Kolme todistetta aivojen piilotetuista voimista

Monet ovat kuulleet sanottavan, että ihminen käyttää vain pientä osaa aivojen todellisesta kapasiteetista, mutta moniko on nähnyt siitä todisteita? Valitettavan usein aivojen piilotetut kyvyt pysyvät piilossa.

On kuitenkin olemassa hyvin yksinkertainen testi, joka osoittaa, että aivoissa on piilotettuja voimia.

Se on isometrinen maksimivoimatesti. Isometrinen tarkoittaa tilannetta, jossa lihaksen pituus ei muutu sen jännittyessä. Usein puhutaan myös staattisesta voimatestistä, koska jännitys tapahtuu paikallaan olevaa vastusta vastaan, eikä suoritukseen liity liikettä.

Alla on esitetty kolme todistetta, jotka osoittavat, että maksimivoimaa ei rajoita pelkästään lihas, vaan myös lihasta ohjaavat aivot.

1. Pyssykoe

Klassinen “pyssykoe” osoittaa, että aivojen vireystilalla on suuri vaikutus tuotettuun maksimivoimaan (kuva 1). Kokeessa mitattiin kyynärvarren koukistajien voimaa lyhyen maksimaalisen supistuksen aikana, joka toistettiin minuutin välein n. 30 minuutin ajan. Satunnaisin väliajoin kokeen tekijät laukaisivat aseen koehenkilön odottamatta juuri, kun tämä suoritti maksimaalista supistustaan. Syntynyt reaktio aiheutti selvän lisäyksen maksimaalisessa supistusvoimassa. Koe päättyi siihen, että laukauksen sijaan koehenkilön vireystilaan vaikutettiin huutamalla.

Kuva 1. Kyynärvarren koukistusvoima lyhyen maksimaalisen supistuksen aikana (mustat ympyrät), joka toistettiin minuutin välein noin puolen tunnin ajan. Koehenkilön odottamatta suoritukseen vaikutettiin joko aseen laukauksella (punaiset ympyrät) tai huutamalla (vihreä ympyrä). Muokattu artikkelista: Ikai & Steinhaus, J Appl Physiol, 1961.

2. Kaksipuolinen vaje

Kaksipuolinen vaje tarkoittaa tilannetta, jossa yhden raajan jännittyessään aikaansaama voima on suurempi kuin saman raajan voima, jos molempia raajoja jännitetään yhtä aikaa. Esimerkiksi oikean tai vasemman jalan reiden ojennusvoima voi olla suurempi, jos reidet aktivoidaan erillään kuin, jos reidet aktivoidaan samaan aikaan (katso esim. Rejc ym., Eur J Appl Physiol., 2009).

Kaksipuolisen vajeen suuruus on riippuvainen harjoitustaustasta, ja se voi kääntyä myös päinvastaiseksi ilmiöksi: yksipuoliseksi vajeeksi. Niin tai näin, ilmiötä ei millään voi selittää ilman aivojen vaikutusta.

3. Voimaharjoittelu

Isometristä maksimivoimaa voi kasvattaa pelkällä mielikuvaharjoittelulla – siis sillä että kuvittelee jännittävänsä lihaksiaan. Lihasvoiman kasvu ei nimittäin vaadi muutosta itse lihaksessa.

Selvittääkseen kumpi vaikuttaa enemmän voiman lisääntymiseen normaalin voimaharjoittelun myötä – lihas vai sitä aktivoiva hermosto – tiedemiehet kehittivät menetelmän, jolla lihas voidaan supistaa ilman tahdonalaista toimintaa: käyttämällä lyhyitä sähköimpulsseja. Koska sähköimpulsseilla annettu käsky voidaan aina antaa maksimaalisena, sillä voidaan sulkea pois hermoston vaikutus, ja nähdä kuinka paljon itse lihas kehittyy voimaharjoittelussa.

Kuvan 2 esimerkissä sähköimpulsseilla aiheutettu voima kasvaa voimaharjoittelun seurauksena noin 10 prosenttia, mikä tarkoittaa saman suuruista lisäystä lihaksen voimantuottokyvyssä. Samaan aikaan tahdonalainen voima kasvaa kuitenkin yli 30 prosenttia. Yli 20 prosenttia tahdonalaisen voiman kasvusta on siis selittämätöntä, tai ei selity ainakaan lihaksen voimantuottokyvyn paranemisella. Ainoa järkeenkäypä selitys on hermoston lisääntynyt aktiivisuus.

Kuva 2. Kahdeksan viikon voimaharjoittelu aiheutti huomattavasti suuremman muutoksen tahdonalaisessa kuin sähköimpulsseilla aiheutetussa maksimivoimassa osoittaen näin lihasta ohjaavilla aivoilla olevan merkittävä vaikutus voiman kasvuun. Muokattu artikkelista: Davies ym., J Physiol, 1985.

Kaikkien edellisten esimerkkien taustalla on vajaus hermoston syttymistaajuudessa. Hermostohan toimii siten, että supistumiskäskyn suuruus koodataan taajuuteen; useampi impulssi sekunnissa tarkoittaa lihakselle käskyä tuottaa suurempaa voimaa. Hermoston syttymistaajuuden vajautta ei tavallisesti ilmene terveessä, harjoitetussa lihaksessa. Se liittyy yleensä harjoittelemattomaan lihakseen, väsymykseen tai lihassairauksiin.

Toivottavasti lukemasi stimuloi ainakin aivosoluja. Jatkossa perehdymme edellä esiteltyjen ilmiöiden hyödyntämiseen käytännön harjoittelussa.

Jussi Peltonen
Biomekaniikan tohtorikoulutettava

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s