Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Ritva Sakari-Rantala

Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja 142 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Ritva Sakari-Rantala Iäkkäiden ihmisten terveysliikunnan tutkimustyö tuotteistuksen tukena -hanke Liikunnan ja kansanterveyden edistämissäätiö LIKES Jyväskylä 2003

Sakari-Rantala, Ritva. Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu. Jyväskylä, Liikunnan ja kansanterveyden edistämissäätiö LIKES 2003, 118 s. Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja (ISSN 0357-2498) 142, ISBN 951-790-173-9 Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja 142 Toimittaja Eino Havas Jakelu LIKES-tutkimuskeskus Rautpohjankatu 8 40700 Jyväskylä www.likes.fi ISBN 951-790-173-9 ISSN 0357-2498 Copyright 2003, Ritva Sakari-Rantala, LIKES-tutkimuskeskus Kansi Paino Oiva Meriläinen Kopijyvä Oy, Jyväskylä ER-paino Oy, Lievestuore (kansi) 2003

ESIPUHE Iäkkäiden ihmisten terveysliikunta tuotteistuksen tukena projekti käynnistyi osana laajempaa hankekokonaisuutta, liikuntaklusteria, jonka tarkoituksena oli saattaa yhteen liikunnasta kiinnostuneita tutkimuslaitoksia, toimijoita ja yrityksiä aikaisempaa monipuolisempien palvelujen tuottamiseksi terveyttä edistävän liikunnan alueella. Tavoitteena on ollut kehittää terveyttä edistävän liikunnan toteuttamiseksi tarpeellisia, tutkittuun tietoon pohjautuvia toiminta- ja palvelukonsepteja ja edistää niiden tuotteistamista suunnitteluna, koulutuksena ja teollisina tuotteina (Ojala 1999). Toiminnan ensimmäiseksi kohteeksi muotoutui iäkkäiden ihmisten kuntosalitoiminnan kehittäminen. Iäkkäiden henkilöiden kuntosalitoiminnalla on laajat kehitysnäkymät, kun lähtökohtana on toisaalta tarve ylläpitää ja parantaa määrältään kasvavan iäkkään väestön toimintakykyä, terveyttä ja elämänlaatua sekä toisaalta viime vuosien aikana kertynyt monipuolinen tutkimustieto liikuntaharjoittelun hyödyllisistä vaikutuksista. Tutkimukset ovat osoittaneet kuntosalitoiminnalla olevan soveltuvuutta terveyden ja toimintakyvyn tasoltaan hyvinkin erilaisille henkilöille, vanhainkotien asukkaista veteraaniurheilijoihin. Kasvava kuntoliikuntasalien käyttäjäryhmä ovat äskettäin eläkkeelle siirtyneet, suhteellisen terveet henkilöt, jotka haluavat pitää yllä ja parantaa toimintakykyään voidakseen ikääntyä aktiivisina ja toteuttaa myöhäisiin ikävaiheisiin kohdistamiaan toiveita. Monet heistä saattavat jo ennestään harrastaa liikuntaa, jota kuntosaliharjoittelu voi sopivasti täydentää. Näiden henkilöiden harjoittelu ei yleensä edellytä tiloilta tai laitteilta tavallisesta poikkeavia ominaisuuksia, mutta kynnys harjoittelun aloittamiseen tavallisilla kuntosaleilla on usein liian korkea. Terveydentilan tai toimintakyvyn ollessa heikentynyt kuntosaliharjoittelu edellyttää erilaisia tiloihin, laitteisiin, ohjelmiin ja ohjaukseen liittyviä erikoisjärjestelyjä. Tavoitteena on luoda olosuhteet, jotka motivoivat ja kannustavat jatkuvaan, mieluiten läpi loppuelämän kestävään harjoitteluun. Väestötasolla tapahtuvan kehitystyön ohella tarvitaan hyvän toiminnan malleja, jotka ottavat huomioon kunkin iäkkään ihmisen yksilölliset tavoitteet, voimavarat, elinolot ja tarvittavan sosiaalisen tuen. Iäkkäiden ihmisten kuntosalitoiminnan kehittämisessä on myös mahdollista yhdistää uusinta tutkimustietoa teknologian viimeisiin kehitysaskeliin. Iäkkäiden ihmisten kuntosalitoiminnan perusteita selvittävä tutkimusprojekti toteutettiin Jyväskylän yliopistossa, Suomen GerontologianTutkimuskeskuksessa. Iäkkäiden ihmisten terveysliikunnan tutkimustyö tuotteistuksen tukena -hankkeen projektipäälliköksi valittiin 18.12.2000 THM Ritva Sakari-Rantala, joka on myös laatinut nyt käsillä olevan raportin. Projektin keskeisenä tavoitteena oli koota katsaukseksi uusin iäkkäiden ihmisten kuntosalitoiminnan perusteita, muotoja ja vaikuttavuutta koskeva tieteellinen kirjallisuus sekä arvioida kuntosalitoiminnan yhteyteen soveltuvaa mittaamista ja testaamista. Tällaista yhteenvetoa ei ole toistaiseksi ollut käytettävissä, mikä on vaikeuttanut toiminnan suunnitelmallista kehittämistä. Katsauksen laadintaa koskevan työn ohella nähtiin tarpeelliseksi jakaa uutta tietoa alalla toimiville yksiköille ja niiden työntekijöille sekä vaihtaa kokemuksia iäkkäiden henkilöiden kuntosalitoiminnan toteuttamisesta. Tätä tarkoitusta varten järjestettiin kaksi työpajaa, joihin osallistui alan tutkijoita sekä kuntosalitoimintaa järjestäviä tahoja ja työntekijöitä.

Projektin toteuttamista ja raportin laadintaa ovat taloudellisesti tukeneet Tekes, Jyväskylän Teknologiakeskus Oy, Ab HUR Oy, ICL Invia Oyj, Metitur Oy, Peurunka ja PhysioTools Oy. Projektin johtoryhmässä on näiden tahojen lisäksi ollut eri tutkimuslaitosten ja Jyväskylän kaupungin edustajia. Johtoryhmän kokoonpano on ollut seuraava: Matti Ojala, pj. (Stakes), Markku Alén (Peurunka), Pertti Era (Metitur Oy), Eino Havas (LIKES-tutkimuskeskus), Eino Heikkinen (Jyväskylän yliopisto), Heikki Honkio (ICL Invia Oyj), Elina Karvinen (Ikäinstituutti), Harri Puurunen (Tekes), Ritva Sakari-Rantala, siht. (Jyväskylän yliopisto), Pekka Sihvonen (Jyväskylän Liikuntapalvelukeskus), Pasi Sorvisto (Jyväskylän Teknologiakeskus Oy), Kimmo Suomi (Jyväskylän yliopisto), Esa Tainio (Ab HUR Oy). Projektin ensimmäisessä vaiheessa johtoryhmään kuuluivat lisäksi Esa Kärkäs (PhysioTools Oy), Pekka Oja (UKKinstituutti) ja Kalevi Virta (Navicre Oy). Projektin puolesta kiitän näitä tahoja ja henkilöitä tuesta, joka teki hankkeen toteuttamisen mahdolliseksi. Lisäksi osoitan kiitokset Jyväskylän yliopistossa toimineelle, raportin työstämisessä tukeneelle projektin taustaryhmälle, johon kuuluivat dos. Pertti Era, LitT Mirja Hirvensalo, LL Mauri Kallinen, dos. Taina Rantanen, dos. Sarianna Sipilä ja prof. Harri Suominen. Liitteen 1. kuvat on ystävällisesti luovuttanut käyttöön PhysioTools Oy. Kiitokset myös raportin kieliasun tarkistaneelle fil.yo Hilla Hautajoelle. Jyväskylässä 30.6.2003 Eino Heikkinen Gerontologian ja kansanterveyden professori Suomen Gerontologian Tutkimuskeskus Jyväskylän Yliopisto Iäkkäiden ihmisten terveysliikunnan tutkimustyö tuotteistuksen tukena -projektin johtaja

Sisältö ESIPUHE... 3 1. JOHDANTO... 7 2. LIHASVOIMA... 9 2.1. Lihastoiminta ikääntyessä... 9 2.2. Voimaharjoittelun tyypit... 10 2.3. Harjoittelun vaikutusmekanismit lihaksen toiminnan kannalta... 11 2.4. Harjoittelun periaatteita... 12 2.4.1. Lihasvoima ja lihaskestävyys... 12 2.4.2. Lihaksen nopeusominaisuuksien ja tehon harjoittaminen... 16 2.5. Voimaharjoittelun vaikuttavuus... 17 2.6. Yhteenveto ja suositukset... 19 3. HENGITYS- JA VERENKIERTOELIMISTÖ... 22 3.1. Maksimaalinen hapenottokyky ikääntyessä... 22 3.2. Aerobisen harjoittelun vaikutusmekanismit... 23 3.3. Kestävyysharjoittelun suositukset... 24 3.4. Aerobisen harjoittelun vaikuttavuus... 27 3.5. Yhteenveto ja suositukset... 28 4. TASAPAINO... 30 4.1. Tasapainon muutokset ikääntyessä... 30 4.2. Harjoittelun vaikutus tasapainoon... 31 4.3. Yhteenveto ja suositukset... 35 5. REAKTIOAIKA... 36 5.1. Reaktioajan muutokset ikääntyessä... 36 5.2. Harjoittelun vaikutus reaktioaikoihin... 37 5.3. Yhteenveto ja suositukset... 38 6. LUUKUDOS... 39 6.1. Liikuntaharjoittelun periaatteita... 39 6.2. Harjoittelun vaikutukset luukudokseen... 40 6.3. Yhteenveto ja suositukset... 42 7. NIVELTEN LIIKKUVUUS... 43 7.1. Liikkuvuuden muutokset ikääntyessä... 43 7.2. Harjoittelun vaikutukset nivelten liikkuvuuteen... 44 7.3. Yhteenveto ja suositukset... 46

8. LIIKKUMISKYKY JA PÄIVITTÄISISTÄ TOIMINNOISTA SELVIYTYMINEN... 47 8.1. Harjoittelun vaikutukset liikkumiskykyyn... 47 8.2. Harjoittelun vaikutukset päivittäisiin toimintoihin ja toiminnanvajauksiin... 49 8.3. Yhteenveto ja suositukset... 51 9. LIIKUNTAHARJOITTELUN VAIKUTUKSET PSYYKKISEEN HYVINVOINTIIN, KOGNITIIVISIIN TOIMINTOIHIN JA SOSIAALISEEN VUOROVAIKUTUKSEEN... 53 9.1. Yhteenveto ja suositukset... 56 10. HARJOITUSOHJELMIEN SOVELLETTAVUUS... 57 10.1. Liikunta ja terveysriskit iäkkäänä... 57 10.2. Terveystarkastusten tarve liikuntaharrastusta aloitettaessa... 59 10.3. Sairaudet ja liikuntaharjoittelu... 61 10.4. Eettiset tekijät kuntosalitoiminnassa... 64 10.5 Yhteenveto ja suositukset... 65 11. MITTAAMINEN KUNTOSALITOIMINNAN YHTEYDESSÄ... 67 11.1. Mittaamisen tavoitteet ja periaatteet... 67 11.2. Mitattavat osa-alueet ja mittausmenetelmät... 69 11.3. Mittaustulosten tulkinta... 77 11.4. Yhteenveto ja suositukset... 80 LÄHTEET... 82 LIITTEET... 104 Liite 1. Esimerkki iäkkäiden ihmisten voimaharjoitteluohjelmasta... 104 Liite 2. Liikunta- ja terveyskysely... 108 Liite 3. Fyysisen toimintakyvyn kyselylomake... 110 Liite 4. Alustavia viitearvoja IKIVIHREÄT-projektin toimintatesteistä... 112 Liite 5. Yhteenveto iäkkäille henkilöille suunnatun kuntosalitoiminnan toteuttajille lähetetyn kyselyn tuloksista... 113

1. JOHDANTO Liikunnan merkityksestä iäkkäiden ihmisten terveyden ja hyvinvoinnin kannalta ollaan nykyisin vakuuttuneita. Liikuntaa ja sen vaikutuksia ikääntyessä on tutkittu paljon, mutta toisaalta on paljon asioita, jotka vaativat vielä selvittämistä. Tiedetään, että liikuntaharjoittelu vaikuttaa positiivisesti moniin toimintakyvyn osa-alueisiin, mutta siitä ei ole varmuutta, minkälaisilla ohjelmilla päästään parhaisiin tuloksiin. Tähän mennessä saadut tulokset ovat osittain ristiriitaisia, ja monissa tutkimuksissa on metodologisia puutteita. Ehkä eniten tiedetään harjoittelusta, jolla voidaan vaikuttaa lihasvoimaan ja hengitys- ja verenkiertoelimistön suorituskykyyn. Esimerkiksi tasapainon säätely ja liikkumiskyky ovat kuitenkin huomattavan monimutkaisia toimintoja ja voivat siksi edellyttää harjoittelussa erityyppisiä lähestymistapoja. On mahdollista, että parhaimmat tulokset saataisiin yksilöllisesti suunnitelluilla, monista eri komponenteista koostuvilla harjoitteluohjelmilla. Ikääntymiseen on havaittu liittyvän monenlaisia muutoksia elimistön toiminnassa. Näitä muutoksia on toistaiseksi voitu selvittää lähinnä poikkileikkaustutkimusten avulla, jolloin tuloksiin vaikuttavat monenlaiset historiaan ja elämäntilanteisiin liittyvät asiat. Ikäryhmävertailut eivät kerro, kuinka paljon ikä sinänsä vaikuttaa muutoksiin. Kun pitkittäistutkimuksia saadaan vähitellen lisää, tarkentuu kuva iän suhteesta toimintakykyyn ja sen osatekijöihin. Ilmeisesti suuri osa toimintakyvyn ongelmista iäkkäillä henkilöillä liittyy jollakin tavalla fyysisen aktiivisuuden ja liikunnan vähäisyyteen. Kuvassa 1 näitä yhteyksiä on esitetty Pun ja Nelsonin (1999) näkemyksiä mukaillen. Ikääntymiseen ja liikuntaharjoitteluun liittyviä fysiologisia muutoksia Fysiologinen muuttuja Ikääntym. Liikunta Hengitys- ja verenkiertoelimistön suorituskyky: maks. hapenottokyky maksimisyke lepoverenpaine Lihasten suorituskyky: lihasvoima lihaksen nopeusominaisuudet lihasmassa hermolihasjärjestelmän toiminta Muut: rasvan massa luun massa Kuva 1. Ikääntymiseen ja liikuntaharjoitteluun liittyviä fysiologisia muutoksia Puta ja Nelsonia (1999) mukaillen.

8 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Tässä raportissa esitetään tämänhetkistä tieteelliseen tutkimukseen perustuvaa tietoa iäkkäiden liikuntaharjoittelun periaatteista erityisesti kuntosalitoiminnan näkökulmasta sekä harjoittelun vaikutuksista fyysisen kunnon ja toimintakyvyn osa-alueisiin. Lisäksi selvitetään harjoitteluun liittyvää mittaamista ja testaamista. Iäkkäillä henkilöillä tarkoitetaan lähinnä yli 65-vuotiaita. Ihmisen toimintakyvyn ja sen osatekijöiden nähdään sisältävän eri tasoja, jotka vaikuttavat toisiinsa ja joihin erilaiset ihmisen sisäiset ja ulkoiset tekijät vaikuttavat. Näitä tasoja ja tekijöitä sekä niiden välisiä suhteita on kuvattu käsitemalleissa (kuva 2), joissa keskeisinä elementteinä ovat yksittäisten elinten ja elinjärjestelmien toiminnan taso, koko kehon toiminnan taso sekä ihmisen toiminnan taso suhteessa laajempaan kontekstiin, omaan elinympäristöön (esim. Verbrugge & Jette 1994, WHO 2003). Esimerkiksi lihasvoima ja aerobinen suorituskyky edustavat elinjärjestelmien tason toimintakykyä ja ovat perusedellytyksiä sille, että ihminen voi liikkua eri ympäristöissä ja selviytyä arkielämänsä vaatimuksista. Liikunta-alan asiantuntijat ovat usein kiinnostuneita tästä elinjärjestelmien tasosta ja esimerkiksi määrittelevät liikuntaharjoittelun tavoitteet tätä kautta. Iäkkäiden ihmisten omat tavoitteet liittyvät puolestaan usein arkisen toimimisen ja liikkumisen helpottumiseen ja parempaan jaksamiseen. Ympäristötekijät Sairaudet, vammat (Pathology) Vaurio (Impairment) Elinten ja elinjärjestelmien toiminta Suorituskyvyn rajoitus (Functional limitation) Koko kehon toiminta Toiminnanvajaus (Disability) Ihmisen toiminta omassa elinympäristössä Riskitekijät Yksilötekijät Kuva 2. Toiminnanvajauksien kehittymistä kuvaava malli Verbruggea ja Jetteä (1994) mukaillen. Raportin liikuntaharjoittelun vaikuttavuuteen liittyvissä osissa esitetään pääasiassa satunnaistettujen kontrolloitujen tutkimusten tuloksia, koska ne ovat muita luotettavampia ja siten näyttöön perustuvan toiminnan lähtökohta. Jos sellaisia tutkimuksia ei ole ollut saatavilla, on harkinnan mukaan esitetty muitakin, mutta tällöin tekstissä on tuotu esiin, minkälaisesta tutkimuksesta on kyse. Raportti liittyy projektiin, jonka tarkoituksena on ollut iäkkäille ihmisille soveltuvan kuntosalitoiminnan kehittäminen. Tästä syystä pääpaino on ollut sellaisessa liikuntaharjoittelussa, jota voi toteuttaa kuntosalilla.

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 9 2. LIHASVOIMA Ihminen pyrkii jokapäiväisessä liikkumisessaan käyttämään lihasvoimaa taloudellisesti ja maksimaalisia ponnisteluja välttäen. Lihasten kestävyys onkin tärkeä ominaisuus muutamaa liikesuoritusta pitempään jatkuvassa liikunnassa. Toisaalta maksimaalinen voima vähenee lähinnä poikkileikkausaineistoihin perustuvien tutkimusten perusteella 5-15 % vuosikymmentä kohti keski-iästä lähtien, minkä vuoksi iäkkäät henkilöt ovat arkisessakin liikkumisessa lähempänä suorituskykynsä rajoja kuin nuoret henkilöt. Keskeisiä elementtejä lihastoiminnassa ovat myös äkkitilanteissa vaadittava nopea voimantuotto sekä lihastyön teho päivittäisten toimintojen (ADL eli Activities of Daily Living) ja liikkumisen kannalta. 2.1. Lihastoiminta ikääntyessä Iäkkäiden ihmisten lihastoiminnassa on havaittu useita eroja nuoriin verrattuna. On havaittu, että vanhemmissa ikäryhmissä lihaksen supistusominaisuudet, kuten maksimaalinen voima (suurin voima, jonka lihas pystyy tuottamaan yhdellä supistuksella), voimantuottonopeus, kyky pitää yllä supistusta sekä supistuksen jälkeinen rentoutumisnopeus, ovat heikentyneet (Spirduso 1995). Ikäryhmien väliset erot ovat suurempia alaraajojen kuin yläraajojen lihasvoimassa. Esimerkiksi polven ojennusvoima ja nilkan plantaarifleksoreiden voima olivat poikkileikkaustutkimuksissa 60-90-vuotiailla henkilöillä 55-75 % nuorten aikuisten vastaavista voimista, kun puristusvoima ja kyynärnivelen koukistusvoima olivat 66-85 % nuorten voimista (Vandervoort 1992). Lihasvoiman heikentyminen johtuu lihasmassan vähenemisestä, I- ja II-tyypin solujen lukumäärän vähenemisestä ja erityisesti nopeiden II-tyypin lihassolujen poikkipinta-alan pienenemisestä (Lexell ym. 1988, ks. Suominen 1997). Lisäksi voiman heikkenemiseen vaikuttavat myös hermostolliset muutokset, kuten motoristen yksiköiden lukumäärän väheneminen ja jäljelle jäävien motoristen yksiköiden suureneminen (Brown ym. 1988, Stålberg ym. 1989). Lihaskestävyys (lihaksen kyky supistua yhtäjaksoisesti tai toistuvasti submaksimaalisella tasolla) säilyy iäkkäänä huomattavasti paremmin kuin maksimivoima (Laforest ym. 1990). Dynaamisesti tuotetussa voimassa erot vanhojen ja nuorten ikäryhmien välillä ovat suuremmat kuin isometrisesti tuotetussa voimassa (Laforest ym. 1990), samoin kuin konsentrisessa voimassa verrattuna eksentriseen (Poulin ym. 1992, Hortobágyi ym. 1995, Porter ym. 1997). Vähäisempään lihasmassaan liittyy kehon lisääntynyt rasvan määrä, minkä vuoksi kehon paino ei useinkaan laske. Näin ollen liikkuessa samaa kuormaa on liikuteltava pienemmällä lihasmassalla. Suuri osa jokapäiväisistä toiminnoista, kuten kävely, porraskävely ja tavaroiden nostaminen, edellyttää tiettyä tehon tasoa tai nopeaa voimantuottoa (Fleck & Kraemer 1997, Bassey ym. 1992). Lihaksen teho eli lihaksen tekemä työ tietyssä ajassa on iäkkäillä ihmisillä pienempi kuin nuorilla, ja ikäryhmien välinen ero on ilmeisesti vielä suurempi kuin maksimivoimassa (Skelton ym. 1992a, b). Muutoksia nopeassa voimantuotossa on havaittu esimerkiksi polven ojentajalihaksissa, joissa suurella nopeudella tuotetun voiman on osoitettu olevan pienemmän vanhoilla ihmisillä nuoriin verrattuna (Laforest ym. 1990). Lihasten tuottaman voiman ja supistusnopeuden välillä vallitsee yhteys siten, että konsentrista voimaa pystytään tuottamaan enemmän kun lihassupistus tapahtuu hitaammin (voima-nopeusriippuvuus). Toisaalta iäkkäillä henkilöillä kaikilla nopeuksilla tuotettu maksimivoima

10 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu on alempi kuin nuorilla. Näin ollen, tuottaakseen saman määrän voimaa (esimerkiksi kehon painon nostamiseen tarvittava voima, joka voi iäkkäillä olla lähellä maksimitasoa), iäkkään henkilön lihakset supistuvat hitaammin kuin nuoren. Tällöin voimantuottonopeus ei voi olla teholtaan optimaalinen (Harridge & Suominen 2003). Iäkkäiden ihmisten lihasheikkouteen voi lisäksi vaikuttaa monia muitakin tekijöitä, kuten krooniset sairaudet, sairauksien hoidon edellyttämä lääkitys, hermoston toiminnan ja hormonitoiminnan muutokset, käyttämättömyyden aiheuttama lihaskudoksen surkastuminen ja aliravitsemus (Fiatarone & Evans 1993, Kraemer 1992a, b). Alhainen proteiinien saanti ravinnosta voi aiheuttaa lihasten proteiinien kulutusta ja siten lihasmassan vähenemistä (ACSM 1998a). Lihasmassan väheneminen vaikuttaa perusaineenvaihduntaan ja jopa yleiseen harjoittelukapasiteettiin heikentämällä aerobista suorituskykyä (Spirduso 1995, Pu & Nelson 1999). Iäkkäät ihmiset joutuvat liikkuessaan käyttämään lihaksiaan intensiteetillä, joka on lähempänä lihasten suorituskyvyn maksimitasoa kuin nuorilla. Hortobágyin ym. (2003) tutkimuksessa keskimäärin 74-vuotiaiden henkilöiden tuottamat reisilihasvoimat olivat portaita noustessa 78 % ja tuolilta noustessa 80 % mitatusta isometrisestä maksimista. Nuorilla, keskimäärin 22-vuotiailla, vastaavat osuudet olivat 54 % ja 42 %. 2.2. Voimaharjoittelun tyypit Seuraava luokittelu noudattelee Fleckin ja Kraemerin (1997) esittämiä linjoja. Isometrinen harjoittelu (isometrics) eli staattinen vastusharjoittelu tarkoittaa lihastoimintaa, jonka aikana lihaksen pituus ei muutu. Isometrinen harjoittelu ei ilmeisesti paranna motorista suorituskykyä, koska se ei lisää liikkeen suoritusnopeutta vaan voi jopa vähentää sitä. Isometriseen harjoitteluun liittyy helposti Valsalvan reaktio (hengityksen pidättäminen ponnistuksen aikana ja siihen liittyvä verenpaineen nousu), jota erityisesti verenkiertoelimistön sairauksia potevien henkilöiden tulee välttää. Dynaaminen vastusharjoittelu (dynamic constant external resistance training) tarkoittaa harjoittelua tietynsuuruisilla ulkoisilla vastuksilla, esimerkiksi vapaita painoja tai painopakkalaitteita käyttäen. Vaikka vastuksen paino on vakio, lihaksen tuottama voima liikkeen aikana (voimakäyrä) vaihtelee toisaalta lihaspituuden ja toisaalta nivelen vipujärjestelmän mekaanisen hyötysuhteen mukaan. Usein painon liikkeelle saaminen on eniten voimaa vaativa vaihe. Jokainen liikesuoritus sisältää sekä konsentrisen (painon nosto) että eksentrisen vaiheen (paluu alkuasentoon painoa jarruttaen). Harjoiteltaessa muuttuvalla vastuksella (variable resistance training) vastus vaihtelee liikkeen aikana vastaten harjoittelijan tuottaman voiman kasvua ja vähenemistä liikeradan eri osissa. Näin lihas joutuu työskentelemään lähes maksimaalisesti läpi koko liikeradan. Esimerkiksi hauiskäännössä voimakäyrä ja vastus ovat korkeimmillaan liikkeen keskiosissa. Vastusta muutetan esimerkiksi vipuvarsien, epäkeskon tai väkipyörän avulla. Isokineettisillä laitteilla (isokinetics) harjoiteltaessa liike tapahtuu vakionopeudella. Isokineettisten laitteiden toiminta perustuu siihen, että laitteen vastusta vastaan tuotettu voima aiheuttaa yhtä suuren reaktiovoiman. Vastuksen tason sijaan liikkeen nopeus on kontrolloitu. Lihakset voivat

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 11 periaatteessa tuottaa maksimaalista voimaa koko liikeradalla. Eksentrisessä harjoittelussa (eccentric training) lihas pitenee työskennellessään kontrolloidusti. Eksentristä lihastyötä sisältyy lähes kaikkiin päivittäisiin toimiin, kuten kävelyyn ja portaissa liikkumiseen. Eksentrinen harjoittelu on mahdollista monilla voimaharjoittelulaitteilla mutta edellyttää suurempia vastuksia kuin konsentrinen harjoittelu. Kun konsentrista harjoittelua sisältävään ohjelmaan on lisätty eksentrinen osuus, on voiman havaittu kasvavan enemmän kuin yksinomaan konsentrisella harjoittelulla. Toisaalta eksentrinen harjoittelu aiheuttaa lihaskipua helpommin kuin perinteinen konsentrinen harjoittelu, ja tapaturmariski on olemassa, ellei harjoittelija jaksa tehdä liikettä kontrolloidusti. Venymis-lyhenemissyklukseen perustuva harjoittelu (plyometrics) tarkoittaa harjoittelua, jossa eksentristä vaihetta seuraa nopea liikesuunnan vaihto ja konsentrinen vaihe. Lihastoiminta jokapäiväisen liikkumisen yhteydessä perustuu paljolti venymislyhenemissyklukseen. Suurempi konsentrinen voima eksentrisen vaiheen jälkeen perustuu toisaalta refleksitoimintaan ja toisaalta varastoituneen elastisen energian hyödyntämiseen. Harjoittelu on yleensä hyppelyharjoittelua, koska käytännöllisesti katsoen kaikessa hyppäämisessä käytetään venymislyhenemissyklusta. Eri harjoittelutapojen vaikuttavuutta verrattaessa harjoittelun ja mittauksen spesifisyys on tärkeä tekijä. Jos tuloksia mitataan esimerkiksi isometrisenä voimantuottona, parhaat tulokset saadaan isometrisellä harjoittelulla. Vastaavasti muuttuvan vastuksen laitteilla mitattaessa muuttuvaan vastukseen perustuva harjoittelu tuottaa parhaat tulokset. 2.3. Harjoittelun vaikutusmekanismit lihaksen toiminnan kannalta Harjoittelulla on mahdollista vaikuttaa edullisesti iäkkäiden henkilöiden lihasten maksimaaliseen voimaan, submaksimaaliseen suorituskykyyn eli lihaskestävyyteen, lihasmassaan, lihassolujen kokoon ja muihin ominaisuuksiin sekä eri proteiinien synteesiin (Fleck & Kraemer 1997). Lihaskestävyydellä saattaa olla erityisen suuri merkitys ihmisen päivittäisten toimintojen kannalta, koska nämä toiminnot edellyttävät usein pitempään jatkuvaa submaksimaalista ponnistelua (esim. yhden kerrosvälin nouseminen) kuin yksittäistä maksimaalista suoritusta (sellaisen esineen nostaminen, jonka paino on lähellä suorituskyvyn rajoja) (Pu & Nelson 1999). Myös harjoittelun vaikutuksista lihasten tehoon tai nopeaan voimantuottoon on jo jonkin verran näyttöä olemassa (Häkkinen & Häkkinen 1995, Earles ym. 2001, Fielding ym. 2002). Harjoittelun aiheuttama voimanlisäys ei johdu pelkästään muutoksista lihaskudoksessa vaan myös hermostollisista tekijöistä (Sale 1988). Erityisesti lihasharjoittelun alussa voima ja teho lisääntyvät ensimmäisten harjoitteluviikkojen aikana ilman, että lihaskudoksen rakenteelliset ominaisuudet muuttuisivat. Voiman lisäys perustuu tällöin motoristen yksiköiden parempaan koordinaatioon ja oppimiseen, joka näkyy lihaksen sähköisen aktiivisuuden (EMG-aktiivisuuden) lisääntymisenä harjoittelun alussa (Häkkinen & Häkkinen 1995). Vasta myöhemmin on nähtävissä lisäystä lihaksen koossa, esimerkiksi poikkipinta-alan kasvuna. Toisaalta esimerkiksi Fronteran ym. (1988) tutkimuksessa reiden lihasten poikkipinta-alassa havaittiin merkitsevää kasvua jo kuuden viikon kuluttua harjoittelun alkamisesta 60-72-vuotiailla miehillä. Tutkimuksessa ei ollut kontrolliryhmää.

12 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Lihaksen supistuvat osat, aktiini ja myosiini, koostuvat valkuaisaine- eli proteiinimolekyyleistä. Kehon proteiineista puolet onkin lihaksissa. Kuormittava harjoittelu kiihdyttää proteiinisynteesiä ja lihasten kasvua. Proteiinisynteesi lisääntyy vasteena vastustetulle voimaharjoittelulle iäkkäillä ihmisillä samalla tavalla kuin nuorillakin (Frontera ym. 1988, Yarasheski ym. 1993, Pu & Nelson 1999). Progressiivinen voimaharjoittelu vaikuttaa edullisesti proteiinisynteesiin riippumatta proteiinien saannista (ACSM 1998a, Welle & Thornton 1998). Voimaharjoittelu saattaa parantaa iäkkäillä ihmisillä lihaksen kykyä käyttää happea eli oksidatiivista kapasiteettia. Tämä on havaittu muun muassa kapillaarien määrän lisääntymisenä suhteessa lihassolujen määrään (Frontera ym. 1990) ja lihassolujen ympärysmittaan (Hepple ym. 1997). Myös joidenkin aerobiseen aineenvaihduntaan liittyvien entsyymien aktiivisuuden on havaittu lisääntyneen voimaharjoittelun vaikutuksesta (Frontera ym. 1990), vaikka muutokset ovat kaiken kaikkiaan vähäisempiä kuin aerobisen (yleiskestävyyden) harjoittelun seurauksena. Aerobisen harjoittelun aiheuttamat lihastason muutokset liittyvätkin nimenomaan lihaksen oksidatiivisen kapasiteetin kasvuun (Meredith ym. 1989). Esimerkiksi maksimaalisen hapenottokyvyn paraneminen yleiskestävyysharjoittelun jälkeen johtuu iäkkäillä henkilöillä ilmeisesti pääasiassa lihasten paremmasta kyvystä käyttää happea (Seals ym. 1984). Vaikka aerobinen harjoittelu voi aiheuttaa muutoksia lihaksen hapenkäyttöön, se ei yleensä lisää lihasvoimaa tai - massaa (Harridge ym. 1997, Meredith ym. 1989). 2.4. Harjoittelun periaatteita Voimaharjoitteluohjelmien suunnittelussa samat periaatteet pätevät iästä riippumatta. Koska iäkkäiden henkilöiden toimintakyvyssä on eroja, paras ohjelma on sellainen, joka ottaa huomioon jokaisen yksilölliset tarpeet ja terveydentilaan liittyvät asiat (Fleck & Kraemer 1997). Esimerkiksi useissa harjoittelulaitteissa on mahdollista rajoittaa liike tapahtumaan vain osalla liikerataa, jolloin kulunutta niveltä ei tarvitse kuormittaa ääriasennoissa. On osoitettu, että harjoittelu rajoitetulla liikeradalla tuottaa nuorilla henkilöillä lähes saman hyödyn kuin täydellä liikeradalla, vaikkakin isometrisen voiman lisäys ei-harjoitetuilla nivelkulmilla oli vähäisempää harjoittelun spesifisyyden periaatteen mukaisesti (Graves ym. 1989). Yleisiä suosituksia voimaharjoittelusta ja liikuntaharjoittelusta on esittänyt mm. yhdysvaltalainen liikuntalääketieteen yhdistys ACSM (American College of Sports Medicine) (ACSM 1998a,b, Franklin 2000). Esimerkki iäkkäiden ihmisten hyviä tuloksia tuottaneesta alaraajojen voimaharjoitteluohjelmasta on liitteessä 1. 2.4.1. Lihasvoima ja lihaskestävyys Periaatteessa raskailla vastuksilla ja vähillä toistoilla lisätään lihasvoimaa, ja kevyillä vastuksilla ja useilla toistoilla lisätään lihaskestävyyttä (ACSM 1998b). Myös korkeaintensiteettinen harjoittelu (n. 80 % 1 RM:stä eli yhden toiston maksimista, Repetition Maximumista) soveltuu iäkkäille henkilöille ja tuottaa tulosta (esim. Lexell ym. 1995, Taaffe ym. 1999, Joszi ym. 1999). On mahdollista, että iäkkäänä palautuminen kestää pitempään ja intensiteetin vaihtelu jaksoittain voi parantaa tuloksia (Fleck & Kraemer 1997).

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 13 Monet iäkkäät henkilöt voivat tarvita alkuun esiharjoittelujakson päästäkseen sellaiselle harjoittelun tasolle, jolla systemaattisia harjoitusvaikutuksia ylipäätään on mahdollista saada esiin (Fleck & Kraemer 1997). Usein vastukset voivat alkuun olla vain muutaman sadan gramman painoisia. Tällöin harjoittelulaitteelta vaaditaan tarkkuutta ja mahdollisuutta lisätä vastusta portaattomasti tai hyvin vähän kerrallaan. Tämä on usein mahdollista isokineettisillä, pneumaattisilla ja hydraulisilla laitteilla. Lihasryhmät Voimaharjoittelun yleisten periaatteiden mukaan harjoitusohjelman tulee sisältää kaikkiin isoihin lihasryhmiin kohdistuvia harjoitteita (ACSM 1998b). Keskeisinä harjoitettavina lihasryhminä mainitaan ACSM:n suosituksissa (1998a, Franklin 2000) lonkan ojentajat, polven ja nilkan ojentajat ja koukistajat, kyynärvarren ojentajat ja koukistajat, hartiaseudun lihakset (latissimus dorsi, pectoralikset, deltoideus), selän ojentajat ja vatsalihakset. Tasapainon kannalta myös lonkan loitontajien harjoittaminen on tarpeen. Jokaisen ihmisen kohdalla on arvioitava yksilöllisesti, mitä lihaksia tulee harjoittaa ja millä liikeradoilla (Fleck & Kraemer 1997). Voimaharjoittelu lisää vain harjoitettavan kehonalueen voimaa, eikä esimerkiksi alaraajojen harjoittaminen lisää yläraajojen tai vartalon voimia (Sale 1988, ACSM 1998b). Spesifisyyden periaatteen mukaisesti tiettyä toimintoa harjoitettaessa tulee liikkeeseen osallistuvia niveliä ympäröiviä lihaksia harjoittaa niillä liikelaajuuksilla, nopeuksilla ja kuormilla, jotka toimintoon liittyvät (Sale 1988, Fleck & Kraemer 1997). Lisäksi tulee harjoitella sillä lihastyön tavalla (konsentrinen, eksentrinen, isometrinen), jota kyseisessä toiminnossa käytetään (Sale 1988, Fleck & Kraemer 1997). Spesifin harjoittelun lisääminen yleiseen ohjelmaan voi maksimoida voimaharjoittelun vaikutuksen harjoitettavaan liikesuoritukseen. Kaikella harjoitteluaktiivisuudella on ilmeisesti jonkinasteista siirtovaikutusta eri toimintoihin. Siirtovaikutusta saavutetaan parhaiten harjoitteilla, jotka perustuvat samanlaiseen hermolihasjärjestelmän rekrytoitumisen malliin, samoihin biomekaanisiin periaatteisiin ja samojen energialähteiden käyttöön kuin toiminto, jonka parantamiseen harjoittelu tähtää (Fleck & Kraemer 1997). Ohjelman kesto ja suoritustiheys Keskeistä harjoitteluohjelmien myönteisten vaikutusten kannalta on harjoittelun jatkuvuus. Tästä syystä harjoittelijoiden motivointi ja tukeminen ohjelman edetessä on ensiarvoisen tärkeää. Toisaalta muutaman harjoituskerran jääminen väliin ei ole merkityksellistä, eikä sen takia kannata jättää kesken koko ohjelmaa (Pu & Nelson 1999). Näyttää siltä, että harjoituskertojen vähentäminen ei oleellisesti vaikuta tulokseen niin kauan kuin harjoittelun intensiteetti pystytään pitämään entisellä tasolla (ACSM 1998b). Iäkkäillä ihmisillä voimaharjoittelun tulisi olla osa elinikäistä kuntoilevaa elämäntyyliä. Harjoitteluohjelman tavoitteiden ja menetelmien uudelleenarviointi aika ajoin on tärkeää tuloksellisuuden ja osallistumisen jatkuvuuden kannalta (Fleck & Kraemer 1997). Harjoittelututkimuksissa ohjelmien pituus on vaihdellut muutamista viikoista useampaan vuoteen. Usein suurin voimanlisäys on saavutettu muutaman ensimmäisen harjoitteluviikon aikana (esim. Häkkinen & Häkkinen 1995), jolloin tulos on johtunut hermostollisista tekijöistä. Joidenkin tutkimusten mukaan voimanlisäys on jatkunut nopean

14 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu alun jälkeen hitaampana tai jäänyt samalle tasolle (esim. Häkkinen & Pakarinen 1994, Nichols ym. 1993). McCartneyn ym. (1996) kaksi vuotta kestäneessä harjoittelututkimuksessa tasannetta ei kuitenkaan saavutettu vaan tutkittujen lihasvoima kasvoi tutkimuksen loppuun asti. Tämänhetkisten iäkkäiden ihmisten voimaharjoittelua koskevien suositusten mukaan ohjelma tulisi tehdä vähintään kaksi kertaa viikossa, ei kuitenkaan perättäisinä päivinä (Evans 1999, Pu & Nelson 1999, Franklin 2000). Aikuisilla on vertailtu viikoittaisten harjoituskertojen vaikutusta tulokseen ja saatu viitteitä siihen suuntaan, että kaksi tai useampia kertoja viikossa on tehokkaampaa kuin yksi kerta viikossa (Feigenbaum & Pollock 1999). Selvää näyttöä ei ole siitä, että kolme tai useampia kertoja olisi saavutetun voimanlisäyksen kannalta edullisempaa. Henkilöillä, jotka eivät aikaisemmin ole tehneet voimaharjoittelua, voi yksi harjoittelukerta viikossa riittää. Esimerkiksi Taaffen ym. (1999) iäkkäille henkilöille toteuttamassa vertailussa korkeaintensiteettinen harjoitteluohjelma lisäsi maksimaalista lihasvoimaa verrattuna kontrolliryhmään, mutta eroa ei ollut sillä, tehtiinkö ohjelma kerran, kaksi vai kolme kertaa viikossa. Kerran tai kaksi kertaa viikossa tapahtuva harjoittelu on käytännössä usein helpompi toteuttaa ja helpompi mahduttaa kunkin harjoittelijan viikko-ohjelmaan verrattuna tiheämpään harjoitteluun. Toistot, tahti, sarjat Yhden harjoitteen teho riippuu sarjojen ja toistojen määrästä, sekä vastuksen tai kuorman suuruudesta. Intensiteetiltään korkeaksi katsotaan harjoittelu, jossa tehdään 1-6 toistoa suurella vastuksella (Feigenbaum & Pollock 1999). Tällaista harjoittelua on tehty hyvin tuloksin ainakin terveillä iäkkäillä henkilöillä (Lexell ym. 1995, Skelton ym. 1995). Usein suositellaan teholtaan kohtalaista harjoittelua, jossa toistoja tehdään 8-12 jonkin verran pienemmällä vastuksella (Feigenbaum & Pollock 1999, Pu & Nelson 1999). ACSM:n mukaan terveille aikuisille 8-12 toistoa on sopiva määrä, mutta iäkkäämmille henkilöille suositellaan 10-15 toiston sarjoja hieman pienemmällä vastuksella (ACSM 1998b, Franklin 2000, Pollock ym. 1994). Suurempi toistojen määrä, esimerkiksi 20 tai enemmän, lisää lihaskestävyyttä, mutta ei vaikuta kovin paljon maksimivoimaan tai lihasmassaan (Evans 1999). Iäkkäillä henkilöillä verenkiertoelimistön ongelmat ja riskit on otettava huomioon turvallisuuden takia; korkeimmat verenpainearvot ja sykkeet tavallisesti ilmenevät sarjan viimeisten toistojen aikana (Fleck & Kraemer 1997). Hengityksen tasaisuus on tärkeää, ja se voidaan varmistaa esimerkiksi siten, että toiston konsentrisessa vaiheessa hengitetään rauhallisesti ulos ja eksentrisessä vaiheessa sisään (Christmas & Andersen 2000). Oikean hengitystekniikan avulla sydämen ja verenkiertoelimistön kuormitus vastusharjoittelussa saadaan minimoiduksi (Evans 1999). Useissa voimaharjoitteluohjelmissa korostetaan liikesuorituksen rauhallista tahtia. Suositeltavaa on, että yhteen toistoon kuluu 4-6 sekuntia (Sipilä ym. 1996, Häkkinen ym. 2000, Rhodes ym. 2000) ja toistojen välillä on lyhyt, korkeintaan kahden sekunnin tauko (Sipilä ym. 1996). Eksentrinen vaihe kestää pitempään (4-6 s) kuin konsentrinen (2-3 s, Pollock ym. 1994, Evans 1999). Harjoittelun spesifisyyden periaatteen mukaan rauhalliseen tahtiin toteutettu harjoittelu aiheuttaa suurimman voimanlisäyksen alhaisilla kulmanopeuksilla (Frontera ym. 1988). Nopeampi suoritus ei ole maksimivoiman lisäyksen kannalta edullisempi, ja usein katsotaan, että suurempi liikenopeus lisää tapaturmariskiä (esim. Evans 1999).

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 15 Kuitenkin iäkkäillä henkilöillä on käytetty tuloksekkaasti ja ilman ongelmia voimantuottonopeuden ja tehon lisäämiseen tähtäävää harjoittelua, jossa totuttelujakson jälkeen on tehty toistoja niin suurella nopeudella kuin mahdollista (Häkkinen & Häkkinen 1995, Earles ym. 2001). Sarjojen välissä pidettävä tauko määrää vastusharjoittelun aineenvaihdunnalliset vaatimukset (Fleck & Kraemer 1997). Usein sarjojen välinen tauko on tutkimuksissa ollut vähintään 30 sekuntia (esim. Sipilä ym. 1996). Tutkimuksissa, joissa on haluttu välttää hengitys- ja verenkiertoelimistön harjoitteluvaikutuksia voimaharjoittelun yhteydessä, on tauko ollut noin kaksi minuuttia (McCartney ym. 1996, Hepple ym. 1997). Käytettäessä suurempia vastuksia on suositeltavaa pitää pitempi lepotauko, ja sitä voi lyhentää, kun harjoittelukestävyys on lisääntynyt (Fleck & Kraemer 1997). Iäkkäille henkilöille suositellaan, että yhdellä harjoittelukerralla kutakin harjoitetta tehdään 1-4 sarjaa (Pu & Nelson 1999, Fleck & Kraemer 1997). Aikuisväestöllä suosituksiin liittyy näkemys, että useita sarjoja sisältävät harjoitteluohjelmat lisäävät voimaa tehokkaammin (Feigenbaum & Pollock 1999). Kuitenkin myös yhden sarjan ohjelmien on havaittu lisäävän lihasvoimaa 18-50-vuotiailla aikuisilla, jotka eivät aikaisemmin olleet osallistuneet voimaharjoitteluun (Starkey ym. 1996). ACSM suositteleekin nykyisin terveelle aikuisväestölle samoin kuin iäkkäille ihmisille yhden sarjan harjoitteita (ACSM 1998b, Franklin 2000). Yhtenä perusteena on, että näin nopeutetaan koko ohjelman suorittamista. Se, että aikaa ei kulu paljon, voi lisätä osallistumisaktiivisuutta. Henkilöillä, joilla kuormituksen sietokyky on alhainen, ovat yhden sarjan ohjelmat ainoa mahdollisuus voimaharjoittelun toteuttamiseen (Fleck & Kraemer 1997). Progressiivisen harjoittelun periaatteita noudattaessa tehoa voidaan lisätä myös sarjoja lisäämällä. Vastus Vastuksen suuruus riippuu tavoitteesta ja harjoittelijan lähtötasosta. Iäkkäillä henkilöillä harjoittelu kannattaa usein aloittaa matalalla intensiteetillä, esimerkiksi 30-50 %:lla yhden toiston maksimista (1 RM:stä) (Pollock ym. 1994, Pu & Nelson 1999). Harjoittelun spesifisyyden periaatteen mukaisesti on havaittu, että matala harjoitteluintensiteetti lisää voimaa vain kohtalaisesti (ACSM 1998a). On myös esitetty, että iäkkäilläkin henkilöillä suurimmat vaikutukset saataisiin korkeilla vastuksilla eli 60-100 %:lla 1 RM:stä (Evans 1999, MacDougall 1986). Asia ei kuitenkaan ole yksiselitteinen. Esimerkiksi Taaffen ym. (1996) tutkimuksessa matalaintensiteettinen voimaharjoittelu (40 % 1 RM:stä) lisäsi polven ojennus- ja koukistusvoimaa yhtä paljon kuin korkeaintensiteettinen (80 % 1 RM:stä). Jos lähtötaso on kovin alhainen, voi olla, että elimistö ei ole ehtinyt palautua korkeaintensiteettisestä harjoittelusta riittävästi ennen seuraavaa harjoittelukertaa, ja tällöin saavutettu tulos ei ole paras mahdollinen. Progressiivisuuden periaatteen mukaan kehon kuormitusta lisätään vähitellen harjoittelun edetessä. Harjoittelun tehoa suositellaan iäkkäillä ihmisillä nostettavaksi hitaammin kuin nuorilla, niin että samalla teholla harjoitellaan 2-4 viikkoa (Evans 1999, Feigenbaum & Pollock 1999). Pitkäaikaisessa voiman lisäykseen tai hypertrofiaan tähtäävässä harjoittelussa ohjelman vaihtelevuus on havaittu hyödylliseksi (Häkkinen ym. 1998a, Kraemer ym. 1999). Intensiteetin lisäksi valittuja harjoitteita ja niiden järjestystä voi vaihdella samoin kuin volyymiä (toistojen määrän ja käytetyn vastuksen tuloa), lepovaiheen pituutta ja harjoittelutiheyttä (ACSM 2002).

16 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Joskus harjoituskuormat määritellään harjoittelijan tuntemusten mukaan ilman varsinaisia voimamittauksia. Pollock ym. (1994) esittävät, miten voimaharjoittelua voi toteuttaa määrittämällä tehon harjoittelijan tuntemusten mukaan RPE-asteikolla (Rating of Perceived Exertion, Borg 1970, 1998). Jos harjoittelija pystyy tekemään helposti 15 toistoa ja pitää työtä kevyenä (arvio kuormittavuudesta alle 12 RPE-asteikolla), kannattaa vastusta lisätä seuraavalla kerralla viisi prosenttia. Tavoitekuormituksen (esim. 10-15 toistoa) on tarkoitus tuntua melko raskaalta (RPE 14-16). Jos harjoittelija ei pysty tekemään aiottua toistomäärää, vastusta on vähennettävä. Pitkäaikaisessa harjoittelussa lihaskunnon ylläpitoon riittää RPE-asteikon taso 12-13 (kohtalaisen raskas). Selvityksiä siitä, onko harjoittelijan tuntemuksiin perustuva intensiteetin määrittely luotettava menetelmä esimerkiksi RM-mittauksiin verrattuna, ei ole tehty. 2.4.2. Lihaksen nopeusominaisuuksien ja tehon harjoittaminen Räjähtävää voimaa ja tehoa voi harjoitella venymis-lyhenemissykluksen käyttöön perustuvilla harjoituksilla tai kevyillä kuormilla (30-60 % 1 RM:stä) sellaisilla harjoitteilla, joissa liikettä ei aleta jarruttaa liian aikaisin (Newton ym. 1996). Esimerkiksi vapailla painoilla räjähtävää voimantuottoa tai tehoa on vaikea harjoittaa, koska nopeasti painoa nostettaessa liikettä aletaan jarruttaa sitä aikaisemmin, mitä kevyempää painoa nostetaan (Elliott ym. 1989). Jarrutusvaihe johtuu agonistien vähentyneestä aktivaatiosta noston jälkimmäisellä puoliskolla, ja siihen voi liittyä antagonistien huomattava aktivaatio etenkin kevyitä painoja nopeasti nostettaessa (Fleck & Kraemer 1997). Isokineettisillä ja hydraulisilla laitteilla tämä ongelma on vähäisempi samoin kuin venymis-lyhenemissyklukseen perustuvilla harjoituksilla (esim. hyppelyharjoituksilla), koska vastusta ei tarvitse kannatella konsentrisen vaiheen loputtua (Fleck & Kraemer 1997). Voima-nopeuskäyrän mukaisesti isometrisessä lihastyössä tuotetaan enemmän voimaa kuin konsentrisessa. Konsentrisessa lihastyössä suurimmat voimatasot tuotetaan pienillä liikenopeuksilla, jolloin tuotettu teho on puolestaan alhainen. Kuitenkin hidastempoinen maksimivoiman harjoittelu voi lisätä lihasten tehoa ja dynaamista suorituskykyä, koska myös räjähtävällä nopeudella tehtävät liikkeet alkavat 0-nopeudesta tai hitaasti. Liikkeen alussa hidaskin voimantuotto vaikuttaa tuotettavaan tehoon, kun taas supistusnopeuden kasvaessa hitaan voimantuottokyvyn merkitys vähenee (Fleck & Kraemer 1997). Koska teho on voiman ja nopeuden tulo, ja nopeus taas matka suhteessa aikaan, siirrytyllä matkalla on myös merkitystä. Vastusharjoittelussa matka on kuitenkin yleensä vakio (nivelen liikelaajuus), joten tehon määrää suoraan liikkeeseen kuluva aika. Tehoa lisää tällöin harjoittelu, jossa pyritään vähentämään liikesuoritukseen kuluvaa aikaa. Räjähtävällä nopeudella tehty vastusharjoittelu lisää voimantuottonopeutta erityisesti lihassupistuksen alussa niin, että isometrisessa supistuksessa voimaaika-käyrän nousu muuttuu jyrkemmäksi (Häkkinen & Häkkinen 1995, Häkkinen ym. 1998a). ACSM (2002) suosittelee tehon lisäämiseen tähtäävää harjoittelua ainakin terveille iäkkäille henkilöille hermolihasjärjestelmän rakenteen ja toiminnan ylläpitämiseksi. Suosituksen mukaan tehon ja nopean voimantuoton harjoittelun tulisi tapahtua muun voimaharjoittelun lisänä. Esimerkiksi Miszko ym. (2003) toteuttivat tutkimuksessaan kahdeksan viikon perinteisen voimaharjoitteluosuuden ennen nopeusharjoittelun aloittamis-

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 17 ta, jotta 65-90-vuotiailla harjoittelijoilla olisi riittävä voimataso pohjana. Nopeusvoiman lisäämiseen tähtäävän ohjelman tulisi sisältää sekä yksittäisiä että useita niveliä kuormittavia harjoitteita, joissa sarjoja on 1-3, toistoja 6-10 ja vastus kevyt tai kohtalainen (40-60 % 1 RM:stä) (ACSM 2002). Keskeistä harjoittelussa on se, että liike tehdään nopeasti. Muutamassa viimeaikaisessa tutkimuksessa hyviä tuloksia on saatu myös hieman suuremmalla vastuksella, noin 70 %:lla 1 RM:stä (Earles ym. 2001, Fielding ym. 2002). 2.5. Voimaharjoittelun vaikuttavuus Iäkkäillä henkilöillä lihasvoima lisääntyy harjoittelun avulla suhteessa yhtä paljon kuin nuorilla (Pu & Nelson 1999). Alkutilanteeseen suhteutettu voimanlisäys saattaa olla iäkkäillä henkilöillä suurempikin kuin nuorilla, koska lähtötaso on usein matala. Vastaavasti muutokset lihasvoimassa samoin kuin suorituskyvyssä ovat voimaharjoittelun seurauksena iästä riippumatta sitä pienempiä, mitä parempikuntoisia harjoittelijat ovat lähtötasoltaan (Fleck & Kraemer 1997). Vaikuttavuustutkimuksissa on käytetty tavallisimmin kohtalaisella intensiteetillä toteutettuja ohjelmia. Terveillä iäkkäillä henkilöillä on saatu hyviä tuloksia myös käytettäessä suuria vastuksia ja vähempiä toistomääriä (4-8 toistoa, Skelton ym. 1995; 6 toistoa, Lexell ym. 1995). Toimintakyvyltään heikentyneillä iäkkäillä ihmisillä myös matalaintensiteettinen harjoittelu tuottaa lisäystä voimaan ja kestävyyteen (Fleck & Kraemer 1997). Monissa liikkumistoiminnoissa kehoa liikutetaan vertikaalisuunnassa, jolloin suorituksen onnistumiseen vaadittava lihasvoima riippuu siitä, kuinka suurta kehon painoa on nostettava. Tästä syystä kehon painoon suhteutetun voiman lisääminen on liikkumisen kannalta keskeisempi tavoite kuin absoluuttisen voiman lisääminen. Iäkkäiden henkilöiden voimaharjoittelun vaikuttavuustutkimuksia on tehty viime vuosina runsaasti. Suurimmassa osassa harjoittelijoina on ollut terveitä (esim. Rhodes ym. 2000, Skelton ym. 1995, Sipilä ym. 1996) tai terveydentilaltaan tarkemmin määrittelemättömiä henkilöitä, joilla ei lääkärintarkastuksen mukaan ole esteitä harjoittelulle (esim. Lexell ym. 1995, Taaffe ym. 1999, Rubenstein ym. 2000). Voimaharjoitteluohjelmia on toteutettu myös vanhainkodeissa (esim. Fiatarone ym. 1994, Sauvage ym. 1992). Usein mukana on ollut myös yli 80-vuotiaita (esim. Charette ym. 1991, Buchner ym. 1997a, Schlicht ym. 2001), tai jopa yli 90-vuotiaita (esim. Rooks ym. 1997, Judge ym. 1993a, Skelton ym. 1995). Timosen ym. (2002a, b) tutkimuksessa mukana oli yli 75-vuotiaita naisia, jotka olivat juuri kotiutuneet sairaalasta akuutin sairauden jälkeen. Sellaisilla harjoitteluohjelmilla, joissa on noudatettu voimaharjoittelun yleisiä periaatteita, iäkkäiden henkilöiden lihasvoima on yleensä parantunut. Esimerkiksi polven ojennusvoimassa on 1 RM:nä mitaten saavutettu harjoittelun vaikutuksesta lisäystä 23 %:n (Ryushi ym. 2000) ja 163 %:n (Lexell ym. 1995) välillä. Voiman lisäys on yleensä vähäisempää, kun tulos mitataan voimadynamometrillä isometrisenä tai isokineettisenä voimantuottona. Esimerkiksi Sipilän ym. (1996) tutkimuksessa polven isometrinen maksimaalinen ojennusvoima kasvoi 19 % mutta 1 RM:ssä lisäys oli 60 % 18 viikon harjoittelun jälkeen. RM-mittauksissa havaittavan suuremman voiman kasvun isometrisiin mittauksiin verrattuna on arveltu johtuvan oppimisen suuremmasta vaikutuksesta liikesuoritukseen (Rutherford & Jones 1986). Lexellin ym. (1995) tutkimuksessa puolestaan muutos polven ojentajien 1 RM:ssa oli

18 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 163 % ja isokineettisesti (30 astetta sekunnissa) mitattuna 16 %. Sairaalavaiheen jälkeen kotiutuneilla naisilla polven isometrinen ojennusvoima lisääntyi 21 % kymmenen viikon voimaharjoittelututkimuksessa (Timonen ym. 2002a). Harjoittelujakson jälkeen saavutettu voimataso pysyi ennallaan kolmen kuukauden ajan, mutta heikkeni alkutilanteen tasolle yhdeksän kuukauden kuluessa. Voiman lisäystä ei ole kuitenkaan aina saavutettu kaikissa harjoitetuissa lihasryhmissä (esim. Agre ym. 1988, Sipilä ym. 1996, Buchner ym. 1997a). Lihaskestävyyteen on saatu parannusta voima- ja kestävyysharjoittelua sisältävillä ohjelmilla (esim. Brown & Holloszy 1993, Rubenstein ym. 2000). Esimerkiksi yhdistetty kolmen kuukauden voimaharjoittelu ja vuoden yleiskestävyysharjoittelu lisäsivät lihaskestävyyttä 60 sekunnin dynaamisessa väsytystestissä (Brown & Holloszy 1993, tutkimuksessa koe- ja kontrolliryhmät eivät olleet satunnaistettuja). Myös lyhyemmillä harjoitusohjelmilla on saavutettu lisäystä lihaskestävyyteen (esim. 12 viikon voima-, kestävyys- ja tasapainoharjoittelu, Rubenstein ym. 2000). Mahdollisuus vaikuttaa iäkkäiden ihmisten lihastyön tehoon ja voimantuottonopeuteen on noussut laajemman kiinnostuksen kohteeksi vasta viime vuosina. Ilmeisesti tästä syystä satunnaistettuja, kontrolloituja tutkimuksia harjoittelun vaikutuksista lihastyön tehoon tai voimantuottonopeuteen on toistaiseksi tehty vain vähän. Useimmin on vertailuryhmänä ollut samalla tavalla harjoitellut nuorten aikuisten ryhmä (Häkkinen & Häkkinen 1995, Newton ym. 1995, Häkkinen ym. 1998a, b, Joszi ym. 1999). Tuloksia on myös verrattu vastakkaiseen, harjoittelemattomaan raajaan (O Neill ym. 2000), perinteiseen voimaharjoitteluryhmään (Fielding ym. 2002) tai aerobista harjoittelua tehneeseen ryhmään (Earles ym. 2001). Alaraajojen ojennustehon on osoitettu lisääntyneen 18-97 % vastusharjoittelun jälkeen (Skelton ym. 1995, O Neill ym. 2000, Earles ym. 2001, Fielding ym. 2002). Polven ojentajalihasten ja yläraajan koukistajalihasten teho lisääntyi ikääntyvillä henkilöillä (n. 60- vuotiaat) samassa suhteessa kuin nuorilla aikuisilla vastustetun voimaharjoittelun jälkeen (Joszi ym. 1999). Rauhalliseen tahtiin tehdyillä harjoitteluohjelmilla saavutettu tehon lisäys (Joszi ym. 1999, Skelton ym. 1995) perustuu todennäköisesti siihen, että maksimaalinen lihasvoima on kasvanut vaikka muutosta liikenopeudessa ei ole tapahtunut. Tehon kasvu on kuitenkin huomattavasti suurempaa, jos harjoitteet tehdään suurella nopeudella (esim. Fielding ym. 2002). Hyppykorkeus lisääntyi noin 70-vuotiailla miehillä 24 % ja naisilla 18 % kuuden kuukauden voimaharjoitteluohjelmalla, jossa osa harjoitteista tehtiin niin suurella nopeudella kuin mahdollista (Häkkinen ym. 1998a). Aina nopeusvoima ei kuitenkaan ole parantunut, vaikka ohjelma on sisältänyt räjähtävän voiman harjoittelua. Esimerkiksi Newtonin ym. (1995) tutkimuksessa alaraajan lihasten teho yhden jalan hypyssä ei lisääntynyt kymmenen viikon harjoittelun jälkeen keskimäärin 61-vuotiailla miehillä. Lihasten nopeusominaisuuksissa on havaittu kasvua harjoittelun jälkeen myös, kun vaikutuksia on mitattu maksimaalisessa isometrisessa supistuksessa. Alaraajojen ojentajalihasten isometrinen voimantuottonopeus lisääntyi noin 70-vuotiailla miehillä ja naisilla, kun tutkittavat tekivät osan voimaharjoitteista kahdesta kolmeen kertaa viikossa pienillä vastuksilla, mutta niin suurella nopeudella kuin mahdollista (Häkkinen & Häkkinen 1995, Häkkinen ym. 1998a). Vastaavanlaisella harjoittelulla, jossa räjähtävän

Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu 19 voiman harjoittelua oli vain kerran viikossa, voimantuottonopeus ei kasvanut (Häkkinen ym. 1998b). Voimantuottonopeuden kehittyminen ilmeisesti edellyttää riittävän harjoitustiheyden lisäksi harjoitteiden tekemistä suurimmalla mahdollisella nopeudella. Esimerkiksi Sipilän ym. (1996) tutkimuksessa polven ojentajien isometrinen voimantuottonopeus ei lisääntynyt rauhalliseen tahtiin tehdyllä maksimivoimaharjoittelulla. Rice ym. (1993) osoittivat 65-78-vuotiaiden miesten kyynärnivelen ojentajalihasten voimantuottonopeuden jopa heikentyneen 11 % 24 viikon perinteisen maksimivoimaharjoittelun jälkeen, vaikka maksimivoima oli lisääntynyt 20 %. 2.6. Yhteenveto ja suositukset Ikääntymiseen liittyvää lihasvoiman heikkenemistä on mahdollista hidastaa ja lihasten maksimivoimaa ja kestävyyttä lisätä myöhäisessäkin iässä. Harjoittelun kannalta on olennaista ottaa huomioon harjoittelun spesifisyys, joka liittyy lihastyön tapaan, harjoitettaviin lihaksiin, nivelten liikelaajuuksiin, liikenopeuteen ja kuormaan. Tietyn liikesuorituksen tai liikkumiskyvyn osa-alueen spesifi harjoittelu on usein mielekästä yhdistää yleiseen harjoitteluohjelmaan. Vaikutusten säilymiseksi harjoittelun tulisi olla jatkuvaa. Saavutettujen tulosten ylläpitoon riittänee intensiteetiltään matalampi harjoittelu esimerkiksi kerran viikossa. Harjoitusohjelmien tulee kohdistua kaikkiin isoihin lihasryhmiin eli lonkan, polven ja nilkan ojentajiin ja koukistajiin, lonkan loitontajiin, vartalon ojentajiin ja koukistajiin, hartiaseudun lihaksiin sekä kyynärvarren koukistajiin ja ojentajiin. Yleensä kaksi kertaa viikossa tapahtuva harjoittelu riittää. Vastuksen valinta riippuu harjoittelijan lähtötasosta ja harjoittelun tavoitteesta. Yksilöllisessä harjoitusohjelmassa teho määritellään prosentteina 1 RM:stä eli yhden toiston maksimisuorituksesta. Harjoittelu aloitetaan matalalla intensiteetillä, ja sitä nostetaan progression periaatteen mukaisesti 2-4 viikon välein. Varsinainen harjoittelu matalalla intensiteetillä sisältää 10-15 toistoa pienellä vastuksella (30-40 % 1 RM:stä). Suositeltava intensiteetti maksimivoiman lisäämiseksi on 8-12 toistoa suurella vastuksella (60-80 % 1 RM:stä), jolloin vaikutukset lihasmassan kehittymiseen ovat suurimmat. Lihaskestävyyttä harjoitettaessa vastus on alhainen (esim. 0-30 % 1 RM:stä) ja toistoja on vielä enemmän, jopa yli 20. Sarjoja tehdään 1-4, nykyisten suositusten mukaan yksikin sarja riittää. Yksi toisto tehdään maksimivoimaa tai lihaskestävyyttä harjoitettaessa rauhalliseen tahtiin esimerkiksi niin, että konsentrinen vaihe kestää kaksi sekuntia ja eksentrinen neljä sekuntia. Toistojen välillä on lyhyt, korkeintaan kahden sekunnin tauko. Sarjojen välillä tauko on noin 30 sekuntia tai enemmän etenkin harjoittelun alussa ja suuria vastuksia käytettäessä. Vastustetussa voimaharjoittelussa käytetään tavallisimmin joko vapaita painoja, kuminauhavastusta, painopakkalaitteita tai paineilmavastukseen perustuvia laitteita. Kotioloihin soveltuvia harjoittelulaitteita ei toistaiseksi ole juuri kehitetty. Käyttäjäkokemusten mukaan kaikilla välineillä on hyvät ja huonot puolensa. Vapailla painoilla on hankala suunnata harjoitteita kaikille lihasryhmille. Painojen käsittely voi sisältää tapaturmariskejä. Toisaalta vapaiden painojen kanssa harjoittelu asettaa vaatimuksia tasapainolle ja asennonhallintaan osallistuville lihasryhmille, ja näiden osa-alueiden toiminnallinen harjoittelu voi olla hyödyllistä.

20 Iäkkäiden ihmisten liikunta- ja kuntosaliharjoittelu Kuminauhavastusten käytöstä on hyviä kokemuksia, mutta ne eivät sovellu kaikkien lihasryhmien harjoitteluun ja intensiteetin määrittely on ongelmallista. Paineilmavastukseen perustuvissa laitteissa vastuskäyrä on liikesuorituksen aikana tasaisempi kuin esimerkiksi painopaikkalaitteissa, koska massahitausvoimat eivät vaikuta suoritukseen. Tämä voi olla turvallisempaa iäkkäiden henkilöiden lihaksille ja nivelten rakenteille. Vastuksen säätö onnistuu napin painalluksella, ja älykortin avulla laite voi säätää vastuksen valmiiksi. Monet kokevat painopakkalaitteilla työskentelyn luonnolliseksi harjoittelutavaksi, koska nosto tuntuu raskaimmalta ennen painon liikkeelle saamista, kuten vapaata painoakin nostettaessa. Painopakkalaitteiden käyttöön voi liittyä häiritsevää kolinaa. Jos painopakka on laitteen takana, voi säätö olla iäkkäille kuntosalin käyttäjille hankalaa. Suurilla nopeuksilla tehtävät harjoitukset ja esimerkiksi hyppelyharjoitukset sisältävät suuria hetkellisiä kuormituksia ja voivat aiheuttaa nivelongelmia. Toisaalta iäkkäille soveltuvia, nopeusominaisuuksia parantavia harjoitteita on syytä kehittää, koska hitaasti suoritetut voimaharjoitteet saattavat vähentää nopeutta entisestään. Nivelten ääriasentojen välttäminen nopeusharjoitteissa, alustan joustavuuden ja iskunvaimennuksen lisääminen tai kehon painon keventäminen hyppyharjoitteissa sekä riittävän pitkä alkuja loppuverryttely vähentävät tapaturmariskiä. Tehoa harjoitetaan yleensä matalilla vastuksilla (esim. 30 % 1 RM:stä) mutta hyviä tuloksia on saavutettu myös suuremmilla vastuksilla (jopa 70 % 1 RM:stä). Tuotekehittelyn avulla voimaharjoittelulaitteita on mahdollista suunnata iäkkäille käyttäjille paremmin soveltuviksi esimerkiksi lisäämällä laitteeseen ja laitteesta siirtymisen sekä säätöjen helppoutta ja tiedonkeruujärjestelmien monipuolisuutta. Jokapäiväisten toimintojen kannalta lihastoiminnan teholla (voiman ja nopeuden tulo, työ suhteessa aikaan) on keskeinen merkitys. Sujuva liikkuminen ja tasapainon ylläpito yllättäen eteen tulevissa tilanteissa edellyttävät nopean reaktiokyvyn lisäksi kykyä tuottaa tarvittava voimataso korjaavien liikkeiden aikaansaamiseksi riittävän nopeasti. Mahdollisuuksia tehon ja voimantuottonopeuden lisäämiseksi iäkkäillä ihmisillä on tutkittu vasta vähän ja lisätutkimuksia tarvitaan.