Pakara- ja reisilihakset sekä lantion alueen lihaksisto ovat keskeisessä roolissa juoksussa. Unohtuiko jotain? Oikein. Pohkeiden lihakset tuottavat yli puolet juoksuun tarvittavasta pystysuuntaisesta voimasta, ja lähes kaiken vaakasuuntaisesta eteenpäin työntävästä voimasta.
Mitä juoksussa tapahtuu?
Juoksu on ihmiselle luonnollinen tapa edetä. Olemmehan me liikkuneet kävellen ja juosten jo miljoonia vuosia. Myös ruumiinrakenteemme sopii hyvin juoksuun. Tasaisella vauhdilla juostessa jalkojen lihakset toimivat jousina. Ne varastoivat ja vapauttavat elastista energiaa jokaisella askeleella. Jälleen kerran huomaamme miten nerokkaasti kehomme toimii. Jousisysteemi tekee juoksusta erittäin taloudellisen liikkumistavan.
Kiihdyttäessä jalkojen lihakset toimivat kuten moottorit tuottaen tehoa ja lisäten kehon liike-energiaa. Alkukiihdytyksessä ensimmäisten kolmen ja neljän askeleen aikana ylävartaloa taivutetaan eteenpäin ja askeleet suuntautuvat kehon painopisteen taakse. Näin maksimoidaan eteenpäin työntävä voima.
Juoksunopeutta lisätään työntämällä maata voimakkaammin tai tiheämmin – tai tekemällä kumpaakin. Voimakkaampi työntäminen kasvattaa askelpituutta, koska lentoaika pitenee. Askelpituuden lisääminen on tiheyttä taloudellisempi tapa kasvattaa nopeutta. Monet juoksijat pidentävätkin luonnollisesti ensin askelpituutta. Kun pituuden raja tulee vastaan, on aika tihentää askelia.
Vahvat pohkeet jaksavat pidentää askelta
Suurimman osan askeltyönnön voimasta tuottavat suuret nilkan ojennuksesta (plantaarifleksio) vastaavat lihakset: leveä kantalihas (m. soleus) ja kaksoiskantalihas (m. gastrocnemius). Nämä pohkeiden lihakset tuottavat suurimman osan pystysuuntaisesta ja vaakasuuntaisesta eteenpäin työntävästä voimasta.
Kerrataan. Askelpituuden lisääminen kasvattaa juoksuvauhtia. Askelpituus kasvaa, kun jalkaa työnnetään voimakkaammin maasta. Työntämiseen tarvitaan leveän kantalihaksen ja kaksoiskantalihaksen hyvää toimintakykyä.
Johtopäätös on selvä. Juoksijan kannattaa huolehtia pohkeiden kunnosta.
Pohkeiden kyky tuottaa voimaa
Pohkeiden suurimmat lihakset, kantalihas ja kaksoiskantalihas, sisältävät lyhyitä lihassoluja, jotka ovat hitaita supistumaan. Näissä nilkkaa ojentavissa lihaksissa on puolet tai enemmän väsymystä sietäviä hitaita lihassoluja. Hitaiden lihassolujen voimantuottokyky on melko pieni ja kestävyys suuri.
Hitaiden lihassolujen suuri määrä selittyy pohkeiden tehtävällä. Nämä lihakset kun ovat melkoisia työjuhtia arjessamme. Niiden pitää jaksaa olla kevyesti supistuneena pitkiä aikoja seisoessamme ja kävellessämme. Säären etupuolella sijaitsevassa nilkkaa koukistavassa etummaisessa säärilihaksessa on sen sijaan enemmän nopeita lihassoluja. Nämä lihassolut tuottavat paljon voimaa.
Pohkeiden suuret lihakset kiinnittyvät nilkan yli pitkillä jänteillä. Näistä jänteistä tunnetuin on akillesjänne. Se varastoi energiaa juoksuaskeleen maakosketuksen ensimmäisen puoliskon aikana, ja vapauttaa energian jälkimmäisellä puoliskolla. Jänteiden hyödyntäminen alentaa pohjelihasten tehontuoton ja energiankulutuksen vaatimuksia.
Juoksunopeuden kasvaessa askeleen maakosketuksen kesto lyhenee, eli pohjelihasten on tuotettava voimaa yhä nopeammin ja enemmän. Pohjelihaksia yritetään siis aktivoida enemmän ja supistaa nopeammin. Supistusnopeuden kasvaessa lihaksen kyky tuottaa voimaa laskee.
Juoksuvauhdin ylittäessä 7 m/s pohkeiden pystysuuntainen voimantuotto tasaantuu, ja vastaavasti vaakasuuntainen hieman laskee johtuen suuremmasta askeleen jarrutuksesta. Yhä enemmän lihastyötä siirtyy jalkojen heilahduksesta, ja samalla askeltiheydestä vastaaville lonkan koukistaja- ja ojentajalihaksille.
Mikä on venymis-lyhenemissykli?
Juoksussa nilkkaa ojentavat lihakset jarruttavat vauhtia askelkontaktin alussa. Samalla ne pitenevät, eli tekevät eksentristä työtä. Jarruttaessa vapautuu lämpöä ja varastoituu elastista energiaa. Jarrutusta seuraa eteenpäin työntävä työ, jossa nilkan ojentajat lyhenevät, eli tekevät konsentrista työtä. Nilkan ojennuksessa käytetään apuna jarrutuksen aikana varastoitunutta elastista energiaa. Tällaista elastista energiaa hyödyntävää lihastoimintaa kutsutaan venymis-lyhenemissykliksi.
Elastisen energian hyödyntäminen on edellytys sekä pitkille juoksusuorituksille että suuremmille juoksuvauhdeille. Ilman elastisen energian hyödyntämistä lihasten energiavarastot loppuisivat ennen aikojaan. Kovissa vauhdeissa sen sijaan lihakset eivät ehtisi tuottaa riittävästi eteenpäin työntävää voimaa.
Lihas-jänne-kompleksin vaikutus juoksuun
Nilkkanivelen jäykkyydestä vastaavat nilkkanivelen yli työskentelevät lihas-jännekompleksit. Nivelen jäykkyys kuvaa kuinka paljon nivelen kulma muuttuu, kun siihen kohdistuu vääntävä voima.
Juoksussa jäykkyyttä mitataan koko jalasta, jalan nivelistä ja lihas-jännekomplekseista. Jäykemmät rakenteet mahdollistavat nopeamman voimantuoton ja liittyvät usein teholajeihin, kuten pikajuoksuun.
Kestävyysjuoksussa, kuten maratonilla, on hyödyllistä minimoida lihaksen tekemä työ varastoimalla ja vapauttamalla elastista energiaa tehokkaasti. Kestävyysjuoksijoiden optimaalinen lihas-jännekompleksin jäykkyys vaihtelee yksilöittäin.
Pohkeiden voimaharjoittelu
Pohkeiden voima- ja tehoharjoittelu lisäävät lihaksen ja jänteen jäykkyyttä sekä voimantuottokykyä. Molemmat parantavat juoksun taloudellisuutta ja auttavat juoksijaa. Pohkeet vahvistuvat hyvin kevyillä painoilla ja hitailla nopeuksilla tehtävistä liikkeistä. Tämä johtuu lihassolujakaumasta – suurin osa soluista on hitaita ja kestäviä.
Leveää kantalihasta voi treenata esimerkiksi työntämällä kelkkaa tai tekemällä askelkyykkyjä takajalka korokkeella. Kaksoiskantalihaksen treenaamiseen soveltuvat hyvin liikkeet, joissa polvi on ojennettuna ja nilkka koukussa liikkeen alussa. Varpaillenousu on toimiva kaksoiskantalihakseen kohdistuva klassikkoliike. Kaksoiskantalihasta voi treenauttaa myös suuremmalla liikenopeudella, koska lihaksessa on nopeitakin lihassoluja.
Lähteet:
Hof, A. L., van Zandwijk, J. P. & Bobbert, M. F. 2002. Mechanics of human triceps surae muscle in walking, running and jumping. Acta Physiol Scand 174, 17–30.
Jeng, C. L., Thawait, G. K., Kwon, J. Y., Machado, A., Boyle, J. W., Campbell, J. & Carrino, J. A. 2012. Relative Strengths of the Calf Muscles Based on MRI Volume Measurements. Foot Ankle Int 33 (5), 394–399.
Joseph, C. W., Bradshaw, E. J., Kemp, J. & Clark, R. A. 2014. Musculoskeletal stiffness during hopping and running does not change following downhill backwards walking. Sports Biomech 13 (3), 241–258.
Nicol, C., Avela, J. & Komi, P. V. 2006. The Stretch-Shortening Cycle A Model to Study Naturally Occurring Neuromuscular Fatigue. Sports Med 36 (11), 979–999.
Pearson, S. & McMahon, J. 2012. Lower Limb Mechanical Properties Determining Factors and Implications for Performance. Sports Med 42 (11), 929–940.
Schache, A. G., Dorn, T. W., Williams, G. P., Brown, N. A. T. & Pandy, M. G. 2014. Lower-Limb Muscular Strategies for Increasing Running Speed. J Orthop Sports Phys Ther 44 (10), 813–824.
https://www.strengthandconditioningresearch.com/muscles/gastrocnemius-soleus-calf/ Viitattu 3.4.2017.
Teksti: Juha Leukkunen ja Mari Stenman, Awesome Digi 2017
