Mitkä lihakset tekee töitä ja millä tavalla, eli lihasaktivaation mittaaminen

Nykyaikainen teknologia on mahdollistanut niin oman mielen kuin kehonkin eri toimintojen mittaamisen. Kun Punttipossuille tarjoutui mahdollisuus tutustua Fibrux Oy:n uutuus ratkaisuun Mpower, jolla voidaan mitata lihasten EMG:tä ja vieläpä erotella mittauksella nopeiden ja hidasten lihassäikeiden aktivaatio toisistaan, tartuimme ilman muuta tilaisuuteen.

EMG tutkimuksen avulla saadaan selville mitkä lihakset tosiasiassa suoritukseen osallistuvat ja millä tavalla. Kun laitteen käyttäjä tekee esimerkiksi takakyykkyä, laitetaan sensorit reiteen ja saadaan selville tuliko liikkeessä käytettyä reisiä juuri lainkaan ja oliko käytössä nopeita vai hitaita lihassoluja.

Fibrux Oy:n Mika Herrala kertoo keksinnön taustasta, kun hän teki lopputyötään yliopistolle, pohti hän yhdessä Pasi Tavin kanssa kahvipöydässä mistä lihasjumit johtuvat? Mitä lihaksistossa todella tapahtuu kun treenataan?

”Teknologian kehittyminen on mahdollistanut että EMG mittaaminen on pian niin huippu-urheilijoiden jokapäiväisessä treenissä, kuin myös tavallisten harrastajien käsillä. Laitteemme Mpower on täysin langaton, joten mittaaminen on helppoa kun ei tarvitse pelätä sotkeutuvansa johtoihin. Tulokset näkee suoraan älypuhelimeen ladattavan sovelluksen kautta. Sensorit on lähtökohtaisesti suunniteltu siten, että niiden mittausdata on hyvälaatuista. Datasta syntyvää analyysia kehitämme koko ajan käyttäjäystävällisemmäksi” toteaa tieteellinen johtaja Mika Herrala Fibrux Oy:stä.

”Jos mietitään kenelle tällaisesta mittaamisesta on eniten hyötyä, voidaan jako tehdä helposti: kuntosalilla kävijät, voima- ja teholajien treenaajat sekä urheilijat. Myös kuntoutuksessa ja fysikaalisessa hoidossa on hyötyä lihasten aktivaation mittaamisesta.” Mika Herrala jatkaa.

”Urheilijalle on tärkeää saada tietää, että todellakin treenaa juuri niitä lihaksia millä on merkitystä omassa lajissaan sekä treenaako nopeita vai hitaita lihassoluja. Laitteemme avulla voidaan myös helposti mitata lihaksen väsymystä ja sen aiheuttamia muutoksia lihasten toiminnassa, eli suorituksen valuminen väärille lihaksille väsyneenä. Juuri tämä suoritustavan hajoamisen nopeus väsymisessä on yllättänyt meidät.” Mika Herrala toteaa.

Älypuhelimet tuovat mittaamisen kaikkien saataville. ”Kun saamme kerättyä lisää dataa treenaajilta ja urheilijoilta, saadaan vertailutuloksia jotka ovat varmasti mielenkiintoisia. Oman lajin sisällä pääsee näkemään kuinka treenikaveri pärjää itseen verrattuna tai kuinka hyvin on itse kehittynyt” Herrala jatkaa.

”Mpower on tarkoitus saada kuluttajille jo ensi keväänä. Laitteen lisäksi ratkaisuun sisältyy mobiiliapplikaatio, jonka avulla voi pitää omaa treenipäiväkirjaa, ja pilvipalvelu, jonne mittausdata tallentuu tarkempaa analyysia ja seurantaa varten. Vielä täytyy myös tehdä hienosäätöä EMG tulosten analyysiin niin että tuloste analyysi ja seuranta olisi mahdollisimman helppoa. Useat urheiluseurat kuten SM-tason pesäpalloilijat ja jääkiekkoilijat sekä Suomen Kilpa- ja Huippu-urheilun tutkimuskeskus ja Suomen voimistelumaajoukkue ovat käyttäneet Mpower mittauslaitetta ja tulokset ovat olleet mielenkiintoisia eri urheilijoilla ja eri lajeissa” toteaa toimitusjohtaja Juha Lampela Fibrux Oy:sta.

”Testauksien myötä on nähty selkeästi mikä liike on lihakselle tehokkain, on treenattu sitten hauista, etureittä tai vaikka kokonaisvaltaisempaa liikettä kuten tempausta, erot lihastyössä näkyvät saatavassa datassa. Teetkö töitä niillä lihaksilla joilla on tarkoituskin työskennellä vai hajoaako suoritus. Yllättävintä on ollut kuinka nopeasti keho hakee kompensaatiota tekniikan pettäessä esimerkiksi väsymyksen johdosta” toteaa Herrala.

Entä sitten EMG mittauksen hyödyt aktiivikuntoilijalle ja huippu-urheilijalle? ”Molemmat hakevat samankaltaisia hyötyjä EMG-mittaamisella: oma kehitys, ajan säästäminen tekemällä oikeita asioita ja tehokkuuden maksimointi. Erot tulevat sitten intensiteetissä. Huippu-urheilijan elanto ja menestys on kiinni treenaamisen laadusta, ei kukaan halua omaa työtään huonosti tehdä” toteaa Lampela. ”Mpower laitteella saa tietoa myös siihen ettei treenaa liikaa tai liian yksipuolisesti. Kun kehityksen näkee lihastasolla ja saat tulokset heti tietoosi siitä miten harjoittelu on vaikuttanut ja minne, niin saat faktaa siitä mitä on oikeasti tullut tehtyä ja miten.” hän jatkaa.

Punttipossut testasi laitetta kenttäolosuhteissa ja tässä mittaustuloksia sekä havaintoja. Todettakoon että testaus oli vain demo luontoinen ratkaisuun tutustuminen eikä perusteellinen analyysi.

Liikkeet mitkä päätettiin testata olivat tempaus ja takakyykky. Mittauslaitteisto asennettiin tempauksessa etu, – ja takareiteen ja takakyykyssä myös pakaraan edellisten lisäksi. Ensin suoritettiin tempauksen nousu sopivalle harjoitusalueelle, jonka jälkeen tehtiin takakyykyt noin 10 toiston sarjoilla. Tempauksen mittauksen tavoitteena oli nähdä nimen omaan juuri nopeiden lihassäikeiden aktivaatiota ja uupumukseen saakka suoritettavalla kyykkysarjalla puolestaan haluttiin nähdä miten laite arvioi harjoitteen kokonaisrasitusta. Kyykkysarjalla pyrittiin myös havainnollistamaan uupumuksen aiheuttamaa liikettä suorittavien lihasten muutosta, toisin sanoen aktivaation valumista alkuperäisestä muille lihaksille. Testihenkilöinä toimivat seuran omat aktiiviharrastajat.

Havaintoja:

Nopeat lihassolut aktivoituivat enemmän raakanostoissa kuin kyykkynostoissa. Tämä kertoo hyvin lihastyötavan luonteesta, liikenopeus ja räjähtävyys ratkaisee saadaanko nopeat lihakset aktivoitua. Etureisi ei ole tempauksessa merkittävässä roolissa.

Takareiden lihasaktivaatio on luonnostaan hidasta ja nopeuden lisääminen takareiteen vaatii erikoisharjoittelua.

Myöskään pakaralihaksesta ei pystytty osoittamaan nopeaa lihastoimintaa mikä voi johtua myös pakaralihaksen luonnollisesta solutyypistä.

Yhteenvetona: tempausharjoittelussa pelkkä tempaaminen ei välttämättä kehitä tarvittavaa räjähtävyyttä sellaisella urheilijalla jolla sitä ei ole luonnostaan, vaan vaaditaan erityisharjoittelua. Voiko siis temmata hitailla lihaksilla vaikka liikettä pidetään räjähtävyyden perikuvana? Kyllä voi ja näin itse asiassa suuri joukko nostajia tekeekin. Ratkaisevaa hyvälle nostolle on kokonaistehon tuotto ja varmasti jokainen meistä tietää jonkun yksinkertaisesti vain yleisvahvan nostajan joka pystyy tempaamaan suhteellisen paljon, vaikkei liike niin räjähtävän nopealta näytäkään.

Analyysiä:

Onko hitaiden lihasten harjoittelu sitten optimaalista? Voi olla, jos nostajan tekniikka on muotoutunut sellaista hyödyntäväksi. Ongelmia tulee esimerkiksi siinä, että luonnostaan hitaat lihakset, kuten vaikka takareidet, alkavat hitaalla harjoittelulla hidastua luonnostaan hitaalla urheilijalla liikaa, jolloin voima kyllä piisaa, mutta tangolle ei enää saada tarvittavaa kiihtyvyyttä että sen alle ehtisi. Tämä on näkynyt hyvin esim. Crossfit urheilijoilla, joilla tempauksen maksimi tulos ei ole ollut millään tasolla verrattuna rinnallevetoon tai voimatasoon ylipäänsä. Osan selityksestä saa epäoptimaalinen nostotekniikka, mutta sama ilmiö tuntuu vaivaavan niitäkin nostajia joilla tekniikka riittää. Vai mitä tuumaatte CF huipun Rich Froningin noin 140kg:n tempausmaksimista suhteessa miehen kykyyn temmata sata kiloa toistoina. Froning pärjää toistoissa itse Dmitry Klokoville, mutta maksimivoiman tuotto onkin sitten aivan toista luokkaa.

Takakyykyn mittaus osoitti että tehollinen harjoittelu vaatii riittävän raskaista sarjoja, lihasaktivaatio paranee raskaassa sarjassa toisto toistolta. Lihas joutuu rasituksen myötä rekrytoimaan yhä uusia motorisia yksiköitä. Toisaalta kyykkyasento vaikuttaa merkittävästi tukilihasten aktivaatioon, esimerkiksi takareidet ja pakara. Liiallinen tukilihasten aktivaatio kielii nostotekniikan ja asennon virheistä, eli siirretään kuormaa etureisiltä muualle, pitäisi siis pystyä kuitenkin tekemään edellä peräänkuulutetut teholliset sarjat puhtaasti.

Yleisenä havaintona on että väsyminen muuttaa työskentelyyn osallistuvien lihasten aktivaatiota. Tekniikka hajoaa ja osa kuormituksesta siirtyy alkuperäistä ympäröiville lihaksille ja eri lihasten keskinäinen kuormitussuhde muuttuu vaikka suoritettava liike päällisin puolin näyttäisi jatkuvan entisen kaltaisena.

Levännyt urheilija pystyi tempauksessa kuormituksen kasvaessa, lisäämään maksimaalista tehontuottoa toisin kuin alipalautunut urheilija joka saavutti oman päivän tehomaksiminsa paljon aikaisemmin. Mittaustulokset ovat kuitenkin aina verrannollisia vain samalla urheilijalla häneen itseensä.

Kaikilla kehon lihaksilla on oma ominainen tehontuotto alue, esimerkiksi yläkropan lihakset ovat nopeammat mitä alakropan lihakset, takareidet luonnostaan vähemmän lihassolutyyppiä II sisältäviä jne. Voimateholajeissa urheilevan on syytä pitää mielessä, että nopeat lihassolut tuottavat jopa 4 kertaa enemmän voimaa ja ovat jopa 4 kertaa paksumpia mitä hitaat lihakset. Nopeat lihakset myös kehittyvät nopeammin mitä hitaat lihakset, jos niitä osataan harjoitella. Maksimaalisen tehon lisääminen onnistuu siis parhaiten nopeiden lihasten kautta.

Räjähtävyys ja nopeus ovat aina sellaisia ominaisuuksia joihin pitää erikseen keskittyä. Hidas voimantuotto on sen sijaan kehon luonnollinen adaptaatio yleiseen kuormituksen kasvamiseen. Eli vaikka tekisit täysin optimaalista ja oikeaoppista harjoittelua ja saisit kohdistettua harjoitusvaikutuksen yksittäisessä harjoitteessa juuri oikein, seuraa pitkäkestoisesta kuormituksesta pikkuhiljaa adaptaatiota kestävyyden, ei räjähtävyyden suuntaan. Keho siis sopeutuu kokonaisharjoittelusta selviämiseen enemmän kuin tehon kasvattamiseen. Tämä superkompensaationa tunnettu tila alkaa sitten kevennysvaiheessa palauttaa lihaksia takaisin kohti nopeaa maksimaalista voimantuottoa. Tämä tarkoittaa siis kohti geneettistä luonnollista lihassolujakaumaa. Jos urheilijan geneettinen profiili on luonnostaan enemmän kestävyyteen taipuvainen, ei hitaat solut ala yllättäen kuitenkaan muuntua nopeaksi. Uusimman tutkimuksen mukaan lihassolujakaumaan pystyy harjoittelulla jonkin verran vaikuttamaan, kun aktivoi tehokkaasti nopeita lihassoluja, voi muuttaa itseään jonkin verran tähän suuntaan ja paluu takaisin kohti luonnollista geneettistä profiilia alkaa harjoittelun ja uran loputtua. Päinvastainen vaikutus on puolestaan lähes kaikille tuttu, eli käytännössä jokainen joka alkaa tekemään hitaasti pitkiä lenkkejä, pystyy jonkin ajan kuluttua juoksemaan maratonin ja tekemään itsestään kestävyysharrastajan vaikka olisi ollut alkujaan hyvin nopea urheilija. Toki tästäkin löytyy se 10% joukko, joiden punasolujen hapenkuljetus kehittyy poikkeuksellisen hitaasti, mutta se on toinen tarina.

Kaiken kaikkiaan oli mielenkiintoista päästä testailemaan treenaajiemme kanssa kyseistä laitetta ja saamaan palautetta oman kehon toiminnoista nostojen aikana.

Kuvasimme muutamia videoita testaustilanteista, käy tsekkaamassa punttipossujen instagram tili @punttipossut