Ulomman reisilihaksen ja -kaksoiskantalihaksen toiminta erilaisissa ponnistuksissa kovalla ja kimmoisalla alustalla

Abstract

Koivunen, Joni. Ulomman reisilihaksen ja -kaksoiskantalihaksen toiminta erilaisissa ponnistuksissa kovalla ja kimmoisalla alustalla. Liikuntabiologian laitos. Jyväskylän Yliopisto, 2002. Pro gradu -tutkielma, 66 sivua. UltraääIlitekniikan käyttöönotto on mahdollistanut lihasjännekompleksin entistä tarkemman in vivo -tutkimuksen luonnollisen liikkeen aikana. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tarkastella ponnistuksessa tärkeiden alaraajan ojentajalihasten, ulomman kaksoiskantalihaksenja ulomman reisilihaksen, toimintaa erilaisissa ponnistuksissa sekä kovalla että kimmoisalla alustalla. Tutkimukseen osallistui kaksi maajoukkuetason miestelinevoimistelijaa, jotka suorittivat pudotushyppyjä kovalla alustalla korkeuksilta 40, 60, 80 cm sekä kimmoisalla alustalla korkeuksilta 60 ja 80 cm. Lisäksi koehenkilöt suorittivat submaksimaalisen hyppelysarjan molemmilla alustoilla ja hypyn ilman kevennystä sekä hypyn kevennyksellä kovalla alustalla. Suoritukset kuvattiin high-speed videokameralla (200 kuvaa/sekunnissa). Vertikaali- ja horisontaalivoimat mitattiin voimalevyanturilla, jonka päälle asetettiin kimmoisalla alustalla ponnistettaessa telinevoimisteluperrnannon pala Reaktiovoimat ja nivelpisteiden koordinaatit yhdistettiin nilkka- sekä polvinivelen momenttien laskemiseksi BelIin ym. (2002) mallin avulla. Lihasaktiivisuudet mitattiin bi-polaarisilla pintaelektrodeilla, joiden signaali suodatettiin yli- (20Hz) ja alipäästösuodattimelIa (500Hz) sekä tasasuunnattiin ennen keskimääräisen amplitudin, Aemg:n, laskemista Ulomman kaksoiskantalihaksen ja ulomman reisilihaksen lihasjännekompleksien pituudet laskettiin digitoinnin jälkeen nivelkulmien avulla Hawkinsin ja Hullin (1990) mallilla. Samat lihakset kuvattiin ultraäänitekniikalla ja lihassolukimpun (fasikulus) pituus määritettiin paralellogrammi-mallin mukaisesti (Finni 2001). Jännerakenteiden pituudet laskettiin vähentämällä fasikuluksen pituus lihasjännekompleksin pituudesta pennaatiokulma huomioiden (Kurokawa ym. 2001). Ulomman reisilihaksen fasikulus toimi venymis-Iyhenemissyklin mukaisesti. Pääsääntöisesti pudotuskorkeutta nostettaessa fasikulus muuttui jäykemmäksi esiaktiivisuuden lisääntyessä. Lihas-jännekompleksin eksentrisen vaiheen pituusmuutos puo lestaan lisääntyi pudotuskorkeutta nostettaessa jännerakenteiden pituusmuutoksen lisääntyessä. Jännerakenteiden venyminen korreloi polvimomentin kanssa (r=.90, p<.05 ). Ulomman kaksoiskantalihaksen fasikuluksen pituus säilyi lähes rp.uutturnattomanaja yleensä lyheni lähes koko kontaktin ajan, vaikka lihas-jännekompleksi samanaikaisesti pitcni huomattavasti. Vähäisen tasikuluksen pituusm·uutoksen,.kor~eiden voimatasojen vallitessa koritaktin aikana selittivät huomattava esiaktiivisuus molemmilla koehenkilöillä sekä korkea eksentrisen vaiheen aktjivisuus koehenkilöllä JT. Jännerakenteiden venyminen oli korreloi nilkkamomentin kanssa (r=.92, p<.01) ja selittikin pääosin lihas-jännekompleksin venymisen. Kovalla alustalla 80 cm:n pudotuskorkeudelta pudottauduttaessa, molemmilla koehenkilöillä fasikulus antoi selvästi periksi. Kimmoisalla alustalla ulomman reisilihaksen pituusmuutos oli pienempi kuin kovalla alustalla (p<.05), mutta fasikulustasolla erot eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Lihas-jännekompleksin pituuden muutoksen erot selittyvätkin jännerakenteiden huomattavasti pienemmällä venymisellä polvimomentinjäädessä kimmoisalla alustalla matalammaksi. Ulomman kaksoiskantalihaksen lihas-jännekompleksi säilyijäykempänä kimmoisalla alustalla ja fasikulus lyheni enemmän kontaktin keskivaiheilla. Edellä mainitut syyt edesauttavat elastisen energian varastoitumista kimmoisaan alustaan jarrutusvaiheessa. Varastoitunut energia pystytään hyödyntämään työntövaiheessa, minkä seurauksena hyppykorkeus on suurempi samalta pudotuskorkeudelta kimmoisalla alustalla kuin kovalla alustalla Tutkimuksen tulokset osoittavat, että lihas-jännekompleksien toiminta on monimuotoinen tapahtumaketju, johon vaikuttavat lihaksen kiinnityskohdat, suorituksen intensiteetti, lihas-jännekompleksin venytysnopeus ja ponnistusalusta sekä henkilökohtaisen kontrollistrategian myötä tekniikkaerot. Tulokset osoittavat, että elastisen energian varastoitumisella jännerakenteisiin jarrutusvaiheessa ja sen vapautumisella työntövaiheen lopussa on selvä yhteys hyppykorkeuteen.