Johdanto

Soleus- ja gastrocnemius-lihakset ovat suuria voimantuottajia, ja niillä on merkittävä osuus liikkumisessa. Niiden aponeuroosit yhdistyvät akillesjänteeksi, mutta niiden erilaisen anatomian vuoksi (nivelsiteinen gastrocnemius ja nivelsiteinen soleus) niihin kohdistuu erilainen biomekaaninen kuormitus. Vasikan lihas- ja jänneyksikön vammat ovat suhteellisen yleisiä, koska ne joutuvat nopeisiin venytys- ja lyhennyssykleihin eteenpäin suuntautuvan liikkeen aikana. Tällaisten vammojen kuntoutuksen myöhemmissä vaiheissa käytetään usein plyometrisiä harjoitteita, joilla lisätään voimaa ja valmistellaan vasikkaa nopeisiin venytys- ja lyhennyssykleihin. Ohjeita plyometristen harjoitusten edistämiseksi on kehitetty huonosti, ja siksi tässä tutkimuksessa haluttiin verrata sekä gastrocnemius- että soleus-lihaksen lihasjänneyksikön tuotosta, koska ne teoriassa käyttäytyisivät eri tavalla plyometristen harjoitusten aikana. Näitä vasikan plyometrisiä harjoitteita voidaan käyttää valmistamaan urheilijaa palaamaan juoksuun.

Menetelmät

Tässä kokeellisessa crossover-tutkimuksessa oli mukana 14 treenattua pitkän matkan juoksijaa. Juoksijat olivat kokeneita ja juoksivat keskimäärin 86 kilometriä viikossa. He kaikki olivat perehtyneet voimaharjoitteluun vähintään 12 kuukauden ajan ennen tutkimukseen osallistumista, ja heillä ei ollut vammoja. Heidän juoksuaan analysoitiin 110 metrin sisäjuoksuradalla, kun he juoksivat nopeudella 3,89 m/s. Tämän lisäksi he tekivät neljä plyometristä harjoitusta: nilkan pomppiminen, esteen hyppy, a-skip ja hyppy.

Kolmiulotteisia ja voimalaattatietoja kerättiin, ja laskennallisia simulaatioita käytettiin gastrocnemius lateralis- ja soleus-lihaksen huippuvoimien, rasituksen, voimantuoton ja -vaimennuksen sekä positiivisen ja negatiivisen kokonaistyön laskemiseen. Juoksemista verrattiin neljään plyometriseen harjoitukseen ja määritettiin vasikan plyometrinen kehitys kohti juoksemista. Lihakset luokiteltiin myös nettoenergian vaimentajiksi tai tuottajiksi.

Tulokset

Analyysit osoittivat, että sekä gastrocnemius lateralis- että soleus-juoksu tuottivat suurimman huipputehon. Gastrocnemius lateralis tuottaa myös suurimman huippuvoiman, kun taas soleus absorboi suurimman osan energiasta juoksun aikana.

Kun plyometrisiä harjoituksia verrattiin juoksuun, gastrocnemius lateralis -lihaksen osalta havaittiin seuraavaa.

• Nilkan pomppimisella oli samanlainen negatiivinen työ verrattuna juoksemiseen. 
• A-hyppy tuotti vähemmän huippuvoimaa, huippuvoimaa ja huipputehonottoa kuin juoksu. Kokonaispositiivinen ja -negatiivinen työ oli suurempaa A-hypyn aikana kuin juoksun aikana.
• Bounding aiheutti suuremman huippuvoiman ja negatiivisen kokonaistyön kuin juoksu, mutta tuotti samanlaisen huippuvoiman, tehon ja positiivisen kokonaistyön. 
• Gastrocnemius lateralis käyttäytyi nettoenergian tuottajana, lukuun ottamatta rajoittamisen aikana tapahtuvaa toimintaa, jossa se toimi enemmänkin energian absorboijana.

Kun soleusta tarkasteltiin neljän plyometrisen harjoituksen aikana, kävi selväksi, että:

• A-hyppy tuottaa vähemmän huippuvoimaa, huippuvirtausta, voimantuottoa ja -vaimennusta kuin juoksu.
• Rajoittumisen aikana nähtiin suurempi huippuvoima, voima ja positiivinen ja negatiivinen kokonaistyö verrattuna juoksemiseen. Huipputehontuotanto ja -absorptio olivat kuitenkin alhaisia verrattuna käynnissä oloon. 
• Esteen hyppääminen aiheutti enemmän huippuvoimaa ja negatiivista työtä kuin juokseminen. 
• Soleus käyttäytyi gastrocnemius lateraliksen tavoin nettoenergian tuottajana, paitsi esteen hyppyjen aikana, jolloin soleus käyttäytyi enemmänkin energian absorboijana.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vasikan plyometriset progressiot, joita voidaan käyttää kuntoutuksen apuna, voivat olla seuraavat:

Sivuttaisen gastrocnemiuksen osalta a-skip voi olla erinomainen harjoitus sivuttaiselle gastrocnemiukselle ennen juoksuun palaamista. Nilkkaheitto, jossa on samanlainen eksentrinen kuormitus mutta vähemmän muita voimantuottoja, voi toimia harjoituksena, joka voidaan ottaa käyttöön plyometrisessä harjoittelussa gastrocnemius lateraliksen kuntouttamiseksi ennen juoksun aloittamista. Bounding tuottaa enemmän eksentristä kuormitusta, mutta yhtä paljon konsentrista kuormitusta, ja siksi bounding voi olla harjoitus, kun halutaan eksentristä ylikuormitusta, mutta aluksi se voi olla liian vaativa loukkaantuneille juoksijoille.
Pohjelihaksen osalta a-hyppy voitaisiin ottaa käyttöön aivan samalla tavalla ennen juoksua. Esteet tuottavat suuria eksentrisiä soleus-kuormituksia mutta pieniä gastrocnemius lateralis -kuormituksia verrattuna juoksuun, ja siksi tämä voi soveltua parantamaan soleuksen energian varastointi- ja vapautuskapasiteettia samalla kun minimoidaan lateraaliseen gastrocnemiukseen kohdistuva voima. Kyykistyminen aiheuttaa suuria eksentrisiä soleuskuormituksia, aivan kuten edellä on nähty lateraalisen gastrocnemiuksen kohdalla.

Kysymyksiä ja ajatuksia

Tämän tutkimuksen kannalta merkityksellinen kysymysmerkki voidaan asettaa lyhyen sisäjuoksuanalyysin yhteydestä näihin juoksijoihin, jotka ovat harjoitelleet ulkoradoilla ja pitkillä matkoilla. Koska etäjuoksu on jatkuvaa toimintaa, tietojen kerääminen näin pienellä etäisyydellä voi olla hyvin erilaista kuin ulkona juokseminen.

Toinen huomionarvoinen seikka on se, että nämä plyometriset harjoitukset suoritettiin muutaman kerran ja niitä verrattiin lyhyellä sisäradalla juoksemiseen. Jotkin harjoitukset tuottivat vähemmän tulosta kuin juoksu, ja siksi näitä harjoituksia pidettiin ihanteellisina juoksuun valmistavina harjoituksina. Kumulatiivinen teho ulkojuoksun aikana voi kuitenkin olla vaativampi kuin tässä lyhyellä juoksuradalla arvioitiin. Samoin plyometrisiä toistoja tehdään yleensä paljon vähemmän yhden harjoituskerran aikana kuin juoksuaskeleita, joita urheilija voi tehdä juoksukertaa kohden. Näin ollen ulkokuntoilun aikana kertynyt kokonaiskuormitus voi olla paljon tässä arvioitua suurempi, vaikka plyometrinen juoksu tuottaakin suuremman kokonaistyön yhden harjoitussyklin aikana.

Puhu minulle nörttimäisesti

Mielenkiintoista on, että tässä tutkimuksessa käytettiin uudenlaista lähestymistapaa plyometristen harjoitusten intensiteetin määrittämiseksi. Aiemmissa tutkimuksissa käytettiin maan reaktiovoimia ja nivelmomentteja, jolloin yksittäisten lihasten toimintaa oli mahdotonta erottaa toisistaan. Koska soleus- ja gastrocnemius-lihaksilla on erilaiset anatomiset ominaisuudet, on todennäköistä, että tämä heijastuu niihin kohdistuviin kuormituksiin. Tässä tutkimuksessa hyödynnetään ei-invasiivisia laskennallisia simulaatioita yksittäisten lihasten lihasjänneyksiköiden tuoton arvioimiseksi dynaamisten tehtävien aikana. Näin voidaan arvioida, miten eri plyometriset harjoitukset kuormittavat yksittäisiä lihasjänneyksiköitä.

Tämän tutkimuksen rajoituksena voi olla se, että esteitä ei ollut mukautettu osallistujien pituuden mukaan, mikä saattoi olla vaativampaa tietyille koehenkilöille. Tämä on saattanut vaikuttaa tuloksiin.

Vie viestit kotiin

A-hyppy voi olla harjoitus, joka kohdistuu sekä gastrocnemius lateralikseen että soleukseen, ja se voidaan tehdä ennen juoksun aloittamista. Pomppiminen tuottaa suuria eksentrisiä kuormituksia molemmille pohjelihaksille, kun taas nilkan pomppiminen tuottaa enemmän eksentristä tehoa lateraaliselle gastrocnemiuslihakselle verrattuna soleuslihakseen, joka kuormittuu enemmän eksentrisesti esteillä.

Viite

Trowell, D., Fox, A., Saunders, N., Vicenzino, B., & Bonacci, J. (2022). Plyometristen harjoitusten ja juoksun välinen vertailu plantaarifleksorisen lihasjänteen yksikkötuotoksen välillä. Journal of Science and Medicine in Sport, 25(4), 334-339.