan förklaras av den oberoende variabeln (muskelstyrka). Exempelvis kunde<br />
hoppförmåga till 32% förklaras av sittande knäextensionsstyrka. Detta innebar att hoppförmåga till<br />
övervägande del (68%) kunde förklaras av andra faktorer, exempelvis teknik.<br />
ende på vad målet med att träna<br />
knäböj med skivstång är, så har fotställning,<br />
rörelsehastighet, djupet med<br />
vilket knäböj utförs samt skivstångens<br />
placering på axlarna stor betydelse. Vid<br />
knärehabilitering är målet med knäböj<br />
med skivstång att åstadkomma ett stabilt<br />
knä. Följaktligen bör knäböj med<br />
skivstång utföras så att knänära muskulatur<br />
involveras i så stor utsträckning<br />
som möjligt. En parallell knäböj med<br />
relativt bred fotställning, låg excentrisk<br />
rörelsehastighet, och med skivstången<br />
högt placerad på axlarna kan därför<br />
rekommenderas.<br />
Figur 5. Princip för mätning av maximal isometrisk<br />
styrka med hjälp av en konventionell styrketräningsmaskin<br />
(5). När försökspersonen vid<br />
muskelaktivering lyckades rubba testvikten föll<br />
snöret ur viktmagasinet och försöket godkändes.<br />
Om snöret inte fallit ur viktmagasinet inom fem<br />
sekunder avbröts och underkändes försöket.<br />
68<br />
Closed och open chain-styrketest<br />
Det är vanligt att återgång i full aktivitet<br />
inte tillåts förrän maximal muskelstyrka<br />
i det skadade benet är 90% av<br />
det friska benet (ofta mätt över en led<br />
i en open chain). Detta resonemang är<br />
dock långt ifrån självklart ur ett<br />
funktionellt perspektiv då endast ett<br />
lågt till måttligt samband mellan<br />
open chain-muskelstyrka och exempelvis<br />
hoppförmåga rapporterats. Vi<br />
undersökte därför om closed chainstyrketest<br />
(knäböj med skivstång) hade<br />
en större förmåga att spegla funktionell<br />
prestationsförmåga (vertikalhopp) jämfört<br />
med open chain-styrketest (isokinetisk<br />
knäextension) (2). Vår<br />
arbetshypotes var att sambandet<br />
mellan ett closed chain-styrketest och<br />
funktionell prestationsförmåga skulle<br />
vara starkare jämfört med ett open<br />
chain-styrketest. Resultatet visade<br />
emellertid ett måttligt starkt samband<br />
mellan styrketesten i closed och open<br />
chain och hoppförmåga (r=0,51 respektive<br />
r=0,57) (Figur 4). De båda<br />
styrketestesten skiljde sig inte från varandra<br />
beträffande förmåga att bedöma<br />
hoppförmåga. Slutsatsen av studien var<br />
att muskelstyrketest bör göras i både<br />
closed och open chain samt kompletteras<br />
med funktionella test (exempelvis<br />
olika hopptest) vid utvärdering<br />
av effekten av träning eller rehabilitering.<br />
Nytt isometrisk test<br />
Maximal isometrisk (statisk) muskelstyrka<br />
anses vara en viktig och grundläggande<br />
förutsättning, bland annat<br />
för idrottslig prestationsförmåga (32).<br />
Oavsett vilken styrkeaspekt som skall<br />
förbättras eller återställas hos en individ,<br />
(exempelvis styrka relativ till<br />
kroppsvikt eller explosiv styrka) bör<br />
således maximal isometrisk styrka<br />
tränas och testas. Trots detta finns i<br />
dag inga enkla, kliniska metoder för<br />
mätning av maximal isometrisk styrka.<br />
Detta kan bero på att styrketräningsmaski<strong>ner</strong><br />
på kliniken eller träningslokalen<br />
hittills inte tillåtit något annat<br />
test av maximal styrka än 1 repetitio<strong>ner</strong><br />
maximum (1 RM) (som är ett<br />
mått på maximal koncentrisk styrka). I<br />
stället krävs mer avancerad utrustning,<br />
ofta endast tillgänglig vid laboratorium,<br />
för mätning av maximal isometrisk<br />
muskelstyrka. Sålunda anser vi<br />
att det finns ett behov att utveckla en<br />
metod att på ett enkelt sätt (det vill<br />
säga utan laboratorieutrustning) utföra<br />
test av maximal isometrisk styrka.<br />
Därför genomförde vi en studie där<br />
syftet var att utveckla och reliabilitetstesta<br />
en ny metod för mätning av maximal<br />
isometrisk styrka med hjälp av<br />
en konventionell styrketräningsmaskin<br />
(5). Trettio försöksperso<strong>ner</strong> utförde<br />
maximal isometrisk knäextension i<br />
en styrketräningsmaskin. Ett kraftigt<br />
snöre, sammanbundet med en 2,5 kg:s<br />
vikt, placerades mellan två plattor i<br />
viktmagasinet (Figur 5). När försökspersonen<br />
vid muskelaktivering lyckades<br />
rubba testvikten föll snöret ur viktmagasinet<br />
och försöket godkändes. En<br />
minimal rörelse (
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
om. Långsamt koncentriskt utförande<br />
av en styrketräningsövning anses av<br />
en del styrketränare som gynnsamt<br />
för muskeltillväxt. Det finns dock<br />
inga vetenskapliga studier som stödjer<br />
denna teori. Jones et al. (21) mätte<br />
koncentrisk rörelsehastighet vid bänkpress<br />
hos perso<strong>ner</strong> som utförde varje<br />
repetition med maximal koncentrisk<br />
acceleration jämfört med normal (självvald)<br />
rörelsehastighet. Resultatet visade<br />
en tydlig skillnad i rörelsehastighet<br />
mellan de olika träningssätten vid träning<br />
med en belastning motsvarande<br />
50% av 1 RM. Denna skillnad jämnades<br />
dock ut vid träning med 75 och<br />
90% av 1 RM.<br />
Ibland rapporteras i studier att en<br />
bestämd rörelsehastighet använts vid<br />
isoton styrketräning eller testning.<br />
Emellertid noterade Jones et al. (21)<br />
att den koncentriska rörelsehastigheten<br />
minskade från den första till den sista<br />
repetitionen vid träning med en intensitet<br />
som motsvarade 50, 75 och 90% av<br />
1 RM. Detta innebär att användandet<br />
av en bestämd arbetstakt (med hjälp av<br />
exempelvis en metronom) endast förefaller<br />
lämpligt vid en submaximal aktivitet<br />
som exempelvis gång.<br />
Sammanfattningsvis kan sägas att träning<br />
med 75 till 90% av 1 RM<br />
kräver att varje repetition utförs med<br />
nära nog maximal koncentrisk hastighet,<br />
och att rörelsehastigheten minskar<br />
från den första till den sista repetitionen.<br />
En träningsbelastning som understiger<br />
cirka 70% av 1 RM är i regel<br />
otillräcklig för att öka muskelstyrka<br />
och muskelvolym (15). Om en person<br />
kan välja att utföra den koncentriska<br />
delen av rörelsen snabbt eller långsamt<br />
så betyder det sålunda att belastningen<br />
på övningen bör ökas, om syftet med<br />
träningen är ökad muskelstyrka och<br />
muskelvolym.<br />
Hastighets-specificitet<br />
Många tränare och idrottare anser att<br />
styrketräning för bästa resultat bör ske<br />
med motsvarande rörelsehastighet som<br />
krävs vid den aktuella idrottsgrenen.<br />
För de flesta idrotter innebär detta en<br />
hög rörelsehastighet. Vid styrketräning<br />
i syfte att utveckla höghastighetsstyrka<br />
anses därför ofta en låg belastning<br />
(cirka 30% av 1 RM) och en relativt<br />
hög rörelsehastighet som mest effektiv<br />
(35). Emellertid föreslog Young och<br />
Bilby (36) att det var möjligt att<br />
förbättra höghastighetsstyrka även vid<br />
tung styrketräning under förutsättning<br />
att den koncentriska delen av rörelsen<br />
utfördes med maximal acceleration<br />
(vilket Jones et al. (21) rapporterat<br />
skedde automatiskt vid intensiv träning<br />
nära 1 RM). Denna teori stöds av<br />
Behm och Sale (3) som jämförde ett<br />
isometriskt träningsprotokoll, där varje<br />
aktivering utfördes så snabbt som möjligt,<br />
med isokinetisk höghastighetsträning<br />
(300°/s). Grupperna ökade sin<br />
höghastighetsstyrka lika mycket oavsett<br />
träningssätt. Författarnas slutsats<br />
var att det var intentionen att utföra<br />
varje repetition med högsta möjliga<br />
hastighet, oavsett belastningens storlek,<br />
som var av betydelse för att utveckla<br />
höghastighetsstyrka.<br />
Sammanfattningsvis förefaller höghastighetsstyrka<br />
möjlig att förbättra även<br />
med intensiv styrketräning nära 1 RM<br />
där rörelsehastigheten är låg, och faktiskt<br />
också med isometrisk träning.<br />
Detta förklaras troligtvis av att fastän<br />
rörelsehastigheten är mycket långsam<br />
vid intensiv styrketräning nära 1 RM,<br />
så aktiveras ”snabba” typ II-muskelfibrer,<br />
det vill säga de högtröskliga fibrer<br />
som rekryteras för att accelerera kroppen<br />
eller ett motstånd till största möjliga<br />
hastighet på kortast möjliga tid.<br />
Förmågan att utveckla en given kraft<br />
så snabbt som möjligt har noterats<br />
vara mycket god hos kulstötare och<br />
tyngdlyftare (26). Med vetskap om hur<br />
dessa idrottare styrketränar, vanligen<br />
med höga belastningar nära 1 RM,<br />
tycks tung styrketräning vara effektivare<br />
jämfört med ”explosiv” styrketräning<br />
med låg belastning, om målet med<br />
träningen är att förbättra förmågan att<br />
snabbt utveckla kraft.<br />
Träningsvolym<br />
Ett kontroversiellt ämne vid styrketräning<br />
är träningsvolymen, det vill säga<br />
det antal set (omgångar) per övning<br />
som krävs för att på bästa sätt öka<br />
muskelstyrka och muskelvolym. Den<br />
övervägande uppfattningen tycks vara<br />
att det krävs minst tre set per övning<br />
för att åstadkomma optimala ökningar<br />
av styrka och muskelvolym (15,30).<br />
Emellertid kan de flesta studier där<br />
styrketräning utförts med ett set jämfört<br />
med flera set inte bekräfta denna<br />
åsikt. Faktum är att vid 33 av 35 studier<br />
noterades lika stora ökningar av<br />
styrka och muskelvolym oavsett om<br />
deltagarna styrketränat med ett eller<br />
flera set (7). Dessa studier begränsas<br />
dock av att deltagarna bestått av otränade<br />
försöksperso<strong>ner</strong> som tränat under<br />
en kortvarig period (4-24 veckor) vilket<br />
står i kontrast till normal styrketräning<br />
som bedrivs under många månader<br />
eller år. I det senare fallet gör många<br />
gällande att träningsvolymen med tiden<br />
måste stegras för att åstadkomma fort-<br />
satta ökningar av styrka och muskelvolym.<br />
En aktuell studie (17) där effekten<br />
av ett eller tre set jämfördes tog dock<br />
fasta på problemet med otränade försöksperso<strong>ner</strong><br />
och undersökte sålunda<br />
vana styrketränare (i medel sex års<br />
erfarenhet). I denna studie noterades<br />
lika stora ökningar av styrka och muskelvolym<br />
oavsett om träningen utförts<br />
med ett eller tre set. Resultatet visade<br />
alltså att träning med endast ett set<br />
per övning var effektivt även hos vana<br />
styrketränare och att en ökad träningsvolym<br />
inte ledde till större ökningar<br />
av styrka och muskelvolym. Detta får<br />
anses vara viktig ny kunskap att beakta<br />
vid uppläggning av tränings- och rehabiliteringsprogram<br />
i syfte att öka muskelstyrka<br />
och muskelvolym.<br />
Sammanfattningsvis råder oenighet i<br />
uppfattningen om vilken träningsvolym<br />
som krävs för att på bästa sätt öka<br />
muskelstyrka och muskelvolym. Aktuell<br />
forskning föreslår att för den<br />
genomsnittlige personen som börjar<br />
styrketräna kan ett set per övning<br />
rekommenderas jämfört med flera set<br />
av den orsaken att ett set per övning<br />
är mindre tidskrävande och effekten av<br />
träning likvärdig (14). Fler undersökningar<br />
krävs innan man med säkerhet<br />
kan uttala sig om vilken träningsvolym<br />
den vane styrketränaren bör använda<br />
sig av. Det är dock inte självklart att<br />
en ökning av antalet set per övning<br />
automatiskt leder till eller krävs för<br />
ökad muskelstyrka och muskelvolym<br />
hos den vane styrketränaren.<br />
Träningsfrekvens<br />
Frågan hur ofta varje muskelgrupp<br />
skall styrketränas per vecka framfördes<br />
av åhörare på Bosöns styrketräningskonferens.<br />
En åsikt är att så mycket<br />
som tre till fyra träningstillfällen per<br />
muskelgrupp och vecka är en lämplig<br />
frekvens med avseende på återhämtning,<br />
framförallt för vana styrketränare<br />
(15). Inom kroppsbyggning har dock<br />
utvecklingen på många håll gått från<br />
två pass per muskelgrupp och vecka<br />
till endast ett pass per muskelgrupp<br />
och vecka. Vissa kroppsbyggare tränar<br />
numera varje muskelgrupp med ännu<br />
längre tidsintervall, endast var nionde<br />
eller tionde dag. Detta indikerar att<br />
det krävs lång återhämtning efter intensiv<br />
styrketräning för att maximal muskeltillväxt<br />
skall åstadkommas. Vid Per<br />
Teschs föreläsning på styrkekonferensen<br />
redovisades att en måttlig dos styrketräning,<br />
och i övrigt total avlastning<br />
(för att simulera viktlöshet), resulterade<br />
i muskeltillväxt (se artikel på<br />
annan plats i denna tidskrift). Detta<br />
69
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 6. Skall man bli trött när man styrketränar? Svar: ja eller nej, beroende på om det i första hand<br />
är hypertrofi eller ökning av maximal styrka som är målet med träningen.<br />
talar för kroppsbyggarnas träningsmetod<br />
med en lång återhämtningsperiod.<br />
Studier (4) har visat att kombi<strong>ner</strong>ad<br />
styrke- och uthållighetsträning kan ha<br />
en dämpande effekt på resultatet av<br />
styrketräning. Emellertid är samtidig<br />
styrke- och uthållighetsträning mycket<br />
vanlig bland idrottare idag. Vi anser<br />
att det finns två problem med detta.<br />
För det första finns en risk att tiden<br />
för återhämtning blir otillräcklig, vilket<br />
kan leda till att effekten av styrketräningen<br />
inte blir optimal. För det<br />
andra resulterar ofta tung styrketräning<br />
i nedsatt prestationsförmåga (som<br />
en följd av träningsvärk och muskelstelhet)<br />
dagen eller dagarna efter ett<br />
styrketräningspass. Under denna period<br />
finns sannolikt en ökad risk för skador<br />
när idrottaren genomför ”vanlig” träning<br />
eller match. Att framöver studera<br />
vad som är optimal längd på återhämtningsperioden<br />
i samband med styrketräning,<br />
i syn<strong>ner</strong>het i kombination med<br />
uthållighetsträning, anser vi vore värdefullt.<br />
Muskeltrötthet<br />
Skall man bli trött när man styrketränar<br />
(Figur 6)? I litteraturen råder<br />
oenighet huruvida trötthet, det vill säga<br />
oförmåga att bibehålla en viss intensitet<br />
eller frekvens, bidrar till ökningar<br />
av muskelvolym och maximal muskelstyrka.<br />
Rooney et al. (25) rapporterade<br />
att sammanhängande repetitio<strong>ner</strong> vid<br />
styrketräning resulterade i större styrkeökningar<br />
jämfört med när en paus<br />
gjordes mellan varje repetition och hävdade<br />
att uttröttning i sig utgjorde ett<br />
stimuli för muskeltillväxt. Schott et<br />
al. (27) observerade att större muskelvolym-<br />
och styrkeökningar åstadkoms<br />
med styrketräning där långa,<br />
uttröttande aktiveringar utfördes jämfört<br />
med kortvariga, intermittenta akti-<br />
70<br />
veringar. Dessa resultat stöds dock inte<br />
av Pincivero et al. (24) som fann att<br />
en lång paus mellan varje set ledde till<br />
större ökningar av muskelstyrka. Empiriska<br />
erfarenheter talar dock för att<br />
det är av betydelse att träningen<br />
leder till uttröttning om syftet är att<br />
uppnå maximal muskeltillväxt. Tesch<br />
(33) noterade att kroppsbyggare, som<br />
karakteriseras av stor muskelvolym,<br />
måste ”plåga sig själva” (det vill säga<br />
träna varje set till utmattning) för att<br />
nå framsteg. Träningsbelastningen som<br />
används av kroppsbyggare är normalt<br />
8-12 RM, medan viloperioden mellan<br />
varje set är relativt kort (en till två<br />
minuter). Enligt RM-trappan motsvarar<br />
10 RM cirka 70 till 80% av 1<br />
RM. Omedelbart efter ett set med en<br />
belastning som motsvarar 10 RM har<br />
sålunda den maximala styrkan reducerats<br />
med 20 till 30%. Med denna träningsprincip<br />
åstadkoms på så sätt en<br />
ganska betydande grad av uttröttning.<br />
Inom styrkelyft, där det primära målet<br />
är att öka maximal muskelstyrka, är<br />
däremot trötthet inte något önskat<br />
inslag i träningen. För att undvika de<br />
negativa effekterna av trötthet (det vill<br />
säga minskad maximal styrka) utförs<br />
styrkelyftsträning normalt med lång<br />
vila mellan varje set (ofta fem minuter<br />
eller mer). Träningen bedrivs med tung<br />
belastning, normalt kring 1-5 RM.<br />
Enligt RM-trappan motsvarar 5 RM<br />
cirka 90% av 1 RM. Detta innebär<br />
att styrkelyftare många gånger efter<br />
ett avslutat träningspass inte har tullat<br />
nämnvärt på sina kraftreserver, eftersom<br />
de ”har kvar” cirka 90% av<br />
sin maximala styrka. Sammanfattningsvis<br />
råder dock oenighet huruvida det<br />
är viktigt att styrketräningen leder till<br />
uttröttning om syftet är att åstadkomma<br />
ökningar av muskelvolym och<br />
muskelstyrka.<br />
Excentrisk styrketräning<br />
Excentrisk styrketräning skiljer sig från<br />
vanlig koncentrisk-excentrisk styrketräning<br />
genom att en belastning som är<br />
större än koncentriskt 1 RM används.<br />
Excentrisk styrketräning kan åstadkommas<br />
med olika träningsmaski<strong>ner</strong><br />
genom att en belastning som är större<br />
än koncentriskt 1 RM lyfts med båda<br />
armarna eller båda benen och sedan<br />
sänks ned (excentrisk fas) med endast<br />
en arm eller ett ben. Excentrisk träning<br />
kan också utföras genom att en träningspart<strong>ner</strong><br />
hjälper till att lyfta en<br />
belastning som är större än 1 RM<br />
medan den efterföljande excentriska<br />
delen av rörelsen sker utan assistans<br />
av träningspart<strong>ner</strong>. Även isokinetiska<br />
dynamometrar, exempelvis Kin-Com<br />
och Cybex, medger excentrisk träning.<br />
På Bosön i Stockholm, som är Riksidrottsförbundets<br />
utvecklingscenter, har<br />
Bromsman utvecklats för excentrisk<br />
och/eller koncentrisk-excentrisk träning<br />
(16). Bromsman är en konstruktion<br />
som medger träning med höga belastningar<br />
(upp till drygt 500 kg) och<br />
består av en vanlig skivstång som höjs<br />
och sänks med vajrar via ett hydrauliksystem.<br />
Styrkeökningar<br />
Vid normal styrketräning med både<br />
koncentrisk och excentrisk aktivering<br />
har större ökningar av excentrisk och<br />
koncentrisk styrka noterats jämfört<br />
med om endast den koncentriska delen<br />
av rörelsen utförts (11). Detsamma<br />
gäller vid isokinetisk träning, det vill<br />
säga koncentrisk-excentrisk träning har<br />
observerats resultera i större ökningar<br />
av styrka jämfört med enbart koncentrisk<br />
träning (22). Smith och Rutherford<br />
(28) noterade signifikant större<br />
ökning av isometrisk styrka efter koncentrisk<br />
jämfört med excentrisk styrketräning.<br />
Higbie et al. (20) rapporterade<br />
inte oväntat att isokinetisk excentrisk<br />
träning var effektivare att förbättra<br />
excentrisk styrka medan koncentrisk<br />
träning mer effektivt ökade koncentrisk<br />
styrka. En enligt vår åsikt intressantare<br />
frågeställning är emellertid följande:<br />
resulterar excentrisk träning (som tillåter<br />
högre träningsbelastningar) i större<br />
eller snabbare förbättringar av styrka<br />
jämfört med vanlig koncentrisk-excentrisk<br />
styrketräning? Anmärkningsvärt<br />
nog kän<strong>ner</strong> vi inte till några studier<br />
där effekten av excentrisk styrketräning<br />
jämförts med traditionell koncentriskexcentrisk<br />
styrketräning.<br />
Sammanfattningsvis saknas fortfarande<br />
belägg att hävda att excentrisk träning<br />
resulterar i större ökningar av mus-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
kelstyrka och muskelvolym jämfört<br />
normal koncentrisk-excentrisk träning.<br />
Detta trots otaliga studier där effekten<br />
av excentrisk träning har undersökts.<br />
Fler jämförande studier av excentrisk<br />
jämfört med koncentrisk-excentrisk<br />
styrketräning vore därför av värde<br />
för en ökad kunskap i denna fråga.<br />
Beträffande excentrisk styrketräning<br />
för patienter med hälsenebesvär har på<br />
senare år rapporterats goda resultat.<br />
Dessa studier avhandlas utförligt på<br />
annan plats i denna tidskrift.<br />
Sammanfattning<br />
Vi konstaterar att patienter trots långvarig<br />
knärehabilitering många gånger<br />
inte återfår full muskelstyrka och muskelvolym,<br />
vilket får anses otillfredsställande<br />
eftersom detta sannolikt ökar<br />
risken för skada eller överansträngning.<br />
Otillräcklig rehabilitering anser vi till<br />
stor del kan förklaras av att patienterna<br />
styrketränar under en för kort tidsperiod<br />
och med för låg intensitet, och<br />
av att brister finns i valet och utförandet<br />
av styrketräningsövningar. Vidare<br />
konstateras att rätt bedriven styrketräning<br />
kan anses som säker och<br />
normalt inte utgör någon risk för<br />
skada eller överansträngning vid rehabilitering.<br />
Dessutom förefaller snabbast<br />
ökning av styrka och muskeltillväxt i<br />
det initiala skedet av styrketräning ske<br />
med open chain-träning. Det finns ett<br />
behov av att utveckla tränings- och<br />
utvärderingsmetoder vid rehabilitering,<br />
och vi har i denna artikel beskrivit en<br />
ny metod att på ett enkelt sätt utföra<br />
test av maximal isometrisk styrka. Slutligen<br />
kan sägas att målet med styrketräning<br />
vid knärehabilitering är att<br />
åstadkomma ett stabilt knä. Goda<br />
kunskaper beträffande bland annat<br />
övningsval, utförande, träningsfrekvens<br />
och träningsvolym är av stor betydelse<br />
för att lyckas med detta mål.<br />
Referenser<br />
1. Augustsson J, Esko A, Thomee R, Svantesson<br />
U. Weight training of the thigh muscles<br />
using closed vs. open kinetic chain exercises:<br />
a comparison of performance enhancement. J<br />
Orthop Sports Phys Ther 1998:27(1):3-8.<br />
2. Augustsson J, Thomeé R. Ability of closed<br />
and open kinetic chain tests of muscular<br />
strength to assess functional performance.<br />
Scand J Med Sci Sports 2000:10(3):164-8.<br />
3. Behm DG, Sale DG. Intended rather than<br />
actual movement velocity determines velocity-specific<br />
training response. J Appl Physiol<br />
1993:74(1):359-68.<br />
4. Bell GJ, Syrotuik D, Martin TP, Burnham<br />
R, Quinney HA. Effect of concurrent<br />
strength and endurance training on skeletal<br />
muscle properties and hormone concen-<br />
trations in humans. Eur J Appl Physiol<br />
2000:81(5):418-27.<br />
5. Bruno M, Swärd J, Augustsson J, Thomeé<br />
R. Development of a new method of testing<br />
maximal isometric strength using a conventional<br />
weight machine. Submitted.<br />
6. Bynum BE, Barrack RL, Alexander AH.<br />
Open versus closed chain kinetic exercises after<br />
anterior cruciate ligament reconstruction. Am<br />
J Sports Med 1995:23:401-6.<br />
7. Carpinelli RN, Otto RM. Strength training.<br />
Single versus multiple sets. Sports Med<br />
1998:26(2):73-84.<br />
8. Chilibeck PD, Calder AW, Sale DG,<br />
Webber CE. A comparison of strength and<br />
muscle mass increases during resistance training<br />
in young women. Eur J Appl Physiol<br />
1998:77(1-2):170-5.<br />
9. Cohen ZA, Roglic H, Grelsamer RP, Henry<br />
JH, Levine WN, Mow VC, Ateshian GA.<br />
Patellofemoral stresses during open and closed<br />
kinetic chain exercise. Am J Sports Med<br />
2001:29(4):480-7.<br />
10. De Carlo M, Sell K. The effects of the<br />
number and frequency of physical therapy<br />
treatments on selected outcomes in patients<br />
with anterior cruciate ligament reconstruction.<br />
J Orthop Sports Phys Ther 1997:6:332-9.<br />
11. Dudley GA, Tesch PA, Miller BJ, Buchanan<br />
P. Importance of eccentric actions in performance<br />
adaptations to resistance training. Aviat<br />
Space Environ Med 1991:62(6):543-50.<br />
12. Escamilla RF. Knee biomechanics of the<br />
dynamic squat exercise. Med Sci Sports Exerc<br />
2001:33(1):127-41.<br />
13. Escamilla RF, Fleisig G, Zheng N, Barrentine<br />
S, Wilk K, Andrews J. Biomechanics of<br />
the knee during closed kinetic chain and open<br />
kinetic chain exercises. Med Sci Sports Exerc<br />
1998:4:556-69.<br />
14. Feigenbaum MS, Pollock ML. Prescription<br />
of resistance training for health and disease.<br />
Med Sci Sports Exerc 1999:31(1):38-45.<br />
15. Fleck SJ, Kraemer WJ. Designing Resistance<br />
Training Programs (2nd ed), Champaign,<br />
IL: Human Kinetics Publishers; 1997.<br />
16. Gullstrand L, Larsson L, von Oelreich<br />
T, Eriksson D, Frohm A. Tung excentrisk/<br />
koncentrisk styrketränings inverkan på s k<br />
diffusa knäproblem. Svensk Idrottsforskning<br />
1998:4:14-9.<br />
17. Hass CJ, Garzarella L, de Hoyos D, Pollock<br />
ML. Single versus multiple sets in longterm<br />
recreational weightlifters. Med Sci Sports<br />
Exerc 2000:32(1):235-42.<br />
18. Hattin HC, Pierrynowski MR, Ball KA.<br />
Effect of load, cadence, and fatigue on tibiofemoral<br />
joint force during a half squat. Med<br />
Sci Sports Exerc 1989:21(5):613-8.<br />
19. Hiemstra LA, Webber S, MacDonald PB,<br />
Kriellaars DJ. Knee strength deficits after hamstring<br />
tendon and patellar tendon anterior cruciate<br />
ligament reconstruction. Med Sci Sports<br />
Exerc 2000:32(8):1472-9.<br />
20. Higbie EJ, Cureton KJ, Warren GL 3rd,<br />
Prior BM. Effects of concentric and eccentric<br />
training on muscle strength, cross-sectional<br />
area, and neural activation. J Appl Physiol<br />
1996:81(5):2173-81.<br />
21. Jones K, Hunter G, Fleisig G, Escamilla<br />
R, Lemak L. The effects of compensatory acceleration<br />
on upper-body strength and power in<br />
collegiate football players. J Strength Cond Res<br />
1999:13:99-105.<br />
22. Lacerte M, deLateur BJ, Alquist AD,<br />
Questad KA. Concentric versus combined concentric-eccentric<br />
isokinetic training programs:<br />
effect on peak torque of human quadriceps<br />
femoris muscle. Arch Phys Med Rehabil<br />
1992:73(11):1059-62.<br />
23. MacLaughlin TM, Dillman CJ, Lard<strong>ner</strong><br />
TJ. A kinematic model of performance in the<br />
parallel squat by champion powerlifters. Med<br />
Sci Sports Exerc 1977:9:128-33.<br />
24. Pincivero DM, Lephart SM, Karunakara<br />
RG. Effects of rest interval on isokinetic<br />
strength and functional performance after<br />
short-term high intensity training. Br J Sports<br />
Med 1997:31:229-34.<br />
25. Rooney K, Herbert R, Balnave R. Fatigue<br />
contributes to the strength training stimulus.<br />
Med Sci Sports Exerc 1994:26:1160-4.<br />
26. Schmidtbleicher D. Maximalkraft und<br />
bewegungsschnelligkeit. Limpert Verlag, Bad<br />
Homburg, 1980.<br />
27. Schott J, McCully K, Rutherford OM.<br />
The role of metabolites in strength training.<br />
II. Short versus long isometric contractions.<br />
Eur J Appl Physiol Occup Physiol<br />
1995:71(4):337-41.<br />
28. Smith RC, Rutherford OM. The role of<br />
metabolites in strength training. I. A comparison<br />
of eccentric and concentric contractions.<br />
Eur J Appl Physiol Occup Physiol<br />
1995:71(4):332-6.<br />
29. Steinkamp LA, Dillingham MF, Markel<br />
MD, Hill JA, Kaufman KR. Biomechanical<br />
considerations in patellofemoral joint rehabilitation.<br />
Am J Sports Med 1993:21(3):438-44.<br />
30. Stone MH, Collins D, Plisk S, Haff G,<br />
Stone ME. Training principles: Evaluation of<br />
modes and methods of resistance training. J<br />
Strength Cond Res 2000:22(3):65-76.<br />
31. Stuart MJ, Meglan DA, Lutz GE, Growney<br />
ES, An KN. Comparison of intersegmental<br />
tibiofemoral joint forces and muscle activity<br />
during various closed kinetic chain exercises.<br />
Am J Sports Med 1996:4(6):792-9.<br />
32. Tan B. Manipulating resistance training<br />
program variables to optimize maximum<br />
strength in men: a review. J Strength Con Res<br />
1999:13(3):289-304.<br />
33. Tesch PA. Training for bodybuilding. In:<br />
Komi PV, ed. Strength and Power in Sport.<br />
Oxford: Blackwell Scientific;370-80; 1992.<br />
34. Wilk K, Escamilla R, Fleisig G, Barrentine<br />
S, Andrews J, Boyd M. A comparison of tibiofemoral<br />
joint forces and electromyographic<br />
activity during open and closed kinetic chain<br />
exercises. Am J Sports Med 1996:24:518-27.<br />
35. Wilson G, Newton R, Murphy A, Humphries<br />
B: The optimal training load for the<br />
development of dynamic athletic performance.<br />
Med Sci Sports Exerc 1993:25:1279-86.<br />
36. Young W, Bilby G. The effect of<br />
voluntary effort to influence speed of contraction<br />
of strength, muscular power, and<br />
hypertrophy develpment. J Strength Cond Res<br />
1993:7:172-8.<br />
71
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
72<br />
Styrka, spänst och elasticitet i<br />
muskler och senor<br />
Ulla SvanteSSon<br />
AVDElNINGEN FöR<br />
REhAbIlITERINGSmEDIcIN,<br />
GöTEbORGS<br />
uNIVERSITET<br />
Bild 1
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Illustratio<strong>ner</strong> av Anette Dahlström<br />
God spänst och elasticitet i muskler och<br />
senor är viktigt inom alla idrotter (1).<br />
Med god spänst menas att kombinationen<br />
av excentriskt och koncentriskt<br />
muskelarbete utnyttjas så bra och<br />
så effektivt som möjligt. Det är välkänt<br />
att om en excentrisk rörelse direkt föregår<br />
en koncentrisk rörelse, blir prestationen<br />
mycket bättre än om man utför<br />
en ren koncentrisk rörelse. Detta kallas<br />
även för Stretch-shortening cykeln eller<br />
SSC (2)<br />
Med SSC menas att en excentrisk<br />
rörelse direkt följs av en koncentrisk<br />
rörelse. Ett exempel<br />
är när man skall kasta en boll där<br />
armen förs bakåt innan själva kastet<br />
sker (Bild 1).<br />
Ett annat exempel är när man skall<br />
utföra ett upphopp. I praktiken innebär<br />
detta att man vid ett upphopp alltid<br />
först gör en rörelse i motsatt riktning<br />
dvs att man snabbt böjer på benen<br />
innan man utför själva upphoppet<br />
(Bild 2).<br />
SSC upprepas ibland många gånger<br />
efter varandra som t ex när man<br />
springer (Bild 3).<br />
Med dessa exempel har jag försökt<br />
att definiera spänst. Spänst kan också<br />
liknas vid ett gummiband i muskler<br />
och senor. Och med gummibandseffekten<br />
menas att muskler och senor töjs ut<br />
och fjädrar tillbaka när vi går, springer,<br />
hoppar eller kastar. Detta förutsätter<br />
dock att muskeln är aktiv<br />
(Bild 4).<br />
SSC kan också liknas vid ett gummiband.<br />
Ett exempel på gummibandseffekten<br />
i vadmuskeln är när vi hoppar.<br />
Vid landningen arbetar vadmuskeln<br />
excentriskt för att kunna bromsa själva<br />
rörelsen. Vadmuskeln töjs ut (stretch).<br />
Därefter fjädrar muskler och senor tillbaka<br />
då vadmuskeln arbetar koncentriskt<br />
i själva upphoppet (shortening).<br />
Cykel betyder att rörelsen upprepas<br />
(Bild 5).<br />
Kroppen utnyttjar SSC för att<br />
utveckla mer kraft dvs för att öka prestationsförmågan.<br />
Spänst är således ett<br />
mått på hur bra SSC fungerar.<br />
Kroppen utsätts för mycket höga<br />
belastningar under en SSC och då<br />
framför allt vid övergången mellan<br />
Bild 2 Bild 4<br />
Bild 3<br />
den excentriska och den koncentriska<br />
fasen. Det kan man se på bild 6<br />
som visar kraftutvecklingen i vadmuskulaturen<br />
i samband med en excentrisk-koncentrisk<br />
rörelse. Lägg märke<br />
till det stora kraftspelet i själva vändningsögonblicket<br />
mellan den excentriska<br />
och den koncentriska fasen. Lägg<br />
också märke till kraften vid en rent<br />
koncentrisk rörelse i jämförelse med<br />
SSC. Det stora kraftspelet som bildas<br />
i själva vändningsögonblicket är också<br />
en utav förklaringarna till att muskel-<br />
och senskador uppstår under motion<br />
och idrott. En av de vanligaste orsakerna<br />
till en hälse<strong>ner</strong>uptur är en<br />
snabb kombi<strong>ner</strong>ad excentrisk-koncentrisk<br />
rörelse: såsom när man landar<br />
efter ett upphopp eller när man<br />
springer i en uppförsbacke.<br />
Excentriskt-koncentriskt muskelarbete<br />
ökar den koncentriska muskelstyrkan.<br />
För perso<strong>ner</strong> med nedsatt styrka<br />
kommer sannolikt de passiva elastiska<br />
komponenterna att vara mer betydelsefulla<br />
än hos friska perso<strong>ner</strong>, vilket<br />
är viktigt att tänka på i samband<br />
med träning och rehabilitering efter<br />
skada. Inaktivitet och muskeltrötthet<br />
kan också tänkas försämra de elastiska<br />
egenskaperna i muskler och senor men<br />
också förmågan att snabbt kunna aktivera<br />
sina muskler i olika situatio<strong>ner</strong>.<br />
De stora krafterna i samband med<br />
SSC beror på kombinatio<strong>ner</strong> av en<br />
mängd olika faktorer. Det finns också<br />
olika förklaringsmodeller till den ökade<br />
koncentriska prestationsförmågan vid<br />
en SSC (3,4). Muskelns och senans<br />
elastiska egenskaper spelar en viktig<br />
roll eftersom prestationsförmågan är<br />
73
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 5<br />
Bild 6<br />
74<br />
beroende av att elastisk e<strong>ner</strong>gi kan<br />
lagras (under den excentriska fasen)<br />
och utnyttjas (under den koncentriska<br />
fasen). Den elastiska e<strong>ner</strong>gin kan lagras<br />
i passiva och aktiva strukturer i både<br />
muskel och sena. Till de passiva strukturerna<br />
hör framför allt senan men det<br />
finns även passiva elastiska strukturer<br />
inne i själva muskeln. Elastisk e<strong>ner</strong>gi<br />
kan också lagras i muskelns aktiva<br />
strukturer dvs i korsbryggorna. Ju fler<br />
korsbryggor som är kopplade desto<br />
mer e<strong>ner</strong>gi kan muskeln lagra.<br />
En väl fungerande <strong>ner</strong>v-muskel<br />
funktion eller motorisk kontroll innebär<br />
också en effektivare SSC. Muskelspolarna<br />
ökar muskelns aktivitet och<br />
Golgis senorgan minskar aktiviteten<br />
(se kapitlet om Motorisk kontroll).<br />
Vilken av dessa reflexer som domi<strong>ner</strong>ar<br />
beror på kraften och hastigheten i den<br />
excentriska rörelsen i en SSC. Effekten<br />
av SSC blir bättre med högre hastighet.<br />
Tiden mellan den excentriska och den<br />
koncentriska rörelsen är också av stor<br />
betydelse och bör vara så kort som<br />
möjligt. Om tiden är för lång kommer<br />
all elastisk e<strong>ner</strong>gi att gå förlorad.<br />
I en SSC, när den koncentriska<br />
rörelsen börjar, är muskeln redan föraktiverad<br />
från den excentriska fasen.<br />
Därför kan muskeln utföra den koncentriska<br />
rörelsen med full kraft redan<br />
från början. Den excentriska förspänningen<br />
medför också att den koncentriska<br />
rörelsen kan påbörjas med en<br />
uppspänd muskel och sena redan från<br />
början.<br />
Den excentriska muskelstyrkan<br />
såväl som den koncentriska styrkan<br />
påverkar prestationsförmågan i en SSC.<br />
Styrketräning är viktigt för att öka vävnadernas<br />
hållfasthet<br />
så att kroppen tål de stora belastningar<br />
som uppstår vid utövande av excentrisk-koncentriska<br />
övningar. Stor betydelse<br />
har också den explosiva styrkan<br />
dvs förmågan att kunna utveckla stor<br />
kraft på kort tid. Inbaning av nya rörelsemönster,<br />
träning av balans och koordination<br />
i kombination med successivt<br />
ökad belastning är alla viktiga delmoment<br />
för att kunna förbättra prestationen<br />
i rörelser där stretch-shortening<br />
cykeln ingår. Att snabbt kunna<br />
utveckla maximal kraft i kombination<br />
med en kort kontakttid mot underlaget<br />
när man hoppar är viktigt inom spänstträning<br />
eftersom tidsmarginalerna för t<br />
ex ett upphopp ofta är väldigt små.<br />
Olika tester i form av hopp används<br />
kliniskt för att utvärdera spänsten i<br />
benmuskulaturen hos både friska och<br />
patienter med olika skador. Bosco (5)<br />
menar att genom att utföra olika typer
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
av hopp, med och utan förspänning,<br />
kan man få en uppfattning om hur man<br />
utnyttjar de elastiska egenskaperna i de<br />
nedre extremiteterna. Genom att testa<br />
olika hopp kan man också få en uppfattning<br />
om muskelstyrkan. Eftersom<br />
muskler och leder belastas på olika<br />
sätt vid olika typer av hopp kan hoppförmågan<br />
också ge en indikation på<br />
muskelstyrkan för respektive muskelgrupp.<br />
Allmänt sett har muskelstyrkan<br />
stor betydelse för hopphöjden. Muskelstyrkan<br />
är dock inte helt avgörande<br />
för hoppkapaciteten. Det finns ett stort<br />
antal faktorer som begränsar den maximala<br />
hoppkapaciteten varav balans,<br />
koordination och teknik är viktiga<br />
delar. För varje individ gäller det att<br />
hitta rätt balans mellan alla dessa faktorer<br />
av vilka vissa är träningsbara och<br />
andra inte.<br />
Kan spänst och elasticitet påverkas av<br />
muskeltrötthet?<br />
Studier av muskeltrötthet i vadmuskulaturen<br />
indikerar att det finns ett<br />
samband mellan de muskelfysiologiska<br />
förändringar som sker inne i muskelcellarna<br />
under maximal, högintensiv<br />
uttröttning (upprepade tåhävningar till<br />
utmattning) och förändringar av elastiska<br />
egenskaper i muskulaturen (eget<br />
opublicerat material). I en studie av<br />
Andersson och Hellström (6) framkom<br />
att muskelstelhet, som uppstod efter<br />
hårt excentriskt arbete, kvarstod 24<br />
timmar efteråt. Passiv muskelstelhet<br />
mättes med hjälp av en dynamometer.<br />
I en annan studie av Gustavsson och<br />
medarbetare (7) visade det sig att<br />
den vertikala hoppförmågan signifikant<br />
försämrades efter ett maximalt, högintensivt<br />
dynamiskt muskelarbete av<br />
vadmuskeln. Lindén och Folkesson (8)<br />
visade i sin studie på friska manliga<br />
försöksperso<strong>ner</strong> att förmågan att<br />
kunna hoppa enbens-längdhopp signifikant<br />
minskade efter ett standardiserat<br />
uttröttningsprotokoll av<br />
quadricepsmuskulaturen. Ytterligare<br />
studier för att belysa muskel/sen-komplexets<br />
spänst och elasticitet både hos<br />
friska individer och hos perso<strong>ner</strong> med<br />
skador i de nedre extremiteterna skulle<br />
kunna bidra till ny värdefull kunskap<br />
och ökad förståelsen inom området<br />
muskulär uttröttning.<br />
Ökad spänst och elasticitet med stretching?<br />
Vi har i en studie undersökt hoppförmågan<br />
före och direkt efter stretching<br />
(9). Det visade sig att hopphöjden signifikant<br />
försämrades omedelbart och<br />
tio minuter efter ett stretchingpass<br />
bestående av tre gånger 30 sekunders<br />
passiv töjning av vadmuskulaturen. I<br />
en annan studie av (10) visade att<br />
hoppförmågan signifikant försämrades<br />
efter åtta veckors träningsprogram med<br />
stretchingövningar.<br />
Ökad spänst och elasticitet med träning?<br />
För att förbättra tekniken i rörelser där<br />
SSC ingår är det viktigt att träna specifikt.<br />
Träning av nya rörelser innebär<br />
att <strong>ner</strong>v-muskel funktionen (reflexsystemet)<br />
anpassar sig. Ett exempel är hopp<br />
där det har visat sig att vältränade aktiverar<br />
sina muskler på ett helt annat sätt<br />
än otränade. Vältränade har helt enkelt<br />
en annan teknik i hoppet som speglar<br />
sig i hur och hur mycket musklerna<br />
arbetar (11)(se kapitlet om Motorisk<br />
kontroll och bild 1). Lika viktigt som<br />
att öka hopphöjden är att kunna<br />
utföra själva landningen i hoppet på<br />
ett bra sätt. Genom träning föraktiveras<br />
musklerna redan i luften strax<br />
före landningen och kan därför utnyttja<br />
elasticiteten i muskler och senor, dels<br />
för en effektivare landning men också<br />
för en aktivare och kortare markkontakt.<br />
Ökad spänst och elasticitet med styrketräning?<br />
Ökad muskelstyrka och förmågan att<br />
utveckla optimal kraft på kort tid med<br />
hjälp av elasticiteten i muskler och<br />
senor ger bättre spänst. Styrketräning<br />
medför också att de elastiska strukturerna<br />
i muskler och senor blir starkare<br />
och tål högre belastningar vilket är en<br />
förutsättning för att kunna träna plyometriskt.<br />
Ökad spänst med plyometrisk träning?<br />
Plyometrisk träning är träning som<br />
utnyttjar SSC, dvs excentriskt-koncentriskt<br />
muskelarbete. Plyometrisk träning<br />
syftar till att ge ökad spänst, öka<br />
den explosiva styrkan samt till att förbättra<br />
koordinationen. Det som skiljer<br />
plyometrisk träning från vanlig hoppträning<br />
är den höga belastningen och<br />
den extremt korta markkontakttiden.<br />
Plyometrisk träning är en explosiv<br />
träningsform med låg vikt och hög<br />
acceleration till skillnad från vanlig<br />
styrketräning. Plyometrisk träning skall<br />
vara ett komplement till övrig träning<br />
(12). I en studie av Cederstav och<br />
Eriksson (13) framkom att hoppförmågan<br />
förbättrades signifikant av sex<br />
veckors plyometrisk träning på ett<br />
svenskt daminnebandylag. Egenskaper<br />
som behövs vid hopp är även viktiga<br />
inom andra idrotter som kräver snabba<br />
stopp och starter, acceleration samt<br />
hastiga ändringar av löpriktningen.<br />
Alla sporter som kräver stor kraftutveckling,<br />
en kombination av snabbhet<br />
och styrka, kan dra nytta av plyometrisk<br />
träning.<br />
Plyometrisk träning eller Spänstträning<br />
med inriktning på hoppförmågan<br />
förutsätter att man är bra styrkemässigt<br />
grundtränad så att muskler och senor<br />
tål de höga belastningar som kroppen<br />
utsätts för i samband med denna typ av<br />
hoppträning.<br />
Referenser och rekommenderad litteratur:<br />
1. Idrottarens Spänstbok. U. Svantesson, R.<br />
Thomeé, J. Karlsson. SISU Idrottsböcker.<br />
2001.<br />
2. Stretch-shortening cycle: A powerful model<br />
to study normal and fatigued muscle. Komi<br />
PV. J Biomech 2000 Oct 1;33 (10): 1197-206.<br />
3. Ökad prestationsförmåga med SSC. U.<br />
Svantesson. Svensk Idrottsforskning nr.1/97.<br />
4. Spänst och elasticitet i muskel och sena. U.<br />
Svantesson, R. Thomeé. Svensk Idrottsforskning<br />
nr. 3/99.<br />
5. Strength assessment with the Bocso´s test.<br />
C. Bosco, 1999<br />
6. Stela muskler. M. Andersson, U. Hellström.<br />
Svensk Idrottsmedicin 2/99.<br />
7. The effects of fatiguing heel-rises on the<br />
countermovement jump and hopping. A. Gustavsson,<br />
R. Andersson, R. Thomeé, U. Svantesson.<br />
Submitted 2001.<br />
8. Enbens-längdhopps-förmågan minskar när<br />
uttröttning av quadricepsmuskulaturen ökar.<br />
C. Lindén, M. Folkesson. Examensarbete,<br />
10 p, Göteborgs Universitet, Ht 1999.<br />
9. The effect of stretching on jumping abilityan<br />
experimental study. L.-O. Forss, O. Knutsson.<br />
Examensarbete 10 p, Göteborgs Universitet,<br />
Vt 1999.<br />
10. En jämförelse mellan statiska och dynamiska<br />
töjningar, samt inverkan av rörlighet på<br />
hoppspänst. Specialarbete, B. Alk<strong>ner</strong> och M.<br />
Falk, vid <strong>GIH</strong> i Stockholm, 1991.<br />
11. D. Schmidtbleicher och A. Gollhofer<br />
(1982) sid 253 ur Strength and power in Sport<br />
edited by P. V. Komi.<br />
12. Jumping into plyometrics. Donald A. Chu.<br />
Human Kinetics. 1998.<br />
13. Effekten av plyometrisk träning på spänsten<br />
hos kvinnliga innebandyspelare- en experimentell<br />
studie. Robert Cederstav, Magnus<br />
Eriksson. Examensarbete 10 p, Göteborgs Universitet,<br />
Ht 2000.<br />
75
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Motorisk kontroll<br />
– balans/koordination/teknik<br />
Betydelsen för kraftutveckling<br />
För att kunna prestera bra i idrott är det viktigt med en effektiv motorisk kontroll, dvs att<br />
balans/koordination/teknik fungerar optimalt. En idrottsskada medför alltid en störning av den<br />
motoriska kontrollen, man får sämre balans/koordination/teknik. En försämrad motorisk kontroll<br />
innebär också sämre förmåga till kraftutveckling och styrkan försämras. Det finns ett stort behov<br />
av ökad förståelse för hur motorisk kontroll påverkar prestationsförmågan, hur motorisk kontroll<br />
bäst skall tränas och vad som händer med motorisk kontroll vid skada.<br />
Med utgångspunkt från motorisk kontroll i nedre extremiteten, speciellt knäleden, följer en<br />
allmän beskrivning om hur motorisk kontroll fungerar, hur musklers kraftutveckling koordi<strong>ner</strong>as<br />
och vilka olika system som finns i kroppen för reglering av motorisk kontroll. Som ytterligare<br />
fördjupning i detta ämne rekommenderas artikeln av Solomonov och Krogsgaard (9) samt även<br />
Edin (4), Hogervorst & Brand (6) och Johansson, Sjolander & Sojka (7).<br />
Därefter diskuteras vad som händer med den motoriska kontrollen vid idrottsskada, med<br />
exempel från knäleden.<br />
76<br />
Roland Thomeé<br />
LuNDbERGLab<br />
FöR ORTOpEDISK<br />
FORSKNING,<br />
aVD FöR ORTOpEDI,<br />
GöTEbORGS<br />
uNIVERSITET<br />
1. Motorisk kontroll<br />
Hur koordi<strong>ner</strong>as musklers kraftutveckling?<br />
I stort sett alla rörelser utförs över<br />
flera leder samtidigt, genom ett aktivt<br />
samarbete mellan en mängd olika<br />
muskler som drar i olika riktningar<br />
med varierande kraft. Det är alltid<br />
flera muskler som åstadkommer rörelse<br />
i varje enskild led. Agonist kallas<br />
den muskel som är ansvarig för en<br />
rörelse. En muskel som stödjer agonistens<br />
rörelse kallas sy<strong>ner</strong>gist. En muskel<br />
som motverkar agonistens rörelse kring<br />
en led kallas antagonist. Agonister,<br />
sy<strong>ner</strong>gister och antagonister bidrar<br />
till styrning eller kontroll genom att<br />
aktiveras ”lagom” genom en rörelse.<br />
Mellan muskler finns således ett finstämt<br />
samspel för att kunna utföra<br />
väl avvägda idrottsrörelser och för att<br />
kunna prestera största möjliga kraft<br />
när så behövs. Ett exempel på detta är<br />
hamstringsmuskulaturen på lårets baksida<br />
som samarbetar med främre lårmuskeln<br />
för att utveckla kraft kring<br />
knäleden under ett hopp. Samtidigt<br />
samarbetar lårmusklerna med muskler<br />
kring höft- och fotled. (Bild 1)<br />
När vi rör oss i dagliga livet såväl<br />
som vid motion och idrott är det<br />
många olika system i kroppen som<br />
samverkar med musklerna. Det centrala<br />
<strong>ner</strong>vsystemet har en avgörande<br />
betydelse, dels för att meddela varje<br />
enskild muskel att aktiveras, dels för<br />
att koordi<strong>ner</strong>a musklernas aktivitet<br />
med varandra till väl avvägda rörelser, t<br />
ex att erövra bollen från en motspelare.<br />
Propioception<br />
Centrala <strong>ner</strong>vsystemet får sin in<strong>format</strong>ion<br />
från en mängd olika sensorer<br />
(känselorgan, mekanoreceptorer) som<br />
finns i kroppens alla vävnader (muskler,<br />
senor, skelett, ledband och andra<br />
ledstrukturer). Förmågan att ta emot<br />
signalerna från dessa sensorer benämns<br />
ibland för proprioception. Viktig in<strong>format</strong>ion<br />
kommer även från ögonen<br />
(synen) och balansorganet i in<strong>ner</strong>örat.<br />
All in<strong>format</strong>ion från alla sensorer<br />
(syn, balansorgan och mekanorecepto-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
rer) bearbetas i det centrala <strong>ner</strong>vsystemet<br />
och signaler skickas kontinuerligt<br />
till rätt muskler. Den slutliga rörelsen<br />
utförs med ett mycket noggrant samspel<br />
mellan det centrala <strong>ner</strong>vsystemet,<br />
kroppens muskler och de yttre krafter<br />
som påverkar kroppen. (Bild 2)<br />
Mekanoreceptorer<br />
Det finns ett flertal mekanoreceptorer<br />
(sensorer eller känselorgan) som registrerar<br />
och förmedlar in<strong>format</strong>ion till<br />
oss. Fria <strong>ner</strong>vändar är små tunna<br />
<strong>ner</strong>ver som reagerar för böjning, hoptryckning<br />
och töjning. Fria <strong>ner</strong>vändar<br />
signalerar smärta, tryck och beröring<br />
och förekommer i de flesta av kroppens<br />
vävnader. För fingrarnas finmotoriska<br />
rörelser är berörings- eller tryckreceptorer<br />
i huden mycket viktiga. När vi<br />
går finns tryckreceptorer i fotsulorna<br />
som ger oss viktig in<strong>format</strong>ion.<br />
I kroppens alla leder finns små<br />
(0,001-1 mm) receptorer som ger in<strong>format</strong>ion<br />
om kroppsdelarnas olika läge.<br />
Dessa ledreceptorer är mycket känsliga<br />
och vissa studier har t ex visat att knät<br />
kan normalt känna av om ledvinkeln<br />
ändras en halv grad. Pacinian corpuscler<br />
har ett lök<strong>format</strong> utseende och är<br />
extremt känsliga för dynamiska rörelser,<br />
men reagerar inte för en konstant<br />
belastning. Dessa receptorer förekommer<br />
tex i knäleden i främre korsbandet<br />
och i menisken. Ruffini <strong>ner</strong>vändar<br />
består av ett knippe fria <strong>ner</strong>vändar och<br />
är känsliga för statiska och dynamiska<br />
kraftspel men reagerar mycket långsammare<br />
än pacinian corpuscler. Ruffini<br />
receptorer reagerar för konstanta<br />
belastningar tex tryck- eller dragkrafter<br />
i en led. I knäleden förekommer ruffini<br />
<strong>ner</strong>vändar i ledkapseln, ledband, korsband<br />
och menisker.<br />
Bild 1. Mellan muskler finns<br />
ett finstämt samspel för att<br />
kunna utföra väl avvägda<br />
idrottsrörelser.<br />
Bild 2. För att vi skall kunna röra oss<br />
effektivt får centrala <strong>ner</strong>vsystemet in<strong>format</strong>ion<br />
från en mängd olika sensorer sensorer<br />
(känselorgan, mekanoreceptorer) som finns<br />
i kroppens alla vävnader (proprioception).<br />
Viktig in<strong>format</strong>ion kommer även från synen<br />
och balansorganet i in<strong>ner</strong>örat.<br />
Golgis ledreceptorer kän<strong>ner</strong> av<br />
stora krafter i ledstrukturer (ledband,<br />
korsband och menisk). Golgis ledreceptorer<br />
signalerar även in<strong>format</strong>ion om<br />
ledvinkel. (Bild 3)<br />
I muskler och senor finns flera olika<br />
typer av mekanoreceptorer, t ex muskelspolar<br />
och<br />
senorgan. Golgis senorgan fungerar<br />
som kraftmätare i senan och kän<strong>ner</strong><br />
av hur mycket kraft muskeln utvecklar.<br />
Höga krafter leder till en minskning<br />
(hämning) av muskelns aktivitet via<br />
en reflex och därmed dämpas kraftutvecklingen.<br />
Funktionen hos denna<br />
reflex är att jämna ut kraftutvecklingen<br />
och skydda kroppen från alltför stora<br />
belastningar, som kan leda till skada.<br />
Muskelspolar kän<strong>ner</strong> av muskelns<br />
längd samt hastighet och acceleration<br />
av längdförändringarna i muskeln.<br />
Muskelspolar är rikligt förekommande<br />
77
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
i muskler som har betydelse för att<br />
hålla kroppen i upprätt läge (posturala<br />
muskler) samt i muskler som ska utföra<br />
finmotoriska precisa rörelser. Muskelspolar<br />
förekommer dock i de allra<br />
flesta skelettmuskler och är mycket<br />
känsliga för en längdförändring av<br />
muskeln. Muskelspolen kan känna av<br />
längdförändringar <strong>ner</strong> till 0,1 mm.<br />
Dessutom kan muskelspolen känna av<br />
hastigheten i längdförändringen <strong>ner</strong><br />
till cirka 3 mm/s. När muskeln aktiveras<br />
och förkortas (koncentrisk rörelse)<br />
eller förlängs (excentrisk rörelse) ställer<br />
muskelspolarna om sig för att kunna<br />
hjälpa till med längd- och hastighetsförändringar<br />
i det nya läget.<br />
Samordningen av all in<strong>format</strong>ion<br />
från kroppens alla sensorer är mycket<br />
komplex och sker med motoriska program<br />
och med olika reflexer.<br />
Motorisk kontroll via ”långsamma systemet”<br />
Vissa av kroppens receptorer sänder<br />
in<strong>format</strong>ion till centrala <strong>ner</strong>vsystemet<br />
så att vi blir medvetna om vad som<br />
händer avseende bla: Ledposition, Led-<br />
78<br />
Bild 4. Ledband-muskel-reflexen aktiveras när<br />
ett ledband töjs ut.<br />
Bild 3. I kroppens alla leder finns<br />
små receptorer som ger in<strong>format</strong>ion<br />
om kroppsdelarnas olika läge.<br />
rörelsehastighet, Acceleration av en<br />
kroppsdel, Smärta och Tryck. Efter att<br />
vi blivit medvetna om vad som hänt<br />
kan vi vidtaga åtgärder som är lämpliga,<br />
tex flytta oss på lämpligt sätt.<br />
Detta system att reglera rörelser är alldeles<br />
för långsamt för att vi skall kunna<br />
idrotta och därför behöver vi också ett<br />
snabbare system.<br />
Motorisk kontroll via ”snabba systemet”<br />
Framförallt muskelspolar och Golgis<br />
senorgan sänder in<strong>format</strong>ion till lillhjärnan<br />
(cerebellum) och medför en<br />
omedveten reglering av muskellängd,<br />
muskelkraft och hastighet i förändringar<br />
av muskellängd. Detta system är<br />
mycket snabbt och har färdiga ”program”<br />
att använda för olika typer av<br />
snabba rörelser. Vi hin<strong>ner</strong> inte tänka<br />
på hur vi skall utföra rörelser, det sker<br />
automatiskt, som tex att cykla, retur<strong>ner</strong>a<br />
en serve i tennis eller fånga en<br />
boll. Dessutom har kroppen utvecklat<br />
flera mycket snabba reflexer för rörelser.<br />
Motorisk kontroll via reflexaktivitet<br />
Det finns ett flertal beskrivna reflexer<br />
varav några är:<br />
• Ledband-muskel-reflexen. När ett<br />
ledband utsätts för töjkraft reagerar<br />
sensorerna i ledbandet direkt på töjningen<br />
och skickar in<strong>format</strong>ion till den<br />
eller de muskler som kan motverka<br />
töjningen av ledbandet. (Bild 4)<br />
• Flexionsreflexen. Är en avvärjningsreflex.<br />
Mest typiskt är när man trampar<br />
på ett vasst föremål. Detta medför<br />
en omedelbar hopdragning (flexion)<br />
av höft-, knä- och fotled. Man kan<br />
anta att när ledband eller andra strukturer<br />
utsätts för potentiellt skadliga<br />
krafter så kan flexions-reflexen aktiveras.<br />
Denna reflex är mycket snabb och<br />
medför en kraftig flexion i knä och<br />
höft. (Bild 5)<br />
• Ledband-muskelspole-reflexen. När<br />
ett ledband utsätts för töjkraft skickar<br />
sensorerna även in<strong>format</strong>ion till muskelspolarna<br />
i motverkande muskulatur<br />
(jämför med ledband-muskel-reflexen)<br />
vilket även detta resulterar i att den<br />
motverkande muskulaturen aktiveras<br />
med så mycket kraft som är nödvändigt<br />
för att skydda ledbandet från alltför<br />
kraftiga töjkrafter.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
• Förvärvad sensorimotor-reflex. Det<br />
diskuteras mycket om och hur olika<br />
reflexer går att träna upp (förvärva),<br />
vilket är möjligt med mycket träning.<br />
Däremot är man helt överens om att<br />
det inte går att träna upp reflexer som<br />
är så snabba att dom klarar att ge ett<br />
muskelförsvar till en led om musklerna<br />
är avslappnade (i samband med tex<br />
en tackling). Föraktiverade muskler är<br />
därför nyckelbegreppet. Det gäller alltså<br />
att muskler har en viss förspänning för<br />
att klara snabba riktnings- och kraftförändringar<br />
inom idrotten. (Bild 6)<br />
Betydelse av co-aktivering<br />
Syftet med co-aktivering (samtidig aktivering<br />
av agonist och antagonist muskler)<br />
är att styra rörelser i en led till att<br />
vara väl avvägda. Träning av motorisk<br />
kontroll medför en mer effektiv co-aktivering<br />
och ökar förmågan till kraftutveckling.<br />
(Bild 7)<br />
2. Vad händer med motorisk<br />
kontroll vid skada?<br />
Motorisk kontroll vid knäskada<br />
Vid tex en korsbandsskada i knäleden<br />
uteblir den in<strong>format</strong>ion som<br />
normalt sänds från främre korsbandet<br />
(3, 5, 9,10). Går denna förlust<br />
att kompensera för? Den frågan är<br />
inte besvarad, men i knäleden finns<br />
1000-tals receptorer som med tiden<br />
och med ”rätt” träning kanske kan<br />
ta över det ”arbete” som utfördes<br />
av sensorerna i det skadade korsbandet<br />
(1). Vid skada störs även färdiga<br />
motoriska program, dvs inlärda<br />
rörelsemönster störs. Det är inte klarlagt<br />
om och i så fall hur det går till<br />
att bygga upp rörelsemönsterna igen<br />
(1,10,11) Det är helt klart att med<br />
mycket envis och långvarig träning<br />
så kan kroppen åstadkomma fantastiska<br />
resultat. (Bild 8)<br />
Bild 5. Flexionsreflexen<br />
kan utlösas<br />
vid risk för skada.<br />
Är det dags att tänka om?<br />
Efter korsbandsskada återgår idrottare<br />
till sin idrott 6-12 månader efter operation<br />
trots att full muskelstyrka och<br />
full muskelvolym inte är återställd (2,<br />
5) (se även kapitlet om Styrketräning<br />
vid rehabilitering). Idrottsfunktionen<br />
bedöms som återställd och återgång<br />
till idrott tillåts. Men hur görs bedömningen<br />
att motorisk kontroll (balans/<br />
koordination/ teknik)? Bedömningen<br />
baseras på fingertoppskänslan hos<br />
ansvariga för rehabiliteringen, idrottaren<br />
och tränaren (8). Det finns risk för<br />
att bedömningen görs på för lösa grunder?<br />
Samtidigt påstås att sambandet<br />
mellan styrketester och idrottsfunktion<br />
är dålig, varför vi kritiskt ifrågasätter<br />
styrketesterna och litar på den funktionella<br />
bedömningen. Men lurar vi oss<br />
inte då? Styrka och idrottsfunktion kan<br />
inte vara samma sak. Styrka är en<br />
faktor som är viktig för idrottsfunktion.<br />
En annan viktig faktor är spänst<br />
och elasticitet i muskler och senor, och<br />
en tredje är motorisk kontroll. Nedsatt<br />
styrka innebär ökad risk för skada och<br />
sämre prestationsförmåga. Likaså ökar<br />
risk för skada med nedsatt spänst och<br />
elasticitet (tex nedsatt hoppförmåga)<br />
liksom med nedsatt motorisk kontroll<br />
(8).<br />
Missbedömer vi vad en bra idrottsfunktion<br />
är?<br />
Finns det risk att vår subjektiva fingertoppskänsla<br />
inte kan bedöma motorisk<br />
kontroll eller idrottsfunktion på ett tillräckligt<br />
bra sätt? Det finns en risk att<br />
vi låter idrottare återgå med både nedsatt<br />
styrka och nedsatt hoppförmåga<br />
(2,5) och dessutom nedsatt motorisk<br />
kontroll (8), efter tex opererad främre<br />
korsbandsskada, för att vi inte kan<br />
testa motorisk kontroll på ett bra sätt<br />
Sammanfattningsvis kan vi säga<br />
att det behövs mer kunskap om hur<br />
motorisk kontroll fungerar och påverkar<br />
prestationsförmåga samt vad som<br />
händer med motorisk kontroll vid<br />
skada. Klart är dock att en väl<br />
utvecklad motorisk kontroll (balans/<br />
koordination/teknik) är viktig för en<br />
bra kraftutveckling, dvs en bra styrka,<br />
vid idrottsutövning. Det tycks också<br />
finnas ett stort behov av mer objektiva<br />
tester för motorisk kontroll (8). Funktionella<br />
test (tex enbens längdhopp) där<br />
det friska benet jämförs med det skadade<br />
är inte tillräckligt som analys<br />
av motorisk kontroll. Än mindre är<br />
79
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 6. Musklerna måste vara föraktiverade för<br />
att klara av att skydda lederna vid tex en kollision.<br />
80<br />
Bild 7. Vältränade har en mer effektiv co-aktivering<br />
(hög muskelaktivitet, EMG, i upphoppet)<br />
jämfört med otränade (hög EMG i inbromsningen<br />
och låg EMG i upphoppet).<br />
Bild 8. Med mycket envis och långvarig träning så kan kroppen åstadkomma fantastiska resultat.<br />
att enbart lita på om den<br />
skadade anser sig ha återfått<br />
full balans/koordination/teknik.<br />
En utmaning för framtiden är att<br />
utveckla kliniska test, känsliga<br />
och specifika nog att mäta motorisk<br />
kontroll.<br />
Referenser:<br />
1. Ashton-Miller JA, Wojtys EM,<br />
Huston LJ, Fry-Welch D. Can proprioception<br />
really be improved by<br />
exercise? Knee Surg Sports Traumatol<br />
Arthrosc 2001;9:128-36.<br />
2. Brandsson S, Faxen E, Kartus<br />
J, Eriksson BI, Karlsson J. Is a<br />
knee brace advantageous after anterior<br />
cruciate ligament surgery? A<br />
prospective, randomised study with a<br />
two-year follow-up. Scand J Med Sci<br />
Sports 2001;11:110-4.<br />
3. Dyhre-Poulsen P, Krogsgaard MR.<br />
Muscular reflexes elicited by electrical<br />
stimulation of the anterior cruciate<br />
ligament in humans. J Appl Physiol<br />
2000;89:2191-95.<br />
4. Edin BB. Cutaneous afferents provide<br />
in<strong>format</strong>ion about knee joint<br />
movements in humans. J Physiol<br />
2001;531:289-97.<br />
5. Hiemstra LA, Webber S, MacDonald<br />
PB, Kriellaars DJ. Knee strength<br />
deficits after hamstring tendon and<br />
patellar tendon anterior cruciate ligament<br />
reconstruction. Med Sci Sports<br />
Exerc 2000;32:1472-9.<br />
6. Hogervorst T, Brand RA. Current<br />
concepts review – Mechanoreceptors<br />
in joint function. J Bone Joint Surg<br />
1998;80:1365-78.<br />
7. Johansson H, Sjolander P, Sojka P.<br />
Receptors in the knee joint ligaments<br />
and their role in the biomechanics<br />
of the joint. Crit Rev Biomed Eng<br />
1991;18:341-68.<br />
8. Pfizer K, Banzer W. Motor performance<br />
in different dynamic tests in<br />
knee rehabilitation. Scand J Med Sci<br />
Sports 1999;9:19-27.<br />
9. Solomonov m; Krogsgaard. Sensorimotor<br />
control of knee stability.<br />
A review. Scand J Med Sci Sports<br />
2001;11:64-80.<br />
10. Valerani M, Restuccia D Di Lazzaro<br />
V, Franceschi F, Fabbriciani C,<br />
Tomali P. Clinical and neurophysiological<br />
abnormalities before and after<br />
reconstruction of the anterior cruciate<br />
ligament of the knee. Acta Neurol<br />
Scand 1999;99:303-7.<br />
11. Wojtys EM, Huston LJ. Longitudinal<br />
effects of anterior cruciate<br />
ligament injury and patellar tendon<br />
autograft reconstruction on neuromuscular<br />
performance. Am J Sports<br />
Med 2000; 28:336-44.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Träning av styrka och<br />
spänst efter idrottsskada<br />
Sammanfattande synpunkter av Jesper Augustsson, Karin Grävare Silbernagel,<br />
Ulla Svantesson och Roland Thomeé vid Muskel Lab, Avd för Rehabiliteringsmedicin,<br />
Göteborgs Universitet Lundberglab för ortopedisk forskning, Avd för<br />
Ortopedi, Göteborgs Universitet<br />
Träning av styrka och spänst efter idrottsskada<br />
Vi anser att:<br />
• Vid skada skall vävnaden läka och samtidigt tränas!<br />
• Läkningen går snabbare och den skadade vävnaden blir starkare om<br />
”rätt bedriven” fysisk träning sätts in tidigt!<br />
• När vävnaden är läkt är ”rätt bedriven” fysisk träning bästa sättet<br />
att förebygga skador!<br />
Vi vill göra följande rekommendation för träning av styrka och spänst efter<br />
idrottsskada:<br />
1. Träna tung styrketräning under lång tid för ökad muskelstyrka och<br />
ökad muskelvolym.<br />
2. För successivt in ökad plyometrisk träning för att förbättra Stretch-Shortening-<br />
Cykelns egenskaper.<br />
3. Träna systematiskt och med hög kvalitet balans/koordination/teknik för<br />
motorisk kontroll.<br />
4. Anpassa rehabiliteringsträningen individuellt, stegra successivt och använd<br />
en smärthanteringsmodell<br />
81
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Hur rehabiliteras senskador?<br />
En ny modell med träning över<br />
smärtgräns<br />
En skadad sena kan orsaka långvariga besvär hos idrottsutövare och motionärer (8,9,11,14).<br />
Senskador anses också vara svårbehandlade och kräver mycket tålamod av både patient och<br />
vårdgivare (6,7,9). Successivt stegrad träning verkar vara en av de viktigaste åtgärderna vid<br />
framgångsrik behandling (1,5,10). För att pla<strong>ner</strong>a och genomföra ett rehabiliteringsprogram med<br />
realistisk målsättning behövs kunskap om senans läkning, hur man successivt stegrar belastningen<br />
samt hur man hanterar smärtan som uppstår vid träning.<br />
82<br />
Karin Grävare<br />
SilbernaGel<br />
Och<br />
roland Thomeé<br />
aVDElNING FöR<br />
ORTOpEDI,<br />
GöTEbORGS<br />
UNIVERSITET<br />
Senans Läkningsfaser<br />
Vid rehabilitering av en senskada måste<br />
man ha kunskap om hur en sena läker.<br />
Detta möjliggör en effektivare rehabilitering<br />
och en mer realistisk målsättning.<br />
Läkningen av en sena beskrivs<br />
genomgå tre olika faser (2,8,13).<br />
Akut inflammatorisk fas – börjar när<br />
skadan uppstår och pågår under<br />
cirka sju dagar. Det är under denna<br />
fas som kroppen tar bort skadad<br />
vävnad.<br />
Reparationsfasen - påbörjas cirka<br />
två dagar efter skadan och fortsätter<br />
i sex veckor (eller mer). Under<br />
denna fas gör kroppen en provisorisk<br />
lagning med mindre stark<br />
vävnad.<br />
Remodellerings – mognadsfasen -<br />
påbörjas cirka tre veckor efter<br />
skadan och fortsätter upp till 12<br />
månader eller längre. Under denna<br />
fas sker en förbättring av reparationen<br />
med mer optimal senvävnad.<br />
Sammanfattningsvis kan sägas att<br />
det tar lång tid för en sena att<br />
läka och därför kan rehabiliteringstiden<br />
bli lång. När målsättningen och<br />
tidsplanen för rehabiliteringen bestäms<br />
bör man från början klargöra för<br />
idrottsutövaren/motionären och övriga<br />
inblandade såsom tränare att rehabiliteringen<br />
kan ta lång tid. Det är viktigt<br />
att förstå att skadan inte alltid är läkt<br />
bara för att besvären försvin<strong>ner</strong>. Rehabiliteringsträningen<br />
kan därför behöva<br />
fortsätta även efter att besvären har<br />
försvunnit. Att man slår upp skadan<br />
eller får en följdskada är tyvärr vanligt<br />
på grund av för tidig återgång. Med<br />
rätt genomförd rehabiliteringsträning<br />
minskar riskerna för nya skador.<br />
Stegring av träningsbelastningen<br />
Forskning har visat att all vävnad<br />
måste belastas för att bli starkare<br />
(3,4,8,10). Lagom belastning av senan<br />
under de olika läkningsfaserna ger<br />
förbättrad senstruktur och funktion.<br />
Utmaningen vid rehabilitering är att<br />
hitta ”lagom”.<br />
Det är viktigt att förstå att belastningen<br />
på senan kan ökas på två sätt.<br />
1. Genom successiv ökning av den yttre<br />
belastningen eller, 2. Genom successiv<br />
ökning av rörelsehastigheten (12).<br />
För att beskriva hur dessa två olika<br />
sätt att öka belastningen på en sena<br />
används vid rehabilitering så följer här<br />
exempel på träning av hälsenan.<br />
Ökad yttre belastning<br />
Bild 1-4 visar successiv ökning av den<br />
yttre belastningen från mindre än halva<br />
kroppsvikten till mer än <strong>hela</strong> kroppsvikten.<br />
Ökning av den yttre belastningen<br />
är det vanliga sättet att stegra ett<br />
styrketräningsprogram.<br />
Ökad rörelsehastighet<br />
Rörelsehastigheten har stor påverkan<br />
på den belastning som en sena utsätts
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 1: (ovan) Tåhäv i benpress (mindre än halva kroppsvikten). Bild 2: (under vä) Tvåbent tåhäv (halva kroppsvikten per hälsena). Bild 3: (under hö)<br />
Enbent tåhäv (<strong>hela</strong> kroppsvikten)<br />
för. Vid aktiviteter som använder<br />
Stretch-Shortening-Cykeln lagrar senan<br />
kraft under den excentriska fasen och<br />
denna kraft används sen vid utförandet<br />
av den koncentriska fasen (se artikel,<br />
i detta nummer, om Stretch-Shortening-<br />
Cykeln av Ulla Svantesson).<br />
Bild 5-7 visar successiv ökning av<br />
rörelsehastigheten.<br />
Belastningen på senan ökar från<br />
halva kroppsvikten (bild 5) vid tvåbent<br />
tåhäv till cirka fem gånger kroppsvikten<br />
(bild 7) vid hopping (12). Det<br />
kan vara intressant att notera att<br />
det känns jobbigare att göra tvåbenta<br />
tåhävningar än samma antal hopp vid<br />
hopping trots att belastningen på hälsenan<br />
är störst vid hoppingen.<br />
Många idrottare med hälsenebevär<br />
vågar inte göra enbenta tåhävningar<br />
(cirka 1 x kroppsvikten i belastning<br />
på hälsenan) på grund av rädsla för<br />
att överbelasta hälsenan, fastän de<br />
kanske löptränar varannan dag trots<br />
att detta belastar hälsenan med cirka<br />
12 x kroppsvikten.<br />
Smärthanteringsmodell<br />
Vid rehabilitering efter senskada bör<br />
man ge in<strong>format</strong>ion om hur man hanterar<br />
smärta. För att uppnå positiva<br />
fysiologiska effekter av träningen så<br />
83
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 4: Enbent tåhäv med vikt (mer än <strong>hela</strong> kroppsvikten)<br />
84<br />
tycks det ibland krävas att patienten<br />
tränar trots smärta. Detta har vår<br />
forskningsgrupp erfarenhet av sen<br />
drygt 10 år tillbaka och Alfredsson<br />
et al (1) har också beskrivit detta<br />
i sin studie med excentrisk träning<br />
av patienter med kroniska hälsenebesvär.<br />
Många gånger gör det ont<br />
under rehabiliteringen och det är viktigt<br />
att patienten vet hur smärtan<br />
skall hanteras. En smärthanteringsmodell<br />
(Thomeé 1997), har framgångsrikt<br />
använts för patienter med främre knäsmärta<br />
och även i vår studie (2001) för<br />
patienter med kroniska hälsenebesvär<br />
(5,15).<br />
Utvärdering av denna modell för<br />
behandling av kroniska hälsenebesvär<br />
Denna nya modell för rehabiliteringsträning<br />
efter senskada, där både ökning<br />
av den yttre belastningen samt ökning<br />
av rörelsehastigheten använts tillsammans<br />
med en smärthanteringsmodell,<br />
har vi använt oss av i en prospektiv<br />
randomiserad studie (Grävare Silbernagel<br />
2001), på patienter med kroniska<br />
hälsenebesvär. 40 patienter med totalt<br />
57 skadade hälsenor ingick i studien.<br />
Patienterna hade haft besvär från 4<br />
månader upp till 16 år. Behandlingen<br />
bestod av ett 12 veckors rehabiliteringsprogram.<br />
Behandlingen för experimentgruppen<br />
bestod av excentriska<br />
tåhävningar med successiv ökning<br />
av den yttre belastningen, snabba<br />
fjädrande tåhävningar med successiv<br />
ökning av rörelsehastigheten samt<br />
användandet av en smärthanteringsmodell.<br />
Kontrollgruppen fick ett hemträningsprogram<br />
med tåhävningar.<br />
Patienterna testades före behandlingens<br />
början, efter 6 veckor, 12 veckor, och<br />
slutligen efter 6 månader. Utvärderingen<br />
bestod av frågeformulär, rörelsemätning,<br />
hopptest, tåhävningstest,<br />
palpation för smärta och smärtutvärdering.<br />
En ettårsuppföljning (frågeformulär)<br />
utfördes också.<br />
Resultat<br />
Vid sex-månadersuppföljningen var<br />
patienterna i experimentgruppen signifikant<br />
bättre än patienterna i kontrollgruppen.<br />
De hade lägre smärta vid<br />
palpation. Färre upplevde smärta vid<br />
gång och fler hade perioder utan symptom.<br />
Vid ettårsuppföljningen var det signifikant<br />
fler patienter i experiment<br />
gruppen jämfört med kontroll gruppen<br />
som var nöjda med sin aktivitetsnivå,<br />
ansågs sig helt friska (återställda) och<br />
inte hade smärta under eller efter fysisk<br />
aktivitet.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 5: Tvåbent tåhäv<br />
Bild 6: Snabba fjädrande tåhävningar<br />
Slutsats<br />
Experimentgruppen som tränade efter<br />
vår modell med hög belastning på<br />
senan, genom både en ökning av den<br />
yttre belastningen och ökning av rörelsehastigheten,<br />
samt använde en smärthanteringsmodell<br />
blev signifikant bättre<br />
avseende funktion och smärta jämfört<br />
med kontrollgruppen.<br />
Rekommendation<br />
Vår rekommendation för rehabiliteringsträning<br />
efter senskada är sålunda.<br />
• Stegra belastningen på senan genom<br />
successiv och kontrollerad ökning<br />
av den yttre belastningen samt<br />
Bild 7: Hopping (ett rytmiskt upprepande av<br />
vertikala hopp på ett och samma ställe)<br />
ökning av rörelsehastigheten.<br />
• Basera stegringen på individens<br />
resultat och symptom med hjälp av<br />
en smärthanteringsmodell.<br />
• Rehabiliteringsträna 3-12 månader.<br />
• Börja idrotta successivt när detta<br />
inte ger ökning av symptomen.<br />
Bild 8. Smärthanteringsmodell med beskrivning<br />
Referenser:<br />
1. Alfredson H, Pietilä T, Jonsson P, Lorentzon<br />
R. Heavy-load Eccentric Calf Muscle Training<br />
For the Treatment of Chronic Achilles Tendinosis.<br />
Am J Sports Med 1998; 26:360-366.<br />
2. Allenmark C. Partial Achilles tendon tears.<br />
Clin Sports Med 1992;11(4):759-769.<br />
3. Enwemeka CS. Inflammation, cellularity<br />
and fibrillogenesis in rege<strong>ner</strong>ating tendon:<br />
implications for tendon rehabilitation. Phys<br />
Ther 1989;69(10):816-825.<br />
4. Fyfe I, Stanish WD. The use of eccentric<br />
training and stretching in the treatment and<br />
prevention of tendon injuries. Clin Sports Med<br />
1992;11(3):601-624.<br />
5. Grävare Silbernagel K, Thomeé R, Thomeé<br />
P, Karlsson J. Eccentric overload training for<br />
patients with chronic Achilles tendon pain –<br />
a randomised controlled study with reliability<br />
teesting of the evaluation methods. Scand J<br />
Med Sci Sports 2001;11:197-206.<br />
6. Gross MT. Chronic tendinitis: pathomechanics<br />
of injury, factors affecting the healing<br />
response and treatment. J Ortop Sports Phys<br />
Ther 1992;16(6):248-261.<br />
7. Hawary RE, Stanish WD, Curwin SL. Rehabilitation<br />
of Tendon Injuries in Sports. Sports<br />
Med 1997;24(5):347-358.<br />
8. Jozsa L, Kannus P. Human tendons. Anatomy,<br />
Physiology and Pathology. Human Kinetics,<br />
Champaign, 1997.<br />
9. Kannus P. Etiology and pathophysiology of<br />
chronic tendon disorders in sports. Scand J<br />
Med Sci Sports 1997;7:78-85.<br />
10. Kannus P, Jozsa L, Natri A, Järvinen M.<br />
Effects of training, immobolization and remobilization<br />
on tendons. Scand J Med Sci Sports<br />
1997;7:67-71.<br />
11. Khan KM, Maffulli N. Tendinopathy: An<br />
Achilles´ Heel for Athletes and Clinicians. Clin<br />
J Sport Med. 1998 jul;8(3):151-4.<br />
12. Komi PV, Fukashiro S, Järvinen M.<br />
Biomechanical loading of Achilles tendon<br />
during normal locomotion. Clin Sports Med<br />
1992;11(3):521-531.<br />
13. Leadbetter WB. Cell-Matrix Response<br />
in Tendon Injury. Clin Sports Med<br />
1992;11(3):533-578.<br />
14. Sandmeier R, Renström PAFH. Diagnosis<br />
and treatment of chronic tendon disorders in<br />
sports. Scand J Med Sci Sports 1997;7:96-106.<br />
15. Thomeé R. A comprehensive treatment<br />
approach for patellofemoral pain syndrome in<br />
young women. Phys Ther 1997;77:1690-1703<br />
85
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Myostatin – en hämmande<br />
faktor för reparation och<br />
muskeltillväxt vid träning?<br />
86<br />
Michael B SvenSSon<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
FySIOlOGI Och<br />
FaRmaKOlOGI,<br />
KaROlINSKa<br />
INSTITuTET, SamT<br />
IDROTTShöGSKOlaN<br />
STOcKhOlm<br />
Bertil Sjödin<br />
INSTITuTIONEN FöR<br />
FySIOlOGI Och<br />
FaRmaKOlOGI,<br />
KaROlINSKa<br />
INSTITuTET<br />
Muskulaturens tillväxt är både av betydelse för idrottarens prestation,<br />
inte minst inom kraftsporter, och för individer i medicinsk<br />
vård där tillväxt av muskulatur eller motverkande av muskelförlust<br />
är av avgörande betydelse för mobilitet, livskvalitet och<br />
prestationsförmåga. Under senaste decenniet har intresset för<br />
forskning kring uppbyggnad respektive nedbrytning av muskulaturens<br />
protei<strong>ner</strong> ökat och nya tekniker inom molekylärbiologi<br />
och proteomics 1 möjliggör nu spännande forskning som på sikt<br />
kan leda till ökad kunskap om de reglerande mekanismerna som<br />
avgör effekten på muskelfunktionen av fysisk träning. Med denna<br />
korta artikel vill undertecknade belysa en relativt nyupptäckt och<br />
spännande gen, myostatin, en faktor som kan vara av avgörande<br />
betydelse för resultatet av träning av skelettmuskulaturen inom<br />
såväl idrott som inom medicinsk rehabilitering.<br />
Mutatio<strong>ner</strong> & muskeltillväxt<br />
Genetiska undersökningar på den<br />
mycket muskulösa nötkreaturetet Belgian<br />
blue (Bild 1a) har visat att<br />
denna typ av nötkreatur har en<br />
avvikelse i genetiska koden för myostatin<br />
(TGF-ß 2 ) i jämförelse med andra<br />
mindre muskulösa nötkreatur (McPherron<br />
& Lee 1997, Kambadur et al.<br />
1997). Myostatin är ett regulatoriskt<br />
protein som tillhör familjen transforming<br />
growth factors (TGFs) och kallas<br />
även growth and differentiation factor 8<br />
(GDF-8). Myostatin fungerar troligen<br />
som en hämmande faktor genom<br />
att stänga av celldelningen av satellitceller<br />
(muskulaturens stamceller) och<br />
myoblaster vilket därigenom indirekt<br />
negativt påverkar proteinsyntes och<br />
hypertrofi av skelettmuskulaturen.<br />
Avvikelsen i den genetiska koden för<br />
myostatin hos Belgian blue medför att<br />
det myostatin som bildas inte blir lika<br />
verkningsfullt som hos andra nötkre-
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Bild 1a och b. Monstertjuren Belgian Blue (a) bär på en muterad gen för myostatin vilket medför<br />
att stoppsignalen för muskeltillväxt är nedsatt som resulterar i en 20-30% ökad muskelmassa,<br />
trots att dessa djur inte behöver mer föda än vanliga nötkreatur. Experiment på möss där genen<br />
för myostatin har blockerats medför att muskulaturen ökar med 2-3 gånger (1 b, se myostatinblockerad<br />
mus till vänster i jämförelse med normal mus till höger).<br />
atur vilket resulterar i 20-30% mer<br />
muskelmassa i jämförelse med ordinära<br />
nötkreatur och detta med ett lika<br />
stort födointag. Mekanistiska studier<br />
på möss (McPherron et al. 1997) och<br />
tvärsnittsstudier på människa (Kadi &<br />
Thornell 2000) indikerar att det finns<br />
ett positivt samband mellan antalet<br />
cellkärnor inne i muskelcellerna och<br />
muskelcellernas tvärsnittsarea. En muskelvikt<br />
motsvarande 2-3 gånger det<br />
normala har visats på möss där genen<br />
för myostatin var modifierad och den<br />
stora muskelmassa hos mutanta möss<br />
är ett resultat av både hyperplasi och<br />
hypertrofi.<br />
Aktivering av satellitceller<br />
Mycket talar för att aktivering och<br />
celldelning av satellitceller samt sammansmältning<br />
av satellitceller in i muskelceller<br />
är en viktig och avgörande<br />
faktor för muskeltillväxt vid ökad<br />
belastning (Roy et al. 1999). Det verkar<br />
också som om cellkärnorna i muskelcellerna<br />
förnyas med tiden genom att<br />
gamla och uttjänade cellkärnor bryts<br />
<strong>ner</strong> i en sorts kontrollerad partiell apoptos<br />
(Allen et al. 1997) och vidare att<br />
nya cellkärnor måste tillföras via satellitcellerna<br />
för att upprätthålla tätheten<br />
med cellkärnor per muskelcell och därigenom<br />
kapaciteten för transkription<br />
av DNA och proteinsyntes. Efter de<br />
deskriptiva studierna på Belgian blue<br />
så har senare undersökningar visat<br />
att muskeltillväxten ökar markant om<br />
genen för myostatin är blockerad på<br />
mus (Bild 1b) och kyckling. Vidare har<br />
nivån av myostatin visats öka vid kort<br />
tids immobilisering vilket väl samvarierade<br />
med muskelatrofi (Wehling et al.<br />
2000).<br />
Huruvida myostatin är en viktig faktor<br />
som reglerar muskelmassan storlek hos<br />
människan är idag okänt men i en<br />
studie på patienter infekterade med<br />
HIV har man funnit ett samband<br />
mellan muskelatrofi och ökat uttryck<br />
av myostatin (Gonzalez-Cadavid et al.<br />
1998).<br />
Myostatinets antagonister<br />
Om myostatin är en viktig faktor som<br />
motverkar celldelning och hypertrofi i<br />
skelettmuskulaturen så är insulin growth<br />
factor (IGF) samt hepatocyt growth<br />
factor (HGF) dess motsats (Figur 2)<br />
d.v.s. de aktiverar och stimulerar satellitcellernas<br />
celldelning vilket troligen<br />
är en förutsättning till muskeltillväxt.<br />
Regleringsmekanismerna bakom myostatinets<br />
aktivering är idag till stor del<br />
okända. På senare tid har man kunnat<br />
visat att två protei<strong>ner</strong>, follistatin och<br />
aktivin har en viktig funktion i myostatinets<br />
inaktivering, genom att bilda<br />
komplex med myostatin varvid aktivering<br />
motverkas (Figur 3).<br />
Betydelse för idrotten<br />
Tillräcklig återhämtning, där vila och<br />
optimalt kostintag är mycket viktiga<br />
och begränsande faktorer för positiv<br />
adaptation till hård träning, både inom<br />
idrottsgrenar med utpräglat krav på<br />
stor maximal styrka och inom idrotter<br />
av mer uthållig karaktär. I detta sammanhang<br />
är det intressant att notera<br />
att myostatin stimuleras av bl.a. kortisol<br />
(Figur 3), vilket i allra högsta<br />
grad påverkas av träning, vila och<br />
näringsintag. Inom uthållighetsidrotter,<br />
där träningsvolymen är omfattande och<br />
e<strong>ner</strong>gisintag samt tid för vila inte alltid<br />
är optimalt, kan leda till rubbad balans<br />
mellan anabola och katabola faktorer<br />
som i sin tur påverkar balansen mellan<br />
myostatin och IGF samt HGF och<br />
därefter anpassningsförmågan till träningen.<br />
För optimal träningseffekt bör<br />
87
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
88<br />
Foto: Bo Andersson
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Figur 1. Hypertrofi eller hypotrofi av muskelfiber är effekten av balansen<br />
mellan uppbyggnad och nedbrytning av cellens protei<strong>ner</strong>. I detta sammanhang<br />
så har troligen aktivering, celldelning och sammanslagning av satellitceller<br />
in i befintlig muskelfiber en bidragande betydelse för muskeltillväxten. För<br />
att detta skall kunna ske måste nivåerna av myostatin nedregleras och nivåerna<br />
av IGF och HGF uppregleras. Vi omvänt förhållande undergår vissa satellitceller<br />
samt en del av de intramuskulära cellkärnorna apoptos, vilket minskar<br />
kapaciteten för transkription av DNA och därigenom också proteinsyntesen i<br />
muskelfibern.<br />
Figur 2. Fysisk (tryck eller metabol) eller mental stress leder till förändringar i<br />
den kemiska miljön omkring och inom satellitcellen (grå med svart kärna) som<br />
då antingen aktiveras, vilket leder till celldelning och sammansmältning med<br />
muskelfiber (antalet cellkärnor (svarta) och mängden DNA ökar inom muskelfibern),<br />
eller dör i apoptotiskt reglerad celldöd. Myostatin hämmar celldelningen<br />
medans IGF och HGF stimulerar, vilket är en trolig förutsättning till reparation<br />
och tillväxt av muskelvävanden.<br />
Figur 3. När kortisol binder sig till sin receptor aktiveras myostatin<br />
som sen binder sig till activin- receptorn varvid p21 uppregleras<br />
och Cdk2 nedregleras vilket bromsar celldelningen. Den<br />
minskade hastigheten av celldelning kan då vara en faktor bakom<br />
atrofi. Genom att öka halten av den androgena steoriden, testosteron,<br />
eller / och halten av de endogena hämmarna follistatin<br />
och activin, som hindrar bindningen av myostatin till sin receptor,<br />
ökar aktiviteten i celldelningen (cellcykeln) vilket kan leda till<br />
hypertrofi.<br />
således nivåerna av kortisol och myostatin hållas så<br />
låga som möjligt. För närvarande pågår studier i vår<br />
forskningsgrupps regi där effekter av styrketräning på<br />
uttrycket av myostatin, IGF-1/2 ochHGF studeras på<br />
män respektive kvinnor.<br />
Referenser<br />
Allen, DL., et al. Am. J. Physiology.<br />
273(42): C579-C587, 1997.<br />
Gonzalez-Cadavid, NF., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.,<br />
95: 14938-14943, 1998.<br />
Kadi, F., & Thornell, LE. Histochemistry & Cell Biology.<br />
113(2):99-103, 2000.<br />
Kambadur, R., et al. Genome Res. 7: 910-916, 1997.<br />
McPherron, AC., et al. Nature, 387, 83-90, 1997.<br />
McPherron, AC., & Lee, SJ. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.,<br />
94: 12457-12461, 1997.<br />
Roy, RR., et al. Journal of Applied Physiology,<br />
87(2): 634-642, 1999.<br />
Wehling, M., et al. FASEB J., 14: 103-110, 2000.<br />
89
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Hälsoaspekter<br />
på styrketräning<br />
Är styrketräning hälsosamt eller är det kanske farligt? Dessa frågor får du belysta i följande kortfattade<br />
översiktsartikel som bygger på aktuella rekommendatio<strong>ner</strong>, översikts- och originalartiklar,<br />
samtliga publicerade i internationella vetenskapliga tidskrifter.<br />
90<br />
Eva Jansson<br />
INSTITuTIONEN<br />
FöR MEDIcINSK<br />
LabORaTORIE-<br />
VETENSKap Och<br />
TEKNIK, aVD FöR<br />
KLINISK FySIOLOGI<br />
VID KaROLINSKa<br />
INSTITuTET,<br />
huDDINGE<br />
uNIVERSITETSSjuKhuS<br />
Rekommendatio<strong>ner</strong> och historik<br />
Den traditionella synen på styrketräning<br />
är att den ger ökad styrka och<br />
uthållighet och i första hand används<br />
som ett redskap vid rehabilitering av<br />
muskelskador. Under senare år har<br />
dock intresset ökat för styrketräningens<br />
hälsofrämjande effekter.<br />
Därmed har också intresset ökat för<br />
att föreskriva styrketräning till <strong>hela</strong> den<br />
vuxna befolkningen, såväl friska som<br />
kroniskt sjuka. Speciellt har styrketräningen<br />
för äldre uppmärksammats. En<br />
försämrad muskelfunktion kan väsentligen<br />
begränsa vardagliga aktiviteter<br />
och öka risken för fall och benbrott<br />
bland äldre. Styrketräning kan därför<br />
vara den träningsform som måste<br />
föregå annan träning t.ex. promenader,<br />
för att över huvud taget möjliggöra<br />
den formen av fysisk aktivitet. Två<br />
decenniers förlust av styrka och muskelmassa<br />
hos äldre kan återhämtas<br />
inom två månader med styrketräning<br />
(19). De sjukdomstillstånd där styrketräningens<br />
möjliga förebyggande och<br />
lindrande effekter diskuteras är bl.a.<br />
diabetes, fetma, metabola syndromet<br />
(förhöjda värden för blodfetter, blodsocker,<br />
blodtryck och kroppsvikt),<br />
hjärt-kärlsjukdom, osteoporos, led- och<br />
ryggsmärtor samt ångest och depression.<br />
Historiskt sett har styrketräning<br />
sina rötter i Lings lära från tidigt<br />
1800-tal där arbete med isolerade muskelgrupper<br />
mot en yttre kraft i tera-<br />
peutiskt syfte var unikt. Den svenska<br />
läkaren Zander, som verkade mellan<br />
1857 och 1920, omsatte dessa idéer<br />
i ett system där mekaniska styrketräningsmaski<strong>ner</strong><br />
gav ett yttre motstånd<br />
i rörelserna, i stället för manuellt motstånd<br />
som gavs av sjukgymnasten i<br />
Lings program (23). Men det dröjde<br />
nästan 100 år innan intresset tog fart i<br />
den vetenskapliga världen. 1990 utgav<br />
ASCM (American College of Sports<br />
Medicine) en av de första allmänna<br />
rekommendatio<strong>ner</strong>na till befolkningen<br />
om styrketräning som en del av<br />
ett allsidigt träningsprogram omfattande<br />
kondition, styrka och rörlighet.<br />
Den här typen av rekommendation<br />
(guidelines/position stands) baseras på<br />
vetenskaplig dokumentation. I och med<br />
ACMs dokument blev styrketräningen<br />
”rumsren” och åtföljdes av ett flertal<br />
liknande dokument från andra hälsoorganisatio<strong>ner</strong><br />
(Tabell 1).<br />
De nu gällande rekommendatio<strong>ner</strong>na<br />
från ACSM från 1998<br />
(modifierad version av 1990 års rekommendation)<br />
föreskriver att styrketräning<br />
bör utföras minst 2 gånger per<br />
vecka (3). Ett träningspass utgörs av<br />
8-10 olika övningar för olika muskelgrupper.<br />
Varje övning utförs en<br />
gång (ett set) med belastningen 8-12<br />
RM. Äldre eller individer med kronisk<br />
sjukdom rekommenderas belastningen<br />
10-15 RM, d.v.s. något lättare vikter<br />
med fler upprepningar. (Den vikt som<br />
man kan lyfta en gång men inte flera
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Artur Forsberg<br />
benämns 1 RM). Ett flertal studier<br />
visar att styrkevinsten för träningsprogram<br />
med flera set jämfört med ett<br />
set är endast marginell (11). Dessutom<br />
antar man att fler genomför styrketräningsprogrammet<br />
om träningen<br />
är mindre tidskrävande som vid<br />
ett jämfört med flera set. Dessa faktorer<br />
sammantagna utgör grunden<br />
för rekommendationen – ett set. Ett<br />
liknande resonemang ligger bakom<br />
rekommendationen minst 2 ggr per<br />
vecka i stället för minst 3 ggr per<br />
vecka.<br />
Är styrketräning farligt?<br />
Om styrketräning utförs enligt rekommendatio<strong>ner</strong>na<br />
är den samlade bedömningen<br />
att styrketräning är minst lika<br />
säker som aerob träning om inte säk-<br />
rare (28,29), men i likhet med annan<br />
fysisk träning så finns en viss risk,<br />
om än mycket liten, för kardiovaskulära<br />
och muskuloskeletala komplikatio<strong>ner</strong><br />
vid styrketräning.<br />
Pollock et al. (35) visade att bland<br />
äldre kvinnor och män fann man<br />
endast två mindre muskuloskeletala<br />
skador per 1000 träningstimmar, och<br />
i de flesta fallen kunde träningen åter-<br />
91
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
upptagas efter en tids vila.<br />
Mycket få kardiovaskulära komplikatio<strong>ner</strong><br />
har rapporterats i samband<br />
med styrketräning bland såväl yngre<br />
som äldre, inkluderande individer med<br />
t.ex. hjärtsjukdom. Daub et al. (6)<br />
visade t.ex. att bland 57 hjärtinfarktpatienter<br />
som tränade såväl styrka som<br />
kondition i 12 veckor fick endast en<br />
patient en okomplicerad rubbning av<br />
hjärtrytmen under ett styrketräningspass<br />
men totalt 45 patienter fick bröstsmärta<br />
eller EKG-förändring tydande<br />
på syrebrist i hjärtat eller rytmrubbning<br />
under träning eller test av kondition.<br />
Denna typ av observation har gjorts i<br />
flertal undersökningar (29).<br />
Den rädsla som ibland framkommer<br />
för styrketräning bottnar i den mycket<br />
höga blodtrycksökning som påvisats<br />
vid vissa former av styrketräning. Flera<br />
studier visar att t.ex. yngre män<br />
som utför upprepade koncentriska och<br />
excentriska kontraktio<strong>ner</strong> med båda<br />
benen till maximal utmattning med<br />
belastningen 90% av 1 RM kan nå i<br />
blodtryck i storleksordningen 300-400<br />
mm Hg (24,25). Försöksperso<strong>ner</strong> i<br />
dessa studier tilläts att utföra Valsalvamanöver<br />
(viljemässig ökning av<br />
buk- och bröstkorgstryck under andhållning)<br />
i samband med lyften. Senare<br />
studier visar dock att blodtrycksstegringen<br />
är mer måttlig, ungefär som<br />
vid tungt aerobt arbete, om Valsalvamanöver<br />
undviks (13,14,17). För att<br />
minska risken för kraftig blodtrycksökning<br />
rekommenderas att lyftfasen<br />
utförs under utandning och tillbakagången<br />
under inandning. Därmed undviks<br />
Valsalvamanövern (1,3, 10, 29).<br />
För patienter med förhöjd risk för kardiovaskulär<br />
komplikation, t.ex. tidigt<br />
efter en hjärtinfarkt, rekommenderas<br />
dessutom att minska utmattningsnivån<br />
till cirka 15-16 (ansträngande) på Borgskalan<br />
(22).<br />
En annan diskuterad risk är att<br />
styrketräning, genom stora blodtrycksökningar,<br />
skulle kunna leda till hjärtförstoring<br />
av koncentrisk typ, men de<br />
flest studier tyder på att denna oro<br />
är överdriven. Bland kroppsbyggare<br />
som missbrukar anabola steroider har<br />
man dock funnit såväl hjärtförstoring<br />
som försämrad diastolisk hjärtfunktion<br />
(44).<br />
Är styrketräning hälsosamt?<br />
1. Muskelstyrka, muskelmassa<br />
Ett par månaders styrketräning ger ofta<br />
mycket stora förändringar i muskelstyrka<br />
alltifrån 20-30% upp till flera<br />
hundra procent för kvinnor och män<br />
92<br />
i alla åldrar (38) beroende bl.a. på<br />
typen av test och initial träningsgrad.<br />
Den förbättrade muskelstyrkan beror<br />
på såväl neuronal anpassning som på<br />
muskeltillväxt. De flesta studier visar<br />
en ökning av muskelfibrernas tvärsnittsyta<br />
i storleksordningen 10-60%,<br />
vanligtvis runt 20%. Mätningar av<br />
<strong>hela</strong> muskelgruppens tvärsnittsyta med<br />
magnetkamera (MR) eller datortomografi<br />
(DT) uppvisar oftast värden runt<br />
10% (38), vilken kan bero på att<br />
extracellulärrummet minskar med träning<br />
och därmed underskattas den<br />
verkliga ökningen av muskelmassa med<br />
MR och DT. Speciellt viktigt att<br />
komma ihåg när det gäller styrketräning<br />
är att förmågan till styrkeökning<br />
och muskeltillväxt bibehålls genom<br />
åren och även bland 98-åringar har<br />
muskeltillväxt och styrkeförbättringar<br />
beskrivits (12).<br />
2. Maximalt syreupptag och uthållighet<br />
De flesta undersökningar visar att styrketräning<br />
inte nämnvärt ökar maximalt<br />
syreupptag. Trots detta kan styrketräning<br />
öka aerob uthållighet både på<br />
ergometercykel och rullband (19, 27).<br />
Man har även funnit att styrketräning<br />
minskar kardiovaskulär stress i form<br />
av minskad hjärtfrekvens och blodtryck<br />
under gång med viktsbelastning<br />
(32).<br />
3. Ämnesomsättning, fettmassa, insulinkänslighet<br />
Styrketräning kan vara ett väsentligt<br />
hjälpmedel för kontroll av kroppsvikt,<br />
kroppssammansättning och e<strong>ner</strong>giomsättning.<br />
En förutsättning för en minskad<br />
kroppsvikt och fettmassa är att<br />
dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningen minskar i<br />
förhållande till e<strong>ner</strong>giintaget. Dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningens<br />
två viktigaste komponenter<br />
är basal e<strong>ner</strong>giförbrukning<br />
(BMR) och e<strong>ner</strong>giförbrukning i samband<br />
med fysisk aktivitet, såväl vardaglig<br />
spontan sådan som strukturerad<br />
fysisk träning. Den viktigaste bestämmande<br />
faktorn för BMR är kroppens<br />
fettfria massa, varav 60-75% är muskulatur.<br />
Bland inaktiva utgör BMR den<br />
största delkomponenten (60-75%) av<br />
dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningen. Många styrketräningsstudier<br />
visar att BMR ökar<br />
med cirka 5% eller 100 kcal (34).<br />
Hunter et al. (18) t.ex. visade att den<br />
fettfria massan ökade med 2 kg och<br />
BMR med 90 kcal bland 70-åriga kvinnor<br />
och män efter 26 veckors styrketräning<br />
(45 min per pass 3 ggr/vecka).<br />
Orsaken till denna ökning av BMR<br />
tros bero på en kombination av ökad<br />
muskelmassa i sig (1 kg muskel för-<br />
brukar basalt 10 kcal/dygn), en ökad<br />
proteinomsättning (33) samt en ökad<br />
sympatoadre<strong>ner</strong>g aktivering (39). Att<br />
muskelmassan i sig inte tycks kunna<br />
förklara <strong>hela</strong> ökningen stöds av studier<br />
som visar att BMR kan vara förhöjt<br />
upp till 48 timmar efter ett enstaka<br />
träningspass (45), d.v.s. BMR kan öka<br />
utan att muskelmassan förändras.<br />
Ökningen av e<strong>ner</strong>giförbrukningen i<br />
direkt samband med styrketräning är<br />
måttlig. I relativa tal är belastningen<br />
under ett pass ca 20-50% av maximalt<br />
syreupptag (42) motsvarande 100 till<br />
200 kcal, grovt räknat, för ett 30-40<br />
min pass, d.v.s ungefär som vid promenad.<br />
Det mest intressanta fyndet<br />
i Hunters studie var dock att även<br />
den genomsnittliga totala dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningen<br />
ökade med 240 kcal,<br />
d v s med ca 10%. Ytterligare en studie<br />
av Van Etten et al. (8) visade liknande<br />
fynd bland yngre män. Teoretiskt sett<br />
skulle således en månads styrketräning<br />
kunna minska fettmassan med 1 kg<br />
om e<strong>ner</strong>giintaget hålls konstant. Det är<br />
dock inte självklart att fysisk träning<br />
ökar dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningen. Goran<br />
och Pohlman (16) visade nämligen att<br />
dygnse<strong>ner</strong>giförbrukningen var oförändrad<br />
i samband med ett intensivt aerobt<br />
träningsprogram bland äldre kvinnor<br />
och män, vilket troligtvis förklaras av<br />
att den spontana fysiska aktiviteten<br />
utanför träningsprogrammet minskade.<br />
Styrketräning medför även en förbättrad<br />
insulinkänslighet (19,30,41)<br />
och i en del fall även förbättrad<br />
glukostolerans (7,19). Troligen kan<br />
styrketräningens effekter på glukosomsättning<br />
delvis förklaras av styrketräningens<br />
effekter på kroppsvikt,<br />
kroppssammansättning och e<strong>ner</strong>giomsättning.<br />
Men även kvalitativa förändringar<br />
av muskulaturen bidrar troligen.<br />
Styrketräning leder t.ex. till en ökad<br />
andel typ IIA fibrer på bekostnad av<br />
typ IIB, d.v.s. en förändring mot högre<br />
oxidativ kapacitet och långsammare<br />
kontraktionshastighet (42).<br />
4. Blodtryck, blodfetter<br />
Ett flertal studier visar att styrketräning<br />
kan sänka såväl blodtryck som blodfetter<br />
men resultaten är inte entydiga<br />
(19,20). Speciellt har man sett en sänkning<br />
av blodtrycket bland individer<br />
med lätt förhöjt viloblodtryck (26).<br />
Men ACSM (2) avråder individer med<br />
manifest blodtrycksförhöjning från att<br />
endast styrketräna. Man rekommenderar<br />
i första hand aerob träning ur<br />
blodtrycksbehandlande syfte eller ett<br />
allsidigt program som inkluderar både<br />
aerob träning och styrketräning.
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Foto: Peter Krüger<br />
5. Bentäthet/Fallrisk/Balans/Rörlighet<br />
Ett stort antal studier visar att styrketräning<br />
ökar bentäthet eller reducerar<br />
den åldersrelaterade minskningen<br />
och att effekten är relativt specifik för<br />
de muskler och delar av skelettet där<br />
musklerna fäster (21,40). Väsentligen<br />
fler studier är utförda på kvinnor, bero-<br />
ende på att osteoporos (benskörhet) är<br />
mycket vanligt förekommande speciellt<br />
bland äldre kvinnor. Risken för brott<br />
på lårbenshalsen fördubblas var femte<br />
år efter femtioårsåldern och var tredje<br />
kvinna i 80-års åldern bryter lårbenshalsen<br />
(19). De ökningar i bentäthet<br />
som observerats efter såväl styrketrä-<br />
ning som efter t.ex. aerob träning är<br />
dock oftast mindre än fem procent<br />
och man hävdar att ökningen i bentäthet<br />
borde vara större för att förhindra<br />
benbrott vid fall (19). Kanske en<br />
väl så viktig effekt av styrketräning är<br />
att man förhindrar fallolyckor. Dock<br />
är bevisen begränsade för att fallo-<br />
93
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
lyckor blir mindre vanliga efter styrketräning,<br />
men visat är att riskfaktorer<br />
för fall såsom muskelstyrka, gångförmåga<br />
och balans påverkas i positiv<br />
riktning (19,21). Det finns inga entydiga<br />
bevis för att styrketräning ökar<br />
rörligheten, snarare kan den minska vid<br />
styrketräning. Därför rekommenderas<br />
att ett allsidigt träningsprogram skall<br />
inkludera stretching förutom aerob träning<br />
och styrketräning (3).<br />
6. Ledsmärta/Ryggsmärta<br />
Förslitning och nedbrytning av brosk<br />
i knäleden leder till uttalad smärta<br />
och funktionshinder. Styrketräning har<br />
visats minska smärtan och förbättra<br />
funktionen (9,19).<br />
Kronisk smärta i ländryggen är näst<br />
de kardiovaskulära sjukdomarna ett av<br />
våra största hälsoproblem. Visat är<br />
t.ex. att ett specifikt träningsprogram<br />
för ländryggen, bestående av endast 1<br />
set med 8-12 repetitio<strong>ner</strong> en gång per<br />
vecka, kan ge minskad smärta samt<br />
ökad styrka och rörlighet (5). Men<br />
i detta sammanhang bör nämnas att<br />
många andra former av styrketräning,<br />
och även andra typer av träning är<br />
effektiva för behandling av kronisk<br />
ländryggssmärta (43). Styrketräning<br />
tillämpades redan på 1800-talet och<br />
tidigt 1900-tal i rehabiliteringssyfte<br />
men kom sedan att ”falla i glömska”<br />
under nästan 100 år, en period då<br />
behandlingsmetoder såsom ultraljud,<br />
elektrisk stimulering och massage varit<br />
domi<strong>ner</strong>ande (5).<br />
7. Mental hälsa<br />
Såväl aerob träning som styrketräning<br />
kan mildra symtomen vid depression<br />
och ångest. Man har dock inte visat<br />
att träning kan förebygga uppkomsten<br />
av dessa symtom (31). Intressanta fynd<br />
är att längden av ett enskilt träningspass<br />
verkar ha betydelse för effekten<br />
på sinnesstämningen. Träningspassen<br />
bör enligt dessa studier överskrida 20<br />
minuter och mer optimalt uppgå till<br />
30-40 min (31). Fler studier inom detta<br />
fält är önskvärda för bekräftelse av<br />
dessa fynd.<br />
• Två decenniers förlust av muskelmassa<br />
och styrka bland äldre kan<br />
återfås efter två månaders styrketräning.<br />
• En månads styrketräning kan<br />
minska kroppsfettet med 1 kg.<br />
• De allra flesta individer kan öka sin<br />
styrka och muskelmassa med styrketräning<br />
oavsett ålder, kön, hälsotillstånd.<br />
• Styrketräning kan även öka aerob<br />
94<br />
uthållighet vid cykling och gång/<br />
löpning.<br />
Friska inaktiva vuxna<br />
- 1998 ACMS Position Stand (3) 1 set; 8-12 RM 8 – 10 2-3 ggr/vecka<br />
- 1998 ACSM Guidelines (4) 1 set; 8-12 RM 8 – 10 2 -”-<br />
- 1996 Surgeon Ge<strong>ner</strong>al´s 1-2 set; 8-12 RM 8 – 10 2 -”-<br />
Report (46)<br />
Äldre<br />
- 1994 Pollock et al. (36) 1 set; 10-15 RM 8 – 10 2 ggr/vecka (minst)<br />
- 1998 ACSM Position Stand (3) 1 set; 10-15 RM 8 – 10 2 ggr/vecka (minst)<br />
Hjärtsjuka<br />
- 1995 AHA Exercise Standards (15) 1 set; 10-15 RM 8 – 10 2-3 ggr/vecka<br />
- 1995 AACVPR Guidelines (1) 1 set; 10-15 RM 8 – 10 2-3 -”-<br />
Tabell 1. Rekommendatio<strong>ner</strong> för styrketräning<br />
1. Muskelstyrka ↑↑↑<br />
Muskelmassa ↑↑<br />
2. Maximalt syreupptag ↔↑<br />
Uthållighet ↑<br />
3. Basal ämnesomsättning ↑<br />
Fettmassa ↓<br />
Insulinkänslighet ↑<br />
4. Blodtryck ↓ ↔<br />
Blodfetter ↓ ↔<br />
5. Bentäthet ↑ ↔<br />
Fallrisk ↓<br />
Balans ↑<br />
Rörlighet ↔ ↓<br />
6. Ledsmärta ↓<br />
Ryggsmärta ↓<br />
7. Mental hälsa ↑<br />
Modifierad efter Hurley and Roth (19) and Pollock and Evans (37)<br />
↑↑↑ = mycket stor ökning, ↑↑ = stor ökning, ↑ = ökning, ↓ = minskning,<br />
↔ liten eller ingen ändring eller varierande fynd.<br />
Tabell 2. Effekter av styrketräning<br />
Set; RM<br />
Antal<br />
Övningar<br />
Frekvens<br />
ACSM = American College of Sports Medicine<br />
AHA = American Heart Association<br />
AACVPR = American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation<br />
RM = Repetion maximum<br />
Modifierad efter Feigenbaum and Pollock (11)
S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3 - 2 0 0 1<br />
Referenser<br />
1. American Association of Cardiovascular and<br />
Pulmonary Rehabilitation. Guidelines for Cardiac<br />
Rehabilitation Programs, 2nd Ed. Champaign,<br />
IL: Human Kinetics Publishers, 1995,<br />
pp. 27-56.<br />
2. American College of Sports Medicine. Physical<br />
activity, physical fitness, and hypertension.<br />
Med. Sci. Sports Exerc. 25:i-x, 1993.<br />
3. American College of Sports Medicine. The<br />
recommended quantity and quality of exercise<br />
for developing and maintaining cardiorespiratory<br />
and muscular fitness and flexibility<br />
in healthy adults. Med. Sci. Sports Exerc.<br />
30:975-991, 1998.<br />
4. American College of Sports Medicine.<br />
ACSM´s Resource Manual for Guidelines for<br />
Exercise Testing and Prescription, 3rd Ed.<br />
Baltimore: Williams and Wilkins, 1998, pp.<br />
448-455.<br />
5. Carpenter, D.M. and B.W. Nelson. Low<br />
back strengthening for the prevention and treatment<br />
of low back pain. Med. Sci. Sports<br />
Exerc 31:18-24, 1999.<br />
6. Daub, W.D., G.P. Knapik and W.R. Black.<br />
Strength training early after myocardial infarction.<br />
J. Cardiopulm. Rehabil. 16:100-108,<br />
1996.<br />
7. Eriksson, J.G. Exercise and the treatment of<br />
type 2 diabetes mellius. An update. Sports J.<br />
Med. 27:381-391, 1999.<br />
8. van Etten, L.M.L.A., K.R. Westerterp, F.T.J.<br />
Verstappen, B.J.B. Boon and W.H.M. Saris.<br />
Effect of an 18-wk weight-training program<br />
on e<strong>ner</strong>gy expenditure and physical activity. J.<br />
Appl. Physiol. 82:298-304, 1997.<br />
9. Ettinger, W.H., R. Burns, S. P. Meissier, W.<br />
Applegate, W.J. Rejeski, T. Morgan, S. Shumaker,<br />
M.J. Berry, M. O´Toole, J. Monu and<br />
T. Craven. A randomized trial comparing<br />
aerobic exercise and resistance exercise with a<br />
health education program in older adults with<br />
osteoarthritis. JAMA 297:25-31, 1997.<br />
10. Evans, W.J. Exercise training guidelines for<br />
the elderly. Med. Sci. Sports Exerc. 31:12-17,<br />
1999.<br />
11. Feigenbaum, M.S. and M.L. Pollock. Prescription<br />
of resistance training for health and<br />
disease. Med. Sci. Sports Exerc. 31:38-45,<br />
1999.<br />
12. Fiatarone Singh, M.A., W. Ding, T.J. Manfredi,<br />
G.S. Solares, E.F. O´Neill, K.M. Clements,<br />
N.D. Ryan, J.J. Kehayias, R.A. Fielding<br />
and W.J. Evans. Insulin-like growth factor I<br />
in skeletal muscle after weight-lifting exercise<br />
in frail elders. Am. J. Physiol. 277:E135-E143,<br />
1999.<br />
13. Fleck, S.J. Cardiovascular response to<br />
strength training. In: Strength and Power in<br />
Sport Ed. P.V. Komi. Blackwell Science. 1992.<br />
14. Fleck, S.J. and L.S. Dean. Resistancetraining<br />
experience and the pressor response<br />
during resistance exercise. J. Appl. Physiol.<br />
63:116-120, 1987.<br />
15. Fletcher, G.F., G. Balady, V.F. Froelicher,<br />
L.H. Hartley, W.L. Haskell and M.L. Pollock.<br />
Exercise standards: a statement for healthcare<br />
professionals from the American Heart Association.<br />
Circulation 91:580-615, 1995.<br />
16. Goran, M.I. and E.T. Poehlman. Endurance<br />
training does not enhance total e<strong>ner</strong>gy<br />
expenditure in healthy elderly persons. Am. J.<br />
Physiol. 263:E950-E957, 1992.<br />
17. Haslam, D.R.S., N. McCartney, R.S. McKelvie<br />
and J.D. MacDougall. Direct measurements<br />
of arterial blood pressure during formal<br />
weightlifting in cardiac patients. J. Cardiopulmonary<br />
Rehabil. 8:213-225, 1988.<br />
18. Hunter, G.R., C.J. Wetzstein, D.A. Fields,<br />
A. Brown and M.M. Bamman. Resistance<br />
training increases total e<strong>ner</strong>gy expenditure and<br />
free-living physical activity in older adults. J.<br />
Appl. Physiol. 89:977-984, 2000.<br />
19. Hurley, B.F. and S.M. Roth. Strength training<br />
in the elderly. Effects on risk factors for<br />
age-related diseases. Sports Med 30:249-268,<br />
2000.<br />
20. Kelley, G. Dynamic resistance exercise and<br />
resting blood pressure in adults: a meta-analysis.<br />
J. Appl. Physiol. 82:1559-1565, 1997.<br />
21. Layne, J.E. and M.E. Nelson. The effects<br />
of progressive resistance training on bone<br />
density: a review: Med. Sci. Sports Exerc.<br />
31:25-30, 1999.<br />
22. Leon, A.S. Exercise following myocardial<br />
infarction. Current recommendations. Sports<br />
Med. 29:301-31, 2000.<br />
23. Levertin, A., F. Heiligenthal, and G.<br />
Schutz. The Leading Features of Dr. G.<br />
Zander´s Medico-Mechanical Gymnastic<br />
Method. Wiesbaden: Rossel, Schwarz & Co.,<br />
1906, pp. 7-35.<br />
24. MacDougall, J.D., D. Tuxen, D.G. Sale,<br />
J.R. Moroz and J.R. Sutton. Arterial blood<br />
pressure response to heavy resistance exercise.<br />
J. Appl. Physiol. 58:785-790, 1985.<br />
25. MagDougall, J.D., R.S. McKelvie, D.E.<br />
Moroz, D.G. Sale, N. McCartney and F. Buick.<br />
Factors affecting blood pressure during heavy<br />
weightlifting and static contractions. J. Appl.<br />
Physiol. 73:1590-1597, 1992.<br />
26. Martel, G.F., D.E. Hurlbut, M.E. Lott,<br />
J.T. Lemmer, F.M. Ivey, S.M. Roth, M.A.<br />
Rogers, J.L. Fleg and B.F. Hurley. Strength<br />
training normalizes resting blood pressure in<br />
65 to 73 year-old men and women with high<br />
normal blood pressure. J. Am. Geriatr. Soc.<br />
47:1215-1221, 1999.<br />
27. McCartney, N., R.S. McKelvie, D.R.S.<br />
Haslam and N.L. Jones. Usefulness of weightlifting<br />
training in improving strength and maximal<br />
power output in coronary artery disease.<br />
Am. J. Cardiol. 67:939-945, 1991.<br />
28. McCartney, N. Role of resistance training<br />
in heart disease. Med. Sci. Sports Exerc. 30:<br />
S396-S402, 1998.<br />
29. McCartney, N. Acute responses to resistance<br />
training and safety. Med. Sci. Sports<br />
Exerc. 31:31-37, 1999.<br />
30. Miller, J.P., R.E. Pratley, A.P. Goldberg, P.<br />
Gordon, M. Rubin, M.S. Treuth, A.S. Ryan<br />
and B.F. Hurley. Strength training increases<br />
insulin action in healthy 50- to 65-yr-old men.<br />
J. Appl. Physiol. 77:1122-1127, 1994.<br />
31. Paluska, S.A. and T.L. Schwenk. Physical<br />
activity and mental health. Sports Med.<br />
29:167-180, 2000.<br />
32. Parker, N., G. Hunter, and M. Treuth.<br />
Effects of strength training on cardiovascular<br />
responses during a submaximal walk on a<br />
weight-loaded walking test in older females. J.<br />
Card. Rehab. 16:56-62, 1996.<br />
33. Phillips, S.M., K.D. Tipton, A. Aarsland,<br />
S.E. Wolf and R.R. Wolfe. Mixed muscle protein<br />
synthesis and breakdown after resistance<br />
exercise in humans. Am . J. Physiol. Endocri-<br />
nol. Metab. 273:E99-E107, 1997.<br />
34. Poehlman, E.T. and C. Melby. Resistance<br />
training and e<strong>ner</strong>gy balance. Int. J. Sport Nutr.<br />
8:143-159, 1998.<br />
35. Pollock, M.L., J.F.. Carroll, J.E. Graves,<br />
S.H. Leggett, R.W. Braith, M. Limacher and<br />
J.M. Hagberg. Injuries and adherence to walk/<br />
jog and resistance training programs in the<br />
elderly. Med. Sci. Sports Exerc. 23:1194-1200,<br />
1991.<br />
36. Pollock, M.L., J.E. Graves, D.L. Swart<br />
and D.T. Lowenthal. Exercise training and<br />
prescription for the elderly. South. Med. J.<br />
87:S88-S95, 1994.<br />
37. Pollock, M.L. and W.J. Evans. Resistance<br />
training for health and disease: introduction.<br />
Med. Sci. Sports Exerc. 31:10-11, 1999.<br />
38. Porter, M.M. The effects of strength training<br />
on sarcopenia. Can. J. Appl. Physiol.<br />
26:123-141, 2001.<br />
39. Pratley, R., B. Nicklas, M. Rubin, J.<br />
Miller, A. Smith, M. Smith, B. Hurley and<br />
A. Goldberg. Strength training increases resting<br />
metabolic rate and norepinephrine levels<br />
in healthy 50- to 65-yr-old men. J. Appl. Physiol.<br />
76:133-137, 1994.<br />
40. Rutherford, O.M. Is there a role for exercise<br />
in the prevention of osteoporotic fractures?<br />
Br. J. Sports Med. 33:378-386, 1999.<br />
41. Ryan, A.S., R.E. Pratley, A.P. Goldberg and<br />
D. Elahi. Resistive training increases insulin<br />
action in postmenopausal women. J. Geront.<br />
Med. Sci. 51A:M199-M205, 1996.<br />
42. Tesch, P. A short- and long-term histochemical<br />
and biochemical adaptations in muscle.<br />
In: Strength and Power in Sport Ed. P.V.<br />
Komi. Blackwell Science. 1992.<br />
43. van Tulder, M., A. Malmivaara, R. Esmail<br />
and B. Koes. Exercise therapy for low back<br />
pain. A systematic review within the framework<br />
of the cochrane collaboration back<br />
review group. Spine 25:2784-2796, 2000.<br />
44. Urhausen, A. and W. Kindermann. Sportsspecific<br />
adaptations and differentiation of the<br />
athlete´s heart. Sports Med. 28: 237-244,<br />
1999.<br />
45. Williamson, D.L. and J.P. Kirwan. A single<br />
bout of concentric resistane exercise increases<br />
basal metabolic rate 48 hours after exercise in<br />
healthy 59-77-year-old men. J. Geront. Med.<br />
Sci. 52A:M352-M355, 1997.<br />
46. U.S. Department of Health and Human<br />
Services, Physical Activity and Health. A<br />
Report of the Surgeon Ge<strong>ner</strong>al. Atlanta GA:<br />
U.S. Department of Health and Human Serivces,<br />
Centers for Disease Control and Prevention,<br />
National Center for Chronic Disease<br />
Prevention and Health Promotion, 1996, pp.<br />
22-29.<br />
95
POSTTIDNING B-POST<br />
BEGRÄNSAD EFTERSÄNDNING<br />
Vid definitiv eftersändning återsändes försändelsen<br />
med nya adressen på adressidan<br />
AVSÄNDARE: CIF, Box 5626, 114 86 Stockholm<br />
Centrum för idrottsforskning (CIF)<br />
CIF:s arbetsuppgifter är enligt den statliga förordningen från 1995.<br />
1. Att stödja idrottsforskning genom att fördela forskningsmedel.<br />
2. Att initiera, samordna samt skapa förutsättningar för idrottsforskning<br />
i landet.<br />
3. Att sprida in<strong>format</strong>ion och upplysning om idrottsforskning och<br />
forskningsresultat.<br />
CIF finansieras av Riksidrottsförbundet och utbildningsdepartementet.<br />
Till CIFs ordinarie ansökningstillfälle 15 september inkom totalt 171 ansökningar.<br />
Av dessa avser 143 projektbidrag och 28 utbildningsbidrag. Den totala ansökningssumman<br />
var 55 milj kr. Tidigare år har denna summa varit ca 35 milj kr. Intresset är<br />
stigande. Till fördelning kommer att finnas ca 15 milj kr. Ett hårt prioriteringsarbete<br />
pågår nu under hösten.<br />
Under detta år stödjer CIF ett 80-tal projekt samt 11 doktorander och två forskarassistenter.<br />
Ytterligare 5-6 doktorander kan komma att stödjas.<br />
Varje år genomför CIF en forskningskonferens. Vid den föreläser många av de<br />
forskare som fått bidrag. Andra resultat presenteras i denna tidskrift. Du är väl<br />
prenumerant?<br />
Vill Du läsa mer om CIF, besök vår hemsida www.svenskidrott.se/CIF