Lajinomaisen ammuntasuorituksen ja fyysisen kunnon seurantajärjestelmän kehittäminen ampumahiihdossa 2004-2005

Lajinomaisen ammuntasuorituksen ja fyysisen kunnon seurantajärjestelmän kehittäminen ampumahiihdossa 2004-2005 Ari Nummela 1, Kaisu Mononen 1, Esa Hynynen 1, Jari Karinkanta 2, Tomi Kuutti 2, Marko Laaksonen 2 Jussi Mikkola 1, Asko Nuutinen 2, Toni Roponen 2, Matti Salonen 1, Jani Talkkari 1, Margareetta Tummavuori 1, Riku Valleala 1 ja Sirpa Vänttinen 1 1 Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus, KIHU 2 Suomen ampumahiihtoliitto, SAhL Copyright 2006 KIHU Kaikki oikeudet pidätetään. Tämän julkaisun tai sen osan jäljentäminen ilman tekijän kirjallista lupaa painamalla, monistamalla, äänittämällä tai muulla tavoin on tekijänoikeuslain mukaisesti kielletty. ISBN 952-99049-2-4 Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus KIHU, Jyväskylä 2006

1 SISÄLTÖ SISÄLTÖ... 1 TIIVISTELMÄ... 2 1. JOHDANTO... 3 Ammuntasuoritus ampumahiihdossa... 3 Kestävyysominaisuuksien mittaaminen ampumahiihdossa... 3 Kuormittumisen ja palautumisen mittaaminen... 4 2. PROJEKTIN TARKOITUS... 5 3. MENETELMÄT JA TULOKSET... 5 3.1 Urheilijat ja mittausasetelma... 5 3.2 Lajinomainen ammuntasuoritus... 5 Simuloidun kilpailun kulku ja rekisteröidyt muuttujat...5 Ammunta...7 Videokuvaus...8 Rintakehän liikkeen laajuus...8 Kehon tasapaino...9 Liipaisinvoima...10 Syke...10 3.3 Kestävyysominaisuuksien testit... 11 MAST...11 Rullahiihtotestit...13 3.4 Kuormittuminen ja palautuminen... 17 4. JOHTOPÄÄTÖKSET... 20 Lajinomainen ammuntasuoritus... 20 Kestävyysominaisuuksien seurantamenetelmä... 21 Kuormittuneisuuden ja palautumisen seurantamenetelmä... 22 LÄHDELUETTELO... 24

2 TIIVISTELMÄ Tämän projektin tarkoituksena oli: 1) Kehittää ampumahiihtoon lajinomainen menetelmä ammuntasuorituksen analysoimiseksi; 2) Kehittää testijärjestelmä ampumahiihtäjien fyysisen kunnon osatekijöiden seuraamiseksi; 3) Kehittää ampumahiihtäjien kuormittumisen ja palautumisen seurantajärjestelmää. Projektiin osallistui yhteensä 17 ampumahiihtäjää vuosina 2004 ja 2005. Fyysisten omaisuuksien testit ja simuloitu ampumahiihtokilpailu tehtiin Jyväskylän Hipposhallissa elo- ja lokakuussa vuonna 2004, ja kesä- ja elokuussa vuonna 2005. Sen lisäksi ampumahiihtäjien maksimaalinen hapenottokyky testattiin Kolin vaaralla lokakuussa 2005 ja sykeseuranta toteutettiin Levin leirillä loka-marraskuussa 2005. Simuloidussa kilpailussa jokaisen hiihto-osuuden jälkeen urheilija ampui viisi laukausta pystyasennosta. Ammuntasuorituksen aikana ampumahiihtäjiltä mitattiin tähtäyskuvio, ampumatulos, sydämen syke, rintakehän liike, liipaisinvoima ja kehon tasapaino. Lisäksi ampujaa kuvattiin edestä ja sivulta ammunnan aikana. Kaikista mitatuista muuttujista koostettiin urheilijoille ja valmentajille CD-palaute, jota he hyödynsivät ammuntasuorituksen kehittämisessä. Kokemusten perusteella käytetty mittausjärjestelmä on käyttökelpoinen ampumahiihtäjien ammuntasuorituksen kehittämiseksi. Tulevaisuudessa testaaminen ammuntasuorituksen testaaminen pitäisi olla kolmivaiheinen: perusammuntasuorituksen testaaminen leposyketasolla, lajinomaisen ammunnan testaaminen leposyketasolla ja lajinomaisen ammunnan testaaminen rasituksessa. Fyysisten ominaisuuksien testeiksi valittiin maksimaalinen anaerobinen rullahiihtotesti (MAST) ja 2 x 2000 m:n tasatyöntötesti rullasuksilla radalla. Projektin tulokset osoittivat, että testit mittaavat hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyyttä (MAST), taloudellisuutta ja maksimaalista hapenottokykyä (tasatyöntötesti). Ainoa merkittävä kestävyyssuorituskykyyn vaikuttava ominaisuus, joka jää näillä testeillä määrittämättä on kynnysominaisuudet. Projektista saatujen kokemusten perusteella suositellaan testausta kesäkuussa peruskuntokaudella ja elokuussa ennen lumi- ja korkean paikan harjoitteluleirejä sekä marras-joulukuulla, jolloin kaikkien ominaisuuksien pitäisi olla parhaalla mahdollisella tasolla. Kuormittumisen ja palautumisen seuranta tehtiin sydämen sykevälitiedoista, jotka kerättiin sekä harjoituksista että yölevosta Suunnon t6 rannetietokoneilla. Syketiedostot analysoitiin Firstbeatin Hyvinvointianalyysiohjelmalla. Harjoitusten kuormittavuus määritettiin EPOC:in avulla ja stressiä sekä palautumista kuvattiin stressi- ja palautumisindekseillä. Uusilla menetelmillä pystytään yösykkeestä määrittämään kuinka kuormittavan harjoituksen urheilija on tehnyt edeltävän päivän aikana. Tätä menetelmää suositellaan urheilijoille kuormittumis- ja palautumistilan seurantaan.

3 1. JOHDANTO Ammuntasuoritus ampumahiihdossa Ampumahiihtokilpailun aikainen syketaso liikkuu ammuntojen välillä n. 93 %:n tasolla maksimista. Viimeisen ampumapaikan jälkeinen keskisyke on n. 97 % maksimista. Ennen ampumapaikkaa urheilijat madaltavat usein suorituksen tehoa viimeisten 47-58 sekunnin aikana. Tänä aikana syketaso laskee n. 10-12 lyöntiä minuutissa. Ammunnan aikana syketaso laskee 61-73 %:iin maksimista, makuulla alemmas kuin pystyammunnassa (Hoffman & Street, 1992). Kuitenkaan ammuntaa edeltävän viimeisen minuutin aikainen suoritusintensiteetin lasku ei välttämättä paranna ammuntasuoritusta, vaan suoritusintensiteetin lasku voi johtaa tuloksen kannalta olennaiseen ajanhukkaan (Hoffman, Gilson, Westerburg & Spencer, 1992). Ampumahiihdon kilpailutulokseen vaikuttavat fyysisistä ominaisuuksista ensisijaisesti VO 2max ja ylävartalon suorituskyky (Rundell & Bacharach, 1995) sekä ammunnan osalta ammuntasuorituksen kesto ja ammuntatarkkuus (Hoffman, Gilson, Westenburg & Spencer, 1992). Ampumasuoritukseen vaikuttaa mm. ampuma-asennon vakaus ja aseen pito erityisesti pystyammunnassa (Groslambert, Candau, Hoffman, Bardy, & Rouillon, 1999). Fyysinen kuormitus heikentää ampumasuoritusta ja heikkenemiseen vaikuttavat kuormitetut lihakset: hiihtäminen heikentää osumatarkkuutta enemmän kuin juokseminen, jossa ylävartalon työn osuus on pieni (Hoffman, ym. 1992; Groslambert, Candau, Gillot & Rouillon, 1996; Groslambert, et al. 1999). Fyysisen kuormituksen haitat näkyvät nimenomaan asennon kontrolloinnin heikkenemisenä. Aseen pidon paranemisen myötä on saavutettu parempia tuloksia myös rasituksen jälkeisessä ammunnassa (Groslambert, Candau, Grappe, Dugué & Rouillon, 2003). Varsinaisen ammuntaharjoittelun lisäksi mentaalinen harjoittelu näyttää tuottavan hyvää tulosta aseen pidon vakauttamisessa (Groslambert, ym. 2003). Ainoastaan Bozsik, Bretz ja Kaske (1995) ovat esittäneet tasapainomittausten tuloksia ampumahiihtäjiltä, mutta hekään eivät verranneet näitä tuloksia ammunta- tai ampumahiihtotuloksiin. Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessa (KIHU) on viime vuosien aikana tehty tiivistä yhteistyötä Suomen Ampumaurheiluliiton kanssa ammuntasuoritusta kuvaavien mittaus- ja analyysijärjestelmien kehittämiseksi. Kehitetyt menetelmät ovat sovellettavissa myös ampumahiihdon ammuntasuoritukseen vaikuttavien tekijöiden kuvaamiseksi. Kestävyysominaisuuksien mittaaminen ampumahiihdossa Paavolainen, Häkkinen, Hämäläinen, Nummela ja Rusko (1999) ovat esittäneet, että kestävyyssuorituskykyisyyteen vaikuttavat maksimaalisen hapenottokyvyn (VO 2max ), laktaattikynnyksen ja taloudellisuuden lisäksi myös lihasten voimantuottoon ja tehoon vaikuttavat tekijät. Rusko (2003) on soveltanut uutta mallia maastohiihtoon. Hänen mukaansa suorituskykyisyyteen maastohiihdossa vaikuttavat kyky hiihtää nopeasti (hermolihasjärjestelmän toiminta, VO 2max, hiihtotekniikka ja taloudellisuus, aerobinen ja anaerobinen energiantuotto) ja kyky vastustaa väsymystä (hermo-lihasjärjestelmän rekrytointi, VO 2max :n hyväksikäyttö, glykogeenivarastot ja niiden riittävyys, rasvojen hyväksikäyt-

4 tö, anaerobinen kapasiteetti ja puskurikapasiteetti). Maksimaalisen hapenoton ja kynnysominaisuuksien mittaamiseksi kestävyyslajeissa on perinteisesti käytetty pitkää juoksumattotestiä (Nummela, 2004). Ampumahiihdon testausjärjestelmä kaipaa uudistamista, koska testeihin käytettävät resurssit ovat rajallisia, hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyyden merkitys kestävyysurheilussa on lisääntynyt ja testauksen lajinomaisuuden merkitys on korostunut. Hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyyden mittaamiseksi KI- HU:ssa on aikaisemmin kehitetty maksimaalinen anaerobinen juoksutesti, MART (Nummela, 1996). Myöhemmin MARTin kuormitusmallia on sovellettu muihinkin lajeihin. Maastohiihdon testimalli on kehitetty rullasuksille ja 200 m:n juoksuradalle sisähalliin. KIHU:ssa on kehitetty maastohiihdon tarpeisiin juoksuradalle myös 2 x 2000 m tasatyöntötesti rullasuksilla. Testissä voidaan mitata tasatyönnön taloudellisuutta, suorituskykyä ja VO 2max :ä. Kehitetyt menetelmät soveltuvat erinomaisesti ampumahiihdon tarpeisiin lajin kehittämistyössä. Kuormittumisen ja palautumisen mittaaminen Urheilija joutuu omassa työssään kohtaamaan joka päivä fyysistä ja psyykkistä stressiä. Kestävyyslajeissa erittäin kuormittava fyysinen harjoittelu ja urheilijan kohtaama psyykkinen stressi yhdistyvät. Urheilija altistaa elimistönsä fyysisesti stressaavaan tilanteeseen erityisesti määrällisesti tai tehollisesti raskailla harjoitusleireillä. Tällöin myös ylikuntoon joutumisen riski kasvaa. Urheilijan harjoittelun onnistumisen edellytyksenä ovat fyysisen ja psyykkisen kuormituksen optimaalisuus ja palautumisen suhteuttaminen kuormittumisen määrään. Erityisen tärkeätä on tunnistaa oma kuormittuneisuus ja yksilölliset kuormitustekijät sekä hallita riittävästi keinoja kuormittuneisuuden vähentämiseksi. KIHU:n tutkimuksissa on kehitetty menetelmiä, joilla pelkän sykevälimittauksen avulla voidaan mitata autonomisen hermoston sympaattisen ja parasympaattisen säätelyn tasapainoa. Normaaliolosuhteissa parasympaattinen säätely dominoi ja reagoi sympaattista säätelyä tehokkaammin lyhytaikaiseen kuormitukseen, kun taas sympaattinen säätely aktivoituu vasta pitkäkestoisen kuormituksen tai voimakkaan ärsykkeen vuoksi. Säätelyyn liittyvä sykevälivaihtelu ja sen ominaisuudet kertovat elimistön homeostaasin tilasta ja näin mahdollisuudesta sopeutua stressiin ja palautua kuormituksesta. KIHUn aikaisemmissa tutkimuksissa on kehitetty myös menetelmiä, joiden avulla voidaan sykevälitiedoista kuormituksen aikana ja niiden jälkeen arvioida elimistön homeostaasin järkkymistä liikunnan ja harjoittelun vaikutuksesta ja palautumista harjoittelun jälkeen ns. EPOC:n avulla (Excess Post-Exercise Oxygen Consumption, kuormituksen jälkeen lepotason ylittävä kohonnut hapenkulutus). Mitä enemmän homeostaasia järkytetään kuormituksen aikana, sitä suuremmaksi kasvaa EPOC. Analysointimenetelmien taustalla olevista matemaattisista mallintamis- ja laskentamenetelmistä on vastikään valmistunut Sami Saalastin väitöskirja (2003) Jyväskylän yliopiston tietotekniikan laitoksella.

5 2. PROJEKTIN TARKOITUS Tämän projektin tarkoituksena oli: 1. Ampumahiihdon ammuntasuorituksen lajinomaisen analysointimenetelmän kehittäminen 2. Ampumahiihtosuoritukseen vaikuttavien fyysisen kunnon osatekijöiden seurantajärjestelmän kehittäminen ampumahiihdon tarpeisiin sopivaksi. Seurantajärjestelmää on tarkoitus hyödyntää ampumahiihdon maajoukkueurheilijoiden valmennuksen ja harjoittelun kehittämisessä. 3. Ampumahiihtäjien kuormittumisen ja palautumisen seurantajärjestelmän kehittäminen. Seurantajärjestelmää on tarkoitus hyödyntää ampumahiihdon maajoukkueurheilijoiden valmistautuessa tuleviin arvokisoihin. 3. MENETELMÄT JA TULOKSET 3.1 Urheilijat ja mittausasetelma Tämän projektin eri mittauksiin osallistui yhteensä 17 ampumahiihtäjää (katso Taulukko 1). Ensimmäisenä vuonna varsinaiseen seurantaryhmään kuului viisi miestä ja kuusi naista sekä toisena vuonna seitsemän miestä ja kolme naista. Suuri osa mittauksista tehtiin Jyväskylän Hipposhallissa. Mittaukset olivat kaksipäiväiset: ensimmäisenä päivänä puolet urheilijoista teki simuloidun rullahiihtokisan ja toinen puoli MAST-testin ja 2 x 2000 m tasatyöntötestin rullasuksilla. Toisena päivänä testit vaihtuivat toisin päin, jolloin kaikille urheilijoille tuli kahden päivän aikana kolme testiä. Vuonna 2004 testit tehtiin elo- ja lokakuussa (9.-10.8. ja 18.-19.10.). Ensimmäisen vuoden kokemusten perusteella Jyväskylän testit siirrettiin toisena vuonna kesä- (20.-21.6.2005) ja elokuulle (18.-19.8.2005). Vuoden 2005 suunnitelmissa oli näiden testien lisäksi tarkoitus tehdä mittauksia lumella lokakuussa Kontiolahdella, mutta huonojen sääolosuhteiden vuoksi ammuntamittaukset Kontiolahdella jouduttiin perumaan ja maksimaalisen hapenotontestit siirrettiin Kolin vaaralle (21.-22.10.2005). Sen lisäksi toisena vuonna ampumahiihtäjät ottivat käyttöönsä sykeseurannan kuormittumisen ja palautumisen määrittämiseksi. Mittauksia tehtiin leireillä koko kauden ajan, mutta tämän projektin puitteissa tarkasteltiin pohjoisen lumileirin (Levi 29.10.-11.11.2005) sykekeräyksiä. 3.2 Lajinomainen ammuntasuoritus Simuloidun kilpailun kulku ja rekisteröidyt muuttujat Simuloitu kilpailu toteutettiin Hipposhallissa hiihtämällä 200 metrin juoksurataa rullasuksilla. Naisilla kilpailun pituus oli 3 x 1600 ja miehillä 3 x 2000 metriä. Jokaisen hiihto-osuuden jälkeen urheilija ampui viisi laukausta pystyasennosta. Ammunta suoritettiin 10 metrin etäisyydellä olevaan tauluun optoelektronisella ammunnanharjoittelulaitteistolla (Noptel Oy, Suomi) ilman panoksia. Simuloitu kilpailu toteutettiin pilottimittauksen lisäksi neljä kertaa (katso Taulukko 2). Sekä kilpailun aikana että lepotilantees-

6 sa ennen ja jälkeen kilpailun rekisteröitiin erilaisia mittasignaaleja (katso Taulukko 2), joita oli mahdollisuus tarkastella suorituksen aikana, välittömästi suorituksen jälkeen tai myöhemmin multimediapalautteen muodossa. Simuloitu kilpailu toteutettiin yksilösuorituksena. Kilpailun eteneminen ja eri vaiheissa rekisteröidyt muuttujat on esitetty Taulukossa 3. Taulukko 1 Projektiin osallistuneet urheilijat vuonna 2004 ja 2005. Jkl 8/04 Jkl 10/04 Jkl 6/05 Jkl 8/05 Koli 10/05 Levi 11/05 Antila Timo X X X X Kantanen Janne X X X X X Kauppinen Jarkko X X X X Kinnunen Jouni X X X X X X Nieminen Marko X X X X Puurunen Paavo X X Tanskanen Lasse X Toivonen Ville X X X X X Hietamies Maija X X Humalajoki Annu X Kettunen Outi X Laukkanen Mari X X X Markkanen Mervi X X X X Mäkäräinen Kaisa X X X X X X Perunka Sanna-Leena X Salonen Eija X X Urpilainen Pirjo X X Taulukko 2 Simuloidun kilpailun aikana rekisteröidyt muuttujat mittauksittain. Muuttujat Pilottimittaus 5.8.04 n=1 Mittaus 1 9.-10.8.04 n=11 Mittaus 2 18.-19.10.04 n=7 Mittaus 3 20.-21.6.05 n=9 Mittaus 4 18.-19.8.05 n=6 Ampumatulos X X X X X Videokuva (etu) X X X X X Videokuva (sivu) X X X X X Videokuva (taulu) X X Rintakehän liike X X X X X Sydämen syke X X X X Liipaisinvoima X X X X X Kehon tasapaino X X X X X Veren laktaatti X X X X X Suoritusaika X X X X X

7 Taulukko 3 Simuloidun kilpailun eteneminen sekä mitatut muuttujat kilpailun eri vaiheissa. Kilpailun vaiheet Mitatut muuttujat Ammunta ennen kilpailua (lepo) ampumatulos, videokuvaus, rintakehän liikkeen laajuus, syke, liipaisinvoima, kehon tasapaino, veren laktaattipitoisuus, ammuntaan käytetty aika Hiihto-osuus I syke, hiihto-osuuteen käytetty aika Ammunta I katso ammunta ennen kilpailua Hiihto-osuus II katso hiihto-osuus I Ammunta II katso ammunta I Hiihto-osuus III katso hiihto-osuudet I ja II Ammunta III katso ammunnat I ja II Kilpailun jälkeen syke, veren laktaattipitoisuus 0, 2 ja 5 min. Ammunta Ampumatulos rekisteröitiin optoelektronisella ammunnanharjoittelulaitteistolla (Noptel Oy, Suomi). Optoelektroninen mittaus- ja analyysijärjestelmä koostui ohjelmiston lisäksi aseen piippuun kiinnitettävästä optisesta osasta (lähetin-vastaanotin) (katso Kuvio 1), heijastimesta taulun ympärillä sekä RS-liitäntäyksiköstä, joka yhdistetään tietokoneen sarjaporttiin. Ampumatuloksen lisäksi järjestelmä rekisteröi tähtäyspisteen liikeradan taulupinnalla suorituksen aikana. Sekä pilottimittauksessa että vuoden 2004 mittauksissa käytettiin ampumatauluna 10 metrin ilmakivääritaulua. Lajinomaisuuden lisäämiseksi vuoden 2005 mittauksiin hankittiin ampumahiihtotaulu (katso Kuvio 1). Lisäksi mittausprotokollaa muutettiin viimeisessä mittauksessa siten, että urheilija ampui ennen kilpailua lepomittauksessa 20 laukausta aikaisempien mittausten viiden laukauksen sijaan. Kuvio 1. Vasemman puoleisessa kuvassa ampumaharjoittelulaitteiston optinen osa kiinnitettynä aseen piippuun. Oikean puoleisessa kuvassa ampumahiihtotaulu kiinnitettynä etukameraan. Hallissa toteutettujen mittausten lisäksi hankittiin valmius ulkona suoritettaviin mittauksiin. Noptelin ammunnanharjoittelulaitteistoa täydennettiin ampumahiihtomittauksia

8 varten heijastavilla prismoilla, joiden toimivuus testattiin ammuttaessa ulkona 50 metrin etäisyydelle kovilla panoksilla sekä pysty- että makuuasennosta. Videokuvaus Ammuntasuoritukset kuvattiin suoraan edestäpäin ampujaa kohti sekä sivusta, ampujaan nähden hieman etuviistosta (katso Kuvio 2). Kuvio 2. Vasemmanpuoleisessa kuvassa sivukuvakulma urheilijasta ja oikeanpuoleisessa kuvassa etukuvakulma urheilijasta. Lisäksi vuonna 2005 kuvattiin multimediapalautetta varten ammuntatuloksen kehittyminen tietokoneen monitorista. Ammuntasuorituksen etenemistä oli mahdollisuus seurata lähes reaaliajassa monitorista, jossa osumat näkyivät taulupinnassa vaaleina ja ohilaukaukset mustina täplinä. Osumakohta näkyi lisäksi pienenä punaisena täplänä. Lisäksi monitorista oli mahdollisuus seurata tähtäyksen liikerataa, jonka vaiheita oli esitetty eri väreillä (katso Kuvio 3). Kuvio 3. Ampumasuoritus tietokoneen monitorissa esitettynä. Rintakehän liikkeen laajuus Rintakehän liikkeen laajuutta ammuntasuorituksen aikana mitattiin hengityspannalla (Biopac Systems Inc, USA) (katso Kuvio 4). Hengityspanta kiinnitettiin urheilijan rintakehän ympärille jokaisen ammuntasuorituksen ajaksi. Hengitystä kuvattiin käyrämuotoisella kuvaajalla (katso Kuvio 4, sininen käyrä), josta oli mahdollista nähdä sekä hengi-

9 tystiheys että hengityksen eri vaiheet (uloshengitys, sisäänhengitys, hengityksen pidätys). Kuvassa esitettiin hengityskuvaajan lisäksi laukaushetket (punainen käyrä). Kuvio 4. Vasemmanpuoleisessa kuvassa hengityspanta. Oikeanpuoleisessa kuvassa hengityskuvaaja ja laukaushetket ajallisesti synkronoituina. Kehon tasapaino Ammuntasuorituksen aikana urheilija seisoi kolmikulmaisella voimalevyllä (1010 x 1010 x 1010 mm), jonka päälle oli asetettu vanerilevy. Lisäksi suksien alle asetettiin pyöreät korotukset hyvän ammunta-asennon mahdollistamiseksi (katso Kuvio 5). Voimalevyn kulmissa olevat venymäliuska-anturit aistivat alustaan kohdistuvan kehon tukipisteen liikkeen. Urheilijan kehon tasapaino esitettiin kuvaajalla, joka kertoo kehon painekeskipisteen liikkeestä ammuntasuorituksen aikana (katso Kuvio 5). Tasapainokuvaajan absoluuttiset arvot ilmoitettiin millimetreinä. Kuvio 5. Vasemmanpuoleisessa kuvassa urheilija seisoo voimalevyllä. Oikeanpuoleisessa kuvassa kehon painekeskipisteen liike tukipinnalla ammuntasuorituksen aikana. Kehon tasapainoa kuvattiin myös erisuuntaisina huojuntoina ammuntasuorituksen ajalta. X-suuntaisella huojunnalla esitettiin urheilijan kehon painekeskipisteen siirtymistä sivuttaissuunnassa ammuntasuuntaan nähden (katso Kuvio 6, sininen käyrä). Positiivinen muutos käyrässä kuvasi kehon painekeskipisteen liikettä oikealle ja negatiivinen muutos vasemmalle. Y-suuntaisella huojunnalla (katso Kuvio 6, sininen käyrä) esitettiin vastaavasti urheilijan kehon painekeskipisteen siirtymistä eteen-taakse suunnassa ammuntasuuntaan nähden. Positiivinen muutos käyrässä kuvasi tasapainon liikettä eteen-

10 päin ja negatiivinen muutos taaksepäin. Huojuntakuvaajan kanssa samassa kuvassa esitettiin myös laukaisuhetket (punaiset tolpat). Kuvio 6. Vasemmanpuoleisessa kuvassa huojunta sivuttaissuunnassa. Oikeanpuoleisessa kuvassa huojunta eteen-taaksesuunnassa. Liipaisinvoima Liipaisinvoiman kehittyminen rekisteröitiin ohuella paineanturilla (Rika Ltd, Germany), joka kiinnitettiin liipaisimeen (katso Kuvio 7). Liipaisinvoimaa kuvaava sininen käyrä (katso Kuvio 7) esitti liipaisimeen kohdistuneen paineen ammuntasuoritusten aikana, ei liipaisuvoimaa absoluuttisina arvoina. Liipaisinvoiman kehittymisen kuvaajan kanssa esitettiin myös laukaisuhetkiä kuvaavat punaiset tolpat (katso Kuvio 7). Kuvio 7. Vasemmanpuoleisessa kuvassa anturi kiinnitettynä liipaisimeen. oikeanpuoleisessa kuvassa liipaisinvoiman kehittyminen ajallisesti laukaisuhetkiin suhteutettuna. Syke Urheilijan sydämen syke rekisteröitiin (Polar Electro Oy, Suomi) koko simuloidun kilpailun ajalta. Sykekuvaajassa esitettiin todellinen syketaso ammuntasuorituksen ajalta. Lisäksi eri mittauskertojen sykekuvaajia esitettiin samaan kuvaan yhdistettyinä mittauskertojen vertailun helpottamiseksi (katso Kuvio 8). Lisäksi syketietoja esitettiin taulukkomuodossa (Excel).

11 Kuvio 8. Urheilijan sykekäyrät kahden eri kilpailun ammuntasuoritusten ajalta. 3.3 Kestävyysominaisuuksien testit Testien valinnassa huomioitiin kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavat tekijät, testien lajinomaisuus, testien luotettavuus ja testaamiseen käytettävissä olevat taloudelliset ja aikaresurssit. Koska maksimaalinen hapenottokyky, suorituksen taloudellisuus, maksimaalisen hapenoton hyödyntäminen kilpailusuorituksessa ja hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyys ovat tärkeimmät kestävyyssuorituskykyyn vaikuttavista ominaisuuksista, näiden ominaisuuksien mittaamiseksi valittiin mahdollisimman lajinomaiset ja luotettavat testit. KIHU:ssa on testattu aikaisemmin maastohiihtäjiä maksimaalisella anaerobisella rullasuksitestillä (MAST) ja 2 x 2000 m:n tasatyöntötestillä. Näiden testien avulla voidaan määrittää urheilijan rullasuksihiihdon taloudellisuus, maksimaalinen hapenottokyky tasatyönnössä sekä hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyys. Rajallisten resurssien vuoksi mitattavien ominaisuuksien ulkopuolelle jäivät aerobinen ja anaerobinen kynnys. MAST MAST-testissä urheilija hiihti Wassbergiä 200 m:n sisäradalla rullasuksilla 10 x 150 m. Testi tehtiin nousevalla nopeudella valojänisohjatusti siten, että ensimmäinen nopeus oli miehillä 4,09 m/s ja naisilla 3,69 m/s. Jokaisen 150 m vedon jälkeen valojäniksen nopeutta lisättiin 0,38 m/s ja viimeinen veto oli tarkoitus tehdä maksimaalisella yrityksellä. Testi loppui ennen 10. vetoa, jos urheilija ei pystynyt ylläpitämään valojäniksen nopeutta 150 m:ä. Jokaisen 150 m:n jälkeen oli 100 s palautus, jonka aikana otettiin sormenpäästä verinäyte veren laktaattipitoisuuden määrittämiseksi. Testin lopussa otettiin vielä verinäytteet laktaattipitoisuuden määrittämiseksi 2,5 ja 5 min palautuksen jälkeen. Testissä mitattiin ajat jokaiselta 150 m:n vedolta ja määritettiin maksiminopeus, joka on nopeimman 150 m:n keskinopeus. Sen lisäksi testissä määritettiin

12 nopeudet, joilla 3, 5 ja 7 mm laktaattipitoisuudet saavutettiin. Ne kuvaavat anaerobista taloudellisuutta ja niihin vaikuttavat mm. urheilijan kynnysominaisuudet. MAST-testin maksiminopeus kuvaa hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyyttä, minkä vuoksi sen pitäisi olla suhteessa kestävyyssuorituskykyyn. Kuvion 9 mukaan MAST-testin maksiminopeus vaikuttaa kestävyyssuorituskykyyn ampumahiihtäjien maajoukkueryhmällä. Miesten ryhmässä viimeisen 150 m:n aika erotteli paremmin urheilijoiden kestävyyssuorituskykyä kuin naisten ryhmässä. Sen sijaan nopeudet submaksimaalisilla laktaattitasoilla eivät olleet yhteydessä kestävyyssuorituskykyyn. 28 Miehet Naiset 26 24 150 m (s) 22 20 18 16 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 Nopeus 2000 m (m/s) Kuvio 9. MAST testin viimeisen 150 m aika suhteessa tasatyönnön 2000 m keskinopeuteen maajoukkueen mies- ja naisampumahiihtäjillä. Taulukossa 4 on esitetty ampumahiihtäjien keskiarvotulokset MAST testistä jokaiselta testikerralta. Vertailuna taulukossa on esitetty maastohiihtäjien A-maajoukkueen keskiarvotulokset. Tulokset eivät kerro ampumahiihtäjien osalta ominaisuuksien muuttumisesta testikerrasta toiseen, koska testattujen urheilijoiden määrä vaihteli. Tulokset antavat kuitenkin kuvan ominaisuuksien tasosta suhteessa maastohiihdon A- maajoukkueeseen. Testikertojen välistä vertailtavuutta heikentää vielä se, että Hipposhallin rata päällystettiin uudelleen kesällä 2005, joten ampumahiihtäjien viimeinen testikerta oli uudella hitaammalla alustalla. Uusi alusta vaikuttaa näiden ja maastohiihtäjien testien perusteella nopeuteen MAST testissä 0,1-0,3 m/s. MAST testin tulosten perusteella miesampumahiihtäjät ovat hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyydessä lähes yhtä hyviä kuin maastohiihtäjät. Suurin ero näiden ryhmien välillä näkyi maksimilaktaatissa, mikä kertoo, että maastohiihtäjät kykenivät tuottamaan enemmän energiaa anaerobisesti kuin ampumahiihtäjät. Miesampumahiihtäjien tason lasku vuodesta 2004 vuoteen 2005 johtui pääasiassa nuorten urheilijoiden osuuden lisääntymisestä. Naisissa ampumahiihtäjien ja maastohiihtäjien välinen ero on selvästi suurempi kuin miehissä, mikä näkyy myös kilpailumenestyksessä: suomalai-

13 set naisampumahiihtäjät ovat kauempana maailman kärkeä kuin miesampumahiihtäjät ja maastohiihdossa tilanne on päinvastoin. Myös naisampumahiihtäjien tulostason lasku vuodesta 2004 vuoteen 2005 johtuu enemmän joukkueen nuorennusleikkauksesta kuin yksittäisten urheilijoiden taantumisesta. Taulukko 4 MAST testin tulokset vuosina 2004 ja 2005. Taulukossa on esitetty myös vertailu maastohiihdon A-maajoukkueen keskiarvotuloksiin kesältä 2004. MIEHET Elo -04 Loka -04 Kesä -05 Elo -05 Hiihto Nopein 150 m (s) 20,4 ± 0,9 20,0 ± 1,1 20,7 ± 0,6 21,1 ± 0,7 20,0 ± 0,6 Maksiminopeus (m/s) 7,4 ± 0,3 7,5 ± 0,4 7,3 ± 0,2 7,1 ± 0,2 7,5 ± 0,2 Maksimilaktaatti (mm) 9,3 ± 1,7 8,9 ± 1,7 8,7 ± 0,8 9,1 ± 0,9 11,0 ± 2,4 Nopeus 7 mm (m/s) 7,2 ± 0,3 7,4 ± 0,1 7,2 ± 0,2 7,0 ±0,2 7,4 ± 0,2 Nopeus 5 mm (m/s) 7,0 ± 0,2 7,0 ± 0,1 6,9 ± 0,3 6,7 ± 0,2 7,1 ± 0,2 Nopeus 3 mm (m/s) 6,3 ± 0,7 6,4 ± 0,1 6,2 ± 0,3 6,2 ± 0,3 6,2 ± 0,2 NAISET Elo -04 Loka -04 Kesä -05 Elo -05 Hiihto Nopein 150 m (s) 24,4 ± 0,6 25,1 ± 0,3 25,0 ± 0,9 25,8 ± 0,2 22,4 ± 0,4 Maksiminopeus (m/s) 6,2 ± 0,2 6,0 ±0,1 6,0 ± 0,2 5,8 ± 0,0 6,7 ± 0,1 Maksimilaktaatti (mm) 8,3 ± 2,2 9,4 ± 0,9 8,7 ± 2,2 8,4 ± 3,0 9,0 ± 1,5 Nopeus 7 mm (m/s) 6,1 ± 0,1 5,9 ± 0,1 5,9 ± 0,5 5,7 ± 0,0 6,7 ± 0,1 Nopeus 5 mm (m/s) 5,9 ± 0,1 5,7 ± 0,1 5,7 ± 0,4 5,6 ± 0,3 6,5 ± 0,2 Nopeus 3 mm (m/s) 5,5 ± 0,3 5,0 ± 0,1 4,7 ± 0,8 5,2 ± 0,6 6,0 ± 0,2 Rullahiihtotestit Tässä projektissa kestävyysominaisuudet mitattiin 2 x 2000 m:n tasatyöntötestillä 200 m:n sisähalliradalla. Testi toteutettiin siten, että ensimmäisessä 2000 m:n suorituksessa nopeus oli miehillä 4,5 m/s ja naisilla 4,0 m/s. Elokuussa Hipposhallin pinnoitteen uusimisen jälkeen ensimmäisen vedon nopeutta vähennettiin 0,1 m/s. Nopeuden säätelyssä käytettiin valojänisohjausta. Viiden minuutin palautuksen jälkeen tehtiin toinen 2000 m:n suoritus maksimaalisella yrityksellä ilman valojänisohjausta. Kummankin vedon jälkeen otettiin sormenpäästä kaksi verinäytettä (1 ja 3 min) laktaattipitoisuuden määrittämiseksi. Ensimmäisen vedon vauhti määritettiin siten, että se olisi lähellä urheilijoiden anaerobista kynnystehoa. Miesten osalta se toteutui hyvin, mutta naisissa yksi urheilija ei pystynyt ensimmäistä vetoa suorittamaan tavoiteaikaan. Koko testin ajan mitattiin sydämen sykettä (Polar S810) ja hapenkulutusta kannettavalla hengityskaasuanalysaattorilla (Cosmed K4 RQ ja Jaeger Oxycon Mobile), joiden perusteella saatiin kullekin urheilijalle määritettyä tasatyönnön taloudellisuus (ensimmäinen 2000 m), maksimaalinen hapenottokyky ja maksimisyke (toinen 2000 m). Tasatyöntötestin submaksimaalinen hapenkulutus (=tasatyönnön taloudellisuus) oli yhteydessä kestävyyssuorituskykyyn miehillä mutta ei naisilla (katso Kuvio 10). Submaksimaalisen 2000 m tasatyönnön jälkeen mitattu veren laktaattipitoisuus kertoi sekä nais- että miesampumahiihtäjillä urheilijan tason maksimaalisessa tasatyöntötestissä, sillä kestävyyssuorituskyky oli sitä parempi, mitä matalampi veren laktaattipitoisuus oli submaksimaalisen suorituksen jälkeen (katso Kuvio 11). Maksimaalinen hapenottokyky

14 puolestaan selitti kestävyyssuorituskykyä naisilla mutta ei miehillä (katso Kuvio 10). Tämä johtuu selkeästi siitä, että naisten ryhmässä VO 2max :ssä oli huomattavasti suurempaa hajontaa kuin miesten ryhmässä. 80 75 VO2max miehet Taloudellisuus miehet VO2max naiset Taloudellisuus naiset 70 VO 2 (ml/kg/min) 65 60 55 50 45 40 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 Nopeus 2000 m (m/s) Kuvio 10. Maksimaalisen 2000 m tasatyöntötestin aika suhteessa tasatyönnön taloudellisuuteen ja maksimaaliseen hapenottokykyyn mies- ja naisampumahiihtäjillä. 12 Miehet Naiset 10 Laktaattipitoisuus (mm) 8 6 4 2 0 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 Nopeus 2000 m (m/s) Kuvio 11. Submaksimaalisen 2000 m tasatyönnön jälkeen mitatun laktaattipitoisuuden ja maksimaalisen 2000 m:n nopeuden välinen suhde nais- ja miesampumahiihtäjillä. Taulukossa 5 on esitetty ampumahiihtäjien keskiarvotulokset rullasuksitesteistä jokaiselta testikerralta. Vertailuna taulukossa on esitetty maastohiihtäjien A-maajoukkueen keskiarvotulokset 2 x 2000 m:n tasatyöntötestistä. Koska testattujen urheilijoiden määrä

15 muuttui testikerrasta toiseen, niin tulokset eivät kerro ampumahiihtäjien osalta ominaisuuksien kehittymisestä, mutta antavat kuvan kullakin testikerralla testattujen ampumahiihtäjien ominaisuuksien tasosta suhteessa maastohiihdon A-maajoukkueeseen. Näissäkin tuloksissa täytyy ottaa huomioon, että viimeinen testikerta tehtiin Hipposhallin uudella hitaammalla pinnalla. Taulukko 5 Radalla tehtyjen 2 x 2000 m:n tasatyöntötestien ja Kolin vaaran rullahiihtotestin (lokakuu -05) keskiarvotulokset vuosina 2004 ja 2005. Taulukossa on esitetty myös vertailu maastohiihdon A-maajoukkueen keskiarvotuloksiin kesältä 2004. MIEHET Elo -04 Loka -04 Kesä -05 Elo -05 Koli-05 Hiihto Submaks. 2 km Nopeus (m/s) 4,5 4,5 4,5 4,4 4,5 Syke (krt/min) 156 ± 11 162 ± 9 167 ± 10 160 ± 12 152 ± 8 (ml/kg/min) VO2 52,0 ± 1,9 51,1 ± 0,1 54,0 ± 2,7 54,7 ± 2,9 47,4 ± 2,7 Laktaatti (mm) 3,6 ± 0,8 3,3 ± 1,1 4,0 ± 1,0 3,9 ± 0,8 2,5 ± 0,7 Maks. 2 km 1,8 km Nopeus (m/s) 5,5 ± 0,2 5,5 ± 0,1 5,3 ± 0,1 5,4 ± 0,1 3,4 ± 0,1 5,9 ± 0,3 Syke (krt/min) 185 ± 7 187 ± 8 188 ± 6 188 ± 7 189 ± 4 182 ± 7 (ml/kg/min) VO2 73,2 ± 4,5 71,0 ± 3,6 70,5 ± 1,6 72,2 ± 3,5 66,2 ± 3,5 70,2 ± 2,1 Laktaatti (mm) 11,3 ± 2,4 11,2 ± 0,5 10,9 ± 0,4 12,6 ± 0,8 9,7 ± 1,7 12,8 ± 1,5 NAISET Elo -04 Loka -04 Kesä -05 Elo -05 Koli-05 Hiihto Submaks. 2 km Nopeus (m/s) 4,0 4,0 4,0 3,8 ± 0,1 4,0 Syke (krt/min) 162 ± 9 171 ± 8 180 ± 5 172 ± 3 150 ± 12 (ml/kg/min) VO2 45,2 ± 2,2 46,0 ± 1,9 48,6 ± 2,4 49,6 ±1,2 39,3 ± 3,1 Laktaatti (mm) 4,4 ± 1,3 5,4 ± 1,7 7,4 ± 3,8 4,9 ± 2,7 1,7 ± 0,7 Maks. 2 km 1,8 km Nopeus (m/s) 4,5 ± 0,2 4,3 ± 0,2 4,2 ± 0,2 4,4 ± 0,4 2,9 ± 0,2 5,1 ± 0,2 Syke (krt/min) 182 ± 7 186 ± 6 189 ± 2 187 ± 7 189 ± 1 182 ± 6 (ml/kg/min) VO2 55,1 ± 6,1 53,9 ± 5,7 55,2 ± 1,7 61,2 ±6,8 59,8 ± 3,2 57,0 ± 1,3 Laktaatti (mm) 10,1 ± 2,2 11,0 ± 3,3 10,8 ± 3,6 10,0 ± 0,6 9,0 ± 1,0 10,2 ± 1,5 Ampumahiihtäjien ja maastohiihtäjien välinen ero näkyy selvästi tasatyöntötestissä. Tulosten perusteella tasatyöntötestin taloudellisuus kertoo parhaiten, miksi maastohiihtäjät kulkevat suksilla nopeammin kuin ampumahiihtäjät. Parempi taloudellisuus vaikutti myös maksimaalisen 2000 m:n nopeuteen. Ero tasatyöntötestin maksiminopeudessa on suurempi kuin MAST-testin nopeuksissa. Myöskään maksimaalisessa hapenottokyvyssä ei näyttäisi olevan eroa näiden kahden eri lajiryhmän välillä. Tasatyöntötestin tulokset paljastavat, että kynnysominaisuudet ja lajisuorituksen taloudellisuus selittävät ryhmätasolla parhaiten maastohiihtäjien ja ampumahiihtäjien välistä eroa. Samoin kuin MASTtestin tulokset myös tasatyöntötestin tulokset osoittavat, että naisampumahiihtäjien mitattujen kestävyysominaisuuksien ero maastohiihtäjiin on suurempi kuin vastaava ero miesampumahiihtäjillä. Tämä selittyy pääasiassa Suomen naishiihtäjien kovalla tasolla suhteessa maailman huippuun. Toisena vuonna tarkoituksena oli mitata VO 2max :ä lajisuorituksesta Kontiolahden ensilumen ladulla, mutta huonojen sääolosuhteiden vuoksi testi siirrettiin rullasuksille ja Ko-

16 lin vaaralle. Urheilijat luistelivat rullasuksilla Kolilla noin 5800 m, joista ensimmäiset 4000 m 1,8 % ylämäkeen noin anaerobisella kynnysteholla ja loput 1800 m 8,2 % ylämäkeen maksimaalisella teholla. Suorituksesta mitattiin aika, sydämen syke, hapenkulutus (Jaeger Oxycon Mobile) ja veren laktaattipitoisuus (katso Taulukko 5). Kolilla tehty maksimaalinen hapenoton testin tulokset ovat mielenkiintoisia. Ensinnäkin kannettavan hapenoton mittalaitteen tulosten luotettavuuteen vaikuttavat mittausolosuhteet. Kosteat ja kylmät olosuhteet vaikeuttavat luotettavan mittaustuloksen saamista. Kosteus vaikuttaa hapen ja hiilidioksidin analyysiin, joten kosteissa ja varsinkaan sateisissa olosuhteissa hapenoton mittausta on turha yrittää. Kylmä ilma puolestaan lisää urheilijan liman eritystä ja lisää tarvetta sylkemiseen varsinkin maksimaalisessa suorituksessa, mutta kannettavan laitteen analysaattorit eivät anna mahdollisuutta sylkemiseen suorituksen aikana. Kolilla lämpötila oli 5-10 C, mutta pieni tihkusade haittasi välillä mittauksia. Maksimaalisen hapenoton lukema voi olla näistä tekijöistä johtuen hieman alakantissa, koska lähes kaikilla urheilijoilla laite keskeytti hapenkulutuksen mittauksen tai antoi virheellisiä lukemia ennen maksimisuorituksen loppua kuitenkin niin, että maksimisuorituksen alusta jokaiselta urheilijalta on hapenkulutus mitattuna. Maksimaalisen hapenoton mittaustulos näytti olevan kuitenkin luotettava, sillä se oli suorassa suhteessa 1800 m:n nousunopeuteen Kolin vaaralla (katso Kuvio 12). 75 70 65 VO 2 (ml/kg/min) 60 55 50 45 40 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 Nopeus (m/s) Kuvio 12. Kolilla tehdyn maksimaalisen rullahiihtotestin maksimaalisen hapenkulutuksen ja nopeuden välinen suhde. Kuvassa on mukana kolme naista ja seitsemän miestä. Maksimaalinen hapenottokyky jäi viidellä kymmenestä urheilijalla matalammalle tasolle kuin 2000 m:n tasatyöntötestissä. Kaikilla urheilijoilla tämä selittyi sillä, että urheilijat eivät kyenneet nostamaan ventilaatiotaan tasatyöntötestin lukemiin, vaan ero oli pahimmillaan jopa 30 l/min. Tätä eroa selittää osaltaan testiajankohta, sillä myöskään vuoden 2004 lokakuu ei näyttänyt olevan hyvä ajankohta korkeiden VO 2max lukemien mittaamiselle. Lokakuun testi oli keskellä rasitukseltaan kauden kovinta harjoitusjaksoa,

17 johon liittyy monilla urheilijoilla myös korkean paikan harjoittelua. Urheilijoiden rasitustila estää korkeiden VO 2max lukemien saavuttamisen lokakuulla. Mielenkiintoista Kolin mittauksissa vuonna 2005 oli myös se, että matalat hapenottolukemat näyttivät olevan tyypillisiä erityisesti miehillä. Sen sijaan naiset pystyivät keskimäärin samaan hapenottolukemaan Kolilla kuin tasatyöntötestissäkin. Koska tarkat harjoitustiedot eivät ole käytössä, niin syy miesten mataliin hapenoton lukemiin jää arvailujen varaan. 3.4 Kuormittuminen ja palautuminen Harjoitusten kuormittavuuden ja palautumisen seuraamiseksi ampumahiihtäjät tallensivat vuoden 2005 leireillä sydämen sykkeitä (RR-intervallit) Suunnon t6- rannetietokoneella. Sykevälitiedon analysointiin käytettiin Firstbeat Technologies Oy:n Hyvinvointianalyysiohjelmaa. Kaikki urheilijat mittasivat sykettä harjoituksissa ja yöllä säännöllisesti leirien aikana. Hyvinvointianalyysiohjelma on uusi menetelmä kuormittumisen ja palautumisen mittaamiseksi. Ohjelmaa hyödyntäen sykekeräyksistä on tehty Harjoitusvaikutus- ja Voimavarat -raportteja (katso Kuviot 13 ja 14). Näiden lisäksi urheilijoiden aamulla koettua palautuneisuutta ja harjoitusten aikaista kuormittuneisuutta selvitettiin kyselyillä asteikolla 0-10+. Urheilijat saivat välittömän palautteen mittauksista jo leirin aikana, sillä palautteen teko sykkeen keräyksestä kestää joitakin minuutteja t6-rannetietokoneen tiedoston purusta Hyvinvointianalyysin raporttiin. Yökeräyksistä tarkemman analyysin kohteeksi on otettu klo 0:00-4:00 välinen aika. Harjoituksen kuormittavuutta ja elimistön homeostaasin järkkymistä Hyvinvointianalyysi kuvaa laskemalla EPOC:in (=Excess Post-Exercise Oxygen Consumption). EPOC ilmoitetaan kuormituksen jälkeen kohonneena hapenkulutuksena suhteessa kehon massaan (ml kg -1 ). EPOC:in suuruuteen vaikuttavat pääasiassa suorituksen intensiteetti suhteessa henkilön omaan maksimiin, henkilön maksimaalinen hapenottokyky ja suorituksen kesto. EPOC nousee korkealle pitkissä yhtäjaksoisissa maksimisuorituksissa ja jää matalalle tasolle matalatehoisissa peruskestävyysharjoituksissa. EPOC ei ole ainoa mittari kuvaamaan harjoituksen kuormittavuutta, sillä esimerkiksi pitkät peruskestävyysharjoituksetkin voivat olla kuormittavia, mutta EPOC jää niissä harjoituksissa matalalle tasolle. Maastohiihtäjät ovat käyttäneet rauhallisen peruskestävyysharjoituksen EPOC - tavoitteena alle 20 ml/kg lukemia. Vastaavasti kovatehoisissa harjoituksissa EPOC:in pitää nousta kolmenumeroiseksi, kilpailunomaisissa harjoituksissa on saavutettu enimmillään jopa 400 ml/kg. Kuvio 13. Kuva Hyvinvointianalyysiohjelman Voimavarat -raportista. Kuva kertoo kuormitusta (punainen) ja palautumista (vihreä) kuvaavien reaktioiden voimakkuuden yön aikana.

18 Kuvio 14. Kuva Hvyinvointianalyysiohjelman Harjoitusvaikutus -raportista. Analysoitu sykekäyrä on erään ampumahiihtäjän kilpailusta keväältä 2005. Kova harjoitus Kevyt harjoitus 100 % 90 % 80 % 70 % 7.2 7.2 50.3 0.71 92.3 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 5.2 6.5 52.6 0.75 89.5 10 % 0 % Fyysinen palautuneisuus Psyykkinen palautuneisuus Leposyke Stressi-indeksi Palautumisindeksi Kuvio 15. Kovan ja kevyen harjoituspäivän vaikutukset seuraavan yön sykkeestä laskettaviin muuttujiin. Tilastollisesti merkitsevä ero havaittiin fyysisessä palautuneisuudessa, leposykkeessä ja palautumisindeksissä (P < 0,05). Kuvassa 100% = kovan ja kevyeen harjoituksen summa. Tässä raportissa esitetään tulokset, jotka on analysoitu Levin lumileiriltä lokamarraskuun vaihteessa 2005 (29.10.-11.11.). Vertailuun otettiin leirin aikana kovan ja helpon harjoituspäivän jälkeinen yö. Sen lisäksi leirin kokonaisrasitusta tarkasteltiin vertaamalla leirin alussa mitattua yötä leirin lopussa mitattuun yöhön. Kovan ja kevyen harjoituspäivän jälkeinen yösykevertailu osoitti, että harjoituspäivän kovuus näkyy seuraavan yön sykkeessä ja Hyvinvointianalyysin laskemissa stressi- ja palautumismuuttujissa. Kovan päivän jälkeen syke ja EPOC oli yöllä hieman korkeampi ja palautuminen

19 matalampi kuin kevyen päivän jälkeen (katso Kuvio 15). Tämä vahvistaa sen, että käytetyt mittarit ovat riittävän herkkiä mittaamaan muutoksia kuormittuneisuudessa ja palautuneisuudessa. Muuttujista ei kuitenkaan voida antaa viitearvoja, vaan näyttää siltä, että sykemuuttujissa näkyvä kuormittuminen on yksilöllistä ja vertailu on aina tehtävä omiin aikaisempiin tuloksiin. Levin leirin ensimmäinen viikko oli tyypillinen leiriharjoitusviikko. Toisen viikon lopussa oli kilpailu, minkä vuoksi toisen viikon lopun harjoittelu oli hieman kevyempää kuin ensimmäisellä viikolla. Yösykevertailun perusteella leiri ei ollut kovin kuormittava, vaan Hyvinvointianalyysiohjelman tulosten mukaan urheilijat olivat leirin lopussa palautuneempia kuin leirin alussa (katso Kuvio 16). Ampumahiihtäjien omien tuntemusten mukaan tilanne oli kuitenkin päinvastainen (katso Kuvio 16). Urheilijoiden mielestä leiri oli erityisesti psyykkisesti kuormittava. Tähän seikkaan saattoivat vaikuttaa huonot harjoitteluolosuhteet leirin aikana. Myös leirin lopussa olleella kilpailulla saattoi olla vaikutusta urheilijoiden arvioon omasta palautuneisuudesta. Leirin alussa Leirin lopussa 100 % 90 % 80 % 70 % 5.6 5.6 50.0 0.71 93.5 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 6.9 7.6 53.7 0.82 87.3 10 % 0 % Fyysinen palautuneisuus Psyykkinen palautuneisuus Leposyke Stressi-indeksi Palautumisindeksi Kuvio 16. Levin lumileirin vaikutukset joihinkin yösykkeistä laskettuihin muuttujiin ja urheilijoiden omiin tuntemuksiin fyysisestä ja psyykkisestä palautuneisuudesta. Kaikissa kuvatuissa muuttujissa ero on tilastollisesti merkitsevä (P < 0,05). Kuvassa 100% = kovan ja kevyeen harjoituksen summa.

20 4. JOHTOPÄÄTÖKSET Lajinomainen ammuntasuoritus Simuloidun kilpailun ammuntaosuuteen valittiin tarkasteltavaksi sellaisia muuttujia, jotka kuvaavat aikaisempien tutkimusten mukaan ammuntasuorituksen kannalta oleellisia osa-alueita, kuten kehon tasapainon käyttäytyminen, aseen piipun liike ja liipaisutapahtuma. Noptelin optoelektroninen ammunnanharjoittelulaitteisto soveltui hyvin myös ampumahiihdossa käytettäväksi. Viiteen tauluun ampuminen vei ammuntasuoritusta selvästi lajinomaisemmaksi. Ampumahiihtotaulun käyttäminen vei simuloitua ammuntasuoritusta selvästi lajinomaisemmaksi. Tärkeänä pidettiin, että Noptel antaa kuvan pitoalueesta (aseen huojunnasta suorituksen aikana), tähtäyksen lähestymissuunnasta ja liipaisun jälkeen tapahtuvasta jälkipidosta, koska pienoiskiväärillä ammuttaessa jälkipidon merkitys korostuu suhteellisen hitaan luodin lähtönopeuden takia. Lisäksi Noptelin kuvat kertovat kuinka vakiintunutta urheilijan ammuntasuoritus oli ammunnan aikana. Mittausteknisesti laitteisto toimi kohtalaisen hyvin. Ampumatuloksen lisäksi tähtäyksen liikerataa tarkastelemalla oli mahdollista saada tietoa laukauksen kehittymisestä ja urheilijan ammuntastrategiasta. Kohdistusongelmien lisäksi joidenkin urheilijoiden kohdalla latausäänet rekisteröityivät laukauksina, mikä taas näkyi ohilaukauksina Noptelin ohjelmassa. Tällöin ei saatu tietoa varsinaisten laukausten osumista. Suoritus ei myöskään päivittynyt näytölle aivan reaaliajassa, mikä hankaloitti mm. signaalin synkronoimista muihin mittasignaaleihin. Ulkona ongelmia aiheuttivat sääolosuhteet. Esimerkiksi sumuisella tai sateisella säällä prismojen toimintavarmuus väheni. Videokuva suorituksesta koettiin erittäin hyödylliseksi ja se toimi perustana muiden signaalien tulkinnalle. Videokuvasta oli apua mm. ampumasuorituksen eri osa-alueiden, erityisesti ampuma-asennon, laukaisutapahtuman sekä jälkipidon analysoinnissa. Koska lajinomainen ammunta asettaa erityisiä vaatimuksia pystyampuma-asennolle, palaute urheilijan kehon tasapainosta nähtiin tärkeänä muuttujana. Yleisin ongelma oli kehon painopisteen siirtyminen liiaksi eteen (varpaille). Ampuma-asentoa korjaamalla saatiin suorituksia näkyvästi parannettua. Videokuvan ja tapapainokuvaajan yhdistelmä osoittautui havainnolliseksi tavaksi todentaa virheitä ampuma-asennossa. Rintakehän liikkeen laajuuden mittaamisella saatiin tietoa urheilijan hengityksestä ainoastaan kuvailevalla tasolla, koska absoluuttisia arvoja ei ollut mahdollista laskea. Suorituksia ei siten myöskään ollut mahdollista verrata keskenään. Virheellistä hengitystekniikkaa onnistuttiin kuitenkin korjaamaan menestyksekkäästi muutaman urheilijan kohdalla mittausten perusteella. On myös huomioitava, että hengityspanta mittaa vain rintakehän liikettä, ja tällöin palleahengitys jää kokonaan mittauksen ulkopuolelle. Jotta anturi hengityspannassa toimisi optimaalisesti, sopivan kireyden ja paikan löytäminen jokaiselle urheilijalle on haastava tehtävä.

21 Liipaisinvoimakäyrän perusteella pystyttiin toteamaan esimerkiksi liian voimakas liipaisutapahtuma, joka oli havaittavissa samanaikaisesti myös virheellisenä osumana taulussa. On kuitenkin muistettava, että liipaisinvoiman käyrän muotoon vaikutti ratkaisevasti se, mihin kohtaan liipaisinta ampujan sormi oli milloinkin asettunut. Näin ollen kuvaajien muodot ja absoluuttiset arvot eivät olleet vertailukelpoisia eri suoritusten välillä. Käyrä ei myöskään esittänyt liipaisuvoiman absoluuttisia arvoja (kg), vaan arvot kuvasivat ainoastaan mittajännitettä. Toisaalta liipaisinkäyrän muotoa voidaan pitää jopa oleellisempana verrattuna absoluuttisiin liipaisuvoima-arvoihin. Tulevaisuudessa testaaminen ammunnan osalta tulisi laajentaa kolmivaiheiseksi: perusammuntatekniikan testaamiseen leposyketasolla, lajinomaisen ammunnan testaamiseen leposyketasolla, ja lajinomaisen ammunnan testaamiseen rasituksen aikana (50 metrin etäisyydeltä ruutilaukauksin). Ammunnan aikaisten syketietojen keräämisen ja analysoinnin avulla olisi mahdollista määrittää jokaiselle urheilijalle yksilöllinen optimaalinen syketaso ampumasuorituksen ajaksi. Ampumasuoritusta, tuulilippuja ja osumaa taululla yhtäaikaisesti videoimalla pystyttäisiin tukemaan tehokkaasti tuuliharjoittelua. Myös makuuammunnan sisällyttäminen testipatteristoon antaisi arvokasta lisäinformaatiota lajisuorituksesta. Testeistä koostettavien palautteiden rakenteeseen tulisi kiinnittää erityistä huomiota. Erilaisten mittasignaaleista piirrettyjen kuvaajien analysointi ja tulkitseminen on osoittautunut varsin vaikeaksi. Palautteen muotoa ja rakennetta tulisikin kehittää lajin asiantuntijoiden sekä tutkimus- ja testaushenkilöstön yhteisellä osaamisella siten, että urheilija saa mahdollisimman todenmukaisen ja ymmärrettävän palautteen suorituksestaan. Ammunnan testaaminen olympiaryhmän urheilijoilla on mahdollistanut suoritustekniikan perusseurannan. Videokuvat yhdistettyinä erilaisin graafisiin kuvaajiin ovat havainnollisesti osoittaneet urheilijan valmiudet sekä kehittämistarpeet ampumasuorituksessa. Testaamista olisi syytä jatkaa myös tulevaisuudessa kehittäen mittausjärjestelmää edelleen enemmän lajin tarpeita vastaavaksi. Koska tulevaisuudessa olympiaryhmän valmennettavat tulevat olemaan nuoria ja kokemattomia urheilijoita, testaus- ja palautejärjestelmä on yksi tärkeä osa heidän kehittymisensä seurantaa. Kestävyysominaisuuksien seurantamenetelmä Tämän projektin ja aikaisemmin maastohiihtäjien kanssa tehtyjen projektien perusteella voidaan todeta, että MAST-testi ja 2 x 2000 m:n tasatyöntötesti ovat lajinomaisia ja käyttökelpoisia fyysisten ominaisuuksien seurantatestejä ampumahiihtäjille. MAST testin ja tasatyöntötestin avulla voidaan määrittää aerobista ja anaerobista kynnystä lukuun ottamatta muut ampumahiihdon fyysiseen suorituskykyyn vaikuttavat tekijät: hermolihasjärjestelmän suorituskykyisyys (MAST-testin maksiminopeus), tasatyönnön taloudellisuus ja maksimaalinen hapenottokyky (2 x 2000 m). Koska tasatyöntötestin submaksimaalinen 2000 m tehdään lähellä anaerobista kynnystehoa, testin jälkeen mitattu laktaattiarvo kertoo myös anaerobisen kynnyksen tasosta, mutta harjoittelusykerajoja tällä testillä ei voida tarkasti määrittää. Aikuisten sarjan hiihtäjät ovat lähes kaikki käyneet uransa jossakin vaiheessa myös juoksumattotestissä, jossa kynnyssykerajat on määritetty, joten heille ko. ominaisuuksien mittaaminen ei ole välttämätöntä. Nuorten

22 ampumahiihtäjien tulisi kuitenkin selvittää harjoitussykerajat, minkä vuoksi heidän pitäisi tehdä joko suora pitkä hapenoton testi juoksumatolla sauvakävelynä tai vähintään viisiportainen tasotesti rullasuksilla radalla. Nuorilla 2 x 2000 m tasatyöntötestin voisi korvata tasotestillä tai sauvakävelytestillä. Testausajankohtaa mietittäessä parhaat ajankohdat ovat kesäkuulla vähintään kolmen viikon peruskuntoharjoittelun jälkeen ja elokuulla ennen Keski-Euroopan korkeanpaikan lumileirejä. Lokakuun testausajankohta on hankala, koska silloin urheilijat ovat keskellä vuoden kovinta harjoittelujaksoa, joka pitää sisällään myös korkeanpaikan harjoittelua. Testitulokset ovat tuolloin olleet lähes poikkeuksetta heikompia kuin elokuussa. Vaikka fyysisten ominaisuuksien seuranta on tärkeää harjoittelun onnistumisen kannalta, lokakuun seurantatestin pitäisi olla ennemmin kuormitus-palautumistilan seurantaa kuin eri ominaisuuksien testaamista. Jotta fyysisten ominaisuuksien kehittymisestä saataisiin hyvä kuva, niin kauden viimeinen testikerta pitäisi olla kilpailukaudella marrasjoulukuussa, jolloin fyysisten ominaisuuksien pitäisi olla jo lähellä kilpailukauden maksimitasoa, eikä harjoituskuormitus ole niin suuri kuin lokakuussa. Toisaalta kilpailukausi on runsaine matkusteluineen niin kuormittava, että testin aiheuttama lisäkuormitus pitäisi ottaa tarkasti huomioon. Lajinomainen ulkona tapahtuva hapenkulutuksen mittaaminen on nykyaikaisillakin mittalaitteilla ongelmallista. Mittausten onnistumisen kannalta olosuhteiden pitäisi olla suotuisat ja mittausjakson mahdollisimman lyhyt. Mittausten kannalta olosuhteet ovat parhaimmat, kun lämpötila on lähellä nollaa ja ilman suhteellinen kosteus mahdollisimman alhainen. Koska luonnonlumella keli vaikuttaa vauhtiin oleellisesti, ainoa ominaisuus, jota kannattaa mitata, on maksimaalinen hapenottokyky. Maksimaalisen hapenottokyvyn mittaamiseen tarvitaan noin 10 minuutin kestoinen mittausjakso ja huolellinen verryttely aukaisuineen ennen sitä. Tässä projektissa käytetty 4000 m + 1800 m ylämäkisuoritus on käyttökelpoinen testi, varsinkin jos olosuhteet sallivat verryttelynä käytetyn 4000 m:n lyhentämistä esim. 2000 m:iin, jolloin kokonaismittausaika lyhenisi alle 15 minuuttiin. Kuormittuneisuuden ja palautumisen seurantamenetelmä Uudet sykepohjaiset kuormittuneisuuden ja palautumisen mittausmenetelmät osoittivat käyttökelpoisuutensa tässä projektissa. Hyvinvointianalyysiohjelman avulla voidaan määrittää yösykkeestä harjoituksen vaikutus elimistön kokonaisstressiin. Seurantamenetelmän käytöllä voidaan arvioida urheilijan kuormitusstressiä ja elimistön palautumista, minkä vuoksi menetelmän käyttö on suositeltavaa erityisesti kovilla harjoittelujaksoilla ja poikkeuksellisissa olosuhteissa kuten harjoitusleireillä ja korkeanpaikan harjoittelun aikana. Koska sykkeestä laskettavat muuttujat ovat yksilöllisiä, tulokset pitäisi aina suhteuttaa ja verrata kunkin urheilijan aikaisempiin mittaustuloksiin eikä näin ollen kaikille urheilijoille sopivia yleisiä viitearvoja voida antaa. Hyöty kasvaa menetelmän säännöllisellä käytöllä, jolloin urheilijalla on omia viitearvoja erilaisista harjoitustilanteista. Menetelmä on myös uusi, joten lähitulevaisuudessa tieto menetelmän käytöstä lisääntyy, mikä vaikuttaa myös tuotekehittelyyn. Nykyisellään menetelmän käyttö vaatii käyt-

23 täjältään hyvää ihmisen fysiologian, urheiluharjoittelun ja urheilijoiden toteutuneen harjoittelun ja elämänhallinnan tuntemista.

24 LÄHDELUETTELO Bozsik A., Bretz K. & Kaske R.J. (1995) Body sway in biathlon shooting. In Barabas A. & Fabian G. (eds.), Biomechanics in sports XII: proceedings of the 12 th symposium of the International Society of Biomechanics in Sports, Budapest, International Society of Biomechanics in Sports, 164-166. Groslambert A., Candau R., Gillot G. & Rouillon J.D. (1996) Influence of spesific exercise on the shooting performance and on postural control in biathlon. In Marconnet P. et al. (ed) First annual congree, frontiers in sport science, the European perspective. May 28-31, 1996, Nice, France. Book of abstracts, Nice, European College of Sport Science, 1996, 76-77. Groslambert A., Candau R., Grappe F., Dugué B. & Rouillon J.D. (2003) Effects of Autogenic and Imagenary Training on the Shooting Performance in Biathlon. Res Q Exerc Sport, 74 (3), 337-341. Groslambert A., Candau R., Hoffman M.D., Bardy B. & Rouillon J.D. (1999) Validation of Simple Tests of Biathlon Shooting Ability. Int J Sports Med, 20, 179-182. Hoffman M.D., Gilson P.M., Westenburg T.M. & Spencer W.A. (1992) Biathlon Shooting Performance after Exercise of Different Intensities. Int J Sports Med, 13 (3), 270-273. Hoffmann M.D. & Street G.M. (1992) Characterization of the Heart Rate Response during Biathlon. Int J Sports Med, 13 (5), 390-394. Nummela A. (1996) A New Laboratory Test Method for Estimating Anaerobic Performance Characteristics with Special Reference to Sprint Running. Doctoral The-