#RunEveryDay

Jak se vlastně běhá - co je to běh??

0091_rh

 

Jak se vlastně běhá - co je to běh??

 

Když se běh rozloží do své nejjednodušší podoby, tak to není nic jiného než práce řady propojených pružin. K pohonu je potřeba předat zemi určité množství energie, aby se člověk rozběhl vpřed a v tomto běžeckém pohybu pokračoval.  Množství potřebné energie závisí na tempu, kterým člověk běží; s rostoucím tempem je potřeba větší množství energie. Tato energie vzniká prostřednictvím dvou základních mechanismů, které se nazývají aktivní a pasivní mechanika. 

Aktivní  mechanika se vztahuje k tomu, co si všichni myslíme, když přijde na to, co dělá běh během -  aktivní práce svalů, které vytvářejí sílu prostřednictvím svalové kontrakce. 

Na druhé straně tělo, konkrétně svaly, šlachy a vazy, působí jako pružina, která dočasně ukládá energii, jež se v těle vytváří. Při dopadu chodidla na zem a během následného odrazu, resp. tato energie se při běhu využívá a uvolňuje a přispívá k pohybu vpřed.

Tyto dva mechanismy dohromady poskytují potřebnou sílu a energii k pohybu, respektive běhu. 

Zjednodušeně řečeno, běžec může pokračovat ve stejném tempu tak dlouho, dokud je schopen produkovat potřebnou kinetickou energii, ať už pochází z produkce síly nebo pasivní mechanické energie. 

Jakmile nemůže z jakéhokoliv důvodu dodat dostatek energie, musí tempo zpomalit, nebo dokonce zastavit, protože není schopen překonat stejnou vzdálenost stejnou rychlostí kroku. 

Nejdůležitější je pochopit složitosti běžeckého pohybu.  Zatímco předchozí popis poskytuje rámec, pojďme se zaměřit na jednotlivé kroky toho, jak vlastně běhání probíhá od centrální nervové soustavy (mozku) až po jednotlivou svalovou kontrakci. 

Jakmile identifikujeme  potenciální omezovače na této trase, tak máme napůl vyhráno.

 

Vlastní nastavení organismu

Mozek, přesněji řečeno centrální nervový systém (CNS), je místem, kde začíná veškerý pohyb, tedy i běh.

Jednoduchý pohyb jedním prstem je neuvěřitelně složitý úkol, na kterém se podílí více systémů, takže kompletní pochopení složitého dynamického pohybu, jako je běh, je náročný úkol.

Co s určitostí víme je, že pohyb vzniká v nervové soustavě. Nervový systém se skládá z vyšší úrovně organizace, jako je samotný mozek, a nižší úrovně, jako je mícha.

Mícha a mozkový kmen - tyto dvě úrovně nervové soustavy společně rozhodují o tom, jak bude  pohyb probíhat.

K pohybu dochází kombinací předem připravených pohybových programů a drobných úprav nebo změn na základě smyslových informací. Tělo má v podstatě hrubý obecný plán, jak se má provést určitý pohyb, a pak tento plán upravuje na základě smyslových informací, které získává - jako je povrch země, poloha a délka končetin a celá řada dalších smyslových informací.

Pohybový vzorec slouží jako hrubý základ pro to, jak tento pohyb provádět, respektive jak by měl konkrétní pohyb probíhat. Smyslové informace zajišťují za pochodu přizpůsobení, jako je tomu například při běhu po silnici versus po písku, nebo když se objeví nečekaná překážka či omezení. 

Pokud by tělo jednoduše pracovalo z předem daného pohybového naprogramování bez schopnosti využívat k přizpůsobení informace z přenosu nebo zpětné vazby, měli bychom všichni problémy.

Na vyšší úrovni funguje mozek integrovaně v tom smyslu, že několik oblastí mozku se spojí  a dynamicky pracuje na vytvoření běžeckého vzorce, přičemž využívají zpětnou vazbu a  zpětnovazebních informací, aby poskytly podrobnosti o tom, co mají svaly dělat. 

Na nižší úrovni míchy, pohyby, které probíhají reflexivně nebo bez potřeby senzorické zpětné vazby či  předávaných dat. Na úrovni míchy řídí pohyby generátor centrálního vzoru (CPG) bez potřeby smyslových vstupů.

Tyto dva procesy se integrují pomocí aktivní i pasivní mechaniky a rozhodují o tom, jak se pohyb nakonec uskuteční.

Při vytváření pohybového vzorce - jaké svaly aktivovat, jak často je aktivovat, a v jakém pořadí aktivaci provádět. 

Při běhu používá CNS komplexní  množství smyslových informací, včetně vnějších podnětů, jako je povrch země, končetiny a jejich polohy, například jak dopadá chodidlo, a vnitřních podnětů, jako je délka různých svalů v průběhu pohybu nebo dokonce nahromadění únavových látek ve svalech.  Všechny tyto informace v kombinaci se základním pohybovým naprogramováním vedou k průběžné  úpravě způsobu pohybu.  Provádí se celá řada úprav, včetně: z jakého typu motorických jednotek (skupin svalových vláken) se rekrutují, vzor rekrutace, jak dlouhý odpočinek se má provést, pracovní cyklus motorické jednotky, uvolnění protilehlých svalů a manipulace s jinými svaly, propulzních vláken, aby se minimalizoval účinek nárazu do země.  CNS je neustále využívá všechny smyslové informace, porovnává zamýšlený pohyb se skutečným pohybem a provádí drobné úpravy nebo korekce.  Nejenže provádí úpravy na základěpohybu, ale také na základě toho, co má změnit, když se dostaví únava.

To, jak se tělo vypořádává s únavou, je v konečném důsledku otázkou řízení motoriky. 

Přemýšleli jste někdy o tom, proč se můžete začít naklánět dozadu nebo divoce máchat rukama na konci vyčerpávajícího závodu?  Děje se to kvůli kombinaci vědomé a podvědomé kontroly, při níž se snažíte kompenzovat únavu různými způsoby, abyste se jí vyhnuli.

Součástí tréninku je naučit tělo, jak přesně přizpůsobit pohybový vzorec na únavu.

Z hlediska motorického programování je to provádění tréninku se vším všudy - pokud je trénink špatně veden a forma je špatná, může to vést k negativnímu motorickému programování, tzn. ke slovu přicházejí špatné návyky.

Zpočátku je pohybový vzorec hrubý, nekoordinovaný a neefektivní, ale tréninkem  se tento proces zdokonaluje a zlepšuje.  Zpočátku je tento vzorec  pro organismus neznámý a nebo málo známý. Pomalu se tělo stává efektivnějším v určování toho, které svaly a jak dlouho mají přesně pracovat. Toto zdokonalení má za následek sladění  pohybu zlepšením nervosvalové kontroly, které vytváří efektivní pohybový vzorec, který zvyšuje výkonnost prostřednictvím zlepšení efektivity. Tento proces se nazývá motorické učení a na rozdíl od všeobecného přesvědčení je běh dovednost, kterou je třeba naučit a zdokonalit.

Zatímco dříve se mělo za to, že ke zlepšení motorického učení dochází pouze při vyšších úrovních, například v motorické kůře mozku, nedávné důkazy ukázaly, že i na úrovni míchy lze pohybový vzorec zdokonalovat. Pohybový vzorec se obecně zlepšuje díky lepší koordinaci aktivací správného množství motorických jednotek, které mají za cíl vykonávat práci, zlepšením cykličnosti aktivace motorických jednotek a snížením úrovně koaktivace (synergická aktivace svalů, kterou řídí centrální nervová soustava. Tato synergická aktivace svalů má velký význam pro úspornou stabilizaci pohybů proti gravitaci). Navíc se předpokládá, že když se pohyb zdokonalí, CNS dokáže lépe využívat všechny svalové síly, smyslové informace, které přijímá, a v podstatě tak odděluje relevantní od nepodstatných informací lépe než při prvním učení se pohybu.

Běhání s tzv. uříznutou hlavou: fenomén běhání kuřat po uříznutí hlavy ukazuje, že obecný pohybový vzorec pro běhání  je k dispozici v míše.  Studie s jinými zvířaty, a dokonce i historické zprávy s lidmi, když se používala gilotina, tento jev potvrdily.  To ukazuje na to, že činnost,  jako je běh a chůze, mohou mít zakořeněný pohybový program, který se vyvinul evolučním procesem.

Pozn. to neznamená, abychom bezhlavě běhali!!

Vysílání a příjem signálů

Vlastní proces aktivace svalů probíhá prostřednictvím nervového systému, který vysílá nervové signály se nazývá akční potenciál.  Akční potenciály fungují jako komunikační systém mezi nervovou soustavou, svalovou soustavou a svaly.

Jak neurony, což jsou nervové buňky, tak svalové buňky vytvářejí akční potenciály.  U neuronů slouží akční potenciály jako komunikační zařízení a v případě pohybu posílají signál ke kontrakci až do svalů.  Akční potenciál funguje prostřednictvím rozdílů mezi elektrickým nábojem uvnitř a vně buňky. Buňka má klidové napětí, které se nazývá klidový membránový potenciál.  V klidovém stavu je buňka polarizována tak, že uvnitř buňky je záporný náboj v porovnání s vnějškem buňky.  K tomu dochází díky většímu počtu záporných iontů uvnitř buňky anebo větší koncentraci kladných iontů vně buňky.

Když se tento náboj obrátí, neboli depolarizuje, do dostatečné míry, takže bude uvnitř buňky kladný náboj, vznikne akční potenciál. 

Aby vznikl akční potenciál, musí dojít k plné depolarizaci. To znamená, že musí být přijat dostatečně významný podnět, aby se uvnitř změnila elektrická rovnováha ze záporné na kladnou.

Jakmile je akční potenciál vytvořen, dochází k repolarizaci, čímž se membrána vrací zpět na klidovou úroveň.  Akční potenciál proudí buňkou dolů a komunikuje s další buňkou v řadě prostřednictvím neurotransmiterů. Tento proces se opakuje stále dokola, protože signál se dostává ze svého místa přes nervový systém až do svalů.

K manipulaci s elektrickým nábojem uvnitř a vně buňky dochází především ze strany rozdílů v obsahu sodíku a draslíku uvnitř a vně buňky.  Draslík udržuje záporný vnitřní náboj, zatímco sodík udržuje kladný vnější náboj. Pohyb sodíku a draslíku uvnitř a vně buňky vytváří rozdíly v nábojích.  

Základními mechanismy pro kontrolu těchto dvou látek jsou sodíko-draslíková pumpa  a snadnější pohyb draslíku přes buněčnou membránu. Pro depolarizaci se otevírají sodíkové brány, což způsobuje posun elektrického náboje.  Otevření sodíkových bran v motorických jednotkách je způsobeno neurotransmiterem acetylcholinem (ACh).  Neurotransmitery jsou chemické látky, které umožňují komunikaci mezi buňkami.  Po působení potenciálu se otevřou draslíkové brány, což způsobí, že draslík opustí buňku.  Repolarizací se buňka vrátí do normálního stavu.  S tím, jak se posouvá náš trénink a my se zlepšujeme, se signalizace prostřednictvím neuronů může zlepšit.  Jednou z možností je změna vzrušivosti neuronu, stejně jako změna v oblasti rychlosti vysílaného signálu.

 

_DSC5602

 

Pozn. s využitím zahraničních informací a studií a vlastních zkušeností