An einem Märztag im Jahr 1894 drückte eine Frau namens Emily Brown 10 Mal mit der linken Hand einen Gummiball, so hart sie konnte. Die Glühbirne war an einem Instrument befestigt, das die Stärke ihres Griffs maß. Sie legte eine Baseline fest.
Acht Mal in den nächsten 13 Tagen machte Brown die gleichen Kontraktionen, diesmal mit ihrer anderen Hand — im Wesentlichen mit dieser Hand auf ein Trainingsprogramm. Ihr ‚Trainer‘ war Edward Wheeler Writing, ein amerikanischer Arzt und Psychologe, der kürzlich die American Psychological Association mitbegründet hatte.
Am dreizehnten Tag ließ Dr. Brown Brown die Glühbirne mit ihrer ungeübten linken Hand zusammendrücken, und etwas Erstaunliches geschah: Obwohl sie nur an der Stärke ihrer rechten Hand gearbeitet hatte, hatte Brown anscheinend die Stärke ihrer linken Hand um 43 Prozent erhöht.
Dieser Effekt, der oft als „Kreuzbildung“ bezeichnet wird, wurde von Wissenschaftlern seit dem neunzehnten Jahrhundert viele Male wiederholt. Eine Analyse von 16 Cross-Education-Studien aus dem Jahr 2006 ergab, dass die Kraft der untrainierten Extremität im Durchschnitt um etwa sieben Prozent zunahm — etwa die Hälfte des Kraftgewinns der Extremität, die das Training absolvierte.
Wie weit reicht das Phänomen im Körper? In den letzten Jahren haben Forscher diese Frage untersucht. Was sie gefunden haben, ist sowohl seltsam als auch faszinierend. Verschiedene Teile unseres Körpers scheinen miteinander zu sprechen und sich gegenseitig zu beeinflussen, auch wenn sie weit voneinander entfernt und — man könnte meinen — unverbunden sind. Mehr als nur Kuriositäten, Diese Verbindungen könnten nicht nur Auswirkungen darauf haben, wie Sportler trainieren, sondern auch darauf, wie sich Menschen nach einer Verletzung einer Körperseite rehabilitieren sollten.
„Wir sind so miteinander verbunden, beide Seiten“, sagt David Behm, ein Forschungsprofessor an der School of Human Kinetics and Recreation an der Memorial University of Newfoundland in Kanada, der mehrere der jüngsten Studien mitverfasst hat.
Hier sind einige der interessanteren Entdeckungen:
Das linke Bein weiß, was die rechte Hand tut
Einer der interessantesten Befunde ist, dass das Training eines Arms nicht nur den anderen Arm beeinflusst, sondern auch die Leistung des Unterkörpers beeinflussen kann.
In einer Studie fanden die Forscher heraus, dass kurz nachdem junge Männer und Frauen Runden einer ermüdenden Handgriffübung durchgeführt hatten, die Fähigkeit ihrer Plantarflexormuskeln (Knöchelbereich), Kraft zu erzeugen, um zwei Maßnahmen „signifikant verringert“ wurde, so eine Studie aus dem Jahr 2013 im European Journal of Applied Physiology. Eine andere Studie ergab, dass das Ermüden der Ellbogenbeuger bedeutete, dass Testpersonen ihre Quadrizepsmuskeln nicht vollständig aktivieren konnten, fand eine Studie aus dem Jahr 2014 in der Zeitschrift Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism.
„Das Endergebnis ist, dass die Müdigkeit von einer Muskelgruppe zur anderen zu „reisen“ scheint, und hauptsächlich vom Oberkörper zum Unterkörper und nicht vom Unterkörper zum Oberkörper“, schreibt Israel Halperin, der Hauptautor der Studie von 2014 und Doktorand an der Edith-Cowan University und dem Australian Institute of Sport. Oder zumindest manifestiert es sich anders im Oberkörper.
Also, was ist los?
Wenn Sie diese Bizeps-Locken machen, ist Ihr Bizeps nicht das einzige, was trainiert wird. Ihr zentrales Nervensystem bekommt auch ein Training, glauben Forscher, da es sich mit all den Informationen befasst, die es verarbeitet — einen Muskel zusammenziehen, einen anderen entspannen, Ihren Körper ausbalancieren, einen festen Griff behalten. Das ist ein gutes Stück Arbeit. Dadurch werde das Nervensystem ein wenig müde, sagt Behm.
Nehmen wir nun an, du lässt die Hanteln fallen und springst für einen Lauf aus der Tür. Unterkörpermuskelgruppen wie der Quadrizeps sind größer als beispielsweise Ellbogenbeuger und Bizeps. Sie haben mehr motorische Einheiten — die Stellen in Ihren Beinen, an denen das elektrische Signal in Bewegung umgewandelt wird — und haben auch einen größeren Prozentsatz an schnell zuckenden Muskelfasern, sagt Behm. All diese Faktoren bedeuten, dass ihre Verwendung ein Nervensystem belastet, das bereits ein wenig müde ist, so die Theorie. Es ist ähnlich wie das, was passiert, wenn die Lichter in einer kleinen Stadt dimmen, nachdem eine große Fabrik ihre Maschinen eingeschaltet hat.
Wie all dies zusammenhängt, ist noch nicht vollständig bekannt. Während Forscher ziemlich gut verstehen, wie unsere Muskeln funktionieren, ist unsere Verkabelung noch komplizierter. „Im Allgemeinen wissen wir, dass es Veränderungen und Hemmungen gibt, die sowohl im Gehirn als auch im Rückenmark auftreten“, sagt Behm. „Aber wir sind uns des Weges dafür nicht ganz sicher.“
Eine Mischung von Faktoren kann jedoch dazu führen, dass ein nicht lokaler Muskel ermüdet. „Hauptsächlich sprechen wir über neuronale (Gehirn und Rückenmark), periphere (verschiedene Metaboliten), biochemische (akkumulierte Müdigkeit in den Muskeln, die zur Stabilisierung des Körpers während der Tests erforderlich sind) und psychologische (Motivationsdefizite, um die Aufgabe mit viel Aufwand zu erledigen) Wege und ihre Interaktion“, sagt Halperin.
Stretching
Es wurde auch festgestellt, dass Stretching faszinierende „Crossover“ -Effekte erzeugt. In einer Studie von Behm und Kollegen erlebten die Teilnehmer einen „signifikanten“ Anstieg des Bewegungsumfangs ihrer Schultern um acht bis neun Prozent, nachdem sie statische und dynamische Dehnungen in ihren Unterkörpern durchgeführt hatten.
Umgekehrt erlebten die Teilnehmer mehr als fünf Prozent mehr Bewegungsfreiheit ihrer Hüftbeuger, nachdem sie statische Dehnungen am Oberkörper durchgeführt hatten, so eine Studie aus dem Jahr 2016 im European Journal of Applied Physiology.
„Dehnen Sie einen Teil Ihres Körpers und ein anderer Teil wird flexibler“, sagt Behm.
In einer anderen Studie nahmen 14 Crew-Ruderer an mehrtägigen Dehnungssitzungen teil, in denen sie mehrere Wiederholungen von Hüftbeugerdehnungen durchführten, entweder statisch oder dynamisch. Während jeder Sitzung wurde ein Hüftbeuger gedehnt, der andere nicht. Der Bewegungsumfang jedes Hüftbeugers wurde gemessen. Die Ergebnisse: Je nach Art der Dehnung war der Bewegungsumfang des ungestreckten Gliedes entweder annähernd so gut oder sogar besser als der des gestreckten Gliedes.
Der Grund, warum das nicht trainierte Glied solche Vorteile erlebte, hat mit „erhöhter Dehn-Toleranz“ zu tun, sagen Forscher. „Stretching kann unangenehm sein“, erklärt Behm. „Du ziehst diesen Muskel und es ist kein sehr schönes Gefühl, all diese Spannung auf deinem Muskel. Aber wenn du dich schon gestreckt hast, hast du das in einem bestimmten Glied untergebracht.“ Das Unbehagen wird jetzt erwartet; Es wird überschaubarer, und Sie erlauben sich, sich darin niederzulassen.
„Es macht Sinn, dass, wenn Sie den Bewegungsumfang in einem Glied erhöhen, das Nervensystem das in dem anderen nachahmen wird“, sagt Arnold Nelson, Professor in der Abteilung für Kinesiologie an der Louisiana State University, der an mehreren anderen Stretching-Studien beteiligt war. „Du willst keinen Vier-Fuß-Schritt mit einem Glied machen und nicht in der Lage sein, das mit dem anderen zu tun. Der Körper möchte in der Lage sein, alles so gut wie möglich im Gleichgewicht zu halten.“
Informationen wie diese könnten High-End-Athleten zugute kommen. Studien zeigen, dass statisches Dehnen zu geringfügigen, kurzfristigen Leistungsbeeinträchtigungen führt, die die meisten von uns gerne gegen die Vorteile des Dehnens eintauschen. Aber fünf Prozent langsamer zu laufen, könnte für einen reinrassigen olympischen Sprinter eine Katastrophe bedeuten. Aber wenn derselbe Sprinter seine Schultern anstelle seiner Beine streckte, kurz bevor er in die Blöcke trat? Theoretisch würde er laut Behm eine größere Bewegungsfreiheit in seinen Beinen erlangen, ohne Nachteile.
Das Dehnen einer Extremität kann auch die entgegengesetzte (auch kontralaterale) Extremität beeinflussen. In einer Studie ließen die Forscher 13 Personen eine ihrer Waden viermal täglich für jeweils 30 Sekunden strecken, einige Male pro Woche für 10 Wochen. Sie haben das andere Kalb überhaupt nicht gedehnt. In der Zwischenzeit hat eine Kontrollgruppe keine Dehnung an beiden Waden durchgeführt.
Wie erwartet, verzeichnete die gestreckte Wade nach 10 Wochen einen signifikanten Anstieg sowohl des Bewegungsumfangs als auch der Kraft — 29 Prozent stärker. Während das ungedehnte Kalb keine Bewegungsfreiheit erlangte (es fiel tatsächlich um ein Prozent), wurde das faule Kalb laut der Studie von 2012 im Journal of Strength and Conditioning Research dennoch um 11 Prozent stärker.
Eine zehnwöchige Studie ist nicht genug Zeit, um viel Muskelmasse aufzubauen, sagt Nelson, der Hauptautor. Stattdessen „liegt der größte Teil der Kraftsteigerung in neuronalen Komponenten: Sie lernen, eine bessere Synchronisation durchzuführen und die Aktivierung des Muskels selbst besser zu nutzen.“ Und das ist etwas, was anscheinend auch das passive Bein lernen kann – zumindest teilweise.
Einige Meinungsverschiedenheiten
Studien haben viel mehr Auswirkungen auf den Unterkörper als auf den Oberkörper gefunden, was zu einigen Meinungsverschiedenheiten unter den Forschern darüber führt, ob das Phänomen wirklich in beide Richtungen wirkt — das heißt, wenn das, was in den unteren Gliedmaßen passiert, wirklich die oberen Gliedmaßen betrifft. Behm glaubt es.
In einer Studie im vergangenen Jahr ließen er und Kollegen 18 junge Männer, die regelmäßig krafttrainierten, Knieverlängerungen durchführen, bis diese Muskeln erschöpft waren. Dann wurde die Ellenbogengelenkstärke der Männer durch mehrere Wiederholungen einer Übung getestet. „Die ersten paar Wiederholungen haben wir es nicht gesehen, aber wir haben es in den letzten sechs“ Wiederholungen gesehen, als die Männer etwa fünf Prozent Kraftverlust zeigten, sagt Behm. Mit anderen Worten, die Männer haben es mit ein paar Wiederholungen gut gemacht, aber die Strecke markiert.
Auch dies hat Auswirkungen auf die Ausbildung.
„Wenn Sie ein Athlet sind und das bestmögliche Training erhalten möchten und sich fragen, ob Sie einen Lauf machen und dann ein Oberkörpertraining machen können, lautet die Antwort ‚Nein'“, sagt Behm. „Wenn Sie ein Spitzensportler sind, könnten 5 bis 10 Prozent (Beeinträchtigung) jeden Tag Ihre Trainingsergebnisse beeinflussen.“
Warum passiert das? „Es geht zurück auf die mentale Energie, die Sie benötigen“, um eine Aufgabe auszuführen — was Behm „neuronalen Antrieb “ nennt.“ Nachdem ich die großen Muskeln des Unterschenkels zum Beispiel bei einem starken Lauf benutzt habe, ist das Nervensystem ziemlich müde. Sie können ein paar Wiederholungen einer Oberkörperübung durchführen. Aber nach ein paar mehr, beginnen Sie zu bröckeln. „Die mentale Ermüdung, die mentale Anstrengung durch einen harten Lauf wird Ihren Oberkörper beeinträchtigen oder Defizite verursachen, wenn Sie versuchen, Gewichte zu heben.“
Wenn Sie es verwenden
Diese Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Genesung von Menschen — Sportlern und anderen — zu beschleunigen, die Verletzungen an einer Körperseite erlitten haben, sagen Forscher.
Angenommen, Sie haben sich beim Skifahren das rechte Bein gebrochen und tragen nun einen Gipsverband. Wenn Sie den Kraftverlust minimieren und sich so schnell wie möglich von der Verletzung erholen möchten, ist es eine gute Idee, Ihr unverletztes linkes Bein zu trainieren — einschließlich Stretching. Es stimmt, die gegossenen Beinmuskeln würden immer noch verkümmern. Aber mit den Strecken „könnten Sie zumindest in der Lage sein, etwas zu erhalten — es ist nur neuronal, aber zumindest ist es etwas“, sagt Nelson.
Was mehr ist, sagt Behm, indem er das andere Bein aktiv hält, „wäre die Fähigkeit des zentralen Nervensystems, diesen Muskel zu signalisieren, immer noch hoch.“ Grob gesagt, das Nervensystem wird auch ohne Gebrauch stumpf. Aber wenn Sie die Kommunikationswege offen und scharf halten, wenn das entfernt wird, müssen Sie dieses Netzwerk nicht von Grund auf neu aufbauen. Ja, Ihre Muskeln müssen noch neu aufgebaut werden, aber Sie werden in der Lage sein, diese schnell zuckenden motorischen Einheiten zu rekrutieren, sodass Sie schneller wieder in Training und Aktivitäten einsteigen können.
Hauptfoto: Kaare Iverson/TandemStock