To oczywiste, że regularny trening biegowy daje nam wiele profitów. Korzysta na nim nasz układ krążenia oraz układ oddechowy, nasze mięśnie podtrzymują sprawność i poprawia się nawet gęstość kości. Nie każdy wie jednak, że bieganie to także doskonały trening dla naszych komórek nerwowych, które usprawniają swoją pracę. Oto szczegóły.
Nasz umysł w celu lokomocji wysyła do naszych mięśni kompleks sygnałów, aktywujących poszczególne jednostki motoryczne. Ta kombinacja modułów motorycznych jest określana jako synergia mięśniowa, która jest przedmiotem wielu badań. Wcześniejsze doniesienia sugerowały, że synergia mięśniowa jest wrodzona (naturalna) lub zdeterminowana we wczesnym dzieciństwie. Jednak rozwój synergii centralnego układu nerwowego i mięśni szkieletowych można usprawnić przez nabywanie nowych umiejętności. Proces ten może zależeć od właściwego „nastrojenia” połączeń mięśnie-mózg. Najnowsze badania podają, że możliwe jest przekształcenie tych wczesnych synergii i ich rozwój w trakcie całego życia. Umożliwia je… trening biegowy.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications naukowcy starali się poznać sposób, w jaki synergia zmienia się podczas rozwoju człowieka i dzięki treningowi. Badaniom poddano 63 zdrowych osób w różnym wieku – od małych dzieci do osób zaawansowanych wiekowo. Każdy z nich wykonał biegowy program treningowy, dopasowanych do jego poziomu aktywności. Badanych podzielono na pięć grup, zależnie od wieku i stopnia wytrenowania, a były tam osoby o siedzącym trybie życia, jak i elita maratończyków.
Następnie grupy poddano badaniom biomechanicznym, a także sprawdzano zmiany synergii za pomocą elektromiografii (EMG), gdzie jednostki motoryczne określano z mniejszych włókien mięśniowych. Naukowcy zapisywali aktywność elektryczną wielu mięśni i sumę sił, jaką ciało wywierało na podłoże. Później, używając algorytmów uczenia maszynowego identyfikowali sposób, w jaki mięśnie współdziałają ze sobą, czyli właśnie synergię mięśniową. Odkryli tym samym, że układ nerwowy dopasowuje swoje „zarządzanie”, by lepiej radzić sobie w biegu. Wcześniejsze doświadczenie biegowe daje znaczącą poprawę w tych procesach – przyznaje współautor badań, dr Vincent Chi-Kwan Cheung pracujący jako adiunkt w School of Biomedical Sciences na Uniwersytecie Chińskim w Hong Kongu.
Inaczej mówiąc, nasz układ nerwowy zaczyna uczyć się aktywować mięśnie w najkorzystniejszy dla nas sposób, który jest energetycznie najbardziej dla nas efektywny. Jednocześnie poprawie ulega działanie samego układu nerwowego.
Synergia mięśniowa jest kierowana przez układ nerwowy i może zmieniać się na różne sposoby. Wpływa na nią poziom wytrenowania. Jak podają naukowcy, im więcej biegamy, tym więcej połączeń tworzy nasz mózg, poprawiając sposób, w jaki się poruszamy. Uczestnicy, którzy trenowali przez wiele lat wykazywali lepszą aktywację mięśni i więcej synergii. Wcześniejsze badania prof. Cheunga wykazały, że synergie poprawiają się przy aktywnościach, które wymagają kompleksowych ruchów, takich jak balet. Wcześniej Cheung prowadził szczegółowe badania właśnie wśród osób trenujących balet. Naukowcy nie spodziewali się, że tak korzystne reakcje wystąpią w układzie nerwowym również dzięki treningowi biegowemu.
Przed eksperymentem spodziewano się, że synergia mięśniowa pozostaje raczej stała, niezależnie od treningu. Tymczasem zmiany występowały praktycznie u wszystkich grup, o bardzo różnym zaawansowaniu sportowym. Duże zmiany nastąpiły właśnie na poziomie układu nerwowego, poprawiając efektywność tych procesów.
Jak podają naukowcy, regularny trening biegowy niejako wymusza pracę naszego ciała nad stabilizacją, nerwową kontrolą postury i balansu ciała. Dzięki kolejnym badaniom, w przyszłości można by w ten sposób także oceniać, na ile skuteczny jest nasz trening. Zdarzały się przypadki, kiedy poziom synergii zmniejszał się, co pozwala przypuszczać, że popełniono tam jakieś błędy treningowe.
Najważniejsze kwestie badań:
Źródła:
Cheung, V.C.K., Cheung, B.M.F., Zhang, J.H. et al. Plasticity of muscle synergies through fractionation and merging during development and training of human runners. Nat Commun 11, 4356 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18210-4
Artykuły prof. Vincenta Cheunga
Były chodziarz, który nieustannie dokądś zmierza (wielokrotny reprezentant Polski i dwukrotny olimpijczyk – z Pekinu i Rio). Współautor biografii Henryka Szosta, Marcina Lewandowskiego i Adama Kszczota oraz książki „Trening mistrzów". Doktor nauk medycznych i nauk o zdrowiu. Pracownik Uniwersytetu Jana Długosza, a także trener lekkoatletycznych klas sportowych w IV L.O. w Częstochowie. Działa też jako sędzia i organizator imprez, nie tylko sportowych.
