Tässä blogikirjoituksessa keskustelemme siitä, kuinka jalkojen lihasten supistumisvoima vaihtelee harjoituksen intensiteetin sekä haaran ja nopeiden nykivien lihassäikeiden roolin mukaan. Selitämme, kuinka kukin lihaskuitu mobilisoituu.
Kuvittele opiskelija siirtymässä reipasta kävelystä nopeaan ravintoon. Mikä liikuntafysiologian periaate tässä toimii? Harjoitusta suoritettaessa lihaksen kohdistama voima eli lihasten supistumisvoima kasvaa suhteessa harjoituksen intensiteettiin. Joten jos opiskelija lisää juoksunopeutta, hänen jalkalihaksensa lihasten supistusvoima kasvaa vastaavasti.
Lihaskuitutyypillä ja motorisen yksikön mobilisaatiomallilla on suuri rooli lihasten supistusvoiman lisääntymisessä. Luustolihakset, mukaan lukien jalkojen lihakset, koostuvat monista erilaisista lihaskuiduista. Luustolihakset ovat lihaksia, jotka liikuttavat luurankoa keskushermojen hallinnassa, ja myofibrillit ovat supistuvat kuitusolut, jotka muodostavat lihaskudoksen. Nämä myofibrillet supistuvat motoristen hermojen stimulaation seurauksena, ja motorista hermoa ja sen hallitsemia myofibrillejä kutsutaan "motoriikkayksiköiksi".
Motoriset yksiköt mobilisoidaan harjoituksen intensiteetin mukaan, mikä voidaan selittää kokoperiaatteella. Suuruusperiaate viittaa pienten ja suurempien motoristen yksiköiden peräkkäiseen mobilisointiin, mikä tarkoittaa, että lihasten supistumisvoima lisääntyy motoristen yksiköiden asteittaisen aktivoitumisen myötä siirryttäessä matalan intensiteetin harjoituksesta. Tämä johtaa siihen, että pienempiä motorisia yksiköitä (eli vastus lateralis -lihaskuituja) käytetään ensisijaisesti matalan intensiteetin toiminnan aikana, kun taas suurempia motorisia yksiköitä (eli nopeasti nykivät lihassäikeet) mobilisoidaan lisäksi toiminnan edetessä korkeampiin intensiteetteihin.
Jalkojen lihakset muodostavat lihaskuidut voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: pitkät ja lyhyet kuidut. Jälkimmäisiä kutsutaan punaisiksi lihassäikeiksi niiden punaisen värin vuoksi korkean myoglobiinipitoisuuden vuoksi, joka on mukana hapen varastoinnissa ja kuljetuksessa lihaksissa, kun taas ensimmäiset ovat valkoisia niiden suhteellisen alhaisen myoglobiinipitoisuuden vuoksi. Motorista yksikköä kohden laskettuna on 10–180 lihaskuitua, jotka on liitetty yhteen motoriseen hermoon, ja 300–800 lihaskuitua yhteen motoriseen hermoon. Mitä enemmän lihaskuituja on liitetty yhteen motoriseen hermoon, sitä suurempi on lihaksen supistusvoima. Tästä syystä nopeasti nykivistä kuiduista koostuvat moottoriyksiköt tuottavat paljon voimakkaamman supistusvoiman.
Lihaskuitujen jakautumisella ja ominaisuuksilla on tärkeä vaikutus urheilulliseen suorituskykyyn. Erityyppisillä lihassyillä on erilaiset supistumisvoimat, supistumisnopeudet ja väsymyksen vastustuskyky. Syvän lihaksen lihassäikeillä on suhteellisen alhainen supistumisvoima, hidas supistumisnopeus ja korkea väsymyskestävyys. Nopeasti nykivät kuidut jaetaan edelleen tyypin A ja tyypin B kuituihin niiden erityisten fysiologisten ominaisuuksien perusteella. Tyypin B lihaskuidut väsyvät nopeammin kuin vastaavat, mutta ne tuottavat myös nopeita ja räjähtäviä supistusvoimia. Toisaalta A-tyypin lihassyillä on ominaisuuksia, jotka ovat tyypin B ja tyypin A välillä. Ne supistuvat nopeammin kuin tyypin B lihassyillä, mutta samalla niillä on korkeampi väsymiskestävyys kuin tyypin B lihassyillä. Siksi ihmisillä, joiden lihaksissa on paljon A-tyypin lihaskuituja, on suurempi kestävyys, mikä tekee heistä sopivia pitkän matkan urheilulajeihin, kuten maratoneihin. Toisaalta ihmiset, joilla on paljon nopeita nykimiskuituja, sopivat paremmin lyhyen matkan urheiluun, kuten 100 metrin juoksuun.
Nämä lihaskuitujen ominaisuudet ja motoristen yksiköiden mobilisaatio ovat perusta sopeutumiseen tiettyihin harjoitustyyppeihin. Jos esimerkiksi toistuva korkean intensiteetin harjoittelu edistää nopeiden lihassyiden aktivoitumista ja kehittymistä, lihaksilla on lisääntynyt kyky kohdistaa suurempaa voimaa lyhyemmässä ajassa. Toisaalta, jos lisäät väsymyskuitujen käyttöä pitkittyneellä matalan intensiteetin harjoittelulla, lihas kestää paremmin väsymystä, mikä tekee siitä paremmin sopivan pitkille matkoille.
Kun harjoituksen intensiteettiä nostetaan asteittain, lihasten supistumisvoima kasvaa vastaavasti. Yksi tässä pätevistä periaatteista on suuruusperiaate. Tämän periaatteen mukaan suoritettaessa asteittain kasvavan intensiteetin harjoituksia motoriset yksiköt mobilisoidaan peräkkäin niiden koon mukaan. Matalaintensiteettisissä harjoituksissa rekrytoidaan pienimmät motoriset yksiköt. Sitten harjoituksen intensiteetin kasvaessa rekrytoidaan lisää motorisia yksiköitä nopean nykimisen kuiduista, joissa on suurempia motorisia yksiköitä. Joten matalan intensiteetin kävelyssä suurin osa jalkojen voimakkuudesta rekrytoituu vastus lateralis -kuiduista, kun taas kohtalaisen intensiteetin juoksussa vastus lateralis -kuituja täydennetään tyypin A nopeilla nykimiskuiduilla. Lisäksi korkean intensiteetin sprintin aikana vastus lateralis ja tyypin B lihassäikeet aktivoituvat vastus lateralis- ja tyypin A lihassyiden lisäksi. Tämä havainnollistaa kuinka opiskelija siirtyy kävelystä juoksemiseen, mitkä lihakset mobilisoidaan ja millä tavalla.
Viime kädessä lihassäikeiden selektiivinen mobilisointi harjoituksen intensiteetin perusteella on tärkeä tekijä urheilullisen suorituskyvyn määrittämisessä. Kun keho sopeutuu harjoituksen intensiteettiin, lihaskuitujen kehityksen suunta muuttuu, mikä johtaa pitkäaikaisiin harjoitusvaikutuksiin. Lihaskuitujen jakautuminen ja käyttö vaihtelee harjoituksen tyypin ja intensiteetin mukaan, ja tämän ymmärtäminen on tehokkaan harjoittelun suunnittelun edellytys.
