Eläinkunnan olympiakisoissa ihminen sopisi moniottelijaksi. Isojen aivojensa ansiosta ihminen voi myös toden teolla nauttia kyvyistään. Meissä jokaisessa asuu superliikkuja - kaivetaan se esiin!



Sisältö jatkuu mainoksen alla


Sisältö jatkuu mainoksen alla








TEKSTI:Petri Riikonen



Eläinkunnan olympiakisoissa ihminen sopisi moniottelijaksi.
Isojen aivojensa ansiosta ihminen voi myös toden teolla nauttia kyvyistään.
Meissä jokaisessa asuu superliikkuja - kaivetaan se esiin!

Julkaistu Tiede-lehdessä

7/2000

Kun sprintterin trimmatut lihakset pumppaavat hänet sadan metrin juoksun maaliviivalle, katsoja jakaa kymmenen sekunnin ajan täydellisen keskittymisen ja kontrollin ilon. Kun balettitanssija huiman piruettisarjan päätteeksi ponnahtaa ilmaan, katsoja tuntee kieppumisen ja lentämisen riemun.

Nautit toisen ihmisen liikkeestä, koska elimistösi liikejärjestelmä reagoi siihen, mitä näet. Koet liikkeen ikään kuin sisältä käsin. Tätä kutsutaan liike-empatiaksi, ja ihmisellä on siihen synnynnäinen kyky. Siinä auttavat esimerkiksi aivojen peilisolut, joista kerrotaan toisaalla tässä numerossa (ks. s. 27).

Näet toisesta ihmisestä enemmän kuin ehkä tajuatkaan. Pimeässä kapein valokiiloin tehdyillä kokeilla on osoitettu, että vaikka katsoja näkisi liikkujasta vain muutaman läiskän, hän osaa usein päätellä ihmisen sukupuolen, iän ja mielentilan. Michiganin yliopiston tutkijat kertoivat Pohjois-Amerikan biomekaniikkakonferenssissa 1998, että esimerkiksi vihan ja pelon erottamiseen riittää pelkän nilkan näkeminen.

Mikset nauttisi myös ikiomasta liikkeestäsi? Ei sinun tarvitse olla huippu-urheilija tai ammattitanssija. Yksi tie nautiskeluun on sen ymmärtäminen, miten hämmästyttävän taitavasti - ja yleensä huomaamattasi - kroppasi luovii arjen liiketilanteissa.

Tervetuloa matkalle ihmeelliseen itseesi!

Monet aistit osallistuvat

Sulje silmäsi ja nosta käsivarret irti vartalosta. Pidä vasen kätesi liikkumatta ja yritä osua vasempaan peukaloon oikealla etusormella. Se ei välttämättä onnistu ensi yrittämällä, mutta veikkaan, ettei sormenpääsi harhaudu montaa senttiä. Olet juuri todistanut asento- ja liikeaistisi tarkkuuden.

Ihmisellä onkin rutkasti liikkumista auttavia aistimia. Kun lukee niistä vaikkapa Walter Nienstedtin ja kollegoiden Ihmisen fysiologia ja anatomia -kirjasta (WSOY 1991), alkaa sääliä tutkijoita, jotka yrittävät kehittää ihmisen tavoin liikkuvia robotteja.

Nivelten nivelpusseissa on asentoaistimia. Niiden avulla aivomme "pitävät kirjaa" kunkin nivelen taivutuskulmasta ja sen muutoksista. Aistimia on myös lihaksissa ja lihaksia luihin kiinnittävissä jänteissä. Siellä ne mittaavat lihasten pitenemistä ja lyhenemistä sekä jänteisiin kohdistuvaa venytystä. Siksi tiesit äskeisessä kokeessa vasemman kätesi asennon ja oikean kätesi liikeradan, vaikket nähnyt niitä.

Eikä tässä kaikki. Saatoit saada lisävihjeitä siitä, miten kainalokarvasi painuivat ihoa vasten tai miten uloshengityksesi taivutti käsien ihokarvoja ja viilensi ihon pintaa. Ehkä vaatteesi kahisivat, jolloin kuulit käsiesi suunnan.

Robert Schmidtin ja Gerhard Thewsin toimittama oppikirja Human Physiology (Springer-Verlag 1989) lisää, että aivosi todennäköisesti päättelivät liikerataa myös palautteen perusteella. Ne vertasivat liikehermojen lihaksille välittämiä käskyjä siihen, mitä eri aistit kertoivat lopputuloksesta. Näin aivosi osasivat säätää eri lihasten voimankäyttöä esimerkiksi sen mukaan, mihin suuntaan painovoima pyrki liikettäsi vetämään.

Jos äskeinen on vaikea hahmottaa, niin mieti, miten eri tavoin painovoima vaikuttaa käsiesi eri puolten lihaksiin, kun kätesi ovat pään yläpuolella, rinnan korkeudella tai reisien kohdalla.

Seisominen vaatii refleksejä

Ehkä muistat tv-mainoksen, jossa kamera seuraa sammakkoperspektiivistä, kun vaippaikäinen kohottautuu konttausasennosta jaloilleen. Liike on kuvattu majesteettisen hidastettuna, ja taustalla jylisee musiikki, joka voisi elokuvassa saatella avaruusalusta matkaan. Seisomisen ihme paistaa pikkulapsesta, mutta ei kahdella jalalla tasapainoilu ole aikuisena yhtään vähemmän ihmeellistä.

Et nimittäin pysy staattisessa tasapainossa, kuten vaikkapa pöydälle pystyyn asetettu tasapäinen kynä. Jo pelkällä hengitysliikkeellä horjutat itseäsi, ja tämän vuoksi aivosi antavat jatkuvasti käskyjä ryhtiä ylläpitäville lihaksille.

Taas toimivat lihasten venytysaistimet. Lihakset reagoivat venytyksiin alitajuisesti pyrkimällä supistumaan, ja tämä hillitsee horjahduksiasi tehokkaasti. Nämä venytysrefleksit ovat herkimmillään tärkeimmissä asentolihaksissasi eli selän ojentajissa ja lihaksissa, jotka pitävät lonkkaa, polvea ja nilkkaa paikallaan. Jo aivan vähäinenkin, näkymätön ja tuntumaton horjahdus polvinivelessä saa niveltä ojentavan nelipäisen reisilihaksen supistumaan.

Lihaksissa pitää sitä paitsi olla tietty perusjäntevyys, jota kutsutaan lihastonukseksi. Jos olet joskus nähnyt ihmisen pyörtyvän, tiedät, miltä lihastonuksen äkillinen häviäminen näyttää.






Osaatko kävellä?

Kävely on hallittua kaatumista. Ensin lähtee liikkeelle painosi, vasta sitten astuva jalkasi. Järjestyksen on oltava tämä, koska koko vartalo on paljon hitaampi liikkumaan kuin jalka. Jos et usko, koeta heilauttaa jalkasi eteen ja lähettää paino vasta sen perään. Luonnotonta, eikö?

Kokeile kävelemistä jalkaterä suoraan eteenpäin, sitten jalat vahvasti auki. Kumpi on tehokkaampaa? Jalkojen vahva avaus haittaa kävelyä, koska se estää kehon kunnollisen rullausliikkeen jalkaterän yli, eli sen, että polvi ja koko vartalo liikkuvat varpaiden yli suoraan menosuuntaan.

Kunnon rullaus tehostaa askelta kummasti. Pidä siis jalkaterät suunnilleen samansuuntaisina. Jäävältä jalalta lähdet eteenpäin päkiöiltä ja varpailta. Pakaralihakset saattavat liikettä, ja varpaat tukevat alustasta.  Astuvalle jalalle tulet kannan kautta.

Samalla kun painosi siirtyy kokonaan astuvalle jalalle, jäävä jalka irtoaa alustasta ja siirtyy allesi.


Nilkka on heikko kohta

Yritä seuraavaksi seistä yhdellä jalalla. Tasapainoiluasi auttavat korvan asentoaistimet. Sisäkorvan rakkuloissa on hyytelön sisässä pieniä kalkkirakeita, tasapainokiviä, jotka kertovat painovoiman suunnan osuessaan rakkuloiden sisäpinnan aistinkarvoihin. Tuntemukseen vaikuttavat myös sisäkorvan kaarikäytävät, joissa nesteen liike välittää aistinsoluille pään liikkeet.

Tämä ei kuitenkaan ole koko totuus. Sulje silmäsi. Huomaat, että tasapainoilu on nyt vaikeampaa. Käytit siis hyväksesi myös näköäsi.

Kokeile lisää. Keskity jännittämään käsiäsi ja yläkroppaasi. Yhdellä jalalla olo käy vaikeammaksi. Rentouta sitten yläosasi ja ohjaa voimasi seisovan jalan nilkkaan. Nyt helpottuu.

Onkin havaittu, että jalan aistimet ja lihakset ovat kolmas tärkeä tasapainottaja ja että erityisen tärkeitä ovat nilkkaa tukevat pohkeen lihakset (ks. Tiede 2000 1/97, s. 20). Toinen avainalue on lantio.

Tasapaino on epävakain sivusuunnassa. Hyvin joustavapohjaiset kengät vähentävät vakautta entisestään, joten ainakin horjahtelemaan pyrkivien ihmisten kannattaisi välttää sellaisia. Montrealilaisen McGillin yliopiston tutkijat huomauttivat biomekaniikkakonferenssissa, että nykyaikaiset lenkkitossut ovat historian epävakaimpia kenkiä: ne voivat lisätä ihmisen sivuttaisheilahtelun kiihtyvyyden yli kolminkertaiseksi paljain jaloin seisomiseen verrattuna.

Hyväkuntoinen ihminen kaatuu yleensä vasta, jos seistessä estetään sekä sisäkorvan tasapainoaistin, näköaistin että nivelten asentoaistin käyttö. Yhdysvaltalaiset tutkijat Arthur Kuo ja Fay Horak esittävätkin, että keskushermostossamme on tasapainolle jonkinlainen sisäinen malli, johon hermosto vertaa aistitietoa. Vasta, kun kaikki tieto lakkaa, mallikin lakkaa toimimasta.

Katse valitsee pisteitä

Sekin on oikeastaan aikamoinen ihme, että pystyt näkemään liikkuessasi. Jos käännät videokameraa liian nopeasti, nauhalle tallentuu pelkkiä vauhtiviivoja. Sinun maailmasi ei näytä sellaiselta.

  Hänen aivonsa luulevat pyörimisen jatkuvan, koska sisäkorvan kaarikäytävien neste liikkuu vielä.

Kokeessa silmien refleksi - silmävärve - näkyy erityisen selvästi, mutta se on käytössä aina, kun pääsi liikkuu ympäristön suhteen. Silmät jäävät jälkeen liikkeestä ja siirtyvät sitten nopeana nykäyksenä seuraavaan pisteeseen. Siksi näkökuvasi pysyy terävänä.

Kun pyörit ympäri paikallasi, sinua huimaa vähemmän, jos tietoisesti käännät katseesi pisteestä toiseen. Tanssijat käyttävät usein pyöriessään tätä tietoista katseen "spottausta" ja nopeaa siirtoa uuteen paikkaan, koska tarkka näkökuva auttaa tasapainoa. Tällöin he kääntävät vartaloaan ensin ja päätä viimeiseksi ja nopeimmin.

Äskeinen temppu ei muuten ole yksin ihmisten tiedossa. Alankomaalaiset tutkijat kertoivat Naturessa 1998, että lihakärpäset varmistavat lentäessään näkökykynsä kääntämällä aina ensin eturuumiinsa ja vasta sitten, hyvin nopeasti, päänsä.

Aivosi osaavat myös eritellä silmiesi liikkeen ja ympäristön liikkeen eri asioiksi, mikä äkkiseltään tuntuu itsestään selvältä mutta ei ole sellaista (ks. Tiede 2000 3/96, s. 35-36).

Haluatko ryömiä vai laukata?

Nyt voit viimein lähteä liikkeelle. Miten haluaisit liikkua? Valinnan varaa on.

Ihminen ei tosin pärjäisi eläinkunnan olympialaisissa - paitsi moniottelijana. Kaikissa liikunnan muodoissa löytyy laumakaupalla ihmisen päihittäjiä, mutta harvassa ovat ne otukset, jotka ovat niin monipuolisia liikkujia kuin me.

Ajattele esimerkiksi saaliseläintä (ei kovin nopeaa), joka yritti paeta esi-ihmistä. Jos se oli hiljaa, ihminen hiipi ja ryömi lähemmäs. Jos se juoksi, ihminen pinkaisi perään. Sitä ei pelastanut puuhun kiipeäminen eikä veteen sukeltaminen. Jos se nousi lentoon, ihminen hyppäsi perään. Ja juuri kun se luuli olevansa turvassa, ihminen heitti kiven.

Elämäsi aikana olet luultavasti ryöminyt vatsallasi, kontannut, kävellyt, hölkännyt kanta-askelin, pinkonut päkiäaskelin, hypännyt korkealle ja pitkälle, loikkinut, pomppinut molemmin jaloin, tehnyt kuperkeikkoja, kiivennyt, uinut ja sukeltanut. Olet myös saattanut heittää kärrynpyöriä, heilautella itseäsi voimistelutangolla ja kävellä käsilläsi. Voimistelijat ja tanssijat tuntenevat muitakin etenemistapoja. Todennäköisesti olet leikki-ikäisenä myös laukannut.

Oletko muuten miettinyt, miksi ihmiset eivät yleensä laukkaa? Laukkahan on esimerkiksi hevosen, koiran ja muiden nelijalkaisten nopein liikkumistapa. Tätäkin asiaa on tutkittu. Nature-lehti kertoi pari vuotta sitten italialaisen Alberto Minettin mittauksista.

Minettin mukaan ihmisen laukkaliike periaatteessa säästää energiaa, koska akillesjänteet toimivat kuin jouset ja perä perää maahan osuvat jalat toimivat kuin heilurit. Ihmiseltä kuitenkin puuttuu nelijalkaisen vaakasuora selkä, joka on liikkeen pääjousena ja suurimpana energiansäästäjänä. Siksi laukka on ihmiselle vain hiukan kevennettyä hyppelyä. Hyppely puolestaan on raskas laji. Jos et usko, niin kokeile.

Sulavuus on synnynnäistä

Breikkitanssijoiden liikevalikoimaan kuuluu robottimaisen suoraviivaisia liikkeitä, jotka pysäytetään mekaaniseen nytkäykseen. Tällaisia pitää harjoitella pitkään, sillä ihminen ei luonnostaan liiku kuin kone.

Itse asiassa ihmisen luontainen liikkuminen on hämmästyttävän kaarevarataista ja juohevaa. Mistä tämä synnynnäinen sulavuus johtuu?

Brittitutkijat Christopher Harris ja Daniel Wolpert esittivät Naturessa 1998, että syynä on tarve liikkua täsmällisesti.

Koska liikehermosoluissa on tietty määrä sähköistä taustahälyä, niiden antamat käskyt eivät voi olla miten tarkkoja tahansa. Siksi ihmisen on vaikea tuottaa viivasuoria, täsmälliseen pisteeseen pysähtyviä liikkeitä. Jos nimittäin suoran suuntaus on hiukankin väärä, liike osuu harhaan. Sen sijaan pieni pyöreys radassa sallii reitin säädön matkan varrella ja siksi paremman tarkkuuden.

Täsmällisyytesi onkin aika hämmästyttävää. Voit esimerkiksi ojentaa kätesi puolihuolimattomasti ja napata pöydältä leivänmurun. Tällöin kaikkien lihasten, jotka liikuttavat olka-, kyynär- ja ranneniveltäsi sekä sorminiveliäsi, täytyy toimia täysin synkronoidusti. Tästä kyvystä saat kiittää pikkuaivojasi.

Pikkuaivot ovat kaksi omenan kokoista, poimupintaista hermokudosmöykkyä isoaivojen alla. Kanadalaiset ja saksalaiset tutkijat ovat viime vuosina osoittaneet, että pikkuaivoja tarvitaan moninivelisissä liikkeissä esimerkiksi voiman säätöön ja painovoiman huomiointiin sekä nivelten liikkeiden ajoitukseen. Panit siis pikkuaivosi testiin, jos teit artikkelin alussa mainitun sormien osumiskokeen.

Pikkuaivoja tarvitset myös oppiaksesi täsmällisiä liikesarjoja. Tällaisia sarjoja on isoaivoissa, pikkuaivoissa ja selkäytimessä muistissa kuin ohjelmia tietokoneessa. Osa niistä on synnynnäisiä, muun muassa hengitysliikkeet ja käveleminen. Opittuja ovat esimerkiksi voimistelu-, kirjoitus- ja piirtämisliikkeet. Yhdysvaltalaiset neurologit havaitsivat pari vuotta sitten, että mutkikkaita liikesarjoja pystyy kyllä oppimaan ja muistamaan ilman pikkuaivojakin mutta sarjoista tulee tällöin kömpelöitä. Hienosäätö puuttuu.

 Rajana fysiikan lait

Joskus törmäät liikkuessasi asiaan, joka ei tunnu vaikealta mutta osoittautuu mahdottomaksi. Silloin vastassa voi olla fysiikan laki.

Pyydä pariksesi itseäsi selvästi lyhyempi tai pidempi henkilö. Menkää kokovartalopeilin eteen. Sitten kumpikin hyppää ilmaan niin, että hyppykorkeus on samassa suhteessa omaan pituuteen (esim. 190-senttinen hyppää noin 20 senttiä, 150-senttinen noin 16 senttiä). Yrittäkää hyppiä tällä tavoin samaan tahtiin. Aivan oikein: se on mahdotonta.

Pennsylvanialainen fysiikan professori Kenneth Laws kertoo syyn kirjassaan The Physics of Dance (Schirmer Books 1984). Tietylle korkeudelle ilmaan lennätetyn kappaleen lentoaika on vakio, jollei ilmanvastusta oteta huomioon. Toisin sanoen tavallisesti yksin hypyn korkeus määrää ihmisen lentoajan. Esimerkiksi sillä ei ole merkitystä, hypätäänkö vain suoraan ylös vai loikataanko samalla eteenpäin. Siksi eri korkeuksille hypänneet eivät voi tulla samaan aikaan alas.

Tämä muuten hyödyttää lyhyttä tanssijaa. Hän pystyy tietyssä ajassa hyppäämään korkeammalta näyttävän hypyn kuin pitkä tanssija, koska katsoja mieltää hypyn korkeuden suhteessa liikkujan kokoon.

Joskus tanssija näyttää - mutta vain näyttää - uhmaavan fysiikkaa. Katso seuraavan kerran tarkasti, kun hyvä balettitanssija hyppää niin, että hänen toinen jalkansa on ojennettuna eteen ja toinen taakse. Saatat havaita merkillisen illuusion: lentonsa puolivälissä hyppääjä vaikuttaa hetken leijuvan kuin painottomassa tilassa.

Laws selittää tämänkin. Jos tanssija hypyn keskivaiheilla nostaa jalkojaan ylemmäs, painopistekin nousee korkeammalle vartalon sisässä. Tällöin, vaikka painopiste kulkee edelleen heittoliikkeen kaarta pitkin, vartalo näyttää hetken liikkuvan ilmassa vaakasuoraan.





 Miten liikettä mitataan?

Ihmisen liikeratojen ja -voimien tutkimus on ihmisen biomekaniikkaa.

Tavallisimmin mitataan

  videonauhoille. Kolmiulottei-nen tulos analysoidaan tietokoneella.

alustaan kohdistuvia voimia. Liikkujan alla on mittausalusta, joka rekisteröi sekä alaspäin että sivusuuntaan vaikuttavat voimat.

lihasten toimintaa. Voidaan mitata esimer-kiksi sähkötoimintaa herkin elektrodein, jotka kiinnitetään iholle lihaksen päälle.

Suomessa alan ainoat akateemiset tutkimus-yksiköt ovat Jyväskylän yliopistossa: liikunta biologian laitoksessa ja Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa.

  hyöty-suhde, lihasten väsyminen, jänteiden kuormi-ttuminen ja kuntoutuksen vaikutus liikuntaan.


Nouse leijailemaan

Liikkujan sisäisissä elämyksissä luonnonlait tuntuvat kuitenkin joskus venyvän.

"Askeltakaan en juoksisi, jos osaisin lentää", tunnusti Paavo Nurmi -oopperan päähenkilö. Todennäköisesti "lentävä suomalainen" saavuttikin kisoissa leijailemista muistuttavan tunteen, jossa ajan taju katoaa ja suoritus tuntuu äärimmäisen helpolta. Yhdysvaltalainen psykologian professori Mihaly Csikszentmihalyi on nimennyt tällaisen huippukokemuksen flowksi eli virtaukseksi (ks. Tiede 2000 2/96, s. 32-33).

Tunne on tuttu monille urheilijoille ja tanssijoille. Seuraavan esimerkin kertoi Reijo Tuomi, joka pitkän tanssiuran jälkeen nykyisin työskentelee Kansallisbaletissa tuottajana.

- Kun tulin näyttämölle, huomasin, että matka on liian pitkä. Olimme nimittäin harjoitelleet pienemmässä salissa kohtausta, jossa minun piti hypätä ilmaan, pyörähtää kaksi kierrosta ja laskeutua tilan toisella laidalla olevien ihmisten eteen. Mutta tämä näyttämö oli valtava. En ehtinyt ajatella enempää, vaan hyppäsin. Muistan ponnistaneeni mahdollisimman korkealle. Lensin ja lensin; aika tuntui hyvin pitkältä. Pyörähdin ilmassa kolme kierrosta, mitä en koskaan ennen ollut tehnyt, ja laskeuduin sinne minne pitikin. Kuulin, miten katsomo kohahti. Kaikki tuntui tavattoman helpolta, mutta miten se oikein tapahtui, on minulle vieläkin arvoitus.

Luuletko, että vain äärimmilleen harjoitettu kroppa osaa yllättää omistajansa?

Muistele, kun viimeksi kuljit ihmistungoksessa. Saatoit miettiä ihan muita asioita, mutta aivosi reagoivat automaattisesti ympäristön nopeisiin muutoksiin ja estivät törmäilyt - usein hiuksenhienosti. Tämä alitajuinen liikesäätely turvaa paljolti näköaistiin eikä huijaannu esimerkiksi näköilluusioista niin herkästi kuin tietoinen mielesi (ks. Tiede 2000 6/97, s. 19 tai New Scientist 5. syyskuuta 1998, s. 30-37).

Sinunkin sisässäsi asuu superliikkuja, joten nauti siitä! Ole utelias. Leiki liikkeillä. Kokeile. Vie kroppasi alueille, joilla se ei koskaan ennen ole käynyt.

Petri Riikonen on Tiede 2000 -lehden toimitussihteeri. Hän on tanssinut kilpaa 17 vuotta ja opettanut paritanssia 6 vuotta.

Lisää netistä:


Jyväskylän yliopisto


www.jyu.fi/


Laaja biomekaniikan linkkilista


www.per.ualberta.ca/biomechanics/


bwwframe.htm

Sisältö jatkuu mainoksen alla