INNHOLD FORORD SAMMENDRAG FORKORTELSER 1.0 INNLEDNING....1 2.0 TEORI.5 2.1 STYRKETRENING.5 2.1.1 DEFINISJONER...5 2.1.2 HVA ER BESTEMMENDE FOR VÅR MUSKELSTYRKE...8 2.1.2.1 NEURAL ADAPTASJON...8 2.1.2.2 MUSKULÆR ADAPTASJON...11 2.2 LITTERATURANALYSE.14 2.2.1 DEFINISJONER...16 2.2.2 HVORDAN EVALUERE KVALITETEN AV EFFEKTSTUDIER..18 2.2.3 TIDLIGERE ANBEFALINGER, OVERSIKTSSTUDIER OG META- ANALYSER...23 2.2.4 VURDERING AV EKSISTERENDE OVERSIKTSSTUDIER...25 2.2.5 HENSIKTEN MED DENNE STUDIEN...26 3.0 PROBLEMSTILLINGER...28 4.0 METODE..29 4.1 NÅVÆRENDE ANBEFALINGER...29 4.2 SYSTEMATISK LITTERATURANALYSE 30 4.2.1 BEDØMMING AV METODISK KVALITET.31 4.2.2 KODING AV STUDIENE...31 4.2.3 IDENTIFISERING OG SELEKSJON AV STUDIER...32 4.2.4 INKLUSJONS- OG EKSKLUSJONSKRITERIER.34 4.2.5 SELEKSJONSKRITERIER OG VALG AV ENDEPUNKT 34 4.2.6 STATISTISK ANALYSE 36 5.0 RESULTATER...40 5.1 PROBLEMSTILLING 1...40 5.1.1 ASCM (2002)...40 5.1.1.1 STYRKE.40
5.1.1.2 HYPERTROFI (CSA)..43 5.1.2 NSCA (2000)...44 5.2 PROBLEMSTILLING 2...46 5.2.1 IDENTIFISERING OG UTVELGELSE AV STUDIER...46 5.2.2 KARAKTERISTIKA AV UTVALGTE STUDIER...47 5.2.2.1 DESIGN..47 5.2.2.2 UTVALG......47 5.2.2.3 INTERVENSJON.....49 5.2.2.4 ENDEPUNKT/ EFFEKTVARIABLER.....49 5.2.3 METODISK KVALITET..50 5.2.4 STYRKE...52 5.2.5 HYPERTROFI (CSA)...55 5.2.6 SAMMENLIGNING MED NSCA (2000) OG ACSM (2002)... 57 5.3 PROBLEMSTILLING 3..58 5.3.1 STYRKE..59 5.3.2 HYPERTROFI (CSA)...63 6.0 DISKUSJON 66 6.1 OPPSUMMERING AV HOVEDFUNN..66 6.2 DISKUSJON AV METODE...67 6.2.1 IDENTIFISERING OG SELEKSJON AV STUDIER...68 6.2.2 INKLUSJON OG EKSKLUSJON AV INNHENTEDE STUDIER.71 6.2.3 BEDØMMING AV METODISK KVALITET.72 6.2.4 KODING AV STUDIER..74 6.2.5 STATISTISK ANALYSE...75 6.3 DISKUSJON AV RESULTATER...78 6.3.1 PROBLEMSTILLING 1..78 6.3.1.1 OPPSUMMERING AV PROBLEMSTILLING 1 81 6.3.2 PROBLEMSTILLING 2..82 6.3.2.1 STYRKE OG HYPERTROFI 82 6.3.2.2 SAMMENLIGNING MED NSCA (2000) og ACSM (2002)..87 6.3.2.3 OPPSUMMERING AV PROBLEMSTILLING 2...89 6.3.3 PROBLEMSTILLING 3..91 6.3.3.1 OPPSUMMERING AV PROBLEMSTILLING 3...94 7.0 KONKLUSJON...96 7.1 VIDERE FORSKNING 97 REFERANSER VEDLEGG
FORORD Denne prosessen har vært lang, men lærerik. Enkelte personer skal derfor ha en stor takk for å ha hjulpet meg gjennom denne oppgaven: Kari Bø for god veiledning gjennom hele denne prosessen. Bibliotekarene på NIH og UIO for hjelp med databasesøkene og innhenting av studier. Ingar Holme for hjelp med statistikken. Rob Herbert for gode råd og faglig ekspertise. Bent Ronny Rønnestad og Vidar Andersen for gjennomlesning og faglige innspill. Truls Raastad for nyttige innspill og råd. Suzanne for motivasjon, samt ypperlig hjelp med rettskrivingen. Arve Aschehoug Oslo, November 2006.
SAMMENDRAG Styrketrening er en fysisk aktivitet som både kvinner og menn, unge som gamle, kan ha utbytte av. På grunn av at moderne teknologi i stor grad har redusert behovet for fysisk styrke i dagliglivet, anbefales styrketrening for å opprettholde god helse, funksjonalitet og livskvalitet. Styrketrening har også i de siste 50 årene blitt en stadig større del av treningen til idrettsutøvere i alle grener, fordi det kan være med på å bedre idrettsspesifikke prestasjoner. I dagens samfunn med krav om prestasjon og tidseffektivitet blir viktigheten av å finne et mest mulig optimalt forhold mellom treningsdose og respons stor. Siden også stadig flere er mer inaktive, sliter med belastningsskader og mangler motivasjon for å trene, blir det å finne det minste kravet for stimuli som gir effekt viktig. Formål: Formålene med denne masteroppgaven var å undersøke metodisk kvalitet av randomiserte kontrollerte styrketreningsstudier og de studiene som danner basis for to anerkjente styrketreningsanbefalinger, og å utføre et nytt litteratursøk med inklusjon av høykvalitets studier til bruk i en meta- analyse. Målsetningen med meta- analysen var å identifisere et dose- respons forhold ved ulike styrketreningsadaptasjoner, sett i forhold til forskjellige nivå av treningsfrekvens, intensitet, og volum. Mulige forandringer ved dette dose- respons forholdet ble undersøkt ved å kontrollere for kjønn, trente muskelgrupper og treningstilstand. Metode: To mye brukte styrketreningsanbefalinger ble valgt: American College of Sports Medicine Position Stand on Progression Models in Resistance Training for Healthy Adults (2002) og The National Strength and Conditioning Association s Basic Guidelines for the Resistance Training of Athletes (2000). Alle RCT ene ble plukket ut, og analysert ved hjelp av PEDro- skalaen for metodisk kvalitet. Etter det nye litteratursøket ble bare 14 av 4905 studier fra perioden 1800-2005 inkludert i metaanalysen. Dette på grunn av strenge inklusjonskriterier og høye krav til god metodisk kvalitet, tilsvarende en PEDro skår på 5 poeng eller mer. Disse 14 inneholder en blanding av utrente kvinner og menn, ulike aldersgrupper, trening av ulike muskelgrupper og de som kun trener og tester dynamisk. Resultat: Kun 27,5 % av alle studiene fra anbefalingene var RCT er, og kun 13,2 % av disse tilfredsstilte kravet om moderat til god metodisk kvalitet. Den mest gjennomgående svakhetene i tillegg til mangel på RCT design, var manglende blinding og det at enkelte hovedendepunkter var signifikant forskjellige ved baseline. Alle studiene fra meta- analysen rapporterte om økt styrke og/ eller muskelvekst ved intervensjonsslutt. Det ble vanskelig å gi noe helt bilde i form av en dose- respons kurve på bakgrunn av få effektstørrelser på mange av doseringene. Av de sammenligningene som var mulig ser det ut som om utrente får lik styrkerespons av intensiteter mellom 40-75% av 1RM for så å avta ved høyere intensiteter, en bedret styrkerespons opp til 3 sett for så å avta, og at det ikke er forskjell mellom frekvenser tilsvarende 2-4 treninger per uke. Når det gjelder responsen av ulike doseringer på hypertrofieffekten var der ingen signifikante forskjeller mellom noen av intensitetene, settene og frekvensene. Selv om de inkluderte studiene var av god metodisk kvalitet, varierte de med hensyn til kjønnssammensetning, intervensjonens varighet, trent muskelgruppe og alder. Dette er noe som kan ha innvirket på hvilken påvirkning doseringsvariablene har hatt på endepunktene, og muligens vist seg som manglende homogenitet.
Resultatene fra meta- analysen ser ikke ut til å variere så mye fra anbefalingene til ACSM (2002) når det gjelder utrentes doseringsvalg for å utvikle best mulig styrke og hypertrofi, men på bakgrunn av mangelfulle og enkelte avvikende data blir det vanskelig å sammenligne dem. Det kan se ut som mine data har en større variasjonsbredde enn ACSM sine anbefalinger, og med unntak av enkelte avvik gir så å si alle treningsdoseringer effekt på utrente. Med et så lite datagrunnlag blir det imidlertid vanskelig å si noe eksakt. Når det gjelder inndelingen i subgrupper var det foreliggende materialet svært lite og mest sannsynlig kvantitativt utilstrekkelig for å kunne fremheve noen dose- respons trend, eller en enkelt treningsdosering som er mer effektiv enn andre. Konklusjon: Denne systematiske litteraturanalysen viser at styrketreningsanbefalingene som brukes i alt for stor grad bygger på ikke-randomiserte studier, og de studiene som finnes på fagfeltet i stor grad er av lav metodisk kvalitet. På grunn av dette ble få studier inkludert, og den statistiske meta- analysen klarer ikke å vise et dose- respons forhold grunnet et ufullstendig datamateriale. Det kan derfor stilles spørsmål om den kunnskapen og det teorigrunnlaget mye av treningslæren til nå bygger på, holder et tilfredsstillende vitenskaplig nivå etter dagens standarder. Det er ingen tvil om at styrketrening øker styrken og hypertrofien, men ut fra denne meta- analysen kan det ikke trekkes noen klare slutninger vedrørende et dose- respons forhold og hvilke påvirkninger ulike kombinasjoner av treningsvolumet, -intensiteten og -frekvensen har på endepunktene styrke og hypertrofi. Analysen kan heller ikke svare på om et mulig dose- respons forhold varierer mellom ulike trente muskelgrupper, kjønn og treningstilstander. Utrente ser ut til å få styrkeeffekt uansett intensitet, volum og frekvens, men pga. faren for frafall og skader bør treningsdosering ikke kun baseres på optimal respons, men også gjøres individuell. For at den fremtidige treningsvitenskapen skal kunne komme frem til mer valide resultater, må den benytte seg av bedre design og høyere metodisk kvalitet enn det den gjør i dag. NØKKELORD: systematisk litteraturanalyse, meta- analyse, styrketrening, treningseffekt, doserespons, intensitet, volum, frekvens, metodisk kvalitet.
FORKORTELSER 1RM = 1 Repetition Maximum = Fibrenes innfestingsvinkel AA= Arve Aschehoug ACSA = Anatomic Cross Section Area ACSM= The American College of Sports Medicine LBW = Lean Body Weight LTM = Lean Tissue Mass ME= Motoriske Enheter MR= Magnetisk Resonans Tomografi MV= Muskel Volumet B= Bein MVC= Maksimal Voluntær Kontraksjon CSA = Cross Sectional Area CI= Konfidensintervall CT= x-ray Computerized Tomography DEXA= Dualenergy X-ray Absorptiometry Df= Frihetsgrader (k-1) EPOC = Excess Post-exercise Oxygen Consumption ES= Effektstørrelser FFM = Fat Free Mass FL= Fiberlengden Fp= Forsøksperson IkPF = Isokinetic Peak Force IkPT = Isokinetic Peak Torque IkT = Isokinetic Torque ImPT = Isometric Peak Torque ITT= Interpolert Twitch Teknikk MyHC= Myosin Heavy Chain N= Newton NIH= Norges Idrettshøgskole NSCA= The National Strength and Conditioning Association UIO= Universitetet i Oslo OK= Overkropp PCSA = Physiological Cross Section Area PEDro= The Physiotherapy Database PER= Periodiserte PT= Peak Torque RFD= Rate of Force Development RMR = Resting Metabolic Rate SE= Standardfeil SD= Standardavik T= Torque LBM = Lean Body Mass
1.0 INNLEDNING Definisjonen av fysisk aktivitet og trening blir i følge Bouchard et al. (1994) beskrevet som henholdsvis All kroppslig bevegelse produsert av skjelettmuskulatur som resulterer i en vesentlig økning av energiforbruket utover hvilenivå, og fysisk aktivitet i fritiden som gjentas regelmessig over tid med målsetning å forbedre eksempelvis form, prestasjon eller helse. Både trening og fysisk aktivitet blir beskrevet gjennom doseringsbegrepet, som igjen kan inndeles i fire ulike faktorer: type aktivitet, intensitet, frekvens og varighet (Bouchard et al., 1994). Utfallet av fysisk aktivitet og/ eller trening summeres oftest opp i bedret fysisk form, som i følge Caspersen et al. (1985) er ett sett egenskaper man har eller kan tilegne seg, og som er direkte relatert til evnen til å utføre fysisk aktivitet. En bedret fysisk form fører til fysiologiske adaptasjoner som igjen kan gi en bedring av muskelstyrke, utholdenhet, bevegelighet, motorikk og balanse. Styrketrening er et eksempel på en fysisk aktivitet som både kvinner og menn, og unge som gamle kan ha utbytte av (O`Connor et al., 2000). Selv om, eller pga. at moderne teknologi har redusert behovet for fysisk styrke i dagliglivet, anbefales styrketrening for å opprettholde god helse, funksjonalitet og livskvalitet (ACSM, 2002). Styrketrening kan for eksempel motvirke den aldersbestemte reduksjonen i muskelmasse (Aoyagi & Shephard, 1992), redusere tap av beinmasse, spesielt for kvinner etter menopausen, og være med på å bedre psykologiske faktorer som selvtilfredshet og selvtillit (O`Connor et al., 2000). Alt fra idrettsaktive til innaktive personer kan ved å trene styrke redusere risikoen for skader, og ved oppståtte skader kan rehabiliteringen gå raskere og være av bedre kvalitet ved hjelp av styrketrening (O`Connor et al., 2000). Styrketrening har også i de siste 50 årene blitt en stadig større del av treningen til idrettsutøvere i alle grener fordi det kan være med på å bedre idrettsspesifikke prestasjoner (Kraemer & Häkkinen, 2002). I typiske utholdenhetsidretter som langrenn, løping og sykling har det å øke maksstyrken vist seg å bedre prestasjon i form av endring av arbeidsøkonomi (Hoff et al., 2002; Østerås et al., 2002; Hoff et al., 1999; Hickson et al., 1988). Økt muskelmasse, som en effekt av styrketrening, har også vist seg å ha betydning på vektregulering, siden det er en nær sammenheng mellom kroppens muskelmasse og størrelsen på hvilemetabolismen (RMR = resting metabolic rate), (Campbell et al., 1994; Pratley et al., 1994). Selv om RMR normalt står for størstedelen av energiforbruket i løpet av et døgn, vil også mengden energi som forbrukes under og etter trening spille en rolle i vektreguleringen. Enkelte forskere hevder at styrketrening kan gi en noe høyere effekt i form av økt energiforbruk etter trening (EPOC = excess post-exercise oxygen consumption), enn tradisjonell aerob utholdenhetstrening (Gillette et al., 1994), mens andre studier har vist at en av de viktigste forutsetningene for EPOC er treningsintensiteten (Børsheim & Bahr, 2003). En kan kanskje 1
sette spørsmålstegn ved studien til Gillette et al. (1994) siden den ikke var en randomisert kontrollert studie, og siden treningsintensiteten i % av maks var 20 % høyere for styrketreningen i motsetning til utholdenhetstreningen. Dose- respons I dagens samfunn med krav om prestasjon og tidseffektivitet blir viktigheten av å finne et mest mulig optimalt forhold mellom treningsdose og respons stor. Dosen sier noe om de ulike treningsvariablene, mens responsen enten kan si noe om spesielle helseadaptasjoner av treningen eller noe om endringer i fysisk form (Rhea et al., 2003). Siden også stadig flere er mer inaktive, sliter med belastningsskader og mangler motivasjon for å trene, blir det viktig å finne det minste kravet for stimuli som gir effekt for også å gi disse gruppene en positiv opplevelse av styrketrening, og for å hindre et stort frafall over tid. Forholdet mellom dose og respons av styrketrening er grunnleggende for hvilke anbefalinger en skal gi personer med ønske om forbedring i muskelstyrke og hypertrofi. Treningsbelastningen må over den nedre individuelle grensen for stimuli, samt være lavere enn den øvre individuelle grense for å unngå overtrening og skader (Rhea et al., 2003; Gjerset et al., 2001; Bouchard et al., 1994). Disse grensene endrer seg med treningspåvirkning, slik at en må oppjustere treningsdosene for å få effekt ettersom den fysiske formen bedres (Gjerset et al., 2001). Treningsvariabler som intensitet, volum, frekvens, varighet, type kontraksjon (statisk, dynamisk) og intervensjonslengden er i følge Haskell (2001) synonymt med dose begrepet (se definisjoner kap 2.1.1). Responsen er resultatet av treningen, og blir ofte uttrykt som fysiologiske, biologiske, prestasjonsmessige eller helsemessige effekter. Denne responsen er spesifikk for de mekaniske og metabolske systemene som blir belastet i de ulike formene for fysisk aktivitet/ trening utført, og størrelsen på responsen varierer med dosen og det enkelte individ (Haskell, 2001). I effektstudier der intervensjonen er styrketrening, er responsen (endepunktene) oftest uttrykt som en repetisjon maksimum (1RM), hypertrofi, power, moment (torque) og lokal muskel utholdenhet (local muscular endurance), (ACSM, 2002). I søken etter det optimale treningsregimet kan man i litteraturen finne mange motstridende resultater og anbefalinger (Peterson et al., 2005). Mange av studiene på området har sett på styrkeøkning hos utrente personer, men det har i det siste også kommet flere meta- analyser som tar for seg doserespons forholdet på trente utøvere (Wolfe et al., 2004; Peterson et al., 2004; Rhea et al., 2002; 2003). I følge Tan (1999) er treningsintensiteten en av de viktigste variablene ved utviklingen av styrkeprogram for maksimal styrke. Størrelsen på treningsvolumet er også viktig, og kanskje i større grad enn 2
treningsintensiteten i starten av styrketreningen (Kraemer et al., 1997). Av de forskjellige treningsvariablene er det uten tvil volum som har fått mest oppmerksomhet (Peterson et al., 2005), og i de siste årene er volum i form av antall sett blitt mye brukt og en omstridt doseringsvariabel. Av de største forkjemperne står Carpinelli (2004; 2002; & Otto 1998) på den ene siden og mener at ett sett er tilstrekkelig, mens Kramer et al. (1997) og Berger (2003; 1962) er to som favoriserer multiple sett. I følge Rønnestad (2004) skyldes mest sannsynlig forskjellene i disse resultatene de relativt store forskjellene i studiedesign. Skal man sammenligne effekten av en treningsvariabel (intensitet, sett, frekvens, antall øvelser o.a.) bør alle de andre variablene være like, siden der er mange faktorer som kan påvirke resultatene av en styrketreningsintervensjon. I følge Peterson et al. (2005) fører også de store forskjellene i operasjonelle definisjoner blant ulike forskningsmiljø til at det kan bli missforståelser angående betydningen de ulike treningsvariablene i enkelte studier har. I sin hovedfagsoppgave har Rønnestad (2004) gått gjennom de studiene Carpinelli (2002) henviser til i sin anbefaling av ett sett, og funnet at tallmaterialet inneholder flere mangler. Mange av studiene Carpinelli (2002) henviser til sammenligner dynamisk og statisk trening, tester isometrisk og trener dynamisk eller omvendt, og trener med ulikt antall repetisjoner. Siden nyere studier tyder på at det er stor heterogenitet mellom ulike skjelettmuskler og at hver muskel er unik med tanke på funksjon, fibertypesammensetning, fiberdiameter og arkitektur (Thornell et al., 2003; Antonio, 2000), er det anbefalt at en ser på effekten av ulik treningsdosering for hver muskelgruppe og ikke blande overkropp og beinmuskulatur. Dette blir støttet av Willoughby (1993), Paulsen et al. (2003) og Rønnestad et al. (under trykking) som rapporterer at styrkefremgangen sett ved ulike styrketreningsregimer kan variere mellom ulike muskelgrupper. Fagfeltet innen styrketrening er stort, og ofte uoversiktlig med tanke på alle variablene som det bør kontrolleres for. Siden det for det meste består av intervensjons- studier, ofte med små utvalg, kan det å utføre systematiske litteraturanalyser og meta- analyser ikke bare øke de statistiske sjansene for å finne effekter, men også bedre presisjonen til disse effektene, minske faren for systematiske feil og gi mer reliable data for å gi anbefalinger (Alderson et al., 2003). Videre kan det å sete strenge krav til metodisk kvalitet for inklusjon av studier til en meta- analyse, ytterligere minske faren for systematiske feil og metodisk sett styrke analysen. Formålet med denne masteroppgaven er å undersøke metodisk kvalitet av randomiserte kontrollerte styrketreningsstudier og de studiene som danner basis for to anerkjente styrketreningsanbefalinger, samt å utføre et nytt litteratursøk med inklusjon av høykvalitets studier til bruk i en meta- analyse. 3
Målsetningen med meta- analysen er å identifisere et dose- respons forhold ved ulike styrketreningsadaptasjoner, sett i forhold til forskjellige nivå av treningsfrekvens, intensitet, og volum. 4
2.0 TEORI 2.1 STYRKETRENING 2.1.1 DEFINISJONER Styrke Siden muskler kan utvikle kraft under en rekke ulike forutsetninger (dynamisk, isometrisk (statisk) og isokinetisk), ved ulike hastigheter, ved ulike muskellengder, og ved alt fra isolerte muskelkontraksjoner til kompliserte idrettsbevegelser, er det behov for å definere styrkebegrepet (Knuttgen & Komi, 2003). Muskelstyrke kan defineres som: Den maksimale kraft eller moment en muskel eller muskelgruppe kan generere ved en spesifikk eller forutbestemt hastighet (Knuttgen & Komi, 2003). Selv om styrkebegrepet ut fra denne definisjonen også innbefatter muligheten for maksimal kraftutvikling ved høye forkortningshastigheter og lav ytre motstand, blir den maksimale styrken oftest oppgitt og oppfattet som den største kraftutviklingen en kan oppnå, eller den tyngste vekten en klarer å løfte en gang (Tan, 1999). Ved dynamiske kontraksjoner blir styrken oppgitt som 100 % av maksimum, eller som 1RM (en repetisjon maksimum), (Bompa & Carrera, 2005), mens for isometriske kontraksjoner oppgir en ofte maksstyrken som MVC (maksimal voluntær kontraksjon), (Tan, 1999). Begrepet/ terminologien isotonisk trening har i enkelte tilfeller blitt brukt om dynamisk trening, men dette er i følge Åstrand et al. (2003) ikke riktig. Både en dynamisk og en isotonisk kontraksjon inneholder konsentriske og eksentriske kontraksjoner, men forskjellen er at begrepet isotonisk er begrenset til kontraksjoner med en konstant kraftutvikling. Selv om den ytre belastningen blir holdt konstant er dette en situasjon som sjelden, om i det hele tatt, skjer utenfor laboratoriet på grunn av at kraften utviklet av muskelen varierer ettersom vektarmene blir lengre eller kortere (Åstrand et al., 2003). Hypertrofi Muskulær hypertrofi blir ofte definert som en økning i masse eller tverrsnitt av en muskelfiber, og forårsakes som oftest av styrketrening eller andre typer mekanisk stress (MacDougall, 2003; Philips, 2000). For å kunne måle muskeltverrsnittet i en muskelfiber blir det tatt biopsier av de aktuelle musklene, og disse blir analysert ved hjelp av lysmikroskop, antistoff og et dataprogram (Kadi & Thornell, 2000). Muskulær hypertrofi kan også bli definert som en økning i masse eller tverrsnitt av en 5
hel muskel/ muskelgruppe, og årsakene til denne hypertrofien kan i tillegg til en tverrsnittsøkning av de enkelte fibrene komme av en økning i antall fibrer (hyperplasi), (Knuttgen & Komi, 2003; MacDougall, 2003), (se kapittel 2.1.2.2, s 11). En kan ved hjelp av mange ulike teknikker evaluere endringer i muskeltverrsnitt og muskelstørrelse etter en styrketreningsperiode. Magnetisk resonans tomografi (MR), x-ray computerized tomography (CT), dualenergy x-ray absorptiometry (DEXA) og ultralyd er noen av de mest aksepterte metodene i dag, og der MR, CT og DEXA har vist seg å være svært reliable (Fukunaga et al., 2001). Selv om disse apparatene har vist seg å gi svært nøyaktige og stabile målinger blir bruken av dem begrenset pga at de er dyre i drift (spesielt MR), har begrenset tilgang og at DEXA og CT krever strålingsvern (Heymsfield et al., 1990). Andre metoder for å måle muskelvekst er omkretsmål og måling av kroppsvekt, der en ofte supplerer det med å måle fettprosenten. Disse metodene er mer anvendelige ved feltarbeid, mindre tidkrevendes, koster mindre, men er mindre nøyaktige pga at de inkluderer vekten eller størrelsen på flere vev i tillegg til muskelvev (Cureton et al., 1988). Hvor på muskelen eller muskelgruppen en måler, og om en måler det anatomiske (ACSA = anatomic cross section area) eller det fysiologiske tverrsnittet (PCSA = physiological cross section area) har også vist seg å ha stor betydning for resultatet. ACSA estimeres ut fra ett eller flere tverrsnittsmål langs muskelen eller muskelgruppen sin lengderetning, mens PCSA blir estimert fra muskel volumet (MV), den gjennomsnittlige fiberlengden (FL) og fibrenes innfestingsvinkel ( ), (Fukunaga et al., 2001). Det blir av enkelte ytret bekymring over mange av metodene for å måle CSA (cross section area), siden de kun måler det anatomiske tverrsnittet (også på fjærformede muskler) og ofte fra kun ett punkt på muskelen. I følge Fukunaga et al. (1996) burde endringer i muskelstørrelse bli evaluert ut fra et fysiologisk tverrsnitt pga at det anatomiske tverrsnittet i muskler som har fibrer som står i vinkel på kraftretningen (fjærformede muskler), ikke inkluderer tverrsnittene til alle fibrene. Anatomisk tverrsnitt blir i to studier på ulike muskler i beina, målt til å være inntil åtte ganger mindre enn det fysiologiske tverrsnittet (Fukunaga et al., 1992; 1996). På grunn av at også det maksimale ACSA kan variere mye alt etter hvor på muskelen en måler, og på grunn av at muskelens form kan forandres av treningen, blir betydningen en kan legge i anatomiske tverrsnittsmål fra kun ett snitt på muskelen begrenset, selv om det er målt med MR (Fukunaga et al., 1992). I følge en studie av Bamman et al. (2000) korrelerer det anatomiske tverrsnittet like godt med maksstyrken målt isometrisk, som når tverrsnittet blir målt fysiologisk, dersom det blir målt ved flere snitt per muskellengde. 6
Sett ut fra disse varierende funnene ser det ut til at begge metodene gir noen lunde like resultater dersom en bruker flere en ett målepunkt ved anatomiske tverrsnittsmål, men pga. fibrenes innfestingsvinkel ( ) bør en helst bruke PCSA ved måling av tverrsnittet på fjærformede muskler. Treningsdosering Ved dosering av styrketrening deler en gjerne inn i tre variabler: intensitet, volum og frekvens. Frekvens defineres som antall treningsøkter utført innenfor en viss tidsperiode (eks. 1 uke), (Kraemer & Ratamess, 2004), og intensitet defineres som absolutt motstand (kraft i hver kontraksjon, Newton, Kg) eller som relativ motstand (% av 1RM, antall RM), (Fleck & Kraemer, 2004; O Bryant et al., 1988). Treningsvolum er i følge Tan (1999) det totale arbeidet utført innenfor en gitt tidsramme (Joule), men kan forenkles ved å oppgi det som totalt antall repetisjoner (sett x repetisjoner) eller total belastning (sett x repetisjoner x vekt) gjennomført i en treningsøkt eller for en muskelgruppe. Ett sett kan defineres som: et gitt antall repetisjoner i en øvelse etterfulgt av en pause (Bompa & Carerra, 2005), eller som en gruppe repetisjoner utført kontinuerlig uten å stoppe eller hvile (Fleck & Kraemer, 2004). Volumet kan forandres ved å endre antall øvelser, antall repetisjoner per sett, eller antall sett per øvelse (ACSM, 2002). Det å kode treningsvolum som antall sett per muskelgruppe per trening, er i følge Rhea et al. (2003) en bedre indikator på mengden stress muskelen opplever under en treningsøkt, en å oppgi det som antall sett per øvelse. Dette pga at studier som oppgir å trene med ett sett kan bestå av flere øvelser per muskelgruppe, og volumet per muskelgruppe blir da like stort som for studier som trener med flere sett og en øvelse per muskelgruppe. Siden det i det siste har blitt mer fokus på at overkropp og bein responderer ulikt på likt volum (Paulsen et al., 2003), har det å se på volum i form av antall sett per muskelgruppe blitt av større interesse. På bakgrunn av dette, vil volum og antall sett per muskelgruppe per trening være synonymt med hverandre videre i denne oppgaven. For idrettsutøvere har det i de siste tiårene vært en utvikling i hvordan en best skal planlegge treningen gjennom en sesong. Denne planleggingen blir kalt periodisering, og kan defineres som en systematisk variasjon av et treningsprogram i et forsøk på å gi en optimal respons i form av for eksempel styrke og hypertrofi (Fleck, 1999). De ulike treningsvariablene blir systematisk manipulert for å optimalisere treningen ved kortere eller lengre tidsperioder, og for å mest mulig effektivt å kunne nå kortsiktige og/ eller langsiktige mål. En av fordelene ved periodisering er å bedre kunne unngå overtrening, og å kunne toppe formen til ulike konkurranseperioder i løpet av en sesong (NSCA, 2000). De finnes mange ulike måter å periodisere treningen på, men to av de mest brukte modellene er lineær og ikke lineær (bølgende) periodisering. Den lineære periodiseringen er den klassiske modellen som varierer 7
intensiteten gjennom flere uker med trening (mikrosykluser), der en syklus består av noen uker med enten lett, moderat eller tung trening (ACSM, 2002; NSCA, 2000). Når det gjelder den bølgende periodiseringen varierer den i både volum og intensitet i løpet av en treningsuke, som for eksempel: mandag, lett; onsdag, tung; fredag moderat osv (ACSM, 2002). Begge modellene har ofte en varighet på 8-16 uker (makrosyklus) bestående av flere mikrosykluser (NSCA, 2000). 2.1.2 HVA ER BESTEMMENDE FOR VÅR MUSKELSTYRKE? Det er viktig å vite hvilke faktorer som er bestemmende for utviklingen av muskelstyrke for å kunne vurdere effektene av de fysiologiske forandringene sett ved styrketrening. Disse faktorene blir som oftest delt inn i to hovedfaktorer, der nervesystemets evne til å styre musklene er den ene, og muskelcellenes fysiologiske respons på styrketreningen er den andre. 2.1.2.1 NEURAL ADAPTASJON I følge Brechue & Abe (2002) og Ikai & Fukunaga (1970) er det sterk korrelasjon mellom muskeltverrsnittet og den maksimale styrken, spesielt hos erfarne utøvere. Denne koblingen er ikke så fremtredende hos utrente og i komplekse øvelser, siden forskjellene her i større kan grad forklares av mangelfull teknikk (Carroll et al., 2001). Forbedringer i teknikk i form av det å hemme en eventuell aktivering av antagonistene i en bevegelse, og forbedre samarbeidet mellom agonistene og deres støttemuskulatur (synergister), vil da kunne føre til økt kraftutvikling. Det at styrken til en muskel er proporsjonal med tverrsnittet til samme muskel er godt kjent, men i følge en oppsummering av Åstrand et al. (2003) kan det i starten av et styrketreningsprogram (for utrente) bli sett en styrkeøkning på 20 % til 40 % de første ukene uten at der er noen merkbar endring i tverrsnittet på muskelen/ musklene. Dette misforholdet mellom målt styrke og målt hypertrofi i starten av en treningsperiode blir også vist i andre studier (Kalapotharakos et al., 2004; Frontera et al., 2003; Chestnut & Docherty, 1999). Dette ser ut å være av størst betydning de første to til åtte ukene (Kraemer et al., 1996), men misforholdet er i enkelte studier også til stede etter 12 uker (Kalapotharakos et al., 2004; Frontera et al., 2003). Mulige forklaringer på dette misforholdet er forklart ved en mer effektiv aktivering av motoriske enheter (Åstrand et al., 2003). Denne økte aktiveringen kan komme i form av en forbedret evne til økt aktivering, økt fyringsfrekvens og en forbedret synkronisering, eller en kombinasjon av alle tre, ofte målt som integrert elektromyografisk aktivitet (iemg). Noe av missforholdet kan også forklares med metodiske svakheter ved studiens design, der en mangelfull tilvenningsperiode vil føre til at læringseffekten blir tatt med i beregningene av styrkeøkningen og den vil med det korrelere dårligere med hypertrofiøkningen (Ploutz- Snyder & Giamis, 2001). 8
En annen observasjon som kan ha vært med på å bygge opp under konseptet neural adaptasjon er den kontralaterale effekten, definert som styrkeøkningen i den utrente armen eller beinet ved trening av motsatt ekstremitet. Munn et al. (2004) viste i sin meta- analyse at de samlede effekten av unilateral styrketrening på MVC av den kontralaterale ekstremiteten var på 7,8 %. Dette var 35,1 % av effekten på den trente ekstremiteten. Treningsstatusen til forsøkspersonene inkludert i meta- analysen til Munn et al. (2004) varierte, men det ser ut til at halvparten eller mer var innaktive eller kun moderat aktive personer. Resultatene fra tidligere studier som har sett på effekten av kontralateral trening er ofte missledende pga manglende randomisering, små utvalg og at det ikke er gjort sammenligninger mellom gruppene (Munn et al., 2004). Munn et al. (2004) brukte i sin meta- analyse kun randomiserte kontrollerte studier (randomized controlled trial: RCT). Pga. at enkelte styrkeøvelser er vanskeligere rent koordinativt enn andre, og setter større krav til nervesystemets evne til å maksimalt rekruttere og synkronisere agonister og antagonister, kan en tenke seg at potensialet for neural adaptasjon er større i de vanskelige øvelsene (Chilibeck et al., 1998) Siden begrepet neural adaptasjon ikke er spesifikt, men et samlebegrep som refererer til flere ulike individuelle adaptasjoner, nevnes de enkelte mer inngående under. Rekruttering av motoriske enheter Musklenes kraftutvikling reguleres både ved antall motoriske enheter (ME) som er rekruttert, og ved hvilken fyringsfrekvens de aktiveres med (Åstrand et al., 2003). For at utrente skal kunne få en styrkeeffekt av neural adaptasjon i form av økt rekruttering, må forutsetningen være at de ikke klarer å rekruttere alle sine motoriske enheter viljemessig under en maksimal kontraksjon. To oversiktsartikler (Shield & Zhou, 2004; Behm, 1995) har oppsummert og konkludert med at utrente i liten grad har problemer med å fullt ut aktivere de brukte musklene i ulike øvelser, men det kan variere litt mellom ulike muskelgrupper, kontraksjonstype og kompleksiteten av øvelsene. Siden det da ser ut til at utrente ikke har noe særlig å hente på økt rekruttering av de motoriske enhetene, kan den store økningen i EMG aktivitet sett ved trening muligens komme av en forbedret fyringsfrekvens (Behm, 1995). Fyringsfrekvens Sammenhengen mellom kraftutviklingen og fyringsfrekvensen i en muskelfiber er i følge Åstrand et al. (2003) direkte relatert til kalsiumkonsentrasjonen i cytosol (væsken inne i cella). En lav fyringsfrekvens vil føre til en lav kalsiumkonsentrasjon, og med det få tverrbroer mellom aktin og myosin. Ved at 9
impulsfrekvensen øker vil kalsiumkonsentrasjonen og med den kraften, øke inntil maksimalkraften er nådd. Måten de ulike muskelgruppene regulerer sin kraftutvikling på, henger i følge en oversikt av Behm (1995) sammen med størrelsen på muskelgruppen. Store muskelgrupper ser ut til å justere størstedelen av sin kraftutvikling ved hjelp av rekruttering av ME, for så å supplere med en eventuell frekvensøkning, mens mindre muskelgrupper benytter seg fortrinnsvis av frekvensendringer. Siden utrente personer, i følge interpolert twitch teknikk (ITT) studier og frekvensstudier, i liten grad har problemer med å fullt ut aktivere antall ME og oppnå en høy nok fyringsfrekvens for å oppnå maksimal kontraksjon, ser det ikke ut som om der er mye å hente på økt kraftutvikling ved en høyere frekvensutvikling. En økning i fyringsfrekvensen pga. styrketrening er mer relatert til en forbedring av evnen til raskt å oppnå maksimal kraftutvikling (rate of force development: RFD), (Behm, 1995). Synkronisering Synkronisering av motoriske enheter kan defineres som samtidige aksjonspotensialer fra to eller flere motoriske enheter (Milner- Brown, 1975). Denne synkroniseringen er blitt rapportert økt etter en styrketreningsperiode av den første dorsale interosseus muskelen i hånden (Milner- Brown, 1975). Flere studier har i følge Behm (1995) vist en større kraftutvikling ved asynkron stimulering enn ved synkron stimulering. Selv om disse forsøkene ofte er utført på små muskelgrupper og lite kompliserte bevegelser, ser det ikke ut som at økt synkronisering av ME etter en styrketreningsperiode har noen gunstig effekt på kraftutviklingen (Duchateau et al., 2006; Kidgell et al., 2006). Den økte synkroniseringen kan derimot være med på å forklare økningen i iemg sett ved styrketrening (Hakkinen & Komi, 1983). Endringer i styrke Den forventede forbedringen i styrke fra styrketrening er vanskelig å forutse, siden økningen i styrke er påvirket av den enkelte utøver/ deltager sitt utgangsnivå og hans/ hennes potensial til forbedring (Hakkinen, 1985). Oversiktsstudien til McDonagh & Davies (1984) hevder at utrente kan forvente en fremgang i 1RM på ca. 1 % per økt ved dynamisk trening. Dette bygger på et gjennomsnittet fra 11 ulike grupper (9 studier) der alle har trent dynamisk, men der måten styrken ble testet på i de ulike studiene varierte. De 9 studiene McDonagh & Davies (1984) her refererer til er gamle (1949-1980), og av de syv jeg fikk sett i fulltekst var tre randomisert (to med passiv kontrollgruppe) og fire var det ikke. På bakgrunn av at over halvparten av studiene konklusjonene til McDonagh & Davies (1984) bygger på ikke var randomiserte, 10
er det usikkert hvor mye en skal legge i denne konklusjonen, siden det da er en større fare for at systematiske skjevheter (bias/ confounding) mellom behandlingsgruppene kan oppstå. Selv om litteraturen viser forskjellig resultat med hensyn til hvor store forbedringer en kan forvente seg i 1RM/ maksstyrke etter en styrketreningsperiode, er den gjennomsnittlige forbedringen for innaktive unge og middelaldrende menn og kvinner på 25-30 % for intervensjoner med en varighet på inntil 6 mnd (ACSM, 1998a). Denne økningen i styrke og hypertrofi vil avta etter hvert som man blir bedre trent. 2.1.2.2 MUSKULÆR ADAPTASJON Siden det er lite som tyder på at den neurale adaptasjonen, målt som en økning i EMG, etter en styrketreningsperiode har stor betydning for økningen i styrke ved enkle øvelser, har det i det siste blitt brukt mer nøyaktige målemetoder og forsket mer på de muskulære adaptasjonene sett ved styrketrening. En faktor som også kan være med på å forklare styrkeøkningen uten en økning i muskelstørrelse sett i starten av en styrketreningsperiode, er økningen av tverrsnittet av muskelfibrer på bekostning av det ekstracellulære rommet (Goldspink, 2003). Dette blir støttet av Jones og Rutherford (1987), som fant en økning i radiologisk tetthet i musklene etter en 12 ukers styrketreningsperiode. Disse resultatene samsvarer med nyere målemetoder av proteinbalansen i muskelen, der en har sett en økning i proteinsyntesen allerede etter en styrketreningsøkt (Phillips et al., 1997; 1999; Biolo et al., 1995). Det målte misforholdet mellom styrke og hypertrofi i starten av en treningsperiode kan da muligens i større grad forklares ut fra resultatene over, og i mindre grad ut fra den neurale adaptasjonen ved koordinative enkle øvelser. Hypertrofi Arbeid, både akutt og kronisk, har stor effekt på muskelproteinbalansen hos mennesker og dyr. Det ser ut til at effekten kan variere med type aktivitet, intensitet, varighet, treningstilstand, og mellom ulike muskelfibrer (Åstrand et al., 2003; Phillips et al., 1999). De fleste intervensjonsstudiene er utført som konsentrisk arbeid, men også eksentrisk arbeid gir økt proteinsyntese (Phillips et al., 1999). Den metabolske basisen for hypertrofi av skjelettmuskulatur ligger i forholdet mellom muskelproteinsyntesen og muskelproteinnedbrytningen. Akkumulasjonen av muskelprotein kan skje på to måter, enten ved en økt syntesehastighet, eller ved en redusert nedbryting. Hypertrofi kan kun skje ved at syntesen overstiger nedbrytningen (Goldspink & Harridge, 2003; Åstrand et al., 2003). Det har i de fleste studiene på skjelettmuskulatur hos utrente blitt vist at en får økt proteinsyntese ved en akutt styrkeøkt (Phillips et al., 1997; 1999; Biolo et al., 1995). Men på godt trente styrkeutøvere har 11
en imidlertid fått ulike resultat, noe som ser ut til å skyldes treningstilstand og intensitet på intervensjonen. For å kunne stimulere muskelproteinsyntesen må treningen være av en så høy intensitet at den overbelaster muskulaturen. Det ser ut til at en får en reduksjon i den akutte oppreguleringen av proteinsyntesen som følge av forbedret treningsstatus ved styrketrening, og jo bedre trent en er, jo høyere stimulus må til for å øke proteinsyntesen (Phillips et al., 1999). Ulike fibertyper ser ut til å respondere ulikt i forhold til proteinsyntesen ved ulike intensiteter og former av arbeidet som blir utført (Åstrand et al., 2003; Fluckey et al., 1996). Men siden proteinsyntesen blir målt i blandet muskel (et gjennomsnitt av de ulike type protein i muskelen, både kontraktile og strukturelle), kan en tenke seg at det representerer et gjennomsnitt for både dyr og mennesker. I følge Tipton et al. (2003) øker også muskel protein nedbrytningen ved en akutt styrkeøkt, men i mindre grad en proteinsyntesen. Netto proteinbalanse blir med det positiv, og grunnlaget for hypertrofi er oppfylt. Dette såfremt man ikke er i fastende tilstand (Tipton & Wolfe, 2001). Årsaken til hypertrofi kan enten være større muskelfibrer, flere muskelfibrer, eller en kombinasjon av disse. Det ser ut til at styrketrening av utrente fører til muskelvekst i både type I og type II fibrer, der type IIA ofte øker mest (Kraemer et al., 1995). Endring i hypertrofi I en studie av Ikai & Fukunaga (1970) ble det hevdet at utrente personer kan oppnå en økning i armbøyerenes muskeltverrsnitt på 23 % de første 100 treningsdagene av en styrketreningsperiode. Det ble i denne studien trent med tre maksimale isometriske kontraksjoner a 10s varighet, seks dager per uke. Utvalget bestod av seks friske mannlige studenter, og der den venstre armen fungerte som kontroll. I et hovedfagstudie av Kvamme (2005) ble 16 studier som tok for seg endringer i muskeltverrsnitt i låret gjennomgått. Han fant at den gjennomsnittlige økningen av muskeltverrsnitt var på 7,0 % etter 42 treningsøkter, eller 0,18 % per treningsøkt. Siden han ikke redegjorde for søkestrategi og inklusjon/ eksklusjon av studiene, er det vanskelig å si om de er representative for resten av studiene på fagfeltet. Hyperplasi Muskelfibervekst (hypertrofi) som følge av styrketrening er vel akseptert innen styrketreningsforskningen, men om det er mulig å få et økt muskeltverrsnitt på grunn av flere muskelfibrer (hyperplasi) er fortsatt usikkert. De fleste studiene som finner hyperplasi er dyrestudier, ofte med ekstreme treningsmetoder/ belastninger, og dermed vil det å ekstrapolere disse funnene til mennesker by på 12
problemer. Problemer kan også oppstå ved å konstruere treningsregimer til dyrestudier som skal ligne de til mennesker, for så å prøve å ekstrapolere funnene (Åstrand et al., 2003). Av etiske årsaker finnes det få studier som ser på hyperplasi hos mennesker. I enkelte av de studiene som har sett på dette finner man at tverrsnittet på muskelfibrene til godt styrketrente personer ikke var signifikant forskjellig fra de utrente kontrollgruppene, selv om det var stor forskjell i muskeltverrsnittet (Fry et al., 2003; Tesch & Larson, 1982). Årsak/ virkningsforholdet i disse studiene er vanskelig å si noe om, siden en ikke vet noe om hvor mange muskelfibrer de styrketrente hadde før de startet å trene. Det blir heller ikke noe lettere å si noe om årsaksforholdet når enkelte forfattere konkluderer med at det eksisterer en systematisk variasjon i tverrsnittsarealet av ulike muskelfibrer, som en funksjon av muskeldybde (Lexell & Taylor, 1989). Ved å ta biopsier fra ulike muskeldybder hevder Lexell et al. (1985) at en kan redusere målefeilen ved biopsitaking drastisk. På bakgrunn av dette, bør en tolke resultater fra studier som benytter seg av single biopsier med forsiktighet. Forklaringen på forskjellen i antall muskelfibrer mellom godt styrketrente og utrente kan være genetisk bestemt. MacDougall et al. (1984) konkluderte i sin studie at det finnes store individuelle forskjeller i antall muskelfibrer i biceps, og at godt trente kroppsbyggere ikke har flere fibrer en utrente. Tung styrketrening med mål om å øke muskelstørrelsen fører ikke til et økt antall muskelfibrer (MacDougall et al., 1984). Det finnes også enkelte metodiske problemer ved det å undersøke for hyperplasi i skjelettmuskulatur. Ved å telle fibrene i et tverrsnitt av muskelen, må en anta at alle muskelfibrene strekker seg i hele muskelens lengde (MacDougall et al., 1984), noe ikke alle gjør (oppsummert i Åstrand et al., 2003). De nydannede fibrene kan også være så små at de ikke blir talt (Alway et al., 1989), eller at hypertrofi av små fibrer under intervensjonen gjør at de først blir talt etterpå. Selv om hyperplasi ikke er den dominerende årsaken til hypertrofi, antar man at nydanning av muskelfibrer eksisterer hos mennesker. Denne nydanningen står sannsynligvis ikke for mer enn < 5 % av muskelveksten, selv i eksepsjonelle situasjoner (Kraemer et al., 1996). Taylor & Wilkinson (1986) mener at hyperplasi bare kan skje når stresset (i form av strekk/spenning) på muskelen/-ene er stort nok til å skape nekrotiske eller degenerative endringer. Denne muligheten eksisterer muligens kun på ung muskulatur i utvikling, og dette mest sannsynlig på bakgrunn i satelittcelleprofilering til myotuber istedenfor splitting av eksisterende fibrer (Taylor & Wilkinson, 1986). 13
Fibertypeoverganger Den store variasjonen av skjelettmuskelfibrer kommer av den mangeformede ekspresjonen av forskjellige myosin heavy chains (MyHC). Basert på disse forskjellige MyHC isoformene består skjelettmuskulaturen hos mennesker i hovedsak av tre distinkte hovedtyper fibrer (type I, - IIA og - IIX), (Shiaffino & Reggani, 1996). I tillegg til fibrer som inneholder kun en av disse tre MyHC isoformene, finnes der enkelte hybride fibrer som inneholder forskjellige mengder av to ulike MyHC isoformer. Den mest vanlige kombinasjonen er MyHC IIA/ IIX, mens MyHC I/ IIA opptrer mindre frekvent. Disse kombinasjonene av MyHC isoformer kan også variere innen forskjellige aldersgrupper (Andersen et al., 1999). De ulike MyHC isoformene er av de viktigste faktorene i fastleggelsen av kraft- hastighetsegenskapene til muskel fibrene i skjelettmuskulatur, og siden hver MyHC isoform inneholder en myosin adenosine trifosfat (ATP) aktivitet som korrelerer med forkortningshastigheten av muskelfibrene er isoformene antatt å være de beste indikatorene på de funksjonelle egenskapene til muskelfibrene (Bottinelli et al., 1996). Det er også vel etablert at MyHC ekspresjonen blir forandret som respons av fysisk aktivitet (mekanisk belastning), hormonell behandling, nevrologisk aktivering eller aldring (Pette & Staron, 2000). Kondisjonstrening kan resultere i en endring av MyHC isoformer fra raske til langsomme (Schaub et al., 1989), mens det i styrketreningsstudier på utrente har vært vist en fibertypeovergang fra type IIX til type IIA (Campos et al., 2002; Adams et al., 1993). Denne fibertypeovergangen kan det se ut som oppstår i den tidlige adaptasjonsfasen, før man klarer å se endringer i hypertrofi (Staron et al., 1994). Kadi & Thornell (1999) fant i sin studie en fibertypeovergang fra type I til type IIA, i trapezius hos kvinner, etter ti uker med styrketrening. De forklarer denne overgangen med at trapezius inneholder en større andel type I fibrer og en mindre andel type IIX enn i ekstremitetsmuskulatur (oftest brukt i andre studier på området). Resultatene i denne studien ble ikke sammenlignet med noen kontrollgruppe, den så kun på endringer mellom pre og post- tester ved tre ulike treningsgrupper. 2.2 LITTERATURANALYSE Størrelsen på informasjon i form av ny forskning som forskere, terapeuter og trenere må ta hensyn til øker stadig, og i enkelte fagområder har det så å si blitt umulig for den enkelte å lese gjennom, kritisk evaluere og oppdatere seg etter hvert. Litteraturstudier (reviews) har da blitt et viktig verktøy for alle som vil holde seg oppdatert innen for sitt fagfelt (Alderson et al., 2003; Egger et al., 2001b). 14
I følge Sculze (2004) var det ikke før Glass i artikkelen Primary, secondary and metaanalysis research fra 1976 introduserte utrykket meta- analysis at det å utføre systematiske litteraturanalyser og synteser av empiriske beviser som fagfelt, ble et eget forskningsområde. Måten å utføre en systematisk litteraturanalyse hadde med dette fått sitt eget navn, og forskningsaktiviteten økte når det gjaldt utviklingen av nye retningslinjer og tekniker for gjennomføring av en systematisk litteraturanalyse (Sculze, 2004). Denne artikkelen ble følgt opp med en bok av Glass et al. (1981), som tok for seg en objektiv fremgangsmåte for å evaluere litteraturen (Thomas et al., 2005). I etterkant av Glass sin bok har mye skjedd, og der fremskritt i studiene av de statistiske egenskapene til ES (effektstørrelser) i stor grad har vært delaktig i utviklingen av den rette måten å bruke en meta- analyse på (Thomas et al., 2005). The Cochrane Collaboration er en internasjonal organisasjon (offisielt grunnlagt i 1993) bestående av forskere, profesjonelle helsearbeidere (leger, sykepleiere, psykologer, fysioterapeuter, fysiologer o.a.), som har som målsetning å forberede, opprettholde og promotere tilgjengligheten av systematiske litteraturanalyser som viser effektene av ulike intervensjoner innen alle områder av helsevesenet (Antes & Oxman, 2001). Ulike litteraturanalysegrupper (ca 50 stk) sammensatt av profesjonelle innen helse og forskning utvikler og vedlikeholder/ oppgraderer Cochranes egne systematiske litteraturanalyser, men kan også bistå andre litteraturanalytikere såfremt de følger Cochrane sin mal for utførelse av en systematisk litteraturanalyse ( Cochrane Reviewer s Handbook ), (Antes & Oxman, 2001). Disse litteraturanalysene blir publisert i Cochranes egen medisinske database ( Cochrane Library ), og består i hovedsak kun av litteraturanalyser basert på RCT er. Cochrane Library inneholder også abstracts av de fleste ikke- Cochrane litteraturanalyser som finnes og en kan også søke etter kontrollerte studier fra databaser som EMBASE og MEDLINE (Antes & Oxman, 2001). Cochrane Reviewer s Handbook er et sett retningslinjer utviklet av The Cochrane Collaboration for hvordan en bør gå frem, steg for steg, i utviklingen av en systematisk litteraturanalyse. Målet med disse retningslinjene er å hjelpe litteraturanalytikere til å gjøre gode valg angående den metodiske fremgangsmåten, og å kunne gi svar på en del spørsmål underveis i prosessen (Alderson et al., 2003). Både The Cochrane Collaboration og Cochrane Reviewer s Handbook tar i hovedsak for seg systematiske litteraturanalyser kun basert på randomiserte kontrollerte studier, dette siden de mest sannsynlig gir en mer reliabel informasjon enn ikke randomiserte studier (Alderson et al., 2003). Selv om en RCT studie med et godt design kan gi sterke bevis i form av ulike effekter etter en intervensjon, finnes det alltid en bekymring for systematiske feil, noe som gjør at en ikke bør bli overbevist av enkeltstudier. Derimot, når flere studier med samme design kommer frem til de samme 15
konklusjonene, blir funnene sagt å være robuste. Dette blir motsatt når flere like studier støtter ulike konklusjoner, for med det blir funnene til hver enkelt av studiene mindre overbevisende (Herbert et al., 2005). Den samlede bevismengden gitt av mange studier kan gi et mer riktig bilde av effektene av en intervensjon enn kun ett enkelt studie, og dette er en av grunnene til hvorfor det er, om mulig, best å bruke systematiske litteraturanalyser i besvarelsen av spørsmål om effektene av en intervensjon (Herbert et al., 2005; Sackett et al., 1996). Effektene blir da også i mindre grad overestimerte siden litteraturstudier tar med studier med både positive og negative resultater. En annen fordel ved litteraturstudier er at de ofte har mye data tilgjengelig, noe som i seg selv vil gi mer presise estimat av størrelsen på effektene (Herbert et al., 2005). 2.2.1 DEFINISJONER Oversiktsstudier/ litteraturstudier Det blir som oftest skilt mellom to ulike former for oversiktsstudier, den tradisjonelle fortellende litteraturstudien (narrativ review) og den systematiske litteraturanalysen (systematic review), (Herbert et al., 2005; Alderson et al., 2003; Egger et al., 2001). I den fortellende litteraturstudien er det oftest en ekspert på området som finner frem relevante studier og summerer opp hva de har å si. Denne typen studier har blitt kritisert for å være subjektive og mangle systematikk i sin innhenting av aktuelle studier, samt være ikke- reproduserbare og av gjennomsnittlig lav vitenskaplig kvalitet (Sackett & Rosenberg, 1995; Haselkorn et al., 1994; L Abbe et al., 1987). Fortellende litteraturstudier blir av Egger et al. (2001b) kalt upålitelige kilder av informasjon. Når det gjelder den systematiske litteraturanalysen ble den utviklet i hovedsak for å få bukt med noen av svakhetene til den narrative litteraturanalysen (Egger et al., 2001). De viktigste karakteristikkene til den systematiske litteraturanalysen er at den klart og tydelig beskriver metodene brukt til å utføre analysen. Dette blir gjort i en egen metodedel som beskriver utførelsen av søket, utvelgelsen av studiene, valg av data, evaluering av data og syntese av litteraturen som faller under en gitt problemstilling (Herbert et al., 2005; Alderson et al., 2003; Egger et al., 2001). I motsetning til den fortellende oversikten, kan den systematiske litteraturanalysen stå alene som et selvstendig forskningsdokument (Thomas et al., 2005; L`Abbe et al., 1987; Thomas & French, 1986). Mange ulike termer har blitt brukt, og de brukes om en annen for å beskrive prosessen med å systematisk samle og integrere forsknings beviser, deriblant: systematic review, meta- analysis, research synthesis, overview og pooling (Egger et al., 2001b). 16