Помогают ли упражнения на тренажерах улучшить силовые показатели в подъемах свободных отягощений?

Мы уже рассматривали метаанализ (2), в котором сравнивались тренировочные адаптации при выполнении упражнений на тренажерах и со свободными весами (штангой или гантелями). Авторы метаанализа сделали следующие выводы:

1. Рост мышц при тренировках со свободными весами и с использованием тренажеров был одинаковым.
2. Тренировки со свободными весами более значительно увеличивали силовые показатели в тренировках со свободными весами, а тренировки на тренажерах — силовые показатели в тренировках на тренажерах.

Однако тот метаанализ имел некоторые существенные ограничения. Во включенных в него работах использовались существенно различающиеся методики (это часто бывает при объединении разных исследований для метаанализа, особенно если по теме не так много работ). В некоторых исследованиях сравнивались упражнения со свободным весом и упражнения на тренажере, которые на самом деле не поддаются прямому сравнению — например, приседания со штангой и разгибание ног на тренажере. Выводы о гипертрофии были основаны на данных только трех исследований, причем 95% доверительный интервал для величины эффекта составил ­­–0,52, 0,55 (95% доверительный интервал — это диапазон значений, в котором с 95%-ой вероятностью находится истинное среднее значение параметра. В данном случае нижняя граница интервала уходит в минус; это означает, что в одних группах эффект был положительным, в других — отрицательным (прим. FPA)). Кроме того, в двух наборах данных рост мышц оценивался по изменению безжировой массы тела, определяемой с помощью аппарата BodPod, а в трех других наборах данных — по толщине мышц в одной точке, определяемой с помощью ультразвука. Как отмечают рецензенты, толщина в одном месте не позволяет оценить гипертрофию всей мышцы.

Мы рассмотрим недавно опубликованную работу Эрнандеса-Бельмонте с соавторами (1). Она является ценным дополнением к имеющимся данным, поскольку авторы оценивали гипертрофию мышц из нескольких мышечных групп, причем в нескольких местах, а также использовали ультразвук для измерения площади поперечного сечения, а не толщины мышц.

Целью исследования было сравнение влияние тренировок со свободными весами и с использованием тренажеров на прирост силы и гипертрофию. Гипотез авторы не выдвигали.

Участники и методы

В исследовании приняли участие 36 здоровых мужчин, имевших стаж силовых тренировок не менее 2 лет. Данные участников приведены в табл. 1.

В течение 2 недель все участники прошли 6 ознакомительных занятий, чтобы стандартизировать технику выполнения упражнений со свободным весом и на тренажерах. После ознакомительного периода исследователи оценили 1ПМ для всех упражнений (перечень упражнений приведен ниже) и рассчитали суммарный относительный 1ПМ. Также для малой, средней и большой нагрузки во всех упражнениях определили среднюю скорость движения (среднюю скорость от начала концентрической фазы до момента, когда ускорение становится меньше силы тяжести). Далее участников случайным образом распределили в одну из двух групп — группу свободных весов и группу тренажеров.

Экспериментальный период состоял из 8 недель тренировок с отягощением. Группа свободных весов выполняла приседания со штангой, тягу штанги лежа на скамье, жим штанги над головой и жим штанги лежа, а группа тренажеров — аналогичные упражнения: жим от груди сидя (изолирующий тренажер), тягу к животу сидя (изолирующий тренажер), жим над головой (изолирующий тренажер) и гакк-приседания (тренажер, нагружаемый блинами). Обе группы занимались 3 дня в неделю с перерывом в 48 часов и выполняли по 3 подхода каждого упражнения до снижения скорости на 20% (задачей было выполнить половину от возможного числа повторений); отдых между подходами составлял 4 минуты.

Во время экспериментального периода нагрузку линейно повышали от 65% до 85% 1ПМ: занятие № 1 — 65% 1ПМ, № 6 — 70% 1ПМ, 11 — 75% 1ПМ, 15 — 80% 1ПМ, 20 — 85% 1ПМ. Во время каждого первого занятия с новым уровнем интенсивности измеряли скорость первых двух повторений каждого упражнения. В абсолютных цифрах (в килограммах) нагрузку подбирали индивидуально с учетом исходного соотношения «нагрузка–скорость движения», чтобы нагрузка позволила получить среднюю скорость при запланированном проценте 1ПМ (3).

Измеряемые показатели

С помощью ультразвука измеряли площадь поперечного сечения (ППС) большой грудной мышцы, прямой мышцы живота и четырехглавой мышцы бедра (квадрицепса). ППС квадрицепсов оценивали в двух местах: на уровне 30% расстояния от большого вертела бедренной кости до середины надколенника (ближе к тазобедренному суставу) и на уровне 60% этого расстояния (ближе к колену).

Силу оценивали по 1ПМ в приседаниях, тяге к животу, жиме над головой и жиме лежа; обе группы выполняли эти 4 упражнения в двух вариантах — со штангой и на тренажере. Т. е. каждая группа выполняла не только тот вид упражнений, который тренировала, но и второй вид.

Также участники выполняли тесты с прогрессивным увеличением нагрузки до 1ПМ; в ходе теста исследователи оценивали изменение средней скорости движений при низких (<60% от 1ПМ) и высоких (>60% от 1ПМ) нагрузках, что позволило выяснить, как с течением времени меняется скорость выполнения каждого упражнения в обеих группах.

Результаты

Силовые показатели в приседаниях

В приседаниях со штангой относительный 1ПМ (т. е. 1ПМ, деленный на массу тела) увеличился в обеих группах. Статистически значимой разницы между группами не было (p = 0,409**):

• группа свободных весов: средний прирост — 13,4% (диапазон от 9,1% до 17,7%);
• группа тренажеров: средний прирост — 9,8% (диапазон от 5,7% до 13,9%).

В приседаниях на тренажере относительный 1ПМ также увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,458):

• группа свободных весов: средний прирост — 15,2% (диапазон от 9,6 до 20,9%);
• группа тренажеров: средний прирост — 18,1% (диапазон от 11,5% до 24,8%).

Изменения средних и индивидуальных показателей относительного 1ПМ в приседаниях представлены на рис. 1.

 ** Если говорить упрощенно, p-значение показывает вероятность того, что разница двух результатов является случайной. Приемлемым считается p ≤ 0,05 (прим. FPA).

Силовые показатели в тяге к животу

В тяге штанги лежа относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,422):

• группа свободных весов: средний прирост — 7,6% (диапазон от 5,5% до 9,7%);
• группа тренажеров: средний прирост — 5,8% (диапазон от 3,1% до 8,5%).

В тяге на тренажере относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,194).

• группа свободных весов: средний прирост — 10,0% (диапазон от 7,5% до 12,5%);
• группа тренажеров: средний прирост — 13,2% (диапазон от 9,8% до 16,7%).

Изменения средних и индивидуальных показателей относительного 1ПМ в тяге к животу представлены на рис. 2.

Силовые показатели в жиме над головой

В жиме штанги над головой относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,125):

• группа свободных весов: средний прирост — 14,9% (диапазон от 11,3 до 18,4%);
• группа тренажеров: средний прирост — 11,1% (диапазон от 8,2% до 14,0%).

В жиме над головой на тренажере относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,386):

• группа свободных весов: средний прирост — 10,6% (диапазон от 7,2% до 14,0%);
• группа тренажеров: средний прирост — 13,1% (диапазон от 9,1% до 17,1%).

Изменения средних и индивидуальных показателей относительного 1ПМ в жиме над головой представлены на рис. 3.

Силовые показатели в жиме лежа

В жиме штанги лежа относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,10):

• группа свободных весов: средний прирост — 9,6% (диапазон от 6,5% до 12,8%);
• группа тренажеров: средний прирост — 7,1% (диапазон от 4,0% до 10,3%)

В жиме лежа на тренажере относительный 1ПМ увеличился в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,574):

• группа свободных весов: средний прирост — 9,6% (диапазон от 7,0% до 12,3%);
• группа тренажеров: средний прирост — 10,8% (диапазон от 8,7% до 12,9%).

Изменения средних и индивидуальных показателей относительного 1ПМ в жиме лежа представлены на рис. 4.

Средняя скорость движений

Средняя скорость при низких и высоких нагрузках увеличилась в обеих группах во всех упражнениях. В целом средняя скорость больше увеличилась в упражнениях с тем видом отягощения (штанга/тренажер), с которым тренировались участники. Так, если взять средний результат для всех упражнений со свободным весом, то у участников из группы свободных весов при низких (<60% от 1ПМ) и высоких (>60% от 1ПМ) нагрузках скорость увеличилась соответственно на 2,3 и 2,2% больше, чем у участников из группы тренажеров. А если взять средний результат для всех упражнений на тренажерах, то у участников из группы тренажеров скорость при низких и высоких нагрузках увеличилась соответственно на 2,8% и 7,5% больше, чем у участников из группы свободных весов. Однако если взять упражнения по отдельности, то для некоторых упражнений было выявлено только две значимых взаимосвязи «группа × длительность тренировок». Например, в группе свободных весов достоверно больше, чем в группе тренажеров, увеличилась скорость в жиме свободного веса над головой как при низкой (p = 0,001), так и при высокой (p = 0,037) нагрузке.

Площадь поперечного сечения большой грудной мышцы

ППС большой грудной мышцы увеличилась в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,442):

• группа свободных весов: средний прирост — 13,8% (диапазон от 10,2% до 17,4%);
• группа тренажеров: средний прирост — 12,6% (диапазон от 9,9% до 15,3%).

Изменения средних и индивидуальных показателей ППС большой грудной мышцы представлены на рис. 5.

Площадь поперечного сечения квадрицепса

ППС квадрицепса на уровне 30% расстояния от большого вертела до середины надколенника (ближе к тазобедренному суставу) увеличилась в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,208):

• группа свободных весов: средний прирост — 5,4% (диапазон от 3,3 до 7,4%);
• группа тренажеров: средний прирост — 3,4% (диапазон от 1,8% до 5,0%).

ППС квадрицепса на уровне 60% расстояния от большого вертела до середины надколенника (ближе к колену) увеличилась в обеих группах без статистически значимой разницы между группами (p = 0,755).

• группа свободных весов: средний прирост — 3,8% (диапазон от 2,7% до 4,8%);
• группа тренажеров: средний прирост — 3,5% (диапазон от 2,2% до 4,7%).

Изменения средних и индивидуальных показателей ППС квадрицепса представлены на рисунках 6 и 7.

Площадь поперечного сечения прямой мышцы живота

В обеих группах значимо увеличилась ППС прямой мышцы живота:

• группа свободных весов: средний прирост — 2,5% (p = 0,015);
• группа тренажеров: средний прирост — 2,3% (p = 0,027).

Статистически значимой разницы между группами не было (p = 0,865).

Интерпретация результатов

Полученные результаты свидетельствуют о том, что тренировки со свободными весами и на тренажерах одинаково эффективны для роста мышц и увеличения силы.

В исследовании проводилась более всесторонняя оценка гипертрофии, чем в предыдущих работах на эту тему: измеряли мышцы из нескольких групп, причем ультразвук использовали для измерения ППС, а не толщины отдельных участков мышцы. Есть основания полагать, что данные по ППС, полученные с помощью ультразвука, сопоставимы с данными магнитно-резонансной томографии, которая является «золотым стандартом» при оценке изменения размеров мышц в ходе тренировок с отягощением (4). Кроме того, измерения квадрицепса проводились в его проксимальном и дистальном отделах, чтобы учесть потенциально возможный неравномерный прирост (5).

Хотя средний прирост силы в тренируемом виде упражнений был несколько выше, статистически значимых взаимосвязей «группа × длительность тренировок» выявлено не было. Скорость тоже несколько больше увеличилась в тренируемом виде упражнений, но большинство взаимосвязей «группа × длительность тренировок» были статистически незначимыми.

Сила, как правило, значимо улучшалась не только в тренируемом виде упражнений, но и в нетренируемом: например, выполнение приседаний в тренажере приводило к увеличению силы в приседаниях со штангой. Эти результаты не совсем согласуются с уже упомянутым обзором (2), авторы которого пришли к выводу, что прирост силы специфичен, то есть зависит от используемого тренировочного метода. Но прежде чем решить, что принцип специфичности можно отбросить в сторону, давайте рассмотрим исследование Эрнандеса-Бельмонте поподробнее.

Средняя масса тела участников составляла примерно 76 кг, а средний суммарный 1ПМ для всех упражнений — примерно 88,5 кг. Средний прирост 1ПМ после 8 недель тренировок составил около 9,5 кг. Это говорит о том, что участники были в некоторой степени тренированными, но не высокотренированными. Поэтому возможно, что в результаты внесла свой вклад вариабельность: в критериях включения в исследование указано, что участники имели опыт тренировок не менее 2 лет, но не указаны подробности, которые позволили бы получить представление об их реальном тренировочном опыте. Также в обеих группах наблюдалась существенная вариабельность прироста силы. И возможно, результаты были бы иными, если бы это было перекрестное исследование (исследование, где каждый участник поочередно состоит в группах, подвергающихся разным воздействиям — прим. FPA), которое позволило бы сравнить прирост силы при использовании обеих методик у одного и того же человека.

По сравнению с другими работами в этой области одним из ключевых отличий рассматриваемого исследования является то, что авторы выбрали упражнения на тренажерах, которые максимально точно имитировали траекторию и амплитуду движений в упражнениях со штангой. Можно предположить, что именно поэтому силовые показатели в упражнениях со свободными весами удалось перенести на тренажерный вариант в большей степени, чем в некоторых менее похожих парах упражнений, которые изучались ранее — например, приседания со штангой и жим ногами (2).

Очевидно, что если вы участвуете в соревнованиях по силовым видам спорта (например, пауэрлифтингу), которые требуют выполнения определенного упражнения, то вам необходимо практиковаться и добиваться прогресса (например, увеличения 1ПМ) именно в этом специфическом движении. Но если вы работаете над максимизацией гипертрофии, вам, вероятно, следует включить в программу тренировок ряд упражнений на тренажерах — просто потому, что некоторые упражнения (скажем, разгибания колена) неудобно выполнять со свободными весами. Ну а если вам нужны общее здоровье и общая физическая форма, то вы можете гибко подходить к составлению программы, комбинируя оба вида упражнений.

И последний заслуживающий внимания момент: в обеих группах был одинаковый прирост прямой мышцы живота. Это может удивить некоторых читателей, ведь распространено мнение, что упражнения со свободными весами обеспечивают большую активацию стабилизирующих мышц кора, чем упражнения на тренажерах, что теоретически должно приводить к большему росту этих мышц. И, например, в систематическом обзоре Олива-Лозано с соавторами (6) было обнаружено, что болгарские сплит-приседания (приседания на одной ноге со второй ногой на возвышении) и приседания со штангой на спине приводят к большей электромиографической активности мышц пресса, чем другие упражнения (обычная планка, планка с роликом для пресса, подъемы корпуса из положения лежа и пр.). Однако в другой работе, более сходной с рассматриваемым нами исследованием, Сатербеккен с соавторами сообщили (7), что в приседаниях с весом 3ПМ с использованием свободных весов и тренажера Смита у тренированных женщин не было значимых различий амплитуды поверхностной ЭМГ прямой мышцы живота.

Данные ЭМГ несколько неоднозначны, и мы не можем делать уверенные выводы о результатах гипертрофии на основе данных поверхностной ЭМГ. При этом рассматриваемое нами исследование предоставляет очень ценные данные, свидетельствующие о том, что упражнения со свободными весами и аналогичные упражнения с использованием тренажеров обеспечивают сходные показатели роста прямой мышцы живота.

Теперь давайте обсудим некоторые практические соображения. Если вы тренируетесь в большом коммерческом зале, то, скорее всего, у вас есть доступ к любому оборудованию: штангам, гантелям, тренажерам. Однако если вы хотите устроить домашний тренажерный зал, ограничения в деньгах и пространстве не позволят вам приобрести множество тренажеров. Поэтому при оснащении домашнего зала я бы, конечно, предпочел приобрести свободные веса — просто потому, что их можно использовать для разных упражнений и они не занимают много места. Если же вы хотите добавить тренажер, то в первую очередь я бы посоветовал блочный кроссовер, поскольку его можно использовать для самых разных упражнений.

Если говорить о достоинствах тренажеров, то здесь есть много положительных моментов. Прежде всего, тренажеры отлично подходят для начинающих. Если для освоения техники приседаний со штангой может потребоваться определенное время, то техника жима ногами или гакк-приседаний на тренажере интуитивно гораздо понятнее и осваивается быстрее. Кроме того, тренажеры, вероятно, немного безопаснее (8). Скажу яснее: упражнения со штангой по самой своей сути небезопасны, хотя этот момент становится менее актуальным, если вы не тренируетесь на грани отказа. Тем не менее, подъем из приседа со штангой без помощника-страхующего требует определенного опыта, в то время как на большинстве тренажеров большинство атлетов могут безопасно тренироваться близко к отказу или даже до отказа. Тренировки на тренажерах также (возможно) экономят время. Чтобы снять и навесить блины на гриф, требуется время, а большинство тренажеров требует минимальной настройки. Кроме того, на тренажерах очень легко выполнять дроп-сеты и применять другие продвинутые тренировочные техники. Наконец, тренажеры являются отличным способом разнообразить занятия.

Однако у тренажеров есть и свои минусы. Например, их размеры рассчитаны на среднего человека и могут не подходить невысоким или очень высоким людям. Я человек невысокого роста и сталкивался с ситуациями, когда я не мог дотянуться руками до рукоятей, а ногами — до пола или подставки, чтобы стабилизировать тело на сиденье.

Кроме того, за исключением блочных кроссоверов, большинство тренажеров не дают достаточной свободы при выборе углов сгибания суставов и, соответственно, при выборе траектории жима или тяги. В некоторых тренажерах для жима лежа мои локти принимают положение, при котором внешняя ротация плеча становится слишком сильной или слишком слабой. А, например, при жиме гантелей над головой я могу выбрать более удобное положение.

К тому же разные тренажеры, предназначенные для одного и того же упражнения, не только выглядят по-разному: возможности для увеличения нагрузки у них тоже бывают разными. И если вы не используете на каждой тренировке один и тот же тренажер, отследить прогресс может быть сложно.

Выводы и практическое применение

И тренировки со свободными весами, и тренировки с использованием тренажеров могут эффективно увеличивать размер и силу мышц. Кроме того, силовые показатели, достигнутые в упражнении со свободным весом, могут (при схожести паттерна движения) переноситься на тренажерный вариант этого упражнения, и наоборот.

Если вы тренируетесь для участия в соревнованиях по силовым видам спорта, то приоритетом должна быть отработка специфичного движения; однако в хорошо продуманной программе найдется место и для некоторых упражнений на тренажерах.

Если вы тренируетесь для достижения максимальной гипертрофии, то можете использовать и свободные веса, и (в случае сложных упражнений) тренажеры. Также рекомендуется иногда включать в программу вспомогательные упражнения на тренажерах.

Если ваша цель — общее здоровье и физическая форма, убедитесь, что вы занимаетесь по хорошо продуманной программе, которая захватывает основные мышечные группы и позволяет постепенно увеличивать нагрузку. Что касается вида упражнений, то вы можете выбирать и свободные веса, и тренажеры, ориентируясь на свои предпочтения.