Research Institute for Olympic Sports KIHU Jyväskylä Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistäminen Ari Nummela, Ph.D. Valmennusklinikka 15.12.2008 Viveca, Jyväskylä www.kihu.fi
Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistäminen 1. Kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavat tekijät 2. Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistämisen vaikutukset ominaisuuksien kehittymiseen 3. Voimaharjoittelun ohjelmoinnin periaatteita kestävyysurheilijoille
Kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavat tekijät Bassett & Howley, Med Sci Sports Exerc 2000 Hapenottokyky VO 2max % VO 2max AnK Suorituksen VO2 tai VO2 AnK:llä Taloudellisuus Kestävyyssuorituskyky
Kestävyyssuorituskyvyn energiantuottomalli Di Prampero, Int J Sports Med 1986 V = F x VO2max x C -1 Ei voida selittää kaikkia eroja kestävyyssuorituskyvyssä Keskushermoston rooli? Hermo-lihasjärjestelmän rooli voiman / tehon tuottamisessa?
Mitattu ja arvioitu (Di Prampero 1986) 5 km juoksunopeus 6.0 Arvioitu nopeus (m/s) 5.8 5.6 5.4 5.2 5.0 4.8 4.6 4.4 R 2 = 0.563 4.2 4.0 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5 km nopeus (m/s) Nummela et al. EJAP 2006
Eri tasoisten hiihtäjien välinen ero sauvakävelytestissä ja MART testissä Kv matto Kans matto Kv MART Kans MART 14 Veren laktaatti (mm) 12 10 8 6 4 2 0 20 40 60 80 100 120 Teoreettinen VO 2 (ml/kg/min) Hermo-lihasjärjestelmän voimantuotto ja anaerobinen energiantuotto selittävät myös kestävyyssuorituskyvyssä olevia eroja maastohiihtäjillä
MART testin maksiminopeuden ja kestävyyssuorituskyvyn väliset erot 150 m nopeus (m/s) 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 R 2 = 0.597 5.0 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5 km nopeus (m/s) Uusi kaava, joka sisältää VO 2max ja P, selittävät 5 km suorituskyvyn vaihtelusta 73% P = P MART VO 2max Nummela et al. EJAP 2006 Arvioitu 5 km nopeus (m/s) 5.6 5.4 5.2 5.0 4.8 4.6 4.4 R 2 = 0.728 4.2 4.0 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5 km nopeus (m/s)
Tasatyönnön maksiminopeus vs. 1000-m aika tasatyöntötestissä juoksumatolla 240 1000-m time (sec) 220 200 180 160 140 y = -25.439x + 377.25 R 2 = 0.9027 r = 0.95 120 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 maximal velocity (m/s) Stöggl et al. MSSE 2006 Nopeustestit pitäisi sisällyttää sprinttihiihtäjän suorituskyvyn seurantaan (Stöggl et al. MSSE 2006)
Tasatyönnön teho vs. 15 km ampumahiihtokisan hiihtoaika naisampumahiihtäjillä 3.5 Double Pole Power (W) 3.0 2.5 2.0 1.5 R = -0.81 44 45 46 47 48 49 50 51 52 15 km Biathlon Race Ski Time (min) Rundell MSSE 1995 Maastohiihdossa ja ampumahiihdossa pitäisi kiinnittää enemmän huomiota ylävartalon nopeusvoima- ja maksimivoimaharjoitteluun (Rundell MSSE 1995)
Kestävyyssuorituksen säätely Kilpailu alkaa aivoista Afferentti palaute Kilpailun lopetus on tahdonalainen päätös Tieto kilpailun pituudesta Aikaisempi kokemus kilpailuista Motivaatio Fysiologinen ja hermo-lihasjärjestelmän kapasiteetti Aloitusnopeus Fysiologiset muutokset Hapen saatavuus Ruumiin lämpötila Glykogeenivarastot Lihaksen ph Tuntemus, RPE Tiedossa olevan kilpailun pituutta ja kilpailun aikaisia fysiologisia muutoksia käytetään ennustamaan tulevia fysiologisia muutoksia, jotta kilpailun lopussa tuntemus olisi maksimaalinen. Catasstrophic Model (Noakes & St Clair Gibson 2004) Muutokset nopeuteen
Juoksunopeus 5 km aikakokeessa (Nummela et al. 2006) 6.5 6.0 5.5 ------ Kokeneet juoksijat ------ Kokemattomat juoksijat Aikaisempi kokemus vaikuttaa 5-km aikakokeen vauhdinjakoon Nopeus (m s -1 ) 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Matka (m) Viimeinen kierros oli nopein, vaikka väsymys pitäisi olla silloin suurimmillaan. Viimeisen kierroksen nopeus oli suhteessa MART testin maksiminopeuteen, mutta ei VO 2max :yyn.
EMG aktiivisuus 5 km aikakokeessa (Nummela et al. 2006) 6.5 1.0 Nopeus (m s -1 ) 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 ------ Kokeneet juoksijat ------ Kokemattomat juoksijat RPE 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 EMG aktiivisuus (suht) 3.5 0.4 3.0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Matka (m) 0.3 EMG aktiivisuus laski tasaisesti 5 km aikakokeen aikana loppukiriin asti Kokeneemmat juoksijat säilyttivät EMG aktiivisuuden suhteessa korkeammalla tasolla kuin kokemattomat juoksijat Tunnettua kilpailun pituutta ja kilpailun aikaisia fysiologisia muutoksia käytetään ennustamaan tulevia fysiologisia muutoksia ja maksimoimaan RPE kilpailun lopussa.
Malli kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavista tekijöistä Kestävyyssuorituskyky VO 2max AnK Taloudellisuus V MART Aerobinen teho ja kapasiteetti O2 kuljetus O2 käyttö Anaerobinen teho ja kapasiteetti glykolyysi + laktaatti KP varastot + käyttö puskurointi Hermo-lihasjärjestelmän kapasiteetti keskushermoston säätely hermo-lihasjärjestelmä voimantuotto elastisuus mekaniikka Kestävyysharjoittelu Voima- ja nopeusharjoittelu Paavolainen et al. JAP 1999
Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistäminen 1. Kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavat tekijät 2. Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistämisen vaikutukset ominaisuuksien kehittymiseen
Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistämisen vaikutukset ominaisuuksien kehittymiseen Vaikutukset voimaan ja nopeuteen Vaikutukset VO 2max :yyn ja kynnystasoihin Vaikutukset taloudellisuuteen Vaikutukset kestävyyssuorituskykyyn
Yhdistetyn kestävyys- ja voimaharjoittelun vaikutukset voimaan Hickson 1980 (10 viikkoa) Pieneni Hickson et al. 1988 (10 viikkoa) 1 RM kasvoi 27% Paavolainen et al. 1991 (6 viikkoa) CMJ parani 8%, voimantuottoaika lyheni 28% Paavolainen et al. 1999 (9 viikkoa) F isom kasvoi 7%, 5-loikka parani 5%, v20m lisääntyi 3% Hoff et al. 1999 (9 viikkoa) 1 RM kasvoi 15% Millet et al. 2002 (14 viikkoa) 1 RM kasvoi 25%, ei muutosta MT jäykkyydessä Østerås et al. 2002 (9 viikkoa) 1 RM kasvoi 22% Spurrs et al. 2003 (6 viikkoa) CMJ parani 13%, 5-loikka parani 8%, MT jäykkyys parani 15% Mikkola et al. 2007 JSCR (8 viikkoa) Mikkola et al. 2007 IJSM (8 viikkoa) Voimantuottoaika parani 18%, Tasatyöntö v30m parani 1% 1 RM kasvoi 4%, F isom kasvoi 8%, MART ja v30m paranivat Støren et al. 2008 (8 viikkoa) 1 RM kasvoi 33%
Yhdistetyn kestävyys- ja voimaharjoittelun vaikutukset VO 2max :yyn ja kynnystasoihin Hickson 1980 (10 viikkoa) VO 2max : 41.6 > 49.0 ml/kg/min p < 0.01 Hickson et al. 1988 (10 viikkoa) Paavolainen et al. 1991 (6 viikkoa) Paavolainen et al. 1999 (9 viikkoa) Hoff et al. 1999 (9 viikkoa) VO 2max : 60.2 > 60.0 ml/kg/min VO 2max : 70 > 70 ml/kg/min AnK: 53 > 52 ml/kg/min VO 2max : 63.7 > 62.9 ml/kg/min LT: 47.3 > 48.1 ml/kg/min VO 2max : 46.5 > 48.6 ml/kg/min LT: 38.1 > 42.1 ml/kg/min ns. ns. ns. ns. ns. ns. ns. Spurrs et al. 2003 (6 viikkoa) VO 2max : 57.6 > 59.5 ml/kg/min ns. Millet et al. 2002 (14 viikkoa) Østerås et al. 2002 (9 viikkoa) VO 2max : 69.7 > 67.2 ml/kg/min VT2: 61.6 > 60.4 ml/kg/min VO 2max : 63.1 > 61.8 ml/kg/min LT2: 49.8 > 51.6 ml/kg/min ns. ns. ns. ns. Hamilton et al. 2006 (5-7 viikkoa) v4mm: 14.7 > 15.3 km/h p < 0.05 Mikkola et al. 2007 JSCR (8 viikkoa) VO 2max : 65 > 66 ml/kg/min ns. Mikkola et al. 2007 IJSM (8 viikkoa) VO 2max : 62.4 > 62.8 ml/kg/min ns. Støren et al. 2008 (8 viikkoa) VO 2max : 61.4 > 61.0 ml/kg/min LT: 51.0 > 50.6 ml/kg/min ns. ns.
Yhdistetyn kestävyys- ja voimaharjoittelun vaikutukset taloudellisuuteen Hoff et al. 1999 (9 viikkoa) Hiihdon taloudellisuus parani 22% Paavolainen et al. 1999 (9 viikkoa) Millet et al. 2002 (14 viikkoa) Juoksun taloudellisuus parani 8% Juoksun taloudellisuus parani 11% (vs kontrolliryhmä) Østerås et al. 2002 (9 viikkoa) Tasatyönnön taloudellisuus parani 9% Turner et al. 2003 (6 viikkoa) Juoksun taloudellisuus parani 6% Spurrs et al. 2003 (6 viikkoa) Juoksun taloudellisuus parani 7% Mikkola et al. 2007 JSCR (8 viikkoa) Tasatyönnön taloudellisuus parani 7% Mikkola et al. 2007 IJSM (8 viikkoa) Juoksun taloudellisuus parani 3% Støren et al. 2008 (8 viikkoa) Juoksun taloudellisuus parani 5%
Nopeusvoimaharjoittelun vaikutukset kestävyyssuorituskykyyn ja taloudellisuuteen Kestävyys Lihaskunto Nopeusvoima 120 % 100 % 1 3 viikkoa 4 6 viikkoa 7 9 viikkoa 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % Koe Kontrolli Koe Kontrolli Koe Kontrolli Paavolainen et al. JAP 1999
Maksimivoima ja 5-loikka harjoittelujakson aikana Koe Kontrolli Koe Kontrolli Voima (N) 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 3000 0 3 6 9 Viikot Pituus (m) 14.0 p < 0.01 p < 0.001 13.8 13.6 13.4 13.2 13.0 12.8 12.6 12.4 12.2 12.0 0 3 6 9 Viikot Paavolainen et al. JAP 1999
Vaikutukset maksiminopeuteen ja kontaktiaikaan 4.55 m/s juoksunopeudella Koe Kontrolli Koe Kontrolli Nopeus (m/s) 9.0 8.8 8.6 8.4 8.2 8.0 7.8 7.6 7.4 7.2 7.0 0 3 6 9 Viikot Kontaktiaika (ms) 230 p < 0.001 p < 0.001 220 210 200 190 180 170 0 3 6 9 Viikot Paavolainen et al. JAP 1999
VO 2max ja anaerobinen kynnys harjoittelujakson aikana Koe Kontrolli Koe Kontrolli VO 2max (ml/kg/min) 74 72 70 68 66 64 p < 0.05 VO 2 (ml/kg/min) 52 51 50 49 48 ns. 62 47 60 0 3 6 9 Viikot 46 0 3 6 9 Viikot Paavolainen et al. JAP 1999
Juoksun taloudellisuus harjoittelujakson aikana Koe Kontrolli VO 2 (ml/kg/min) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 p < 0.01 0 3 6 9 Viikot Paavolainen et al. JAP 1999
Juoksun taloudellisuuden ja kontaktiajan välinen suhde 6.5 m/s 5.0 Kontaktiajan muutos (ms) 0.0-5.0-10.0-15.0-20.0-25.0-30.0-6 -4-2 0 2 4 6 8 VO 2 muutos (ml/kg 0.75 /min) Juoksun taloudellisuuden paraneminen on suhteessa nopeutuneeseen kontaktiaikaan Kontaktiajan nopeutuminen johtuu voimantuottonopeuden ja elastisuuden paranemisesta
V MART ja 5-km aika harjoittelujakson aikana Koe Kontrolli V MART (m/s) 7.2 7.0 6.8 6.6 6.4 6.2 6.0 5.8 5.6 p < 0.001 0 3 6 9 5 km aikakokeen aika parani 30 s yhdistetyn voima- ja kestävyysharjoittelun ansiosta Viikot 20 5 km aika (min) 19 18 17 MART testin maksiminopeus parani yhdistetyn voima- ja kestävyysharjoittelun ansiosta p < 0.05 16 0 3 6 9 Viikot Paavolainen et al. JAP 1999
Maratonharjoitteluprojekti kuntoilijoille km 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 PERUSARJOITTELUJAKSO VOIMAHARJOITTELUJAKSO MARATON HARJOITTELUJAKSO VIIMEISTELY- JAKSO Finlandia maraton Jyväskylä 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Viikko Kestävyys- ja voimatestit
Yhdistetyn kestävyys- ja voimaharjoittelun vaikutukset voimantuottoon Maksimivoima Nopeusvoima Lihaskunto 20 15 * 10 ** % 5 0 ** ** ** -5-10 1 RM CMJ Lihaspaksuus EMG -15
Muutokset voimantuotossa 14-viikon maratonharjoittelujakson aikana Maksimivoima Nopeusvoima Lihaskunto 15 10 5 % 0-5 -10 ** * * * 1 RM CMJ Lihaspaksuus EMG -15-20
Yhdistetyn kestävyys- ja voimajakson vaikutus kestävyysominaisuuksiin 15 Maksimivoima Nopeusvoima Lihaskunto 10 % 5 0 ** ** ** * ** ** ** * ** ** * -5-10 -15 VO2max vvo2max AnK AerK Juoksun taloudellisuus MART
Muutokset kestävyysominaisuuksissa 14- viikon maratonharjoittelujakson aikana 15 Maksimivoima Nopeusvoima Lihaskunto 10 5 *** ** ** *** * % 0-5 -10-15 VO2max vvo2max AnK AerK Juoksun taloudellisuus
Yhdistetyn kestävyys- ja voimaharjoittelun vaikutus kestävyyssuorituskykyyn Hickson 1980 (10 viikkoa) Parani Hickson et al. 1988 (10 viikkoa) Juoksu parani 13%, pyöräily parani 11% Paavolainen et al. 1999 (9 viikkoa) Juoksu 5K parani 3%, MART parani 6% Hoff et al. 1999 (9 viikkoa) Uupumisaika hiihdossa kasvoi 7 min Millet et al. 2002 (14 viikkoa) vvo 2max juoksussa parani 3% Østerås et al. 2002 (9 viikkoa) Uupumisaika hiihdossa kasvoi 3.2 min Turner et al. 2003 (6 viikkoa) Juoksu 3K parani 3% Spurrs et al. 2003 (6 viikkoa) Juoksu 3K parani 3% Hamilton et al. 2006 (5-7 viikkoa) Juoksu 5K parani 2% Mikkola et al. 2007 JSCR (8 viikkoa) Tasatyöntö 2K parani 5% (p < 0.1) Mikkola et al. 2007 IJSM (8 viikkoa) MART parani, ei muutosta vvo 2max juoksussa Støren et al. 2008 (8 viikkoa) Uupumisaika juoksussa parani 21%
Yhdistetty kestävyys- ja voimaharjoittelu Johtopäätökset 1. Kestävyysharjoittelu heikentää voiman ja tehon tuottoa 2. Yhdistetty kestävyys- ja voimaharjoittelu parantaa voimantuottoa kestävyysurheilijoilla 3. Yhdistetty kestävyys- ja voimaharjoittelu ei heikennä kestävyysominaisuuksia (esim. VO 2max ), jos harjoittelujakso ei ole liian pitkä (> 14 viikkoa) 4. Voimaharjoittelu kehittää kestävyyssuorituskykyä parantamalla voimantuottoa ja taloudellisuutta 5. Vaikka maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelulla on erilaiset vaikutukset voimantuottoon, niin molemmat parantavat taloudellisuutta ja kestävyyssuorituskykyä 6. Lyhyen voimaharjoittelujakson jälkeen parantunut voimantuottokyky heikkenee nopeasti, jos urheilija lopettaa voimaharjoittelun kokonaan tai panostaa voimakkaasti kestävyysharjoitteluun
Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistäminen 1. Kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavat tekijät 2. Voima- ja kestävyysharjoittelun yhdistämisen vaikutukset ominaisuuksien kehittymiseen 3. Voimaharjoittelun ohjelmoinnin periaatteita kestävyysurheilijoille
Voimaharjoittelun ohjelmoinnin periaatteet kestävyysurheilijoilla 1 Voimaharjoittelun ydinkohdat Urheilijan täytyy kehittää keskivartalon voimaa ennen raskaan voimaharjoittelun aloittamista Urheilijan täytyy opetella voimaharjoitteiden tekniikat ennen raskaan voimaharjoittelun aloittamista Urheilijan täytyy keskittyä omalla kehon painolla tehtävään lihaskuntoharjoitteluun ennen puberteetti-ikää Puberteetti-iän jälkeen voimaharjoittelulla voidaan tavoitella lihasmassan lisäämistä, milloin se on tarpeellista Koska liika lihasmassa heikentää kestävyyssuorituskykyä, niin kestävyysurheilijan kannattaa keskittyä maksimi- ja nopeusvoimaharjoitteluun Voimaharjoittelu kannattaa pitää ohjelmassa läpi vuoden välttäen liian radikaaleja muutoksia ohjelmassa Kestävyys- ja voimaominaisuuksien kehittäminen samanaikaisesti ei ole mahdollista
Voimaharjoittelun ohjelmoinnin periaatteet kestävyysurheilijoilla 2 Harjoittelun rytmitys Harjoitteluviikon ohjelma pitää olla monipuolinen ja harjoittelun ja levon suhde optimaalinen Kaksi tai kolme voimaharjoitusta viikossa on riittävä positiivisen harjoitusvaikutuksen aikaansaamiseksi 30 % harjoittelun kokonaismäärästä Tärkeimmät harjoitukset kannattaa sijoittaa parhaaseen aikaan päivästä Vakio viikko-ohjelma on käytännöllistä Harjoitusvuoden aikana päähuomio siirtyy yleisestä voimaharjoittelusta lajispesifiseen voimaharjoitteluun Voimaharjoittelun määrä pienenee ja intensiteetti kasvaa harjoitusvuoden aikana kohti kilpailukautta mentäessä
Voimaharjoittelun ohjelmoinnin periaatteet kestävyysurheilijoilla 3 Tuloksekkaan voimaharjoittelun elementit kestävyysurheilussa Harjoittelun pitää olla lajispesifistä Toimivat lihakset, lihasten supistumistapa, voimantuottoaika, liikenopeus jne. Harjoittelun rytmitys on tärkeä jatkuvalle voiman kehittymiselle herjoittelun painopiste pitää muuttua 6 8 viikon välein Yhdistetty maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelu on tehokasta kestävyyslajeissa Keskity maksimaaliseen yritykseen Palautusajat pitäisi olla suhteellisen lyhyet Suoritustekniikka pitää olla hyvä Urheilijan pitää tiedostaa harjoituksen tavoite Harjoituksen laatu pitää olla korkea Harjoituksen teho on määrää tärkeämpi oikean harjoitusvaikutuksen aikaansaamisessa
Kiitos ajastanne!