Ymmärrys ikääntymisestä etenee pienin askelin

achilles-01

Liikkumiskyky heikkenee ikääntyessä. Vielä ei tarkasti tiedetä miten ja miksi. Lauri Stenroth selvittää asiaa Jyväskylän yliopistossa.

Saavun Jyväskylän yliopiston Viveca-rakennukseen. Aulassa minua vastassa ovat liikuntatieteiden maisteri Lauri Stenroth ja kaksi hänen ulkomaista kollegaansa. Vedän märän hupun pois päästäni (taas sataa), sammutan musiikin korvanapeista ja esittelen itseni.

achilles-02

Jatkamme kohti laboratoriota. Vaihdan märät vaatteeni shortseihin ja t-paitaan ja käyn makuulle hierontapöytää muistuttavalle tasolle. Oikeaan jalkaani, aina reidestä nilkkaan, kiinnitetään useita lihasaktiivisuutta mittaavia elektrodeja. Ensin jalastani kuitenkin höylätään karvoja pois, ihoa hiotaan hiekkapaperilla ja se desinfioidaan – näin signaali kulkee paremmin lihaksesta vastaanottimeen. Polvi- ja nilkka saavat koristeekseen nivelten liikettä mittaavat anturit. Pohkeeseeni kiinnitetään pieni ultraäänikamera, joka tallentaa kuvaa pohjelihasten supistumisesta.

Lopuksi koko jalka paketoidaan sitein, jotta ”remelit”, kuten Stenroth asian ilmaisee, pysyvät paikoillaan. Saan vielä vyölaukun, johon laitteiden johdot ja vastaanottimet sullotaan.

Langattomalle teknologialle olisi täällä kovasti kysyntää, mietin. Seuraavaksi vuorossa ovat varsinaiset kokeet. Ne liittyvät Stenrothin väitöskirjatyöhön ”Akillesjänteen ja pohjelihasten toiminta ja mukautuminen fyysiseen aktiivisuuteen ja ikääntymiseen".– Lihasmassan ja voiman heikkeneminen ikääntyessä saattaa johtaa liikunta- ja toimintakyvyn rajoituksiin, jotka voivat tuoda mukanaan vielä muitakin terveyshaittoja. Liikkumiskyvyn, erityisesti kävelyn kannalta akillesjänteen ja pohjelihasten muodostama lihas-jännekompleksi on hyvin tärkeässä roolissa. Tässä tutkimuksessa selvitetään, miten pohjelihasten toiminta eroaa ikääntyneiden ja nuorten välillä kävelyssä, Stenroth kertoo väitöskirjatyöstään.

Lihasaktiivisuutta liikkeen aikana verrataan kunkin yksilölliseen kykyyn aktivoida lihaksiaan. Siksi heti kättelyssä täytyy selvittää lihasaktiivisuus maksimimaalisen lihasjännityksen aikana.

Ensimmäisessä testissä tehdään tahdonalaista jännitystä voimalevyä vasten. Sen tarkoituksena on mitata pohjelihasteni voimantuottoa. Samalla elektrodit jalassani tallentavat tietoa lihasaktivaatiosta.

Käyn istumaan laitteeseen, joka tuo mieleeni jonkinlaisen tehtaassa tai verstaalla käytettävän koneen. Jalkani sidotaan penkkiin kiinni, jotta polvinivel pysyy aloillaan, ja nilkan ojennusta ja koukistusta tekevät lihakset saadaan eristettyä. Stenroth kysyy olenko valmis. Olenhan minä.– Paina, paina, paina! tiedemiehet kannustavat kovaäänisesti.

Työnnän varpaillani laitteessa olevaa voimalevyä vasten niin lujaa kuin kykenen. Samalla käppyrä piirtyy tietokoneen ruudulle, jonka ääressä Stenroth ja kollegat mylvivät. Tämä toistetaan muutaman kerran.

Sitten sama liike tehdään kantapäällä painaen – ikään kuin vetäisit varpaita itseäsi kohti, Stenroth opastaa. Kun tahdonalainen voimataso on selvitetty, on vuorossa ”tiedostamattoman” lihasaktiivisuuden mittaaminen. Ihmisen lihaksissa on näet kapasiteettia, jota emme vain osaa hyödyntää. Voimaa on siis varastossa, mutta aivot eivät osaa ottaa sitä käyttöön. Hermosto ei hermota.

Lihaksen maksimipotentiaali voidaan selvittää antamalla sähköimpulsseja lihasta supistavaan hermoon. Tällöin lihas jännittyy ulkoisen ärsykkeen voimasta, ei aivojen käskystä. Sähköimpulsseja annetaan niin kauan, että lihaksen sähköistä aktiivisuutta kuvaava käppyrä lakkaa kohoamasta enää korkeammalle. Kun suurempi sähköimpulssi ei enää aiheuta suurempaa piikkiä, on lihas saatu aktivoitua maksimaalisesti.

Muutamaa sähköimpulssia ja hikipisaraa myöhemmin Stenrothilla on vihdoin riittävästi dataa, jotta varsinainen tutkimus voi alkaa. Siirrymme laboratoriosta toiseen. Ensiksi minut pannaan kävelemään lyhyitä matkoja eri nopeuksilla alustan päällä, joka mittaa jokaiselta askeleelta maahan kohdistuvan voiman.

Mielenkiintoista Stenrothin tutkimuksissa on havainto siitä, että ihmisen pohjelihas tekee yllättävän vähän työtä silloin kun kävellään sopivalla nopeudella. Silloin akillesjänne toimii ikään kuin jousituksena, joka kimmottaa jalan askeleesta toiseen. Tätä ”jousta” hyödyntäen pohjelihakset voivat toimia taloudellisesti. Lihakset tuottavat voimaa muuttamatta pituuttaan ja jänne huolehtii ulkoisen työn tekemisestä, ja mahdollistaa nilkan liikkeen. Ikääntyessä nimenomaan tämä lihaksen ja jänteen yhteistyö muuttuu.

Seuraavaksi jatkamme juoksumatolle. Saan hengitysmaskin, joka mittaa hengityskaasuja. Hiilidioksidin ja hapen perusteella voidaan arvioida sitä, millä teholla kävelen suhteessa lepotilaan ja kuinka paljon energiaa kulutan.

Pienten teknisten ongelmien jälkeen juoksumatto saadaan käyntiin ja koe rullaamaan. Kävelen 4 minuutin jaksoja eri nopeuksilla, yhteensä 30 minuutin ajan. Nopeus vaihtelee matelevasta rivakkaan kävelyyn. Tiedemiehet hääräävät ympärilläni tarkistaen laitteita, siirrelleen johtoja ja vaihtaen kuulumisiaan. Juoksumatto rullaa ja minulla on aikaa mietiskellä.

Jalkaa toisen eteen haurastumisen ehkäisemiseksi

Liikkumattomuus on iso terveysongelma. Maailman terveysjärjestö WHO:n mukaan liian vähäinen liikunta on neljänneksi suurin ennenaikaisen kuoleman vaaratekijä. Vaaraa selittää ainakin osin lihaskunnon heikentyminen.

Iän myötä lihakset tavallisesti haurastuvat. Haurastuminen on erityisen merkittävää silloin, kun ihminen liikkuu liian vähän. Puhutaan niin sanotusta sarkopeniasta. Sillä tarkoitetaan lihasmassan menetystä ja lihasten toimintakyvyn heikentymistä vanhuusiässä.

gastrognemius

Stenrothin mukaan lihasvoima heikkenee ikääntyessä kuitenkin huomattavasti nopeammin kuin lihasmassa. Tähän ilmiöön johtavat tekijät eivät ole vielä täysin selvillä. Lisätietoa tarvitaan, jotta voitaisiin paremmin suunnitella keinoja ylläpitää liikkumis- ja toimintakykyä ikääntyessä.– Ymmärrys lihaksen ja jänteen toiminnasta on avainasemassa, mikäli halutaan ymmärtää, miten ja miksi ikääntyminen vaikuttaa liikkumiskykyymme, Stenroth kertoo tutkimuksensa taustoista.

Yksi tapa tutkia asiaa on tarkastella lihas-jännekompleksin toimintakykyä kävelyn aikana, aivan kuten minulle tehtiin Stenrothin tutkimuksessa. On kiehtovaa, miten pitkän, terveen elämän salaisuus valkenee niin kovin pienistä, mutta silti toisiaan täydentävistä havainnoista – aina avaruustutkimuksesta urheilututkimuksiin.

Vaikka kaikkea ei vielä tiedetä, se on kuitenkin selvää, että liikunnasta hyötyy niin nuori kuin vanhakin. Hiljattain julkaistussa brittitutkimuksessa selvitettiin, miten kuntoliikuntaharrastus vaikuttaa terveyteen yli 60-vuotiailla. Tutkijat seurasivat lähes 3 500 miestä ja naista kahdeksan vuoden ajan.

Kävi ilmi, että niillä, jotka tapasivat harrastaa kuntoliikuntaa vähintään kerran viikossa oli 3–4 kertaa parempi todennäköisyys pysyä terveenä kuin liikkumattomilla. Kuntoliikunnasta oli hyötyä myös silloin, kun se aloitettiin vasta 60 ikävuoden jälkeen. Niillä, jotka olivat kaikista aktiivisimpia, oli jopa 7-kertainen todennäköisyys pysyä terveenä verrattuna liikkumattomiin.

Lähteet ja lukemista

Booth FW, Roberts CK, Laye MJ. (2012). Lack of exercise is a major cause of chronic diseases.

Comprehensive Physiology. Apr;2(2):1143-211.

Cronin NJ, Avela J, Finni T, Peltonen J. (2013). Differences in contractile behaviour between the soleus and medial gastrocnemius muscles during human walking.

The Journal of Experimental Biology. Mar 1;216(Pt 5):909-14.

Hamer M, Lavole KL, Bacon SL. (2013). Taking up physical activity in later life and healthy ageing: the English longitudinal study of ageing.

British Journal of Sports Medicine. Verkossa: 25.11.2013

Stenroth L, Peltonen J, Cronin NJ, Sipilä S, et al. (2012). Age-related differences in Achilles tendon properties and triceps surae muscle architecture in vivo.

Journal of applied physiology. Nov;113(10):1537-44.