pewnego marcowego dnia w 1894 roku, kobieta o imieniu Emily Brown ścisnęła lewą ręką gumową żarówkę 10 razy, tak mocno, jak tylko mogła. Żarówka była przymocowana do instrumentu, który mierzył siłę jej chwytu. Ustalała linię bazową.
osiem razy w ciągu następnych 13 dni Brown zrobiła te same skurcze, tym razem drugą ręką-zasadniczo kładąc tę rękę na programie treningowym. Jej „trenerem” był Edward Wheeler, amerykański lekarz i psycholog, który niedawno współtworzył American Psychological Association.
trzynastego dnia Dr. Scripture wycisnęła żarówkę niewyszkoloną lewą ręką i stało się coś niesamowitego: chociaż pracowała tylko nad siłą swojej prawej ręki, Brown pozornie zwiększył siłę swojej lewej ręki o 43 procent.
ten efekt, często nazywany „edukacją krzyżową”, był wielokrotnie powielany przez naukowców od XIX wieku. Analiza 2006 z 16 badań cross-edukacji wykazały, że siła niewyszkolonej kończyny wzrosła średnio o około siedem procent-około połowy przyrostu siły kończyny, która wykonała treningi.
jak daleko sięga zjawisko w organizmie? W ciągu ostatnich kilku lat badacze badali to pytanie. To, co odkryli, jest zarówno dziwne, jak i fascynujące. Różne części naszego ciała zdają się ze sobą rozmawiać i wpływać na siebie, nawet jeśli są daleko od siebie i—można by pomyśleć—niezwiązane. Więcej niż tylko ciekawostki, połączenia te mogą mieć wpływ nie tylko na to, jak sportowcy trenują, ale także na to, jak ludzie powinni rehabilitować się po urazie jednej strony ciała.
„jesteśmy tak połączeni, obie strony”, mówi David Behm, profesor badawczy w School of Human Kinetics and Recreation Na Memorial University of Newfoundland w Kanadzie, który jest współautorem kilku ostatnich badań.
oto kilka ciekawszych odkryć:
lewa noga wie, co robi Prawa Ręka
jednym z najciekawszych z tych wniosków jest to, że ćwiczenie ramienia nie tylko wpływa na drugie ramię, ale może faktycznie wpłynąć na wydajność dolnej części ciała.
w jednym z badań naukowcy odkryli, że wkrótce po tym, jak młodzi mężczyźni i kobiety wykonali rund zmęczeniowego ćwiczenia uchwytu, zdolność ich mięśni zginacza podeszwowego (obszaru kostki) do wytwarzania siły „znacznie zmniejszyła się” o dwa środki, zgodnie z badaniem z 2013 roku w European Journal of Applied Physiology. Inne badanie wykazało, że zmęczenie zginaczy łokcia oznaczało, że badani nie mogli w pełni aktywować swoich mięśni czworogłowych, znaleziono badanie 2014 w czasopiśmie Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism.
„najważniejsze jest to, że zmęczenie wydaje się” podróżować „z jednej grupy mięśni do drugiej, a głównie z górnej do dolnej części ciała, a nie z dolnej do górnej części ciała”, pisze Israel Halperin, główny autor badania z 2014 roku i doktorant z Edith-Cowan University i Australian Institute of Sport. A przynajmniej przejawia się inaczej w górnej części ciała.
więc o co chodzi?
kiedy robisz te loki bicepsów, bicepsy nie są jedyną rzeczą, która ćwiczy. Ośrodkowy układ nerwowy również wykonuje trening, jak uważają naukowcy, ponieważ zajmuje się wszystkimi informacjami, które przetwarza—kontraktując jeden mięsień, rozluźniając drugi, równoważąc ciało, utrzymując pewny chwyt. Niezła robota. W rezultacie układ nerwowy jest trochę zmęczony, mówi Behm.
teraz powiedzmy, że zrzucisz hantle i wyskoczysz przez drzwi, żeby pobiegać. Grupy mięśni dolnej części ciała, takie jak czworogłowy, są większe niż, powiedzmy, zginacze łokcia i bicepsy. Mają więcej jednostek motorycznych-miejsc w nogach, w których sygnał elektryczny jest zamieniany na ruch—a także mają większy procent szybko drgających włókien mięśniowych, mówi Behm. Wszystkie te czynniki oznaczają, że ich stosowanie obciąża układ nerwowy, który jest już trochę zmęczony, teoria mówi. Jest to podobne do tego, co dzieje się, gdy światła przyciemniają się w małym miasteczku po tym, jak duża fabryka włącza swoje maszyny.
jeszcze nie do końca wiadomo, jak to wszystko jest połączone. Podczas gdy naukowcy całkiem dobrze rozumieją, jak działają nasze mięśnie, nasze okablowanie jest jeszcze bardziej skomplikowane. „Ogólnie wiemy, że istnieją zmiany i zahamowania, które zdarzają się zarówno w mózgu, jak i rdzeniu kręgowym”, mówi Behm. „Ale nie jesteśmy do końca pewni, co do tego.”
mieszanka czynników może jednak spowodować, że mięsień nielokalny się zmęczy. „Głównie mówimy o ścieżkach nerwowych (mózg i rdzeń kręgowy), obwodowych (różne metabolity), biochemicznych (nagromadzone zmęczenie w mięśniach stabilizacyjnych wymaganych do stabilizacji ciała podczas testów) i psychologicznych (deficyty motywacji do wykonania zadania przy dużym wysiłku) i ich interakcji”, mówi Halperin.
Rozciąganie
Rozciąganie również daje intrygujące efekty „crossover”. W jednym z badań przeprowadzonych przez Behm i współpracowników uczestnicy doświadczyli „znaczących” wzrostów o osiem do dziewięciu procent w zakresie ruchu ramion po wykonaniu statycznego i dynamicznego rozciągania w dolnych ciałach.
przeciwnie, uczestnicy doświadczyli ponad pięcioprocentowego wzrostu zakresu ruchu zginaczy biodra po wykonaniu statycznych odcinków górnej części ciała, zgodnie z badaniem z 2016 roku w European Journal of Applied Physiology.
„rozciągnij jedną część ciała, a druga część staje się bardziej elastyczna” – mówi Behm.
w innym badaniu 14 wioślarzy załogi zaangażowało się w wielodniowe sesje rozciągania, w których wykonali kilka powtórzeń rozciągania zginacza biodra, statycznego lub dynamicznego. Podczas każdej sesji rozciągano jeden zginacz biodrowy, drugi nie. mierzono zakres ruchu każdego zginacza biodrowego. Wyniki: w zależności od rodzaju rozciągnięcia zakres ruchu nierozciągniętej kończyny był prawie tak dobry, a nawet lepszy od rozciągniętej kończyny.
powód, dla którego niedoświadczona kończyna doświadczyła takich korzyści, ma związek z „zwiększoną tolerancją na rozciąganie”, mówią naukowcy. „Rozciąganie może być niewygodne”, wyjaśnia Behm. „Pociągasz ten mięsień i nie jest to zbyt miłe uczucie, całe to napięcie mięśni. Ale jeśli już się rozciągnąłeś, dostosowałeś to do pewnej kończyny.”Dyskomfort jest teraz oczekiwany; staje się łatwiejszy do opanowania, a Ty pozwalasz sobie na to.
„to ma sens, że jeśli zwiększysz zakres ruchu w jednej kończynie, układ nerwowy będzie naśladować to w drugiej”, mówi Arnold Nelson, profesor na Wydziale kinezjologii Uniwersytetu Stanowego Luizjany, który był zaangażowany w kilka innych badań rozciągania. „Nie chcesz iść metrowym krokiem z jedną kończyną, a nie możesz tego zrobić z drugą. Ciało chce być w stanie utrzymać wszystko w równowadze, najlepiej jak to możliwe.”
takie informacje mogą przynieść korzyści wysokiej klasy sportowcom. Badania pokazują, że statyczne rozciąganie produkuje drobne, krótkotrwałe upośledzenia w wydajności, tego rodzaju upośledzenia większość z nas chętnie wymieniają się korzyściami, które zapewnia rozciąganie. Ale bieg o 5% wolniejszy może oznaczać katastrofę dla rasistowskiego sprintera Olimpijskiego. Ale jeśli ten sam sprinter rozciągnął ramiona zamiast nóg, tuż przed tym, jak wszedł na bloki? Według Behma teoretycznie uzyskałby zwiększony zakres ruchu w nogach, bez minusów.
Rozciąganie jednej kończyny może również wpływać na kończynę przeciwną (inaczej kontralateralną). W jednym z badań naukowcy mieli 13 osób stretch jeden z ich cieląt cztery razy dziennie przez 30 sekund każdy, kilka razy w tygodniu przez 10 tygodni. W ogóle nie rozciągnęli drugiego łydki. Tymczasem grupa kontrolna nie rozciągała się do żadnego z łydek.
zgodnie z oczekiwaniami, po 10 tygodniach rozciągnięte łydki doświadczyły znacznego wzrostu zarówno w zakresie ruchu, jak i siły—29 procent silniejszego. Podczas gdy nie rozciągnięte cielę nie uzyskało żadnego zakresu ruchu (faktycznie spadło o jeden procent), leniwe cielę mimo to stało się silniejsze o 11 procent, zgodnie z badaniem z 2012 roku w Journal of Strength and Conditioning Research.
dziesięciotygodniowe badanie to za mało czasu na zbudowanie dużej masy mięśniowej, mówi Nelson, główny autor. Zamiast tego, ” większość wzrostu siły dotyczy składników nerwowych: uczysz się lepszej synchronizacji, lepszego wykorzystania aktywacji samego mięśnia.”I to jest coś, czego nawet bierna noga najwyraźniej może się nauczyć-przynajmniej częściowo.
niektóre niezgody
badania wykazały o wiele większy wpływ na dolną część ciała niż na górną część ciała, co prowadzi do nieporozumień między naukowcami na temat tego, czy zjawisko naprawdę działa w obie strony—to znaczy, czy to, co dzieje się w kończynach dolnych, naprawdę wpływa na kończyny górne. Behm uważa, że tak.
w zeszłorocznym badaniu on i jego współpracownicy mieli 18 młodych mężczyzn, którzy trenowali siłowo, regularnie wykonywali przedłużanie kolan, dopóki te mięśnie nie zostały wyczerpane. Następnie męska wytrzymałość stawu łokciowego została przetestowana przez wykonanie kilku powtórzeń ćwiczenia. „Kilka pierwszych powtórzeń tego nie widzieliśmy, ale widzieliśmy to w ostatnich sześciu” powtórzeń, kiedy mężczyźni wykazali około pięcioprocentową utratę siły, mówi Behm. Innymi słowy, mężczyźni radzili sobie dobrze z kilkoma powtórzeniami, ale byli na dłuższym dystansie.
to też ma wpływ na szkolenie.
„jeśli jesteś sportowcem i chcesz uzyskać jak najlepszy trening, a zastanawiasz się, czy możesz iść na bieganie, a następnie wykonać trening górnej części ciała, odpowiedź brzmi” nie ” -mówi Behm. „Jeśli jesteś elitarnym sportowcem, 5 do 10 procent (upośledzenie) każdego dnia może mieć wpływ na Twoje wyniki treningowe.”
dlaczego tak się dzieje? „Wraca do energii mentalnej, której potrzebujesz do wykonania zadania-co Behm nazywa „napędem neuronowym”.”Po użyciu dużych mięśni podudzia na, powiedzmy, silny bieg, układ nerwowy jest dość zmęczony. Możesz zasilać przez kilka powtórzeń ćwiczenia górnej części ciała. Ale po kilku kolejnych, zaczynasz się kruszyć. „Zmęczenie psychiczne, wysiłek psychiczny z trudnym biegiem będzie upośledzać lub powodować deficyty górnej części ciała, gdy próbujesz podnieść ciężary.”
wprowadzenie go do użytku
te odkrycia mogą pomóc przyspieszyć powrót do zdrowia tych osób—sportowców i innych osób—którzy doznali obrażeń jednej strony ciała, twierdzą naukowcy.
powiedzmy, że złamałeś prawą nogę i teraz załóż na nią gips. Jeśli chcesz zminimalizować utratę siły i odbicie od urazu tak szybko, jak to możliwe, świetnym pomysłem byłoby ćwiczenie nieuszkodzonej, lewej nogi—w tym rozciąganie. To prawda, że mięśnie nóg nadal by zanikały. Ale z rozciągnięciami „możesz przynajmniej być w stanie coś utrzymać—to tylko neuron, ale przynajmniej to coś” – mówi Nelson.
co więcej, mówi Behm, utrzymując aktywną drugą nogę, ” zdolność ośrodkowego układu nerwowego do sygnalizowania, że mięsień nadal będzie wysoki.”Z grubsza mówiąc, układ nerwowy staje się tępy bez użycia. Ale jeśli utrzymasz linie komunikacji otwarte i ostre, kiedy zostanie ona usunięta, nie będziesz musiał odbudowywać tej sieci od zera. Tak, twoje mięśnie nadal będą wymagały odbudowy, ale będziesz w stanie zrekrutować te szybko drgające jednostki motoryczne, co pozwoli Ci szybciej wrócić do treningu i aktywności.
fot. KaaRe Iverson / TandemStock