Post Activation Potentiation (PAP)… performance enhancement (PAPE) dr Kamil Michalik Post Activation Potentiation (PAP) Przeprowadzono znaczną liczbę badań ilustrujących, że wykonanie niektórych ćwiczeń w końcowej fazie rozgrzewki, o maksymalnej lub prawie maksymalnej intensywności, znacząco poprawia późniejsze działania motoryczne, oczywiście przy odpowiednim czasie regeneracji. Zjawisko to zostało nazwane jako wzmocnienie poaktywacyjne (PAP – post-activation potentiation), a jego zastosowanie w aspekcie treningu siły i poprawy wydajności pracy fizycznej gwałtownie wzrosło wraz z naukowymi dowodami na zwiększenie m.in. długości i wysokości skoku czy skrócenia czasu sprintu. Po co PAP? Wzmocnienie efektów np. rozgrzewki Wywołanie efektu ergogenicznego Poprawa performance ćwiczenia Podniesienie możliwości uzyskania większej adaptacji długoterminowej Sugerowane mechanizmy PAP Zasugerowano dwa mechanizmy: ◦ fosforylację regulatorowych łańcuchów lekkich miozyny ◦ poprawę pobudliwości neuronów ruchowych Dodatkowo, zgodnie z teorią wektorów (Morin i wsp. 2010), istotną rolę we wzmacnianiu odgrywają biomechaniczne podobieństwa między kondycjonowaniem a efektywnym działaniem (zawodami, treningami lub testami) Garbisu-Hualde A, Santos-Concejero J. Post-Activation Potentiation in Strength Training: A Systematic Review of the Scientific Literature. J Hum Kinet. 2021;78:141-150. Published 2021 Mar 31. doi:10.2478/hukin-2021-0034 Morin J, Edouard P, Samozino P. Technical Ability of Force Application as a determinant factor of sprint performance. Med Sci Sport Exerc. 2010;43:1680–8. Tillin NA, Bishop D. Factors modulating post-activation potentiation and its effect on performance of subsequent explosive activities. Sports Med. 2009;39(2):147-166. doi:10.2165/00007256-200939020-00004 Tillin NA, Bishop D. Factors modulating post-activation potentiation and its effect on performance of subsequent explosive activities. Sports Med. 2009;39(2):147-166. doi:10.2165/00007256-200939020-00004 Co warunkuje efektywność PAP? Chociaż zmęczenie i wzmocnienie współistnieją, nie rozpraszają się w równym tempie, a zmęczenie spada szybciej niż wzmocnienie. Jeśli zapewniona zostanie odpowiednia regeneracja, zmęczenie rozproszy się, pozostawiając mięsień tylko w stanie wzmocnionym. Zwiększona wydajność jest możliwa tylko w tym stanie Jeśli nie będzie wystarczającego odpoczynku, mięsień będzie w stanie zmęczenia, a wydajność spadnie. Co warunkuje efektywność PAP? Niezależnie od zastosowanego mechanizmu, celem jest włączenie protokołów PAP w programie treningowym sportowca i wywołanie potencjalnego działania zwiększającego wydajność w części głównej Rekrutacja włókien typu II jest konieczna do osiągnięcia wzmocnienia, które jest wynikiem połączenia objętości i intensywności Trener, który chce wykorzystać to zjawisko w swoich programach, musi docenić związek między zmęczeniem, a wzmocnieniem Protokół, aby był skuteczny, musi zapewniać bodziec wystarczająco silny, aby zainicjować stan zmęczenia i wzmocnienia w mięśniu Garbisu-Hualde A, Santos-Concejero J. Post-Activation Potentiation in Strength Training: A Systematic Review of the Scientific Literature. J Hum Kinet. 2021;78:141-150. Published 2021 Mar 31. doi:10.2478/hukin-2021-0034 Należy zwrócić uwagę na… Intensywność aktywacji mechanizmów działania Objętość, która jest odwrotnie proporcjonalna do intensywności Czas odpoczynku, który intensywnością i objętością Podobieństwo ruchu z fazy rozgrzewania/kondycjonowania oraz testowania/cz. głównej sesji treningowej jest bezpośrednio uwarunkowany Efekty motoryczne Healy, Robin BSc; Comyns, Thomas M. PhD The Application of Postactivation Potentiation Methods to Improve Sprint Speed, Strength and Conditioning Journal: February 2017 - Volume 39 - Issue 1 - p 1-9 doi: 10.1519/SSC.0000000000000276 Gołaś A, Wilk M, Stastny P, Maszczyk A, Pajerska K, Zając A. Optimizing Half Squat Postactivation Potential Load in Squat Jump Training for Eliciting Relative Maximal Power in Ski Jumpers. J Strength Cond Res. 2017;31(11):3010-3017. doi:10.1519/JSC.0000000000001917 Boullosa D, Del Rosso S, Behm DG, Foster C. Post-activation potentiation (PAP) in endurance sports: A review. Eur J Sport Sci. 2018;18(5):595-610. doi:10.1080/17461391.2018.1438519 Boullosa D, Del Rosso S, Behm DG, Foster C. Post-activation potentiation (PAP) in endurance sports: A review. Eur J Sport Sci. 2018;18(5):595-610. doi:10.1080/17461391.2018.1438519 Aplikacje praktyczne Doświadczeni sportowcy odnoszą większe korzyści z walki o większą objętość (1-3 serie), zwłaszcza przy użyciu optymalnego obciążenia mocą Intensywność 65% 1RM jest odpowiednia przy dużych objętościach, ale wyższe efekty wzmocnienia można osiągnąć przy intensywnościach 85% - 90% 1RM. Wyższe intensywności są przydatne, ale wymagają dłuższych przerw na odpoczynek Powtórzenia do niepowodzenia lub prawie do niepowodzenia nie są zalecane ze względu na generowane zmęczenie (2-3 powtórzenia w rezerwie) Należy pozwolić sobie na około 7-8 minut odpoczynku, aby rozproszyć zmęczenie. Ważne są również wybrane przez siebie interwały odpoczynku, ponieważ dopasowują się one dość precyzyjnie. Ze względu na dużą wrażliwość włókien typu II na stężenie wapnia, sportowcy z wyższym procentem włókien typu II odniosą większe korzyści z dużych obciążeń i dłuższych przerw na odpoczynek po protokołach PAP Protokoły plyometryczne w połączeniu z krótkimi lub średnimi przerwami na odpoczynek są użytecznymi protokołami postaktywacyjnymi do wyciskania na ławce Definicja PAP/PAPE PAP został zdefiniowany jako zwiększona reakcja skurczowa mięśni dla danego poziomu stymulacji po intensywnym świadomym skurczu, mierzona jako maksymalna siła skurczu wywołana supramaksymalną stymulacją elektryczną (Ramsey i Street,1941; MacIntosh i wsp. 2012). Termin „PAP” był ostatnio używany do opisania świadomego zwiększenia siły lub mocy po rozgrzewce opartej na ćwiczeniach o wysokiej intensywności, w którym to inne czynniki wpływające na funkcję mięśni (np. temperatura mięśni, poziom aktywacji/uczenia się) nie stanowią podstawy wzmocnienia. PAPE - post-activation performance enhancement (Cuenca-Fernandez i wsp. 2017), używa się, gdy dobrowolne skurcze warunkujące o wysokiej intensywności prowadzą do poprawy dobrowolnej sprawności mięśni w kolejnym teście bez potwierdzających dowodów klasycznego PAP (tj. oceny siły skurczu). Blazevich AJ, Babault N. Post-activation Potentiation Versus Post-activation Performance Enhancement in Humans: Historical Perspective, Underlying Mechanisms, and Current Issues. Front Physiol. 2019;10:1359. Published 2019 Nov 1. doi:10.3389/fphys.2019.01359 Blazevich AJ, Babault N. Post-activation Potentiation Versus Post-activation Performance Enhancement in Humans: Historical Perspective, Underlying Mechanisms, and Current Issues. Front Physiol. 2019;10:1359. Published 2019 Nov 1. doi:10.3389/fphys.2019.01359 Ewolucja PAP Badanie wzrostu potencjału skurczowego w odpowiedzi na krótkie maksymalne skurcze dobrowolne (MVC) zostało spopularyzowane przez opublikowanie kilku ważnych artykułów we wczesnych latach 80-tych (Belanger i Quinlan I982, Belanger i wsp.1983,Vandervoort i wsp. 1983). W tych badaniach autorzy wykazali, że PAP był zależny od: ◦ charakterystyki badanego mięśnia ◦ czasu trwania kondycjonowania ◦ intensywności skurczów kondycjonujących ◦ długości mięśnia Na przykład PAP wydawał się być zoptymalizowany po 10-sekundowym MVC w przeciwieństwie do krótszych lub dłuższych aktywacji, z dłuższymi skurczami tłumiącymi PAP poprzez mechanizmy powodujące „zmęczenie” (Vandervoort et al. 1983). Mechanizmy PAP Fosforylacja łańcucha lekkiego miozyny Zwiększona wrażliwość kompleksu aktyna-miozyna na jony wapnia Wzrost szybkości tworzenia mostków krzyżowych odpowiadający szybszemu tempu rozwoju siły (RFD) Podatność dotyczy szczególnie włókien II typu ze względu na niższą wrażliwość na wapń, ale wyższą aktywność kinazy lekkiego łańcucha miozyny (MLCK) Proponowany mechanizm (klasycznego) wzmocnienia po aktywacji (PAP) (A) Jony wapnia aktywują kinazę lekkiego łańcucha miozyny (MLCK) w następstwie interakcji wapń-kalmodulina. MLCK następnie fosforyluje łańcuch lekki regulatorowy miozyny (MRLC), który, jak się uważa, wyzwala rotację głowy miozyny od grubego włókna (szkielet miozyny) w kierunku włókna cienkiego (głowa miozyny o jasnym kolorze na panelu B). Usunięcie lub wychwyt zwrotny wapnia powoduje dysocjację kalmoduliny i inaktywację MLCK. Defosforylacja MRLC przez fosfatazę łańcucha lekkiego miozyny (MLCP) kończy proces usuwania wzmocnienia. (B) Fosforylacja MRLC i następująca po niej rotacja głowy miozyny (jasny kolor) zwiększa prawdopodobieństwo przyczepienia się głowy do aktyny, a tym samym wytwarzanie siły. Przy submaksymalnych (tj. poniżej nasycenia) poziomach wapnia, proces ten zwiększa siłę wyjściową przy danym stężeniu wapnia, tj. wrażliwość na wapń. Ponieważ fosforylacja jest szybka, ale defosforylacja jest stosunkowo powolna, okres aktywności skurczowej (np. okres rozgrzewania) jest wystarczający do zwiększenia właściwości skurczowych w kolejnych skurczach, nawet jeśli nałożony jest krótki okres odpoczynku (np. skurcze są przerywane). Mechanizmy PAPE Podwyższona temperatura mięśni Procesy niezależne od fosforylacji wpływające na wrażliwość na Ca2+ ◦ pH mięśni ◦ Przepływ krwi i/lub zawartość wody w mięśniach ◦ Zwiększony napęd nerwowy/aktywacja mięśni ◦ Zwiększona sztywność mięśni i ścięgien Acute effects PAP/PAPE Performance Test 1 → Conditioning contraction(s) → Rest period → Performance Test 2 (and often Tests 3, 4, 5…) Powinno być definiowane na podstawie: (1) skurczu warunkowego, tj. czy jest ono wywołane elektrycznie, czy świadomie (staircase vs. post-tetanic potentiation vs. PAP) (2) wynik funkcjonalny, tj. czy wzmocnienie funkcji mięśni jest mierzone za pomocą skurczów - twitch contractions (PAP) czy skurczów dobrowolnych – voluntary contractions (PAPE). Acute effects PAP/PAPE Przyspieszenie odrywania mostków poprzecznych i tworzenia nowych Zwiększenie generowanej siły w skurczach koncentrycznych oraz maksymalnej prędkości skracania włókien mięśniowych Efektem powyższego będzie zwiększenie wytwarzanej mocy Badane poprzez: ◦ MVC izometryczne i izokinetyczne ◦ Skoki ◦ Biegi sprinterskie ◦ Rzuty Przebieg czasowy (z przykładowymi słupkami błędów) wzmocnienia po aktywacji (PAP) mierzony jako moment obrotowy wywołany podczas skurczu warunkowego (TTw) w porównaniu do poprawy wydajności po aktywacji (PAPE) mierzony jako moment obrotowy wytwarzany podczas dobrowolnego skurczu (TVol). PAP i PAPE wykazują różne profile czasowe, co sugeruje, że są przynajmniej częściowo różnymi zjawiskami. Seitz LB, Trajano GS, Dal Maso F, Haff GG, Blazevich AJ. Postactivation potentiation during voluntary contractions after continued knee extensor task-specific practice. Appl Physiol Nutr Metab. 2015;40(3):230-237. doi:10.1139/apnm-2014-0377 Kontakt doktor_em https://www.researchgate.net/profile/Kamil_Michalik2 Piśmiennictwo Belanger A., Quinlan J. (1982). Muscle function studies in human plantar-flexor and dorsi-flexor muscles. Can. J. Neurol. Sci. 9, 359–359. Belanger A., Mccomas A., Elder G. (1983). Physiological properties of two antagonistic human muscle groups. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Physiol. 51, 381–393. 10.1007/BF00429075, PMID: Cuenca-Fernandez, F., Smith, I. C., Jordan, M. J., MacIntosh, B. R., Lopez-Contreras, G., Arellano, R., et al. (2017). Nonlocalized postactivation performance enhancement (PAPE) effects in trained athletes: a pilot study. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 42, 1122–1125. doi: 10.1139/apnm-2017-0217 MacIntosh, B. R., Robillard, M. E., and Tomaras, E. K. (2012). Should postactivation potentiation be the goal of your warm-up? Appl. Physiol. Nutr. Metab. 37, 546–550. doi: 10.1139/h2012-016 Ramsey, R. W., and Street, S. F. (1941). Muscle function as studied in single muscle fibres. Biol. Symp. 3, 9–34. Vandervoort A. A., Quinlan J., Mccomas A. J. (1983). Twitch potentiation after voluntary contraction. Exp. Neurol. 81, 141–152. 10.1016/0014-4886(83)90163-2, PMID:
