Suorituskyvyn ytimessä

Kestävyysharjoittelusta puhutessa keskustelu kääntyy yleensä peruskestävyyteen. Peruskestävyysalue kuvaa rasitusaluetta, jossa energia-aineenvaihdunta tapahtuu hapen avulla yleensä rasvahapoista ja glukoosista. Käytännössä tämä näkyy ulospäin matalana sykkeenä ja hallittuna hengityksenä. Tarkasti peruskestävyysalue voidaan määrittää vain laboratorio-olosuhteissa hengityskaasumittauksilla, mutta arjessa sitä arvioidaan usein erilaisilla sykelaskureilla ja kaavoilla (esimerkiksi 55–75 % HRmax tai Karvosen kaava). Peruskestävyysalue on siis energia-aineenvaihdunnan ja solutason ilmiö, joka näkyy ulospäin sykkeen tai hengityksen kautta. 

Tässä blogitekstissä on tarkoitus avata peruskestävyyden fysiologiaa, merkitystä (harjoittelun ja palautumisen näkökulma) sekä pohtia kuinka voi arvioida onko itsellä hyvä peruskestävyys vai ei.

Tämä blogi aloittaa neliosaisen sarjan kestävyyden eri osa-alueista: peruskestävyys, vauhtikestävyys, maksimikestävyys ja nopeuskestävyys.

1. Mikä ihmeen peruskestävyysalue?

Peruskestävyysalue kuvaa rasitusaluetta, jossa elimistö tuottaa energiaa pääasiassa hapen avulla rasvahapoista ja glukoosista. Tämä tarkoittaa yleensä tehoa, joka sijoittuu laskennallisesti tyypillisesti noin 55–75 %:iin HRmax, mutta kuten johdannossa todettiin, syke on vain ulospäin näkyvä ilmiö. Todellisuudessa kyseessä on solujen aineenvaihdunnallinen tila, jossa mitokondrioissa tapahtuva rasvahappojen ja glukoosin hapetus on keskeisin energiantuoton muoto.

Tällä harjoitusalueella hengitys pysyy hallittuna, laktaatin muodostuminen on vähäistä ja elimistö pystyy ylläpitämään toimintaa pitkään ilman suorituskyvyn äkillistä laskua. Peruskestävyysharjoittelun keskeinen tavoite on kehittää elimistön kykyä tehdä työtä taloudellisesti ja hyödyntää runsaita rasvavarastoja energianlähteenä. Teho tuntuu kevyeltä, mutta vaikutukset ovat keskeisiä kestävyyskunnon kannalta.

2. Miten keho tuottaa energiaa peruskestävyysalueella?

Ilman energiaa ei ole liikettä. ATP (adenosiinitrifosfaatti) on solujen ensisijainen energianvälittäjä, jota käytetään kaikkeen lihastyöhön. Peruskestävyysalueella energiantuotto tapahtuu pääosin aerobisesti, mikä tarkoittaa, että hapella on ratkaiseva rooli ATP:n muodostuksessa. Kaikki energiantuottotavat – niin rasvahappojen betaoksidaatio, glukoosin käyttö tai proteiinien hajottaminen (proteolyysi) – tähtäävät lopulta ATP:n muodostamiseen. Keho ”valitsee” lähtöaineen ATP:n muodostukseen saatavuuden ja kuormituksen tason perusteella. Mitä suurempi kuormituksen taso, sitä suurempi vaatimus nopealle ATP:n muodostukselle. Tämä onnistuu ainoastaan glykolyysilla. Kun kuormitus pysyy riittävän matalana, mitokondriot pystyvät käsittelemään rasvahappoja tehokkaasti, ja energiantuotto pysyy vakaana ilman hiilihydraattivarastojen nopeaa tyhjentymistä.

Aerobinen harjoittelu lisää elimistön hapenkuljetus- ja hyödyntämiskykyä monella tasolla: mitokondrioiden määrä ja entsyymiaktiivisuus kasvavat, verisuonitus lihaksissa tihenee ja rasvahappojen siirtyminen mitokondrioihin tehostuu (Holloszy, 1967). Näiden seurauksena keho pystyy tuottamaan ATP:tä taloudellisemmin ja pidempään.

Rasva-aineenvaihdunta perustuu betaoksidaatioon, jossa rasvahapot pilkotaan asetyyli-CoA:ksi ja elektroninsiirtoketjun välituotteiksi. Näiden avulla mitokondriot muodostavat ATP:tä hitaasti mutta erittäin energiatehokkaasti. Hiilihydraatteihin verrattuna rasvaa on käytettävissä lähes rajattomasti, mikä on peruskestävyyden harjoittamisen kannalta ratkaisevaa. Rasvavarastojen riittävyyttä kuvaa se, että 70 kiloisella ihmisellä rasvaprosentin ollessa 15 % on käytössään teoreettisesti noin 81 000 kcal lihastyöhön riittävä energia. Se on aika paljon se!

3. Harjoittelun kultainen periaate

Peruskestävyyden merkitystä on pohtiessa olennaista ymmärtää, että harjoittelun vasteet ja hyödyt ilmenevät solutason ilmiöinä ja muutoksina. Solutasolla ei ole absoluuttisia eriteltäviä peruskestävyys-, vauhtikestävyys- tai maksimikestävyysvasteita: on ainoastaan kestävyysharjoitteluvasteita, joiden vaikutus määräytyy tehon tai määrän kautta (Hughes et al., 2018). Matalaintensiteettisen eli peruskestävyysharjoittelun merkitys korostuu mielestäni kahdessa tilanteessa: aloittelevilla harjoittelijoilla sekä todella paljon harjoittelevilla. Aloittelevilla korkean intensiteetin harjoittelu voi lihaksistollisen kuormituksen myötä altistaa tarpeettomasti rasitusvammoille varsinkin iskutusta sisältävässä lajissa (juoksu). Paljon harjoittelevilla ilmiö voi olla sama, mutta syy on tällöin kovatehoisen harjoittelun runsas määrä. On olemassa tutkimusnäyttöä siitä, että harjoituksen intensiteetti ei absoluuttisesti ennusta harjoituksen vasteita: matalatehoinenkin harjoittelu voi parantaa maksimaalista hapenottokykyä (Scribbans et al., 2016). Harjoittelun suunnittelussa on siis tärkeä tiedostaa harjoittelun tavoite: halutaanko parantaa maksimaalista hapenottokykyä, kehon energia-aineenvaihdunnallisia ominaisuuksia, lihaksiston kykyä sietää pitkäkestoista rasitusta vai jotain muuta? 

Peruskestävyys on kestävyyskunnon keskeinen osa-alue, sillä se mahdollistaa energiantuoton pitkäkestoisesti ilman hiilihydraattivarastojen nopeaa tyhjentymistä. Rasvahappojen käyttö säästää glykogeenia tilanteisiin, joissa kovempi teho on tarpeen. Peruskestävyyden merkitykseen vaikuttaa ensisijaisesti tavoitesuorituksen vaatimukset ja kesto. Kehon glykogeenivarastot mahdollistavat maksimissaan keskimäärin noin 2000 kcal lihastyön puhtaasti hiilihydraattiaineenvaihdunnalla. Maraton juostaan keskimäärin intensiteetillä 60-85 % VO₂max, jolloin ”seinä” (vauhdin hidastuminen) puhtaasti glykogeenivarastojen ehtymisen vuoksi tulee noin 25 – 35 kilometrin kohdalla (Coyle, 2007). Yksinkertaistaen voisi sanoa, että mitä parempi maksimaalinen hapenottokyky sekä mitä korkeampi aerobinen kynnys suhteessa maksimaaliseen hapenottokykyyn, sitä pidempään voidaan juosta väsymättä. 

4. Miten peruskestävyyttä voidaan testata?

Peruskestävyyttä testatessa on tärkeä pohtia, että testataanko aineenvaihdunnallisia ominaisuuksia vai esimerkiksi väsymyksen sietokykyä. Aineenvaihdunnallisten ominaisuuksien (energia-aineenvaihdunta sekä hapen ja hiilidioksidin suhde) edellyttää laboratorio-olosuhteita kuten hengityskaasuanalysaattoria ja laktaattimittauksia.  Tämä on ainoa menetelmä, joka määrittää peruskestävyysalueen suoraan sen fysiologisten perusmekanismien kautta.

Käytännön olosuhteissa asiaa voi testata esimerkiksi väsymyksen sietokykyä arvioimalla. Protokollaan ei ole yksiselitteistä ohjeistusta, mutta idea on seuraava: testaat esimerkiksi 10 kilometrin maksimisuorituksen ”tuoreilla jaloilla”, ja saman pidemmän peruskestävyyslenkin jälkeen: mitä isompi ero suoritusten loppuajoissa, sitä enemmän kehitettävää (mahdollisesti) löytyy nimenomaan aineenvaihdunnallisista ominaisuuksista. Tiesitkö, että esimerkiksi huippukestävyysurheilussa pitkänkään peruskestävyysosuuden jälkeen suorituskyky ei merkittävästi putoa, vaikka pitäisi viiden tunnin ajon jälkeen tehdä maksimaalinen suoritus? Esimerkkinä tästä Ranskan ympäriajon etapit, joissa etappivoittoa edellyttävää huippusuoritusta voi edeltää useammin tunnin ajo.

5. Yleisimpiä virheitä peruskestävyysharjoittelussa

Matalan intensiteetin harjoittelun hyötyjen saaminen edellyttää määräharjoittelua. Matalan intensiteetin harjoittelun yleisimmät sudenkuopat liittyvät määrään, tehoon ja lajivalintaan. Koska matalan intensiteetin harjoittelun hyöty perustuu erityisesti määräharjoitteluun, yksi yleisimpiä virheitä on loogisesti liiallinen vauhti tai teho. Kun rasitus nousee liian korkeaksi, energiantuotto siirtyy hiilihydraattipainotteisempaan suuntaan, eikä erityisesti rasva-aineenvaihdunnan kehittämiseen tarvittavia adaptaatioita synny toivotulla tavalla. Toinen huomioitava seikka on lajivalinta kokonaisuuden näkökulmasta. Energia-aineenvaihdunnallisten ominaisuuksien kehittäminen on osittain yleisluontoista. Tämä – esimerkiksi juoksun kohdalla – mahdollistaa sen, että osa harjoitellusta voidaan tehdä joko kävellen tai pyöräillen. Tämä on tärkeää huomioida harjoittelussa, koska tekniikka opitaan ja se vahvistuu toisto toistolta. Juoksuvauhdin hidastaminen vastaamaan peruskestävyystehoa voi viedä askelta ja tekniikkaa juoksulle epäotolliseen suuntaan. 

6. Kuinka paljon peruskestävyyttä kannattaa harjoitella?

Peruskestävyyden painotus määräytyy ennen kaikkea käytettävissä olevien tuntien, tavoitteiden ja harjoituskulttuurin mukaan. Viime vuosina kotimaisessa keskustelussa on korostunut niin sanottu norjalainen malli, jossa kevyet harjoitukset tehdään aidosti kevyesti ja kovat harjoitukset aidosti kovaa. Tämä mahdollistaa sekä suuren kokonaismäärän että laadukkaat tehot.

Peruskestävyys muodostaa käytännössä suurimman osan kestävyysharjoittelusta. Yhtä ainoaa oikeaa prosenttilukua ei ole, mutta useimmilla harjoittelijoilla noin 70–80 % viikkokuormasta on luontevaa olla peruskestävyysalueella. Tämä antaa elimistölle mahdollisuuden kehittää aerobista kapasiteettia, mutta jättää samalla tilaa myös kovemmille harjoituksille viikoittain. Joillakin malli on selvästi polarisoituneempi (PK 85–90 %), kun taas aloittelijoilla lähes kaikki harjoittelu voi olla peruskestävyyttä.

7. Yhteenveto

Peruskestävyysharjoittelu mahdollistaa kestävyysharjoittelun adaptaatiot melko pienellä riskillä. Toiminta on kuitenkin aina tärkeä sovittaa omaan tavoitteeseen ja käytettävissä oleviin resursseihin. Ei siis ole olemassa yhtä ainoaa ratkaisua: kaikki tiet vievät Roomaan, kuten sanotaan. Tärkeää on tunnistaa ne oman toiminnan kannalta keskeiset kehityskohteet, ja rakentaa toiminta niiden ympärille niin, että pystytään mahdollistamaan pitkäjänteinen harjoittelu mielekkäästi ilman vammoja.

📚

6. Lähteet (alkuperäiset tutkimuslähteet)

Coyle EF. Physiological regulation of marathon performance. Sports Med. 2007;37(4-5):306-11. doi: 10.2165/00007256-200737040-00009. PMID: 17465595. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17465595/

Holloszy JO. Biochemical adaptations in muscle. Effects of exercise on mitochondrial oxygen uptake and respiratory enzyme activity in skeletal muscle. J Biol Chem. 1967 May 10;242(9):2278-82. PMID: 4290225.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/4290225/

Hughes DC, Ellefsen S, Baar K. Adaptations to Endurance and Strength Training. Cold Spring Harb Perspect Med. 2018 Jun 1;8(6):a029769. doi: 10.1101/cshperspect.a029769. PMID: 28490537; PMCID: PMC5983157. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5983157/

Scribbans TD, Vecsey S, Hankinson PB, Foster WS, Gurd BJ. The Effect of Training Intensity on VO2max in Young Healthy Adults: A Meta-Regression and Meta-Analysis. Int J Exerc Sci. 2016 Apr 1;9(2):230-247. doi: 10.70252/HHBR9374. PMID: 27182424 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4836566/