XXVI Kuntotestauspäivät

Transkriptio

1 Urheilijatestaus teoriasta ja käytäntöön XXVI Kuntotestauspäivät Liikuntatieteellinen tiedekunta Jyväskylä Yhteistyössä: Jyväskylän yliopiston Liikuntatieteellinen tiedekunta KIHU, Kilpa ja huippu urheilun tutkimuskeskus 1

2 Kuntotestausvaliokunta Kuntotestausvaliokunta toimii Liikuntatieteellisen Seuran asiantuntijaelimenä, jonka Seuran hallitus nimeää vuosittain. Valiokunnan ja LTS:n yhteistyöllä luodaan uusia yhteistyömalleja eri toimijoiden välille sekä toimitaan alan aktiivisena mielipiteen muodostajana ja keskustelijana. Valiokunta toimii samalla myös vuosittaisten Kuntotestauspäivien suunnittelutyöryhmänä. Valiokunnan kokoonpano 2014 Juha Ahtiainen pj. LitT, yliopistotutkija Jyväskylän yliopisto, Liikuntabiologian laitos Piia Kaikkonen LitM, testauspäällikkö Tampereen Urheilulääkäriasema Sami Kalaja LitT, Rehtori Jyväskylän kaupunki Jussi Mikkola LitM, urheilututkija, urheilufysiologian asiantuntija Kilpa ja huippu urheilun tutkimuskeskus, Jyväskylä Juha Peltonen LitT, dosentti, tutkimusjohtaja Helsingin Urheilulääkäriasema, Urheilulääketieteen säätiö ja Liikuntalääketieteen yksikkö, Kliininen laitos, Helsingin yliopisto Marjo Rinne TtT, tutkija UKK instituutti, Tampere Jonne Kamsula siht. LitM, koordinaattori Liikuntatieteellinen Seura 2

3 SISÄLLYS TORSTAI Hapottaako? anaerobinen kapasiteetti pintaa syvemmältä... 4 Juha Ahtiainen Nopeuskestävyyden testaaminen: MART testi... 5 Ari Nummela Suoran VO 2max testin anatomia perusteista palautteeseen Jussi Mikkola ja Esa Hynynen Hiihtotestaus nykyaikaan suoran testin hiihtosovellukset Esa Hynynen ja Jussi Mikkola DEMOT Rullahiihtodemo juoksumatolla: tasatyönnön ja vuorohiihdon taloudellisuus Esa Hynynen ja Sirpa Vänttinen Transkraniaalisen magneettistimulaation käyttö motorisen aivokuoren tutkimisessa Susanne Kumpulainen Pintaa syvemmältä ultraäänikuvantamisen mahdollisuudet tuki ja liikuntaelimistön tutkimuksessa Lauri Stenroth 3d liikeanalyysi mahdollisuudet ja haasteet tulevaisuuden kuntotestauksessa Juha Pekka Kulmala PERJANTAI Räjähtävyyttä vai isoja rautoja? maksimi ja nopeusvoiman teoriat ja testaaminen Juha Ahtiainen Optimitehon määritys jalkakyykyssä miten tuloksia tulkitaan? Tapani Keränen Voima nopeustestit pikaluistelussa Teemu Rauhala Uudet teknologiat mitä mahdollisuuksia ja käytännön sovelluksia suorituksen seurantaan eri signaaleilla Vesa Linnamo Testausta vai harjoituksen seurantaa? vastuslaitteen merkitys nopeusvoimaharjoitteessa Heikki Peltonen Submaksimaalisen testin käytettävyys Ville Vesterinen Paneelikeskustelu: Mitalipallilta kuntopolulle kuinka urheilijatestausta kannattaa hyödyntää Juha Peltonen, Heikki Kyröläinen, Ari Nummela, Marjo Rinne ABSTRAKTIT KIHUN posterit

4 HAPOTTAAKO? ANAEROBINEN KAPASITEETTI PINTAA SYVEMMÄLTÄ Juha Ahtiainen 4

5 NOPEUSKESTÄVYYDEN TESTAAMINEN: MART TESTI Ari Nummela 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 SUORAN VO 2MAX TESTIN ANATOMIA PERUSTEISTA PALAUTTEESEEN Jussi Mikkola & Esa Hynynen 11

12 HIIHTOTESTAUS NYKYAIKAAN SUORAN TESTIN HIIHTOSOVELLUKSET Esa Hynynen & Jussi Mikkola 12

13 13

14 Kuntotestauspäivät Liikuntatieteellinen tiedekunta, Jyväskylä 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 DEMO: RULLAHIIHTODEMO JUOKSUMATOLLA: TASATYÖNNÖN JA VUOROHIIHDON TALOUDEL LISUUS Esa Hynynen ja Sirpa Vänttinen Demossa vertaillaan kahden eri hiihtotekniikan (vuorohiihto vs. tasatyöntö) taloudellisuutta samassa maastokohdassa (7% ylämäki, 10 km/h nopeus). Koska alle anaerobisen kynnyksen teholla energia tuotetaan pääasiallisesti hapen avulla, voidaan hapenkulutusta käyttää taloudellisuuden mittarina. Demossa testattava hiihtää sekä tasatyöntäen että vuorohiihdolla 4 minuutin kuormat samalla kulmalla ja vauhdilla. Suoritusten aikana mitataan hengityskaasut sekä ventilaatio. Lisäksi määritetään syke ja laktaatti. Mittaukset & tulokset POHDINTAA: 19

20 DEMO: TRANSKRANIAALISEN MAGNEETTISTIMULAATION KÄYTTÖ MOTORISEN AIVOKUOREN TUTKIMISESSA Susanne Kumpulainen 20

21 21

22 22

23 23

24 DEMO: PINTAA SYVEMMÄLTÄ ULTRAÄÄNIKUVANTAMISEN MAHDOLLISUUDET TUKI JA LII KUNTAELIMISTÖN TUTKIMUKSESSA Lauri Stenroth 24

25 DEMO: 3D LIIKEANALYYSI MAHDOLLISUUDET JA HAASTEET TULEVAISUUDEN KUNTOTESTAUK SESSA Juha Pekka Kulmala 25

26 26

27 27

28 RÄJÄHTÄVYYTTÄ VAI ISOJA RAUTOJA? MAKSIMI JA NOPEUSVOIMAN TEORIAT JA TESTAAMI NEN Juha Ahtiainen 28

29 OPTIMITEHON MÄÄRITYS JALKAKYYKYSSÄ MITEN TULOKSIA TULKITAAN? Tapani Keränen 29

30 30

31 VOIMA NOPEUSTESTIT PIKALUISTELUSSA Teemu Rauhala 31

32 UUDET TEKNOLOGIAT MITÄ MAHDOLLISUUKSIA JA KÄYTÄNNÖN SOVELLUKSIA SUORITUKSEN SEURANTAAN ERI SIGNAALEILLA Vesa Linnamo Tutkimustyössä dataa voidaan kerätä talteen eri järjestelmillä ja sitten käyttää aikaa tulosten analysoimiseen. Valmennustilanteessa on kuitenkin tärkeää, että palaute pystyttäisiin antamaan mahdollisimman lyhyellä viiveellä. Tässä esitelmässä tuodaan esiin viime vuosina erityisesti talvilajeihin kehitettyjä mittausmenetelmiä ja palautejärjestelmä ratkaisuja, joista osa on suoraan sovellettavissa myös kesälajeihin. Erilaisten voimamittausmenetelmien ja liikeanalyysin ohella esitellään tuloksia lihasaktiivisuudesta mitattuna EMG puvulla. Kiihtyvyys ja asentoantureiden käyttö on lisääntynyt runsaasti viime vuosikymmenien aikana fyysisen aktiivisuuden mittaamisessa mutta tätä teknologiaa voidaan hyödyntää myös tekniikka analyysejä tehtäessä. Käytännön valmennustilanteessa haasteena on usean eri signaalin synkronointi ja käsittely visuaalisesti yhdessä mahdollisen videokuvan kanssa. Myös langaton tiedonsiirto asettaa omia vaatimuksia palautejärjestelmille. Mikäli suora mittaaminen ei ole mahdollista, voidaan mallintamalla suoritus saada arvokasta lisätietoa. Virtuaaliympäristöt puolestaan avaavat uusia mahdollisuuksia harjoittelun toteuttamiseen. Pohjoismaisten hiihtolajien sekä lumilautailun osalta mm. eri teknologioihin liittyviä asioita tullaan käsittelemään Vuokatissa kesällä 2015 järjestettävässä 3rd International Congress on Science and Nordic Skiing; from science to practice kongressissa. 32

33 TUTKIMUSRAPORTOINTIA TUOREELTAAN: TESTAUSTA VAI HARJOITUKSEN SEURANTAA? VAS TUSLAITTEEN MERKITYS NOPEUSVOIMAHARJOITTEESSA Heikki Peltonen 33

34 Kuntotestauspäivät Liikuntatieteellinen tiedekunta, Jyväskylä TUTKIMUSRAPORTOINTIA TUOREELTAAN: SUBMAKSIMAALISEN TESTIN KÄYTETTÄVYYS Ville Vesterinen 34

35 Kuntotestauspäivät Liikuntatieteellinen tiedekunta, Jyväskylä 35

36 36

37 PANEELIKESKUSTELU: MITALIPALLILTA KUNTOPOLULLE KUINKA URHEILIJATESTAUSTA KAN NATTAA HYÖDYNTÄÄ Juha Peltonen, Heikki Kyröläinen, Ari Nummela, Marjo Rinne 37

38 ABSTRAKTIT VOIMA JA KESTÄVYYSHARJOITUKSEN VAIKUTUKSET PRO TEIINISYNTEESIN JA GLUKOOSIN OTON SÄÄTELYPROTEIINI EN AKTIIVISUUTEEN LIHAKSISSA (Molecular responses in skeletal muscle to resistance and endurance exercise) Ahtiainen JP 1, Walker S 1, Silvennoinen M 1, Kyröläinen H 1, Häkkinen K 1, Nyman K 2, Hulmi JJ 1 1 Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto, 2 Keski Suomen keskussairaala, Jyväskylä Johdanto: Lihakset mukautuvat erilailla pitkäkestoiseen voima ja kestävyysharjoitteluun; kestävyysharjoittelu tehostaa mm. lihasten energianaineenvaihduntaa kun taas voimaharjoittelu stimuloi erityisesti supistuvien proteiinien synteesiä (Coffey & Hawley 2007). Siten voidaan olettaa, että myös glukoosin ja proteiinien aineenvaihduntaa säätelevien signalointiproteiinien aktivoituminen poikkeaa merkittävästi voima ja kestävyysharjoitusten välillä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia proteiinisynteesiä ja glukoosiaineenvaihduntaa säätelevien signalointiproteiinien aktivoitumista voima ja kestävyyshajotuksen myötä. Lisäksi tutkittiin voimaharjoituksen määrän vaikutusta signalointireittien aktivoitumiseen. Menetelmät: Vapaaehtoiset perusterveet miehet (26 ± 3 vuotta) jaettiin kolmeen koeryhmään; viisi kymmen maksimitoiston sarjaa jalkaprässissä (5 x 10RM, n = 8), 10 x 10RM (n = 11) ja kestävyysharjoitusryhmään (50 minuuttia kuormittavaa kävelyä sotilasvarustuksessa juoksumatolla, n = 8). Lihasbiopsiat otettiin vastus lateralis lihaksesta ennen ja 30 minuuttia harjoituksen jälkeen. Proteiinisynteesiä (Akt, Erk1/2, rps6, eef2) ja lihassolujen glukoosinottoa (CAMKII, LKB1, AMPKα, AS160) säätelevien signalointiproteiinien fosforylaatiota tutkittiin Western blot menetelmällä. Tulokset: Erk1/2 aktivoitui sekä 5x10RM (p<0.05) että 10x10RM harjoituksissa (p=0.1). Myös rps6 aktivoitui sekä 5x10RM (p<0.01) että 10x10RM harjoituksissa (p=0.01). LKB1, AMPKα, AS160 ja eef2 aktivoitui vain 10x10RM harjoituksessa (p< ). Pohdinta: Tässä tutkimuksessa erityisesti glukoosin ottoa lihassoluissa säätelevien signalointireittien aktiivisuus oli suurempaa 10x10RM voimaharjoituksessa verrattuna 5x10RM voimaharjoitukseen tai kestävyysharjoitukseen. Siten voidaan olettaa, että määrältään korkea voimaharjoittelu on eduksi pyrittäessä parantamaan lihasten glukoosiaineenvaihduntaa. Lähteet: Coffey VG, Hawley JA. The molecular bases of training adaptation. Sports Med. 2007;37(9): MITEN KORKOKENGILLÄ KÄVELY VAIKUTTAA LIHASMEKA NIIKKAAN? Neil J. Cronin 1, Rod Barrett 2, Chris Carty 2 Jyväskylän Yliopisto, Liikuntabiologian laitos 1 Musculoskeletal Research Program, Griffith Health Institute, Griffith University, Queensland, Australia 2 Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin, miten päivittäinen korkokengillä kävely vaikuttaa jalan fysiologiaan. Tutkimuksessa vertailtiin naisia, jotka kävelivät vähintään viiden sentin koroilla vähintään neljäkymmentä tuntia viikossa, sekä naisia, jotka kävelivät koroilla alle kymmenen tuntia viikossa. Naisten keski ikä oli noin 25 vuotta. Kaikkia naisia pyydettiin kävelemään paljasjaloin alustalla, johon oli asennettu jalkojen toimintaa tarkkailevia ilmaisimia. Korkokenkien käyttäjät kävelivät alustalla myös korkokengillä. Tutkimuksessa selvisi, että korkokengillä kävelijöiden pohjelihakset venyivät enemmän kuin vertailuryhmällä. Kun korkokenkiä käyttävät naiset kävelivät paljasjaloin, pohjelihaksen venyvyys oli samanlaista vertailuryhmän kanssa, mutta lihasta piti aktivoida enemmän, mikä taas tuhlaa energiaa. Tutkimuksen mukaan korkokengät ylirasittavat pohkeita ja niitä paljon käyttävät naiset mahdollisesti kärsivät todennäköisemmin lihasväsymyksestä sekä lihaskuormituksen aiheuttamista vammoista. Mikäli varpaat ovat jatkuvasti taitoksissa, voivat jalkalihakset vahingoittua pysyvästi. Runsaassa korkokenkien käytössä pohjelihasten säikeet lyhenevät ja akillesjänteestä tulee joustamaton. Tämä aiheuttaa sen, että korkokenkiä suosivat naiset kävelevät "vääntyneesti jopa silloin kun korkokengät on vaihdettu matalapohjaisiin kenkiin. Tutkittavien alhainen keski ikä osoittaa myös sen, että muutokset lihaksistossa voivat tapahtua hyvinkin nopeasti. Vammojen ehkäisemiseksi korkokenkiä tulisi käyttää korkeintaan pari kertaa viikossa. Tutkimus on julkaistu Journal of Applied Physiology lehdessä. 38

39 HERMO LIHASJÄRJESTELMÄN ADAPTAATIOT YHDISTETYS SÄ VOIMA JA KESTÄVYYSHARJOITTELUSSA: HARJOITUS JÄRJESTYKSEN VAIKUTUS Eklund, Daniela 1, Pulverenti, Timothy 1, Schumann, Moritz 1, Avela,Janne 1, Newton, Robert U. 2, Häkkinen, Keijo 1 1 Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto 2 School of Exercise and Health Sciences, Edith Cowan University, Australia Tutkimuksen tarkoitus. Tutkimuksessa selvitettiin harjoitusjärjestyksen vaikutusta hermo lihasjärjestelmän adaptaatioihin 24 viikon harjoittelujakson aikana yhdistetyssä voima ja kestävyysharjoittelussa. Menetelmät. Voimaharjoitukset (painopakkalaitteilla) ja kestävyysharjoitukset (kuntopyörällä) toteutettiin saman harjoituskerran aikana. Tällöin koehenkilöt suorittivat aina joko kestävyysharjoituksen ennen voimaharjoitusta (ryhmä K+V, n=17) tai päinvastoin (V+K, n=18). Koehenkilöiltä mitattiin dynaaminen ja isometrinen maksimivoima, lihasaktiivisuus (EMG), maksimaalinen tahdonalainen aktivaatio sähköstimulaatiolla ja lihaksen poikkipinta ala. Tulokset. Kumpikin ryhmä paransi dynaamista (p<0.001; K+V 12.4 % ja V+K 17.0 %) ja isometristä (p<0.01; K+V 12.3 % ja V+K 14.3 %) maksimivoimaa. Lihaksen poikkipinta ala kasvoi kummallakin ryhmällä (p<0.001; K+V 11.4 % ja V+K 14.4 %). Tahdonalainen aktivaatio kasvoi V+K ryhmällä merkitsevästi sekä 12 viikon (p<0.01; 3.1 %) että 24 viikon (p<0.01; 4.3 %) harjoittelun jälkeen. K+V ryhmällä havaittiin merkitsevä tahdonalaisen aktivaation kasvu 12 viikon (p<0.05; 4.4 %) mutta ei enää 24 viikon (2.8 %) harjoittelun jälkeen. Ryhmien välisiä tilastollisesti merkitseviä eroja ei havaittu maksimivoiman, lihaksen poikkipinta alan tai tahdonalaisen aktivaation muutoksissa mutta merkitsevä (p<0.05) ryhmien välinen ero havaittiin 24 viikon harjoittelun jälkeen maksimaalisen isometrisen polvenojennuksen aikaisen EMG:n lisäyksen ollessa V+K ryhmällä suurempi. K+V ryhmällä havaittiin korkea korrelaatio (p<0.001, r=0.832) yksilöllisten voima ja tahdonalaisen aktivaatiomuutosten välillä harjoitteluviikkojen aikana. Johtopäätökset. Maksimivoimatasot ja lihaksen poikkipintaala kasvoivat harjoitusjärjestyksestä riippumatta yhtä paljon. Kummallakin ryhmällä havaittiin tahdonalaisen aktivaation kasvua harjoitteluviikkojen 0 12 aikana, kun taas hermostollisia adaptaatioita havaittiin vain V+K ryhmällä myös viikoilla Näin ollen hermostollinen kapasiteetti saattaa K+V harjoitusjärjestyksellä jopa heikentyä ja olla yksilötasolla yhteydessä isometrisen maksimivoiman kehityksen pysähtymiseen, kun harjoittelua jatketaan pitempään kuin 12 viikkoa. Tämä viittaa siihen, että harjoitusjärjestyksellä on merkitystä yhdistetyssä voima ja kestävyysharjoittelussa ja harjoittelussa tulisi ottaa huomioon kulloinenkin harjoitustavoite ja jaksottaa harjoittelua tavoitteen suunnassa. ÄLYHOUSUT, SYKEMITTARI JA KIIHTYVYYSMITTARI ENER GIANKULUTUKSEN ENNUSTAJINA Taija Finni 1, Olli Tikkanen 1, Salme Kärkkäinen 2 1 Liikuntabiologian laitos, 2 Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Jyväskylän yliopisto Energiankulutusta voidaan arvioida useilla validoiduilla menetelmillä luotettavasti raskaan liikunnan aikana. Koko päivän energiankulutuksen arviointia vaikeuttaa kuitenkin matalatehoisen aktiivisuuden suuri määrä. Mittaamalla suoraan lihasten sähköistä aktiivisuutta (EMG) saamme tietoa pienistäkin aktiivisuuksista, vaikka syke ei kohoaisikaan, tai kiihtyvyysmittari rekisteröisi liikettä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli verrata EMG:n, sykkeen ja kiihtyvyysmittarin tarkkuutta ja eroja energiankulutuksen arvioinnissa. Tutkimukseen osallistui 54 vapaaehtoista (39,4 ± 13,9 vuotta, 172,5 ± 8,7 cm, 70,4 ± 13,5 kg; 28 miestä ja 26 naista). He kävelivät juoksumatolla kolmen minuutin pituisia kuormia seuraavasti: 4 km*h 1, 5 km*h 1, 5 km*h 1 (4 alamäki), 5 km*h 1 (4 ylämäki), 6 km*h 1, 7 km*h 1. Tämän jälkeen alle 30 vuotiaat juoksivat 3 minuuttia nopeudella 10 km*h 1 (naiset) tai 12 km*h 1 (miehet). Lopuksi kaikki vielä kävelivät 5 km*h 1 (8 ylämäki) uupumukseen saakka. Hengityskaasuja (Jaeger Oxygon Pro, Viasys Healthcare Inc., U.S.A.), sykettä (Suunto T6, Finland), 3 D kiihtyvyyttä (HM120, Alive Technologies Pty., Australia) ja EMG:tä mitattiin koko kuormituksen ajan. EMG:tä mitattiin etu ja takareiden lihaksista urheilushortseihin ommelluilla tekstiilielektrodeilla (Myontec Ltd, Finland). Tämä mittausmenetelmä on aiemmin validoitu olevan yhtä tarkka EMG amplitudin mittaamisessa kuin perinteiset bipolaariset elektrodit (Finni et al. 2007). Kuormat analysoitiin kolmessa kategoriassa: kaikki, matalat ja tasaiset kuormat. Energiankulutuksen ennustekaavat mallinnettiin sekamalleilla havaintojen korreloituneisuuden vuoksi. Ennustuksen tarkkuutta eri menetelmien välillä arvioitiin AIC kriteerillä (Akaike Information Criteria), keskineliöpoikkeamalla sekä yksilöllisillä korrelaatiokertoimilla. Kaiken kaikkiaan mittarit ennustivat energiankulutusta samankaltaisesti. Kiihtyvyysmittari osoittautui tarkimmaksi energiankulutuksen ennustajaksi tasaisilla kuormilla. Kun kaikki kuormat otettiin huomioon, syke ennusti parhaiten energiankulutusta. Matalilla kuormilla EMG oli tarkempi kuin syke tai kiihtyvyysmittari erityisesti silloin, kun huomioitiin yksilöllinen kalibrointi. Julkaisu tutkimuksesta: Tikkanen O, Kärkkäinen S, Haakana P, Kallinen M, Pullinen T, Finni T. EMG, heart rate and accelerometer as estimators of energy expenditure in locomotion. Med Sci Sports Exercise

40 LIIKUNNAN JA HYVINVOINNIN MITTAUSJÄRJESTELMÄT Hakkarainen, A. 1, Heikkinen, T. 1, Kaikkonen, V. 2, Mäki, M. 2, Ollikkala, A. 2, Räty, J. 2, Hemming, B. 3, Laurila, T. 3, Ohtonen, O. 1, Piirainen, J. 1, Korhonen, T. 4, Linnamo, V. 1 1 Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto, 2 Mittaustekniikan yksikkö CEMIS OULU, Oulun yliopisto, 3 Mittatekniikan keskus MIKES, 4 Kajaanin ammattikorkeakoulu JOHDANTO: Liikunnan ja hyvinvoinnin mittausjärjestelmät projektin tarkoituksena on kehittää mittausmenetelmiä, joiden käyttömahdollisuudet yltävät yksilöllisistä liikunta ja hyvinvointimittauksista teollisuuden käyttämiin vaativiin mittausteknologioihin. Projekti on osa Centre for Measurement and Information Systems (CEMIS) toimintaa, ja tähtää kehittämään menetelmiä hiihtotutkimukselle ja valmennukselle, suksihuollolle sekä lumen ominaisuuksien mittaamiselle. Non invasiivisille ja langattomille mittauksille löytyy kysyntää huippu urheilun tutkimuksen ja valmennuksen kehittämisessä sekä yksiköllisissä hyvinvointi ja terveydenhuollon sovelluksissa. MENETELMÄT: Projekti on jaettu viiteen eri menetelmäosioon: I: Lumen optisten ominaisuuksien analysointi mittaamalla sirontaominaisuudet sekä käyttämällä holografista kuvausta, II: Suksen pohjan optinen muotomittaus kromaattisella konfokaalianturilla (2D ja 3D), III: Non invasiiviset mittaukset liikunta ja hyvinvointisovellutuksiin immunosensorin kehitys syljen kortisolipitoisuuden määrittämiseksi, IV: Monikäyttöinen ja langaton hiihdon mittausjärjestelmä, V: Dynaamisen tasapainon mittaus ja harjoitusjärjestelmän kehitys. TULOKSET: I: Kuvausmenetelmää voidaan käyttää laskemaan lumihiutaleen tai jääkiteen koko sekä soveltamaan mihin tahansa samaa kokoluokkaa olevan objektin mittaamiseen vapaassa pudotuksessa. II: Mittausmenetelmää hyödynnettiin 100 suksiparin uritusprofiilin analysoimiseksi yhteistyössä Suomen Olympiakomitean ja Helsingin yliopiston kanssa. III: Fysiologisten kortisolipitoisuuksien mittaaminen puskuriliuoksessa entsymaattisella kortisoli immunosensorilla pohjautuen ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) menetelmään. IV: Prototyyppi monikäyttöisestä hiihdon mittausjärjestelmästä kehitettiin. V: Järjestelmää käytettiin tutkimaan proprioseptisen ja plyometrisen harjoittelun vaikutuksia dynaamiseen tasapainokontrollin nuorilla ja ikääntyneillä naisilla. POHDINTA: Kyseinen yhteistyöprojekti osoittautui hedelmälliseksi. Kehitettyjä menetelmiä, kuten suksen pohjaprofiilinja dynaamisen tasapainon mittausjärjestelmiä, on jo hyödynnetty tieteellisten artikkeleiden datankeruuseen. Dynaamisen tasapainon mittausjärjestelmän on todettu olevan käytännöllinen myös harjoitteluun. Joidenkin menetelmien osalta tulokset ovat vielä alustavia ja lisätutkimusta tulee tehdä, jotta käytettävyydestä ja hyödynnettävyydestä voidaan varmistua. Haasteita esiintyy mm. hiihdon mittausjärjestelmän langattomissa mittauksissa ja datan synkronoinnissa sekä syljen matriisiefektistä johtuen syljen kortisolipitoisuuden mittaamisessa. CEMIS kehittämisohjelmaa rahoittaa Euroopan sosiaalirahasto sekä Euroopan aluekehitysrahasto. KASVISRUOKAVALIO PARANTAA MAKSIMAALISTA AERO BISTA SUORITUSKYKYÄ JA KOETTUA TERVEYTTÄ Enni Maria Hietavala & Antti A. Mero Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto Johdanto: Ruokavalion koostumus vaikuttaa elimistön happokuormaan eli siihen, kuinka paljon elimistössä muodostuu happoja ja emäksiä (Remer 2001). Pääsääntöisesti liha, maito ja viljatuotteiden ruoansulatuksessa muodostuu happoja, kun taas hedelmien ja vihannesten ruoansulatuksen tuotteet ovat emäksisiä (esim. Remer & Manz 1995). Monelle länsimaalaiselle tyypillinen ravinto, joka sisältää runsaasti eläinproteiinia ja viljatuotteita mutta vain vähän hedelmiä ja vihanneksia, aiheuttaa happamuutta elimistössä (esim. Adeva & Souto 2011). Happamuuden neutralointi emäksisyyttä tuottavalla kasvisravinnolla voi olla merkittävä asia sekä liikunnan että kansanterveyden kannalta. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, vaikuttaako ravinnon koostumus aerobiseen suorituskykyyn sekä fyysiseen ja psyykkiseen hyvinvointiin. Menetelmät: Koehenkilöt olivat terveitä, liikuntaa harrastavia naisia (n=19, 27.5 ± 3.3 vuotta, BMI 21.7 ± 2.3) ja miehiä (n=16, 28.9 ± 2.8 vuotta, BMI 24.5 ± 2.6). Koehenkilöt noudattivat erillisinä jaksoina kahta seitsemän vuorokauden mittaista ruokavaliota, joista toinen oli suunniteltu lisäämään emästen ja toinen happojen tuottoa elimistössä. Emäsruokavalio (ER) koostui enimmäkseen kasviksista ja hedelmistä, mutta sisälsi hieman myös broileria ja viljatuotteita mm. riittävän proteiininsaannin takaamiseksi. Happoruokavalio (HR) sen sijaan ei sisältänyt kasviksia ja hedelmiä juuri ollenkaan. Ravintojaksojen päätteeksi suoritettiin kuormitus polkupyöräergometrillä. Kuormituksessa poljettiin kolme 10 minuutin mittaista kuormaa, jotka olivat tehoiltaan 35, 55, ja 75 % kunkin koehenkilön VO 2max :sta. Lopuksi poljettiin 100 %:n teholla VO 2max :sta uupumukseen asti. Verinäytteitä otettiin ravintojaksojen alussa ja lopussa sekä jokaisen kuorman jälkeen. Ravintojaksojen päätteeksi koehenkilöt vastasivat 90 kysymykseen fyysisestä ja psyykkisestä hyvinvoinnista. Tulokset: ER:n jälkeen veren ph oli naisilla merkitsevästi korkeampi kolmannella kuormalla (p<0.05) ja bikarbonaattiionipitoisuus kaikilla submaksimaalisilla kuormilla (p<0.05) HR:oon verrattuna. Lisäksi naisten VO 2max oli korkeampi (46.4 ± 6.7 vs ± 7.8 ml/kg/min, p<0.05) ja maksimaalisen kuorman kesto pidempi (3.85 ± 1.28 vs ± 1.02 min, p<0.01) ER:n jälkeen HR:oon verrattuna. Miehillä bikarbonaatti ionipitoisuus oli merkitsevästi korkeampi ER:n jälkeen toisella kuormalla (p<0.05) verrattuna HR:oon. Kaikkien 35 koehenkilön koettu terveys oli parempi (p<0.05) ER:n aikana verrattuna HR:oon. Lisäksi koehenkilöt tunsivat harvemmin väsymystä ja heikotusta (p<0.05) sekä haluttomuutta ja tarmottomuutta (p<0.05) ER:n aikana. Pohdinta: Naisilla veren kohonnut puskurointikyky kasvispainotteisen emäsruokavalion jälkeen mahdollisti parantu 40

41 neen maksimaalisen suorituskyvyn. Lisäksi koehenkilöt kokivat terveytensä paremmaksi ja tunsivat itsensä energisimmiksi kasvispainotteisen ruokavalion aikana. Kasvisten ja hedelmien runsaan kulutuksen tulisi olla tärkeä osa urheilijoiden ja liikkujien ruokavaliota fyysisen ja psyykkisen toimintakyvyn ylläpitämiseksi. Lähteet: Adeva MM & Souto G Diet induced metabolic acidosis. Clin Nutr 30(4): Remer T Influence of nutrition on acid base balance metabolic aspects. Eur J Nutr 40: Remer T & Manz F Potential renal acid load of foods and its influence on urine ph. J Am Dietetic Assoc 95(7): MAKSIMIVOIMA VS. HYPERTROFIAKUORMITUKSEN VAI KUTUS LIHASKASVUN JA LIHASKESTÄVYYDEN KEHITTY MISMEKANISMEIHIN NUORILLA MIEHILLÄ (Muscle hypertrophy and metabolic signaling after two different resistance exercises in young men) Juha J. Hulmi 1, Simon Walker 1, Juha P. Ahtiainen 1, Kai Nyman 2, William J. Kraemer 3, Keijo Häkkinen 1 1 Department of Biology of Physical Activity & Neuromuscular Research Center, University of Jyväskylä, Jyväskylä, Finland 2 Jyväskylä Central Hospital, Jyväskylä, Finland 3 Human Performance Laboratory, Department of Kinesiology, and Department of Physiology and Neurobiology, University of Connecticut, Storrs, CT, USA Lihasten koon ja lihaskestävyyden kehittymistä säätelevät eri tekijät ja niitä voidaan testata lihaksista erilaisilla biokemiallisilla ja solubiologisilla menetelmillä lihasbiopsioiden avulla. Keskeisiä lihasten aineenvaihduntaa sääteleviä solusignalointireittejä ovat mm. mekanistinen rapamysiinin kohde (mtor) ja mitogeenien aktivoima proteiinikinaasi (MAPK) reitit. Näiden aktiivisuutta lihasnäytteestä mittaamalla voidaan mahdollisesti jo yhden harjoituksen jälkeen arvioida pitkäkestoisen harjoittelun vaikutuksia lihaksessa. Tässä tutkimuksessa verrattiin maksimivoiman kasvuun, mutta vain vähäiseen lihaskasvuun johtavan 15 x 1 maksimitoiston (RM) voimaharjoituksen vasteita lihaksessa suurempaan lihasmassaan ja lihaskestävyyteen johtavan 5 x 10RM voimaharjoitukseen. Voimaharjoitus suoritettiin jalkaprässissä. Tutkittavina oli kahdeksan nuorta tervettä miestä (28.4±3.7 v) ja kuusi kontrollia (26.5±3.6 v), jotka eivät tehneet voimaharjoitusta. Lihasnäytteet otettiin etureidestä Bergström biopsiatekniikalla ennen harjoitusta ja 30 minuuttia harjoituksen jälkeen. Signalointiproteiinien aktiivisuutta tutkittiin lihassolunäytteistä Western blot menetelmällä. Lihaskasvuun johtavan mtor:in (p70s6k1, rps6) ja lihaskestävyyden lisääntymiseen johtavan MAPK signalointireittien (MAPK p38 ja Erk1/2) aktiivisuudet kasvoivat enemmän hypertrofistyyppisen (5x10RM) voimaharjoituksen jälkeen verrattuna maksimivoimatyyppiseen (15 x 1RM) voimaharjoitukseen. Kontrolleilla ei näissä signalointireiteissä havaittu muutoksia. Tässä tutkimuksessa havaittiin ensimmäistä kertaa hypertrofisen voimaharjoituksen aiheuttavan suuremman MAPK signalointireittien aktivoitumisen kuin maksimivoimaharjoituksen. MAPK signalointireitit voivat siis olla merkittävässä roolissa lihasten mukautumisessa erityyppiseen voimaharjoitteluun pitkällä aikavälillä (1, 2). Näiden tulosten perusteella signaloinnin mittaamisen perusteella voitaisiin mahdollisesti päätellä jo yhden kuormituksen jälkeen lihasnäytteestä joitain pidemmän voimaharjoittelun adaptaatioita. Lähteet 1. Campos G.E., et al. Muscular Adaptations in Response to Three Different Resistance Training Regimens: Specificity of Repetition Maximum Training Zones. Eur J Appl Physiol 2002: 88: Fry A.C. The Role of Resistance Exercise Intensity on Muscle Fibre Adaptations. Sports Med 2004: 34: HEIKKOKUNTOISTEN JA YLIPAINOISTEN TYÖIKÄISTEN MIESTEN PAINONPUDOTUSHALUKKUUDEN YHTEYS TERVE YSTOTTUMUSTEN MUUTOKSIIN. Kaasalainen K1, Kasila K1, Villberg J1, Komulainen J2, Malvela M2, Poskiparta M1 1=Jyväskylän yliopisto, 2=Kunnossa kaiken ikää ohjelma Johdanto: Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten heikkokuntoisten ja ylipainoisten työikäisten miesten terveystottumukset ovat yhteydessä painonpudotushalukkuuteen sekä liikunta ja ruokailutottumusten muutoksiin. Lisäksi selvitettiin, miten terveyskäyttäytymismuutokset olivat yhteydessä liikunta ja ruokailutottumuksiin. Menetelmät: Tutkittavat (n=413) olivat vuotiaita miehiä, jotka osallistuivat Kunnossa kaiken ikää ohjelman syksyllä 2011 järjestämälle SuomiMies seikkailee rekkakiertueelle. Miesten fyysistä kuntoa arvioitiin kehon kuntoindeksillä (Heiskanen ym. 2012). Indeksi laskettiin kestävyyskunnon arvion (Polar Own Index), kehon koostumusanalyysin (InBody 720) ja käden puristusvoimamittauksen (Saehan dynamometri) tulosten perusteella. Kehon kuntoindeksipistemäärän standardoitu vaihteluväli oli [ 5, +5]. Indeksin perusteella aineisto jaettiin kuntoluokkiin. Tutkittavien painoindeksi (BMI) oli vähintään 25 kg/m2 ja kehon kuntoindeksi keskitasoinen tai sitä huonompi [pistemäärä <1]. Liikunta aktiivisuuden arvio perustui itseraportoituun aktiivisuustasoon, työmatkaliikuntaan ja lihaskuntoharjoitteluun. Kyselylomakkeella kartoitettiin myös liikunta ja ruokailutottumusten muutosaikomuksia sekä ruokailutottumuksia ja alkoholinkäyttöä. Ruokailu ja juomatottumuksista muodostettiin terveellistä ruokavaliota kuvaava summamuuttuja. Aineiston analysoinnissa käytettiin ristiintaulukointeja ja logistista regressioanalyysia. Tulokset: Yli 80 prosenttia tutkittavista ilmoitti haluavansa pudottaa painoa. Kuitenkin vain 14 prosenttia painonpudotusta aikovista miehistä oli tehnyt muutoksia sekä liikuntaettä ruokailutottumuksiin. Ruokailutottumusten muutokset (36 %) olivat yleisempiä liikuntamuutoksiin (23 %) verrattuna. Painonpudotushalukkuus oli negatiivisesti yhteydessä liikunta aktiivisuuteen, mutta yhteyttä ruokailutottumuksiin 41

42 ei löytynyt. Liikuntamuutos kuluneen vuoden aikana lisäsi todennäköisyyttä vähintään 3 tunnin viikoittaiselle liikunnan harrastamiselle. Ruokailutottumusten muutos ei ollut yhteydessä terveellisiin ruokailutottumuksiin. Johtopäätökset: Tulokset osoittivat, että muutostarpeista ja painonpudotushalukkuudesta huolimatta vain harva miehistä oli onnistunut lisäämään liikuntaa tai muuttamaan ruokailutottumuksia. Työikäisten miesten terveyden edistämisessä tärkeää olisi löytää käytännön ratkaisuja tukemaan elintapamuutosten toteuttamista ja ylläpitoa. Säännöllinen kehon kuntotilan seuranta ja henkilökohtainen palaute saattavat kannustaa muutosten tekemiseen ja auttaa niiden ylläpidossa. Jatkotutkimuksia tarvitaan kehon kuntoindeksimittausten motivoivista vaikutuksista pitkän aikavälin elintapamuutoksissa. Lähteet: Heiskanen J, Komulainen J, Kulmala J, Malvela M, Oksanen H, Suutari A, Väisänen K. SuomiMies seikkailee rekkakiertueen 2011 kuntotestien tulosraportti. Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja 254. Jyväskylä 2012 Avainsanat: Fyysinen kunto, liikunta aktiivisuus, ruokailutottumukset, muutoshalukkuus, miehet, kuntotestaus PÄKIÄASKELLUS VÄHENTÄÄ POLVEN KUORMITUSTA JUOK SUSSA (Effects of striking strategy on cumulative loading of the knee and ankle joints during running) Juha Pekka Kulmala 1,2,, Janne Avela 1, Kati Pasanen 2 & Jari Parkkari 2 1 Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto 2 Tampereen urheilulääkäriasema, UKK instituutti TAUSTA: Arvoilta puolet liikunnan harrastajista kärsii vuosittain rasitusvammoista. Yleisimmin vammat kohdistuvat polveen, joka kattaa yli kolmasosan kaikista juoksuun liittyvistä rasitusvammoista. Jalkineiden mittavasta tuotekehittelystä huolimatta vammojen esiintyvyys ei ole vähentynyt viimeisten vuosikymmenten aikana. Tämän vuoksi juoksutekniikan merkitys vammojen ehkäisyssä saattaakin olla ratkaisevassa roolissa. Viimeaikoina päkiäaskeleella juokseminen on saavuttanut suuren suosion, koska sen uskotaan vähentävän juoksuun liittyviä vammoja reaktiovoiman törmäyspiikin pienentymisen myötä. Päkiäaskelluksen vaikutukset alaraajan nivelten kuormitukseen tunnetaan kuitenkin huonosti. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää miten päkiäaskellus vaikuttaa alaraajan nivelten kuormitukseen kanta askellukseen verrattuna. MENETELMÄT: Tutkimukseen osallistui yhteensä 286 eri palloilulajien urheilijaa, jotka suorittivat juoksuanalyysin nopeudella 4,0m/s (± 10%). Koehenkilöistä 19 tunnistettiin päkiäjuoksijaksi. Tutkimuksen verrokkiryhmä (n=19) muodostettiin saman painoisista kantajuoksijoita (matched pairs). Juoksun biomekaniikka määritettiin liikeanalyysijärjestelmän ja voimalevyantureiden avulla. Yksilöllinen polven nivelmomenttiprofiili selvitettiin liikeanalyysillä käänteisen dynamiikan menetelmällä. Patellofemoraalinivelen kontaktivoima ja akillesjänteen voima määritettiin biomekaanisella mallilla, jonka syöttöarvoina olivat sagittaalitason nivelmomentti ja nivelkulma. TULOKSET: Päkiäjuoksijoilla patellofemoraalinivelen kontaktivoima oli 16 % pienempi kantajuoksijoihin verrattuna (4,3±1,2 vs. 5,1±1,1 BW; P=0.028). Lisäksi polven frontaalitason nivelmomentti oli 25 % pienempi päkiäjuoksijoilla kuin kantajuoksijoilla (1,5±0,5 vs. 2.0±0,7 Nm/kg; P=0.015). Sen sijaan akillesjänteeseen kohdistuva voima oli päkiäjuoksijoilla 21 % kantajuoksijoita suurempaa (6,3±0,8 vs. 5,1±1,3 BW; P=0.002). Ryhmien välillä ei havaittu eroja lonkan kuormituksessa eikä taustamuuttujissa. JOHTOPÄÄTÖKSET: Päkiäaskeltajilla havaittiin merkitsevästi pienempi polveen kohdistuva kuormitus kuin kantajuoksijoilla. Tämä saattaa vähentää päkiäjuoksijoiden polvivammojen riskiä. Nilkan plantaarifleksorilihasten ja akillesjänteen kuormittuminen on päkiäaskeltajilla merkitsevästi suurempaa, mikä toisaalta saattaa lisätä näiden rakenteiden vammariskiä. HARJOITTELUTAUSTA VAIKUTTAA MOTORISEN AIVOKUO REN PLASTISUUTEEN Susanne Kumpulainen 1,2, Natalie Mrachacz Kersting 1, Julian Bergmann 3,Markus Gruber 3, Janne Avela 2 1 Center for Sensory Motor Interaction, Aalborg University, Denmark 2 Neuromuscular Research Center, University of Jyvaskyla, Finland 3 Faculty of Sport Science, University of Konstanz, Germany TAUSTA: Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että säännöllinen liikunta ja erityisesti kestävyysliikunta parantaa neurokognitiivisia toimintoja ja lisää aivojen plastisuutta eli kykyä uudelleen muovautua (oppia) perifeeristen ja sentraalisten ärsykkeiden mukaisesti. Tiedetään myös hyvin, että harjoitusvasteet kortikospinaalisella radalla ovat lajispesifisiä. Kuitenkaan lajispesifisiä vaikutuksia liikeaivokuoren plastisuuteen ei vielä tiedetä. Liikeaivokuori on keskeisessä roolissa uusien motoristen taitojen oppimisessa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää eri lajiharjoittelutaustan vaikutuksia liikeaivokuoren plastisuuteen parillisen assosiatiivisen stimulointi intervention (PAS) avulla. PAS interventiolla voidaan aiheuttaa paikallisia muutoksia liikeaivokuoren herkkyydessä kohdelihaksen vastaavuusalueella. MENETELMÄT: Tutkimukseen osallistui 15 taitourheilijaa (ikä 23 ± 4 vuotta, 12 naista ja 3 miestä) ja 15 kestävyysurheilijaa (ikä 26 ± 4 vuotta, 10 naista ja 5 miestä). Taitoryhmässä oli 11 tanssijaa, 2 voimistelijaa ja 2 taitoluistelijaa ja he olivat harjoitelleet keskimäärin 14 ± 4 vuotta ja 5 ± 1 kertaa viikossa. Kestävyysryhmässä oli 8 hiihtäjää, 4 suunnistajaa ja 3 juoksijaa ja he olivat harjoitelleet keskimäärin 12 ± 4 vuotta ja 7 ± 2 kertaa viikossa. Tutkimuksen ajan koehenkilöt istuivat nilkkadynamometrissä (lantio110 ; polvi, 180 ; nilkka, 90 ) oikea jalkaterä dynamometrin pedaaliin kiinnitettynä. Transkraniaalisella magneettistimuloinnilla (TMS) aiheutettiin motorinen herätepotentiaali (MEP), joka rekisteröitiin pinta elektromyografian avulla ennen ja jälkeen PAS 42