Rolul antrenamentului neuromuscular în pregătirea fizică generală și de performanță

Acest articol se concentrează pe rolul antrenamentului neuromuscular în rutina zilnică a sportivilor profesioniști și, de asemenea, asupra importanței introducerii unor exerciții similare în educația fizică a tinerilor. Obiectivul principal al acestui articol îl reprezintă efectele benefice ale îmbunătățirii componentei neurologice a secvenței de activare musculară la momentul potrivit în procesul de maturizare, cu exerciții adecvate, îndrumare și stimulare cognitivă. Un alt aspect care deține cheia creării unui mediu adecvat pentru ca un sportiv să-și atingă adevăratul potențial este proiectarea stimulului de antrenament cât se poate de adaptat nevoilor și cerințelor sale, pe termen lung.

Antrenamentul neuromuscular, introducere

Pregătirea fizică este conceptul cel mai frecvent asociat cu sportul de performanță sau amator, dar are rădăcinile în dezvoltarea fizică a oricărui individ. Aceasta pornește din primele luni de viață, când părinții stimulează bebelușul să apuce obiecte, să întindă membrele sau să își susțină capul, ca mai apoi bebelușul să poate explora lumea înconjurătoare independent și cu încredere în forțele fizice proprii. Antrenamentul neuromuscular intervine în acest proces de dezvoltare, prin rafinarea mișcărilor de bază ale unui individ, cu scopul de a augmenta și a simplifica achizițiile motrice viitoare. Astfel, putem privi antrenamentul neuromuscular ca pe o fundație solidă, care va susține și va facilita evoluția fizică ulterioară a unui individ [1]. În plus, procesul de învățare al deprinderilor motrice de bază ale unui bebeluș se realizează prin tehnici și metode similare unui antrenament neuromuscular specializat, doar că sunt reduse la o formă simplă, intuitivă și naturală.

Medicina sporturilor electronice (eSports), o nouă frontieră în medicina sportivă

Rolul rafinării neuromusculare este de a perfecționa relația dintre sistemul musculo-scheletal, sistemul nervos periferic și sistemul nervos central, în dinamică, cu minimizarea timpului de comunicare între aceste componente. Teoria că fiecare individ se naște cu un nivel predefinit genetic al capacității de performare fizică a fost infirmată prin impactul pe care mediul de dezvoltare și oportunitățile de specializare fizică le au asupra potențialului motric al fiecăruia [2,3]. Secretul atingerii acestui potențial de dezvoltare motrică constă în aplicarea antrenamentului neuromuscular într-un mod integrativ, respectând în primul rând etapele naturale de creștere și de achiziție neuro-cognitivă și în al doilea rând, urmărind și adaptând treptat complexitatea și variabilitatea exercițiilor care alcătuiesc pregătirea. Pe acest considerent, echipa națională a Statelor Unite ale Americii („Team USA”) a creat un model de creștere a excelenței prin sport, în care etapizează modul în care trebuie efectuată pregătirea fizică a unui individ cu înclinație sportivă și nu numai (vezi imaginea 1).

Imaginea 1. American Development Model for growing sport excellence

Acest model susținut de echipa națională a Statelor Unite ale Americii aduce în lumină necesitatea absolută a nevoii de exercițiu fizic de la o vârstă cât mai mică, în speranța ca deprinderile motrice și stilul de viață să fie continuate în viața de adult. În plus, incidența obezității în rândul populațiilor cu nivel socio-economic scăzut și mediu este în creștere și vârsta la care populația atinge supraponderalitatea și sedentarismul devine din ce în ce mai mică, atingând vârsta copilăriei [4]. Astfel, dacă se intervine la momentul oportun, în perioada pre-adolescentină, prin introducerea unor antrenamente neuromusculare, mascate sub forma unor jocuri sau provocări, rezultatele se vor putea vedea ulterior după pubertate (vezi imaginea 2). De asemenea, la nivel de performanță sportivă, beneficiile unei fundații motrice corect construite susțin semnificativ progresia atletică către vârf, într-un mod sustenabil și eficient.

Aceste beneficii constau în [5]:

• eficientizarea mecanică a mișcărilor corpului;
• creșterea forței musculare;
• creșterea vitezei de producere a forței musculare;
• creșterea funcționalității fizice prin reducerea timpului de reacție al activării musculare;
• scăderea riscului de accidentare în sport;
• corectarea dezechilibrelor musculare;
• îmbunătățirea anduranței și a VO2 MAX.

Imaginea 2. Efectul antrenamentului neuromuscular în raport cu potențialul de performanță genetică al adultului [5]

Exerciţii pentru antrenamentul neuromuscular

Antrenamentul neuromuscular propune o gamă variată de exerciții fizice care folosesc rezistențe scăzute, dar dinamice, sau chiar greutatea corpului, pe care îl supune unor condiții dificil de menținut, cu rezultate semnificative în creșterea forței musculare, a vitezei de producere a forței și al controlului neuromuscular. Astfel de exerciții pot fi cu ușurință introduse în viața de zi cu zi a oricărui copil, de la orice vârstă, dar în mod special în perioada copilăriei (pre-pubertar). Această temporizare este importantă, pentru că până în acel punct, creșterea forței și a controlului muscular la copii se realizează predominant pe seama dezvoltării neurale, și mai puțin pe hipertrofia musculară sau diferențierea fibrelor musculare. Prin urmare, este ideală abordarea unei astfel de pregătiri, cu accent pe rafinarea controlului neuromuscular, echilibrului, scăderii timpului de reacție și îmbunătățirii coordonării, cu scopul de a maximiza efectul dezvoltării neurologice din această perioadă [5].

Exercițiile care stimulează sistemul neurologic sunt exerciții care utilizează o rezistență cât mai mică, dar care nu este constantă. Cu cât este mai variabilă starea rezistenței (în continuă mișcare, creșteri și scăderi ale rezistenței etc.), cu atât este mai eficient antrenamentul neuromuscular. Astfel, putem crea o varietate foarte mare de exerciții care solicită sistemul nervos periferic și central, fie prin folosirea doar a greutății corpului (solicitarea echilibrului într-un picior, cu ochii închiși, mersul cu spatele, mersul pe vârfuri sau călcâie, reactivitatea la un stimul vizual etc.), fie prin utilizarea unor materiale care își modifică starea de repaus (benzi elastice, roată volantă atașată de un scripete, plăci de echilibru, minge medicinală etc.)

Toate aceste metode pot fi combinate între ele pentru a stimula cât mai mult efortul neurologic de adaptare la noua stare, creată de faza exercițiului. În plus, succesul acestor tipuri de exerciții constă în principal în activarea musculaturii stabilizatoare a articulațiilor care sunt în mișcare, prin realizarea activării repetate, rapide și eficiente a întregului complex muscular agonist, sinergist, stabilizator și antagonist [6]. Aceste exerciții funcționează mai mult prin suprasolicitarea sistemului nervos decât a celui muscular (rezistență mică), determinând adaptarea neuromusculară prin mecanisme de îmbunătățire a transmiterii bidirecționale a semnalului electric, scurtării timpului de transmitere, sincronizare musculară etc. [7].

Majoritatea antrenamentelor folosite de sportivii de performanță se bazează pe creșterea forței și vitezei unor grupe musculare „clasice” (cvadriceps, ischiogambieri, triceps sural, fesieri, biceps și triceps humeral, deltoizi, trapezi, romboizi, paravertebrali, pătrat lombar și musculatură abdominală), cu ajutorul unor exerciții care izolează aceste grupe, sau rareori exerciții compuse ale acelorași grupe principale. Puțini specialiști în România caută să introducă în programul de pregătire uzual exerciții menite să stabilizeze și să crească forța și viteza unor grupe musculare mai puțin evidente (coafa rotatorilor humerali, musculatura antebrațului, pronatorii și supinatorii antebrațului și gleznei, rotatorii interni și externi ai coapsei, stabilizatorii scapulei etc.) [8]. Mai mult, introducerea acestor grupe în pregătirea de bază va asigura posibilitatea progresului sustenabil al exercițiilor „clasice” utilizate pentru creșterea forței dezvoltate de grupele musculare mari.

Când vorbim despre performanță în sport, cheia succesului, în teorie, este sportivul care produce cea mai multă putere musculară (în majoritatea sporturilor, cu excepția celor de anduranță, tir, șah etc.). Acest rezultat îl putem obține ținând cont de câțiva factori neuromusculari care influențează producerea puterii musculare [6].

1. Mecanica musculară:

• relația forță – viteză (cu cât viteza de scurtare a fibrei crește, cu atât forța generată de realizarea punților actină – miozină scade, puterea maximă fiind atinsă la o valoare medie pentru amândouă);
• relația lungime – tensiune (necesitatea atingerii lungimii optime a sarcomerului, pentru suprapunerea a cât mai multe punți între filamentele de actină și miozină);
• tipul acțiunii musculare (contracția concentrică, contracția excentrică sau o combinație între cele două poate influența prin mecanisme dependente de timp, de stocarea sau utilizarea energiei elastice sau de reflexul de întindere, producerea finală a puterii).

2. Factorii morfologici:

• compoziția fibrelor musculare în grupele țintite de exercițiu (condiționată atât genetic, cât și de antrenamente specifice);
• aria secțiunii transversale a mușchiului (forța crește direct proporțional cu aceasta);
• lungimea fascicului muscular (puterea crește direct proporțional cu lungimea acestuia);
• unghiul de penație al fasciculelor musculare în relație cu linia ce trece prin centrul tendoanelor (unghi mare – forță mare, unghi mic – viteză mare);
• complianța tendonului (capacitatea acestuia de a se destinde și de a înmagazina energie potențială).

3. Factorii neurologici:

• capacitatea de recrutare a unităților motorii (cantitatea, calitatea și viteza de recrutare a unităților motorii);
• frecvența de descărcare a unităților motorii (creșterea frecvenței de descărcare determină o creștere a forței);
• sincronizarea unităților motorii (atât din aceeași grupă musculară, cât și din grupe musculare diferite);
• coordonarea inter-musculară (activarea grupelor musculare sinergice și co-activarea antagoniștilor).

4. Mediul local muscular:

• nivelul de oboseală musculară acumulată;
• regimul hormonal local;
• temperatura locală.

Programe specifice de pregătire

Toți acești factori trebuie adaptați sportului practicat, elaborându-se un program de pregătire care să țină cont de mișcările specifice fiecărui sport. De asemenea, trebuie avute în vedere caracteristicile motrice individuale, pentru care fereastra optimă de adaptare este specific diferită. Astfel, putem avea subiecți neantrenați (sau grupe musculare slab pregătite), care să răspundă foarte bine la orice stimul de antrenament, dar aceeași metodă să nu funcționeze pentru un individ mai bine pregătit, care ar avea nevoie de o variabilitate mai mare pentru a putea progresa.

Puține sporturi utilizează în principal mișcări ale grupelor musculare mari (skandenberg, haltere, canotaj etc.), dar chiar și acestea mobilizează articulații cu grad mare de mobilitate și necesită antrenamente de stabilizare. Astfel, majoritatea sporturilor exercită mișcări complexe și compuse, executate în viteză și chiar pe suprafețe instabile, în care riscul producerii unor accidentări este foarte mare (rugby, fotbal, schi, atletism, probe de aruncare etc.). Din acest motiv, pentru a putea realiza continuitatea performanței pe termen lung a sportivilor, este utilă abordarea periodică a antrenamentelor cu scop de prevenire a accidentărilor asociate sportului pe care îl practică.

Vom exclude sporturile de contact din analiză, unde riscul producerii accidentărilor este mult mai mare față de sporturile de echipă sau individuale, care presupun alergare, schimbări de direcție, sărituri, ridicări de obiecte grele și agilitate a trenului inferior sau superior, pentru a evidenția cele mai frecvente accidentări. O statistică efectuată în cadrul unui departament medical de urgență de nivel I din Regensburg (Germania), a centralizat datele înregistrate pe parcursul a 15 ani, din departamentul medical de traumatologie a tuturor cazurilor legate de sportivi (11.361 de prezentări) [9]. Majoritatea sporturilor de echipă au asociat cele mai multe accidentări la nivelul membrelor inferioare (66,3% – fotbal, 59,6% – volei, 59,5% – baschet, 44,9% – handbal), iar dintre acestea, entorsele și leziunile miofaciale au reprezentat cele mai frecvente accidentări. Concluzia acestui studiu semnalează nevoia implementării unor protocoale de prevenire a accidentărilor, introduse atât în perioada competițională, dar și în perioada de pregătire. Un alt studiu efectuat în S.U.A. a investigat distribuția localizării și a tipului accidentărilor pe sexe, pe o perioadă de 9 ani, în care patternul accidentărilor a fost similar între cele două sexe [10].

Alte aspecte care trebuie luate în considerare sunt asimetria majorității sporturilor (în toate planurile – frontal, sagital și tranversal) și asimetria în plan sagital a funcționalității corpului uman (existența unui membru dominant sau chiar a întregii părți a corpului – ochi, ureche dominantă) care, invariabil, vor crea un dezechilibru biomecanic prin creșterea masei musculare și totodată a forței și a coordonării membrelor de pe această parte [11]. Astfel, vom favoriza instinctiv executarea celor mai dificile acțiuni sau mișcări cu membrul dominant, realizând în felul acesta și un dezechilibru de natură neuromusculară a acestei părți [12].

În cazul sportivilor de performanță, aceștia trebuie să își compenseze acest deficit al părții non-dominante, atât pentru a atinge un echilibru de mobilitate, control și forță musculară, cât și pentru a putea progresa eficient în pregătirea pe termen lung. 

Concluzii

În concluzie, beneficiul cel mai mare al antrenamentelor ce focalizează dezvoltarea neuromusculară este în perioada pre-adolescentină, moment în care are loc maturarea sistemului nervos central și periferic. Țintirea pregătirii specifice în timpul acestei etape de creștere, prin exerciții potrivite vârstei și experienței fizice, va stimula adaptarea neuromusculară în timp, peste nivelul condiționat genetic. Rolul esențial al pregătirii fizice integrative la nivelul sportivilor de performanță este acela de a asigura continuitatea durabilă și performanța efortului fizic în timp. Cercetarea în acest domeniu încă nu este suficient de omogenă pentru a putea oferi soluții exacte, dar toată informația existentă și analizată până în acest moment susține continuitatea acestui subiect.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Referințe bibliografice:

1. Gallahue D. L., Ozmun J. C. Understanding Motor Development: Infants, Children, Adolescents, Adults. Boston: McGraw Hill, 2006;
2. Davids K., Baker J. Genes, environment and sport performance: why the nature-nurture dualism is no longer relevant. Sports Med. 2007; 37:961–80;
3. Tryon R. C. Genetic differences in maze-learning ability in rats. Yearbook of the National Society for the Study of Education. 1940; 39:111–9;
4. Tudor-Locke C., Johnson W. D., Katzmarzyk P. T. Accelerometer-determined steps per day in US children and youth. Med. Sci. Sports Exerc. 2010; 42:2244–50;
5. Myer Gregory D. PhD, CSCS^1,2,4,7; Faigenbaum Avery D. EdD, FACSM³; Ford Kevin R. PhD, FACSM^1,2; Best Thomas M. PhD, FACSM^4,5; Bergeron Michael F. PhD, FACSM⁶; Hewett Timothy E. PhD, FACSM^1,2,4,7 – When to Initiate Integrative Neuromuscular Training to Reduce Sports-Related Injuries and Enhance Health in Youth?, Current Sports Medicine Reports: May 2011 – Volume 10, Issue 3, p. 155–166 doi: 10.1249/JSR.0b013e31821b1442;
6. Cormie P., McGuigan M. R., Newton R. U. Developing maximal neuromuscular power: Part 1 – biological basis of maximal power production. Sports Med. 2011 Jan. 1;41(1):17–38. doi: 10.2165/11537690-000000000-00000. PMID: 21142282;
7. Gabriel D. A., Kamen G., Frost G. Neural adaptations to resistive exercise: mechanisms and recommendations for training practices. Sports Med. 2006;36(2):133–49. doi: 10.2165/00007256-200636020-00004. PMID: 16464122;
8. Cormie P., McGuigan M. R., & Newton R. U. (2011). Developing Maximal Neuromuscular Power. Part 2 – Training Considerations for Improving Maximal Power Production Sports Medicine, 41(2), 125–146. doi:10.2165/11538500-000000000-00000;
9. Krutsch W., Krutsch V., Hilber F. et al. (2018) 11.361 sports injuries in a 15-year survey of a Level I emergency trauma department reveal different severe injury types in the 6 most common team sports. Sportverletz Sportschaden Organ Ges. Orthopadisch-Traumatol Sportmed, 32:111–119. https://doi.org/10.1055/s-0583-3792;
10. Khodaee M., Currie D. W., Asif I. M., et al. Nine-year study of US high school soccer injuries: data from a national sports injury surveillance programme British Journal of Sports Medicine 2017; 51:185–193;
11. Promsri A., Haid T., Werner I., Federolf P. Leg Dominance Effects on Postural Control When Performing Challenging Balance Exercises. Brain Sci. 2020 Feb. 25;10(3):128. doi: 10.3390/brainsci10030128. PMID: 32106392; PMCID: PMC7139434;
12. Hand Dominance and Motor Unit Firing Behavior – Alexander Adam, ^1,2Carlo J. De Luca, ^1,2,3and Zeynep Erim – ¹NeuroMuscular Research Center, ²Department of Biomedical Engineering, and ³Department of Neurology, Boston University, Boston, Massachusetts, 02215.

Dr. Vlad Ilie

medic rezident medicină sportivă, medic loturi naționale rugby juniori

Dr. Alin Popescu

medic primar medicină sportivă
secretar general S.Ro.M.S., manager medical F.R. Rugby