Termit tutuiksi. Termit tutuiksi. Kestävyyden testaaminen suorasti & epäsuorasti. Kuntotestauspäivät 2019

Transkriptio

1 Kestävyyden testaaminen suorasti & epäsuorasti Kuntotestauspäivät 2019 Ari Mänttäri, liikuntafysiologi, LitM, UKK Terveyspalvelut Oy Juha Sorvisto, liikuntafysiologi, LitM, Liikuntakeskus Pajulahti Termit tutuiksi Maksimaalinen hapenkulutus (VO 2 max, ml/kg/min) Maksimaalinen hapenottokyky koostuu sydämen ja hengityselimistön kyvystä kuljettaa happea verenkierron välityksellä toimiville lihaksille ja lihasten kyvystä käyttää happea maksimaalisessa rasituksessa tarvittavan energian muodostamiseen. Painokiloa kohti ilmaistuna VO 2 max on paras yksittäinen kardiorespiratorinen suorituskyvyn mittari (maksimaalinen aerobinen suorituskyky, kansanomaisemmin kestävyyskunto). Termit tutuiksi Epäsuorat kestävyyskunnon arviointimenetelmät Epäsuoralla tarkoitetaan menetelmiä, joissa aerobinen kestävyyssuorituskyky (VO 2 max) arvioidaan submaksimaalisilla tai maksimaalisilla rasitustesteillä tai muilla niin kutsutuilla Non Exercise menetelmillä. Arviointimenetelmissä ei käytetä laitteita, joilla aerobinen suorituskyky voidaan mitata tarkasti esim. suoraan hengityskaasuista.

2 Termit tutuiksi Epäsuorat kestävyyskunnon (VO 2 max) arviointimenetelmät NonExercise menetelmät > ei fyysistä rasitusta lainkaan, kyselypohjaisia Submaksimaaliset kuormitusmenetelmät > n. 85 % tasolle viety rasitus Maksimaaliset kuormitusmenetelmät > uupumukseen asti viety rasitus (100 %) TESTIN VALINTA TESTATTAVIEN LIIKUNTATAUSTA MUKAAN VÄESTÖ KILPA URHEILIJA VO 2 max SUORITUS TALOUDEL LISUUS NonExercise Soveltuvat suuntaa antavaan aerobisen suorituskyvyn arviointiin, kun rasitukseen perustuvia menetelmiä ei ole mahdollista käyttää. + edullisia ja helppoja käyttää + ennustetarkkuus lähellä muiden submax epäsuorien luokkaa ei fysiologista rasitusta > eivät perustu kardiovaskulaariseen vasteeseen eivät läheskään kaikki sovellu kuntoliikkujille tai urheilijoille Excel esimerkit Jackson ym Jurca ym Bradshaw ym. 2005

3 Submaksimaaliset menetelmät Submaksimaaliset menetelmät ovat turvallisia, kustannustehokkaita ja usein kenttäkäyttöisiä. Niiden VO 2 max ennustetarkkuus liikkuu 10 % molemmin puolin ja ne soveltuvat pääasiassa normaalikuntoisille terveille työikäisille. Osa menetelmistä on suorituskyvyn ennustetarkkuuden osalta riittävä myös kuntoliikunnan eri tasoisille harrastajille. Kävelytestit UKK 2 km kävelytesti Tarkoitettu terveille vuotiaille aikuisille, joilla ei ole ripeää kävelyä estävää vaivaa tai sairautta. Vaatii tarkasti mitatun tasaisen 2 km kävelyalustan (kesällä ulkona, talvella sisällä). Soveltuu erinomaisesti isojenkin ryhmien testaukseen. Ennustekyky heikkenee ylipainoisilla (BMI yli 30 kg/m 2 ). Aliarvioi jonkin verran erittäin hyväkuntoisten kestävyyssuorituskykyä. Miehet VO 2 max (ml/kg/min) = x aika 0.22 x syke 0.26 x ikä 1.05 x BMI Naiset VO 2 max (ml/kg/min) = x aika 0.11 x syke 0.14 x ikä 0.39 x BMI Kävelytestit UKK 6 min kävelytesti 15 m radalla Terveille vuotiaille aikuisille, joilla ei ole ripeää kävelyä estävää vaivaa tai sairautta. Tilavaatimus pieni, esim m käytävä. Soveltuu erinomaisesti yksilötestaukseen, myös pienryhmätestaus onnistuu. Käytetty väestötutkimuksissa, mm. Terveys 2011 ja KunnonKartta 2017 sekä useissa työhyvinvointihankkeissa.

4 UKK 6 min kävelytesti Miehet VO 2 max (ml/kg/min) = x matka x ikä x BMI x pituus x syke Naiset VO 2 max (ml/kg/min) = x paino x matka x ikä Ari Mänttäri, Suni J, Sievänen H, Husu P, Vähä Ypyä H, Valkeinen H, Tokola K. and Vasankari T. Six minute walk test: a tool for predicting maximal aerobic power (VO 2 max) in healthy adults. Clin Physiol Funct Imaging (2018) 38, pp Polkupyöräergometritesti WHO:n mukaeltu submaksimaalinen pp ergotesti Verryttelyvaiheen jälkeen tavoitteena 3 4 kuormitusporrasta Kuormat % välille VO 2 max:sta Kuormien kesto 4 min (steady state) Extrapolointi maksimaaliseen sykkeeseen (suurin virhelähde) Maksimisykettä vastaava max polkemisteho hapenkulutukseksi VO 2 max (ml/kg/min) = x W/kg + 7, missä (ACSM 2001) = muuntovakio W/kg = maksimisykettä vastaava polkemisteho kehon painokiloa kohden 7 ml/kg/min = lepohapenkulutus (1 MET) + polkeminen ilman vastusta (1 MET) Maksimisykkeen yksilöiden välinen vaihtelu eri ikäisillä miehillä (n=1256). MAKSIMISYKE (krt/min) y = 213,6-0,789 (Ikä) 130 r= -0,603; SEE=10,7; p<0, IKÄ (v) Whaley ym. Predictors of over- and underachievement of age-predicted maximal heart rate. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 24, No. 10, pp , 1992.

5 Esimerkki: 41-v. mies, Pituus: 174 cm, Paino: 89 kg Portaat Syke (krt/min) Kuorma (W) RPE (6 20) Submaksimaalinen pp-ergotesti HR max 179 krt/min 100 % 1. porras porras porras Syke (bpm) % 85 % 223 W Teho (W) Arvioitu maksimisyke = 208 ikä x 0,7 = 179 krt/min (Tanaka ym. 2001) Arvioitu VO 2 max = 223 W / 89 kg x = 34 ml/kg/min (ACSM 2001) Tanaka et al. J Am Coll Cardiol Jan;37(1): Maksimaaliset menetelmät Maksimaalisten epäsuorien menetelmien VO 2 max ennustetarkkuus on parhaimmaillaan noin 5 % luokkaa. Menetelmiä löytyy eri ergometreille. Osa näistä menetelmistä soveltuu myös tutkimuskäyttöön. Normaalikuntoisille ja vähän liikkuville maksimaalinen rasituskoe on selvästi suurempi riski esim. sydänperäisille tapahtumille kuin submaksimaaliset rasituskokeet. Riskitekijöiden kartoitus esim. kyselyllä ennen rasitusta tärkeää. Polkupyöräergometri Maksimaalinen pp ergotesti (Storer ym. 1990) Terveille vuotiaille aikuisille. 4 min verryttely 0 W, jonka jälkeen 15W/min nostoilla uupumukseen asti. Miehet VO 2 max (ml/min) = x Wmax x paino 10,49 x ikä Naiset VO 2 max (ml/min) = 9.39 x Wmax x paino 5.88 x ikä Storer TW, Davis JA, Caiozzo VJ. Accurate prediction of VO 2 max in cycle ergometry. Med Sci Sports Exerc Oct;22(5):

6 Juoksumatto Maksimaalinen juoksumattotesti (Bruce ym. 1973) Bruce et al Kulma % 12,6 22 6,0 mph 9,7 km/h 11,4 20 5,5 19,3 MET 8,9 10, ,0 5,0 8,0 9, ,9 4,2 6,8 8, ,1 3,4 5,5 6, ,2 2,5 4,0 5,7 10 7,0 1,7 2,7 Aika (min) 4, MIEHET Foster et al. 1984, SEE=3,35 ml/kg/min VO 2 max (ml/kg/min) = 14,76 1,379 x Aika + 0,451 x Aika 2 0,012 x Aika 3 NAISET Pollock et al. 1982, SEE=2,7 ml/kg/min VO 2 max (ml/kg/min) = 4,38 x Aika 3,90 TESTIN VALINTA TESTATTAVAN OMINAISUUDEN MUKAAN VÄESTÖ KILPA URHEILIJA VO 2 max SUORITUS TALOUDEL LISUUS Non Exercise Kävelytestit Submaksimaalinen pp ergo Kestävyyden kenttätestit FTP Conconi LAKTAATTI TESTIT VO 2 max suora KESTÄVYYSTESTIN MÄÄRITTELY KESTÄVYYS SUORITUS TALOUDEL LISUUS Submaksimaalinen Maksimaalinen Suora Epäsuora SUBMAX Non Exercise Kävelytestit EPÄSUORA SUORA Submaksimaalinen pp ergo MAKSIMAALINEN KESTÄVYYDEN KENTTÄTESTIT FTP VO 2 max suora LAKTAATTITESTIT Conconi

7 SUORAN TESTIN MITATTAVAT MUUTTUJAT HENGITYKSEN VIRTAUS Hengitystiheys, f B [1/min Kertahengitystilavuus,V T [l Ventilaatio, V E = f B x V T [l/min V E = Levossa 12 x 0,5 = 6 l/min Kuormituksessa 50 x 3,5 = 175 l/min Kuollut tila, VD [ml, l SUORAN TESTIN MITATTAVAT MUUTTUJAT HENGITYSKAASUT Hapenkuljetus, VO 2 [l/min Hiilidioksidintuotto,VCO 2 [l/min Hengityksen vaihtosuhde, RER RER = VCO 2 / VO 2 0,7 Rasvat 1,0 HH >1,0 H + VCO 2 KUORMITUSMALLIN VALINTA SUORISSA TESTEISSÄ KUORMITUSMALLI 1. RAMPPI Lyhyt maksimitesti Kesto: 8 12 min Päätarkoituksena mitata VO 2 max [W RAMPP I RAMPPI 30/60s 2. PORRAS Pitkä maksimitesti Kynnystasot ja VO 2 max Portaan kesto 3 min, * Portaiden määrä 8 10 (12) Lähtötaso (%VO 2 max) % Kuorman nosto 4 6 ml/kg/min 3. MUUT HARVEMMIN KÄYTETTÄVÄT MALLIT Time to exhaustion kestokoe vakioteholla (> AnK), mitataan aikaa!! Time trial testimatka tai aika on vakio FKM, s [W [W PORRAS YKSIPORTAINE N PORRAS TAUOILLA YHDISTETTY [min [min [min

8 KUORMITUSTAVAN VALINTA SUORISSA TESTEISSÄ Kuormitustapa Kuorman tekijä Kuorman lisäys VO 2 laskenta Juoksu Pyörä Soutu Sauvakävely Rullahiihto (V) Rullahiihto (TT) Rullahiihto (P) Nopeus Teho Teho Nopeus ja kulma Nopeus Nopeus Kulma 1 [km/h [W [W 4 6 [ml/kg/min 1,5 [km/h 1,5 [km/h 1 [ 0,205 v [m/min +0,109 (v 60 1) 2 8,1 11,02 P / BW W / BW 1,78 v [m/min (g (kulma (tan)) + 0,703) FKM, s SUORAN TESTIN TULOKSET Maksimaalinen hapenkuljetus VO 2 max [l/min tai [ml/kg/min Merkitys eri lajeissa (juoksu vs. soutu) Lajispesifisyys ja kuormitustapa, harjoittelu VO 2 max vai VO 2 peak?! Mitattu VO 2 saavuttaa tasanteen tai alkaa laskea Sydämen syke saavuttaa maksimin RER > 1,0 Veren La pitoisuus on riittävän korkea Testattava itse tuntee saavuttaneensa maksimin ja haluaa lopettaa testin Ryhmä VO 2 max Huippukestävyysurheilija (mies) Huippukestävyysurheilija (nainen) Kuntourheilija, 10 km:n tulos 40 min 60 Kuntourheilija, 10 km:n tulos 50 min 50 Kuntourheilija, 10 km:n tulos 60 min vuotias mies vuotias nainen Harjoittelematon henkilö, hengästyy portaissa 25 VO 2 max MIEHILLÄ Ikä / Keskim Heikko Huono Välttävä kuntotaso äär. Hyvä Erittäin hyvä Erinomain en alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli 40 Shvartz & Reibold 1990

9 VO 2 max NAISILLA Ikä / kuntotaso Heikko Huono Välttävä Keskim äär. Hyvä Erittäin hyvä Erinomain en alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli alle yli 30 Shvartz & Reibold 1990 KYNNYSTASOJEN MÄÄRITTÄMINEN Paljon erilaisia mentelmiä! CP, RCP, MLSS, LT, OBLA jne. Sama fysiologinen ilmiö taustalla AINEENVAIHDUNNAN LISÄÄNTYMINEN Laktaatti, hengityskaasut, kellon ennuste, toiminnallinen kynnys?!?! Siksi tärkeä, että sama menetelmä seurannassa!! VENTILAATIO SUORA TESTI Jatkuva aineenvaihdunnan seuranta (BxB) LAKTAATTI SUORA TESTI LAKTAATTITESTIT TASOTESTIT [bla 2 6 min välein MUUT MENETELMÄT FTP FUNCTIONAL THRESHOLD POWER Toiminnallinen suoritustesti 20/60min CONCONIN TESTI: Sykkeen taittuminen KYNNYSTASOJEN MÄÄRITTÄMINEN VENTILAATIO, KYNNYSMÄÄRITYKSET (FKM s ) VT1 = Ventilaation ensimmäinen nousu VO 2 nähden VT2 = Ventilation toinen jyrkempi nousu VO2 nähden ja ensimmäinen nousu VCO2 nähden Anaerobisen energiantuoton lisääntyminen VT1 tason jälkeen [bla ja [H + kasvavat > VCO 2

10 KYNNYSTASOJEN MÄÄRITTÄMINEN LAKTAATTI, KYNNYSMÄÄRITYKSET (FKM s ) Sormenpääverinäyttee t LT1 = ensimmäinen nousu yli 0,3 mmol/l yli testin matalimman tason LT2 = 0,8 mmol/l nousu Kynnys ja harjoitusrajojen määrittäminen AerK 1,0 2,5 mmol/l AnK 2,5 4,0 mmol/l PK VK MK TULOSTEN SEURANTA KYNNYSTASOT KYNNYSTASOJEN MÄÄRITTÄMINEN FTP 20 / 60 min Toiminnallisen anaerobisen kynnyksen selvittäminen WU 10 min 3 x 1 /1 nopean kadenssin veto/helppo 5 max + 10 min pal 20 min maksimi Loppujäähdyttely 20 min maksimin keskitehot kerrottuna 0,95 MUUT MENETELMÄT FUNCTIONAL THRESHOLD POWER

11 SUORITUKSEN TALOUDELLISUUS SUORITUS TALOUDEL LISUUS HYÖTYSUHDE Tehty työ / energiankulutus [% Hankalampi mitata testitavoissa, joissa ei ole käytössä ergometri mittaamaan ulkoista työtä [W Joka tapauksessa sisäisen tehdyn työn mittaaminen on hankalampi!!! Voidaan laskea nettohyötysuhde, TALOUDELLISUUS VO 2 tietyllä teholla [ml/kg/min tai [l/min > Vertailu VO 2 (suoritus) [ml/kg/min Alle AnK tehon!!! Eri lajeissa myös johdettuja arvoja, esim. juoksun taloudellisuus RE[ml/kg/km = VO 2 [ml/kg/min/ v[m/min x 1000 TESTIEN TARKKUUS VO 2 max ARVIONNISSA Testien virhemarginaali VO 2 max todentamisessa (%) NON EXERCISE + KÄVELYTESTIT SUBMAKSI MAALINEN PP ERGO MAKSIMITESTIT + LAKTAATTITESTI VO 2 MAX SUORA TESTIEN TEHOSKAALA SUORITUS TALOUDEL LISUUS %VO 2 max UKK 2 km Rockportin kävely UKK 6 min PP ERGO 3 x 4 min Moniport ainen N. 85 % tasolle VO2max FTP COOPER CONCONI tai SUKKULA JUOKSUTESTI kesto noin min LAKTAATTI ja TASOSTESTIT Juosten 6 7x1000m Moniportainen 3 min protokolla Uinti 6 10x m Lamittaukset VO 2 MAX SUORA juoksu pp ergo sauvakävely soutu jne Non Exercise VÄESTÖ KILPA URHEILIJA