Lisähappi huippu urheilussa hyödyllistä vai huuhaata? Juha Peltonen, LitT, dos. Helsingin urheilulääkäriasema Urheilulääketieteen säätiö; Liikuntalääketieteen yksikkö, Clinicum Helsingin yliopisto URHEILULÄÄKETIEDE 2016
2016
VUORISTOHARJOITTELUN TOTEUTUSTAPOJA Altitude/hypoxic training/living LHTH LHTL LHTHL LLTH Natural/ terrestrial Nitrogen dilution Supplemental oxygen IHE IHT Oxygen filtration IHIT Wilber RL Med Sci Sports Exerc 39, 1610 1624, 2007 Millet GP et al. Sports Med 40: 1 25, 2010
1 1 045 m 1 840 m 2
VO 2max 10 25 % 20 km/h 15 km/h 3 min/km 4 min/km Wehrlin JP, Hallen J. Linear decrease in VO 2max and performance with increasing altitude in endurance athletes. Eur J Appl Physiol 96:404 412, 2006.
PIO 2 PAO 2 PaO 2 SaO 2 CaO 2 PIO 2 PAO 2 PaO 2 SaO 2 CaO 2 Savonen K, Laukkanen J, Peltonen J. Suorituskyky ja kardiorespiratorinen kunto: kuormitusfysiologiasta kliiniseen päätöksentekoon. Duodecim 131:1693 9, 2015. Rowell LB. Human Cardiovascular control. New York: Oxford University Press, s. 328, 1993.
Savonen K, Laukkanen J, Peltonen J. Suorituskyky ja kardiorespiratorinen kunto: kuormitusfysiologiasta kliiniseen päätöksentekoon. Duodecim 131:1693 9, 2015. Wagner PD. Modeling O2 transport as an integrated system limiting VO2max. Comput Methods Programs Biomed 101:109 14, 2011.
Study VO 2max Hyperoxia L min 1 1, 2 5.83* (0.50) 3 4.80* (0.48) 4 5.23 * (0.42) VO 2max Normoxia L min 1 5.25 (0.37) 4.36 (0.44) 4.54 (0.32) VO 2max Hypoxia L min 1 4.43 * (0.23) 4.03 * (0.46) 3.59 * (0.42) * Significantly different from normoxia (P<0.05). 1. Peltonen JE, Rantamäki J, Niittymäki SPT, Sweins K, Viitasalo JT, Rusko HK. Effects of oxygen fraction in inspired air on rowing performance. Med Sci Sports Exerc, 27, 4, 573 579, 1995. 2. Peltonen JE, Rantamäki J, Niittymäki SPT, Sweins K, Rusko HK, Viitasalo JT. Effects of oxygen fraction in inspired air on force production and EMG activity during ergometer rowing. Eur J Appl Physiol, 76, 495 503, 1997. 3. Peltonen JE, Tikkanen HO, Ritola JJ, Ahotupa M, Rusko HK. Oxygen uptake response during maximal cycling in hyperoxia, normoxia and hypoxia. Aviat Space Environ Med, 72: 904 911, 2001. 4. Peltonen JE, Tikkanen HO, Rusko HK. Cardiorespiratory responses to exercise in acute hypoxia, hyperoxia and normoxia. Eur J Appl Physiol, 85, 82 88, 2001.
VOIMA EMG Peltonen JE, Rantamäki J, Niittymäki SPT, Sweins K, Rusko HK, Viitasalo JT. Effects of oxygen fraction in inspired air on force production and EMG activity during ergometer rowing. Eur J Appl Physiol, 76, 495 503, 1997.
Peltonen JE, Leppävuori AP, Kyrö K P, Mäkelä P, Rusko HK. Arterial hemoglobin oxygen saturation is affected by F I O 2 at submaximal running velocities in elite athletes. Scand J Med Sci Sports, 9, 265 271, 1999.
SL, LHTH, LHTHL Eliittiuimareita (N = 54) 3 4 vk leiri SL, LHTH, LHTHL ryhmät Millään ryhmällä suorituskyky ei ollut parantunut heti leirin jälkeen 1 4 vk leirin loppumisesta LHTHL ryhmällä suurin tulosparannus Suorituskykymuutos ei ollut yhteydessä muuttuneesen VO 2max :iin tai Hbmassaan Rodriguez FA et al. Altitude training in elite swimmers for sea level performance (Altitude Project). Med Sci Sports Exerc 47:1965 1978, 2015
Lisähappi harjoittelussa vuoristoleirin aikana Kilpapyöräilijät (miesjuniorit), N = 15 3 vk leiri @ 1840 m NORM 3 / vk intervalliharjoittelu @ 105 115 % HR MSS (20.9 % 0 2 ) toteutus 109 % laktaattikynnyksestä 3 /vk kestävyysharjoittelu 120 kj TT parannus 2 ±3 s HYPER 3 / vk intervalliharjoittelu @ 105 115 % HR MSS (26.0 % 0 2 ) toteutus 126 % laktaattikynnyksestä 3 /vk kestävyysharjoittelu 120 kj TT parannus 15 ±6 s Morris DM et al. The effects of breathing supplemental oxygen during altitude training on cycling performance. J Sci Med Sport 3:165 172, 2000.
Lisähappi harjoittelussa merenpinnan tasolla Kilpapyöräijät (n = 16) jaettiin normoksia ja hyperoksiaryhmiin 2 x / vk intervalliharjoittelua 4 vk ajan 20 km TT parani hyperoksiaryhmällä vähemmän (2.1 ±3.7 %) kuin normoksiaryhmällä (4.9 ±3.9 %) hyperoksian käyttö harjoittelussa merenpinnan tasolla ei tuota lisähyötyä (Kilding AE et al. Int J Sports Med 33:359 363, 2012) Kuntoilijat (n = 9) jaettiin normoksia ja hyperoksiaryhmiin 3 x / vk, 10 x 4 min @ 90 % VO 2max ; teho 8 % korkeampi hyperoksiaryhmässä Molemmat ryhmät paransivat yhtäläisesti uupumisaikaansa (~100%), VO 2max :a (11 12%) ja lihaksen aerobista entsyymiaktiivisuutta (20 30%) Hyperoksiaharjoittelu ei tuonut lisäetua normoksiaharjoitteluun verrattuna (Perry CG et al. J Appl Physiol 102:1022 1027, 2007)
Lisähappi palautumisen aikana Hiihtäjiä, n = 8; 3 3 min parisprintti @ 1 800 m; Palautus hypoksiassa vs. hyperoksiassa Ei eroa suorituskyvyssä. Hauser A et al. Does hypoeroxic recovery during cross country skiing team sprint enhance performance? Med Sci sports Exerc, 2015, Accepted for publication.
Lisähappi palautumisen aikana Pyöräilijöitä (n = 10); 5 30 s maksimaalinen pyöräily / 6 min palautus normoxiassa (NO) vs. hyperoxiassa (HO) Ei eroa suorituskyvyssä. Sperlich B et al. Effects of hyperoxia during recovery from 5 x 30 s bouts of maximal intensity exercise. J Sports Sci 30:851 858, 2012.
Lisähappi palautumisen aikana Miesuimareita (n = 12), 5 x 40 max käsivetoa / 6 min palautuminen normoksiassa vs. hyperoksiassa Hyperoksiapalautus paransi suorituskykyä 2. tai 3. työjaksosta eteenpäin.
TIIVISTELMÄ Lisähapen käyttö urheilussa ei ole kiellettyä Lisähappi parantaa suorituskykyä suorituksen aikana käytettynä jo merenpinnan tasolla, erityisesti hyväkuntoisilla kestävyysurheilijoilla Lisähappi parantaa suorituskykyä suorituksen aikana käytettynä huomattavasti vuoristossa LHTHL tai lisähapen käyttö tehoharjoituksissa vuoristossa parantaa suorituskykyä, kun valmistaudutaan kilpailemaan vuoristojakson jälkeen Lisähapen käyttö tehoharjoituksissa merenpinnan tasolla ei näytä tuovan lisähyötyjä suorituskykyyn Palautumisen aikana käytetyn lisähapen vaikutukset suorituskykyyn ovat ristiriitaisia: Lisähappi ei paranna seuraavien työjaksojen suorituskykyä Lisähappi parantaa seuraavien työjaksojen suorituskykyä
Susta D et al. A programme based on repeated hypoxia hyperoxia exposure and light exercise enhances performance in athletes with overtraining syndrome: a pilot study. Clin Physiol Funct Imaging. 2015 Oct 7. doi: 10.1111/cpf.12296. [Epub ahead of print] 10 % O 2 / 30 % O 2 vuorottelu 6 8 sykliä / 1 h, 1 2 h kevyen kestävyysharjoittelun jälkeen 4 vk ajan näyttää parantavan ylikuormittuneiden urheilijoiden palautumista