Det er velkendt at styrketræning har en markant effekt på muskler, men det er mindre belyst hvordan effekten er på sener og knogler. Specielt i forhold til skader og visse sygdomme er denne effekt dog yderst vigtig. Denne artikel gennemgår nyere videnskabelige studier omkring dette emne.NB – artiklen er på ret højt niveau
Ændringer i senevæv og ligamenter
Styrketræning ser ud til at kunne udløse signifikante adaptationer i den trænede muskulaturs sene- og ligamentvæv. Et styrketræningspas medfører således akut øgning i proteinsyntesen ikke kun i den trænede muskulatur men også i de belastede sener (Miller 2005). Hvorledes dette resulterer i længerevarende ændringer i senens biomekaniske egenskaber er kun sparsomt undersøgt.
Nyere studier har vist øget stivhed samt forøget Young Modulus (stivhed normaliseret til senens tværsnitsareal (CSA) og relativ udstrækning) for patella-senen hos ældre personer efter periode med styrketræning, hvor patella-senens CSA dog forblev uændret (Reeves 2003a). Disse fund indikerer at styrketræning kan lede til kvalitative forandringer i senevævet, hvilket potentielt kan omfatte ændringer i fibril organisering og/eller collagen isoform sammensætning.
Efter træning med lave belastninger (ubelastet squat, dvs. med kropsvægt) for ældre kvinder blev der imidlertid ikke iagttaget nogen signifikant ændring i vastus lateralis aponeurose-sene stivhed (Kubo 2003), hvilket sammen med nylige data publiceret af Kongsgaard (2007, diskuteres nedenfor) indikerer at der skal trænes med relativ høj belastningsgrad (>70% 1RM) for at udløse ændringer i senevævets biomekaniske egenskaber. Den mekaniske hysterese i senevævet, dvs. energitabet ved succesiv cyklisk belastning og aflastning, synes at være reduceret efter en periode med styrketræning både hos unge (Kubo 2002) og gamle individer (Reeves 2003b).
Ovennævnte data skal imidlertid fortolkes yderst forsigtigt, idet de anvendte målemetoder ikke er været optimale. I førstnævnte studie blev patella senens distale insertions punkt ikke blev monitoreret (Reeves 2003b) hvilket leder til systematisk fej i målingen af senens forlængelse (strain) under quadriceps kontraktion, med deraf følgende fejl i stivhedsbestemmelsen (Hansen 2005). Ved måling af aponeurose-sene stivhed (fx. Kubo 2003; vastus lateralis) er aponeurose stivheden kraftigt influeret af muskelfibrenes kontraktionsgrad (idet fibrene insererer på aponeurosen), hvormed det ikke (kun) er aponeurose-sene vævets biomekaniske stivheds-egenskaber men også muskelfibrenes aktive stivhedsegenskaber, der måles.
Andre studier har ikke kunne påvise målbare ændringer i den passive stivhed for det samlede muskel-sene kompleks efter styrketræning (Klinge 1997). Disse målinger blev imidlertid foretaget i hasemuskulaturen og for den samlede muskel-sene enhed, hvilket umuliggør en meningsfuld sammenligning med senere studiers data. Helt nylige studier viser imidlertid at styrketræning med høj volumen og tunge belastninger (70% 1RM) resulterer i en øget stivhed for patellasenen, også når der anvendes målemetoder som kan registrere senens totale distension (Kongsgaard 2007). Træning med lave belastninger (15% 1RM) viste sig derimod ikke at have nogen effekt.
Ydermere ledte den tunge styrketræning til et forøget sene CSA distalt og proximalt i patellasenen, hvorimod CSA målt midtvejs i senen forblev uændret (Kongsgaard 2007). Da Youngs Modulus samtidig forblev uændret, må øgningen i senestivhed alene skyldtes kvantitative og ikke kvalitative ændringer i senevævet. Ved en given kraftbelastning F (fx. kropsvægt) betyder øgningen i sene CSA at stresspåvirkningen (F/CSA) på senen reduceres, ligesom den øgede senestivhed medfører reduceret strain (% forlængelse) i senen – hvilket reducerer risikoen for overbelastningskade i senevævet.
Også i forhold til direkte rehabilitering fra forskellig former for overbelastningskader i muskelsene-komplekset, peger flere studier på en positiv effekt fra styrketræning, specielt eccentrisk træning (Alfredson 1998, Croisier 2002, Jonsson & Alfredson 2005, Langberg 2007).
Ændringer i knoglevæv og ledfunktion
Både udholdenhedstræning og styrketræning er i stand til at stimulere til forbedret (øget) knogle densitet (BMD), men styrketræning synes at have en mere udtalt effekt end aerob træning (Layne & Nelsen 1999, Suominen 2006). Dertil kommer at styrketræning udgør en både sikker og tolerabel træningsmodalitet hos ældre der er særlig udsat for tab i BMD (>60 år) inklusive meget gamle (>85 år) personer (Kryger & Andersen 2007).
I modsætning til de mere traditionelle farmakologiske og ernæringsrelaterede interventioner der typisk anvendes til at øge BMD, medfører tung (‘high-intensity’) styrketræning yderligere positive effekt på en række risikofaktorer for osteoporose, såsom muskelstyrke, muskelmasse og postural balance (Layne & Nelsen 1999). Der sås forhøjet regional BMD (femur, samt tendens i lænderyggen) hos 50-70 årige mænd efter 16 ugers tung styrketræning (Menkes 1993, Ryan 1994).
Nyere analyser har påvist en tydelig positiv effekt af styrketræning på knoglemineral densitet (BMD) hos kvinder i den postmenopausale fase, og vist at denne effekt forstærkes ved samtidig Ca2+ supplementering (Martyn-St James & Carroll 2006). I en nylig omfattende meta-analyse af den foreliggende litteratur konkluderedes det, at “…in the modern era, BMD increasingly appears to be not the most appropriate study endpoint in assessing the effects of exercise regimes on bone strength and fracture risk. Nevertheless, the low-impact nature of resistance training coupled with its physiological benefits provides a practical nonpharmacological therapy for postmenopausal women…” (Martyn-St James & Carroll 2006).
Styrketræning synes at udgøre en tolerabel samt rehabiliterende træningsmodalitet hos arthrose patienter. Hos patienter med moderat til svær grad af osteoarthrose i knæleddet resulterede styrketræning således i forøget muskelstyrke, forbedret ledmobilitet, reduceret ledstivhed, nedsatte ledsmerter og forbedret funktionel kapacitet i form af øget horisontal ganghastighed (Schilke 1996, Ettinger 1997). Imidlertid vides det ikke om der kan opstå eventuelle negative (nedslidende) effekter af længerevarende (års) styrketræning i disse patienter, hvilket derfor bør undersøges nøjere i longitudinelle forsøg (Hurley & Roth 2000).
Konklusion
Det er tydeligt fra ovenstående gennemgang, at sener og knogler ikke bare er passivt støttevæv, men ligesom muskler reagerer yderst plastisk på styrketræning. Disse adaptationer er relevante både for unge og gamle, samt for atleter såvel som folk med sygdomme eller andre svækkelser.
Af Per Aagaard, Professor PhD, 10. februar 2009
Institut for Idræt og Klinisk Biomekanik, Syddansk Universitet
Referencer
Suominen H. Muscle training for bone strength. Aging Clin. Exp. Res. 18, 85-93, 2006
Er der nogen, der kan dekode de hemmelige fagord og sige mig hvilke af ovenstående effekter man kan forvente i boldspil med mange accelerationer og retningsskift? Her vil der være en del påvirkninger med høj kraft ved eccentrisk arbejde, men ikke tung sammenhængende styrketræning som f.eks. i et 8 reps sæt.
Min intuition siger mig at træning af sener nok vil være begrænset, da proteinsyntesen bliver kraftigere påvirket ved mere sammenhængende styrketræning, hvorimod jeg godt kunne forestille mig at træning af knogledensitet vil kunne opnås med mere sporadiske kraftige påirkninger, som forekommer i boldspil. Gætter jeg rigtigt?
Boldspil vil have en positiv effekt på både knogler og sener. Om effekten er den samme eller mindre end ved tilsvarende mængde styrketræning er nok svært at sige.
Hold da op.. Det har taget mig en time at læse den her, med alt det, jeg i hvert fald skal slå op for at fatte hvad der sker
Udemærket artikel selv om det vel ikke er dybt overraskende, at styrketræning har en positiv virkning på knogle og senestyrke. Men er der nogen der kan sige noget om hvor stor denne effekt er ifht. effekten på muskelstyrken? Dette ville være ret interessant, da det ofte er en ulige forøgelse i styrke af de tre vævstyper, der fører til skader. Min viden siger, at muskler hurtigt forstærkes, mens led og knogler har en betydeligt langsommere adaption. Hvor stor er forskellen på adaptionerne, og hvad kan man gøre for at undgå en ulige forøgelse af styrke og deraf følgende skader?
Det overraskende er, at imodsætning til lærebogsviden, at protein syntesen af senevæv akut øges (hypertrofien) akut efter et styrketræningsp as. Det vil sige, at adaptationer – kvantitative og kvalitative allerede kan detekteres efter 2-3 måneders styrketræning.
Hvilket jo giver mening, når man ikke ser flere sene-skader i forbindelse med styrketræning, end det er tilfældet.
Med hensyn til din (Ankerstjerne) teori skadesudvikling , så er det snarere overbelastning pga. ensidig træning og ringe periodisering (planlægning) af træningen fremfor dårlige adaptationer, der udvikler de fleste skader – når vævet ikke får tid til at “genopbygges”.
Mht. adaptationer i knoglevævet, så er forskningen her endnu ikke kommet så langt…, men meget tyder på, at adaptationer her også forekomme relativt hurtigt ifht. tidligere teorier.
CSA? betyder ?
CSA = senens tværsnitsareal
Mht. led og knoglers adaption kan det evt. svares på via anatomisk viden. Knoglerne moduleres efter kroppens masseminimumspr incip, dvs. de bliver kraftigere eller svagere og er afhængige af hvor meget du belaster kroppen. Jo mere belastning jo kraftigere knogler. I og med at der hele tiden foregår en nedbrydning og genopbygning af knoglerne, så vil der være en momentan påvirkning efter et træningspas, som på sigt vil øge knoglevævet i de afficerede led.
Hvorvidt led vil adaptere, er lidt mere kringlet. For at opretholde en god bevægelighed, skal ledkapslen og de omkringliggende ledbånd skulle have en vis fleksibilitet, men samtidig også en vis styrke som skulle kunne holde til den belastning der påføres. Jo større bevægelighed, jo større fleksibilitet, men samtidig vil stabiliteten nedjusteres i yderstillinger, hvilket vil kunne føre til ledbåndsbristni nger, ledkapsel skader mm. Adaptionstiden kan derfor meget vel være knyttet sammen med ophelingstiden af f.eks. ledbånd. Det være sig 6 – 12 måneder.
Om det forholder sig sådan er ikke sikkert, men set ud fra lærebøgerne burde det være sådan
For at opnå øget muskelkraft og bedre fysisk funktionsniveau med forebyggelse af fald og frakturer til følge, anbefales det ældre, raske kvinder at udføre en kombination af spring, balance og styrketræning på et vist niveau. Gerne periodevis og superviseret af en instruktør for at øge motivation og compliance.
Se ny forskningsartik el resumeret osteoporosedoktor.dk/doctor/traeningseffekter-hos-aeldre-kvinder
Man hører ofte folk sige, at bondemænd og smede har store hænder. Kan knoglerne vokse i takt med musklerne, fx i teenageårene hvor kroppen er under udvikling?