YMPÄRIVUOROKAUTISEN PAINOVYÖN PITÄMISEN VAIKUTUKSET NUORTEN KORIPALLOILIJOIDEN FYYSISEEN SUORITUSKYKYYN JA HYPPYHEITON TARKKUUTEEN VESA JAAKKOLA

YMPÄRIVUOROKAUTISEN PAINOVYÖN PITÄMISEN VAIKUTUKSET NUORTEN KORIPALLOILIJOIDEN FYYSISEEN SUORITUSKYKYYN JA HYPPYHEITON TARKKUUTEEN VESA JAAKKOLA HAAGA-HELIA ammattikorkeakoulu Vierumäki Liikunnan ammattikorkeakoulututkinto Kevät 2008

TIIVISTELMÄ Vierumäki 11.4.2008 Liikunnan ja vapaa-ajan koulutusohjelma Tekijä Vesa Jaakkola Opinnäytetyön nimi YMPÄRIVUOROKAUTISEN PAINOVYÖN PITÄMISEN VAIKUTUKSET NUORTEN KORIPALLOILIJOIDEN FYYSISEEN SUORITUSKYKYYN JA HYPPYHEITON TARKKUUTEEN Ryhmä LOT 2008 Sivu- ja liitesivumäärä 67 + 3 Ohjaaja Timo Vuorimaa Harjoitustutkimuksen tarkoituksena oli selvittää ympärivuorokautisen painovyön pitämisen vaikutuksia nuorten koripalloilijoiden fyysiseen suorituskykyyn ja hyppyheiton tarkkuuteen kilpailukaudella. Tutkittavat urheilijat (N=11) olivat Lohjan LOU-Basket ry:n nuoria mieskoripalloilijoita (ikä 19,2 ± 3,5 vuotta; pituus 188,3 ± 8,0 cm; paino 79,7 ± 15,3 kg), joilla kaikilla oli vähintään kaksi vuotta voimaharjoittelutaustaa. Tutkimus sisälsi kaksi kolmen viikon harjoitusjaksoa (Jakso 1 ja 2). Kohdejoukko jaettiin oman kehonpainon (kg) perusteella kahteen samanarvoiseen ryhmään (painot: 78,2 ± 9,5 kg & 80,4 ± 22,5 kg), joista ensimmäiseen ryhmään kuului viisi ja toiseen ryhmään kuusi urheilijaa. Ensimmäinen ryhmä piti painovyötä (ka.10,8 ± 1,1 % oma paino) ensimmäisen jakson aikana, toisen ryhmän harjoitellessa saman harjoitusohjelman mukaan ilman painovyötä. Jälkimmäiseen jaksoon ryhmät vaihtoivat rooleja keskenään. Jaksoilla harjoittelu koostui fysiikkaharjoitusohjelmasta (3 harjoitusta/viikko), lajiharjoituksista (4-6/viikko) ja otteluista (4-5/jakso). Urheilijoilta testattiin jaksojen alussa ja lopussa esikevennyshyppy (KH), staattinen hyppy (SH), 20m juoksutesti pystylähdöllä (20m), 400m juoksuaika, 100 hyppyheiton heittotesti ja Cooperin 12 minuutin juoksutesti. Lisäksi testattiin KH ja SH viikoittain jaksojen sisällä ja yksi sekä kaksi viikkoa jaksojen jälkeen. KH ja SH kehittyivät merkitsevästi sekä kontrollijaksolla (KH:5,2 ± 6,0 %, SH:6,0 ± 6,2 %) että painovyöjaksolla (KH:11,8 ± 4,9 %, SH:13,1 ± 5,7 %). Jaksojen välinen ero muutoksessa oli lisäksi merkitsevä (KH: P=0,010, SH: P=0,007). 20m kehittyi painovyöjaksolla merkitsevästi (1,2 ± 1,4 %, P=0,015), mutta verrattaessa kontrollijaksoon ei muutoksen ero ollut tilastollisesti merkitsevä (P=0,108). Muissakaan testeissä ei tapahtunut tilastollisesti merkitseviä muutoksia jaksojen kesken. Tuloksien perusteella koripalloilija näyttäisi hyötyvän ympärivuorokautisesta painovyön pitämisestä, etenkin lyhyissä 1-3 viikon jaksoissa, koska harjoittelumenetelmä näyttäisi parantavan merkitsevästi räjähtävää voimantuottoa, vaikuttamatta negatiivisesti muihin fyysisiin ominaisuuksiin tai hyppyheiton tarkkuuteen. Avainsanat painovyöharjoittelu, hermo-lihasjärjestelmä, koripallo, ponnistusvoima, räjähtävä voimantuotto

ABSTRACT Vierumäki 11 April 2008 Degree Programme in Sports and Leisure Management Author Vesa Jaakkola The title of the thesis EFFECTS OF THE CONTINUOUS DUTY WEIGHTED BELT ON PHYSICAL PERFORMANCE AND JUMP SHOOTING ACCURACY IN YOUNG MALE BASKETBALL PLAYERS Group LOT 2008 Number of pages and appendices 67 + 3 Supervisor Timo Vuorimaa The aim of this study was to clarify the effects of the continuous duty weighted belt on physical performance and jump shooting accuracy in young male basketball players during competitive season. The subjects (N=11) were young male basketball players from Lohja LOU-Basket basketball team (age 19.2 ± 3.5 years; height 188.3 ± 8.0 cm; weight 79.7 ± 15.3 kg). All subjects had at least two years of strength training experience. The study contained two three week training phases (phase 1 and 2). The subjects were divided into two equal groups on account of body weight (78.2 ± 9.5 kg & 80.4 ± 22.5 kg). The first group held the weighted belt (mean 10.8 ± 1.1 % BM) in their everyday life and training sessions during phase one, and second group during phase two. During the phases the training was composed of a conditioning programme (three sessions/week), basketball practices (four to six practices/week) and basketball games (four to five games/phase). At the beginning and at the end of both training phases all subjects were tested on countermovement jump (CMJ), static jump (SJ), 20 metres sprint on standing start (20 m), 400 metres running time, jump shooting accuracy test and 12 minutes running test. Also, the CMJ and SJ were tested after every week during the training phases and both one and two weeks after the phases. Both CMJ and SJ improved significantly during control phase (CMJ: 5.2 ± 6.0%, SJ: 6.0 ± 6.2%) and weighted belt phase (CMJ: 11.8 ± 4.9%, SH: 13.1 ± 5.7%). Changes between the phases were also significantly different (CMJ: P=0.010, SJ: P=0.007). The 20 m improved significantly only during the weighted belt phase (1.2 ± 1.4%, P=0.015), but the changes were not scientifically significant between the phases (P=0,108). Also, no other test showed any significant changes in comparison. The results indicate that basketball players might benefit from continuous duty weighted belt, especially on short phases (one to three weeks), because the method seems to increase explosive power output significantly, without affecting negatively on the other physical performance or jump shooting accuracy. Key words weighted belt, neuromuscular system, basketball, vertical jump, explosive power output

Sisällys 1. JOHDANTO...1 2. HERMOLIHASJÄRJESTELMÄN RAKENNE JA TOIMINTA...2 2.1. Hermoston rakenne ja toiminta...2 2.1.1. Keskushermosto...3 2.1.2. Ääreishermosto...3 2.2. Motorinen yksikkö...4 2.3 Luurankolihas...6 2.4. Motorisen käskyn muuttuminen lihassupistukseksi...8 3. VOIMAHARJOITTELUN VAIKUTUSMEKANISMIT...10 3.1. Hermostollinen adaptaatio...11 3.1.1. Motoristen yksiköiden toiminnan kehittyminen...11 3.1.2. Lihasten välisen ja sisäisen koordinaation kehittyminen...13 3.1.3. Lihasaktivaatiota inhiboivien tekijöiden toiminnan vähentyminen...13 3.2. Elastisuuden hyödyntäminen...15 3.3. Hormonaalinen adaptaatio...17 3.3.1 Insuliini...19 3.3.2. Testosteroni...19 3.3.3. Kasvuhormoni...20 3.3.4. IGF-1...20 3.3.5. Kortisoli...21 3.4. Lihassolutason muutokset...21 3.4.1. Hypertrofia ja hyperplasia...22 3.4.2. Muutokset solun energiavarastoissa ja aineenvaihdunnassa...22 4. PAINOVOIMAKENTTÄ JA HARJOITTELU...24 4.1. Painovoimakentän vaikutus harjoitusstimulukseen...24 4.2. Poikkeavan painovoimakentän simuloiminen...25 5. KORIPALLON FYYSINEN LAJIANALYYSI...30 5.1. Kestävyysvaatimukset...30 5.2. Nopeusvaatimukset...31 5.3. Voimavaatimukset...32 6. KORIPALLON TYYPILLINEN KAUSIJAKSOTUS SUOMESSA...34 6.1. Peruskuntokausi...35 6.2. Kilpailuun valmistava kausi...36 6.3. Kilpailukausi...36 6.3.1. Fyysisen suorituskyvyn muutokset kilpailukauden aikana...37 7. TUTKIMUKSEN TARKOITUS JA TUTKIMUSONGELMAT...38

8. TUTKIMUSMENETELMÄT...39 8.1. Tutkimuksen kohdejoukko...39 8.2. Koeasetelma...39 8.3. Mittausmenetelmät...41 8.3.1. Perusmittaukset...42 8.3.2. Kontaktimattohyppyjen suoritusten vakioiminen...42 8.3.3. Pystylähdöllä 20 metrin juoksutesti...43 8.3.4. 400 metrin juoksutesti...43 8.3.5. Cooperin juoksutesti...43 8.3.6. 100 hyppyheiton testi...44 8.4. Tilastolliset tarkastelut...45 9. TULOKSET...46 9.1. Painovyön käytön vaikutukset fyysiseen suorituskykyyn ja hyppyheiton tarkkuuteen...46 9.2. Harjoitusvaikutuksen syntymiseen vaadittava aika ja tulosten pysyvyys...48 9.3. Painovyön käyttökokemukset...49 10. POHDINTA...50 11. LÄHTEET...57 12. LIITTEET...68 12.1. Tutkimuksen harjoitusohjelma...68 12.2. Harjoituspäiväkirjapohja...69 12.3. Seminaariesitelmän tiivistelmä...70

1. JOHDANTO Painovoima on tekijä, joka mahdollistaa liikkumisen maan pinnalla. Keskushermostomme joutuu huomioimaan painovoiman vaikutuksen kaikissa liikkeissämme. Painovoima on myös suuri harjoitusvaikutuksen aiheuttaja sekä jokapäiväisessä elämässämme että harjoittelussamme. Siten voidaan teoriassa olettaa, että lisäämällä painovoimakenttää, myös hermo-lihasjärjestelmämme täytyisi mukautua uusin voimantuotto- ja liikkeen säätelyvaatimuksiin. Käytännöllinen tapa simuloida suurempaa painovoimakenttää, on pitää ympärivuorokautisesti lisäpainoja, kuten painovyötä tai painoliivejä. 1980-luvulla tutkijat Heikki Rusko ja Carmelo Bosco tutkivat paljon painovoiman sekä painoliiviharjoittelun vaikutuksia suorituskykyyn. He havaitsivat ympärivuorokautisen painoliivien käytön lisäävän merkittävästi räjähtävää voimantuottoa (mm. Bosco ym. 1986). Useista positiivisista tutkimustuloksista huolimatta ympärivuorokautinen lisäpainon käyttö ei ole saavuttanut suurta suosiota, varsinkaan palloilulajeissa. Koripallo on monipuolinen urheilulaji, jossa varsinkin nopeuskestävyys ja ponnistusvoima ovat tärkeitä. Koripalloilija hyötyisi siis varsinkin räjähtävän voimantuoton lisääntymisestä. Valitettavasti pelkkä räjähtävä voimantuotto ei yksin riitä, sillä koripalloilijan on samalla pidettävä kestävyys- ja taidollinen suorituskykynsä kunnossa. Koripallossa yksi kilpailukauden tavoitteista on ylläpitää peruskunto- ja kilpailuun valmistavalla kaudella saavutettua fyysistä suorituskykyä mahdollisimman korkealla tasolla. Kilpailukaudella keskitytään kovaan lajiharjoitteluun, jotta joukkue olisi otteluissa pelillisesti kunnossa. Pitkä ja kuluttava kilpailukausi voi aiheuttaa nopeuden, ponnistusvoiman ja jalkojen maksimivoiman heikkenemistä. Kilpailukauden harjoittelun ohjelmoinnilla onkin suuri rooli fyysisen suorituskyvyn ylläpidossa. On tärkeää löytää keinoja, joilla voimatasoja kyetään ylläpitämään ja jopa kehittämään niin, ettei kilpailukauden lajiharjoittelusta tarvitse tinkiä. Tämän tutkimuksen tarkoitus on selvittää hyötyykö koripalloilija ympärivuorokautisesta painovyön pitämisestä kilpailukaudella siinä määrin, että hänen kannattaisi ottaa menetelmä osaksi harjoitusohjelmaansa.

2. HERMOLIHASJÄRJESTELMÄN RAKENNE JA TOIMINTA Voimantuoton ja liikkeen perustana on hermolihasjärjestelmä. Hermolihasjärjestelmän muodostaa hermosto sekä lihakset. Lihaksista voimantuoton sekä liikkeen kannalta tärkeimmät ovat luurankolihakset, jotka koostuvat tuhansista yksittäisistä lihassoluista. Luurankolihakset yhtyvät jänteiksi, jotka kiinnittyvät nivelen ylitse luuhun. (Harris & Dudley 2000, 16). Lihassolut aiheuttavat liikettä nivelessä aina supistumalla, tahdonalainen liike ei tapahdu koskaan lihasta venyttämällä (Purchon 1997). 2.1. Hermoston rakenne ja toiminta Hermosto voidaan jakaa keskushermostoon sekä ääreishermostoon (Kuva 1). Keskushermosto käsittää aivot sekä selkäytimen. Ääreishermosto käsittää selkäydinhermot ja autonomisen hermoston hermot. (Niedstedt, Hänninen, Arstila & Björkqvist 2000, 517 518). Toiminnallisesti hermosto jakautuu tahdosta riippumattomaan autonomiseen hermostoon sekä tahdonalaiseen somaattiseen hermostoon. Autonomisella hermostolla on tärkeä rooli elimistön homeostasian ylläpidossa. Autonominen hermosto jaetaan sympaattiseen ja parasympaattiseen osaan, joista sympaattinen kiihdyttää elintoimintoja ja parasympaattinen hidastaa niitä (Mero, Kyröläinen & Häkkinen 2004, 37). Somaattinen hermosto vastaa muun muassa luurankolihasten tahdonalaisesta supistumisesta. Kuva 1. Keskus- sekä ääreishermosto (mukaeltu McArdle, Katch & Katch 2006, 393). 2

2.1.1. Keskushermosto Aivot ja selkäydin muodostavat keskushermoston. Aivojen ylemmällä tasolla eli isoaivojen kuorikerroksella tapahtuu informaation käsittely ja muistiin tallentaminen. Kuorikerroksella myös sijaitsee tunto- ja motorinen aivokuori, joissa sijaitsevat jokaisen kehonosan toimintoihin liittyvät hermosolut. Kallon takaosassa sijaitsevat pikkuaivot, joilla on suuri merkitys tasapainon hallinnan kannalta. Kuorikerrokselta alaspäin tultaessa saavutaan aivorungon alueelle, johon kuuluvat keskiaivot, väliaivot, ydinjatkos, aivosilta ja erilaiset tumakkeet, jotka ovat erikoistuneiden hermosolujen ryppäitä. (Mero ym. 2004, 37 39). Monet aivorungon tumakkeista ovat liikunnan kannata elintärkeitä (Ahonen, Lahtinen, Sandström, Pogliani & Wirhed 1988, 74). Aivorungon alueella tapahtuu hengityksen tiedostamaton säätely, jota tarvitaan esimerkiksi nukkuessa. Aivorungon alueelta siirryttäessä alaspäin saavutaan selkäytimeen, jossa sijaitsevat suurin osa motoneuroneista, eli liikehermoista. Motoneuronien aksonit vievät tietoa kohti lihaksia. Sensoriset hermot taas tuovat informaatiota selkäytimen kautta aivoihin päin. Sensoristen hermojen tuoman informaation ei aina tarvitse kulkeutua aivoihin asti, vaan myös motoneuronit ovat välittäjähermosolujen kautta yhteydessä sensoristen hermojen informaatioon ja tarpeeksi suuren ärsytyksen sattuessa, aktivoidaan suojelumekanismina refleksikaari. (Mero ym. 2004, 37 39). 2.1.2. Ääreishermosto Ääreishermosto eli perifeerinen hermosto muodostuu keskushermoston ulkopuolelle jäävistä hermosoluista ja hermoradoista. Ääreishermoston reseptoreista tuodaan tietoa keskushermostoon tunto, eli sensorisia hermoja pitkin ja keskushermostosta viedään tietoa motorisia, eli liikehermoja pitkin ääreishermoston lihaksille ja rauhasille. (Mero ym. 2004, 37 39). Ääreishermosto aistii lihaksissa, jänteissä, nivelissä ja ihossa olevien tuntoreseptorien avulla tietoa venytyksestä, voimasta tai paineesta. Näitä aistielimiä kutsutaan proprioseptoreiksi ja niitä on neljää erilaista tyyppiä. Lisäksi on samantapainen aistintaan pohjautuva suojelumekanismi, refleksikaari (Taulukko 1) (Mero ym. 2004, 41). 3

Taulukko 1. Proprioseptorit ja niiden toiminta (mukaeltu Mero ym. 2004, 41). Proprioseptori: Lihasspindelit Toiminta: Aistivat ja 1a-affarentit välittävät sensorista tietoa liittyen lihassolun pituuden muutoksiin. Osallistuvat refleksitoimintojen säätelyyn ja lisäävät lihasten voimantuottoa ojennusrefleksin kautta. Golgin jänne-elimet Sijaitsevat lihaksen ja jänteen liittymäkohdassa aistien lihasvoiman muutoksia. Golgin jänneelin suojelee lihasta ja sen sidekudoksia ylisuurelta kuormalta refleksi-inhibition kautta, jolloin lihas rentoutuu ja voimantuotto vähenee. Pacinianin elimet Aistivat liikkeen ja paineen muutoksia. Sijaitsevat ihossa, vatsassa ja lihaksissa Golgin jänne-elinten läheisyydessä. Osallistuvat proprioseptoreiden säätelytoimintaan. Vapaat hermopäätteet Aistivat tietoa kehon aineenvaihdunnallisesta tilasta. 3- ja 4-afferentit välittävät tietoa solutasolle. Päätehtävänä suojella elimistöä. Refleksikaari Muodostuu sensorisesta radasta, selkäytimestä ja motorisesta radasta. Sensorisesta reseptorista lähtevä hälyttävä viesti kulkee sensorisen radan kautta selkäytimeen ja sieltä motorisen radan kautta takaisin lihakseen, joka supistuu herätykseksi. Vasta lihastoiminnan jälkeen saadaan tieto aivoihin. Proprioseptoreiden toimintaa pyritään harjoittelulla kehittämään haluttuun suuntaan. Monet lajit vaativat reaktionopeutta ja refleksejä. Lihasspindelien supistumista tehostava vaikutus pyritään hyödyntämään ja Golgin jänne-elinten inhiboivaa vaikutusta vähentämään esimerkiksi hyppylajeissa. (Plisk 2001, 65). 2.2. Motorinen yksikkö Motorinen yksikkö on hermolihasjärjestelmän toiminnallinen yksikkö, johon kuuluu liikehermo viejä- ja päätehaarakkeineen sekä sen hermottamat lihassolut (Kuva 2). Motorisia yksiköitä on kolmea erilaista tyyppiä ja yhden motorisen yksikön lihassolujen määrä vaihtelee. Yleensä suurissa lihaksissa motorinen yksikkö sisältää paljon lihassoluja ja pienissä, hienomotoriikkaan ja tarkkuuteen erikoistuneissa lihaksissa motoriseen yksikköön kuulu vähän lihassoluja. (Mero ym. 2004, 42 50). Isoissa lihaksissa on myös enemmän motorisia yksiköitä kuin pienissä (Antonio 2000, 102 113). 4

Kuva 2. Motorisen yksikön rakenne. Kuvassa myeliinitupellinen motorinen yksikkö. (mukaeltu McArdle ym. 2006, 396, 403). Motoriset yksiköt ovat tyypiltään joko: nopeita väsyviä (2B), nopeita väsymystä sietäviä (2A) tai hitaita (1). Nopeissa motorisissa yksiköissä on suurempi aktipotentiaalin siirtymisnopeus, johtuen paksusta ja myeliinitupellisesta viejähaarakkeesta (Niedstedt ym. 2000, 71). Lihassolujakin on erilaisia ja niitä luokitellaan monella eri tavalla, mutta usein ne jaetaan kolmeen eri tyyppiin samalla tavalla kuin motoriset yksiköt. (Mero ym. 2004, 42). Nopea motorinen hermo hermottaa aina nopeita lihassoluja ja hidas motorinen hermo hitaita lihassoluja, eli hitaaseen motoriseen yksikköön kuuluu aina vain hitaita lihassoluja (Taulukko 2). Nopeat lihassolut supistuvat nopeammin sekä tuottavat enemmän voimaa verrattuna hitaisiin lihassoluihin (Kuva 3). Hitaat lihassolut ovat puolestaan kestävämpiä. Taulukko 2. Erilaisten motoristen yksiköiden ominaisuudet (mukaeltu Mero ym. 2004, 42). Motorinen yksikkötyyppi Voimantuotto Supistumisnopeus Nopea, väsyvä (2B) Väsymyksen vastustus korkea nopea matala Lihassolutyyppi nopea glykolyyttinen Nopea, väsymystä sietävä (2A) kohtalainen nopea korkea nopea oksidatiivisglykolyyttinen Hidas (1) matala hidas korkea hidas oksidatiivinen 5

Kuva 3. Erilaisten lihassolujen tuottamat huippu teho-arvot ihmisellä. Pylvään korkeus kertoo solujen lukumäärän, x-akseli kuvaa maksimi teho-arvoa ja y-akselilla ovat eri solutyypit. 1 ja 1-2A tarkoittaa hitaita lihassoluja, 2A tarkoittaa nopeita kestäviä lihassoluja, ja 2A-2B sekä 2B tarkoittavat nopeita väsyviä lihassoluja. (Gardiner 2001, 15). Motoristen yksiköiden toiminnan kehittyminen on osa hermoston sopeutumisesta voimaharjoitteluun. Nopeusvoimaharjoittelussa suunnataan harjoitus nopeille motorisille yksiköille, kestovoimaharjoittelussa hitaille ja maksimivoimaharjoittelussa sekä nopeille että hitaille (Mero ym. 2004, 48). 2.3 Luurankolihas Lihakset rakentuvat proteiineista, jotka koostuvat 20 aminohaposta (Mero 2004, 147). Ihmisen kehon painosta noin 20 % on proteiineja (Mero 2004, 147; Di Pasquale 1997, 1). Luurankolihakset sisältävät 50 75% koko kehon proteiineista (Maughan & Burke 2002, 26 27). Lisäksi proteiineja on luurankolihaksissa, verenkierrossa sekä muissa kudoksissa vapaina aminohappoina niin sanottuna aminohappoaltaana noin 200g (Mero 2004, 151). Luurankolihaksesta noin 18 % on proteiinia ja loput suurimmaksi osaksi vettä. Lisäksi luurankolihas koostuu pienestä määrästä rasvahappoja sekä paikallisesta energiavarastosta, eli glykogeenistä, joka on hiilihydraattia (Hulmi 2007, 204). Glykogeeni sitoo itseensä tehokkaasti vettä, joten täydet glykogeenivarastot sisältävä lihas sisältää myös enemmän vettä kuin tyhjät energiavarastot sisältävä lihas. (Mero 2004, 200). 6

Luurankolihas on lihastyyppi, joka vastaa liikkeiden voimantuotosta. Luurankolihas on lihaskalvon sekä muiden erilaisten sidekudosten peitossa, jotka yhdistyvät jänteeksi, joka kiinnittyy nivelen ylitse luuhun - mahdollistaen näin kyseisen nivelen liikuttamisen (Kuva 4 ylhäällä). (Mero ym. 2004, 52; Hunter 2000, 4). Ihmisellä on Hunterin (2000, 4) mukaan yli 430 ja Meron ym. (2004, 51) mukaan yli 600 voimantuottoon osallistuvaa luurankolihasta. Kuva 4. Ylhäällä poikkileikkaus luurankolihaksesta ja jänteestä sekä alhaalla lihassolun hienorakenne (mukaeltu McArdle ym. 1996; Mero ym. 2004, 51 52). Luurankolihas koostuu useasta lihassolukimpusta, jotka koostuvat yksittäisistä lihassoluista. Lihassolu sisältää sadoista tuhansiin myofibrillejä (Hunter 2000, 5), jotka sisältävät sarkomeereissä aktiini- ja myosiinifilamentteja. (Kuva 4 alhaalla) (Hunter 2000, 7

5-7; Mero ym. 2004, 52). Lihaksen supistuminen johtuu aktiini- ja myosiinifilamenttien liukumisesta sisäänpäin toistensa lomaan kohti sarkomeerin keskustaa myosiinin poikkisiltojen avulla. (Hunter 2000, 7; Mero ym. 2004, 53). 2.4. Motorisen käskyn muuttuminen lihassupistukseksi Hermolihasjärjestelmässä motorinen käsky muutetaan lihassupistukseksi. Tahdonalainen käsky lihaksille supistua saa alkunsa motoriselta kuorelta aivojen otsalohkossa. Käskyn luomiseen osallistuvat myös pikkuaivot sekä basaaligangia, joka on ryhmä hermosolutumakkeita (Kuva 5). Ne osallistuvat liikkeiden säätelyyn, asennon ja lihasjännityksen ylläpitämiseen. Nopeissa ja monimutkaisissa liikkeissä pikkuaivojen rooli on suuri liikkeen hienosäätäjänä. (Mero ym. 2004, 39; Tiihonen 2003, 8). Motorinen käsky lähtee hienomotoriikkaa vaativille liikkeille pyramidirataa pitkin ja isojen, karkeamotoristen lihasryhmien käsky tulee ekstrapyramidirataa pitkin (Mero ym. 2004, 39). Käsky menee ilman hermoliitoksia, eli synapseja, selkäytimeen siellä sijaitsevalle alfa-motoneuronille, johon syntyy aktiopotentiaali. Aktiopotentiaali lähtee hermoimpulssina alfa-motoneuronin aksonia pitkin. Kulku perustuu solukalvon jännitteen vaihteluun, jonka aiheuttaa natrium (Na+) ionien virtaus solun ulkopuolelle ja kalium (K+) ionien virtaus solun sisäpuolelle (Niedstedt ym. 2000, 70). Hermoimpulssin kulkunopeus on lisäksi riippuvainen aksonin paksuudesta sekä myeliinitupesta. Paksummassa ja myeliinitupellisessa hermosolussa impulssi kulkee nopeammin (Niedstedt ym. 2000, 71; Mero ym. 2004, 41; Vironkannas 2005, 3-4). Aksoni haarautuu perifeerisessä osassaan hieman ennen hermolihasliitosta useampiin päätehaaroihin (Mero ym. 2004, 42; Tiihonen 2003, 8). Hermolihasliitoksiin päästyään sähköinen aktiopotentiaali muuttuu kemialliseksi välittäjäaine asetyylikoliinin kuljettaessa sitä yli synaptisen välitilan (Kuva 6 oikealla). Niedstedtin ym. (2000, 78 79) mukaan välittäjäaine rekrytoituu motorisessa päätelevyssä aina riippumatta aktiopotentiaalin suuruudesta toisin kuin synapseissa, joissa välittäjäaine rekrytoituu vain, jos aktiopotentiaali ylittää vaadittavan kynnysarvon. Lihassolukalvolla kemiallinen käsky muuttuu taas sähköiseksi aktiopotentiaaliksi, kun asetyylikoliini sitoutuu spesifisiin reseptoreihinsa (Mero ym. 2004, 37 41; Tiihonen 2003, 8). Aktiopotentiaali etenee lihassolussa t-tubulaarijärjestelmän kautta sarkoplastiseen kalvostoon ja depolarisoi sen, mikä saa aikaan kalsiumin vapautumista (Kuva 6 vasemmalla). Kalsiumin vapautuminen poistaa lopulta estovaikutuksen aktiini ja myosiinifilamenttien väliltä, jolloin entsyymi ATPaasi pilkkoo adenosiinitrifosfaattia (ATP:tä) energiaksi ja lihas pääsee supistumaan. (Hunter 2000, 8; Mero ym. 2004, 53). 8

Kuva 5. Motorisen käskyn kulku aivoista hermolihasliitoksiin (mukaeltu McArdle ym. 1996, 130). Kuva 6. Vasemmalla lihassolun sarkoplastinen kalvosto (sarcoplastic reticulum) ja oikealla hermolihasliitos. (mukaeltu McArdle ym. 2006, 375, 404). Kun depolarisaatio häviää, kalsiumionit pumpataan takaisin sarkoplasmisen kalvoston ulommaisiin osiin. Tämä aktiivinen siirtäminen inhiboi samalla troponiini-tropomyosiinin toiminnan, jolloin aktiini- ja myosiinifilamentit irtaantuvat toisistaan ja lihas relaksoituu. (Niedstedt ym. 2000, 80; Haverinen 2005, 15 16). 9

3. VOIMAHARJOITTELUN VAIKUTUSMEKANISMIT Voimaharjoittelun aiheuttama harjoitusärsyke vaikuttaa kehon toimintoihin monella tavalla. Keho pyrkii mukautumaan, eli adaptoitumaan, annettuun ärsykkeeseen sekä akuutisti että pitkällä aikavälillä. Akuutit vaikutukset voimaharjoittelussa ovat hormoni- ja hermostovaste: eli väsyminen (Häkkinen 1988, 14). Mukautumista voimaharjoitteluun pitemmällä aikavälillä tapahtuu hermostossa, aineenvaihdunnassa, lihassolukossa, elastisissa komponenteissa, hermostollisessa ja hormonaalisessa säätelyssä (Häkkinen, Mäkelä & Mero 2004, 273). (Kuva 7). Kuva 7. Pelkistetty malli elimistön adaptoitumisesta voimaharjoitteluun (Häkkinen 1988, 14). Hermostollisen maksimi- ja nopeusvoiman kehittymisen kannalta varsinkin hermostollinen ja hormonaalinen adaptaatio ovat merkittävässä osassa (Häkkinen 2004, 1-2; Häkkinen & Mero 2004, 131 136). Lihasmassan kasvattamiseen pyrkivässä, hypertrofisessa, voimaharjoittelussa sekä kestovoimaharjoittelussa, elimistön proteiini- ja energiaaineenvaihdunnalliset adaptaatiot nousevat hormonaalisen adaptaation rinnalle tärkeinä tekijöinä suorituskyvyn kehittymisen kannalta (Häkkinen ym. 2004, 263 264). 10

3.1. Hermostollinen adaptaatio Hermoston toimintakyvyn parantuminen voimaharjoittelun vaikutuksesta ilmenee pääasiassa lihasten välisen koordinaation ja hermolihasjärjestelmän motoristen yksiköiden toiminnan kehittymisenä sekä lihasaktivaatiota inhiboivien tekijöiden toiminnan vähentymisenä (Moritani 1992, 268 278). Voiman kehittyminen johtuu harjoittelemattomilla, tai voimaharjoittelun pitkän tauon jälkeen uudestaan aloittavilla, suureksi osaksi hermoston mukautumisesta ja vasta myöhemmin maksimivoiman tuottoon vaikuttavan hypertrofian osuus kasvaa (Häkkinen ym. 2004, 269). Parempaan voimantuottoon hermoston toiminnan kehittymisen myötä pyritään erityisesti nopeusvoimalajeissa sekä painoluokkia sisältävissä maksimivoimalajeissa, koska hermostollisen adaptaation myötä voimantuotto paranee ilman suurempaa lihasmassan tai oman kehon painon kasvua (Häkkinen 2004, 1-2). 3.1.1. Motoristen yksiköiden toiminnan kehittyminen Rekrytoitujen, eli käyttöönotettujen, motoristen yksiköiden määrä lisääntyy sitä mukaan mitä suurempaa voimantuottoa tarvitaan. Voimantuottoa lisätään normaalisti rekrytoimalla lisää motorisia yksiköitä sekä lisäämällä jo käytössä olevien motoristen yksiköiden supistumistiheyttä, eli hermoimpulssimäärää sekunnissa (Kuva 8). Maksimivoimaharjoittelu kehittää motoristen yksiköiden rekrytointia ja maksiminopeusvoimaharjoittelussa käytettävä maksimaalinen tahdonalainen supistumiskäsky parantaa motoristen yksiköiden supistumistiheyttä (Häkkinen ym. 2004, 255 256). Tämä johtaa suorituskyvyn parantumiseen maksimi- ja nopeusvoimasuorituksissa. Kuva 8. Voimantuoton (muscle force) lisääntyessä motorisia yksiköitä (viivat) rekrytoidaan lisää ja jo käytössä olevien yksiköiden impulssimäärää lisätään (spikes/s). (Gardiner 2001, 71). 11

Rekrytoinnissa noudatetaan normaalisti järjestystä, jossa hitaat motoriset yksiköt rekrytoidaan ensiksi ja myöhemmin, voimantuoton kasvaessa, rekrytoidaan nopeat motoriset yksiköt. Suurta räjähtävää voimantuottoa sekä maksimaalista tahdonalaista supistumiskäskyä sisältävän harjoittelun on todettu johtavan kahteen, nopeusvoiman kehittymisen kannalta merkittävään harjoitusadaptaatioon: motoristen yksiköiden synkronointiin (Tipton 2006, 84; Dartnall, Nordstrom & Semmler 2008; Haverinen 2005, 20) sekä nopeiden motoristen yksiköiden rekrytointiin ennen hitaita, joihin kohdistuu samalla estovaikutus (Antonio 2000, 102 113; Kraemer & Gomez 2001, 10 11). Molemmat harjoitusadaptaatiot johtavat nopeampaan, räjähtävämpään voimantuottoon, jolloin myös maksimivoima pystytään saavuttamaan lyhyemmässä ajassa (Kuva 9). Kuva 9. Voima-aika historia kolmelta eritavalla harjoitelleelta henkilöltä. Harjoittelematon (untrained) on heikoin sekä maksimivoimassa että voimantuottonopeudessa. Raskasta maksimivoimaharjoittelua (heavy resistance training) harjoitellut henkilö kykenee saavuttamaan suurimman maksimivoiman, mikäli hänellä on rajattomasti aikaa. Tämä kertoo paremmasta kyvystä rekrytoida enemmän motorisia yksiköitä sekä lisätä niiden supistumistaajuutta. Räjähtävää, ballistista voimaharjoittelua (explosive, ballistic strength training) harjoitellut henkilö pystyy saavuttamaan suuremman voiman, mikäli aikaa on rajoitetusti. (Plisk 2001, 64). Perinteinen kestovoimaharjoittelu ei kehitä hermolihasjärjestelmän maksimaalista voimantuottoa siinä määrin kuin maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelu (Baechle, Earle & Wathen 2000, 414). Urheilulajeissa, joissa on monipuoliset voimavaatimukset, perinteisen kestovoimaharjoittelun tilalta voi olla järkevää harjoittaa kestovoimaa nopeusvoimaperiaatteella, jossa suoritus on nopea ja teholtaan submaksimaalinen 12

maksimaalinen, sarjapituus hieman nopeusvoimaharjoittelua pidempi ja palautumisajat hieman lyhyemmät (Petäkoski 2003, 50). Petäkosken (2003, 55 71) tutkimuksen mukaan nopeusvoimaperiaatteella toteutettu kestovoimaharjoittelu johti kuuden viikon harjoitusjaksolla melkein yhtä suuren kehitykseen maksimivoimassa, suurempaan kehitykseen nopeusvoimassa ja anaerobisessa voimakestävyydessä kuin maksimivoimaharjoittelu. Koehenkilöt olivat nuoria urheilijoita: kahdeksan poikajääkiekkoilijaa ja kuusi aerobic- tyttöä (Petäkoski 2003, 43). Tämä viittaa nopeusvoimaharjoittelun periaatteilla toteutetun kestovoimaharjoittelun kehittävän hermolihasjärjestelmän tehon tuottoa pitkä- ja lyhytkestoisissa suorituksissa sekä yllättäen myös hermolihasjärjestelmän maksimaalista voimantuottoa. Harjoitusvaikutus suuntautuu siis ilmeisen tehokkaasti myös nopeille motorisille yksiköille, etenkin 2A- tyypin yksiköille. 3.1.2. Lihasten välisen ja sisäisen koordinaation kehittyminen Voimantuotto paranee myös lihasten sisäisen ja lihasten välisen koordinaation kehittyessä harjoittelun myötä. Motoristen yksiköiden aktivaatiojärjestys lihaksen sisällä ja lihasten välinen aktivaatiojärjestys opitaan harjoittelun myötä liikespesifisesti ja tehtäväkohtaisesti (Verstegen & Marcello 2001, 142 144). Nousujohteinen lajinomainen voimaharjoittelu on siis merkittävä tekijä voimantuoton kehittymisen kannalta. Laji- ja liikespesifisen voimaharjoittelun hyödyt on tiedetty jo jonkin aikaa, mutta lajinomaisuus on noussut selvästi esille 2000-luvun fysiikkavalmennuksessa. (Sale & McDougall 1981; Lawson 2001, 215 217). Harjoitteiden valinnat voima-/tehoharjoittelua varten tulee nähdä liikespesifisinä, eikä harjoittaa vain liikkeessä käytettäviä lihaksia, koska lihasten väliset sekä lihasten sisäiset toimintamallit voivat muuttua suoritettavassa liikkeessä jo hyvin pienien muutosten seurauksena. 3.1.3. Lihasaktivaatiota inhiboivien tekijöiden toiminnan vähentyminen Lihasaktivaatiota heikentäviin tekijöihin liittyvät golgin jänne-elinten toiminta sekä lihasten väliseen koordinaatioon osaksi liittyvän agonisti-antagonisti co-activationin, eli vaikuttajavastavaikuttajalihasten yhteisaktivoinnin määrä. (Ross, Leveritt & Riek 2001, 409 425). Golgin jänne-elimet sijaitsevat jänteen ja lihaksen yhtymäkohdissa. Niiden tehtävä on suojella lihas-jännekompleksia liian suuren ja äkillisen voiman kohdatessa. (Mero ym. 2004, 41). Jänne-elimet lähettävät tuntohermoa pitkin tiedon selkäytimeen, josta tulee liikehermoa pitkin lihakselle käsky rentoutua. (Kuva 10). Tämä kaikki tapahtuu refleksinomaisesti. (Harris & Dudley 2000, 19). Golgin jänne-elimet toimivat 13

samanaikaisesti voimantuottoa parantavien lihasspindelien kanssa ja yhteisvaikutus ratkaisee rentoutuuko lihas vai ei. Ross ym. (2001, 409 415) mukaan teholajien urheilijoilla on joissain tutkimuksissa todettu golgin jänne-elinten toiminnan olevan heikompaa kuin kestävyysurheilijoilla, mutta myös erilaisia tutkimustuloksia on saatu. Tämä kuitenkin viittaa siihen, että suuria äkillisiä voimia sisältävä harjoittelu voi johtaa adaptaatioon, minkä seurauksena golgin jänne-elinten toiminta vähenee. Kuva 10. Golgin jänne-elin. Liian suuren tai äkillisen voiman sattuessa lähetetään tuntohermoa (sensory neuron) pitkin tieto selkäytimeen, josta lähetetään liikehermoa (motor neuron) pitkin lihakselle käsky rentoutua. (Harris & Dudley 2000, 19). Varsinkin nopeusvoimaa ja maksimaalista liikenopeutta vaativissa lajeissa, kuten pikajuoksu, vastavaikuttajalihasten rentoutumiskyvyllä on suuri merkitys. Normaalisti räjähtävät liikkeet noudattavat kolmivaiheista aktivaatiomallia, jossa päävaikuttajalihaksen kanssa liikkeen loppuvaiheessa aktivoituu myös antagonisti, joka hidastaa liikettä loukkaantumisten välttämiseksi (Kuva 11). 14

Kuva 11. Räjähtävissä suorituksissa tapahtuva kolmivaiheinen lihasaktivaatiomalli EMG:llä mitattuna. PMS vaihe (= hiljainen vaihe), jolloin motorisilla yksiköillä on aikaa saattaa loppuun niiden refraktaatiovaiheet. Tehostaa seuraavassa vaiheessa tapahtuvaa motoristen yksiköiden synkronointia, joka aiheuttaa lyhytaikaisen mutta voimakkaan voimaimpulssin PPC vaiheessa (=pääliikuttajan, agonisti, aktivaatiovaihe). Pääliikuttajan aktivaatiovaiheen jälkeen vastavaikuttaja (antagonisti) aktivoituu ja toimii jarruttavana tekijänä, hidastaen liikettä ja vähentäen loukkaantumisriskiä. Kolmannessa, PF vaiheessa, pääliikuttaja tulee jälleen aktiiviseksi hienosäätäen liikkeen loppuvaihetta. Alimpana lihasaktivaation aiheuttama vääntömomentti (TORQUE). (Moilanen 2002). Maksimaalisen liikenopeuden ja räjähtävän voimantuoton kannalta on edullista vähentää agonisti-antagonisti yhteisaktivoinnin määrää tiettyyn pisteeseen saakka, sillä antagonistien liiallinen aktiivisuus heikentää agonistien voimantuottoa (Ross ym. 2001, 409 415; Haverinen 2005, 20). Aikaisemmin harjoittelemattomilla miehillä on todettu agonistien voimantuottoa lisäävän antagonistien co-activation vähenemistä voimaharjoittelujakson alkupuolella (Haverinen 2005, 21). Nopeus- ja nopeusvoimaharjoittelu sekä tekniikka, rytmitys ja rentoutumiskyvyn harjoittaminen voivat johtaa co-activation vähentymiseen ja siten parempaan suorituskykyyn etenkin nopeus- ja nopeusvoimalajeissa. 3.2. Elastisuuden hyödyntäminen Urheilulajeissa, joissa lihaksen supistumista edeltää venyminen, eli tapahtuu venymissupistumis-sykli, on todettu jänne-lihas kompleksin elastisuudella olevan suuri merkitys suorituskyvyn kannalta (Aura & Komi 1986; Hulmi 2001, 1-3; Bosco, Ito, Komi, Luhtanen, 15

Rahkila, Rusko & Viitasalo 1982). Tutkimuksissa on elastisuudella parannettu voimantuottoa noin 5-15 % (Hulmi 2001, 1-3). Lihasspindelien toiminta parantaa voimantuottoa venymis-supistumis-syklin omaavissa liikkeissä (Kuva 12) (Harris & Dudley 2000, 19; Hulmi 2001, 1-3; Plisk 2001, 65; Potach & Chu 2000, 428 431). Lihasspindelien toiminnan lisäksi elastisuutta parantavat lihaksen elastiset osat niin sanotut elastiset komponentit, joita ovat esimerkiksi jänteet, sidekudoskerrokset, aktiinin ja myosiinin välissä olevat poikittaissillat. Elastiset osat varastoivat venytyksessä elastista energiaa itseensä, joka vapautuu ylimääräisenä voimana välittömästi venytystä seuraavassa supistumisvaiheessa. Jos supistuminen ei seuraa välittömästi venytystä, purkautuu elastinen energia lämpöenergiana. (Hulmi 2001, 1-3). Kuva 12. Lihasspindelin toiminta. Lihasspindeli aistii lihaksen sisäisesti lihassolujen pituuden muutoksia. Äkillisen venytyksen kohdatessa viedään tieto selkäytimeen, josta saadaan lihakselle käsky supistua. (Harris & Dudley 2000, 19). Elastisia komponentteja on kolme: supistuva komponentti, eli sarkomeeri (SK), peräkkäinen elastinen komponentti (PEK) ja rinnakkainen elastinen komponentti (REK). (Ahonen ym. 1988, 88; Hulmi 2001, 1-3; Potach & Chu 2000, 428 429). Hulmin (2001, 2) mukaan elastiset komponentit eivät edusta selkeitä anatomisia rakenteita, vaan kuvaavat sarkomeerin mekaanisia ominaisuuksia. Rinnakkaisia elastisia komponentteja ovat rakenteet, jotka varastoivat elastista energiaa rinnakkain voimaa tuottavan supistuvan komponentin kanssa. Näitä ovat lähinnä lihassolujen sarkolemmakalvot sekä lihasten sidekudosrakenteet (Ahonen ym. 1988, 88; Hulmi 2001, 2). Peräkkäisesti elastista 16

energiaa supistuvaan komponenttiin nähden tuottavat lähinnä jänteet ja nivelsiteet. (Ahonen 1988, 88; Hulmi 2001, 3). Supistuva komponentti käsittää voimaa tuottavan supistuvan yksikön, eli sarkomeerin sisällä aktiinin, myosiinin ja poikittaissillat (Potach & Chu 2000, 428 431). Supistuvan komponentin elastisuutta parantava toiminta ilmenee esimerkiksi nopeissa venymis-lyhenemis-syklisissä hypyissä esijännityksenä ennen liikkeen eksentristä vaihetta, jolloin peräkkäiset elastiset komponentit hieman venyvät supistuksen johdosta. Kun eksentrinen vaihe alkaa, ovat myosiinin poikittaissillat tarttuneet kiinni aktiiniin ja varastoivat muiden elastisten osien kanssa energiaa kun supistuva komponentti pyrkii supistumaan. Myös jänne on jo valmiiksi hieman venynyt ja siten eksentrisestä vaiheesta saadaan lyhyt mutta voimakas. Esijännityksessä myös lihasspindelien toiminta valmistetaan tietoisesti tehokkaammaksi. (Potach and Chu 2000, 428 431). Teholajien urheilijoilla on todettu olevan parempi kyky hyödyntää elastista energiaa (Bosco & Komi 1982, 109 117). Plyometrinen hyppyharjoittelu 18 kuukauden ajan nosti jalkojen ojentajalihasten elastista kykyä kori- ja lentopalloilijoilla. Tämä ilmeni myös kykynä ottaa vastaan suurempia venytyksiä. (Bosco & Komi 1982, 109 117). Myös lihasspindelien toiminnan voidaan olettaa kehittyvän teholajien urheilijoilla. Painonnostajilla on Ross ym. (2001, 412 420) mukaan todettu olevan nopeampi ja tehokkaampi patellajännerefleksi kuin kestävyys- ja nopeuslajien urheilijoilla. Tämä viittaa tehokkaaseen lihasspindelien toimintaan. 3.3. Hormonaalinen adaptaatio Hormonit ovat kemiallisia aineita, joita eritetään kehon nesteisiin yhdestä solusta, soluryhmästä tai kudoksesta ja kuljetetaan verenkierron avulla vaikuttamaan fysiologisesti jonkin toisen solun tai elimen toimintaan. (Kraemer 2000, 92). Rakenteeltaan hormonit ovat kehossamme joko steroidimuodossa, peptideinä, aminohappojohdannaisina tai rasvahappojohdannaisina eikosakkanoideina (Niedstedt ym. 2000, 369 373; Kraemer 2000, 97; Häkkinen & Mero 2004, 127). Peptidi- ja aminohappojohdannaiset hormonit muodostuvat rauhassoluissa. Niiden ensimmäistä alkumuotoa kutsutaan prehormoniksi, siitä seuraavaa alkumuotoa prohormoniksi (Guyton & Hall 1996, 927; Kacsoh 2000, 41). Solun golgin-elin muodostaa prohormoneista lopullisen aktiivisen hormonimuodon ja varastoi hormonimolekyylit erittäviin vesikkeleihin, joista niitä eritetään kun spesifi paikallinen, kemiallinen, neuraalinen, hormonaalinen tai fysikaalinen signaali saapuu (Kacsoh 2000, 42 43; Guyton & Hall 1996, 927). Steroidimuodon hormoneita on varastoituneena rauhassoluissa vain vähän, mutta alku- ja välimuotoja on soluissa runsaammin. Tarkoituksen mukaisen stimuluksen sattuessa, solun entsyymit tekevät 17

nopeasti tarvittavat kemialliset muutokset hormonin aktiivisen muodon erityksen aikaansaamiseksi. (Kacsoh 2000, 43 44; Guyton & Hall 1996, 927). Hormonien erityksen määrää säädellään negatiivisen palautejärjestelmän avulla (niin sanottu negatiivinen feedback). Rauhassolut erittävät hormonia liiallisesti, mikä kiihdyttää kohde-elimen toimintaa. Kohde-elimen toiminnan kiihtyminen saa aikaan jonkin toiminnon, esimerkiksi jonkin toisen hormonin erityksen, joka vaikuttaa rauhassoluun siten, että hormonin eritys vähenee. (Niedstedt ym. 2000, 371; Kacsoh 2000, 25). Hormonia kulkee verenkierrossa kuljettajaproteiiniin sitoutuneena ja vapaana (Kraemer 2000, 95). Hormonien täytyy toimiakseen liittyä kohdesolun hormonireseptoreihin. (Taulukko 3). Reseptoreita sijaitsee solukalvossa, solukalvon pinnalla, sytoplasmassa ja solumassassa. Jokainen reseptori on periaatteessa erikoistunut vain tietylle määrälle tiettyä hormonia (Kraemer 2000, 96 97; Niedstedt ym. 2000, 370). Reseptorien määrä vaikuttaa siis oleellisesti siihen miten hyvin hormoni pääsee vaikuttamaan kyseisen solun toimintaan (Kraemer 2000, 102). Reseptorien määrä kohdesoluissa vaihtelee koko ajan, sillä reseptorien proteiinit inaktivoituvat tai tuhoutuvat toimiessaan. Muuna aikana reseptoreita aktivoidaan uudestaan tai niitä muodostetaan lisää. (Guyton & Hall 1996, 928). Anabolisista, kasvua edistävistä, hormoneista tärkeimmät ovat insuliini, testosteroni, kasvutekijät kuten insuliininkaltainen kasvutekijä-1 (IGF-1) ja kasvuhormoni. Lisäksi kestävyyssuorituskyvyn kannalta erytropoetiinihormoni (EPO) on tärkeässä osassa. Elimistössä on myös katabolisia, proteiineja hajottavia, hormoneita, joista kortisoli on merkittävin. (Kraemer 2000, 111). Voimaharjoittelu aiheuttaa sekä akuutteja että pitkäaikaisia muutoksia kehon hormonitasoissa sekä harjoitusten hormonivasteissa. (Häkkinen & Mero 2004, 127). Taulukko 3. Voimaharjoituksen aiheuttaman hormonivasteen hyödyntäminen (mukaeltu Kraemer 1992, 292). Hormonien eritysmekanismit Voimaharjoitus Kuljetusproteiinit Suorituskyvyn paraneminen, lisääntynyt voimantuotto Hormonireseptorit Vaikutukset solun toimintaan 18

3.3.1 Insuliini Insuliini on haiman erittämä niin sanottu varastointihormoni, joka lisää ravintoaineiden, kuten aminohappojen, sisäänottoa soluihin ja vähentää proteiinien hajotusta. (Häkkinen & Mero 2004a, 130). Insuliini ilmeisesti myös lisää proteiinisynteesiä (Hulmi 2004a, 2). Verensokerin nousu stimuloi insuliinin eritystä (Hulmi 2004a, 1). Voimaharjoitus itsessään ei aiheuta nousua insuliinipitoisuudessa (Häkkinen & Mero 2004, 130), joten harjoituksen jälkeisellä välittömällä hiilihydraatin sekä proteiinin nauttimisella pyritään hyödyntämään insuliinin positiiviset vaikutukset proteiinisynteesiin sekä palautumiseen. (Mero 2004, 189). 3.3.2. Testosteroni Testosteroni on kivesten (miehillä) ja munasarjojen (naisilla) erittämä miessukupuolihormoni ja testosteronitasot ovatkin miehillä kymmenkertaiset naisiin verrattuna. (Häkkinen & Mero 2004, 132). Testosteroni lisää lihasten kasvua tehostamalla proteiinisynteesiä solun sisällä (Tipton & Wolfe 2001, 109 132). Proteiinien hajotusta testosteroni ei Tipton ja Wolfen (2001, 109 132) mukaan vähennä, eikä se myöskään lisää aminohappojen kuljetusta solun sisälle. Testosteroni saattaa kuitenkin vähentää hajottavan kortisolihormonin toimintaa sitoutumalla sen hormonireseptoreihin (Kraemer 2005, 318 321). Testosteroni tehostaa neuraalista toimintaa (Kraemer 2000, 105), joten se on myös hermostollisen voimantuoton kehittymisen kannalta tärkeä anabolinen hormoni. Testosteroni myös stimuloi kasvuhormonin ja IGF-1:n eritystä sekä veren punasolujen muodostusta (Häkkinen & Mero 2004, 130). Voimaharjoitus aiheuttaa akuutin nousun testosteronitasoissa (Häkkinen 1988, 15). Nousu on suurempi miehillä kuin naisilla. (Häkkinen & Mero 2004, 132). Voimaharjoituksen täytyy olla teholtaan tarpeeksi kova, jotta testosteronitason nousu saadaan aikaan (Linnamo, Pakarinen, Komi, Kraemer & Häkkinen 2005). Harjoituksen lopussa täytyy ilmetä hieman hermostoväsymystä (Häkkinen 1988, 15), mutta pitkäkestoisen tehoharjoituksen liian suuri hermostoväsymys harjoituksen lopussa ei palvele tarkoitusta, koska testosteronikortisoli suhteesta voi tulla epäedullinen (Häkkinen 1988, 16 23). Entinen Bulgarian painonnoston päävalmentaja Angel Spassov (1984, 17) esittää, että optimaalinen kesto teholtaan maksimaaliselle voimaharjoitukselle on noin 45 minuuttia. Pitkällä aikavälillä voimaharjoittelu saattaa lisätä testosteronin lepopitoisuutta ja harjoitusvastetta. (Kraemer 2000, 105). 19

3.3.3. Kasvuhormoni Kasvuhormoni on aivolisäkkeen etulohkon erittämä hormoni, joka tukee kudosten kasvua sekä omalla toiminnallaan että stimuloimalla anabolisten kasvutekijöiden tuotantoa (Kraemer 2000, 105 107). Kasvuhormonitasot nousevat harjoituksen johdosta akuutisti. Voimaharjoittelussa kasvuhormonivaste on tutkitusti suurin kovassa hypertrofisessa harjoittelussa (Linnamo ym. 2005). Hermostollinen maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelu sekä lihaskestävyysharjoittelu saavat aikaan pienemmän vasteen (Linnamo ym. 2005; Häkkinen & Mero 2004, 132). Vaste näyttäisi olevan pienempi naisilla kuin miehillä (Linnamo ym. 2005) Kasvuhormonivasteella on hieman virheellisesti selitetty esimerkiksi korkeushyppääjän ja kehonrakentajan lihasten kokoeroa (Häkkinen & Mero 2004, 132 133), sillä proteiinisynteesin avainstimuluksena pidetään supistuvien proteiinien venytystä sekä mekaanista kuormitusta (Hulmi 2004b, 1; Antonio 2000, 102 113). Myös voimaharjoittelun aiheuttamat mikrovauriot lihassoluissa sekä verenkierron lisääntyminen lihaksessa voivat lisätä proteiinisynteesiä (Antonio & Gonyea 1993, 1333 1345). Anabolisista hormoneista Tipton & Wolfe (2001, 109 132) pitävät insuliinia ja testosteronia keskeisimpinä proteiinisynteesin kannalta. Hypertrofisen voimaharjoittelun lihasmassaa lisäävä vaikutus johtuukin kasvuhormonivasteen lisäksi siitä, että se sisältää paljon mekaanista kuormitusta sekä suurta venytystä useiden eksentristen toistovaiheiden johdosta. Mikrovauriot ovat lihassoluissa suuret ja harjoittelu aiheuttaa lisääntynyttä verenkiertoa harjoitettavassa lihaksessa. (Fleck & Kraemer 1997, 240). Kasvuhormoni ei siis suurissa määrin itse aiheuta proteiinisynteesiä (Antonio 2000, 102 103), mutta tukee ja edistää sitä (Kraemer 2000, 105 107). Kasvuhormoni lisää aminohappojen kuljetusta solukalvon läpi sekä tehostaa siirtäjä-rna:n toimintaa. Kasvuhormoni myös vähentää proteiinien hajotusta lisäämällä rasvojen käyttöä energiaksi (Häkkinen & Mero 2004, 129). Kasvuhormonin arvoa anabolian edistäjänä lisää etenkin se, että kasvuhormonin vaikutuksesta maksassa muodostetaan IGF-1:tä, joka on erittäin anabolinen kasvutekijä (Kraemer 2000, 107). Pitkäaikainen voimaharjoittelu voi lisätä kasvuhormoni- ja IGF-1 reseptoreiden lukumäärää tai sitomiskykyä soluissa (Allen, Linderman, Roy, Grindeland, Mukku & Edgerton 1997, 1859 1860). 3.3.4. IGF-1 Insuliininkaltaista kasvutekijä-1:tä muodostetaan kasvuhormonin vaikutuksesta maksassa ja monet kasvuhormonin kasvua lisäävät vaikutukset johtuvatkin lähinnä IGF-1:n toiminnasta (Kraemer 2000, 109). IGF-1 estää proteiinien hajotusta ja lisää proteiinisynteesiä (Di Pasquale 1997, 18). Veren IGF-1:n pitoisuus nousee hieman 20

akuutisti voimaharjoituksen vaikutuksesta. Nousu johtuu kasvuhormonin erityksestä, mutta luultavasti myös kudoksissa varastossa olevan IGF-1:n vapautumisesta (Kraemer 2000, 109 111). Voimaharjoittelun pitkäaikaisvaikutukset IGF-1:n tasoihin ovat vähäiset (Kraemer 2000, 110 111). 3.3.5. Kortisoli Kortisoli on lisämunuaisten erittämä stressihormoni, jota erittyy vaaran uhatessa tai rasituksessa edistämään rasvojen ja proteiinien käyttöä energiaksi (Kraemer 2000, 111; Häkkinen & Mero 2004, 129). Kortisoli aiheuttaa proteiinien hajotusta, joka kohdistuu suurempana nopeisiin lihassoluihin (Kraemer 2000, 111). Alhaiset kortisolitasot lisäävät anaboliaa ja kortisolitasoja käytetäänkin kuvaamaan elimistön tilaa vertaamalla sitä testosteronitasoihin. Kortisoli lisääntyy voimaharjoituksessa, kuten testosteroni ja kasvuhormonikin (Kraemer 2000, 111; Linnamo ym. 2005). Anabolisten hormoneiden tason nousu verrattuna kortisolin tason nousuun ratkaisee harjoitusvaikutuksen. Harjoituksen jälkeen on palautumisen kannalta edullista saada mahdollisimman nopeasti käännettyä elimistön tila anaboliseksi. Pitkäaikainen voimaharjoittelu aiheuttaa harjoittelun kortisolivasteen laskua ja kortisolin vaikutuksen vähenemistä lihaksissa ja kiveksissä sallien suuremman testosteronin tuotannon (Deschennes, Maresh, Armstrong, Covault, Kraemer & Crivello 1994, 175 179). Yhteenvetona hormonaalisesta adaptaatiosta voidaan vielä painottaa, etteivät yksittäisten hormonien pitoisuusmuutokset kerro paljoakaan kehon harjoitustilasta, vaan hormonit ovat aina sidoksissa keskenään, jolloin keskinäiset suhteet ja yhteisvaikutus ovat merkitsevämpiä. 3.4. Lihassolutason muutokset Lihassolutasolla muutoksia tapahtuu voimaharjoittelun vaikutuksesta solujen poikkipintaalassa, energianmuodostuksessa sekä aineenvaihdunnassa (Häkkinen ym. 2004, 273). Poikkipinta-alan muutokset vaikuttavat suorituskykyyn voimantuoton kannalta. Proteiinisynteesi sekä proteiinien hajotus aiheuttavat poikkipinta-alan muutoksia (Hulmi 2007, 208 211). Myös lihassolun sisäisen ja soluvälitilan nesteen määrä vaikuttaa lihasten kokoon. (Hulmi 2007, 204 206; Zatsiorsky & Kraemer 2006, 48 52). 21

3.4.1. Hypertrofia ja hyperplasia Lihassolun poikkipinta-ala korreloi suuresti maksimaaliseen voimantuottoon (Häkkinen 2004, 1; Zatsiorsky & Kraemer 2006, 49). Lihassolun poikkipinta-alan kasvua kutsutaan hypertrofiaksi ja sitä tapahtuu varsinkin raskaan perusvoimaharjoittelun seurauksena, mutta myös jonkin verran nopeusvoimaharjoittelussa (nopeat lihassolut) sekä varsinaisessa maksimivoimaharjoittelussa (Häkkinen 1988, 20). Hypertrofiaa on kahdenlaista. Sarkoplasmista hypertrofiaa tapahtuu kehonrakentajan raskaassa perusvoimaharjoittelussa myofibrillisen hypertrofian ohella. Sarkoplasminen hypertrofia lisää vähemmän lihaksen maksimivoimaa, sillä siinä ei supistuvien proteiinien määrä kasva, vaan poikkipinta-alan kasvu johtuu glykogeeni ja kreatiinivarastojen täydentymisestä ja sitä kautta nesteen määrän noususta soluvälitilassa sekä solun sisällä (Kuva 13). Myofibrillistä hypertrofiaa tapahtuu suhteessa enemmän hermostollisessa sekä hypertrofis-hermostollisessa (hermostollisen ja hypertrofisen harjoittelun välimuoto) maksimivoimaharjoittelussa. Se lisää selvästi maksimivoimaa. (Zatsiorsky & Kraemer 2006, 48 52). Kuva 13. Sarkoplasminen ja myofibrillinen hypertrofia (Zatsiorsky & Kraemer 2006, 50). Lihassolujen määrän kasvua, eli hyperplasiaa on havaittu mekaanisen ylirasituksen toimesta eläimillä (Kelley 1996), mutta sitä ei ilmeisesti tapahdu suurissa määrin ihmisellä (Hulmi 2007, 205). Tutkimuksia lihassolujen hyperplasiasta ihmisillä on vähän (Kelley 1996, 1584). Hyperplasia on eläimillä, kuten kissa, hiiri, rotta, kana ja viiriäinen johtanut selvään lihaksen poikkipinta-alan kasvuun (Kelley 1996, 1586). Eläintutkimusten takia ei voida täysin poissulkea hyperplasian mahdollisuutta myös ihmisillä. 3.4.2. Muutokset solun energiavarastoissa ja aineenvaihdunnassa Pitkäaikainen perus-, maksimi- ja nopeusvoimaharjoittelu lisää lihaksen ATP-KP ja glykogeenivarastoja, joka lisää anaerobista suorituskykyä. Aerobinen suorituskyky voi 22

taas huonontua, koska lihaksen hiussuonien ja mitokondrioitten määrä voi vähentyä suhteessa lihaksen kokoon. (Antonio 2000, 102 113). Chilibeck, Syrotuik & Bell (1999) totesivat tutkimuksessaan hypertrofisen voimaharjoittelun laskevan myös aerobisessa energiantuotossa tarvittavan entsyymin, sukkionaattidehydrogenaasin, aktiivisuutta. Anaerobisessa energiantuotossa tarvittavan laktaattidehydrogenaasin aktiivisuuden on taas todettu olevan suurempi voima-teho urheilijoilla verrattuna tavallisiin ihmisiin (Antonio 2000, 102 113). Bell & Syrotuik (2000) havaitsivat yhdistetyn voima- ja kestävyysharjoittelun lisäävän sukkionaattidehydrogenaasin aktiivisuutta. Myös kapillaarien määrä suhteessa lihassoluihin nousi selvästi. Tutkimuksessa pelkkää kestävyysharjoittelua suorittaneella ryhmällä laski ATP:n pitoisuus lihaksessa, mutta yhdistetyllä voima- ja kestävyysharjoittelulla tätä ei tapahtunut. Aerobinen kestävyysharjoittelu yhdistettynä voimaharjoitteluun näyttäisi siis ehkäisevän tehokkaasti voimaharjoittelun aerobista energiantuottoa heikentävää vaikutusta. 23

4. PAINOVOIMAKENTTÄ JA HARJOITTELU Painovoiman käsitteen määritteli yli 300 vuotta sitten Isaac Newton. Painovoima on massojen välistä molemminpuolista vetovoimaa, joka yleensä ilmenee, kun toinen massa on selvästi suurempi, kuten maan massa verrattuna ihmisen massaan (Zona 2006). Normaali painovoimakiihtyvyys (g) kuvaa kiihtyvyyttä, jolla maan pinnan läheisyydessä, minkä tahansa kokoinen objekti tippuu kohti maan pintaa. Se on 9.81m/s², mikäli tippumiseen ei vaikuta muita häiritseviä voimia (Zona 2006; Kurtus 2007). Maahan kohdistuva paine ja törmäysvoima (F) riippuvat painovoimakiihtyvyyden lisäksi objektin omasta massasta (m). Objektin paino (w) vaa alla on siten sama kuin painovoimakiihtyvyyden ja objektin massan tulo (w = mg). (Kurtus 2007). Koska painovoima vaikuttaa liikkumiseemme maan päällä, voidaan sen todeta olevan oleellinen osa harjoitusstimulusta (Bosco 1984, 59) sekä vaikuttavan liikkeiden mekaniikkaan urheilusuorituksissa (He, Kram & McMahon 1991; Donolean & Kram 2000, 2405 2406). 4.1. Painovoimakentän vaikutus harjoitusstimulukseen Painovoima mahdollistaa liikkumisen maan päällä (Cavagna 2000, 1-2). Se vetää kappaleita maata kohti ja estää näin kappaleiden leijumisen pois maan pinnalta. (Zona 2006). Liikkumistapaan ja liikkeisiin painovoima vaikuttaa suuresti (Donolean & Kram 2000, 2405; Bonnard, Pailhous & Danion 1997, 247). Keskushermoston täytyy ottaa painovoima huomioon kaikkia liikkeitä säädellessään (Bonnard ym. 1997, 247). Maan päällä osaksi painovoiman vaikutuksesta erikokoiset raajalliset eläimet liikkuvat samantapaisesti, kun liikenopeus suhteutetaan eläimen omaan kokoon (dynaamisen samankaltaisuuden teoria). Liikkumistapa muuttuu, jos painovoimaa muutetaan (Donolean & Kram 2000, 2405). Esimerkiksi marssissa, missä painovoimakenttä on noin 40 % maan vetovoimasta, ei pystytä kävelemään normaalilla nopeudella, koska silloin liikkumistapa muistuttaisi loikkimista (Heglund, Willems & Cavagna 2000, 1-2). Painovoima aiheuttaa pääasiallisen harjoitusstimuluksen hermolihasjärjestelmälle jokapäiväisessä liikkumisessa ja harjoituksen aikana (Bosco 1984, 59; Bosco ym. 1986, 415). Painovoiman ansiosta niveliimme kohdistuu jatkuvasti vääntövoimia seisoessamme ja liikkuessamme (Bonnard ym. 1997, 247). Lisäksi se vaikuttaa muun muassa hypyissä törmäysvoimiin (Kuva 14), liikkeellelähdössä ja kiihdytyksissä sekä mahdollistaa lisäpainoharjoittelun. Koska painovoima liittyy vahvasti harjoituksen aiheuttamaan stimulukseen, on syytä olettaa, että painovoimakentän suuruutta muuttamalla pystytään aiheuttamaan erilainen harjoitusstimulus (Bosco 1984, 59-60; Bosco ym. 1986, 415). 24

Kuva 14. Painovoima vaikuttaa törmäysvoimiin esimerkiksi pudotushypyissä (yllä) ja vuoroloikassa (alla). Vuoroloikassa myös ihmisen saavuttama liike-energia lisää törmäysvoimaa. (mukaeltu Chu 1998, 111, 122). 4.2. Poikkeavan painovoimakentän simuloiminen Tieto ihmisen mukautumisesta normaalia pienempään painovoimakenttään on erityisen tärkeää avaruustieteiden kannalta. Avaruudessa painovoimakenttä on olematon ja jopa kuukausia kestävät avaruusmatkat painottomassa ympäristössä, vaikuttavat vääjäämättä elimistön toimintaan. Pitkään kestävien avaruuslentojen vaikutuksista on astronauteilla todettu muun muassa jalkalihasten lihasmassan, elastisuuden ja voiman vähenemistä, huonontunutta kestävyyttä sekä luuston kalsiumin määrän heikentymistä (Bosco ym. 25

1986, 415; Niedstedt ym. 2000, 584). Pitkäaikaisvaikutusten syntyyn vaikuttavat painovoimakentän puuttumisen lisäksi myös pienempi fyysinen aktiivisuustaso sekä jalkalihasten rasituksen määrä. Astronautit lieventävät vaikutuksia voimistelemalla lennon aikana säännöllisesti. Palattaessa maahan lihasten koordinaatio on usein heikentynyt väliaikaisesti. (Niedstedt ym. 2000, 584). Avaruustieteiden tutkimuksissa simuloidaan painottomuutta pääasiassa viidellä eri tavalla: (mukaeltu www.microgravity.com). 1. Vapaa-pudotus torni. Korkean tornin huipulta pudotetaan tutkittava tila, jolloin saavutetaan muutaman sekunnin painoton ympäristö. 2. Lentokoneen lentämät paraabelit. Lentokone voi lentämällä paraabelien muotoista lentorataa simuloida painotonta tilaa kymmenien sekuntien ajan. Pystytään myös simuloimaan peräkkäisiä alipainovoima- ja ylipainovoimakenttä syklejä (Bonnard ym. 1997, 247-249). 3. Avaruusraketin laukaiseminen ja laskeutuminen. Avaruusraketteja voidaan laukaista tarkoitusta varten ilman, että ne jäävät kiertoradalle. Laskeutuminen tapahtuu heti nousun jälkeen. Saavutetaan muutamien minuuttien painoton tila. 4. Kiertoradalla kiertävä avaruussukkula tai avaruuskeskus. Useiden päivien ja viikkojen painoton tila. Pitkäaikaisvaikutusten tutkiminen. 5. Hitaasti pyöritettävä objekti. Ei todellinen painovoimaton olotila, mutta simuloi käyttäytymistä painottomassa tilassa, jossain tapauksissa. Pyörivä akseli täytyy olla yhdensuuntainen maan kanssa. Lisäksi liikuntabiologian puolella käytetään paljon kehoon kohdistuvaa jatkuvaa ylöspäin suuntautuvaa vetoa, jolla saadaan simuloitua normaalia pienempi painovoimakenttä (Kuva 15). Tutkimuksia on tehty tällä tavalla ainakin tutkittaessa painovoiman vaikutusta juoksun mekaniikkaan (He ym. 1991; Donolean & Kram 2000, 2407). 26

Kuva 15. Donelean & Kram (2000, 2407) simuloivat tutkimuksessaan alipainovoimakenttää jatkuvalla ylhäältä tulevalla kuminauhavedolla. Kenttäolosuhteissa painovoiman vaikutuksia pyritään vähentämään niin sanotussa ylinopeusharjoittelussa. Ylinopeusharjoittelussa pyritään kehittämään maksimaalista liikenopeutta tai muuttamaan liikkeen voima-nopeus käyrää enemmän nopeuspuolta harjoittavaksi (Corn & Knudson 2003). Ylinopeusharjoittelussa käytettävillä avustavilla kuminauhavedoilla pystytään vähentämään liikkeelle lähdettäessä inertian voittamiseksi tarvittavaa voimaa sekä lisäämään maksiminopeuden vaiheessa liikenopeutta. Juostaessa alamäkeen käytetään painovoimaa avuksi saavuttamaan suurempi liikenopeus. Juoksusuorituksessa ei kuitenkaan painovoima vähene avustavan kuminauhavedon tai alamäen ansiosta. Ponnistusvoimaharjoittelussa käytetään ylinopeusharjoitteluna kevennettyjä hyppyjä, jossa kuminauhan ylhäältä tuleva veto simuloi pienempää painovoimakenttää hyppykontaktin aikana (Kuva 16). Myös uima-altaassa suoritettavat hypyt ovat kevennettyjä, johtuen veden nosteesta (Martel, Harmel, Logan & Parker 2005). Ylinopeusharjoittelun vaikutukset kiihdytyskykyyn tai juoksunopeuteen ovat ilmeisesti vähäisiä (Shepherd 2004; Corn & Knudson 2003; Kristensen, Van Den Dillaar & Ettema 2006), mutta kevennetyt hyppyharjoitteet voivat olla varteenotettava vaihtoehto esimerkiksi lapsilla tai kuntoutuksessa pienemmän rasittavuuden ja loukkaantumisriskin takia. Altaassa myös hyppymäärät voidaan pitää suurempina, milloin lihasten välinen koordinaatio kehittyy hyvin. Tämä voi olla järkevää luotaessa pohjaa kovemmalle hyppyharjoittelulle. (Martel ym. 2005). 27

Kuva 16. Kevennetyt hypyt, jossa kevennetään omaa painoa kuminauhavedolla ylhäältäpäin. Normaalia suuremman painovoimakentän vaikutukset suorituskykyyn ovat kiinnostaneet tutkijoita etenkin urheiluvalmennuksen kannalta. Bosco ym. (1986; 415) arveli, että ylipainovoimakentällä voitaisiin parantaa suorituskykyä jopa hyvin harjoitelleilla urheilijoilla. Yleensä tutkimuksissa on käytetty painoliivejä, mutta myös painovyöllä tai painohousuilla voidaan simuloida ylipainovoimakenttää. Tärkeää on lisäpainon sijoittaminen massakeskipisteen yläpuolelle tai ainakin niiden nivelten yläpuolelle, joiden lihaksia halutaan harjoittaa. Bosco tutki urheilijoiden sopeutumista ylipainovoimakenttään useissa tutkimuksissa 1980- luvulla (Bosco, Zanon, Rusko, Dal monte, Latteri, Bellotti, Candeloro, Locatelli, Azzaro, Pozzo & Bonimi 1984; Bosco 1985; Bosco ym. 1986) ja tulokset olivat hyviä. Boscon ym. (1984, 149 154) tutkivat ympärivuorokautisen painoliivin pitämisen vaikutuksia luurankolihaksen toimintaan kansainvälisellä tasolla olevilla hyppääjillä ja heittäjillä. Koehenkilöt (N=6) pitivät painoliivejä (noin 13 % oman kehon painosta) päällään kolmen viikon ajan ympärivuorokautisesti, noudattaen muuten samanlaista harjoitusohjelmaa kuin kontrolliryhmä (N=5). Kolmen viikon jälkeen kehitys oli koeryhmällä merkitsevästi parempi kuin kontrolliryhmällä vertikaalihyppytestissä, maksimaalisessa pudotushyppykorkeudessa sekä 15s. hyppelytestissä. Neljä viikkoa painoliivien pitämisen lopettamisesta ei ryhmien välillä ollut enää merkittävää eroa, joten saavutetut tulokset olivat lyhytaikaisia. (Bosco ym. 1984, 151 154). Samankaltaisia tuloksia saatiin Boscon muissa tutkimuksissa. Bosco (1985, 507 513) totesi räjähtävän voimantuoton parantuvan ympärivuorokautisen painovyön pitämisen johdosta jopa niillä urheilijoilla, joilla oletettiin suorituskyvyn ylärajan tulleen vastaan. 28

Bosco ym. (1986, 415 419) tutkivat korkeimmalla kansallisella tasolla olevien sprinttereiden sopeutumista kolmen viikon ympärivuorokautiseen painoliivien (noin 7 % oman kehon painosta) pitämiseen. Tutkimuksessa todettiin räjähtävän voimantuoton parantuvan samankaltaisesti kuin edellisissäkin tutkimuksissa, mutta sen sijaan maksimaaliseen maitohapon tuottokykyyn tai väsymykseen asti suoritettuun juoksumattojuoksuaikaan ei havaittu muutosta (Bosco ym. 1986, 418). Rusko & Bosco (1987, 412 418) tutkivat vaikutuksia kestävyyteen vielä tarkemmin kestävyysurheilijoilla ja totesivat ympärivuorokautisen painoliivin käytön parantavan räjähtävän voimantuoton lisäksi myös anaerobista kestävyyttä submaksimaalisissa ja maksimaalisissa suorituksissa. Painoliivien käyttämisellä voi siis olla myös kestävyyttä kehittävä vaikutus. Painoliivikävelyllä kulutetaan enemmän energiaa ja happea sekä törmäysvoimat ovat kovempia luukudokseen kuin normaalissa kävelyssä (Puthoff, Darter, Nielsen & Yack 2006). Myös uudemmissa tutkimuksissa on havaittu ympärivuorokautisen painoliivien käytön kehittävän selvästi räjähtävää voimantuottoa (Sands, Poole, Ford, Cervantez, Irvin & Major 1996, 30 34). Mukautumista suurempaan painovoimakenttään on myös havaittu jo lyhyellä ajanjaksolla. Thompsen, Kackley, Palumbo & Faigenbaum (2007, 52 56) tutkivat kolmella eri tavalla suoritetun alkulämmittelyn vaikutuksia lukioikäisten naisurheilijoiden ponnistusvoimaan ja pituushyppysuoritukseen. Yksi lämmittelyprotokolla sisälsi staattisia venytyksiä viiden minuutin kuntopyöräilyn jälkeen, toinen lämmittely sisälsi kaksitoista dynaamista harjoitusliikettä omalla keholla ja viimeinen alkulämmittely sisälsi samat kaksitoista dynaamista harjoitusliikettä, mutta neljän viimeisen liikkeen ajan pidettiin päällä painoliivejä, joiden paino oli noin 10 % oman kehon painosta. Painoliiveillä tehtävän alkulämmittelyn seurauksena oli sekä ponnistusvoima että pituushyppytulos merkitsevästi parempi kuin muilla alkulämmittelytavoilla. Aikaisemmassa tutkimuksessa (Faigenbaum, McFarland, Schwerdtman, Ratamess, Kang & Hoffman 2006, 357 363) saatiin samankaltaisia tuloksia, mutta kevyemmillä painoliiveillä (2 ja 6 % oman kehon painosta). Näyttäisi siltä, että ylipainovoimakentän simuloiminen parantaa räjähtävää voimantuottoa sekä lyhyellä että pitkällä ajanjaksolla. Myös kansanterveydellisiä hyötyvaikutuksia on todettu pitkäaikaisella painoliivin käytöllä (Snow, Shaw, Winters & Witzke 2000). Snow ym. (2000) totesivat viiden vuoden mittaisen painoliiviharjoittelun ehkäisevän merkittävästi luukatoa vanhoilla naisilla (64,1 ± 1,6 vuotta). 29

5. KORIPALLON FYYSINEN LAJIANALYYSI Koripallo on joukkuepeli, jossa korostuu nopea hyökkäävä luonne (Petersen 1993, 11). Yksilön taidollisten, fyysisten ja henkisten ominaisuuksien lisäksi, etenkin joukkuetaktiset seikat korostuvat (Kiiskinen 2005, 2). Taktisesti koripalloa pidetäänkin yhtenä vaativimmista urheilulajeista (Petersen 1993, 7). Pelaajien antropometriassa pituutta pidetään erityisen tärkeänä asiana (Kiiskinen 2005, 9). Fyysisiltä ominaisuuksiltaan koripalloilijan täytyy olla erittäin monipuolinen. Sekä kestävyyttä, nopeutta että voimaa vaaditaan paljon. Kahden, taidoltaan samantasoisen, koripalloilijan paremmuuden määräävät yleensä fyysiset ominaisuudet (Kiiskinen 2005, 6). Fyysistä suorituskykyä voidaankin määrittää tasona, millä pelaaja pystyy suorittamaan lajille spesifisiä taitojaan (Kiiskinen 2005, 6-7). 5.1. Kestävyysvaatimukset Kestävyyden kannalta tarkasteltaessa koripallo on nopeuskestävyyslaji. Kovatehoiset aktiiviset vaiheet ja lyhyet palautumistauot vuorottelevat suuremman osan pelistä (Foran 2001, 222). Huipputasolla 85 % koko pelistä liikutaan anaerobisella puolella (Petersen 1993, 11), mikä kuvaa hyvin pelitempoa sekä liikkumisen intensiteettiä. Kiiskinen (2005, 7-8) esittää Fainan ym. (1985) ja Deltow ym. (1984) tekemiä yhteenvetoja lajista, joiden mukaan koripallon aktiivisista vaiheista 52 % ja lepotauoista 42 % on pituudeltaan 11 40 sekunnin mittaisia (Taulukko 4). Keskimäärin vain kolmesti koko pelin aikana pelataan yhtäjaksoisesti ilman taukoja lähes kahden minuutin ajan. Maitohapoton sekä maitohapollinen nopeuskestävyys ovat siis molemmat keskeisessä osassa. Taulukko 4. Aktiivisten vaiheiden kesto koripallossa Fainan ym. (1985) mukaan. (Kiiskinen 2005, 8). Nopeuskestävyys on ominaisuus, joka tarvitsee kehittyäkseen hyvän peruskestävyyden (Nummela 2004, 316). Tietty peruskestävyystaso mahdollistaa tehokkaan palautumisen ja siten myös vaikuttaa kapasiteettiin harjoitella rasittavaa nopeuskestävyysharjoittelua (Nummela 2004, 316). Vaikutukset palautumiseen johtuu siitä, että tarvittavan 30

peruskestävyystason omaavalla urheilijalla elimistön hapenkäyttökyky ja hapenkuljetusjärjestelmä toimii hyvin, jolloin esimerkiksi kuona-aineiden ja maitohapon poistuminen lihaksesta ei muodostu palautumista rajoittavaksi tekijäksi. Kun tarvittava peruskestävyystaso on saavutettu, ei ilmeisesti ole enää palautumisen kannalta niin suurta merkitystä, jos peruskestävyystaso kehittyy lisää. Päinvastoin, liiallinen panostaminen peruskestävyysharjoitteluun voi vaikuttaa nopeuskestävyyssuorituskyvyn kannalta tärkeisiin voima-nopeusominaisuuksiin negatiivisesti (Nummela 2004, 318). Urheilijoilla, joilla peruskestävyys on vähintään kohtalaisella tasolla, ei ole todettu merkitsevää yhteyttä paremman hapenottokyvyn ja suorituskyvyn lyhyellä palautumisajalla suoritettavien useiden juoksuvetojen välillä (Castanga, Manzi, D Ottavio, Annino, Padua & Bishop 2007; Aziz, Chia & Teh 2000; Aziz, Mukherjee, Chia & Teh 2007). 5.2. Nopeusvaatimukset Koripallo sisältää useita suunnanvaihdoksia, rytminvaihdoksia, pysähdyksiä, lyhyitä kiihdytyksiä sekä hyppyjä (Taulukko 5). Täten tarvitaan kaikkia nopeuden lajeja: reaktionopeutta, räjähtävää nopeutta, liikenopeutta sekä nopeustaitavuutta (Kiiskinen 2005, 15). Lähtönopeus ja räjähtävyys korostuvat yksi vastaan yksi tilanteissa (Petersen 1993, 107 112). Reaktionopeus on tärkeää, sillä nopea reagointi esimerkiksi vastustajan pallonmenetykseen mahdollistaa nopeamman vastahyökkäyksen (Petersen 1993, 17). Nopeustaitavuus korostuu sillä koripalloilijan on usein maksimaalisessa juoksuvauhdissa suoritettava vaikeita väistöliikkeitä, suunnanvaihtoja tai syötettävä pallo toiselle (Kiiskinen 2005, 14). Taulukko 5. Deltow ym. (1984) tekemä yhteenveto eri aktiviteeteistä koripallopelin aikana. (Kiiskinen 2005, 8). 31

Nopeusharjoittelu tulee olla lajinomaista, johtuen suuresta nopeustaitavuuden roolista koripallossa. Koripallossa pelaaja joutuu mukautumaan alati muuttuviin tilanteisiin luomalla nopeasti omia taktisia liikkeitä/elementtejä, jotka eivät ole sidottu ennakolta määrättyihin tai ulkoa opittuihin kaavoihin (Petersen 1993, 13). Nopeusharjoitteiden tulee sisältää näitä tilanteita. Nopeussuorituskykyä testataan erilaisilla lyhyillä juoksumatkoilla. Suomessa suosittuja ovat 20m juoksut lentävällä ja paikaltaan lähdöllä (Kiiskinen 2005, 16). Amerikassa käytetään yleisemmin 30 ja 40-yardin (27,43m ja 36,58m) juoksumatkoja pystylähdöillä (Hoffman 2003a, 16). Amerikkalaisen yliopistosarjan (NCAA) miespelaajilla keskiarvot 30 ja 40-yardin matkoilla ovat 3,79 ± 0,19s. ja 4,81 ± 0,26s. (Hoffman 2003a, 16). Takamiesten (3,68 ± 0,14s. ja 4,68 ± 0,20s.) on todettu olevan nopeampia kuin senttereiden (3,97 ± 0,21s. ja 4,97 ± 0,21s.) tai laitureiden (3,83 ± 0,16s. ja 4,84 ± 0,29s.). (Hoffman 2003a, 16 17). 5.3. Voimavaatimukset Voiman kannalta koripallo on nopeusvoimalaji. Koripallotilanteet sisältävät sekä asyklisiä että syklisiä nopeusvoimaliikesarjoja, joten räjähtävä- ja pikavoima ovat molemmat tärkeässä osassa (Kiiskinen 2005, 15). Esimerkkejä nopeusvoimaa vaativista tilanteista ovat korilleajot, vapaan kentän juoksutilanteet sekä erilaiset hypyt. Maksimivoimavaatimus on koripalloilijalla nopeusvoimasuoritusten taustalla ja erilaisissa kontaktitilanteissa (Kiiskinen 2005, 15). Maksimivoima painottuu pääasiassa hermostolliseen tai hypertrofishermostolliseen maksimivoimaan, jotka tukevat nopeusvoimaominaisuuksia hyvin. On kuitenkin perusteltua, varsinkin laitureilla ja senttereillä, harjoittaa myös hypertrofista perusvoimaa, koska suurempi lihasmassa on eduksi inertian takia korinalustilanteissa. Painavampaa pelaajaa on vaikeampi työntää sivuun. Hypertrofinen voimaharjoittelu painottuu enemmän ylävartaloon kuin jalkoihin (Kiiskinen 2005, 18), ettei jalkojen liikenopeus kärsisi. Kestovoimaa koripalloilija tarvitsee säilyttääkseen tasonsa ottelun loppupuolella. Pelin nopeuskestävyys luonteen takia näyttäisi järkevin tapa harjoittaa kestovoimaa, ja varsinkin voimakestävyyttä, olla kestovoimaharjoittelu nopeusvoimaperiaatteella (Petäkoski 2003, 78 79; Twellman 2002, 5). Koko vartalon kestovoimaa tarvitaan myös loukkaantumisten ehkäisemiseksi (Hoffman 2003b, 9-10), ja varsinkin keskivartalon lihasten lihaskunto- ja voimakestävyys ovat tärkeitä tukemaan selkärankaa kovassa harjoittelussa (Kiiskinen 2005, 19; Price 2006, 13). Monet suunnanvaihdokset, hypyt ja sulkutilanteet vaativat myös pitoa keskivartalosta (Price 2006, 13). 32

Voimasuorituskyky yhden toiston maksimitestissä (1RM) NCAA:n miespelaajilla on Hoffmanin (2003a, 15 16) mukaan keskimäärin jalkakyykyssä 152,2 ± 36,5kg, rinnallevedossa 99,2 ± 15,2kg ja penkkipunnerruksessa 102,7 ± 18,9kg. Penkkipunnerruksen 1RM:n on kuitenkin todettu korreloivan huonosti peliaikaan (Hoffman 2003a, 15). Laiturit ovat vahvimpia absoluuttisia maksimeita tarkasteltaessa. Omaan kehon painoon suhteutettuna takamiehet ovat vahvimpia. (Hoffman 2003a, 16). Räjähtävää voimaa mitataan yleisesti ponnistusvoimatesteillä. Ponnistusvoimatulokset seinäkorkeushyppytestissä esikevennyksellä ovat NCAA:n miespelaajilla keskimäärin 71,4 ± 10,4cm. Takamiesten ja laitureiden ponnistusvoimat (73,4 ± 9,6cm ja 71,4 ± 10,4cm) ovat parempia kuin senttereiden (66,8 ± 10,7cm). (Hoffman 2003a, 14 15). 33

6. KORIPALLON TYYPILLINEN KAUSIJAKSOTUS SUOMESSA Jaksottaminen käsittää vuosiohjelman jakamisen kausiin, jaksoihin ja rytmityksiin, joissa painotetaan eri ominaisuuksia, vaihdellaan tehon ja määrän suhdetta sekä harjoittelun kokonaisrasitusta (Bomba 2005, 5). Jaksottaminen mahdollistaa tehokkaan palautumisen, tehokkaan ärsykkeen vaihtelun sekä eri ominaisuuksien tehokkaan kehittymisen. Jaksotus on lajianalyysiin sekä vuoden pääkilpailuihin tai otteluohjelmaan sidonnainen. Vuosi tai olympiadi jaetaan yleensä yhteen tai kahteen makrosykliin, jotka ovat suurimpia syklejä harjoitusohjelmissa (Wathen, Baechle & Earle 2000, 515). Makrosyklit jaetaan noin kolmeen tai neljään mesosykliin, joista perinteisin esimerkki on jako peruskuntokauteen, kilpailuun valmistavaan kauteen, kilpailukauteen ja ylimenokauteen (Wathen ym. 2000, 520 523). Mesosykli jakautuu vielä pienempiin mikrosykleihin, jotka ovat yleensä kestoltaan noin yhdestä kahteen viikkoa. Syklien pituudet vaihtelevat. Lajin kannalta tärkeimpiin ominaisuuksiin panostavat syklit ovat yleensä pisimpiä ja lähimpinä kilpailukautta. (Wathen ym. 2000, 520 527; Bomba 2005, 5). Mietittäessä fyysisten ominaisuuksien kannalta jaksotusta ja jaksojen pituuksia, täytyy arvioida lajin kannalta, missä suhteessa panostaminen voima-, kestävyys- ja nopeusharjoitteluun on järkevää. Täytyy myös analysoida, minkälaista voimaa, nopeutta ja kestävyyttä kyseisessä lajissa tarvitaan ja laatia harjoitusohjelma kehittämään näitä ominaisuuksia. (Bomba 2005, 6-10). Tyypillisesti jaksotuksessa määrällisesti eniten harjoitellaan peruskuntokaudella ja tehon suhde määrään kasvaa lähestyttäessä kilpailukautta. Tekniikan ja taitoharjoittelu on vähäisempää peruskuntokaudella ja osuus kasvaa kilpailukautta kohti mentäessä. (Kuva 17). Joukkuepalloilussa yksilötaidot ovat yleensä pääosassa peruskuntokaudella ja kilpailukautta kohti joukkuepelin osuus korostuu. (Bomba 2005, 5; Wathen ym. 2000, 515 516). 34

Kuva 17. Joukkuelajin tyypillinen makrosykli. Määrä tippuu kilpailukaudella, kun taas tekniikkaan ja joukkuepelitaitoon sekä intensiteettiin panostetaan. (mukaeltu Wathen ym. 2000, 520). Suomessa koripallon kilpailukausi kestää lokakuusta-huhtikuuhun (Suomen koripalloliitto 2007 & 2008). Kilpailukauden jälkeen saattaa olla perusteltua pitää lyhyt ylimenokausi (Hoffman 2003a, 18), mutta peruskuntokausi pyritään aloittamaan kuitenkin kohtalaisen nopeasti, noin 2-4 viikon sisällä kilpailukauden päättymisestä. Peruskuntokauden ajoitus riippuu joukkueesta ja siihen vaikuttaa esimerkiksi se onko joukkue päässyt pudotuspeleihin vai ei. Peruskuntokausi kestää yleensä koko kesä-elokuun ja kilpailuun valmistava kausi alkaa syksyn lähestyessä syyskuusta lokakuun puolelle. 6.1. Peruskuntokausi Peruskuntokauden tavoite on saavuttaa tarvittava pohjakunto ja työkapasiteetti, jotka parantavat urheilijan rasituksen sietokykyä tulevissa, intensiteetiltään vaativimmissa, harjoittelujaksoissa (Wathen ym. 2000, 521; Price 2006, 16 17; Bompa 2005, 5). Suomessa peruskuntokausi alkaa viimeistään toukokuussa ja kestää melkein syyskuuhun asti. Peruskuntokausi on yleensä jaettu ainakin kahteen osaan. Ensimmäisellä jaksolla voidaan panostaa esimerkiksi hypertrofiseen perusvoimaharjoitteluun, voimakestävyyteen nopeusvoimaperiaatteella sekä peruskestävyyteen (Wathen ym. 2000, 521; Hoffman 35

2003a, 19). Toisella jaksolla voidaan panostaa esimerkiksi voimakestävyyteen nopeusvoimaperiaatteella, pikavoimaan ja maitohapolliseen nopeuskestävyysharjoitteluun. Lajitaidoista tavalliset perustaidot, kuten pallonkäsittely ja heittoharjoittelu ovat pääalalla. 6.2. Kilpailuun valmistava kausi Kilpailuun valmistavalla kaudella harjoittelu tulee lajinomaisemmaksi. Kilpailuun valmistava kausi kestää Suomessa yleensä noin 4-8 viikkoa. Voimaharjoittelussa panostetaan yleensä maksimivoimaan ja räjähtävään voimantuottoon (Price 2006, 22; Wathen ym. 2000, 521). Kestävyysharjoittelussa lajinomainen nopeuskestävyysharjoittelu sekä nopeusharjoittelu ovat suuressa roolissa (Wathen ym. 2000, 521; Hoffman 2003a, 21 22). Osa nopeuskestävyysharjoittelusta hoidetaan rankoilla harjoitusotteluilla. Joukkueen pelitaktiikan sisäänajo tapahtuu kilpailuun valmistavalla kaudella, mutta lajinomainen nopeuskestävyysharjoittelu on vielä tärkeämmässä roolissa kuin täydellinen joukkuepelaaminen. 6.3. Kilpailukausi Kilpailukausi jaetaan Suomessa kolmeen osaan: syyskierrokseen, kevätkierrokseen ja pudotuspeleihin. Syyskierros käsittää karkeasti loka-joulukuun, kevätkierros ajan tammikuusta-maaliskuun loppuun ja pudotuspelit ovat huhtikuussa (Suomen koripalloliitto 2007). Myös junioreiden jaksotus on kilpailukaudella samankaltainen, mutta juniorisarjoissa ei usein ole pudotuspelejä, vaan lopputurnaus, johon kutsutaan kauden päätteeksi parhaat neljä joukkuetta (Suomen koripalloliitto 2008). Kilpailukaudella pyritään ylläpitämään peruskuntokaudella ja kilpailuun valmistavalla jaksolla saavutettuja tuloksia (Price 2006, 23; Wathen ym. 2000, 521). Lajiharjoittelulla on pääpaino ja lajiharjoittelussa korostuu joukkuepelaaminen. Voimaharjoittelu on usein ylläpitävää, eli rajoittunut noin kahteen harjoitukseen viikossa (Wathen ym. 2000, 521; Twellman 2002, 6). Perusteena vain kahteen harjoitukseen viikossa, Twellman (2002, 6-7) esittää, että yli kahdesti viikossa toistettuna kova voimaharjoitus verottaisi selvästi tehoja lajiharjoittelusta ja peleistä. Suomen korisliigassa on joukkueella viikottain yhdestä kolmeen peliä (Suomen koripalloliitto 2007), minkä takia laji- ja tukiharjoittelun määrä vaihtelee viikoittain suuresti. Kestävyysharjoittelu hoidetaan kilpailukaudella pääasiassa kovalla lajiharjoittelulla, jolloin pääpaino on nopeuskestävyydessä. 36

6.3.1. Fyysisen suorituskyvyn muutokset kilpailukauden aikana Amerikkalaisilla yliopistosarjan koripalloilijoilla on kilpailukauden aikana todettu aerobisen suorituskyvyn pysyvän samana tai heikkenevän lievästi vähän peliaikaa saavilla pelaajilla (Hoffman & Maresh 2000, 733 744). Anaerobisen tehon on todettu pysyvän samana tai jopa kehittyvän hieman (Hoffman 2003a, 17). Ponnistusvoiman ja nopeuden on todettu paranevan kilpailukauden alkuvaiheessa, mutta kilpailukauden loppupuolella niiden on todettu heikkenevän (Hoffman, Fry, Howard, Maresh & Kraemer 1991, 144 149). Hoffman ym. (1991, 144 149) totesivat myös jalkojen maksimivoiman heikkenevän hieman kilpailukauden aikana. Suomen miesten pääsarjan sekä Amerikan yliopistosarjan kilpailukaudet ovat samankaltaisia kestoltaan sekä ottelutiheydeltään, joten voidaan olettaa kilpailukauden vaikutusten olevan fyysisen suorituskyvyn kannalta samansuuntaisia myös Suomessa (Twellman 2002, 8; National Collegiate Athletic Association 2008; Suomen koripalloliitto 2007). 37

7. TUTKIMUKSEN TARKOITUS JA TUTKIMUSONGELMAT Tutkimuksessa tarkasteltiin ympärivuorokautisen painovyöharjoittelun vaikutuksia koripalloilijoiden fyysiseen suorituskykyyn ja hyppyheiton tarkkuuteen. Tarkoituksena oli selvittää hyötyykö koripalloilijat ympärivuorokautisesta painovyön pitämisestä kilpailukaudella siinä määrin, että heidän kannattaisi ottaa kyseinen harjoittelutapa mukaan harjoitusohjelmaansa. Selvittämällä ympärivuorokautisen painovyön käytön vaikutuksia ponnistusvoimaan, juoksunopeuteen, aerobiseen ja anaerobiseen kestävyyteen ja hyppyheiton tarkkuuteen sekä arvioimalla painovyön käytön mielekkyyttä, voidaan pohtia hyötyjen ja haittojen välisiä suhteita lajispesifisti koripalloilijan näkökulmasta. Vastauksia haettiin seuraaviin kysymyksiin: 1. Miten kilpailukaudella toteutettu ympärivuorokautinen painovyön pitäminen vaikuttaa koripalloilijoiden fyysiseen suorituskykyyn sekä hyppyheiton tarkkuuteen. 2. Kuinka pitkä aikajakso tarvitaan tulosten saavuttamiseksi. 3. Kuinka pysyviä saavutetut tulokset ovat. 4. Kuinka vaikeaksi painovyön käyttö koetaan. 38

8. TUTKIMUSMENETELMÄT 8.1. Tutkimuksen kohdejoukko Tutkittavina urheilijoina oli yksitoista (N=11) Lohjan LOU-Basket ry:n nuorta mieskoripalloilijaa (ikä 19,2 ± 3,5 vuotta; pituus 188,3 ± 8,0 cm; paino 79,7 ± 15,3 kg). Koehenkilöistä kuusi pelasi A-poikien valtakunnallista 2-divisioonaa ja viisi miesten 5- divisioonaa. Neljä pelaajaa pelasi sekä A-poikien valtakunnallista 2-divisioonaa että miesten 5-divisioonaa samanaikaisesti. Miesten joukkue oli 5.3.2008 oman lohkonsa ykkönen ja voittanut kaikki 15 ottelua. Miesten joukkueen oli uutena joukkueena aloitettava kaudella 2006 2007 alimmasta mahdollisesta sarjatasosta (6-divisioona). A- poikien joukkue oli 5.3.2008 sarjataulukossa viides ja joukkueella oli hyvät mahdollisuudet päästä mukaan neljän parhaan joukkueen lopputurnaukseen. Voimaharjoittelutaustaa oli jokaisella pelaajalla vähintään kaksi vuotta ja keskimäärin 3,3 ± 1,7 vuotta. 8.2. Koeasetelma Tutkimus sisälsi kaksi kolmen viikon harjoitusjaksoa (Jakso 1 ja 2), joissa molemmissa noudatettiin samanlaista harjoitusohjelmaa. Kohdejoukko pyrittiin jakamaan oman kehonpainon (kg) perusteella kahteen samanarvoiseen ryhmään (painot: 78,2 ± 9,5 kg & 80,4 ± 22,5 kg), joista ensimmäiseen ryhmään kuului viisi ja toiseen ryhmään kuusi urheilijaa. Ensimmäinen ryhmä piti painovyötä (ka.10,8 ± 1,1 % oma paino) ensimmäisen jakson aikana, toisen ryhmän harjoitellessa saman harjoitusohjelman mukaan ilman painovyötä. Jälkimmäiseen jaksoon ryhmät vaihtoivat rooleja keskenään. Urheilijat toimivat näin omana kontrollinaan. Painovyöllä suoritettua jaksoa kutsuttiin painovyöjaksoksi ja ilman painovyötä suoritettua jaksoa kontrollijaksoksi. Painovöitä pidettiin ympärivuorokautisesti. Ainoastaan nukkuessa, suihkuun mentäessä ja sarjapeleissä vyön sai ottaa pois. Minkään päivän aikana ei painovyö saanut olla pois yli kahta tuntia. Urheilijan noustessa yöllä ylös sängystä pidemmäksi aikaa kuin vessassa käyminen edellyttää (noin 30min.), hänen piti laittaa vyö päällensä. Urheilijat suorittivat jaksojen alussa alkutestit ja kolmen viikon jälkeen lopputestit, joissa testattiin ponnistusvoima esikevennyshyppynä (KH) ja staattisena hyppynä (SH) kontaktimatolla, 20m juoksutesti pystylähdöllä (20m), 100 hyppyheiton heittotesti (100HH), 12 minuutin juoksutesti (Cooper) ja 400m juoksuaika (400m). Alku- ja lopputestien välissä urheilijat harjoittelivat lähinnä ylöspäin suuntautuvia hyppyjä ja tyypillisiä vapailla painoilla 39

tehtäviä harjoitteita sisältävällä harjoitusohjelmalla kolme kertaa viikossa (Ma, Ke ja La). Lauantain harjoituksen yhteydessä testattiin kaikilta KH ja SH ilman painovyötä (Välitesti 1 ja 2). Lopputestien jälkeen urheilijat lopettivat painovyön pitämisen sekä harjoitusohjelmalla harjoittelun. Yksi ja kaksi viikkoa lopputestien jälkeen suoritettiin seurantatestit (Seurantatesti 1 ja 2), joissa testattiin KH ja SH kaikilta urheilijoilta. Jakson 1 ja 2 välillä oli kolme viikkoa väliä. (Kuva 18). Kuva 18. Tutkimuksen kulku. Urheilijat täyttivät jaksojen aikana tutkimusta varten laadittua harjoituspäiväkirjaa, jolla pystyttiin tekemään urheilijoiden harjoittelun seurantaa tutkimustulosten reliabiliteetin kannalta. Painovyöjaksolla urheilijat antoivat lisäksi joka päivän kohdalle arvion yhdestä viiteen (1-5) siitä, kuinka hankalana he kokivat painovyön pitämisen kyseisenä päivänä. Arvioissa pieni luku tarkoitti, ettei pitäminen ollut hankalaa ja suuri luku päinvastoin. 40