Introduksjon
Styrketrening er mye brukt for sportsspesifikk trening når målet er å øke prestasjonen og/eller redusere skaderisiko. Styrketrening kan føre til en rekke gunstige adaptasjoner. Blant annet, senestivhet, fibertypesammensetning, muskelvekst og også en rekke nevrologiske tilpasninger. Muskelvekst har i flere tilfeller vært assosiert med forbedret idrettsprestasjon i noen studier, men ikke alle (Van Hooren et al., 2024). En økt størrelse på skjelettmuskulaturen vil naturlig nok kunne øke kroppsmassen (antall kg), som i kontaktsporter kan være gunstig, men som ikke nødvendigvis trenger å være gunstig i vektbærende idretter, som løping hvor man skal flytte kroppsmassen over en gitt lengde. Samtidig har man i flere tilfeller observert at styrketrening kan ha en gunstig effekt på løpsøkonomi. Dette har i praksis ført til en rekke ulike praksiser, hvor noen trenere og utøvere benytter styrketrening aktivt i treningsarbeidet, mens andre velger å trene lite til ingen styrke. Eksempelvis, har det tidligere blitt rapportert at ca. kun halvparten av maratonløpere i OL trente styrke (Karp, 2007).
Nylig ble det publisert en oversiktsartikkel av Van Hooren et al. (2024), som gir en oppdatert gjennomgang av sentrale tilpasninger til styrketrening, og hvordan disse kan påvirke prestasjon i utholdenhets- og sprintidretter. Månedens utgave av AFPT+ har som hensikt å oppsummere denne artikkelen og belyse hvilke adaptasjoner som er mest sannsynlige, hvilke som potensielt kan være gunstige eller ugunstige, og hvordan man kan legge til rette for størst mulig overføringsverdi fra styrketrening til prestasjon i ulike typer løpsidretter.
1.0 Muskelvekst
Muskelvekst (hypertrofi) er en av de mest kjente tilpasningene til styrketrening og antas primært å skyldes hypertrofi av individuelle muskelfibre, det vil si at hver enkelt muskelfiber blir større. Dette bidrar til økt total muskelstørrelse (Roberts et al., 2023).
Fiberhypertrofi kan oppstå gjennom økt sarkoplasmatisk volum, som innebærer en økning i væske og andre ikke-kontraktile komponenter inne i muskelfiberen, eller ved økt innhold av myofibriller (Roberts et al., 2020). Myofibriller er de kontraktile strukturene i muskelen som faktisk produserer kraft. Økt myofibrill-masse kan enten skyldes at eksisterende myofibriller blir tykkere, eller at antallet myofibriller øker. Nyere studier antyder at begge disse mekanismene potensielt kan spille en vesentlig rolle (Andrews et al., 2024; Jorgenson et al., 2024).
Både økt størrelse og antall myofibriller bidrar åpenbart til økt maksimal kraftproduksjon, altså muskelens evne til å utvikle høyest mulig kraft. Dette kan forbedre sprintprestasjon ved å øke evnen til å generere en fremoverrettet impuls, som er kraften som driver kroppen fremover i hvert steg (Takahashi et al., 2021; Van Wouwe et al., 2023). I utholdenhetsidretter kan et høyere antall myofibriller potensielt gi en redusert relativ kraftbelastning, det vil si at hver enkelt muskelfiber trenger å bidra med en mindre andel av maksimal kapasitet for å produsere en gitt kraft. Dette kan føre til lavere energikostnad ved muskelaktivering. En mulig forklaring er at færre muskelfibre trenger å aktiveres for å produsere samme kraft, noe som reduserer det samlede behovet for aksjonspotensialer, som er de elektriske signalene som aktiverer muskelfibre, og aktiviteten i ionekanaler som regulerer transport av ladede partikler inn og ut av cellen (Fletcher & MacIntosh, 2017). Samtidig finnes det potensielle strukturelle faktorer som gjør at overdreven skjelettmuskulaturhypertrofi potensielt kan ha negative konsekvenser for prestasjon i løpsrelaterte idretter.
Blant annet vil energikostnaden ved løping øke med økt kroppsmasse, hvor en vektøkning på 1 kg kan øke oksygenforbruket med omtrent 1–1,5 % (Van Hooren et al., 2024). Dette skyldes at en større masse krever mer energi for å løftes og flyttes for hvert steg. Mer spesifikt koster det mer energi å akselerere og bremse bein og armer under løping. Denne effekten blir særlig tydelig når muskelmassen øker langt ute på lemmene, for eksempel i leggen, sammenlignet med nærmere kroppen, som i låret. Når vekten er plassert lengre ut fra kroppens sentrum, øker tregheten, det vil si motstanden mot å endre bevegelse. Jo mer masse som er plassert langt ut på beinet, desto mer kraft kreves for å starte, stoppe eller endre bevegelsen raskt. Dette gjør det mer energikrevende å løpe effektivt, særlig i idretter der mange raske beinbevegelser gjentas (Van Hooren et al., 2024).
Studier viser imidlertid at utholdenhetsutøvere som trener styrke 2–3 ganger i uken sjelden legger på seg mye vekt (Van Hooren et al., 2024). Det man i studier har observert i stedet er en økning i muskelmasse kombinert med redusert fettmasse, slik at kroppsvekten forblir relativt stabil. Dette innebærer at utøveren blir sterkere i forhold til sin egen kroppsvekt (Rønnestad et al., 2017; Aagaard et al., 2011). Dermed er det lite som tyder på at styrketrening i rimelige mengder påvirker utholdenhetsprestasjon negativt.
2.0. Andre treningstilpasninger i muskelarkitektur
Muskelarkitektur, det vil si hvordan muskelfibrene er arrangert i muskelen, kan ha stor betydning for både kraftproduksjon og energikostnad. Dette kan til og med være uavhengig av muskelens størrelse (Fletcher & MacIntosh, 2017; Van Hooren et al., 2024) Når man diskuterer muskelarkitektur diskuteres ofte fasikkellengde (lengden på muskelfibrene) og pennasjonsvinkel (vinkelen mellom muskelfibrene og senens kraftretning: se figur 1).
Figur 1. Viser muskeltykkelse, fasikkellengde, og pennasjonsvinkel i muskelen medial gastrocnemius målt.
Lengre fasikler inneholder flere sarkomerer i serie, det vil si flere kontraktile enheter koblet etter hverandre i muskelfiberen. Sarkomerer er de minste strukturene i muskelen som faktisk produserer kraft. Når det er flere av disse i serie, vil hver enkelt sarkomer forkortes langsommere ved en gitt bevegelseshastighet. Dette kan derfor potensielt øke total kraftproduksjon og gjøre det lettere å produsere kraft ved høye hastigheter (Van Hooren et al., 2024).
I tillegg tror man at lengre fasikler kan redusere risikoen for strekkrelaterte muskelskader. For eksempel har lengre fasikler i biceps femoris sitt lange hode vært assosiert med lavere risiko for hamstringskader (Timmins et al., 2016). En mulig forklaring er at lengre fasikler gir mindre forlengelse per sarkomer under eksentrisk belastning, altså når muskelen utvikler kraft samtidig som den forlenges. Dette reduserer strekken på hver enkelt sarkomer, noe som kan gjøre muskelen mer robust mot skade (Andrews et al., 2024).
På den andre siden diskuterer Van Hooren et al. (2024) at kortere fasikler og større pennasjonsvinkel i noen tilfeller kan være fordelaktig for utholdenhetsprestasjon. Pennasjonsvinkel refererer til vinkelen mellom muskelfibrene og senens kraftretning. Kortere fibre krever et mindre muskelvolum for å produsere en gitt kraft, noe som kan redusere energiforbruket.
Kortere fasikler ser ut å være spesielt gunstig for muskler som arbeider nærmest isometrisk under løping, det vil si muskler som utvikler kraft uten å endre lengde i særlig grad, som leggmuskulaturen. Kortere fibre er også stivere, noe som betyr at de kan lagre og returnere mer elastisk energi, og de krever lavere aktivering for å utvikle kraft under eksentrisk arbeid. Dette kan være gunstig for løpsøkonomi, altså hvor mye energi som kreves for å holde en gitt fart, og for kraftutviklingshastighet (Van Hooren et al., 2024).
Interessant nok diskuterer Van Hooren og kollegaer (2024) at en rekke studier har observert at utholdenhetsutøvere ofte har kortere fasikler og mer skråstilte fibre enn sprintere, spesielt i vastus lateralis og gastrocnemius. Kortere fasikler i soleus (men ikke nødvendigvis i gastrocnemius) har også vært assosiert med bedre maratonprestasjon (Kovács et al., 2020).
Den positive effekten av større pennasjonsvinkel kan blant annet skyldes en bedre “muskelgir-effekt”, hvor muskelfibrene roteres under kontraksjon. Dette innebærer at muskelen kan produsere kraft samtidig som selve forkortningshastigheten i fibrene reduseres, noe som kan forbedre kraftutviklingen.
Figur 2. Figuren illustrerer hvordan forskjeller i pennasjonsvinkel påvirker fasikkelrotasjon ved kontraksjon. (a) Ved lav pennasjonsvinkel er fasiklenes rotasjon under kontraksjon begrenset, noe som gir mindre muskelgir-effekt. (b) Ved høy pennasjonsvinkel fører kontraksjon til større rotasjon av fasiklene, som øker den totale muskelforkortningen uten at fasiklene forkortes tilsvarende mye. Dette gir en gir-effekt der muskelen forkortes raskere enn fasiklene, som da kan arbeide ved lavere forkortningshastighet. Det øker kraftproduksjonen og reduserer energikostnaden – noe som er gunstig ved submaksimalt arbeid som løping og hopping.
Pennasjonsvinkel bidrar også til økt fysiologisk tverrsnittsareal, som gir større maksimal kraft uten at det kreves økt muskelmasse, noe som i de fleste tilfeller vil være gunstig (Van Hooren et al., 2024).
3.0. Senestivhet
Tung styrketrening er observert å øke senestivhet og ser ut til å forbedre både prestasjon og skadeforebygging for løpere (Van Hooren et al., 2024). Dette ved at senens egenskaper påvirker både løpsprestasjon og potensiell skaderisiko. Stive sener, som akillessenen, er ofte fordelaktige for løping fordi de strekkes lite under belastning og dermed lar muskelfiberene jobbe nærmere isometrisk. Dette reduserer forkortningshastigheten og senker energiforbruket, noe som trolig er gunstig for løpsøkonomi (Van Hooren et al., 2024). Stivere sener kan også gi raskere og kraftigere energiretur ved høye krefter og korte bevegelsesutslag, som ved isettet i sprint. Noe som trolig er med å forklare hvorfor sprintere ofte har stivere akillessener enn utrente. Mer ettergivende sener kan lagre mer elastisk energi i bevegelser med større leddutslag, men ved løping kan dette gi dårligere løpsøkonomi og mer muskelarbeid. Samtidig kan for stive sener overføre større strekk til muskelfiberene ved høy hastighet og potensielt øke risikoen for strekk- eller hamstringskader (Thelen et al., 2005).
4.0. Andre faktorer ved styrketrening som påvirker løpsprestasjon
Styrketrening påvirker løpsprestasjon gjennom flere mekanismer utover muskelarkitektur og senestivhet. En viktig faktor er muskelfibertype. Type I-fibre er mer utholdende og energibesparende, mens type 2x-fibre har høy forkortningshastighet og kraftutvikling, men er lite utholdende. Styrketrening med høy belastning fører vanligvis ikke til tap av type I-fibre, men kan redusere andelen type 2x-fibre og øke andelen type 2a-fibre, særlig ved høyt treningsvolum og trening til utmattelse (Van Hooren et al., 2024). Dette kan være gunstig for utholdenhet, men potensielt uheldig for sprintere med krav for hurtig kraftproduksjon (Van Hooren et al., 2024). Lavere volum og høyere hastighet i øvelsene kan bevare type IIx-fibre bedre.
Styrketrening kan også påvirke mitokondriell funksjon og kapillærtetthet. Hos utrente ser man ofte økt mitokondriell biogenese etter styrketrening, men ved høy grad av muskelvekst kan mitokondrietettheten reduseres, noe som kan svekke oksygentransport og løpsøkonomi (MacDougall et al., 1979; Van Hooren et al., 2024). Samtidig indikerer forskning at ved kombinasjonstrening (styrketrening og utholdenhetstrening), og særlig hos mer trente utholdenhetsutøvere, er slike negative effekter begrenset eller fraværende, sannsynligvis fordi mye utholdenhetstrening (og ofte et lavt volum med styrke) demper muskelveksten (Van Hooren et al., 2024). Muskelvekst i type I-fibre kan også rent logisk sett forbedre prestasjon ved å forskyve rekruttering av type II-fibre til senere i økten.
Nevromuskulær koordinasjon påvirkes også av styrketrening. For sprint og raske bevegelser er rask motorenhetaktivering viktig for hurtig kraftutvikling. Styrketrening med høy belastning kan forbedre dette, men dette er avhengig av treningsmetode og varighet. Høyt volum eller kombinasjon med mye utholdenhetstrening kan dempe nevral tilpasning og dermed begrense effekten på eksplosive prestasjoner (Van Hooren et al., 2024).
Praktiske implikasjoner av styrketrening for løpere
Motstanden mot å implementere styrketrening i treningsprogrammet til løpere har historisk vært knyttet til frykt for uønsket muskelvekst og tap av løpsøkonomi. Oversiktsartikkelen til Van Hooren et al. (2024) indikerer at styrketrening generelt fremmer prestasjon hos både sprint- og utholdenhetsutøvere. Likevel er det vesentlig for prestasjon at treningen er riktig periodisert og tilpasset utøverens treningsstatus og idrettslige krav.
For utholdenhetsutøvere ser tunge styrkeøvelser (≥ 85 % av 1RM) med lavt volum (2–3 øvelser per økt, 2–3 sett à 4–6 repetisjoner, 2–3 ganger i uken) ut til å gi størst overføringsverdi til løpsøkonomi og kraftutvikling (Van Hooren et al., 2024). Lavt volum og høy belastning minimerer samtidig risikoen for negativ innvirkning på mitokondriell tetthet og kapillærisering, og fremmer en ønsket balanse mellom muskel- og senetilpasninger. I motsetning til tradisjonell lavbelastningstrening til utmattelse (f.eks. 4 x 20 reps ved 20RM), som fortsatt benyttes blant mange utholdenhetsutøvere – ser tunge løft uten å trene til utmattelse ut til å gi bedre overføringsverdi (García-Pinillos et al., 2020; Karp, 2010; Van Hooren et al., 2024). For sprintere diskuterer Van Hooren et al. (2024) at noe høyere volum være hensiktsmessig (3–4 øvelser, 3–4 sett), spesielt for å stimulere til moderat muskelvekst i proksimale muskelgrupper, noe som kan forbedre akselerasjon samt toppfart. For å bevare type 2x-fibre bør man imidlertid unngå høy treningsvolum og trening til utmattelse, som er assosiert med fibertransisjon fra 2x til 2a. I stedet anbefales bruk av eksplosive flerleddsøvelser og eventuelt ballistiske eller plyometriske varianter, som kan fremme hurtig kraftutvikling og intramuskulær koordinasjon.
Referanseliste
Andrews, M. H., Pai, A., Gurchiek, R. D., Pincheira, P. A., Chaudhari, A. S., Hodges, P. W., Lichtwark, G. A., & Delp, S. L. (2024). Multiscale hamstring muscle adaptations following 9 weeks of eccentric training. Journal of Sport and Health Science, 100996.
Fletcher, J. R., & MacIntosh, B. R. (2017). Running economy from a muscle energetics perspective. Frontiers in Physiology, 8, 433.
García-Pinillos, F., Lago-Fuentes, C., Jaén-Carrillo, D., Bujalance-Moreno, P., Latorre-Román, P. Á., Roche-Seruendo, L. E., & Ramirez-Campillo, R. (2020). Strength training habits in amateur endurance runners in Spain: Influence of athletic level. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(21), 8184.
Jorgenson, K. W., Hibbert, J. E., Sayed, R. K., Lange, A. N., Godwin, J. S., Mesquita, P. H., Ruple, B. A., McIntosh, M. C., Kavazis, A. N., & Roberts, M. D. (2024). A novel imaging method (FIM-ID) reveals that myofibrillogenesis plays a major role in the mechanically induced growth of skeletal muscle. Elife, 12, RP92674.
Karp, J. R. (2007). Training characteristics of qualifiers for the US Olympic Marathon Trials. International Journal of Sports Physiology and Performance, 2(1), 72-92.
Karp, J. R. (2010). Strength training for distance running: a scientific perspective. Strength & Conditioning Journal, 32(3), 83-86.
Kovács, B., Kóbor, I., Gyimes, Z., Sebestyén, Ö., & Tihanyi, J. (2020). Lower leg muscle–tendon unit characteristics are related to marathon running performance. Scientific reports, 10(1), 17870.
MacDougall, J., Sale, D., Moroz, J., Elder, G., Sutton, J., & Howald, H. (1979). Mitochondrial volume density in human skeletal muscle following heavy resistance training. Medicine and science in sports, 11(2), 164-166.
Roberts, M. D., Haun, C. T., Vann, C. G., Osburn, S. C., & Young, K. C. (2020). Sarcoplasmic hypertrophy in skeletal muscle: a scientific “unicorn” or resistance training adaptation? Frontiers in Physiology, 11, 816.
Roberts, M. D., McCarthy, J. J., Hornberger, T. A., Phillips, S. M., Mackey, A. L., Nader, G. A., Boppart, M. D., Kavazis, A. N., Reidy, P. T., & Ogasawara, R. (2023). Mechanisms of mechanical overload-induced skeletal muscle hypertrophy: current understanding and future directions. Physiological reviews, 103(4), 2679-2757.
Rønnestad, B. R., Hansen, J., & Nygaard, H. (2017). 10 weeks of heavy strength training improves performance-related measurements in elite cyclists. Journal of sports sciences, 35(14), 1435-1441.
Takahashi, K., Kamibayashi, K., & Wakahara, T. (2021). Muscle size of individual hip extensors in sprint runners: Its relation to spatiotemporal variables and sprint velocity during maximal velocity sprinting. PloS one, 16(4), e0249670.
Thelen, D. G., Chumanov, E. S., Best, T. M., Swanson, S. C., & Heiderscheit, B. C. (2005). Simulation of biceps femoris musculotendon mechanics during the swing phase of sprinting. Medicine & Science in Sports & Exercise, 37(11), 1931-1938.
Timmins, R. G., Bourne, M. N., Shield, A. J., Williams, M. D., Lorenzen, C., & Opar, D. A. (2016). Short biceps femoris fascicles and eccentric knee flexor weakness increase the risk of hamstring injury in elite football (soccer): a prospective cohort study. British journal of sports medicine, 50(24), 1524-1535.
Van Hooren, B., Aagaard, P., & Blazevich, A. J. (2024). Optimizing Resistance Training for Sprint and Endurance Athletes: Balancing Positive and Negative Adaptations. Sports Medicine, 54(12), 3019-3050.
Van Wouwe, T., Hicks, J., Delp, S., & Liu, K. (2023). Simulated musculoskeletal optimization for sprinting and marathon running. bioRxiv, 2023.2008. 2007.552222.
Aagaard, P., Andersen, J., Bennekou, M., Larsson, B., Olesen, J., Crameri, R., Magnusson, S. P., & Kjaer, M. (2011). Effects of resistance training on endurance capacity and muscle fiber composition in young top‐level cyclists. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 21(6), e298-e307.
