Isometrisellä lihastyötavalla viitataan lihastyöhön, missä lihasjännekompleksin pituudessa ei tapahdu muutosta. Konsentrisessa lihastyötavassa lihas lyhenee supistuessaan ja eksentrisessä lihastyötavassa lihas pitenee lihassolujen supistuessa. Esimerkkinä kyykystä ylös ponnistaminen on konsentrista lihastyötä suurimmalla osalla jalkojen lihaksia ja lihasten pituus lyhenee, kun taas eksentrinen toiminta pidentää lihaspituutta. Tästä esimerkkinä, kun mennään alaspäin kyykyssä. Isometristä harjoittelua voidaan käytännössä tehdä monella eri tavalla, mutta tässä jutussa keskitytään pelkästään työskentelyyn liikkumatonta esinettä vasten.
Isometrinen harjoittelu on erityisen mielenkiintoinen aihealue urheilijoille, koska isometristä harjoittelua voi hyödyntää positiivisten hermolihasjärjestelmän adaptaatioiden saavuttamiseksi ilman liiallista väsymystä, mitä perinteinen keskiraskas voimaharjoittelu aiheuttaa.
VIDEO 1: Yleisin tapa toteuttaa käytännössä isometristä voimaharjoittelua liikkumatonta esinettä vasten on käyttää tankoa ja suojarautoja tai vastaavia tukirakenteita.
Minkälaisia adaptaatiota isometrinen harjoittelu aiheuttaa
Voiko pelkällä isometrisellä harjoittelulla kasvattaa lihasta?
Kyllä voi! Isometrinen harjoittelu 42–100 päivän ajan on johtanut 5,4–23% lihaksen poikkipinta-alan kasvuun ja jopa 91,7% nousuun maksimivoimassa (28-37). Pidempikestoinen interventio näyttäisi vaikuttavan huomattavasti lihaksen kokoon. Mitä pidempi interventio oli, sitä enemmän lihas kasvoi. Hypertrofiaan vaikutti myös harjoittelun intensiteetti, voluumi, supistuksen kesto ja lihaksen pituus.
Erityisesti pitkillä lihaspituuksilla tehty isometrinen harjoittelu parantaa ylivoimaisesti enemmän lihaksen kokoa verrattuna lyhyillä lihaspituuksilla tehtyyn isometriseen harjoitteluun, vaikka volyymi olisi tasattu näiden ryhmien välillä (1, 2 & 3). Tulokset ovat lähes samansuuntaisia, kun verrataan isometristä harjoittelua dynaamiseen harjoitteluun. Myös normaalissa dynaamisessa voimaharjoittelussa näyttäisi laaja liikerata olevan huomattavasti hyödyllisempi hypertrofian kannalta verrattuna vajaisiin liikeratoihin (4, 5 & 6). Yksi syy tähän voi olla, että pitkällä lihaspituudella tehdyt supistukset näyttäisivät tuottavan huomattavasti enemmän lihasvaurioita verrattuna lyhyellä lihaspituudella tehtäviin harjoitteisiin (7). Tämä johtuu siitä, että nivelen vipuvarsi kasvaa pitkillä lihaspituuksilla ja näin lisää mekaanista jännitystä lihaksessa verrattuna lyhyempään vipuvarteen. Suurempi mekaaninen jännitys aiheuttaa enemmän lihasvaurioita. Lisäksi pitkät lihaspituudet kuluttavat enemmän happea, vaativat enemmän verenkierrolta töitä ja kokonaisuudessaan lisäävät metaboliittien kerääntymistä enemmän kuin lyhyet lihaspituudet (8). Metaboliset tekijät ovat tutkitusti myös yhteydessä lihaskasvuun (9). Eli jos tavoitteena on spesifi lihaskasvu isometrisessä harjoittelussa, niin pitkät lihaspituudet ovat ehdottomasti paras valinta.
Volyymillä on selvästi väliä myös isometrisessä harjoittelussa, kun tavoitteena on lihaskasvu. Meyers (10) vertaili matala volyymista harjoittelua (3 x 6 sekuntia maksimaalisella intensiteetillä) korkea volyymiseen harjoitteluun (20 x 6 sekuntia maksimaalisella intensiteetillä) hauislihaksella. Kuuden viikon jälkeen enemmän volyymia tehnyt ryhmä oli saavuttanut selvästi isomman muutoksen hauislihaksen ympärysmitassa verrattuna matalavolyymiseen ryhmään. Myös Balshaw ja kumppanit (11) totesivat, että suurempi määrä volyymia (40 x 3 sekuntia 75% isometrisestä maksimista) tuotti enemmän lihaskasvua etureiteen 12-viikon aikana verrattuna pienempään harjoituskuormaan (40 x 1 sekuntia 80% isometrisestä maksimista).
Mielenkiintoista on myös, että Schott ja kumppanit (12) löysivät, että pidempikestoinen harjoittelu (4 x 30 sekuntia) tuotti enemmän hypertrofiaa verrattuna lyhyempikestoiseen harjoitteluun (4 x 10 x 3 sekuntia), vaikka liikesuoritteiden kokonaiskesto oli lopulta sekunnilleen yhtä pitkä. 14-viikon harjoittelun jälkeen etureiden vastus lateralis lihas kasvoi jopa 11,1% enemmän, kun lyhyempikestoisia supistuksia tehneellä ryhmällä ei löydetty ollenkaan merkitsevää muutosta etureiden kasvusta! Tämä voi johtua siitä, että pitkään ylläpidetyt supistukset estävät verenkierron ja vähentävät hapen saturaatiota alueella, stimuloiden näin hypertrofiaa monien paikallisten ja systeemisten mekanismien kautta.
KUVA 1: Isometristä harjoittelua voidaan tutkia nilkan plantaari- tai dorsifleksiota tarkkailemalla tämän näköisellä koeasetelmalla.
Isometrinen harjoittelu muokkaa myös lihaksen arkkitehtuuria
Hypertrofiaa haettaessa lihastyötavalla ei ole hirveästi merkitystä, sillä niin dynaamisella, eksentrisellä ja isometrisellä harjoittelulla voidaan saada lihaskasvua aikaiseksi, mutta jos tavoitteena on saada muutoksia aikaan lihaksen arkkitehtuuriin, on lihatyötavalla todellakin merkitystä.
Laadukkaita tutkimuksia aiheesta ei ole paljoa, joten päätelmien tekeminen on haastavaa, mutta Noorkoiv ja kumppanit (3) huomasivat, että pidemmällä lihaspituudella tehty isometrinen harjoittelu (polvikulma 38.1 ± 3.7°) kasvatti vastus lateraliksen lihasfasciculuksen (lihassolukimppu, jota ympäröi lihaskalvo) pituutta keskiosassa lihasta merkitsevästi. Mielenkiintoisesti lyhyemmällä lihaspituudella tehty harjoittelu kasvatti taas distaalisessa päässä olevan lihasfasciculuksen pituutta. Ainoastaan yksi toinen tutkimus (1) on raportoinut vastus lateraliksen lihasfasciculuksen pituuden lisääntymistä ja myös pennaatiokulman muutoksesta pitkällä lihaspituudella tehdyn isometrisen harjoittelun jälkeen.
Isometrinen voimaharjoittelu näyttäisi aiheuttavan muutoksia lihaksen arkkitehtuuriin ja erityisesti lisäävän lihasfasciculuksen pituutta ja kenties jopa aiheuttaa muutoksia pennaatiokulmaan. Tällä on erityisesti väliä, jos tavoitteena on tehdä urheilijoista nopeampia, sillä esimerkiksi sprinttereillä on pidemmät lihasfasciculukset jaloissa verrattuna kestävyysurheilijoihin (38) ja 100 metrin juoksusuoritus on yhdistetty lihasfasciculuksien pituuksiin (39).
Isometrisen harjoittelun vaikutukset jänteisiin
Jänteen tarkoitus on siirtää voimia luun ja lihaksen välillä mahdollistaen nivelen liike. Ennen ajateltiin jänteiden olevan muuttumattomia, mutta onneksi nykyään tiedetään jo, että jänteet kykenevät adaptoitumaan stimulukseen merkitsevästi ja voivat käydä todella isoja arkkitehtuurisia muutoksia läpi pitkäaikaisen kuormituksen johdosta.
Esimerkiksi kun vertaillaan eri lajien urheilijoita akillesjännerepeämän kokemiin ihmisiin, on huomattu, että esimerkiksi lentopalloilijoilla on huomattavasti suurempi akillesjänne (119 ± 5.9) verrattuna akillesjännerepeämän kokemiin ihmisiin (101 ± 5.4). Mielenkiintoista oli, että kajakkiurheilijoilla oli lähes samankokoinen akillesjänne kuin repeämän kokemilla ihmisillä (101 ± 5.6) (13). Kajakkiurheilijat eivät juuri käytä akillesjänteitään lajissaan, joten harjoittelulla näyttäisi olevan suuri vaikutus jänteen rakenteisiin.
Jänteen adaptaatiot ovat erittäin tärkeitä ja haluttuja adaptaatioita nopeuslajin urheilijoille, sillä jänne toimii nopeassa liikkeessä liikuttajana jousen tavoin. Intensiteetti on ehdottomasti tärkein muuttuja jänteen adaptaatioissa. Kova intensiteettinen isometrinen plantaarifleksion harjoittelu (noin 90 % isometrisestä maksimista) lisäsi akillesjänteen poikkipinta-alaa ja jäykkyyttä 14-viikon harjoitteluohjelman aikana jopa parhaimmillaan 36 % (14 & 15). Samaa ei huomattu matalaintensiteettisellä harjoittelulla (55 % isometrisestä maksimista). Myös muut ovat raportoineet samankaltaisia runsaita muutoksia jänteen jäykkyydessä (vaihteluväli 17,5 % - 61,6 %) isometrisen voimaharjoittelun seurauksena intensiteetin vaihdellessa 70–100 % välillä isometrisestä maksimivoimasta (16, 17 & 18). Näyttäisi siltä, että 70 % voisi olla minimi-intensiteetti, joka vaaditaan haluttujen jänneadaptaatioiden saavuttamiseksi.
Räjähtävä isometrinen voimaharjoittelu taas lisäsi jänteen aponeuroosin elastisuutta, mutta vähensi jänteen poikkipinta-alaa (-2,8 %) (19). Isometrisen harjoittelun intensiteetillä ja kestolla saavutetaan hyvin erilaisia adaptaatioita. Jänteiden vahvistamisessa tulee suosia pidempiä ja intensiteetti korkealla tehtyjä supistuksia, kun taas kisakaudella voi tehdä terävämpiä elastisuutta lisääviä erittäin lyhyitä supistuksia. Lisäksi pidempi lihaspituus näyttäisi kehittävän jänteen jäykkyyttä enemmän kuin harjoittelu lyhyellä lihaspituudella samalla tavalla kuin lihaskasvussa (2).
KUVA 2: Bruce Leekin käytti isometristä harjoittelua kehittämään omaan suorituskykyään.
Isometrisen voimaharjoittelun vaikutukset hermostoon
Hermoston adaptaatiot ovat kokonaisuudessaan hyvin harjoitteluspesifejä. Esimerkiksi Balshaw ja kumppanit (11) vertailivat 12 viikon aikana maksimaalista voimaharjoittelua (1 sekunnin rauhallinen nousu 75% isometrisestä maksimista ja siellä 3s pito) räjähtävään voimaharjoitteluun (mahdollisimman nopeasti >90% isometriseen maksimiin ja siellä 1s pito). Isometrinen maksimivoima kehittyi eniten maksimivoimaharjoittelulla, mutta räjähtävä voimaharjoittelu lisäsi EMG aktiivisuutta ihan liikkeen alussa (0–100 ms aikana) enemmän verrattuna maksimivoimaharjoitteluun. Nämä adaptaatiot olivat hermostoperäisiä ja olivat harjoitteluspesifejä, kun maksimivoimaharjoittelu kehitti maksimivoimaa ja räjähtävä voima kehitti nopeaa voimantuottokykyä. Myös ballistinen isometrinen harjoittelu on johtanut samankaltaisiin tuloksiin ja EMG amplitudin paranemiseen ensimmäisen 0-150 ms aikana verrattuna maksimivoimaharjoitteluun (11, 23 & 24).
Isometrisellä voimaharjoittelulla voidaan vaikuttaa lihaksen jännitys-pituussuhteeseen, eli siihen, millä lihaksenpituudella tai nivelen kulmalla tuotetaan isoin mahdollinen voima. Tämä on erityisen tärkeä urheilussa, jossa halutaan maksimoida suurin mahdollinen tuotettu voima halutussa asennossa. Myös parasta voimantuottokulmaa voidaan muokata isometrisellä harjoittelulla. Esimerkiksi Alegre ja kumppanit (25) raportoivat, että pidemmällä lihaspituudella harjoittelu kahdeksan viikon ajan johti 11 asteen muutokseen kohti pidempiä lihaspituuksia, kun taas lyhyemmillä kulmilla harjoittelu johti 5,3 astetta optimaalista kulmaa toiseen suuntaan. Myös Bogdanis ja kumppanit (26) huomasivat noin 10 % tiputuksen optimaalisessa kulmassa lyhyillä liikeradoilla harjoitellessa.
Pidempikestoinen supistus näyttäisi olevan joissakin tapauksissa tehokkaampi tapa parantaa voimaa ja myös dynaamista urheilun suorituskykyä (hyppäämistä ja juoksemista) verrattuna nopeaan isometriseen voimantuottotapaan (40). Pidemmässä supistuksessa tehtiin kolmen sekunnin ajan työtä ja räjähtävässä nopeassa isometrisessä voimantuottotavassa tehtiin yhden sekunnin verran töitä. Tuloksia on tulkittava hieman varovasti, sillä pidempää supistusta tehnyt ryhmä teki yhteensä 15 sekunnin verran työtä sarjassa, kun lyhyempää pätkää tehnyt ryhmä teki vain 10 sekunnin verran työtä. Kuuden viikon aikana ja 12 harjoituskerran vuoksi erot kertaantuvat ja tehty kokonaistyö oli huomattavasti isompi kolmen sekunnin ryhmässä verrattuna yhden sekunnin ryhmään. Tämä varmasti osaltaan selittää tuloksia.
Kolmen sekunnin ryhmä paransi esikevennettyä hyppyä 12,1 % ja yhden sekunnin ryhmä 10,8 %. Erot kasvaneista voimatasoissakin voivat selittää nämä muutokset. Mielenkiintoisesti pidempikestoinen isometrinen voimaharjoittelu aiheutti 1,4 % parannuksen 30 metrin juoksuaikaan. Tässäkin tapauksessa enemmän harjoitellut ryhmä paransi huomattavasti enemmän nopeuttaan, kun vähemmän harjoitellut ryhmä. Voisiko kasvaneet voimatasot, ei niinkään nopeus, selittää erot. Normaalilla kovalla kyykyllä ja plyometrisellä harjoittelulla on saatu 1,2 % parannus 30 metrin juoksuaikaan (43), joka on aika lähellä tämän tutkimuksen saamia tuloksia.
Toisaalta tässäkin tutkimuksessa huomattiin, että kyky tuottaa voimaa nopeammin parani yhden sekunnin ryhmällä enemmän kuin kolmen sekunnin ryhmällä, kun taas pidempikestoisessa supistuksessa maksimivoima kehittyi enemmän. Myös muut ovat raportoineet samankaltaisia tuloksia (41 & 42).
Yhteenveto
Isometristä harjoittelua voi hyödyntää positiivisten hermolihasjärjestelmän adaptaatioiden saavuttamiseksi ilman liiallista väsymystä. Tämä on erityisen tärkeää erityisesti urheilijoilla kilpailukauden aikana. Lisäksi jos tiettyä voimantuottokulmaa tai lajin vaatimia kulmia pitää harjoitella, niin isometrinen harjoittelu on erittäin tehokas työkalu niihin.
Isometrinen harjoitteluun pätee samat lainalaisuudet kuin muuhunkin harjoitteluun. Hypertrofiaa saavuttaaksesi tulee harjoittelua tehdä 70-75% intensiteetillä maksimaalisesta supistuksesta noin 3-30s ajan toistossa ja sarjamäärän ollessa > 80 – 150s per yksi harjoituskerta. Maksimivoimaa saavuttaaksesi isometristä harjoittelua tulee tehdä 80-100% maksimaalisesta supistuksesta 1-5s ajan ja kokonaiskeston ollessa 30-90s. Voimantuottonopeutta parantaakseen tulee suorituksessa pyrkiä tuottamaan mahdollisimman nopeasti mahdollisimman paljon voimaa. Sarjan keston tulee olla lyhyt. Kuvassa 3 on koottu tämänhetkiseen tutkimusnäyttöön perustuen ohjeistus isometriseen voimaharjoitteluun.
KUVA 3: Tämänhetkisestä tukimusnäytöstä koostettu taulukko miten isometristä harjoittelua tulisi tehdä, jos haluaa saavuttaa tietyn adaptaation.
Tiivistys
Lihastakin voin kasvattaa pelkällä isometrisellä harjoittelulla. Volyymi ja lihaspituus ovat tärkeimmät muuttujat, kun tavoitteena on lihaskasvu.
Isometrisessä harjoittelussa intensiteetti on päämuuttuja voiman kohdalla. Hypertrofian kohdalla volyymi.
Ballistisella protokola on ylivoimainen räjähtävän voiman kehittymiseen. Ensimmäiselle 50 ja 100 ms voi parantaa voimantuottoa huomattavasti. Jos tämä on tavoite, niin harjoitteet tulisi tehdä mahdollisimman nopeasti ja mahdollisimman voimakkaasti.
Lähteet:
Alegre LM, Ferri-Morales A, Rodriguez-Casares R, Aguado X. Effects of isometric training on the knee extensor moment–angle relationship and vastus lateralis muscle architecture. Eur J Appl Physiol. 2014;114(11):2437-2446.
Kubo K, Ohgo K, Takeishi R, et al. Effects of isometric trainingmat different knee angles on the muscle–tendon complex in vivo. Scand J Med Sci Sports. 2006;16(3):159-167.
Noorkoiv M, Nosaka K, Blazevich AJ. Neuromuscular adaptations associated with knee joint angle-specific force change. Med Sci Sports Exerc. 2014;46(8):1525-1537.
Guex K, Degache F, Morisod C, Sailly M, Millet GP. Hamstring architectural and functional adaptations following long vs. short muscle length eccentric training. Front Physiol. 2016;7(340):1-9.
Barak Y, Ayalon M, Dvir Z. Transferability of strength gains from limited to full range of motion. Med Sci Sports Exerc. 2004;36(8):1413-1420.
Massey CD, Vincent J, Maneval M, Moore M, Johnson JT. An analysis of full range of motion vs. partial range of motion training in the development of strength in untrained men. J Strength Cond Res. 2004;18(3):518-521.
Allen TJ, Jones T, Tsay A, Morgan DL, Proske U. Muscle damage produced by isometric contractions in human elbow flexors. J Appl Physiol. 2018;124(2):388-399.
de Ruiter CJ, de Boer MD, Spanjaard M, de Haan A. Knee angle-dependent oxygen consumption during isometric contractions of the knee extensors determined with near-infrared spectroscopy. J Appl Physiol. 2005;99:579-586.
Dankel SJ, Mattocks KT, Jessee MB, Buckner SL, Mouser JG, Loenneke JP. Do metabolites that are produced during resistance exercise enhance muscle hypertrophy? Eur J Appl Physiol. 2017;117(11):2125-2135.
Meyers CR. Effects of two isometric routines on strength, size, and endurance in exercised and nonexercised arms. Res Q Exerc Sport. 1967;38(3):430-440
Balshaw TG, Massey GJ, Maden-Wilkinson TM, Tillin NA, Folland JP. Training-specific functional, neural, and hypertrophic adaptations to explosive- vs. sustained-contraction strength training. J Appl Physiol. 2016;120(11):1364-1373.
Schott J, McCully K, Rutherford OM. The role of metabolites in strength training: short versus long isometric contractions. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1995;71(4):337-341.
Kongsgaard M, Aagaard P, Kjaer M, Magnusson SP. Structural Achilles tendon properties in athletes subjected to different exercise modes and in Achilles tendon rupture patients. J Appl Physiol (1985). 2005 Nov;99(5):1965-71. doi: 10.1152/japplphysiol.00384.2005. Epub 2005 Aug 4. PMID: 16081623.
Arampatzis A, Karamanidis K, Albracht K. Adaptational responses of the human Achilles tendon by modulation of the applied cyclic strain magnitude. J Exp Biol. 2007;210:2743-2753.
Arampatzis A, Peper A, Bierbaum S, Albracht K. Plasticity of human Achilles tendon mechanical and morphological properties in response to cyclic strain. J Biomech. 2010;43(16):3073-3079.
Burgess KE, Connik MJ, Graham-Smith P, Pearson SJ. Plyometric vs isometric training influences on tendon propertied and muscle output. J Strength Cond Res. 2007;21(3):986-989.
Kubo K, Kanehisa H, Fukunaga T. Effects of different duration isometric contractions on tendon elasticity in human quadriceps muscles. J Physiol. 2001;536(2):649-655.
Kubo K, Ishigaki T, Ikebukuro T. Effects of plyometric and isometric training on muscle and tendon stiffness in vivo. Physiol Rep. 2017;5(e13374):1-13
Massey G, Balshaw T, Maden-Wilkinson T, Tillin N, Folland J. Tendinous tissue adaptation to explosive- vs. sustained-contraction strength training. Front Physiol. 2018;9(1170):1–17.
Bandy WD, Hanten WP. Changes in torque and electromyographic activity of the quadriceps femoris muscles following isometric training. Phys Ther. 1993;73(7):455-465.
Barak Y, Ayalon M, Dvir Z. Transferability of strength gains from limited to full range of motion. Med Sci Sports Exerc. 2004;36(8):1413-1420.
Massey CD, Vincent J, Maneval M, Moore M, Johnson JT. An analysis of full range of motion vs. partial range of motion training in the development of strength in untrained men. J Strength Cond Res. 2004;18(3):518-521.
Tillin NA, Folland JP. Maximal and explosive strength training elicit distinct neuromuscular adaptations, specific to the training stimulus. Eur J Appl Physiol. 2014;114(2):365-374.
Maffiuletti NA, Martin A. Progressive versus rapid rate of contraction during 7 wk of isometric resistance training. Med Sci Sports Exerc. 2001;33(7):1220-1227
Alegre LM, Ferri-Morales A, Rodriguez-Casares R, Aguado X. Effects of isometric training on the knee extensor moment– angle relationship and vastus lateralis muscle architecture. Eur J Appl Physiol. 2014;114(11):2437-2446.
Bogdanis GC, Tsoukos A, Methenitis SK, Selima E, Veligekas P, Terzis G. Effects of low volume isometric leg press complex training at two knee angles on force-angle relationship and rate of force development. Eur J Sport Sci. 2018;1-9. https://doi.org /10.1080/17461391.2018.1510989. [Epub ahead of print].
Behm DG, Sale DG. Intended rather than actual movement velocity determines velocity-specific training response. J Appl Physiol. 1993;74(1):359-368.
Balshaw T, Massey GJ, Maden-Wilkinson TM, Tillin NA, Folland JP. Training-specific functional, neural, and hypertrophic adaptations to explosive- vs. sustained-contraction strength training. J Appl Physiol (1985) 2016; 120: 1364–1373
Davies J, Parker DF, Rutherford OM, Jones DA. Changes in strengh and cross sectional area of the elbow flexors as a result of isometric strength training. Eur J Appl Physiol 1988; 57: 667–670
Garfinkel S, Cafarelli E. Relative changes in maximal force, EMG, and muscle cross-sectional area after isometric training. Med Sci Sports Exerc 1992; 24: 1220–1227
Ikai M, Fukunaga T. A study on training effect on strength per unit corss-sectional area of muscle by means of ultrasonic measurement. Eur J Appl Physiol 1970; 28: 173–180
Jones DA, Rutherford OM. Human muscle strength training: The effects of three different regimes and the nature of the resultant changes. J Physiol 1987; 391: 1–11
Kanehisa H, Nagareda H, Kawakami Y, Akima H, Masani K, Kouzaki M, Fukunaga T. Effects of equivolume isometric training programs comprising medium or high resistance on muscle size and strength. Eur J Appl Physiol 2002; 87: 112–119
Kubo K, Ohgo K, Takeshi R, Yoshinaga K, Tsunoda N, Kanehisa H, Fukunaga T. Effects of isometric training at different knee angles on the muscle-tendon complex in vivo. Scand J Med Sci Sports 2006; 16: 159–167
Noorkoiv M, Nosaka K, Blazevich AJ. Neuromuscular adaptations associated with knee joint angle-specific force change. Med Sci Sports Exerc 2014; 46: 1525–1537
Noorkoiv M, Nosaka K, Blazevich AJ. Effects of isometric quadriceps strength training at different muscle lengths on dynamic torque production. J Sports Sci 2015; 33: 1952–1961
Schott J, McCully K, Rutherford OM. The role of metabolites in strength training II. Short vs. long isometric contractions. Eur J Appl Physiol 1995; 71: 337–341
Abe, Takashi, Kumagai, Kenya, Brechue, William F. Fascicle length of leg muscles is greater in sprinters than distance runners, Medicine & Science in Sports & Exercise: June 2000; 32(6): 1125-1129.
Kumagai K, Abe T, Brechue WF, Ryushi T, Takano S, Mizuno M. Sprint performance is related to muscle fascicle length in male 100-m sprinters. J Appl Physiol (1985). 2000 Mar;88(3):811-6. doi: 10.1152/jappl.2000.88.3.811. PMID: 10710372.
Lum, D., Barbosa, T.M., Joseph, R. et al. Effects of Two Isometric Strength Training Methods on Jump and Sprint Performances: A Randomized Controlled Trial. J. of SCI. INSPORTANDEXERCISE3, 115–124 (2021). https://doi.org/10.1007/s42978-020-00095-w
Balshaw T, Massey GJ, Maden-Wilkinson TM, Tillin NA, Folland JP. Training-specifc functional, neural, and hypertrophic adaptations to explosive- vs. sustained-contraction strength training. J Appl Physiol. 2016;120(11):1364–73
Tillin NA, Folland JP. Maximal and explosive strength training elicit distinct neuromuscular adaptations, specifc to the training stimulus. Eur J Appl Physiol. 2014;114(2):365–74.
Ronnestad BR, Kvamme NH, Sunde A, Raastad T. Short-term efects of strength and plyometric training on sprint and jump performance in professional soccer players. J Strength Cond Res. 2008;22(3):773–80
Behm DG, Sale DG (1993) Intended rather than actual movement velocity determines velocity-specific training response. Journal of Applied Physiology 74(1):359–68.
Maffiuletti NA, Martin A (2001) Progressive versus rapid rate of contraction during 7 wk of isometric resistance training. Medicine and Science in Sports and Exercise 33(7):1220–27.
Olsen PD, Hopkins WG (2003) The effect of attempted ballistic training on the force and speed of movements. Journal of Strength and Conditioning Research 17(2):291–98.
Viitasalo JT, Komi PV (1981) Effects of fatigue on isometric force- and relaxation-time characteristics in human muscle. Acta Physiologica Scandavica 111(1):87–95.
Oranchuk DJ, Storey AG, Nelson AR, Cronin JB. Isometric training and long-term adaptations: Effects of muscle length, intensity, and intent: A systematic review. Scand J Med Sci Sports. 2019 Apr;29(4):484-503. doi: 10.1111/sms.13375. Epub 2019 Jan 13. PMID: 30580468.
Nopeusperustainen harjoittelu, eli Velocity-based training (VBT), on viime aikoina tullut erittäin suosituksi. Tangon liikenopeuden mittaamiselle on useita eri käyttötarkoituksia, kuten esimerkiksi nopeuden monitorointi harjoittelun aikana, oikean liikenopeusspesifin adaptaation rakentaminen, urheilijan testaaminen tai sarjojen tekeminen tiettyyn nopeuden vähenemiseen saakka.
Uusia laitteita on tullut runsaasti markkinoilla ja niiden hinnat ovat tulleet huomattavasti alaspäin viime vuosina. Mittausvälineissä on kuitenkin paljon eroja ja jotkin laitteet ovat aivan turhia. Mihin valmentajan kannattaa sijoittaa rahansa, jotta rahoille saa mahdollisimman paljon vastinetta?
Kiihtyvyysanturitekniikkaan perustuvat laitteet näyttävät hyviltä ja toimivilta, mutta ovat epätarkkoja.
Lyhyt vastaus:
Älä tuhlaa rahojasi kiihtyvyysantureihin vaan sijoita lineaarisen asennon sijaintiantureihin. Esimerkiksi: GymAware, Tendo Unit tai T-force ovat hyviä vaihtoehtoja.
Fysiikkavalmennus.fi suosittelee:
GymAware – laitetta.
+ Kestävä, todettu validiksi, hyvä applikaatio.
- Kallis, sovellukset vain mac:ille.
GymAware on pieni ja sitä on helppo kuljettaa mukana.
Musta hevonen:
Puhelinapplikaatiot. Erittäin edullisia ja helppokäyttöisiä. Monet ovat vielä epätarkkoja, mutta päivitysten myötä tarkkuus voi mahdollisesti parantua? Esimerkiksi MyLift:in saa 15 dollarin sijoituksella itselleen. Toisaalta sovelluksissa on vielä todella isoja virhemarginaaleja, mutta edullisuus tekee niistä houkuttavia.
VBT - mittautekniikoiden esittely ja kattava laitelista sekä pidemmät perustelut VBT-laitteiden tarkkuudelle.
Kultainen standardi – 3D kuvaaminen
Tarkin tapa mitata liikenopeutta on liikkeen kuvaaminen (5,6). Kuvaaminen mittaa myös liikkeessä tapahtuvat rotaatiot ja muut kierrot, mitä mitkään muut menetelmät eivät mittaa. Kuvaamisella on mahdollista saada lisää tietoa liikkeen laadusta. Kamerajärjestelmän kanssa voi prosessoida nivelkulmia, tangon liikenopeutta ym. Esimerkkinä tällaisesta järjestelmästä on Vicon – järjestelmä. Täydellisessä maailmassa urheilijat tekisivät voimalevyn päällä suorituksen, ja valmentajalla olisi kymmenen Vicon kameraa ja järjestelmä pyörittämässä analyysiä. Tällaisen hinta on karkeasti noin 40 000 – 60 000 euroa, joten luultavasti tuohon ei ainakaan minun budjetilla ihan heti päästä. Noin kymppitonnilla pääsee liikkeelle Vicon:in kanssa, mutta käytännössä puhutaan siis laboratoriokäytöstä. Esimerkiksi Jyväskylän Yliopistossa Lahti et al. (2018) ovat tutkineet takakyykyn kinematiikkaa Vicon-järjestelmällä.
Kuvaamisen plussat: tarkkaa dataa ja mahdollisuus lisätä analyysiin liikkeet rotaatiot. Harva liike liikkuu suoraan ylös- tai alaspäin, joten virhemarginaalia muodostuu kaikissa muissa mittaustavoissa, jos mittauksia ei tehdä smith-laitteessa.
Haittoja tuossa on muutamia. Esimerkiksi menetelmän tarkkuus aiheuttaa myös ongelmia. Menetelmä mittaa tangon siirtymää myös horisontaalitasossa. Tämä vaikuttaa nopeuden mittaamiseen ja voi tehdä siitä haastavaa. Analyysia ei voi tehdä mittaustilanteen kanssa samaa aikaan ja palaute tulee jälkikäteen. Valmentaja ja urheilija tarvitsee yleensä palautteen välittömästi, joten 3D kuvaaminen ei ole siis käytännöllinen valmennustilanteeseen. Lisäksi laitteet prosessoivat hyvin paljon dataa ja tämän takia alla tulee olla erittäin suorituskykyinen tietokone.
Tutkimusasetelma siitä, miten mitataan tangon liikenopeutta erilaisilla tekniikoilla. Tässä asetelmassa oli mukana kuusi kameraa, kaksi puhelinsovellusta, kaksi T-Forcec mittaria ja kaksi Speed4Lift mittaria.
Lineaarisen asennon ja nopeuden sijaintianturi
Linear position transducers (LPT) tai linear velocity transducers (LVT), eli vapaasti suomennettuna lineaarisen asennon ja nopeuden sijaintianturit ovat valmentajalle tällä hetkellä ehdottomasti paras valinta. Näitä pidetään ”alkuperäisinä” VBT laitteina. Niitä on ollut olemassa vuosikymmenen ajan niiden yksinkertaisuuden, käyttäjälähtöisyyden ja datan nopean prosessoinnin takia. Tulokset ovat välittömästä nähtävissä. Käytännössä nämä toimivat niin, että naru kiinnitetään esimerkiksi tankoon ja toinen pää mittauslaitteeseen. Kun tankoa liikutetaan niin narukin liikkuu, joka liikuttaa mittauslaitteessa olevaa kelaa. Kelan pyörimisen nopeutta mittaa enkooderi, joka mittaa kelan rotationaalista siirtymää ja aikaa. Tämän perusteella pystytään hyvin simppelisti määrittämään lineaarinen nopeus. Haittapuolia laitteissa on, etteivät ne mittaa horisontaalista siirtymää. Lähes kaikissa liikkeissä on horisontaalista liikettä ja harva liike kulkee täysin pystysuoraan. Jos haluaa todella tarkkoja tuloksia niin sitten kannattaa käyttää pystysuoraa smith-laitetta, jossa pystyy tekemään tangolla vain vertikaalista liikettä. Toisaalta pieni heilunta vapaalla tangolla haittaa mittauksen tarkkuutta vain hiukan, joten käytännön valmennuksessa sillä ei ole juurikaan vaikutusta. Mittauslaitteiston hyötyjä on laitteen yksinkertaisuus, helppokäyttöisyys, tarkkuus ja datan välitön saatavuus. Lisäksi sovellukset ovat nykyään helppokäyttöisiä ja käytännönläheisiä sekä laitteiden hinnat ovat tulleet viime vuosina runsaasti alaspäin.
Kiihtyvyysantureita löytyy nykypäivänä monesta eri elektronisista laitteista. Esimerkiksi kännykkä laskee askeltesi määrän kiihtyvyysanturilla. Näitä samoja siruja myydään nyt erillisissä pakkauksissa, joita voi kiinnittää tankoon. Puhelimen ja sirun kanssa voi mitata tangon tai urheilijan liikenopeutta. Kiihtyvyyssmittareissa on valtavan suuria virhemarginaaleja ja niitä ei voi millään tavalla suositella harjoittelun monitoroimiseksi. Esimerkiksi yksi tutkimus arvioi (3) kiihtyvyysanturit (Push:in ja Beast:in) kaikista epätarkimmiksi tavoiksi mitata tangon liikenopeutta. Saman tutkimuksen mukaan LPT ja LVT, kamerakuvausjärjestelmät sekä puhelinapplikaatot olivat tarkkoja nopeuden mittaamistapoja rajoitetussa lineaarisessa liikkeessä (smith laitteessa). Kiihtyvyysanturit todettiin tutkimuksessa epätarkoiksi ja niitä ei voi suositella. Myös muut (7) ovat todenneet kiihtyvyysanturit erittäin epätarkoiksi varsinkin kevyemmillä kuormilla.
Puhelinapplikaatiot
Lähes jokaisen taskusta löytyy nykyään älypuhelin, joka mahdollistaa myös tangon liikenopeuden mittaamisen kameran avulla. Applikaatiot, jotka mahdollistavat tämän ovat edullisia ja tarkkuudeltaan kiihtyvyysantureiden vertaisia. MyLift on esimerkki tällaisesta sovelluksesta. Sovelluksissa on osoitettu olevan vielä todella isoja virhemarginaaleja. Esimerkiksi MyLift sovelluksen virhemarginaali oli pahimmillaan > 0.10 m/s, SDC > 0.23 m/s (1). Tarkoittaen sitä, että heitto voi olla ensimmäisessä mittauksessa noin 10 prosenttia alaspäin ja toisessa mittauksessa 10 prosenttia ylöspäin. Tämä tarkoittaisi 20 prosentin kehitystä tietyssä ajassa, vaikka todellisuudessa urheilija olisi täysin samalla tasolla. Tällaiset virhemarginaalit mittauslaitteissa voivat johtaa virhearviointeihin harjoittelun suunnittelussa ja pahimmillaan ohjata toimintaa ihan väärään suuntaan. Toisaalta sovelluksen aikaisempi versio PowerLift on osoitettu olevan hyvinkin tarkka ja virhemarginaali on aika minimaalinen (0.008 ± 0.03 m · s−1) (4). Toisaalta tutkimuksessa vertailtiin applikaatiota vain yhteen LPT laitteeseen. Tarkemmat tulokset saisi, kun vertailtaisiin useaan eri mittauslaitteeseen. Ja isona huomiona, että tutkimuksen teki sovelluksen kehittäjä, joka ei ihan vastaa kaikkia eettisiä periaatteita. Hyödyt: todella halpoja. Haitat: erittäin epätarkkoja.
Taulukko 1: Yhteenvedot eri mittausmenetelmistä.
Hyödyt
Haitat
Esimerkkituotteet
3D kuvaaminen
Tieteellisesti tarkin.
Kallis ja ei käytännöllinen. Laboratioriokäyttöön.
Vicon, Dartfish
2D kuvaaminen
Halpa ja helppo.
Ei tarkka ja sovelluksia vielä todella vähän.
RepOne, GymAware, Tendo unit, T-Force, Musclelab, Speed4lifts, Chronojump.
Kiihtyvyysanturit
Erittäin edullisia.
Epätarkkoja.
Beast, Push, Barsensei
Fysiikkavalmennus.fi suosittelee GymAwarea:
Gymaware on todettu tieteellisen tarkaksi ja vain alle 40% 1RM kuormista saattaa tulla pientä heittoa (2). Lisäksi GymAwawren sovellus on todella hyvä ja käyttöliittymä vaivaton. Esimerkiksi joukkueelle saa helposti käyttöön leader boardin, jossa näkee kuka tuottaa parhaimman nopeuden. Iso miinus siitä, että ohjelmisto pelkästään Applelle. Myös muut LPT laitteet tarkkoja, esimerkiksi T-force, Tendo ja Musclelab (1, 7). Uusista laitteista erittäin lupaavia ovat RepOne ja Speed4Lifts. Kummatkin maksavat alle 400 euroa ja vaikuttavat olevan valideja laitteita. Odotetaan vielä tutkimustuloksia uusista halvemman hintaluokan laitteista. Kaikki kiihtyvyysanturin ovat aikalailla kuraa ja niitä ei kannata ostaa.
Miksi itse olen ostanut Tendon? Gymaware olisi paras, mutta en käytä Applea niin olis pitänyt ostaa tabletit ja muut vastaavat vekottimet vielä laitteen lisäksi. Lisäksi en tykkää siitä, että pitää maksaa vuosimaksu, jos haluaa hallita useampia joukkueita. Tendo on tosi edullinen laatunsa nähden. Itse ostin Bluetooth painonnostoversion joka oli muistaakseni 1250 euroa. 1000 eurolla olisi saanut laitteen ilman pudotussuojaa. Laite antaa tarkasti ja nopeasti tarvittavan datan. Haittoja laitteessa on sovelluksen yksinkertaisuus, joka ei mahdollista hirveästi temppuja. Lisäksi Tendo on aika iso ja painava, minkä olen huomannut vaikuttavan käyttökokemukseen. Nyt ostaisin pienemmän, jota jaksaisi aina kantaa mukana pitkin kyliä.
Musta hevonen:
Puhelinapplikaatiot. Edullisia ja helppoja. MyLift data ristiriitaista ja luultavasti sovelluksessa vielä isoja virhemarginaalejakin (1,4). Ja pakko vielä lisätä, että toisen tutkimuksen, missä sovellus osoitettiin tarkaksi, teki sovelluksen kehittäjä, joten tuloksia voi hiukan kyseenalaistaakin. Muita heikkouksia tuossa on, että vaatii urheilijan liikelaajuuden mittaamista ennen kuvaamista. Täältä sovelluksen saa esimerkiksi noin 15 dollarilla. Puhelinten kamerat ja erilaiset tracking-ominaisuudet mahdollistaisivat jo nyt laadukkaan ja tarkan sovelluksen luomista, joten odotetaan uusia avauksia tulevaisuudessa.
Vielä lopuksi listattuna suurin osa tällä hetkellä markkinoilla olevista laitteista:
Taulukko 2: Lähes kaikki LPT ja kiihtyvyysanturitekniikkaa hyödyntävät laitteet listattuna. Tästä listasta on helppo valita itselle suosikki. Hintoihin tulee usein päälle vielä kuljetusmaksut.
+ Käytetty runsaasti eri tutkimuksissa välineenä. Lue lisää täältä. Taitaa olla ainoa laite, joka ennustaa 1RM:n suhteellisen tarkasti submaksimaalisesta kuormasta. Näyttää myös välittömän nopeuden vähentymisen edelliseen sarjaan verrattuna. - nettisivut aika alkeelliset (katso itse :D), en ole varma onko ohjelmistoa englanniksi
Osaatko koodailla? Jos osaat niin osta ehdottomasti tämä. Tarkka ja erittäin hyvä laite. Chronojumpin kaikki laitteet perustuvat samalle idealle, että laitteet ovat hyviä ja edullisia, mutta valmista ohjelmistoa ei ole. Eli itse pitää vähän osata koodailla. Raakaa dataa tulee kyllä hyvin.
+ Sovelluksessa laajat ominaisuudet; mm. tangon liikeradan merkintä. Saa tankoon kiinni. Painojen vaihto helppoa. - Sovellus vain Apple tuotteille. Valmentajalle oma sovellus, joka on maksullinen (30 dollaria kuukaudessa).
Lähteet:
Martínez-Cava, A., Hernández-Belmonte, A., Courel-Ibáñez, J., Morán-Navarro, R., González-Badillo, J. J., & Pallarés, J. G. (2020). Reliability of technologies to measure the barbell velocity: Implications for monitoring resistance training. PloS one, 15(6), e0232465. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232465
Orange, S., Metcalfe, J., Marshall, P., Vince, R., Madden, L. & Liefeith, A. (2018). Test-Retest Reliability of a Commercial Linear Position Transducer (GymAware PowerTool) to Measure Velocity and Power in the Back Squat and Bench Press. Journal of Strength and Conditioning Research. 34. 1. 10.1519/JSC.0000000000002715.
Pérez Castilla, A., Piepoli, A., Delgado, G. & Garrido, G. & García, R. (2019). Reliability and Concurrent Validity of Seven Commercially Available Devices for the Assessment of Movement Velocity at Different Intensities During the Bench Press. The Journal of Strength and Conditioning Research. 33. 10.1519/JSC.0000000000003118.
Balsalobre-Fernández, C., Marchante, D., Muñoz López, M. & Saiz, S. (2017). Validity and reliability of a novel iPhone app for the measurement of barbell velocity and 1-RM on the bench-press exercise. Journal of Sports Sciences. 36. 10.1080/02640414.2017.1280610.
Lorenzetti, S., Lamparter, T. & Luthy F. (2017) Validity and reliability of simple ¨ measurement device to assess the velocity of the barbell during squats. BMC Res Notes 10: 707.
Weakley. J., Wilson, K., Till, K., Read, D., Darrall-Jones, J., Roe, G., et al. (2017) Visual feedback attenuates mean concentric barbell velocity loss, and improves motivation, competitiveness, and perceived workload in male adolescent athletes. J Strength Cond Res. Epub ahead of print.
Banyard, H., Nosaka, K., Sato, K. & Haff, G. (20179 Validity of various methods for determining velocity, force, and power in the back squat. Int J Sports Physiol Perform 12: 1170–1176.
Suurin osa valmennuskirjallisuudesta viittaa yleisiin motorisiin ominaisuuksiin. Näillä tarkoitetaan yleensä voimaa, nopeutta, kestävyyttä, liikkuvuutta ja taitavuutta. Näiden väitetään olevan yläkäsitteitä, joiden siirtovaikutus on erittäin hyvä käsitteen alla. Esimerkiksi pelkästään nopeus voidaan jakaa lukuisiin eri alalajeihin, joissa toisen kehittäminen ei kehitä toista. Yleistaidot eivät ole erikseen harjoitettavissa, vaikka niin väitetään. Olisiko yleisten motoristen ominaisuuksien sijaan tarkastelussa siirryttävä tarkemmin yksittäisiin motorisiin taitoihin?
Lähekkäin olevat taidot eivät korreloi keskenään kovinkaan vahvasti. Näyttäisi siltä, että on monia erilaisia motorisia malleja ja ei ole yhtä yleistaitoja, jonka alle nämä voisivat rakentua. Esimerkiksi Drowatzky & Zuccato (1967) testasivat kuutta eri tasapainotestiä ja miten koehenkilöt pärjäävät näissä testeissä. Jos tasapaino yleistaito olisi yksi malli niin, silloin yhdessä testissä pärjääminen olisi yhteydessä pärjäämiseen hyvin kaikissa testeissä. Kuitenkin tuloksissa korkein korrelaatio oli vaatimaton r=0.31 tarkoittaen vain noin 9,6 % yhteyttä testien välillä! Valmentamisessa keskittymisen tulisikin olla enemmän yksittäisissä motorisissa taidoissa kuin yleistaidoissa. Miten näitä tulisi sitten harjoittaa?
Yleensä harjoittelussa valmentaja antaa kognitiivisella tasolla ohjeita urheilijalle/urheilijoille. Urheilija yrittää kuunnella ja sisäistää asian ja sen jälkeen tietoisesti korjata virheellisen suorituksen. Taitojen harjoitteleminen tietoisella tasolla on aivan liian hidasta. Pelissä ja suorituksessa refleksit korjaavat eniten liikettä, joten harjoittelunkin tulisi olla samanlaista!
Nopeat liikkeet suunnitellaan etukäteen ja sitten ne vain toteutetaan. Keholla ei ole aikaa prosessoida kaikkea palautetta virheistä ja korjata niitä suorituksen aikana, vaan liikkeet toteutetaan ennalta rakennetun mallin mukaan. Liikkeen aikana on liikaa liikkuvia lihaksia ja niveliä, joita pitää kontrolloida. Rajoittunut tietoinen tasomme ei millään pysty kontrolloimaan näitä kaikkia liikkeen aikana. Esimerkiksi uimahyppääjä ei pysty suorituksen aikana kontrolloimaan suuresti liikettään, vaan palaute liikkeestä tulee vasta liikkeen jälkeen. Esimerkiksi keihäänheittäjä voi pohtia heiton jälkeen miltäs se nyt tuntui ja mitäs siinä oikein tapahtui. Harjoittelulla voidaan rakentaa uusia motorisia ohjelmia tai parantaa vanhoja. Motorinen ohjelma sisältää aluksi mitä lihaksia käytetään, missä järjestyksessä ja kuinka pitkään.
Harjoittelulla saatetaan saavuttaa tila, missä joitakin refleksejäkin pystytään hallitsemaan, jotta suoritus olisi mahdollisimman hyvä. Aloittelevalla harjoittelijalla muodostuu paljon yksittäisiä erillisiä motorisia ohjelmia, jotka harjoittelun myötä sulautuvat yhdeksi kokonaiseksi motoriseksi ohjelmaksi. Siksi huipuilla taito näyttää niin helpolta ja sujuvalta. Kun aloittelevalla se voi olla vähän kulmikas ja töksähtelevä. Tämä johtuu siitä, että aina pitää aktivoida uusi motorinen ohjelma ja se on kömpelöä.
Tässä näkyy hyvin, miten tavoite on osua palloon ja se ei onnistu, jos on paljon liikkuvia osia. Sen takia motorinen ohjelma sulkee esimerkiksi selän kierron ja lonkkanivelen liikkeen videossa, jotta tavoite onnistuu. Onnistuakseen tavoitteessa, eli palloon osumisesta, tulee kehon vähentää nivelten vapaata liikkumista. Tätä voidaan kutsua liikkeen jäädyttämiseksi.
Ei se aina entisiltä huippu-urheilijoitakaan suju. Tämä kertoo eri motorisen liikemallin olevan käytössä golfissa kuin koripallossa, eivätkä nämä mene yhden ”yleistaidon” alle.
Taidon harjoittelu auttaa motorista ohjelmaa kehittymään ja lisää vapausastetta sekä liikkeeseen tulee enemmän liikkuvia osia, jotka lopulta näkyvät taidokkaampana lyöntinä. Tavoite pysyy koko ajan samana. Osua palloon ja saada se johonkin haluttuun kohtaan tippumaan. Bernstein (1967) kutsuu tätä ensimmäistä oppimisen vaihetta vapausasteen ongelmaksi. Kaikki kehon eri lihakset ja nivelet ovat vapaita liikkuman useaan eri suuntaan, Oppija ei vielä osaa kontrolloida kaikkea tätä vapautta ja siten keho vähentää ei-tärkeimmät kehon osat pois aloittelevalta taidon oppijalta, jotta tavoitteessa onnistutaan.
Myöhemmin oppija voi ruveta ottamaan mukaan enemmän vapausastetta, jotka olivat aluksi “jäätyneitä”.
Tämä mahdollistaa nopeamman ja suuremman voimantuoton varsinkin nopeissa liikkeissä (kuva 2). Kaikkein kokeneimmat urheilijat oppivat Bernsteinin mukaan hyödyntämään kehon passiivisia elementtejä, kuten momentumia, elastisuutta, painovoimaa ym. Tämä johtaa tehokkaampaan liikkeen suorittamiseen ja pienempään energian tuhlaukseen. Esimerkiksi lämääminen jääkiekossa vaatii mailan elastisuuden hyödyntämistä ja esimerkiksi aloittelevat jääkiekkopelaajat eivät opi ensimmäiseksi lämäämistä.
KUVA 2: Hyvä esimerkki aloittelijan ja kokeneen taidon eroista. Vapausasteen ero näkyy ylävartalon kierrossa. Oikealla puolella kohta pääse lantio työntymään eteen ja päästään hyödyntämään venytysrefleksin tuomaa lisävoimaa ja ylävartalon kiertovoiomaa, kun taas vasemmalla voidaan voimaa tuottaa enää työntökädellä. Ylävartaloon ei ole muodostunut kiertoa, koska se vaatisi liikaa vapausastetta yläselän nikamilta, joka hankaloittaisi tavoitetta, eli kuulan työntämistä pois ringistä.
Rytmi on motoristen ohjelmien pohja
Nopeat liikkeet ovat jokainen erilaisia, vaikka motorinen ohjelma taustalla olisi sama. Schöllhorn seurasi yhden koko vuoden ajan toistaisiko kaksi huippukiekonheittäjä heittoliikkeensä täsmälleen samanlaisena (Savelsbergh et al, 2010). Vuoden aikana urheilijat eivät toistaneet kertaakaan samaa heittoa kahdesti. Liike ei ole koskaan täydellisesti samanlainen, vaikka usein tavoitellaankin sitä yhtä tiettyä täydellistä tekniikka. Motorinen ohjelma sovelletaan aina eri ympäristöön ja tilanteisiin. Esimerkiksi sulkapallolyönti ei ikinä tule samaan kohtaan tai lyöjän asento ei ole ikinä täsmälleen sama. Motorista ohjelmaa joudutaan aina hiukan varioimaan. Taito varioidaan ympäristön tarpeisiin. Motorinen ohjelma ilmaistaan eri tavalla, mutta sen perusluonne ei muutu. Yleinen motorinen ohjelma on pitkäaikaisessa muistissa. Sieltä se kaivetaan esiin ja sitä pystytään varioimaan eri tilanteissa.
Kuitenkin rytmi tai relatiivinen ajoitus toimii pohjana motorisille ohjelmille ja on vakio, vaikka muuten ympäristö vaihtuisi paljonkin. Liikkeen nopeuskin voi muuttua samassa motorisessa ohjelmassa. Nopeus vaikuttaa muun muassa voimiin, voimantuoton nopeuteen, raajojen nopeuteen ja kuljettuun matkaan ym., mutta rytmi on sama, vaikka nopeus kasvaisikin. Rytmi toimii motorisen ohjelman pohjana ja kaikkea muuta on helppo varioida sen ympärille. Tarkemmin hitaammin tehty liike hidastetaan kokonaisuutena hitaammaksi yksiköissä, jotta liikkeen suhteellinen ajoitus pysyy samana. Esimerkiksi lyhyempi ja pidempi heitto. Joten kokonainen yli olan tapahtuva heittäminen voidaan säilöä pitkäaikaismuistiin yhtenä kokonaisuutena. (Schmidt & Lee, 2011.)
KUVA 3: Loistava kuva demonstroimaan heittotaidon variointia eri välineellä. Nilkan, polven, lantion, hartian ajoitus on tässä tärkeä kuin myös keskivartalon kääntymisen ajoitus.
Mitä kaikkea voi sitten vaihdella motorisen ohjelman sisällä?
- Lihakset. Niin uskomattomalta kuin se kuulostaa joissain määrin lihaksien vaihtaminen onnistuu. Raibert (1977) tutki asiaa kirjoittamalla saman lauseen ensiksi käsillä, sitten ranne immobilisoituna, vasemmalla kädellä, hampailla ja viimeiseksi varpailla. Kaikki kirjoitukset pystyttiin selvästi tunnistamaan saman henkilön kirjoittamaksi, vaikka eri lihakset työskentelivät! Sama motorinen ohjelma oli käytössä, vaikka eri lihakset työskentelivät.
Joten mahdollistatko sinä valmennuksessasi motorisen ohjelman optimaalisen kehittymisen? Etenetkö opetuksessa järkevästi liikkeen taitotaso huomioiden? Lisäksi huomioitko liikkeen rytmin nopeiden liikkeiden ytimenä ja varioit taitoa loputtomasti, mutta pitäen liikkeen ytimen samana?
Lähteet:
Bernstein, N.A. (1967) The Co-ordination and regulation of movements. Oxford: Pergamon Press.
Drowatzky, J. & Zuccato, F. (1967) Interrelationships between Selected Measures of Static and Dynamic Balance, Research Quarterly. American Association for Health, Physical Education and Recreation, 38:3, 509-510, DOI: 10.1080/10671188.1967.10613424
Hooren, B. & Croix, M. (2020). Sensitive Periods to Train General Motor Abilities in Children and Adolescents: Do They Exist? A Critical Appraisal. Strength and Conditioning Journal. 1. 10.1519/SSC.0000000000000545.
Keele, S. W., & Posner, M. I. (1968). Processing visual feedback in rapid movements. Journal of Experimental Psychology, 77, 155-158. doi:10.1037/h0025754
Kernodle, M. & Carlton, L. (1992). Information Feedback and the Learning of Multiple-Degree-of-Freedom Activities. Journal of motor behavior. 24. 187-96. 10.1080/00222895.1992.9941614.
Lee, T. D., & Magill, R. A. (1983). The locus of contextual interference in motor-skill acquisition. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 9(4), 730-746. http://dx.doi.org/10.1037/0278-7393.9.4.730
McCracken, H. & Stelmach, G. (1977). A Test of the Schema Theory of Discrete Motor Learning. Journal of Motor Behavior. 9. 193-201. 10.1080/00222895.1977.10735109.
Raibert, M.H. (1977) Motor control and learning by the state space model. Tech. Rep. No. AI-TR-439. Cambridge: MIT, Artificial Intelligence Laboratory.
Rothstein A. L., Arnold R. (1976). Bridging the gap: application of research on videotape feedback and bowling. Mot. Skills Theory Pract. 1, 35–64
Ryan, R. M. & Deci, E. L. (2000). Self-determination theory and the facilitation of intrinsic motivation, social development, and well-being. American Psychologist, 55(1), 68-78.
Shea, J. & Zimny, S. (1983). Context Effects in Memory and Learning Movement Information. Res Q Exerc Sport. 1991 Jun;62(2):187-95. DOI: 10.1016/S0166-4115(08)61998-6.
Schmidt, R.A., & Lee, T.D (2011) Motor control and learning: A behavioral emphasis (5th edition). Champaign, IL: Human Kinetics.
Schmidt, R.A., & Young, D.E. (1987) Transefer of movement control in motor learning. In S.M: Cormier & J.D. Hagman (editors), Transfer of learning (p. 45-80). Orlando, FL: Academic press.
Schmidt, R. A. (1975). A schema theory of discrete motor skill learning. Psychological Review, 82(4), 225-260. http://dx.doi.org/10.1037/h0076770
Swinnen, S., Schmidt, R., Nicholson, D. & C. Shapiro, D. (1990). Information Feedback for Skill Acquisition: Instantaneous Knowledge of Results Degrades Learning. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 16. 706-716. 10.1037//0278-7393.16.4.706.
Ungerleider, L.G. & Mishkin, M. (1982) Two cortical visual systems. In D.K.Ingle, M.A. Goodale, & R.J.W. Mansfield (editors), Analysis of visual behaviour, pp. 549 - 587. Cambridge, MA: MIT Press.
Winstein, C. J., & Schmidt, R. A. (1990). Reduced frequency of knowledge of results enhances motor skill learning. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 16(4), 677-691.
Käy lukemassa vieraskirjoitus Lihastohtorin blogista harjoittelemattomuusjakson vaikutuksesta lihaksen kokoon ja voimaan.
Artikkelin yhteenveto:
Alle neljän viikon harjoittelemattomuusjakso ei vaikuta voimatasoihin juuri ollenkaan varsinkin kokeneemmilla ja vanhemmilla treenaajilla. Tämän jälkeen voima alkaa vähitellen vähenemään.
Lihakset alkavat hiljalleen surkastua noin kolmen viikon treenitauon jälkeen.
Treenitauko saattaa liioitella lihasten pienentymistä. Älä säikähdä sitä, sillä tämä johtuu osittain lihasten glykogeenivarastojen pienentymisestä ja viimeisen treenin aiheuttaman pienen lihasturvotuksen katoamisesta, ei ”oikean” lihasmassan häviämisestä. Tämä vaikutus on väliaikainen, ja jo pienikin harjoittelu palauttaa glykogeenitasot lihaksessa.
Pidemmän harjoittelemattomuusjakson jälkeen jälleen aloitettu harjoittelu palauttaa menetetyn lihasmassan ja voiman takaisin hyvin nopeasti ”lihasmuistin” ansiosta.
Olen pääkaupunkiseudulla vaikuttava voima-, fysiikka- ja yleisurheiluvalmentaja. Valmentajana olen toiminut kohta 10 vuoden ajan. Olen erityisen kiinnostunut urheilijoiden suorituskyvystä ja harjoittelun yksilöllisistä eroista urheilijoilla sekä periodisaatiosta. Saan urheilijat suoriutumaan lajissaan paremmin.
Tämä sivusto on luotu aputyökaluksi valmentajille, jotka haluavat perustaa valmentamisensa tieteelliseen näyttöön. Alalla on vielä paljon käytössä vanhentuneita toimintatapoja, jotka heikentävät urheilijoiden suorituskykyä. Pyrin jakamaan tieteellistä tietoa ja auttamaan objektiivisesti kaikkia valmentajia.