KESTÄVYYSSUORITUSKYKY, SUORITUKSEN RASITTAVUUS SEKÄ OHJELMAN RAKENNE JOUKKUEVOIMISTELUSSA

Transkriptio

1 KESTÄVYYSSUORITUSKYKY, SUORITUKSEN RASITTAVUUS SEKÄ OHJELMAN RAKENNE JOUKKUEVOIMISTELUSSA Päivi Rönkkö Kandidaatin tutkielmaseminaari VTE.A005 Kevät 2006 Liikuntabiologian laitos Jyväskylän yliopisto Työn ohjaaja: Heikki Kyröläinen

2 TIIVISTELMÄ Tässä tutkimuksessa selvitettiin joukkuevoimistelijoiden aerobista suorituskykyä lajia varten kehitetyn kenttätestin ja sitä vastaavan suoran hapenoton testin avulla. Samalla testattiin kyseisen kestävyyttä arvioivan kenttätestin sopivuutta lajille. Kilpailuohjelman rasittavuutta selvitettiin mittaamalla suorituksen aikaista sykealuetta ja suorituksen jälkeistä laktaattipitoisuutta veressä. Joukkuevoimistelun ohjelman rakennetta selvitettiin videoanalyysin avulla. Tutkimuksen päätuloksia oli kolme, noin 2,5 min pitkän kilpailuohjelman kestosta noin puolet suoritetaan anaerobisen kynnyksen yläpuolella, lajia varten kehitetyllä kenttätestillä ja vastaavalla suoralla hapenoton testillä on yhteys ja kilpailuohjelmassa on huomattavasti enemmän liikkeitä kuin säännöissä vaaditaan. Joukkuevoimistelijoiden vauhtikestävyys on hyvä, koska harjoittelu tapahtuu pääosin sillä kestävyyden osa-alueella. Perus- ja etenkin maksimikestävyyttä tulisi kehittää, jotta suorituksessa sattuvat virheet eivät johtuisi heikosta kestävyydestä. Ohjelman maksimisyke olisi luultavasti lähempänä todellista maksimisykettä, mikäli maksimikestävyys olisi parempi. Harjoittelulla tulisi kehittää myös maksimaalista hapenottoa, joka on voimistelijoilla kohtalaisen heikko. Näiden ominaisuuksien paraneminen saattaisi tuoda suorituksiin lisää näyttävyyttä. Joukkuevoimisteluun kehitetty kenttätesti vaatii jatkokehittelyä. Nykyisellään testi kertoo hyvin millä kestävyyden alueilla harjoittelu on tapahtunut. Luotettavuuden parantamiseksi kynnyksiä olisi kuitenkin lisättävä, jottei aloitus olisi liian rankka, ja jotta todellinen maksimi saavutettaisiin. Asiasanat: joukkuevoimistelu, aerobinen ja anaerobinen kynnys, maksimaalinen

3 hapenotto, syke, laktaatti

4 SISÄLTÖ TIIVISTELMÄ 1 1 JOHDANTO 4 2 JOUKKUEVOIMISTELUN SÄÄNTÖVAATIMUKSET 5 3 JOUKKUEVOIMISTELUN FYYSISET VAATIMUKSET Liikkuvuus Voima Nopeus Kestävyys 11

5 4 JOUKKUEVOIMISTELUN OHJELMA JA BIOMEKAANINEN KUVAUS Liikeanalyysi 4.2 Ohjelman rakenne ja rasittavuus 4.3 Lihastyötavat 5 LAJISUORITUKSEN ENERGIANTUOTTOMEKANISMIT 15 6 KESTÄVYYDEN TESTAAMINEN Suora maksimaalisen hapenoton testi Aerobinen ja anaerobinen kapasiteetti Happivelka 21 7 ERI VOIMISTELULAJIEN MAKSIMAALISEN HAPENOTON TESTITAUSTA

6 23 8 TUTKIMUSONGELMAT JA HYPOTEESIT 25 9 MENETELMÄT Koehenkilöt Koeasetelma Hapenkulutusta arvioiva kenttätesti VO 2 max testi Sykkeen käyttäytyminen ohjelman aikana Ohjelmien videointi TULOKSET 31

7 11 POHDINTA LÄHTEET 38

8 1 JOHDANTO Joukkuevoimistelusta on olemassa hyvin vähän julkaistua tietoa, ja siksi koko kenttä on tutkijalle avoin, ja tehtävä on vähintäänkin haasteellinen. Haasteellisuutta lisää lajin monipuolisuus ja moninaisuus yhdessä noin 2,5 min kestävässä ohjelmassa on satoja erillisiä liikkeitä. Tämä liikekirjo, eri lihastyötapojen ja lähes koko kehon lihasten käyttö sekä lajin nopea kehittyminen vaikeuttavat lajianalyysin tekemistä. Kenties edellä mainituista syistä sekä valmennuksen ammattimaisuuden puutteesta johtuen kattavaa lajianalyysiä ei koskaan ole tehty. Entisenä voimistelijana sekä nykyisenä valmentajana ja tuomarina tunnen lajin monelta kannalta. Koen, että tutkimukselle ja sitä kautta tuotetulle valmennustiedolle on suuri tarve, mikäli haluamme säilyttää Suomen aseman lajin kärkimaiden joukossa. Aki Järvinen (1996) on Pro Gradu-tutkielmassaan mitannut joukkuevoimistelijoiden ja rytmisten kilpavoimistelijoiden aerobista kapasiteettia, voimantuotto-ominaisuuksia sekä lajisuorituksen rasittavuutta. Mittaukset on tehty vuonna 1992 ja jo tuolloin tarkoituksena oli käyttää näitä tuloksia lajianalyysin pohjana. Tutkimus on viimeinkin saamassa jatkoa, kun Suomen Voimisteluliitto (Svoli) käynnisti syksyllä 2005 lajianalyysiprojektin. Projekti alkaa kestävyyssuorituskyvyn ja ohjelman rasittavuuden mittauksilla. Tämä työ on osa liiton lajianalyysiprojektia. Tämän tutkimuksen päätarkoituksena on kehittää joukkuevoimisteluun sopiva kestävyyssuorituskyvyn kenttätesti. Samalla selvitetään joukkuevoimistelijoiden aerobista suorituskykyä ja arvioidaan sitä, millainen aerobisen kunnon tulisi olla pystyäkseen voimistelemaan maailman huipulla. Kilpailuohjelman rasittavuutta selvitetään mittaamalla suorituksen aikaista sykealuetta ja suorituksen jälkeistä laktaattipitoisuutta veressä. Lisäksi selvitetään joukkuevoimistelun ohjelman

9 rakennetta videoanalyysin avulla.

10 2 JOUKKUEVOIMISTELUN SÄÄNTÖVAATIMUKSET Joukkuevoimistelu on tyttöjen ja naisten taitolaji, joka on kehittynyt suomalaisesta naisvoimistelusta. Laji koostuu monipuolisista vartalonliikkeistä, tasapainoliikkeistä, hypyistä ja muista liikkeistä kuten käsi- ja jalkaliikkeistä sekä hyppelyistä. Kilpailuohjelma on liikkeiden ja musiikin muodostama taiteellinen ja urheilullinen kokonaisuus. Joukkuevoimistelussa liikkeet suoritetaan jatkuvina, virtaavina sarjoina, joissa tulee esille liikesujuvuus ja esteettisyys. Nämä lajin ominaispiirteet erottavat joukkuevoimistelun selvimmin rytmisestä voimistelusta ja näytösvoimistelusta. Rytmisessä voimistelussa ovat suuremmassa osassa välineet. Lisäksi lajissa vaaditaan suurempia liikelaajuuksia kuin joukkuevoimistelussa. Näytösvoimistelu on lähinnä telinevoimistelun permanto-osuutta. Siinä suoritetaan permantoliikkeitä sekä hyppyjä musiikin tahdissa ryhmässä. Joukkuevoimistelu vaatii voimistelijoilta kokonaisliikunnallisten lajitaitojen lisäksi fyysisiä ominaisuuksia, hyvää koordinaatiota ja rytmitajua. Joukkuevoimistelulle on myös tunnusomaista ilmaisullisuus ja joukkueen suorituksen yhtenäisyys ja yhtäaikaisuus. ( Kilpailujoukkue muodostuu 6-11 voimistelijasta. Kilpailuohjelman pituus on vuotiailla 2 min 2 min 30 s ja yli 14 -vuotiailla 2 min 15 s 2 min 45 s. Ohjelma suoritetaan 13 x 13 m kilpailualueella. Lajissa kilpaillaan keväisin vapaaohjelmilla ja syksyisin välineohjelmilla. Kilpailujärjestelmä on jaettu ikäryhmittäin. Tyttösarjoille alle 14-vuotiaat ja SM-sarjoille yli 14-vuotiaat on omat vapaa- ja välineohjelman kilpailusäännöt. Joukkueiden paremmuusjärjestyksen arvioi tuomaristo, joka koostuu kolmesta tuomariryhmästä, jotka ovat sommittelun tekninen ja taiteellinen sekä suorituksen tuomaristo. Sommittelun tekninen tuomaristo arvioi sommitteluun vaadittavien vaikeusosien teknisen arvon. Vaikeusosat koostuvat vartalonliikkeistä, tasapainoista ja hypyistä. Tasapainot ja hypyt jaetaan kahteen vaikeustasoon, joista B- tason liikkeistä saa enemmän pisteitä kuin A-tason liikkeistä. Sommittelun taiteellinen

11 tuomaristo arvioi ohjelman voimistelullisen arvon, rakenteen, ilmaisullisuuden, omaperäisyyden, monipuolisuuden ja taiteellisen kokonaisuuden. Suoritustuomaristo arvioi joukkueen suorituksen taitavuutta, fyysisiä ominaisuuksia ja ilmaisua. Joukkueen maksimipisteet ovat 20, josta 6 tulee teknisistä osista, 4 taiteellisuudesta ja 10 suorituksesta. ( Joukkueen kaikkien voimistelijoiden tulee suorittaa samat tai samanarvoiset vaikeusosat. Joukkueen tulee suorittaa vaaditut vaikeusosat joko samanaikaisesti, välittömästi peräkkäin (kaanonissa) tai lyhyen aikavälin sisällä. (SVoLi ry 2004.) Tasapainot. Sommittelun tulee sisältää kaksi erilaista tasapainoliikettä sekä lisäksi kahdesta erilaisesta välittömästi peräkkäin suoritetusta tasapainosta muodostuva tasapainosarja. Kaikki tasapainoliikkeet ovat tasoltaan joko A- tai B-liikkeitä (KUVA 1. ja KUVA 2.) ja niistä saa arvon mukaisen pistemäärän. Vastaavasti tasapainosarjan vaikeustaso määräytyy sen osien vaikeustason mukaan. Tasapainot voivat olla joko staattisia, joissa tasapainoasentoon pysähdytään, tai dynaamisia kuten piruetit. Kaikissa tasapainoliikkeissä tukipinnan päällä oloaika tulee olla selvästi havaittavissa ja liikkeen muodon hallittu. (SvoLi ry 2004.) KUVA 1. B-tasapainoja, joissa täyttyvät minimivaatimukset vartalon taakse taivutuksesta ja jalan tasosta vähintään vaakatasossa (International Federation of Aesthetic Group Gymnastics 2003). KUVA 2. Esimerkkejä B-tasapainoista, joissa jalka on vähintään 135 asteen kulmassa lattiaan nähden (International Federation of Aesthetic Group Gymnastics 2003). Hypyt. Hyppyjä vaaditaan sama määrä kuin tasapainojakin, eli kaksi erillistä hyppyä ja

12 kahdesta erilaisesta ilman väliaskelta tai yhdellä väliaskeleella suoritetusta hypystä muodostuva sarja. Hypyt jaetaan myös A- ja B-vaikeustasoihin ja pisteet määräytyvät vaikeustason mukaan. A-hypyissä ei ole vaadittavia liikelaajuuksia (KUVA 3.). Niiden tulee täyttää hypylle määritetyt yleiset vaatimukset. Kaikissa B-hypyissä on vähimmäisvaatimukset liikelaajuudelle, vartalonliikkeelle tai ympäripyörimiselle (KUVA 4.). Hypyissä tulee näkyä riittävä ilmalento, selkeästi havaittavissa oleva hypyn muoto sekä hallittu alastulo. (SVoLi ry 2004.) KUVA 3. Esimerkkejä A-hypyistä, joissa ei ole liikkuvuusvaatimuksia (International Federation of Aesthetic Group Gymnastics 2003).

13 KUVA 4. Esimerkkejä B-hypyistä, joissa täyttyvät vaatimukset vartalonliikkeistä tai vähintään 180 asteen käännöksestä (International Federation of Aesthetic Group Gymnastics 2003). Vartalonliikkeet. Joukkuevoimistelun vartalonliikkeet perustuvat keskustaliikuntatekniikkaan. Keskustaliikunnan liikekeskuksena on lantio. Lantio toimii esimerkiksi aaltoliikkeiden liikkeellepanevana voimana. Liike virtaa vartalossa vaiheittain joko liikekeskuksesta poispäin tai liikekeskukseen päin. Jollakin kehonosalla suoritettu liike heijastuu koko vartaloon. Keskustaliikunnan periaatteena on liikkeiden harmonisuus, tarkoituksenmukaisuus, taloudellisuus, rytmisyys ja dynaamisuus. Kaikki vartalonliikkeet tulee suorittaa jatkuvina ja sujuvina. Liikkeiden suorituksessa tulee huomioida liikelaajuus, voimankäytönvaihtelu sekä suoritusnopeus. Kilpailuohjelman sommittelun tulee muodostua monipuolisesti

14 seuraavista liikeryhmistä ja niiden yhdistelmistä: aaltoliikkeet (KUVA 5.), vauhtiheitot, vauhtiviennit, taivutukset, koonnot, kallistukset, kierrot, syöksyt ja nojaliikkeet. Sommittelun tulee sisältää monipuolisesti kehiteltyjä vartalonliikkeitä eri tasoissa ja suunnissa sekä erilaisella dynamiikalla suoritettuna. (SVoLi ry 2004.) Ohjelman vaaditut vartalonliikkeet ovat kaksi erilaista aaltoliikettä ja kaksi erilaista vauhtiheittoa. Nämä liikkeet voi suorittaa yksittäisinä liikkeinä, liikesarjoina tai yhdistettyinä eri liikesukuihin kuten askelsarjaan, hyppyyn tai tasapainoon. Lisäksi sommittelun tulee sisältää kaksi vartalon A-liikesarjaa, jotka muodostuvat kahdesta erilaisesta vartalon liikkeestä sekä kaksi vartalon B-liikesarjaa, jotka muodostuvat kolmesta erilaisesta vartalonliikkeestä. (SVoLi ry 2004.) KUVA 5. Vartalon aaltoliike sivulle (International Federation of Aesthetic Group Gymnastics 2003). Muut vaadittavat liikeryhmät. Sommittelussa tulee lisäksi olla monipuolisesti muita liikeryhmiä. Näitä liikeryhmiä ovat käsiliikkeet, jalkaliikkeet sekä erilaiset askelsarjat ja hyppelyt. Kyseisille liikeryhmille ei kuitenkaan ole märitelty arvoa teknisissä

15 pisteissä. Niiden puuttuminen näkyykin taiteellisissa pisteissä. Välineohjelmissa vaaditaan tietyt välineen perusliikkeet ja niitä tulee suorittaa kaikkien vaikeusosien ajan. (SVoLi ry 2004.) Ylimääräiset vaikeusosat. Vaadittavien vaikeusosien lisäksi ohjelmassa tulee olla ylimääräisiä vaikeusosia, mikäli pyritään maksimi- tai lähes maksimipisteisiin. Ylimääräiset vaikeusosat muodostetaan yhdistämällä sarjoja kahdesta eri liikesuvusta eli A- tai B-vartalosarjojen yhdistäminen A- tai B-tason hyppyyn tai tasapainoon. Ylimääräisten vaikeusosien arvo määräytyy sarjojen osien vaikeustason mukaan. (SVoLi ry 2004.)

16 3 JOUKKUEVOIMISTELUN FYYSISET VAATIMUKSET Joukkuevoimistelu vaatii kaikkia fyysisiä ominaisuuksia, ennen kaikkea liikkuvuutta ja voimaa. Lajisuoritukseen tarvitaan fyysisistä ominaisuuksista vähiten kestävyyttä. Harjoitukset saattavat kuitenkin kestää useamman tunnin ja siksi myös kestävyyttä harjoitetaan. (Svoli Ry 2004.) 3.1 Liikkuvuus Useissa B-tason hypyissä ja tasapainoissa vaaditaan jalkojen avaamista 180 asteeseen. A-tason tasapainoissa minimivaatimuksena on vapaan jalan reiden ja säären nosto vaakatasoon. A-tason hypyissä ei ole yhtenäisiä liikelaajuusvaatimuksia. B-tason liikkeissä on usein myös mukana vartalonliike, kuten taivutus tai kallistus. Esimerkiksi taaksetaivutuksessa rintakehän tulee taipua vähintään 80 astetta pystylinjasta. Kallistuksessa eteen, taakse tai sivulle vaaditaan 45 asteen taivutus pystytasosta ja vastaavasti kierrossa vartalon täytyy kiertyä vähintään 90 astetta lantion linjasta. (SVoLi Ry 2004.) 3.2 Voima Joukkuevoimistelussa vaikuttavat voimanmuodot ovat kesto- ja nopeusvoima. Lajisuoritus vaatii oman kehon kannattelua ja siirtämistä, joten lisäpainoja ei juurikaan harjoittelussa käytetä. Lisäksi pienestä kehonpainosta on lajissa hyötyä, joten lihasmassaa ei pyritä tarkoituksella kasvattamaan. Suuret lihakset saattavat olla enemmän haitaksi kuin hyödyksi äärimmäisiä liikelaajuuksia vaativissa liikkeissä. (SVoLi Ry 2004.)

17 Kestovoimaa tarvitaan erityisesti tasapainoissa, joissa asennon säilyttäminen ja jalan pitäminen korkealla ovat tärkeitä. Myös vartalon voimaa tarvitaan esimerkiksi pirueteissa keskivartalon hallinnassa. Nopeusvoima on oleellinen osa hyppyjen terävää ja nopeaa ponnistusta. Myös nopeissa liikesarjoissa, joissa suunnat ja tasot vaihtuvat usein, tarvitaan nopeusvoimaa. Tyypillisimmin nopeusvoimaa harjoitetaan lajinomaisesti tekemällä ohjelman liikesarjoja tai yksittäisiä liikkeitä nopeutetusti. Ensiarvoisen tärkeää näissä harjoitteissa on oikea suoritustekniikka, jottei satu loukkaantumisia ja etteivät liikkeet rataudu voimistelijoille virheellisinä. (SVoLi ry 2004.) 3.3 Nopeus Lajissa tarvittavat nopeuden lajit ovat reaktionopeus, räjähtävä nopeus, liikenopeus sekä nopeustaitavuus eli ketteryys. Reaktionopeutta tarvitaan virheen sattuessa, esimerkiksi välineohjelmissa epäonnistunut heitto tai karannut väline täytyy saada mahdollisimman nopeasti kiinni. Hyvä esimerkki räjähtävästä nopeudesta on hypyt, joissa vaaditaan selkeää lentoaikaa ja näin ollen ponnistuksen on oltava paitsi voimakas myös nopea. Liikenopeutta kehitetään nopeustaitavuuden tavoin, jotta voimistelija pystyy tekemään esimerkiksi kuperkeikan välineen ilmalennon aikana. Hyvään nopeuteen vaaditaan nopeusvoimaa. Nopeuden harjoittamisessa painotetaan taitoa ja tahdonvoimaa. (SVoLi ry 2004.) 3.4 Kestävyys Joukkuevoimistelun kilpailuohjelmassa liikutaan sykkeen ja laktaatin perusteella maksimikestävyysalueella (Järvinen 1996). Harjoittelu on kuitenkin lähes kokonaan aerobista ja intervallityyppistä. Intervallityyppisyys johtuu siitä, että harjoiteltavat liikesarjat ovat lyhyitä ja toistojen välillä valmentaja antaa voimistelijoille palautetta

18 suorituksesta. Voimistelijoiden peruskestävyyttä harjoitetaan salien ulkopuolella pääasiassa juoksemalla ja uimalla (SVoLi 2001). Juoksusta aiheutuvaa liikkuvuuden heikkenemistä, etenkin lonkankoukistajissa, on kuitenkin viime vuosina arvosteltu. Juoksun käyttö oheisharjoitteluna onkin nykyään hyvin valmentajakohtaista. Ainakin yhden valmentajan tiedetään kieltäneen juoksun kokonaan valmennettaviltaan. (Holma. Henkilökohtainen tiedonanto 2005.) Joukkuevoimistelun lajiharjoitukset kuormittavat eniten kestävyyden osa-alueista vauhtikestävyyttä. Juuri intervallityyppisyys nostaa sykkeen melko nopeasti aerobisen kynnyksen yläpuolelle ja tauot vastaavasti edesauttavat sykkeen nopeaa laskua ja estävät sen nousun anaerobisen kynnyksen yläpuolelle. Maksimikestävyyttä harjoitetaan lähes ainoastaan kilpailuohjelmaa tekemällä. Kuormitus kasvaa, kun tauot ovat suurin piirtein samanpituisia kuin itse ohjelma eli noin 2,5 min. Ohjelmaa saatetaan tehdä myös pidennetysti eli tekemällä heti kokonaisen ohjelman perään ilman taukoa ensimmäinen tai viimeinen puolikas. (SVoLi ry 2001.)

19 4 JOUKKUEVOIMISTELUN OHJELMA JA BIOMEKAANINEN KUVAUS 4.1 Liikeanalyysi Kameralla kuvattu liike edustaa kaksi-dimensionaalista heijastusta kolmedimensionaalisesta kohteesta. Liikeanalyysin mittaustapaa valittaessa tulee ottaa huomioon liikkeen luonne, ympäristö jossa liikkeet suoritetaan sekä mittausjärjestelmän ominaisuudet. Järjestelmän ominaisuuksiin kuuluvat mm. liikkeen tarkkaan kuvaamiseen vaadittava taajuusvaste, mitattavan fyysisen muuttujan luonne kuten sijainti, pyöriminen ja liikkeen kiihtyminen, mittauksiin vaadittavat tarkkuus ja resoluutio sekä tarvittavien kuvaajien määrä. Yhdellä kameralla kuvattaessa kamera asetetaan suoran kohteen eteen keskelle kuvattavaa aluetta. Kun kameraa siirretään taaksepäin, kuvausalue laajenee, mutta tarkkuus kärsii ja tämä saattaa aiheuttaa mittausvirheitä. Liikettä kuvattaessa käytetään usein markkereita, jotka kiinnitetään liikkuvaan kohteeseen. Nämä markkerit voivat olla joko valoa lähettäviä tai valoa heijastavia. (Allard ym s.3-17.) Rytmisessä voimistelussa on tehty aika-liike videoanalyysia kilpailuohjelmista. Analysointia varten jokaisen neljän voimistelijan viisi kilpailuohjelmaa videoitiin VHS kameralla. Maton reunat merkattiin metrin välein, jotta etäisyyksiä voitiin tutkia videolta. Syvyyttä arvioitiin myös maton sivureunan markkereiden avulla. Jokainen ohjelma analysoitiin videolta, jotta saatiin selville rytmisen voimistelun aika- ja liikeominaisuudet. Jokaisen liikkeen tarkka aika mitattiin videolta kuva kuvalta ja aika katsottiin videolta olleesta kellosta. Jokaisen voimistelijan liikkuma matka laskettiin markkereiden perusteella, ja voimistelijoiden reitit jäljiteltiin paperille ja matkat mitattiin. Keskinopeus mitattiin matkan ja ajan perusteella. Tarkempi analyysi tehtiin pilkkomalla ohjelmat liikkeisiin. Jokaisen liiketyypin toistot laskettiin. Esimerkiksi hypyt, staattiset asennot, piruetit ja välineiden heitot laskettiin. Jokaisen liikkeen esiintyminen laskettiin, jotta ohjelman intensiteetti voitiin määrittää. (Giulio ym.

20 1989.)

21 4.2 Ohjelman rakenne ja rasittavuus Suomen ja maailman parhailla joukkueilla on ohjelmissaan noin 7-8 hyppyä ja sama määrä tasapainoja. Vartalonliikkeitä ja muihin liikesukuihin kuuluvia liikkeitä on kymmeniä ellei satoja. Huippujoukkueet erottaa keskitason joukkueista juuri liikemäärästä. Jo silmämääräisestikin näkee, että huippujoukkueiden ohjelmissa liikkeitä on enemmän ja siten suoritustempo on nopeampi. Kilpailuohjelman aikaisen sykkeen on mitattu ylittävän anaerobisen kynnyksen jo ennen ohjelman ensimmäisen minuutin loppua. Joukkueiden ohjelmien kestot olivat mittausajankohtana noin 3 min 10 s. Syke säilyi reilusti yli anaerobisen kynnyksen toisen ja kolmannen minuutin ajan, ja se kohosi hyvin lähelle suoralla testillä mitattua maksimiarvoa ohjelman viimeisen kymmenen sekunnin aikana. Ohjelman jälkeinen laktaattiarvo oli joukkueilla noin 7 mmol/l suorituksen jälkeen. (Järvinen 1996.) 4.3 Lihastyötavat Joukkuevoimistelussa tarvitaan kaikkia lihastyötapoja. Useimmat tasapainot ovat staattisia ja asennon hallintaan tarvitaan isometrista voimaa. Dynaamisista lihastyötavoista käytetään myös molempia eli eksentristä ja konsentrista. Useimmissa liikkeissä kuormitetaan myös antagonisti- ja agonistilihaksia ja siten lihakset toimivat eri tehtävissä ja monipuolisesti. Joukkuevoimistelu kuormittaa monipuolisesti koko kehon lihaksia ja siksi työskentelevien lihasten määrittäminen olisi hankalaa. Erilaisia liikkeitä ja etenkin niiden variaatioita on satoja, joten liikeanalyysin tekeminen on haastavaa. (SVoLi Ry 2004.)

22 5 LAJISUORITUKSEN ENERGIANTUOTTOMEKANISMIT Joukkuevoimistelun SM-sarjojen (ikäluokat vuotiaat, vuotiaat ja yli 18- vuotiaat) ohjelman kesto on 2 min 15 s 2 min 45 s. Aikarajasta sallitaan 5 sekunnin ylitys tai alitus. (SVoLi ry 2004.) Urheilusuorituksen kestäessä yli kaksi minuuttia, mutta alle kaksi tuntia tuotetaan suurin osa energiasta hapen avulla eli aerobisesti. Jos kuormitustaso on korkea ja lähellä omaa maksimia, käytetään energianlähteenä pääasiassa lihakseen varastoitunutta glykogeenia. (Fogelholm & Rehunen 1993 s ) Lihaksen glykogeenivarastojen riittävyys ei ole energiantuottoa rajoittava tekijä voimistelun kaltaisessa intervallisuorituksessa. Kovassakaan yhtäjaksoisessa suorituksessa glykogeenivarastoja ei voida kuluttaa loppuun alle 30 minuutissa, mikäli lihaksen glykogeenivarastot ovat täydet. (Mero ym s ) Kuormituksen ollessa kevyt käytetään energianlähteinä glykogeenin ohella maksaan varastoitunutta sokeria sekä elimistön rasvavarastoja (Fogelholm & Rehunen 1993 s ). Palautumisjaksojen aikana elimistöstä poistetaan muodostunutta laktaattia ja hapenkulutus palautuu lähelle lepoarvoa jo muutamassa minuutissa. Palautumisjakson pituus vaikuttaa energiantuottoon. Mitä pidempi palautus on, sitä kauemmin kestää suoritusta vastaavan steady-state tason saavuttaminen, mikä puolestaan lisää anaerobisen energiantuoton osuutta suhteessa aerobiseen. Steady-state tasolla tarkoitetaan energiantuoton tasoa, joka vastaa suorituksen energiankulutusta. Aktiivisella palautuksella voidaan lisätä aerobisen energiantuoton osuutta, koska silloin syke ei laske lepoarvon tasolle ja steady-state taso saavutetaan nopeammin seuraavassa suorituksessa. (Mero ym s ; Weineck 1984 s ; Brooks 1985.) Joukkuevoimistelijoilla maksimilaktaatiksi on suorassa hapenottotestissä mitattu

23 11,36 ± 1,45 mmol/l. Vastaavasti suorituksen maksimisyke oli 189 ± 8 syke/min. Nämä maksimiarvot sekä ohjelman sykekeskiarvo 181 ± 11 (mitattuna toisen minuutin alusta ohjelman loppuun) ovat selkeästi anaerobisen kynnyksen yläpuolella, jossa energiaa tuotetaan pääosin anaerobisesti. (Järvinen 1996.) Tällöin kreatiinifosfaatin ja hapen avulla tuotettava energia ei riitä, vaan joudutaan tekemään happivelkaa. Anaerobisessa energiantuottotavassa lihaksiin kertyy laktaattia, jolloin lihaksen ph laskee ja lihaksen supistuminen häiriintyy. Suorituksen teho laskee samalla kun lihaksiin tulee voimakas painontunne. Laktaattia muodostavan aineenvaihdunnan tärkein energianlähde on lihakseen glykogeenin muodossa varastoitunut sokeri. (Fogelholm & Rehunen 1993 s ; Brooks 1985; Wilmore & Costill 2004 s ) Intervallikuormituksessa energiaa tuotetaan samalla tavalla kuin yksittäisissä lyhyt- tai pitkäkestoisissa suorituksissa. Erona on kuitenkin se, että intervallikuormituksessa yksittäiset kuormitukset toistuvat useaan kertaan lyhyen palautuksen jälkeen. Palautusjakson aikana elimistö poistaa sinne kertyneitä aineenvaihduntatuotteita, ja täyttää energiavarastoja. Palautumisjaksojen pituudella on myös merkitystä käytettäviin energianlähteisiin suorituksen keston ja intensiteetin lisäksi. Suorituksen intensiteetillä ja kestolla säädellään aerobisen ja anaerobisen energiantuoton osuutta. Suorituksen pidentyessä aerobisen energiantuoton osuus kasvaa suhteessa anaerobiseen. (Mero ym s ; Weineck 1984 s ; Wilmore & Costill 2004 s ; Brooks 1985.)

24 6 KESTÄVYYDEN TESTAAMINEN Kestävyys perusominaisuutena määritetään yksilön psykofyysisenä kykynä vastustaa väsymystä fyysisen kuormituksen aikana (Keskinen ym s ; Weineck 1984 s ). Fyysinen kestävyys jaetaan yleis- ja erityiskestävyyteen. Yleiskestävyydellä tarkoitetaan lajista riippumatonta kestävyyden muotoa, jota sanotaan myös peruskestävyydeksi. Erityiskestävyydellä tarkoitetaan jollekin tietylle urheilulajille ominaista kestävyystyyppiä. (Weineck 1984 s ) Yleiskestävyyteen vaikuttavat erityisesti hengitys- ja verenkiertoelimistön kunto, lihasten aineenvaihdunta sekä hermoston toiminta (Keskinen ym s ). Erityiskestävyyttä rajoittaa yleiskestävyyden ohella etenkin lajinomainen voima, anaerobinen kapasiteetti ja siitä riippuvaiset voimatyypit, kuten nopeus- ja voimakestävyys sekä lajikohtaisen hermo-lihaskoordinaation (tekniikan) kehitysaste (Weineck 1984 s ). Kestävyysharjoittelu kehittää lihasten aerobista aineenvaihduntaa sekä hengitys- ja verenkiertoelimistön kuntoa (Keskinen ym s ). 6.1 Suora maksimaalisen hapenoton testi Yleisin tapa kestävyyden mittaamiseen on maksimaalisen hapenottokyvyn suora testaus tai epäsuoraan testiin perustuva arviointi (American College of Sports Medicine 1995; Keskinen ym s ). Maksimaalisen hapenottokyvyn määrittämisen lisäksi maksimaalista kestävyyttä mitataan eri liikunta- ja urheilulajeihin perustuvilla suorituskykytesteillä. Maksimaaliseen aerobiseen suoritustehoon vaikuttavat maksimaalinen hapenotto, hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyys ja suorituksen taloudellisuus. Suomessa submaksimaalisen ja pitkäaikaisen kestävyyden arvioimiseen käytetään useimmiten sydämen sykkeeseen, hengityskaasuihin tai veren laktaattipitoisuuteen perustuvia mittauksia. Edellä mainittuihin arvoihin ja niiden

25 muutoksiin perustuu myös aerobisen ja anaerobisen kynnyksen määrittäminen. Kestävyysominaisuuksia mitattaessa on syytä tietää, että testi- ja mittausmenetelmät vaikuttavat aina myös mittaustulokseen. (Keskinen ym s ) Suorituskykyyn kestävyyssuorituksissa vaikuttavat maksimaalinen hapenottokyky, pitkäaikainen aerobinen kestävyys, suorituksen taloudellisuus sekä hermolihasjärjestelmän suorituskykyisyys. Lyhytkestoisissa, alle 5 minuuttia kestävissä, suorituksissa myös anaerobisella energiantuotolla on vaikutusta suorituskykyyn. (Keskinen 2004 s ; Weineck 1984 s ) Urheilijan energiaaineenvaihdunnan muutoksiin perustuvia kestävyysominaisuuksia käytetään hyväksi kestävyysharjoittelun tehon luokitteluun ja kontrollointiin. Kestävyyden osa-alueille on annettu omat luonteenomaiset nimityksensä tehotason mukaisesti: peruskestävyys, vauhtikestävyys, maksimikestävyys ja nopeuskestävyys. Perus- ja vauhtikestävyysalueiden välisistä rajoista käytetään nimityksiä aerobinen ja anaerobinen kynnys. (Keskinen ym s ) Kynnysten määrittäminen. Aerobisen ja anaerobisen kynnyksen määrittämisellä voidaan kuvata testattavan pitkäaikaista aerobista kestävyyttä. Määrittäminen perustuu lihaksen energia-aineenvaihdunnassa tapahtuviin muutoksiin suoritustehon lisääntyessä. Aineenvaihdunnassa tapahtuvia muutoksia seurataan mittaamalla verestä laktaattipitoisuutta sekä mittaamalla uloshengitysilman tilavuutta ja happi- ja hiilidioksidipitoisuutta. Glykolyysin lopputuotteena syntynyt maitohappo hajoaa lihassoluissa heti syntymänsä jälkeen laktaatti- ja vetyioneiksi. Laktaatti-ionit voivat häiritä lihassupistusta, mutta tärkein lihastyötä haittaava tekijä on vetyionien kertymisestä johtuva elimistön happamoituminen. Happamuuden säätelyyn osallistuu bikarbonaattien avulla tapahtuvan puskuroinnin lisäksi hengitys- ja verenkiertoelimistö poistamalla hiilidioksidia keuhkojen kautta uloshengitysilmaan. Suoritustehon noustessa veren laktaattipitoisuus alkaa nousta ja ph-luku laskea eli veren happamuus kasvaa. Suoritustehon noustessa veren happiosapaineen lasku ja

26 hiilidioksidiosapaineen nousu stimuloivat ventilaatiota, jolloin sekä hengitystilavuus että hengitysfrekvenssi kasvavat. (Keskinen ym s ; Brooks 1985.) Laktaattikynnys määritetään tavallisimmin kohtaan, jossa suoritustehon lisäys ensimmäistä kertaa aiheuttaa laktaattipitoisuuden nousun perustasosta. Suomalaisessa kestävyystestauksessa käytetty aerobinen kynnys on laktaattikynnyksen ja ensimmäisen ventilaatiokynnyksen, epälineaarisen ventilaation nousukohdan, yhdistelmä. Aerobisen kynnyksen määrittämiseen Suomessa perustuu myös ventilaatioekvivalentin (V E /VO 2 ) alin kohta. (Keskinen ym s ) Anaerobinen kynnys saavutetaan, kun suoritustehoa edelleen lisätään aerobisen kynnyksen jälkeen. Tällöin laktaatin tuotto- ja eliminaatio eivät enää pysy tasapainossa, vaan veren laktaattipitoisuudessa tapahtuu toinen, yleensä melko jyrkkä, lineaarisuudesta poikkeava nousu. Samanaikaisesti ventilaatio lisääntyy nopeammin kuin hapenkulutus ja toisin kuin ensimmäisellä ventilaatiokynnyksellä ventilaatio lisääntyy myös nopeammin kuin hiilidioksidin tuotto. Lisäksi ventilaatioekvivalenttien (V E /VO 2 ja V E /VCO 2 ) lineaarisuudesta poikkeava jyrkkä muutoskohta osoittaa anaerobisen kynnyksen kohdan. Anaerobinen kynnys on määritetty olevan suurin työteho ja energiankulutuksen taso, jossa veren laktaattipitoisuus ei kasva koko suorituksen ajan. (Keskinen ym s ; Brooks 1985.) Maksimaalinen hapenottokyky. Maksimaalinen hapenottokyky (VO 2 max) ilmoitetaan yleensä absoluuttisena tilavuutena minuutissa (l x min -1 ). Vo 2 max:iin vaikuttaa kehonpaino siten, että suurikokoisilla ihmisillä arvo on suurempi kuin pienikokoisilla. Tästä johtuen VO 2 max ilmoitetaan usein suhteutettuna kehon painoon (ml x kg -1 x

27 min -1 ) (American College of Sports Medicine 1995; Keskinen ym s ; Mero ym s ) Tosin kehonpainoon suhteutettu VO 2 max ei anna vertailukelpoisia arvoja erityisesti kaikkein keveimpien ja painavimpien ihmisten vertailussa. Kehonpainoon suhteutettu arvo on kuitenkin käyttökelpoinen lajeissa kuten juoksu, joissa kehonpainoa joudutaan liikuttamaan ilman välinettä. (Keskinen ym s ; Mero ym s ) Monet muutkin tekijät kehonpainon lisäksi, kuten sukupuoli, vaikuttavat VO 2 max:iin. Naisilla on keskimäärin % pienempi VO 2 max kuin miehillä. (Keskinen ym s ) Tämä ero selittyy pääasiassa naisten noin 10 % suuremmalla kehon rasvapitoisuudella ja noin 10 % pienemmällä veren hemoglobiinipitoisuudella. VO 2 max on erittäin lajispesifinen ominaisuus, joten testitavalla on merkitystä saavutettuun tulokseen. Tärkein tulokseen vaikuttava tekijä on työtä tekevien lihasten massan suuruus, jolloin työtä tekevien lihasten määrän kasvu lisää VO 2 max:a. (Mero ym s ) 6.2 Aerobinen ja anaerobinen kapasiteetti Aerobiseen kapasiteettiin liittyviä, suoritusta rajoittavia tekijöitä ovat riittävät glykogeenivarastot ja aerobisen aineenvaihdunnan, ennen kaikkea hiilihydraatteja ja rasvahappoja pilkkovien, entsyymien riittävä aktiivisuustaso. Aerobiseen kapasiteettiin vaikuttavat myös sydän- ja verisuonijärjestelmän edellytykset, kuten sydämen suureneminen ja työskentelevien lihasten hiussuonituksen lisääntyminen. Näiden lisäksi aerobiseen kapasiteettiin vaikuttaa myös riittävä verimäärä hapen kuljetuksessa ja puskurikapasiteetin suurentamiseksi. (Weineck 1984 s ) Anaerobisella kapasiteetilla tarkoitetaan maksimaalista adenosiinitrifosfaatin (ATP) määrää, joka voidaan tuottaa anaerobisen energia-aineenvaihdunnan avulla

28 lyhytkestoisen maksimaalisen työn aikana (Keskinen ym s ). Anaerobiseen kapasiteettin vaikuttaa glykolyysin energiantuottokyvyn lisäksi KPvarastojen koko sekä lihasten ja veren puskurointikyky. Anaerobisen kapasiteetin merkitys nousee ohi anaerobisen tehon maksimaalista suoritusta selittävänä tekijänä, kun suorituksen kesto pitenee alle 10 sekunnista yli 30 sekuntiin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että anaerobinen kapasiteetti voidaan hyödyntää täysin vasta 1-2 minuutin pituisissa suorituksissa. (Mero ym s ) Useat urheilijat käyttävät intervalliharjoittelua anaerobisen kapasiteetin kehittämiseen. Lyhyet kovatehoiset intervallijaksot lyhyillä palautuksilla kehittävät myös aerobista kapasiteettia. (Wilmore & Costill 2004 s ) Työteho, joka ylittää maksimaalisen aerobisen tehon, on nopeuskestävyys. Nopeuskestävyyteen eli maksimaaliseen anaerobiseen kestävyyteen vaikuttavat anaerobinen kapasiteetti, anaerobinen teho, anaerobinen taloudellisuus ja hermolihasjärjestelmän suorituskykyisyys. Nopeuskestävyyden merkitys on suurimmillaan sellaisissa liikuntasuorituksissa, joissa suuritehoisen suorituksen kesto on s. Se perustuu energiantuotollisesti anaerobiseen aineenvaihduntaan. (Keskinen ym s ) Anaerobisen kapasiteetin merkitys suorituskykyä selittävänä tekijänä pienenee huomattavasti suorituksen keston pidentyessä yli kahden minuutin (Mero ym s ). 6.3 Happivelka Happivelka, eli EPOC (excess post-exercise oxygen consumption), on lepotason ylittävä hapenkulutus fyysisen kuormituksen päätyttyä (Keskinen ym s ). Ventilaatio ja hapenkulutus ovat lepotasoon nähden kohonneena muutamasta minuutista jopa tunteihin suorituksen jälkeen. Tämä happivelka on sitä suurempi mitä kovatehoisempi suoritus on ollut. (Mero ym s ) Happivelka kasvaakin

29 suhteessa kuormituksen intensiteettiin (Keskinen ym s ). Kuormituksen aikana muodostunut happivaje ja sen korvaamiseen käytetty anaerobinen energiantuotto selittävät vain osan happivelasta. Happivelka johtuu myös veren (hemoglobiini) ja lihasten (myoglobiini) happivarastojen täydentämisestä, kuormituksen aikana kohonneesta ruumiinlämmöstä, hormonaalisista muutoksista (erityisesti katekoliamiinit) sekä sykkeen, ventilaation ja muiden fysiologisten toimintojen lisäämästä energiantarpeesta. Happivelka jakautuu kahteen päävaiheeseen. Nopea vaihe kestää 2-10 min kuormituksen intensiteetistä riippuen, ja silloin hengitys on selvästi kiihtynyt. 10 min jälkeen alkaa hidas vaihe, jonka aikana hengitys tasaantuu. Tämä vaihe voi kestää jopa tunteja kovatehoisen kuormituksen jälkeen. (Mero ym s )

30 7 ERI VOIMISTELULAJIEN MAKSIMAALISEN HAPENOTON TESTITAUSTA Sprynarova ja Paritzkova (1969) ovat vertailleet telinevoimistelua ja uintia harrastavien tyttöjen maksimaalista hapenottoa, maksimaalista happipulssia ja maksimaalista minuuttiventilaatiota. Uimarit olivat kaikissa testatuissa ominaisuuksissa voimistelijoita parempia. Kun tulokset suhteutettiin kehon painoon, ero voimistelijoiden ja uimareiden välillä hävisi. Uinnissa korkea aerobinen kapasiteetti on yksi merkittävimmistä suoritusta selittävistä tekijöistä ja silti uimareilla kapasiteetti ei ollut painoon suhteutettuna voimistelijoita parempi. Tulos oli sama maksimaalisen happipulssin ja maksimaalisen minuuttiventilaation suhteen. Uimareilla absoluuttinen hapenotto oli kuitenkin selkeästi voimistelijoita parempi. Kehonpainoon suhteutettuna arvot olivat ryhmillä lähes samat. Vastaavasti uimareilla arvot olivat parempia, kun ne suhteutettiin rasvattomaan kehonpainoon. Järvinen (1996) on vertaillut joukkuevoimistelijoiden ja rytmisten kilpavoimistelijoiden maksimaalista hapenottoa sekä kilpailusuorituksen rasittavuutta. Joukkuevoimistelijoiden max VO 2 oli juoksumattotestissä 44,9 ± 4,9 ml/kg/min ja rytmisten kilpavoimistelijoiden 52,3 ± 3,9 ml/kg/min. Maksimaalinen laktaatti samasta testistä oli joukkuevoimistelijoilla 11,36 ± 1,45 mmol/l ja rytmisillä kilpavoimistelijoilla 7,0 ± 1,72 mmol/l. Lajisuorituksen maksimisyke oli joukkuevoimistelijoilla 189 ± 8 syke/min ja rytmisillä kilpavoimistelijoilla 193 ± 5 syke/min. Sykkeen keskiarvo lajisuorituksessa (toisen minuutin alusta ohjelman loppuun) oli joukkuevoimistelijoilla 181 ± 11 ja rytmisillä kilpavoimistelijoilla 189 ± 6 (30 sek-loppuun). Kaksi minuuttia suorituksen päättymisen jälkeen otetusta verinäytteestä laktaattiarvot olivat joukkuevoimistelijoilla 7,26 ± 3,04 mmol/l ja rytmisillä kilpavoimistelijoilla 7,25 ± 0,91 mmol/l.

31 Järvisen joukkuevoimistelijoille tehdyssä tutkimuksessa oli kolme päälöydöstä aerobisen kunnon ja laktaatin osalta. Maksimaalinen hapenottokyky oli rytmisillä kilpavoimistelijoilla merkittävästi joukkuevoimistelijoita suurempi. Maksimaalinen laktaattipitoisuus veressä juoksutestin jälkeen oli vastaavasti joukkuevoimistelijoilla merkittävästi suurempi kuin rytmisillä kilpavoimistelijoilla. Lajisuorituksen jälkeinen maksimaalinen laktaattipitoisuus veressä oli yhtä suuri molemmilla ryhmillä. Ainoa suuri ero rytmisillä kilpavoimistelijoilla ja joukkuevoimistelijoilla oli maksimaalisessa hapenotossa. Joukkuevoimistelijoilla on kehitettävää maksimaalisessa hapenotossa ja anaerobisessa kestävyydessä, jotta harjoittelu- ja kilpailukestävyys paranisivat. Tuloksista oletettiin olevan apua lajin olemuksen selvittämisessä, suorituksen rasittavuuden ja huipputason voimistelijoiden ominaisuuksia sekä suorituskykyä tutkittaessa. (Järvinen 1996.) Alexander ja Boreskie (1987) tutkivat neljän maailman huipulla olevan rytmisen kilpavoimistelijan kilpailuohjelmien rasittavuutta suorituksen aikaisen sykkeen ja suorituksen jälkeisen laktaatin perusteella. Sykkeen todettiin olevan lähes koko ohjelman ajan yli 90% maksimiarvosta. Ohjelman jälkeinen laktaattipitoisuus veressä oli 2-3 mmol/l, joten anaerobisessa anergiantuottotavassa muodostunut laktaatti ei ollut suoritusta merkittävästi haittaava tekijä.

32 8 TUTKIMUSONGELMAT JA HYPOTEESIT Tutkimuksen päätarkoituksena on kehittää epäsuora hapenkulutusta arvioiva kenttätesti, joka soveltuu joukkuevoimisteluun. Tarkoituksena on myös antaa koehenkilöinä toimiville voimistelijoille ja heidän valmentajilleen tietoa voimistelijoiden tämän hetkisestä kestävyyssuorituskyvystä, kilpailusuorituksen rasittavuudesta sekä arvioida virheettömään suoritukseen vaadittavaa kestävyystasoa. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään kilpailuohjelman rakennetta. Tutkimusongelmat ja hypoteesit ovat: 1 Mikä on joukkuevoimistelun fysiologinen kuormittavuus? Työhypoteesi: ohjelma suoritetaan pääosin anaerobisen kynnyksen ylittävällä syketasolla Nollahypoteesi: ohjelma suoritetaan alle anaerobisen kynnyksen olevalla syketasolla 2 Onko joukkuevoimistelijoille kehitetylle kenttätestille ja maksimaalisen hapenoton testille löydettävissä yhteys? Työhypoteesi: testeille on löydettävissä yhteys Nollahypoteesi: testeille ei ole löydettävissä yhteyttä 3 Kuinka paljon kilpailuohjelmassa on liikkeitä? Työhypoteesi: ohjelmassa on huomattavasti enemmän liikkeitä kuin säännöissä vaaditaan Nollahypoteesi: ohjelmassa ei ole säännöissä vaadittua määrää enempää liikkeitä 9 MENETELMÄT

33 9.1 Koehenkilöt Koehenkilöinä toimivat joukkuevoimistelun maajoukkueringin urheilijat. He olivat vuotiaita. Koehenkilöitä oli yhteensä 35, ja he olivat viidestä eri joukkueesta. Heistä 29 osallistui maksimaalista hapenottoa arvioivaan kenttätestiin, tästä joukosta 7 osallistui myös suoraan maksimaaliseen hapenottotestiin. Kahdelta joukkueelta, käsittäen 15 urheilijaa, videoitiin ja analysoitiin kilpailuohjelma. Heiltä myös taltioitiin ohjelman aikaiset sykkeet (Suunto, Helsinki) ja mitattiin ohjelman jälkeinen veren laktaattipitoisuus. TAULUKKO 1. Koehenkilöiden tiedot. N Mean ± SD Ikä 35 17,7 ± 1,4 Paino (kg) 35 56,6 ± 5,4 Pituus (cm) ,1 ± Koeasetelma Hapenkulutusta arvioivat kenttätestit, kilpailuohjelman videointi sekä kilpailuohjelman sykkeiden taltiointi ja suorituksen jälkeinen laktaattimittaus suoritettiin maajoukkueringin leirillä joulukuussa Kaikki viisi maajoukkueringin joukkuetta tähtäsivät kevään kilpailuihin, joten he eivät osallistuneet syksyn välinemestaruuskilpailuihin. Heillä oli meneillään lajiharjoituskausi. Testit tehtiin viimeisenä leiripäivänä, jolloin voimistelijoilla oli kolme leiripäivää jo takanaan.

34 Suorat hapenottoa mittaavat testit tehtiin erikseen yhdelle joukkueelle, 7 urheilijalle, kuukautta myöhemmin tammikuussa Hapenkulutusta arvioiva kenttätesti Hapenkulutusta arvioiva kenttätesti kesti 4x3 min. Kolmella ensimmäisellä kolmen minuutin mittaisella kuormalla voimistelijat askelsivat korokkeiksi valituille steplaudoille vakionopeudella 33 nousua/min. Askeltamistahti varmistettiin musiikilla, jonka rytmissä kuormitus suoritettiin. Step-lautojen korkeudet olivat 15 cm, 25 cm ja 35 cm. Korkeudet ovat standardi korkeuksia step-laudoille. Siten testi tulee olemaan helppo toteuttaa eri kenttäolosuhteissa. Viimeinen, neljäs, kuorma askellettiin korkeimmalle step-laudalle mahdollisimman nopeasti. Viimeiselläkin kuormalla askellettiin, ei siis hypätty step-laudalle, ja säilytettiin sama tekniikka. Koko kuormitus suoritettiin ilman palautuksia. Voimistelijoille tuli ainoastaan lyhyitä, s taukoja, verinäytteen oton aikana. Pari tarkkaili koko kuormituksen ajan tekniikkaa ja antoi palautetta, mikäli polvet eivät suoristuneet, step-laudalle ei astuttu koko jalkaterällä tai lantio ei noussut penkin päälle. Pari myös laski viimeisen kuorman nousujen määrän, jotta tehty työ voitiin määrittää tällekin kuormalle. Testattavat saivat vaihtaa aloittavaa jalkaa omien tuntemustensa mukaisesti toisen jalan väsyttyä. Jokaisen kuorman päätteeksi sekä ennen testin alkua voimistelijoilta otettiin sormenpäästä verinäyte laktaatin määrittämistä varten. Ennen testin alkua otettu laktaattinäyte toimi lepolaktaattina. Voimistelijoilla oli testin ajan Suunnon T 6 (Suunto, Helsinki) tallentavat sykemittarit, joista tallennettiin tietokoneohjelmaan koko testin aikaiset sykkeet. Syke- ja laktaattiarvojen perusteella määritettiin jokaiselle voimistelijalle aerobinen ja anaerobinen kynnys, maksimaalinen hapenottokyky sekä EPOC-arvo Firstbeatin (Firstbeat, Jyväskylä) ohjelmalla. Jokaisen voimistelijan syke, laktaatti, teoreettinen työ sekä hapenkulutus määritettiin myös aerobiselta ja

35 anaerobiselta kynnykseltä sekä maksimaalisen hapenoton osalta. Teoreettisen työn määrittämiseen käytettiin koehenkilön painoa, askeltamistiheyttä ja portaan korkeutta. Tälle tehdylle työlle määritettiin vastaava vaadittava hapenkulutus (ml/kg/min), jota tässä työssä sanotaan teoreettiseksi työksi. Mekaanista työtä ei laskettu, koska sillä ei ollut merkitystä tulosten kannalta. Mekaaninen työ vaihteli jokaisella kuormalla nousukorkeudesta johtuen sekä koehenkilön painosta riippuen. Kynnykset määritettiin yksilöllisyyteen pohjautuvan laskentakaavan avulla, joka on henkilökohtainen (Jääskeläinen 2006, henkilökohtainen tiedonanto). Kynnysten määrittäminen perustuu suoran testin määritystapaan siten, että aerobinen kynnys määritetään kohtaan, jossa työ on vielä puhtaasti aerobista. Anaerobinen kynnys määritetään vastaavasti kohtaan, jossa anaerobisen energiantuoton osuus nousee tasolle, jolla elimistön maitohapon eliminaatiokyky ei enää riitä VO 2 max testi Yhdeltä joukkueelta, 7 voimistelijalta, mitattiin maksimaalinen hapenotto suoralla menetelmällä. Kyseinen joukkue osallistui samalla testillä myös kenttätestiin. Voimistelijat suorittivat täysin saman neliportaisen step-testin samalla askeltamistiheydellä ja viimeisen kuorman mahdollisimman nopeasti. Heidän kuormituksen aikaiset hengityskaasunsa analysoitiin Medikron (Medikro, Kuopio) hengityskaasuanalysaattorilla ja sormenpäästä otettiin verinäyte laktaatin määrittämistä varten jokaisen kuorman lopusta. Laktaatin määrittämiseen käytettiin Eppendorfin (Eppendorf, Saksa) laitetta. Syke taltioitiin Suunnon T 6 sykemittarilla koko kuormituksen ajalta. Testin tulosten perusteella määritettiin sykkeen ja laktaatin kynnysarvot, joita käytettiin hyödyksi ohjelman sykekäyrien analysoinnissa.

36 Suoran testin tehneitä seitsemää urheilijaa verrattiin kenttätestin tehneisiin 22 urheilijaan parittomalla t-testillä. Tarkoituksena oli selvittää, edustavatko suoran testin tehneet urheilijat koko maajoukkueringin urheilijoita ja ovatko testitulokset siten sovellettavissa koko maajoukkueringin urheilijoille Sykkeen käyttäytyminen ohjelman aikana Kahdelta joukkueelta, 15 urheilijalta, mitattiin sykettä kilpailusuorituksen aikana. Voimistelijoilla oli Suunnon T 6 sykemittarit, jotka tallensivat koko suorituksen sykkeet 10 s välein. Lisäksi suorituksen jälkeen otettiin jokaiselta voimistelijalta sormenpäästä verinäyte laktaatin määrittämistä varten. Sykkeen ja laktaatin perusteella määritettiin jokaiselle voimistelijalle ohjelman aikainen hapenotto sekä EPOC-arvo Ohjelmien videointi Kahdelta joukkueelta, joilta mitattiin ohjelman aikaista sykevaihtelua, videoitiin kilpailusuoritus. Videointi tapahtui jalustalta yhdellä kameralla suoraan edestä keskeltä. Videointia varten voimistelumattoon kiinnitettiin markkereita 1-2 metrin välein. Markkereiden avulla oli tarkoituksena mitata voimistelijoiden liikkumaa matkaa ohjelman aikana. Lisäksi videolta oli tarkoitus laskea ohjelman aikaisia liike- ja toistomääriä liikesuvuittain. Ohjelmien liikemäärät analysoitiin niin, että ensin laskettiin tasapainot, hypyt ja vartalonliikkeet, joista erotettiin aaltoliikkeet sekä vauhtiheitot. Joukkuevoimistelu on kokonaisliikuntaa, jossa yksittäisiä liikkeitä ja sarjojen osia on vaikea erottaa. Moniin vaadittavista hypyistä, tasapainoista ja vartalonliikkeistä kuuluu käsi- tai jalkaliike, ja näitä liikkeitä ei laskettu erikseen. Lasketut käsi- ja jalkaliikkeet ovat siis erillisiä, muihin liikkeisiin lisättyjä, liikkeitä. Sääntöjen valossa hyppyihin kuuluu vauhdinotto ja siksi vauhdinottoaskeleita ei laskettu askelikkoihin ja hyppelyihin. Vain erilliset askelikot ja hyppelyt, joita ei

37 seurannut hyppy, laskettiin. Tämä videoanalyysi kertoi ohjelman rakenteesta ja liikenopeudesta sekä toimi pohjana liikeanalyysille.

38 10 TULOKSET Tutkimuksen päätuloksia oli kolme: 1. Joukkuevoimistelun kilpailuohjelman, noin 2,5 min, kestosta noin puolet suoritetaan anaerobisen kynnyksen yläpuolella (KUVA 6.). Aerobinen kynnys ylittyy jo ennen ensimmäisen minuutin loppua. KUVA 6. Ohjelman rasittavuus sykkeen perusteella. Ohjelman loppuosa suoritetaan maksimikestävyysalueella ja syke, 185 ± 5,3 lyöntiä/ min, on lähellä maksimia. Myös ohjelman jälkeinen laktaatti, 7,3 ± 1,8 mmol/l, on melko korkea, ja kertoo lähellä maksimia olevasta suoritustasosta. Suunto T-6 sykemittarilla ja Firstbeatin ohjelmalla arvioitu hapenkulutus suorituksen aikana oli 43,4 ± 1,7 ml/kg/min. Arvioitu EPOC-arvo suorituksessa oli 23,3 ± 5 ml/kg/min. 2. Joukkuevoimisteluun kehitetyllä kenttätestillä ja vastaavalla suoralla hapenotontestillä on yhteys (KUVA 7.). Testien tuloksilla on 71 % vastaavus. Jotta kenttätesti olisi lähes yhtä luotettava kuin suora testimenetelmä, vaatii se vielä muutoksia ja kehittelyä. KUVA 7. Kenttätestin ja suoran hapenottoa mittaavan testin yhteys. Joukkueiden keskiarvotulokset (TAULUKKO 2.) kertovat sykkeen, laktaatin, teorettisen työn (ml/kg/min) ja arvioidun hapenkulutuksen (ml/kg/min) sekä aeobisella että anaerobisella kynnyksellä ja maksimiarvot. Lisäksi taukossa on happivelasta kertova EPOC-arvo.

39 TAULUKKO 2. Step-testin keskiarvotulokset (Mean+SD). Max AerK AnK Syke 193 ± ± ± 33 Teor. Työ (ml/kg/min) 41 ± 8 24 ± 5 32 ± 6 VO 2 (ml/kg/min) 44 ± 8 29 ± 6 38 ± 7 LA (mmol/l) 6 ± 2 2 ± 0 3 ± 1 EPOC (ml/kg/min) 59 ± Kilpailuohjelmassa on huomattavasti enemmän liikkeitä kuin säännöissä vaaditaan (TAULUKKO 3.). Erityisesti käsi- ja jalkaliikkeitä sejä askelikkoja ja hyppelyitä on huomattavasti vaadittua enemmän. TAULUKKO 3. Liikemäärät ohjelmissa. Vartalonli ik. yht. Askelikot ja hyppelyt Joukku e Tasapai not Hypy t Aaltolii k. Vauhti h. Käsilii k. A B Jalkalii k. Voimistelijoiden ohjelman aikana liikkuman matkan laskeminen ei onnistunut, koska markkeriteippi oli liian vaaleaa, ja markkerit eivät videolla erottuneet matosta. Lisäksi voimistelusali oli liian pieni ja maton kumpikaan etukulma ei näkynyt videolla. Tästä syystä markkereita ei voitu laittaa videoon jälkikäteen.

40 11 POHDINTA Ohjelman jälkeinen lähellä maksimia oleva syke kertoo suorituksen olevan maksimikestävyysalueella. Myös korkea ohjelman jälkeinen laktaatti kertoo anaerobisesta energiantuotosta eli anaerobisen kynnyksen ylittävästä suoritustasosta. Koehenkilöiden syke nousi yli aerobisen kynnyksen ennen ensimmäisen minuutin täyttymistä, ja yli anaerobisen kynnyksen jo noin 1,5 min ohjelman alkamisen jälkeen. Syke nousee melko suoraviivaisesti ja nopeasti suorituksen vaatimalle maksimitasolle. Koehenkilöt olivat kahdesta eri joukkueesta ja suorittivat siis kaksi eri ohjelmaa. Sykkeet käyttäytyivät kuitenkin hyvin samankaltaisesti ja ohjelman rakenteella ei siis ole merkitystä fysiologiseen kuormittavuuteen ainakaan näiden kahden ohjelman perusteella. Ohjelmissa olevat rauhallisemmat osiot ovat todennäköisesti niin lyhyitä, ettei syke ehdi laskemaan niiden aikana. Ohjelman jälkeinen syke on vain noin 50 % anaerobisen kynnyksen yläpuolella olevasta alueesta ja keskimäärin noin kymmenen lyöntiä alle maksimin. Tämä kertonee koehenkilöiden heikosta maksimikestävyydestä. Mikäli maksimikestävyyttä olisi harjoitettu riittävästi ja se olisi hyvä, olisi ohjelman jälkeinen, ja siis ohjelman maksimisyke, luultavasti hyvin lähellä suorassa hapenotontestissä mitattua maksimisykettä. Heikon maksimikestävyyden voi olettaa lisäävän virhealttiutta ohjelmissa. Voimistelijoiden tulisi siis harjoittaa enemmän maksimikestävyysaluetta, jotta suorituksessa tulevat virheet eivät johtuisi heikosta kestävyydestä. T-testin perusteella suoran testin tehneet 7 urheilijaa eivät edustaneet koko maajoukkueringin urheilijoita. T (0,767) ei ollut merkittävä, kun p<0,05. Tämä johtunee siitä, että suoran testin koehenkilöinä toimineet urheilijat olivat muita maajoukkueringin urheilijoita vanhempia, ja heillä oli enemmän harjoitteluvuosia

41 takanaan. Kyseinen seitsemän voimistelijan joukkue oli mittaushetkellä Suomen paras ja menestynein joukkue, ja heidän voisi olettaa olleen myös paremmassa fyysisessä kunnosa. Suoran maksimaalisen hapenotontestin ja kenttätestin vastaavuus on 71 %. Kenttätesti ei siis täysin vastaa suoraa testiä luotettavuudeltaan, mutta on suuntaa antava. Kenttätestiä tullaan kehittämään niin, että kuormia lisätään mahdollisesti kuuteen nykyiseen neljään verrattuna. Ensimmäisestä portaasta tehdään todennäköisesti matalampi tai kuormituksesta muuten kevyempi ja viimeisestä kuormasta pyritään tekemään rankempi, jotta testissä saavutettaisiin todellinen maksimisyke, joka tässä testissä jäi luultavasti saavuttamatta. Matalaksi jääneeseen testin maksimisykkeeseen vaikuttanee se, että testit tehtiin kolmipäiväisen leirin viimeisenä päivänä, ja voimistelijat olivat väsyneitä. Myös joukkuevoimistelun harjoitusperinne saattaa vaikuttaa melko matalaan maksimisykkeeseen. Lajissa ei olla totuttu harjoittelemaan veren maku suussa ja ottamaan itsestään kaikkea irti. Koehenkilöiden fyysiset edellytykset olisivat saattaneet riittää parempiinkin tuloksiin, mutta psyykkisellä puolella ei olla totuttu täysin loppuun asti vietyihin kestävyysharjoitteisiin. Osa voimistelijoista tuli testiin suoraan harjoituksista ja laktaatin lähtötaso oli korkea eikä siten vastannut lepolaktaattia. Yhdellä voimistelijalla laktaatti oli jopa korkeampi ennen testin alkua kuin viimeisen kuorman jälkeen. Jatkossa testit tullaan suorittamaan palautuneessa tilassa kuten leirin ensimmäisenä päivänä tai harjoitusten alussa levon jälkeen. Näin tulokset kertovat suorituskyvystä palautuneessa tilassa ja ovat jatkossa paremmin vertailtavissa seurantamittauksiin. Kenttätestin tulokset kertoivat hyvin siitä, mitä kestävyyden osa-alueita joukkueet olivat eniten harjoittaneet. Se myös erotteli eri tavalla kestävyyttä harjoitelleet joukkueet. Yleisesti kaikilla neljällä joukkueella vauhtikestävyys oli hyvällä tasolla, ja peruskestävyys- sekä maksimikestävyys olivat heikkoja. Tästä kertoo se, että laktaatti lähti nousuun heti kuormituksen alettua ja vastaavasti anaerobisen kynnyksen