Isometrinen jännitys – työntää vai vastustaa?

Isometrinen jännitys tai lihastyö nousi näyttävästi estradille viimeistään pari vuotta sitten julkaistun polvijännekuntoutusta koskevan Ebonie Rion ja kumppaneiden (2015) tutkimuksen myötä. Taustatukea ollaan saatu mm. Stasinopouloksen ym. (2017) julkaisemasta “tenniskyynärpäätä” käsittelevästä artikkelista. Isometrinen jännitys on saanut muutenkin viime aikoina osakseen paljon huomiota isometrisen harjoittelun kautta ja omien havaintojeni mukaan se on kokenut omanlaisensa renesanssin ja löytänyt tiensä takaisin fysioterapeuttien työkalupakkeihin. Isometrisellä lihastyöllä tarkoitetaan sellaista lihaksen käyttämistä, jossa se aktivoituu, mutta sen pituus ei muutu. Tuttavallisemmin tällöin puhutaan siis staattisesta lihastyöstä, kuten esimerkiksi jos yrität työntää kädelläsi seinää vasten tai kannatella painoa painoa käsissäsi paikallaan. Onko mahdollista, että isometrinen työntäminen eroaisi jotenkin isometrisestä vastustamisesta? Entäpä voisiko näillä erilaisilla tavoilla tuottaa isometrinen lihasjännitys olla erilaiset vaikutusmekanismit tai pitäisikö niitä miettiä tarkemmin esimerkiksi harjoittelua ohjatessa? Tähän pohdintaan voidaan etsiä vastausta tarkastelemalla tuoretta Schaeferin ja Bittmannin (2017) tutkimusta, johon tämä blogiteksti pohjautuu.

Palataanpa vielä ensiksi kertausharjoitusten äärelle – lihaksen isometrinen jännitys voidaan siis toteuttaa joko työntämällä tai vastustamalla, mutta kummassakaan lihaksen pituus ei muutu. Lisäksi tässä välissä lienee hyvä vielä kerrata muutkin lihassupistuksen muodot. Näitähän ovat tietenkin konsentrinen ja eksentrinen lihastyö, jotka yhdessä niputetaan isotoonisiksi lihastyön/-supistuksen tavoiksi. Konsentrisella lihastyöllä tarkoitetaan lihastyötä jossa lihas aktivoituu ja samalla lyhenee ja tapahtuu liikettä, kuten vaikkapa hauiskäännössä. Eksentrisellä lihastyöllä tarkoitetaan jarruttavaa lihastyötä, jolloin lihas aktivoituu, mutta pitenee samalla – kuten silloin kun tuon hauiskäännön jälkeen lasket painon hitaasti jarruttaen takaisin alas. Jos taas isometrinen lihastyö on mahdollista tehdä joko vastustamalla tai työntämällä, voisiko olla mahdollista että työntäminen olisi neurofysiologisesti ja biomekaanisesti lähempänä konsentrista lihastyötä ja liikkeen vastustaminen taasen lähempänä eksentristä?

Kaksi erilaista isometsää? Eikun isometristä lihastyön tapaa?

Schaeferin ja Bittmannin (2017) tutkimuksessa pyrittiin selvittämään nimenomaan näitä kahden isometrisen lihassupistuksen välisiä eroja. Tutkimuksessa kymmentä osallistujaa ohjeistettiin joko painamaan (PIMA = pushing isometric muscle action) tai vastustamaan (HIMA = holding isometric muscle action) 80% teholla paineilmavastusta vastaan. Tutkimuksessa havaittiin, että vastustaen toteutettu kyynärpään ojentajien isometrinen jännitys väsyttää lihaksen nopeammin, jonka tutkijat ajattelivat johtuvan nopeammasta metabolisesta väsymisestä tai kuorman vastustamiseen liittyvän hermostollisen

koordinaation monimutkaisuudesta, tai näiden yhdistelmästä. Painettaessa (PIMA) voidaan staattinen lihastyö pitää yllä jopa lähes kaksi kertaa niin kauan kuin vastustettaessa (HIMA) – 59% vs 32% kokonaistyöajasta. Biomekaanisesti ja neurofysiologisesti HIMA (eli vastustaminen) näyttäisi olevan haastavampaa ja virhealttiimpaa sekä luonteeltaan lähempänä eksentristä lihastyötä.

 

Entäs sitten? Kiva tietää vai hyvä hyödyntää?

Seuraavana kuuluukin kysyä mitä me tällä tiedolla oikeastaan teemme? Äkkiseltään tulee mieleen kaksi arkista tilannetta, joissa vastaanotolla tätä tietoa voitaisiin hyödyntää – kipuprovokaatio- ja lihastesteissä sekä harjoittelussa. Tosin tämän yhden tutkimuksen perusteella ei voi seuraaville ajatuksille tarjota näyttöä sen tueksi, etenkään kun tuo mainittu tutkimus ei edes tarkastellut näitä seikkoja, joskin sen pohdintaosiossa tuodaan näitäkin seikkoja esiin.

Kipuprovokaatiotestit tehdään usein vastustamalla ohjeistamalla potilaalle esimerkiksi “älä anna minun painaa kättäsi alaspäin”. Tuon Schaeferin ja Bittmannin tutkimuksen mukaan tämä saattaisi olla potilaalle vaikeampi ja haastavampi tapa toteuttaa testi. Lisäksi itsellä herää ajatus, että voisiko vastustaminen (eli HIMA) olla potilaalle kivuliaampi tapa suoriutua testistä? Siten se voi olla kivun osalta herkempi. Lisäksi koska HIMAlla ja PIMAlla vaikuttaisi olevan erilaisia neurofysiologisia vaikutusmekanismeja ja lihastyön tavat eroavat toisistaan, on tärkeää huomioida myös tämä testaamisessa toistettavuuden vuoksi. Eli ei siis ensimmäisellä kerralla pyydetä vastustamaan ja toisella kerralla taas painamaan.

Toinen ajatukseni liittyy taas siihen, voisimmeko harjoitteiden porrastuksessa hyödyntää näitä kahta erilaista isometristä lihastyön tapaa siirtyessä isometrisestä harjoittelusta konsentriseen tai eksentriseen harjoitteluun? Harjoitteluun saadaan tarkempaa porrastusta, joka voisi olla paikallaan etenkin normaalia kivuliaammissa tilanteissa tai silloin, kun lihaksen harjoittamisen kanssa täytyy olla tarkkana. Voidaan käyttää esimerkkinä lateraalista epicondylalgiaa, eli tuttavallisemmin tenniskyynärpäätä, jossa harjoittelu voitaisiin aloittaa isometrisesti painamalla, sitten vastustamalla ja sen jälkeen siirtyä eksentriseen tai HSR-tyyppiseen lihasharjoitteluun, josta Juliuskin taannoin kirjoitti blogiimme (tässä linkki tekstiin). Miten tuo, esim. ranteen ojentajien harjoitus, olisi toteutettavissa hyödyntäen tietoa siitä, että isometrinen jännitys voidaan tehdä kahdella eri tavalla? Ensimmäisenä aloittaisin yksinkertaisesti siitä, että lähtisin painamaan harjoitettavaa rannetta ojennukseen joko seinää, pöydän reunaa tai toista kättä vasten. Isometrinen vastustaminen taasen voidaan toteuttaa niin, että vedetään harjoitettavaa rannetta koukkuun toisella kädellä, mutta samalla vastustetaan liikettä harjoitettavan käden ranteen ojentajilla.

 

Miksi isometrinen lihastyö ylipäätään kiinnostaa?

Kirjoituksen alussa mainitsimme Rion ym., vuonna 2015 julkaistun tutkimuksen, jossa havaittiin pitkän isometrisen lihassupistuksen vaikuttavan myönteisesti sekä kipuun että keskushermoston kykyyn koordinoida lihastyötä. Tuo tutkimus on tehty pienellä otannalla naislentopalloilijoita, jotka kärsivät polvijänteen tendinopatiasta. Kuitenkin on hyvä lisätä, että välitön positiivinen vaikutus kipuun oli lyhytaikainen eikä tuo tutkimus tarkastellut pidemmän, useamman kuukauden intervention vaikutuksia.

Kysymykseen isometrisen harjoittelun pitkäaikaisvaikutuksista saatiin vastauksia Rion ja kumppaneiden (2017) vastikään julkaisemasta tutkimuksesta, jossa verrattiin isometrisen etureiden lihasjännityksen ja konsentrisen etureisiharjoittelun vaikutuksia patellajännekipuun. Tutkimusryhmä koostui pääasiassa nuorista miehistä, joiden lajeina olivat kori- ja lentopallo ja heitä seurattiin neljän viikon harjoitteluintervention ajan. Tuossa tutkimuksessa havaittiin molempien harjoitusmetodien auttavan kipuun, mutta isometrinen harjoittelu näyttäisi olevan välittömältä teholtaan nopeampaa.

Lisäksi tämän vuoden puolella julkaistussa kahden Stasinopoulosin (2017) tutkimuksessa saatiin niin ikään näyttöä isometristen harjoitusten tarjoamasta lisäarvosta kun he ottivat sen mukaan tutkimukseensa tenniskyynärpää potilaiden harjoitteluun. He vertasivat eksentristä, eksentrisen ja konsentrisen yhdistelmäharjoittelua sekä eksentris-konsentrisen ja isometristen harjoitusten yhdistelmää keskenään lateraalisen epikondylin tendinopatian hoidossa. Heidän löydöksensä mukaan eksentris-konsentrisen ja isometrisen harjoittelun yhdistämisellä saavutettiin parhaat hoitotuloksen kivun ja kivuttoman puristusvoiman osalta verrattaen lyhyen kuukauden intervention ja kuukauden seurannan aikana.

Varauksetta ei kuitenkaan kannata hypätä mukaan jokaiseen uuteen hoitolinjaan, hylätä vanhoja malleja tai myöskään kannata luottaa sokeasti kaikkiin vanhoihin hoitolinjoihin. Vaikka isometriset harjoitukset siis näyttäisivät toimivan ja olevan varsin hyvä sekä käytännöllinen lisä jännekuntoutuksen hoitoprosessiin, eivät nekään ole automaattinen tae paranemisesta. Esimerkiksi aikaisemmin tänä vuonna jännegurunakin tunnettu tunnettu Peter Malliaras kirjoitti aiheesta blogissaan otsikolla “Isometrics for tendon pain – is the hype justified?”. Aiheesta syvemmin kiinnostuneet voivatkin käydä avartamassa jännetietämystään Malliaraksen blogista tuon edellä olevan linkin takaa.

 

Yhteenveto

Lihaksen isometrinen jännitys voidaan siis toteuttaa kahdella eri tavalla (työntämällä tai vastustamalla). Näillä erilaisilla tavoilla toteutettu lihastyö vaikuttaisivat eroavan toisistaan hieman ja mahdollisesti muistuttavan toinen enemmän konsentrista lihastyötä ja toinen enemmän eksentristä. Erojen varsinaisia syitä tai merkityksiä ei kuitenkaa vielä täysin tunneta. Joka tapauksessa, voi olla mahdollista, että erottamalla nuo kaksi tapaa toisistaan, voidaan pystyä suunnitelemaan esimerkiksi lihastestaamista ja harjoittelun porrastamista aikaisempaa tarkemmin?

 

LÄHTEET:

• Rio, E., Kidgell, D., Purdam, C., Gaida, J., Moseley, G. L., Pearce, A. J., & Cook, J. (2015). Isometric exercise induces analgesia and reduces inhibition in patellar tendinopathy. Br J Sports Med, bjsports-2014.
• Rio, E., van Ark, M., Docking, S., Moseley, G. L., Kidgell, D., Gaida, J. E., … & Cook, J. (2017). Isometric contractions Are more analgesic than isotonic contractions for patellar tendon pain: an in-season randomized clinical trial. Clinical Journal of Sport Medicine, 27(3), 253-259.
• Schaefer, L. V., & Bittmann, F. N. (2017). Are there two forms of isometric muscle action? Results of the experimental study support a distinction between a holding and a pushing isometric muscle function. BMC sports science, medicine and rehabilitation, 9(1), 11.
• Stasinopoulos, D., & Stasinopoulos, I. (2017). Comparison of effects of eccentric training, eccentric-concentric training, and eccentric-concentric training combined with isometric contraction in the treatment of lateral elbow tendinopathy. Journal of Hand Therapy, 30(1), 13-19.