1. 14.10.2003 Hermolihasjärjestelmän väsymisestä ja palautumisesta Harri M. Hakkarainen Liikuntatieteen maisteri Lääketieteen kandidaatti Valmentaja

2. 14.10.2003 Hermolihasjärjestelmän peruskaavio Isoaivot ja pikkuaivot Selkäydin Motoneuroni Sensoriset neuronit Lihas- jännekompleksi

3. 14.10.2003 Hermo ja synapsi

4. 14.10.2003 Energia-aineenvaihdunta CO 2 + H 2 O maitohappo ATP Lihassupistus ja rentoutuminen KP GlykogeeniRasvat Proteiinit aerobinen anaerobinen

5. 14.10.2003 Sentraalinen väsymys keskushermoston ”hermotuskyvyn” laskusta johtuvaa kyvyttömyyttä tuottaa tai ylläpitää tarvittavaa lihasvoimaa useita mekanismeja –inhibitio lihaksista, verestä, nivelistä…. –välittäjäaine-vaje / kasautuminen –aivo/hermosolujen ”energiaepätasapaino” –….. motivaation ja ympäristön vaihtelun vaikutus suuri ajatusten siirtämisellä väsymystä voidaan ”siirtää” ravinnolla ja nesteellä merkitystä –glukoosi, neste, elektrolyytit…. –”glutamiini-teoria”

6. 14.10.2003 Perifeerinen väsymys Perifeerisen hermon ”hermostushäiriöstä”, lihassolun reagoimattomuudesta tai supistumiskyvyn heikkoudesta johtuvaa kykenemättömyyttä tuottaa tai ylläpitää tarvittavaa lihasvoimaa –kuona-aineiden kasautuminen / happamuus maitohappo, K, H, adenosiini, inorgaaniset fosfaatit, tulehduksen välittäjät…. heikentävät impulssin kulkua heikentävät lihassupistusta ja aineenvaihduntaa –impulssin etenemishäiriö ”välittäjäainekato”, Ca 2+, Na-K-pumppu –energian väheneminen estää supistuksen / rentoutumisen ( ATP )

7. 14.10.2003 SSC-väsymysmalli (venymis-lyhenemis-syklus) Elastisuuden heikkeneminen Lisääntynyt supistuskoneiston toiminta Lisääntynyt tahdonalainen käskytys ja energiankulutus Lihassoluvaurio tulehdus (mukaeltu Komi et al., 1999 ) III/IV-afferentti inhibitio Lihassäätelyn häiriö

8. 14.10.2003 Kova teho + lyhyt suoritus ( esim. nopeus, räjähtävä, 1RM-voima ) harjoituksen alussa hermoston ja lihaksen toiminta tehokasta –nopeat motoriset yksiköt aktiivisia muutaman sekunnin/toiston jälkeen lihaksen ärtyvyys heikkenee –välittäjäaine + Ca 2+ johtaa lisääntyneeseen käskytystarpeeseen –lisää puristusta –lisää energiankulutusta suorituksen edetessä sentraalinen väsymys lisääntyy –välittäjäainehäiriö väsymyksen syynä ei siis ensisijaisesti ole lihaksen energiavaje palautuminen riippuu hermoston ja lihaksen sisäisen tilan palautumisesta –minuutteja – tunteja ( kova nopeus vrk:a )

9. 14.10.2003 Kovan eksentrisen vaiheen sisältävä harjoitus ( esim. loikat + kova perusvoima ) välittömästi harjoituksen jälkeen väsymyksen syynä hermo + energia + lihaksen ärtyvyys –palautuu yleensä muutamassa tunnissa harjoituksessa syntynyt lihassoluvaurio johtaa viiveellä lihaksesta tulevaa inhibitioon – =”lihaksen suojautumiskeino” palautuminen kaksivaiheinen –välitön toimintakyvyn lasku –nopea palautuminen –uusi lasku 24-72 h kuormituksesta –syynä entsyymivuodot + paikallinen tulehdus –palautuminen 2-7 vrk

10. 14.10.2003 Kaksivaiheinen palautuminen hyppelystä Raastad,T. ja Hallen, J. 2000; Eur J Appl Physiol 82:206-214 )

11. 14.10.2003 Paljon keskittymistä vaativa harjoitus (Taito / tekniikkaharjoitus ) väsyminen ensisijaisesti sentraalisella + perifeerisellä hermostotasolla sentraalisella tasolla –välittäjäainehäiriö ( mm. serotoniini ) perifeerisellä tasolla –lihasten ärtyvyys (Ca) + välittäjäaine –lihaksen energia-aineenvaihdunta voidaanko vaikuttaa? –ajatusten/tehtävien muuttaminen –ravinto ( mm. hiilihydraatti, aminohapot, neste ja elektrolyytit ) ?? palautuminen nopea, mutta vaatii todella lepoa ( mm. kaikki unen vaiheet ) monotonisesti toistettuna voi johtaa mm. autonomisen hermoston ylikuormitustilaan

12. 14.10.2003 Kova teho ja pitkä kesto (nopeuskestävyysharjoitukset) ensisijaisesti väsymisen syynä metaboliittien kasautuminen –happamuus, laktaatti, K, adenosiini, inorgaaninen fosfaatti…. –estää hermoimpulssia + lihassupistusta+ proteiinisynteesiä seuraavaan harjoitukseen rajoitteita!! –palautuminen metaboliittien poistosta/määrästä riippuvainen ( tunteja – vuorokausia ) verryttely, lihashuolto ja ravinto vaikuttavat

13. 14.10.2003 Kestävyysharjoitus harjoituksen alussa ( 1-1½h ) –hapen- ja energiansaanti sekä metaboliitit –hitaat my:t voivat ”vuorotella” harjoituksen jatkuessa ( yli 1½ h ) –hermostollisen väsymyksen osuus kasvaa –syynä hitaiden MY:den heikentynyt voimantuotto ja lisääntynyt ”käskytys” hermostollisen väsymyksen lisääntyessä lihaskontrolli heikkenee ja lihassoluvaurion osuus kasvaa energiavarastojen palautuminen ja metaboliittien poisto sanelee palautumista n. 1-1½h suorituksessa pidemmissä harjoituksissa myös hermoston säätelyn palautuminen ja lihassoluvaurion korjaantuminen sanelee palautumista –voi kestää useita vuorokausia

14. 14.10.2003 Keskushermoston käskytyskyvyn lasku - taito ja tekniikka - pitkä kestävyyssuoritus - 1RM ja nopeus Motoneuronin hermotusheikkous -nopeus ja 1RM -räjähtävä voima Lihaksen energiavaje - kestävyys - kestovoima Lihaksen kuona-aineiden aiheuttama esto - nopeuskestävyys - kestävyys Lihassoluvaurion aiheuttama säätelyhäiriö - loikat - perusvoima

15. 14.10.2003 Yhteenvetoa Väsymys riippuu kuormitustyypistä ja kuormituksen kestosta –lyhyissä tehosuorituksissa erityisesti nopeiden MY:den ärtyvyys heikkenee –lihassoluvaurion yhteydessä lihaskontrolli heikkenee –pitkäkestoisessa energian saanti ja sentraalinen väsymys –väsymyksen edetessä kaikille tasoille tapahtuu hermolihas-kontrollin laskua ja se voi johtaa lihassoluvaurioon ja edelleen huononevaan kontrolliin Ylikuormituksen ehkäisykeinoja –säännöllinen ja laadukas ravinto sekä lepo –harjoittelun rytmittäminen kuormituskohteen mukaan –huolellinen alku- ja loppuverryttely

16. 14.10.2003 Harjoitusrytmitys esimerkki ( jääkiekko kesä ) Ma –nopeus –perusvoima ( jalat ) Ti –perusvoima ( ylävartalo ) –Ala nopeuskestävyys Ke –aerobia + lihashuolto To –nopeus –räjähtävä voima ( jalat ) Pe –kimmoisuus –La nopeuskestävyys La –aerobia + lihaskunto Su –Lepo

17. 14.10.2003 Kiinnostavia lähteitä: Exhausting SSC exercise causes greater impairment in SSC performance than in pure concentric performance. Horita ym. Eur J Appl Physiology, November 2002 Neurobiology of muscle fatigue. Enoka, R.M. ja Stuart, D.G.; J Appl physiology 1992, 72(5)1631-1648. Limiting mechanisms of force production after repetetive dynamic contractions in human triceps surae. Guissard, K.M. and Duchateau, J; J Appl Physiol, Novemeber 7, 2003. Stretch-shortening cycle: a powerful model to study normal and fatigued muscle. Komi, P.V.; Journal of Biomechanics 33(2000) 1197-1206. Recovery of skeletal muscle contractility after high- and moderate-intensity stregth exercise. Raastad, T. and Hallen, J.; Eur J Appl Physiology (2000) 82: 206-214 Neural influences on sprint running: training adaptationsand acute response. Ross, A., Leveritt, M. and Riek, S.; J Sports Medicine 2001;31(6)409-425 Neuromuscular fatigue during a long-duration cycling exercise. Lepers et al.; J Appl Physiol (2002) 92: 1487- 1493