KORKEANPAIKANHARJOITTELUN VAIKUTUKSET UIMARIN SUORITUSKYKYYN SEKÄ HARJOITUSTILAAN MATTI MÄKI

KORKEANPAIKANHARJOITTELUN VAIKUTUKSET UIMARIN SUORITUSKYKYYN SEKÄ HARJOITUSTILAAN MATTI MÄKI HAAGA-HELIA ammattikorkeakoulu Vierumäen yksikkö Liikunnan ammattikorkeakoulututkinto Kevät 2008

TIIVISTELMÄ Vierumäki 23.4.2008 Liikunnan ja vapaa-ajan koulutusohjelma Valmennus Tekijä Matti Mäki Opinnäytetyön nimi KORKEANPAIKANHARJOITTELUN VAIKUTUKSET UIMARIN SUORITUSKYKYYN JA HARJOITUSTILAAN Ryhmä LOT 2008 Sivu- ja liitesivumäärä 57 + 1 Ohjaajat Timo Vuorimaa ja Päivi Sinkkonen Korkeanpaikanharjoittelua on käytetty kestävyysurheilussa useita vuosia. Sen on todettu mm. lisäävän veren punasolumassaa ja parantavan siten elimistön hapenkuljetuskapasiteettia. Kuitenkin tutkimustulokset korkeanpaikanharjoittelun eri muotojen hyödyllisyydestä ovat olleet osin ristiriitaisia. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää korkeanpaikanharjoittelun vaikutuksia nuorten uimareiden suorituskykyyn sekä harjoitustilaan. Tutkimusongelmat olivat seuraavat: 1. Miten nopeasti sopeutuminen korkeaan ilmanalaan tapahtui ja minkälaisia yksilöllisiä eroja siinä on? 2. Mitä muutoksia harjoitustilassa tapahtui korkeanpaikanharjoitteluleirillä sekä palattaessa sieltä takaisin merenpinnan tasolle? 3. Miten uintisuorituskyky muuttui, kun siirryttiin harjoittelemaan merenpinnan tasolta korkealle ja korkealta merenpinnan tasolle? Tutkimus suoritettiin yhteistyössä helsinkiläisen uimaseuran Helsingfors Simsällskapin kanssa, josta tutkimukseen osallistui 10 uimaria. Korkeanpaikanleiri pidettiin Sierra Nevadassa (2320m), Espanjassa 27.12.2007-15.1.2008. Suorituskykyä tutkittiin 50 metrin maksimaalisen uintisuorituksen avulla aikaa mittaamalla. Harjoitustilaa seurattiin leposykkeen, ortostaattisen sykkeen, unen määrän ja laadun, Firstbeat- ohjelman palautumisindeksin, kehon painon sekä kuormittuneisuuden tunteen avulla. Tutkimus alkoi kaksi viikkoa ennen leiriä ja päättyi kolme viikkoa leirin päättymisen jälkeen. Mittaukset osoittivat sopeutumisen korkeaan ilmanalaan tapahtuvan harjoitustilamuutosten perusteella keskimäärin 6-8 vuorokautta korkealle saapumisen jälkeen. Korkeanpaikanleirin jälkeen sopeutuminen merenpinnan tasolle tapahtui välittömästi laskien sykearvoja sekä parantaen palautuneisuuden ja unen laadun määrää. Pääjohtopäätöksenä voidaan todeta, että suorituskyky parantui jo leirin aikana ja oli erittäin korkealla heti merenpinnan tasolle palattua. Tämän jälkeen suorituskyvyssä oli suurta yksilöllistä vaihtelua. Kaikkein korkeimmillaan suorituskyky oli viimeisessä mittauksessa, joka suoritettiin 21 päivää korkealta saapumisen jälkeen. Avainsanat Korkeanpaikanharjoittelu, uinti, suorituskyky, harjoitustila, yksilöllisyys

ABSTRACT Vierumäki 23 April 2008 Degree Programme in Sports and Leisure Management Coaching Author Matti Mäki The title of the thesis THE EFFECTS OF ALTITUDE TRAINING ON SWIMMERS PERFORMANCE AND TRAINING CONDITION Group LOT 08 Number of pages and appendices 57+1 Supervisors Timo Vuorimaa and Päivi Sinkkonen Altitude training has been used as a training method for endurance sports for several decades. It has been found to increase the red cell mass of blood and thus enhance the oxygen transportation capacity of the body. However, the research results of the usefulness of different forms of altitude training have been somewhat inconsistent. The purpose of this thesis was to study the effects of altitude training to the athletic performance and training condition of young swimmers. The following questions were the basis of the study: 1. How fast does the adaptation to high climate occur and what type of individual differences can be observed among swimmers? 2. What changes occured in the training condition of individual swimmers during an altitude training camp and after returning from the camp back to sea level? 3. How was the swimming performance changed when the training was transferred from sea level conditions to high climate and from high climate back to sea level conditions? The study was performed in co-operation with ten swimmers who are members of a Helsinkibased swimming club Helsingfors Simsällskap. The altitude training camp was held at 2320 meters in Sierra Nevada, Spain, between 27 December 2007 and 15 January 2008. The swimmers' performance was studied by measuring time for 50 metres maximal swimming performance. The training condition was studied by following the swimmers' heart rate in rest, ortostatic heart rate, the quality and quantity of sleep, Firstbeat program's recovery index, body mass as well as the RPE scale/sensation of daily work load. The research work began two weeks before the camp and ended three weeks after the end of the camp. Measurements concerning the training condition showed that the adaptation to high climate occurs approximately 6 to 8 days after arriving to high climate conditions. After the altitude training camp the adaptation to sea level occured immediately. This was evidenced by lowered heart rate as well as improved recoverability and quality of sleep. The main conclusion on basis of this study is that the performance of the swimmers already improved during the camp and that the performance was extremely high right after returning to sea level. After some time from returning from the camp the individual differences in swimmers' performances were great. The performance was at its highest when the last measurements of the study were performed. This took place 21 days after the high climate conditions. Key words altitude training, swimming, performance, training condition, individualism

SISÄLLYS 1 JOHDANTO... 1 2 UINNIN LAJIVAATIMUKSET... 3 2.1 Energiantuotto... 3 2.2 Lihassolutyypit... 4 2.3 Mekaniikka ja tekniikka... 4 2.4 Tekniikoiden perusteita... 6 2.5 Psyykkiset vaatimukset uinnissa... 7 3 UINTIHARJOITTELUN PERUSTEITA... 9 3.1 Taloudellisuus... 11 3.2 Uinnin tehoalueet... 11 3.3 Harjoituskauden ohjelmointi... 13 4 KORKEANPAIKANHARJOITTELU... 15 4.1 Korkeanpaikanharjoittelumuodot... 16 4.1.1 Living high Training high (HiHi)... 16 4.1.2 Living high Training low (HiLo)... 17 4.1.3 Living low Training high (LoHi)... 17 4.2 Vaikutukset vereen ja verenkiertoon... 18 4.3 Vaikutukset hengitykseen ja hapenottoon... 19 4.4 Adaptoituminen ja readaptoituminen... 20 5 KORKEANPAIKANHARJOITTELU UINNISSA... 22 6 VALMENNUKSEN SEURANTA UINNISSA... 25 6.1 Suorituskyvyn seuranta... 25 6.2 Harjoitustilan seuranta... 26 6.2.1 Kuormittavuuden tunne... 26 6.2.2 Paino... 26 6.2.3 Leposyke... 27 6.2.4 Ortostaattinen sykereaktio... 27 6.2.5 Sykevälivaihtelu hyvinvointianalyysi... 28 7 TUTKIMUKSEN TARKOITUS JA TUTKIMUSONGELMAT... 30 8 TUTKIMUSMENETELMÄT... 31 8.1 Kohdehenkilöt... 31 8.2 Koeasetelma... 31 8.3 Mittausmenetelmät... 31 8.4 Tilastolliset menetelmät... 33 9 TULOKSET... 34 9.1 Sopeutuminen korkeaan ilmanalaan... 34

9.2 Muutokset harjoitustilassa... 40 9.3 Muutokset uintisuorituskyvyssä... 44 10 POHDINTA... 48 10.1 Sopeutuminen korkeaan ilmanalaan tapahtuu viikossa... 48 10.2 Harjoitustilassa tapahtuu muutoksia... 49 10.3 Korkeanpaikanharjoittelun vaikutus uintisuorituskykyyn... 50 10.4 Suorituskyky muuttuu yksilöllisesti... 51 10.5 Kehittämis- ja jatkotutkimusehdotuksia... 52 10.6 Johtopäätökset... 52 11 LÄHTEET... 53 12 LIITE 1... 58

1 JOHDANTO Vuoden 1968 olympialaiset järjestettiin Mexico Cityssä 2200 metrin korkeudessa. Samalla vuosikymmenellä yleistyi myös korkeanpaikanharjoittelu, joka innosti tutkijoita perehtymään korkeanpaikanharjoitteluun ja sen vaikutuksiin urheilijan suorituskykyyn. Mexico Cityn olympialaisten jälkeen korkeanpaikanharjoittelua alettiin käyttää valmistautumiskeinona myös merenpinnan tasolla käytäviä kilpailuita varten erityisesti kestävyyttä vaativissa lajeissa. Nykypäivänä useat kestävyyslajien huiput joko asuvat korkeassa ilmanalassa tai käyttävät korkeanpaikanharjoitteluleirejä valmistautuessaan merenpinnan tasolla käytäviä kilpailuita varten. (Rusko & Tikkanen 2004, 488.) Monissa tutkimuksissa korkeanpaikanharjoittelun on osoitettu parantavan suorituskykyä korkeassa ilmanalassa, mutta tutkimustulokset korkeanpaikanharjoittelun parantavasta vaikutuksesta merenpinnan tason suorituskykyyn ovat ristiriitaisia. Veriarvoissa tapahtuu muutoksia, mutta silti on paljon tutkimuksia sekä korkeanpaikanharjoittelun puolesta että sitä vastaan. Jokseenkin yhtä mieltä ollaan kuitenkin siitä, että korkealla harjoitteleminen ennen korkealla pidettäviä kisoja parantaa suorituskykyä korkeassa ilmanalassa. Tutkimustuloksia uintiharjoittelusta korkeassa ilmanalassa on varsin vähän. Myös suomalaisessa käytännön uintiharjoittelussa korkeanpaikanharjoittelu on melko vierasta. Vain muutamat suomalaiset uimarit ovat käyttäneet korkeanpaikanleirejä osana valmentautumista, vaikka erittäin monet uintimaajoukkueet maailmalla käyttävät korkeanpaikanharjoittelua säännöllisesti valmentautumisessaan. Korkeanpaikanharjoittelun kannalta on tärkeää sopeutua kunnolla korkeaan ilmanalaan ennen tehokkaan harjoittelun aloittamista. Huonossa kunnossa ei kannata korkeanpaikan harjoitusleirille suunnata. Tällöin sopeutuminen saattaa kestää liian kauan. Hyvässä kunnossa olevat urheilijat sopeutuvat huomattavasti nopeammin. Erittäin tärkeää suurimman mahdollisen hyödyn saavuttamiseksi on osata ajoittaa korkealla tapahtuva harjoittelujakso oikein ennen alhaalla tapahtuvia kilpailuja, jotta kisoissa oltaisiin parhaimmassa mahdollisessa kunnossa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, mitä muutoksia suomalaisten SM-tason uimareiden harjoitustilassa ja suorituskyvyssä tapahtuu siirryttäessä harjoittelemaan korkealle sekä palattaessa korkealta takaisin merenpinnan tasolle. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään, kuinka nopeasti sopeutuminen korkeaan ilmanalaan tapahtuu ja kuinka paljon siinä on yksilölisiä eroja. Tutkimuksessa pyritään selvittämään myös, milloin suorituskyky

on parhaimmillaan korkeanpaikanleirillä sekä palattaessa takaisin merenpinnan tasolle. 2

2 UINNIN LAJIVAATIMUKSET 2.1 Energiantuotto Kilpailusuoritus allasuinnissa vaihtelee kestoltaan noin 20 sekunnista 15 minuuttiin (taulukko 1). Uintiharjoittelu vaatii siis sekä aerobista kapasiteettia kehittävää kestävyysharjoittelua että anaerobista aineenvaihduntaa kehittävää tehoharjoittelua. (Maglischo 1993, 80; Malvela 1999, 27.) Suorituksen alussa ensimmäiset 10 sekuntia toteutetaan ATP:n (adenosiinitrifosfaatti) ja KP:n (kreatiinifosfaatti) avulla. Tämän jälkeen glykolyysit hoitavat energianmuodostuksen. Suoritustehon ollessa suuri, toteutuu glykolyysi anaerobisesti. Matalalla suoritusteholla glykolyysi puolestaan toimii aerobisesti. Rasvojen käyttö energianlähteenä korostuu vasta yli kaksi tuntia kestävissä suorituksissa, joten uintiharjoituksissa tämä on huomioitava. Kilpailusuorituksessa rasvojen merkitys energianlähteenä on vähäinen. (Malvela 1999, 27 32.) Taulukko 1. Energiantuotto uinnin eri kilpailumatkoilla, mukailtu Maglischo (1993). Kesto Matka % ATP-KP % Anaerobinen % Aerobinen 20-30 s 50 m 20 60 20 40-60 s 100 m 10 55 35 2-3 min 200 m 5 40 55 4-6 min 400 m 35 65 8-10 min 800 m 25 75 14-22 min 1500 m 15 85 Anaerobisessa glykolyysissä syntyy maitohappoa, jonka määrä riippuu suoritustehosta. Mitä kovempi teho sitä enemmän maitohappoa syntyy. Maitohapon ja muiden aineenvaihduntatuotteiden kerääntyminen hidastaa glykolyysiä, jolla on heikentävä vaikutus uintinopeuteen. Suoritustehon ollessa alhainen pystyvät lihassolut muodostamaan ATP:tä myös aerobisesti. Aerobinen energiantuotto on huomattavasti taloudellisempaa, eikä maitohappoakaan muodostu. Aerobinen energianmuodostus on kuitenkin 50-60 prosenttisesti hitaampaa kuin anaerobinen glykolyysi. Tämä rajoittaa aerobisen energiantuoton käyttöä maksimaalisissa lyhytkestoisissa suorituksissa. Kilpasuorituksessa energian nopea tuottaminen on avainasemassa, joten suurin osa energiasta tuotetaan anaerobisesti. (Malvela 1999, 28-32; Nummela 2004, 99.) 3

Uintisuoritukseen keskeisesti vaikuttavia tekijöitä ovat aerobinen ja anaerobinen kapasiteetti. Uintisuorituksen alkaessa aktivoituu niin hapenotto- kuin verenkiertoelimistön toiminta. Kun suoritus teho kasvaa, kasvaa myös hapenotto aina maksimiteholle asti. Maksimihapenottotasolla oltaessa elimistön hengitys- ja verenkuljetuskapasiteetti toimivat täydellä teholla. Tämä taso käsitetään aerobisena kapasiteettina. Anaerobinen kapasiteetti puolestaan tarkoittaa kykyä tuottaa ja sietää maitohappoa riittävästi suorituksen aikana. (Malvela 1999, 29-32.) 2.2 Lihassolutyypit Luurankolihas koostuu sekä hitaista lihassoluista, joita kutsutaan I- tyypin lihassoluiksi (hidas, väsymystä sietävä), että nopeista II- tyypin lihassoluista. Nopeat lihassolut jaetaan vielä nopeiksi ja anaerobisemmiksi IIb-soluiksi, eli nopea, väsyvä sekä aerobisemmiksi IIa-soluiksi, eli nopea, väsymystä sietävä. Hiljaisemmilla harjoitusvauhdeilla uimarit käyttävät pääasiassa I-tyypin lihassoluja, mutta harjoituksen ollessa pitkä ja rankka, käytetään myös II-tyypin soluja. Tehon kasvaessa anaerobiselle kynnykselle käytetään enemmän IItyypin soluja. Maksimaalisessa suorituksessa käytetään molempia solutyyppejä. Lihassolujakauman määräytymisessä keskeisimmässä asemassa on perimä. Harjoittelulla lihassolutyyppejä voidaan rajoitetusti muuttaa anaerobisempaan tai aerobisempaan suuntaan. Valmentajalle tärkeää on tunnistaa uimarin solutyyppi, jotta oikeanlainen harjoittelu oikealle uintimatkalle on mahdollista. Lyhyen matkan uimareiden kyky tuottaa lihassupistuksia anaerobisessa suorituksessa on parempi kuin pitkän matkan uimareiden. Aerobisessa suorituksessa tilanne on puolestaan päinvastainen. (Malvela 1999, 32 34; Mero, Kyröläinen & Häkkinen 42-48.) 2.3 Mekaniikka ja tekniikka Uimariin vaikuttavia voimia ovat työntövoima eli propulssio, vastusvoimat, nostevoima, painovoima ja vääntömomentti (kuvio 1). Kaikille näille voimille on yhteistä niiden vaikuttaminen uintiasentoon ja uintitekniikoihin. (Malvela 1999, 135.) 4

Työntövoima Noste Vääntömomentti Painovoima Vastus Kuvio 1. Uimariin vaikuttavat voimat (Suomen Uimaliitto 2008). Propulssioita eli työntövoimaa tuotetaan käsillä (käsivedon vedenalainen osa), jaloilla (potku), sekä vartalon liikkeillä (esimerkiksi vedenalaiset delfiinipotkut). Näistä koostuu kokonaispropulsio, joka on kaikkien uimaria eteenpäin vievien voimien summa. (Malvela 1999, 135; Uimaliitto 2008.) Vedessä on suuri vastus ja uimarin on taisteltava kolmea erilaista vastusvoimaa vastaan (Uimaliitto 2008). Muotovastus eli uimarin poikittainen pinta-ala, joka määräytyy uimarin kehon tyypin mukaan, on yksi kolmesta vastusvoimasta. Muotovastukseen vaikuttavat myös uintiliikkeet, jotka muuttavat poikittaista pinta-alaa. Toinen suuri vastusvoima on aaltovastus, jolla tarkoitetaan uimarin aktiivisilla liikkeillä veteen synnyttämiä aaltoja ja pyörteitä. Uimariin vaikuttaa myös pintakitka, jolla tarkoitetaan passiivista vastusta, joka syntyy veden virratessa uimarin pintoja pitkin. Pintakitkaan voidaan vaikuttaa esimerkiksi käyttämällä uimalakkia, ajelemalla ihokarvoja sekä oikeanlaisen uimapuvun avulla. (Malvela 1999, 148-150.) Uintinopeutta voidaan lisätä sekä vähentämällä vastusta että lisäämällä eteenpäin vievää voimaa, eli propulssiota (Uimaliitto 2008). Vedelle on ominaista sen noste. Oleellisin nosteeseen vaikuttava tekijä on tiheys. Veden tiheys on 1,00 (g/cm³). Ihmisen keskimääräinen tiheys on käytännössä lähes sama (0,97-0,98 g/cm³). Painovoima vaikuttaa uimariin siten, että vettä tiheämmät kehonosat, eli lihakset (lihaskudoksen tiheys 1,05 g/cm³) ja luut (luukudoksen tiheys1,80 g/cm³), uppoavat. Myös pinnan yläpuolella olevat kehonosat lisäävät uppoamista. (Koskinen 1983, 27; Uimaliitto 2008.) Rasvakudos ja keuhkoissa oleva ilma puolestaan kelluttavat uimaria, koska ne ovat vettä kevyempiä. Tämä vaikuttaa oleellisesti uimarin uintiasentoon, mutta yksilöiden väliset erot ovat suuria. On myös tärkeää ymmärtää, että liikkeessä eli dynaamisessa nosteessa, keho kelluu paremmin kuin paikallaan ollessa. (Uimaliitto 2008.) 5

Vääntömomentilla uinnissa tarkoitetaan voimaa, joka pyrkii vääntämään uimaria kohti pystyasentoa. Vääntömomentin syntyyn vaikuttaa kolme keskistä tekijää: kehon eri osat eivät kellu yhtä hyvin, nostepiste on lähellä keuhkoja ja painopiste on puolestaan lähellä lantiota. Vääntömomentti on voitettavissa kolmella keinolla: potkuilla, nopeudella tai tasapainottamalla kehoa. Näistä kahden ensimmäisen ongelmana on suuri energiankulutus, joten uintiasento on helpointa säilyttää tasapainottamalla. (Uimaliitto 2008.) 2.4 Tekniikoiden perusteita Malvela (1999, 135) pitää uintitekniikan kannalta tärkeimpänä veden vastuksen minimoimista virtaviivaisella uintiasennolla sekä maksimoimista työntövoimalla, joka vie uimaria eteenpäin. Vastusvoimia pystytään minimoimaan niin vartalon ryhdillä ja suunnalla (uidaan mahdollisimman kapeassa tunnelissa) kuin raajojenkin liikkeillä (potkun laajuus, käsien meno veteen palautusvaiheessa). Uintiasennossa pyritään normaaliin ryhtiin sekä estämään selkärangan kaarien voimistuminen. Lisäksi pyritään pitämään pää, hartiat, selkä ja lantio samalla syvyydellä ja tukeutumaan keuhkojen aiheuttamaan nosteeseen. Vartalo osallistuu myös propulssien tuottamiseen: vapaauinnissa ja selkäuinnissa vartalonkierrolla, perhosuinnissa ja rintauinnissa aaltoliikkeellä. (Uimaliitto 2008.) Voimantuoton suunnasta uintimaailmassa on erilaisia tulkintoja. Uimaliiton valmentajakoulutusmateriaalissa korostetaan (2008.) voimantuotossa tasaisen paineen tunnetta vettä vasten. Kontaktissa veden kanssa vältetään pysähdyksiä, äkkinäisiä kiihdytyksiä tai äkkinäisiä suunnanmuutoksia. Malvela (1999, 142-143) puolestaan pitää suunnanmuutoksia tekniikassa oleellisina. Suunnanmuutokset eri suuntiin lajeista riippuen ovat keskeisessä osassa voimantuoton suuntauksessa. (Malvela 1999, 142-143; Uimaliitto 2008.) Raajojen tehtävänä on synnyttää tukipiste, jota vasten vettä painetaan siirtämällä vartalo tukipisteen yli. Voima välittyy kytkennän avulla. Kehon osat pyritään kytkemään siten, että tuotettu voima välittyy vartaloon. Lantionpohja toimii raajojen liikkeiden alkupisteenä. Uintiliikkeissä pyritään luonnollisiin kaariin, joissa ei ole katkoksia. Käsivedossa vältetään kurotuksia, yliojennuksia, teräviä kulmia ja hartialinjan ylityksiä. (Uimaliitto 2008.) Uinnissa nopeusvaihtelu kuluttaa energiaa ja siksi onkin suotavaa, että pysähdyksiä, hidastumisia tai kiihdytyksiä vältetään. Uimarille pyritään löytämään optimaalinen nopeus, joka käsittää kullekin sopivan suhteen askelpituuden ja frekvenssin välillä. Frekvenssillä tarkoitetaan uinnissa vetotiheyttä ja askelpituudella matkaa esimerkiksi vapaauinnissa yhtä käsivetoparia, johon kuuluu potkut ja muut liikkeet. (Uimaliitto 2008.) 6

2.5 Psyykkiset vaatimukset Valmentautumisen psykologia käsittää erittäin laajan kentän. Psyykkinen valmennus ja valmentaminen on osa muuta valmennusta, eikä sitä välttämättä kannata kokonaan erottaakaan valmennuksesta. Psyykkinen valmennus voidaan nähdä yksittäisenä menetelmänä, kuten mielikuva- ja rentoutumisharjoitteluna, jota kannattaa käyttää niin harjoitus- kuin kilpailukaudella tai kokonaisvaltaisena valmentautumisen tutkimisena, pohtimisena, analysoimisena ja arvioimisena. (Jansson 1990, 158; Kaski 2006, 5, 75.) Psyykkisellä valmentautumisella on monia eri tavoitteita: tuen saaminen huippusuorituksen tekemiseen, oppia itsesäätelymenetelmiä, harjoituksen tehostaminen, uimarin henkisen hyvinvoinnin tukeminen, auttaa uimaria yhteen sovittamaan elämää ja urheilu-uraa sekä auttaa uimaria löytämään hänelle optimaalinen tapa valmentautua henkisesti (Kaski 2006, 77; Liukkonen 2004, 215-216). Vaikka uinti onkin yksilölaji, yleensä uimarit harjoittelevat ryhmässä. Toimiminen ryhmässä on erittäin tärkeää myös uinnissa. (Malvela 1999, 60.) Psyykkisen valmentautumisen yhtenä tavoitteena on myös vuorovaikutuksen parantaminen uimarin ja ympäristön kanssa, esimerkiksi ryhmätovereiden ja valmentajan kanssa. Vuorovaikutustaitoja ovat: taito kuunnella, taito erottaa asiaviesti tunneviestistä, taito antaa palautetta ja vastaanottaa palautetta sekä taito kertoa mahdollisimman selkeästi omat ajatukset, tunteet ja aikomukset. Nämä seikat koskettavat niin uimareita kuin valmentajiakin. (Kaski 2006, 37,77.) Huippusuoritus ei koostu ainoastaan onnistuneesta fyysisestä valmentautumisesta. Huippusuoritukseen vaikuttavia tekijöitä uimareille ja urheilijoille ylipäätään ovat: 1. Hyvä itsetunto, pystyvyyden tunne sekä korkea itseluottamus. 2. Omien heikkouksien ja vahvuuksien tunnistaminen. 3. Itsesäätelytaidot tukevat onnistumista. Esimerkiksi, jos uimari epäonnistuu lähdössä, kykenee hän unohtamaan epäonnistumisen ja jatkamaan suoritusta normaalilla suoritustasolla. 4. Hyvä keskittymiskyky, eli pystytään suuntaamaan huomio olennaiseen. Hän on henkisesti vahva, pitää itsensä kasassa mahdollisista ympäristön häiriötekijöistä huolimatta. 5. Itselle sopivan olo- ja tunnetilan löytäminen sekä kyky säädellä omia tunteitaan. 6. Kunnossa olevat taustatekijät. On löydetty balanssi koulun, perheen ja harjoittelun välille. 7. kilpailuihin valmistautuminen on onnistunut. On hyvä itseluottamus, olo on levollinen, keho tuntuu levänneelle, mutta sopivan terävälle. Kilpailuihin on helppo mennä, mikäli uimari on valmistautunut hyvin fyysisesti ja henkisesti. (Kaski 2006, 80, 87-88, 91, 104, 113, 129, 133.) 7

Moniin valmennustiimeihin kuuluu urheilupsykologi tai urheilupsykologian asiantuntija. Ulkopuolisen asiantuntijan käytössä etuna on hänen kykynsä tarkastella asioita eri näkökulmista. Näin saadaan hyvä käsitys omasta toiminnasta ja sen kehittämistarpeista. Urheilupsykologin antaman psykologisen valmennuksen tuen lisäksi tukea voi saada myös elämän- ja urheilu-uran saralla. Näin valmentajan vastuulle ei lankea kaikki ja pystytään myös kehittämään suomalaista urheiluorganisaatiota. (Kaski 2006, 241.) Psyykkinen valmennus on ennen kaikkea urheilijan henkisten voimavarojen kehittämistä sekä kilpailuominaisuuksien parantamista urheilijan, valmentajan ja urheilupsykologien yhteistyönä (Vilpas 1988, 273). 8

3 UINTIHARJOITTELUN PERUSTEITA Uinnissa fyysisen harjoittelun perusperiaatteita ovat ylikuormitus, superkompensaatio, progressio, spesifisyys sekä yksilöllisyys. Näiden asioiden avulla tavoitellaan fyysisen suorituskyvyn kehittämistä lajin vaatimuksien mukaiseksi. (Uimaliitto 2008.) Kuvio 2. Harjoittelun pääperiaatteet. (Mukailtu Hynynen 2007, 45.) Kuormitus ja sitä seuraava riittävä palautuminen sekä suorituskyvyn ylikuormittaminen saavat aikaan positiivisen harjoitusvaikutuksen, kuten kuvion 2 kohdassa A kuvataan. Ylikuormitus on fyysisen harjoittelun perusta, sillä elimistön normaalitilan ylittävä kuormitus aiheuttaa tarpeen sopeutua siihen. Esimerkiksi uinnissa kuormitetaan ylävartalon lihaksistoa huomattavasti enemmän kuin olisi tarpeellista. Fyysinen harjoittelu järkyttää solujen ja elinten tasapainotilaa eli homeostaasia. Tätä seuraavan levon aikana elimistön tasapainotila palautuu kehon vahvistumisen ansiosta harjoitusta edeltävää tasoa korkeammalle. Elimistö siis adaptoituu, eli mukautuu harjoittelun vaikutuksille. Tätä kutsutaan superkompensaatioksi. (Viru 1994, 309-314; Uimaliitto 2008.) Seuraava harjoitus onkin 9

ajoitettava siten, että elimistö olisi maksimaalisesti valmistautunut stressin vastaanottamiseen. Positiivinen harjoitusvaikutus edellyttää harjoituskuormituksen olevan riittävän voimakasta, eli tehokkaampaa kuin ennen, sekä harjoituksen ajoittumista optimaalisesti, millä tarkoitetaan superkompensaatiovaihetta. Riittämättömällä kuormituksella ei puolestaan saa aikaan positiivista harjoitusvaikutusta kuten kuvion 2 kohdasta B ilmenee. Kun palautumisaika on riittämätön voi urheilija ajautua ylikuntoon kuten kuviossa 2, kohdassa C on havaittavissa. (Hynynen 2007, 45; Malvela 1999, 55; Uimaliitto 2008.) Muutokset, jotka ylikuormitus on aiheuttanut elimistössä, ovat spesifejä eri harjoitusärsykkeille. Se ominaisuus, mitä harjoitetaan, kehittyy. (Uimaliitto 2008.) Uimareiden harjoitteet pyritään tekemään lajinomaisesti. Harjoitteiden on tärkeää vastata mahdollisimman hyvin lajisuoritukselle ominaisia biomekaanisia, fysiologisia ja psykologisia olosuhteita. Parhaiten näitä osa-alueita pystytään toteuttamaan kilpailusuorituksen avulla. Kilpailusuorituksen toistettavuus riittävällä teholla tarpeeksi usein on hankalaa, joten on viisaampaa jakaa kilpailusuoritus pienempiin osakokonaisuuksiin ja harjoitella näitä osia niin tiheään kuin mahdollista ylikuormittavuusperiaatteen mukaisesti. Harjoituksella tulee aina olla joko suoraa tai epäsuoraa positiivista vaikutusta kilpailusuoritukseen, onpa sitten kyse iästä, harjoittelumäärästä tai harjoitustehoista. (Malvela 1999, 62-64.) Harjoittelun on oltava progressiivista eli nousujohteista. Samanlainen ärsyke ei saa aikaan samanlaista reaktiota loputtomiin. Kuormittavuutta on lisättävä nousujohteisesti. Uintiharjoittelussa progressio toteutetaan lisäämällä määrää sekä intensiteettiä, jolla on monissa tutkimuksissa todettu olevan suora yhteys kilpailusuorituksen kehittymiseen (Kaikkonen ym. 2006). Harjoitusvaste on aina yksilöllinen. Eri uimareilla eri tekijät ovat yhteydessä suorituskyvyn kehitykseen. Esimerkiksi toisilla uimareilla harjoitusmäärät korreloivat tuloksien kanssa toisilla, puolestaan harjoitustehon kanssa. (Uimaliitto 2008; Wilson 2008.) Jokaiselle uimarille on löydettävä juuri hänelle sopivat harjoitteet. Harjoittelun sopivuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat mm. palautumisnopeus, solusuhde, eri ominaisuuksien harjoitettavuus sekä psyykkiset tekijät. (Uimaliitto 2008.) Uintiharjoitukset uidaan yleensä ryhmäharjoitteluna. Ryhmässä harjoitteleminen lisää yhteishenkeä ja antaa sekä harjoituksellista että kilpailullista lisäpotkua, mutta asettaa valmentajalle ison haasteen yksilöllisyyden suhteen. Erilaiset uimarit tarvitsevat erilaisia ohjelmia kehittyäkseen optimaalisesti. (Malvela 1999, 60-61.) 10

3.1 Taloudellisuus Anaerobinen ja aerobinen teho yhdessä lajivoiman ja lajitehon kanssa ovat vaikuttamassa taloudellisuuteen, jolla on puolestaan erittäin merkittävä vaikutus uintisuorituksessa. Taloudellisuus koostuu uintitekniikasta, hermolihasjärjestelmän suorituskyvystä sekä kyvystä hyödyntää happea. (Uimaliitto 2008; Vuorimaa 2008.) 3.2 Uinnin tehoalueet Erittäin tärkeää uintiharjoittelun suunnittelussa on oikean tasapainon löytyminen harjoittelun keston, harjoituskertojen ja harjoitusvauhtien välillä (Maglischo 1993, 109). Uintiharjoittelussa käytetään Suomessa viisiportaista teho- eli harjoitusaluemallia. I-alueella tarkoitetaan peruskestävyysharjoittelua, jolloin uidaan intensiteetillä, joka on aerobisen kynnyksen alapuolella. Aerobisella kynnyksellä tarkoitetaan kuormitustasoa, jonka ylittyminen aiheuttaa laktaatti pitoisuuden kasvua. (Maglischo 1993, 85; Malvela 1999, 39.) Peruskestävyysharjoittelussa syke on alle 150, tehoalue on 40 70 % maksimaalisesta hapenottokyvystä, veren laktaattipitoisuus alle 2 mmol ja energiaa tuotetaan aerobisesti (Nummela 2004, 336). Tyypillistä peruskestävyysharjoittelulle uinnissa ovat lyhyet tauot 5-30 sekuntia, pitkät yhtäjaksoiset sarjat (2-10km) sekä sen suuri määrä osana harjoittelua (Malvela 1999, 40). Tehoalue II:lla tarkoitetaan vauhtikestävyysaluetta, jolloin uidaan aerobisen ja anaerobisen kynnyksen välisellä intensiteetillä (Maglischo 1993, 83). Anaerobisella kynnyksellä tarkoitetaan alkukohtaa, jossa veren maitohappopitoisuus lisääntyy nopeasti ja hengitys kiihtyy voimakkaasti. Kuormituksen noustessa yli anaerobisen kynnyksen on maitohapon kertyminen nopeampaa kuin sen poistuminen. Työteho on yleensä 65-75 % maksimihapenotosta ja syke noin 150-170 bpm. Pääasiassa energia tuotetaan aerobisesti, mutta myös glykogeenin käyttö energiantuotossa lisääntyy. Veren maitohappopitoisuus nousee 2-5 mmol/l:iin. (Malvela 1999, 40-42; Nummela, Keskinen & Vuorimaa 2004, 336-339.) Ominaista II- alueen harjoittelulle ovat lyhyet tauot, pitkät sarjat (2-4 km/harjoitus) sekä toistettavuus (2-5 kertaa viikossa). Esimerkkisarja: 3 x (10x100) anaerobisella kynnyksellä tauon ollessa 10 sekuntia (Malvela 1999, 42). Tehoalue III käsittää maksimikestävyyden alueen. Uinti tapahtuu anaerobista kynnystä korkeammalla intensiteetillä. (Maglischo 1993, 84.) Työteho on 80-100 % maksimihapenotosta ja syke hyvin lähellä maksimia, noin 170-200 bpm. Energia tuotetaan pääosin anaerobisella glykolyysillä. Veren maitohappopitoisuus on 5-9 mmol/l. (Nummela 2004, 11

336,343.) Maksimikestävyysharjoittelulla pyritään kehittämään aerobista kapasiteettia (Malvela 1999, 43). Esimerkki III-alueen sarjasta: Uidaan 2 x 200 metriä + 3 x 100 metriä + 6 x 50 metriä, taukoa pidetään 40-120 sekuntia (Maglischo 1993, 84). IV- tehoalue puolestaan on nopeuskestävyyden alue. Harjoitteet suoritetaan kilpailuvauhtisesti, korkeammalla teholla kuin maksimaalisen hapenoton vastaava teho. (Maglischo 1993, 88.) Nopeuskestävyysharjoittelu uinnissa jaetaan maitohapon sieto- ja tuottokykyharjoitteisiin sekä maitohapottomaan nopeuskestävyyteen (taulukko 2). Taulukko 2. Nopeuskestävyysharjoittelu uinnissa (Mukailtu Malvela 1999, 45-47). Maitohapon sietokyvyn harjoittaminen Maitohapon tuottokyvyn harjoittaminen Maitohapottoman nopeuskestävyyden harjoittaminen Sarjojen pituus 300-1000 m./harjoitus 200-600 m./harjoitus 100-300 m./harjoitus Energian tuotto Pääpaino anaerobisel- ATP + KP + anaerobi- ATP + KP la glykolyysillä nen glykolyysi Vauhti Mahdollisimman kova Kilpailuvauhti 85-95 % Tauot 5-15min. 1-3 min. 5-15min. Esimerkki sarja 4*150m. MAX, T: 8 min. 3x(6x50m.)MAX T:30s./15min. 75m.+50m.+25m. MAX T:3min. 3x(5x20m.) MAX T:40s./5min. V-alue käsittää uinnissa maksimaalisen nopeuden harjoittamisen (Maglischo 1993, 93). Koska suorituksen kesto on 1-6 sekuntia, käytetään välittömiä energialähteitä eli ATP:tä ja KP:tä tehokkaasti hyväksi. Suorituksen intensiteetti on maksimaalinen, jolloin spurtteja uidaan enintään 12, tai submaksimaalinen (96-99 % maksimitehosta), jolloin toistoja voidaan tehdä 20-40. (Malvela 1999, 50.) Yksittäisten toistojen välillä palautukset ovat noin yhdestä kahteen minuuttia kestäviä ja sarjojen välillä tauko tyypillisesti on noin 3-9 minuuttia. (Maglischo 1993, 98.) Malvelan (1999, 52) esimerkki V- alueen sarjasta on 3 x (4 x 15m) maksimaalisella teholla. 12

3.3 Harjoituskauden ohjelmointi Uimareiden harjoittelu jakautuu yleensä kahteen tai kolmeen eri harjoituskauteen vuodessa. Kausi koostuu suomalasisessa systeemissä neljästä eri harjoitusjaksosta, jotka ovat peruskuntokausi (PKK), kilpailuun valmistava kausi (KVK), viimeistely eli kilpailukausi (KK) ja ylimenokausi (YMK). (Maglischo 1993, 180; Malvela 1999, 78.) Tämän lisäksi harjoitusjaksot jaetaan useasti kahteen osaan eli peruskuntokausi I ja peruskuntokausi II sekä kilpailuun valmistava kausi I ja kilpailuun valmistava kausi II. (Malvela 1999, 79-80.) Peruskuntokaudella keskitytään perusharjoitteluun eli mahdollisimman hyvän pohjan luomiseen kilpailusuoritusta varten. Peruskuntokausi I:llä keskitytään peruskestävyyteen, perusvoimaan, taitoon ja nopeuteen. Harjoitukset pyritään pitämään monipuolisina uimalla kaikkia eri uintilajeja (perhos-, selkä-, rinta- ja vapaauintia). Monipuolisuutta harjoitteluun lisätään käyttämällä apuna muitakin lajeja kuten hiihtoa, juoksua ja telinevoimistelua. Altaassa pääpaino on I- ja V-alueen lisäksi tekniikkaharjoitteissa. Myös psyykkinen harjoittelu tulisi aloittaa jo peruskuntokauden aikana rentoutumis- ja mielikuvaharjoitteiden muodossa. PKK I tulisi kestää 4 6 viikkoa. (Maglischo 1993, 180-181; Malvela 1999, 78-79.) Peruskuntokausi II:lla uinnin osuus kasvaa. Pääpaino on edelleen peruskestävyysharjoittelussa, mutta ohjelmiin tulee enemmän myös II- ja III-alueen harjoittelua ja niiden alueiden määrä harjoituksissa lisääntyy koko ajan jakson loppua kohden mentäessä. Nopeusja tekniikkaharjoittelu ovat edelleen vahvasti mukana. Kaikkia tehoalueita käytetään PKK II aikana, myös IV-aluetta. Sprinttereillä on keskimääräistä enemmän voimaharjoittelua, pitkän matkan uimareilla puolestaan uintia. Voimaharjoittelu on pääasiassa kestovoima tyyppistä. Koska harjoitusmäärät ovat suuria, on huolehdittava myös liikkuvuudesta ja palautumisesta. PKK II kestää 4-8 viikkoa, riippuen siitä sisältääkö kausi kaksi vai kolme kuntohuippua. (Maglischo 1993, 180-181; Malvela 1999, 78-79.) Kilpailuun valmistavalla kaudella pääpaino siirtyy enemmän perusharjoittelusta erikoisharjoitteluun eli kilpailunomaiseen harjoitteluun. Erikoisharjoittelu käsittää käytännössä kilpailuja, jotka otetaan mukaan ohjelmaan sekä V-, IV-, III-alueen harjoittelua. (Malvela 1999, 73-74.) KVK I:llä sekoittuvat perus- ja erikoisharjoitteet. Jakson loppua kohden erikoisharjoittelu lisääntyy. Harjoitusmäärät ovat huipussa, mutta laskevat jakson loppua kohden, koska pääpaino siirtyy anaerobisten III- ja IV-alueen sarjojen uimiseen. Sprinttereillä painotus on IV-alueen sietokyvyn harjoittamisessa. Keski- ja pitkänmatkan uimareilla painotetaan lisäksi III-aluetta. Voimaharjoittelu on matkasta riippuen kesto- tai maksimivoimapainotteista ja tekniikan harjoittelu kilpailunomaista. KVK I kestää noin 4 viikkoa. (Maglischo 1993, 181-182; Malvela 73-74, 78-79; Mero ym. 2004, 426-428.) 13

Kilpailuun valmistava kausi II on pääkilpailuihin tähtäävää harjoittelua, joka sisältää paljon erikoisharjoittelua. Käytännössä tämä tarkoittaa sprinttereille IV-alueen tuotto- ja sietoharjoittelua sekä V-aluetta. Keski- ja pitkänmatkan uimareilla pääpaino on IV-alueen sietokyvyn ja III-alueen harjoituksissa. Kilpailuvauhtiset vedot tehdään kilpailunomaisesti. Pyritään välttämään tekniikan muuttamista, keskitytään sen hiomiseen. Kaikki muut allasharjoitukset ovat palauttavia. Voimaharjoittelussa lyhyen matkan uimarit siirtyvät vähitellen maksimivoiman harjoittamisesta nopeusvoiman harjoittamiseen. Pitempien matkojen uimarit tekevät kestovoimaharjoittelun yhteydessä myös nopeusvoimaharjoittelua. (Maglischo 1993, 181-182; Malvela 1999, 78-79; Mero ym. 2004, 427-428.) KVK II kestää noin kolme viikkoa (Malvela 1999, 79). Kilpailukausi eli viimeistelykausi on aktiivista valmistautumista pääkilpailuihin. Optimaalinen viimeistely kestää uimarista riippuen 2-5 viikkoa. Uimarin päämatka, kehon rakenne, sukupuoli ja ikä vaikuttavat viimeistelyn pituuteen. Harjoittelun määriä ja tehoa vähennetään pikkuhiljaa ja lepoa lisätään. Aluksi kevennetään harjoituskuormitusta harjoitusten kestoa ja lukumäärää vähentämällä. Suorituskykyä pystytään ylläpitämään joitakin viikkoja mikäli harjoitusintensiteetti pysyy riittävänä. Viimeistelyvaiheen kovissa harjoituksissa tehdään kilpailunomaisia vetoja sekä keskitytään käännöksien ja starttien hiomiseen. Tekniikassa keskitytään uimaan mahdollisimman taloudellisesti. Voimaharjoittelu on kevyttä ja pääosin nopeusvoimatyyppistä. Psyykkisen valmentautumisen merkitys korostuu viimeistelyvaiheessa. Uimareiden tulisi saavuttaa levollinen olo niin fyysisesti kuin henkisestikin sekä löytää luotto omaan suoritukseensa. (Maglischo 1993, 216-222. & Malvela 1999, 78-79, 89-94.) Ylimenokausi kestää yhdestä neljään viikkoa. Ylimenokaudella uimarit levähtävät ja nollaavat edellisen kilpailukauden. Lepokaudella myös analysoidaan yhdessä edellisen kauden onnistumiset ja virheet sekä suunnataan ajatukset ja tavoitteet seuraavaan kauteen. (Mero ym. 2004, 228.) Tässä on esitelty ainoastaan yksi ohjelmointimalli, muitakin ohjelmointimalleja on. 14

4 KORKEANPAIKANHARJOITTELU Korkeanpaikanharjoittelua tutkittiin jo 1950- luvulla, mutta se yleistyi kaikkien kestävyyslajien harjoittelussa vasta 1970- luvulla. Korkeanpaikanharjoittelun suosio kasvoi entisestään keinotekoisen hapenkuljetuksen parantamisen tullessa kielletyksi. (Kantola 2007, 335.) Meksiko Cityssä, 2200 metrin korkeudessa, järjestettiin olympialaiset 1968. Korkeanpaikanharjoittelu tuli ajankohtaiseksi juuri näiden kisojen yhteydessä. Kisojen jälkeen korkeanpaikanharjoittelua alettiin tutkia huomattavasti enemmän monissa johtavissa urheiluvaltioissa. Sitä alettiin käyttää myös valmistautumisessa merenpinnan tasolla järjestettäviä kilpailuita varten. (Fogelholm & Vuorimaa 1991, 137; Rusko & Tikkanen 2004, 488.) Nykypäivän korkeanpaikanharjoittelukeskuksia on jo kymmeniä, joista tunnettuja ovat mm. Sierra Nevada Espanjassa, Dullstrom ja Pretoria Etelä Afrikassa, Belmekken Bulgariassa sekä harjoittelukeskukset alppien rinteillä (Fogelholm & Vuorimaa 1991, 137; Kärkkäinen 2004). Korkealle mennään harjoittelemaan pääosin kolmesta syystä: harjoittelemaan korkealla pidettäviä kilpailuita varten, tehostamaan harjoitteluvaikutusta merenpinnan tasolla tapahtuvia kilpailuita varten tai harjoitusolosuhteita varten, esim. hiihtäjät menevät alpeille lumen takia (Vuori 1988, 368). Tutkimukset korkeanpaikanharjoittelun parantavasta vaikutuksesta merenpinnan tason suorituksiin eivät ole yksiselitteisiä. Tutkimuksia pitää tehdä lisää, jotta täysin ymmärrettäisiin korkealla harjoittelun vaikutukset (USA swimming). Tutkimuksia on paljon sekä puolesta että vastaan. Tulosten kaksiselitteisyys johtuu osittain eri tekijöiden vaikutuksesta; mittaukset tehty eri korkeuksissa, oleskelu korkealla ollut liian lyhytaikaista tai harjoittelu on mahdollisesti ollut liian kevyttä. (Dasheva ym. 2007, 11.) Yksilöllisten erojen merkitystä ei myöskään saa väheksyä. Jokainen reagoi omalla tavalla korkeanpaikanharjoittelun vaikutuksiin (USA swimming). Hyödyllisimpänä korkeutena pidetään 2000 2500 metrin korkeudella tapahtuvaa harjoittelua. Kyseisellä korkeusalueella punasolumuodostus on riittävän nopeaa eikä harjoitusvauhdit hidastu liikaa. Punasolumuodostuksen kannalta hyödyllisintä olisi olla niin korkealla kuin mahdollista, mutta harjoitusvauhtien hitauden, vuoristosairauden oireiden, iskutilavuuden pienenemisen, stressihormonien erityksen, laktaatin, eli maitohapon muodostumisen, ylikuormittamisen ja heikomman palautumisen takia suositeltava korkeus korkeanpaikanharjoittelulle on alle 2500 metriä. Alle 2000 metrin korkeuksissa hyöty korkeanpaikanharjoittelussa vähenee punasolumuodostuksen kannalta ja 1500 1600 metrin korkeudessa hyöty lakkaa lähes kokonaan. Harjoitusvauhdit puolestaan kasvavat mitä lähempänä merenpintaa harjoitellaan. (Dasheva ym 2007,14-15; Rusko & Tikkanen 2004, 493-494.) 15

4.1 Korkeanpaikanharjoittelumuodot Korkeanpaikanharjoittelussa on käytetty erilaisia harjoittelumuotoja, joiden pyrkimyksenä on löytää kestävyysharjoittelun kannalta paras mahdollinen harjoitusmalli. Yleisin ja eniten käytetty malli korkeanpaikanharjoittelussa on asuminen ja harjoitteleminen korkeassa ilmanalassa (Living high Training high). Toinen malli, missä asutaan ylhäällä ja harjoitellaan alhaalla (Living high - Training low) on puolestaan yleistynyt viime vuosina paljon, koska näin harjoitusvauhteja voidaan pitää kovempana. Kolmas korkeanpaikanharjoittelumuoto on asuminen alhaalla ja harjoittelu ylhäällä (Living low Training high). Tämä malli on kaikkein vähiten tutkittu ja tunnettu. (Dasheva ym. 2007,11.) 4.1.1 Living high Training high (HiHi) Korkealla harjoittelu ja asuminen on perinteisin muoto korkeanpaikanharjoittelulle. Korkealla eläminen ja harjoittelu on kaikkein tutkituin, mutta silti tulokset ja päätelmät korkeanpaikanharjoittelun vaikutuksesta merenpinnantasolla tapahtuvaan suorituskykyyn eivät ole selviä. Tutkimukset ovat sekä puolesta että vastaan. Useimmat tutkimukset vahvistavat kuitenkin tämän harjoitusmuodon positiiviset vaikutukset, joissa kestävyyssuorituskyvyn on todettu paranevan 4-33% merenpinnan tasolla. (Dasheva ym. 2007, 11.) Suositeltu oleskeluaika korkeassa ilmanalassa on 21 28 päivää (Dasheva ym. 2007, 11; Fogelholm & Vuorimaa 1991,140; Rusko & Tikkanen 2004, 494; USA swimming). Maksimi hapenottokyky on ensimmäisinä harjoituspäivinä korkealla (1800-2300 m) noin 10 % alhaisempi merenpinnan tasoon verrattuna, mutta 3-4 viikon mittaisen ja tasapainoisen kestävyysharjoittelun ansiosta hapenottokyky nousee korkealla lähes merenpinnan tason lukemiin. Tämä tarkoittaa samalla lähes 10 % ylimääräistä aerobista kapasiteettia palattaessa takaisin merenpinnan tasolle. Normaalilla merenpinnan tasolla tapahtuvalla kestävyysharjoittelulla on vaikeaa saada tätä suuruusluokkaa olevaa hyötyä. (Fogelholm & Vuorimaa 1991,138.) Suorituskykyä heikentäviä muutoksia korkealla harjoiteltaessa ovat maksimimaalisen hapenottokyvyn heikkeneminen, harjoitusvauhtien hidastuminen, korkeampi syke, korkeammat laktaattitasot, koordinaatiokyvyn heikkeneminen, harjoittelu on rasittavampaa ja palautuminen heikompaa kuin merenpinnan tasolla (Dasheva ym. 2007, 13-14; Rusko & Tikkanen 2004, 498). 16

4.1.2 Living high Training low (HiLo) HiLo-menetelmää eli asumista korkealla ja harjoittelemista matalalla, pidetään joidenkin asiantuntijoiden mukaan parhaana tapana valmistautua meren pinnan tasolla käytäviin kilpailuihin (Rusko & Tikkanen 2004, 499). Viimeisten kymmenen vuoden aikana tämän tyyppinen korkeanpaikanharjoittelu on kasvattanut suosiotaan. Tutkimukset osoittavat tämän menetelmän olevan erityisen tehokas parantamaan merenpinnan tasolla tapahtuvaa suoritusta lyhyissä ja keskipitkissä kestävyyssuorituksissa. Dasheva ym. (2007) suosittelevat oleskelua 2100-2500 m korkeudessa noin 4 viikkoa (28 vrk), mikä johtaa maksimaalisen hapenottokyvyn parantumisen lisäksi huomattavaan EPO:n, hemoglobiinin ja punasolumassan lisääntymiseen veressä. Näin saadaan lähes samat fysiologiset hyödyt, mutta voidaan harjoitella kovemmalla intensiteetillä. Myös ylikuormituksen vaara on pienempi. (Dasheva ym. 2007, 18; Kärkkäinen 2004; Rusko & Tikkanen 2004.) HiLomenetelmää voidaan käyttää myös simuloiduissa olosuhteissa, mistä alppimaja on hyvänä esimerkkinä. Alppimajoja on käytetty 1990- luvulta lähtien. Alppimajaksi kutsutaan huoneita, joissa voidaan säädellä hengitysilman happipitoisuutta vastaamaan vuoristoolosuhteita ilman painemuutoksia. Suomen kaltaisiin olosuhteisiin alppimaja on soveltuva. (Rusko & Tikkanen 2004, 499; Tummavuori 2007, 17-18.) Tämän menetelmän on todettu parantavan myös anaerobista kapasiteettia niin uinti- kuin juoksumatkoilla (USA swimming). 4.1.3 Living low Training high (LoHi) LoHi -menetelmää eli asumista matalalla ja harjoittelemista korkealla (happivajeolosuhteissa) on vähiten tutkittu. Tulokset osoittavat, että harjoitteleminen korkealla ja eläminen merenpintatason olosuhteissa johtaa merenpinnan tasolla samaan tulosparannukseen kuin normaali harjoittelu merenpinnan tasolla. Kuitenkin harjoittelu happivajeolosuhteissa joko simuloidusti tai luonnollisesti ja eläminen merenpinnan tasolla (HiLo) lisää merkittävästi aerobista suorituskykyä korkeassa ilmanalassa. Parantavaa vaikutusta VO2max:iin ei olla havaittu. Happivajeella ja korkean paikan harjoittelun kovuuden yhdistelmällä on tehokkain vaikutus lihaksiin kulkeutuvan hapen määrän kohenemiseen. Urheilulajista riippuen tämäntyyppistä harjoittelumallia (HiLo) voidaan käyttää varsinkin lihaskudosten sopeuttamiseen ja sitä kautta tulosten parantumiseen, eli taloudellisuuden kehittämiseen. Opitaan siis selviämään vähemmällä happimäärällä samasta työstä. (Dasheva ym. 2007, 20.) 17

4.2 Vaikutukset vereen ja verenkiertoon Korkealle siirryttäessä ilmanpaine laskee, jolloin myös hapen osapaine laskee. Hapen osapaineen lasku aiheuttaa myös veren hapen osapaineen pienenemisen. (USA swimming.) Veren plasmatilavuudessa tapahtuu nopeaa pienenemistä heti korkealle siirryttäessä, mikä kasvattaa sekä hemoglobiinipitoisuutta että verisolujen osuutta koko veren tilavuudesta. Niiden kokonaismäärässä ei välittömästi tapahdu muutoksia. Muutamissa tunneissa punasolujen 2,3 DPG- entsyymin aktiivisuus lisääntyy. Munuaiset aistivat muutoksen veren happipitoisuuden laskussa ja lisäävät erytropoetiinin (EPO) eritystä. EPO viestittää luuydintä lisäämään punasolujen tuotantoa ja uusia punasoluja siirtyy verenkiertoon. Punasolut sisältävät hapenkuljetukseen erikoistunutta entsyymiä hemoglobiinia. Veren punasolujen lisääntynyt määrä ja sitä kautta veren hemoglobiinin kasvanut määrä lisäävät elimistön hapenkuljetusta aktiivisille lihaksille jolloin hapen irtoaminen hemoglobiinimolekyyleistä hiusverisuonissa kasvaa. (Gore, Clark & Saunders, 2007; Dasheva ym. 2007, 12; USA swimming.) Hemoglobiini vaikuttaa osaltaan myös veren puskurikapasiteettiin, jolloin urheilusuorituksen aikana lisääntynyt vetyionien määrän aiheuttama ph:n lasku hidastuu. Erytropoietiinihormoinin (EPO) pitoisuus lisääntyy muutaman ensimmäisen tunnin aikana, mutta korkeimmillaan EPOn pitoisuus on 24 72 tuntia korkealle saapumisen jälkeen. Se kuitenkin laskee tämän jälkeen lähes normaalille yksilölliselle tasolle. (Kärkkäinen 2004; Rusko & Tikkanen 2004, 490.) Pidemmällä aikavälillä elimistö sopeutuu korkeanpaikan olosuhteisiin lisääntyneellä punasolumassalla, joka suurentaa veren hapenkuljetuskapasiteettia (Gore, Clark & Saunders 2007; Dasheva ym. 2007, 12 ). 3-6 viikon ajan korkealle saapumisesta punasolujen kokonaismassa lisääntyy, vaikka EPO- pitoisuus laskeekin (Rusko & Tikkanen. 2004, 491; Kärkkäinen 2004). Fogelholmin & Vuorimaan (1991,137) mukaan kestävyyssuorituskyvyn paraneminen perustuu juuri vilkastuneeseen punasolujen muodostukseen ja tämän johdosta lisääntyneeseen veren hapenkuljetuskapasiteettiin. Punasolumuodostuksen kannalta on pidettävä huolta, että elimistön rautavarastot ovat täynnä ennen vuoristoleiriä. Raudansaanti tulee turvata myös leirin aikana. Antioksidanttien kuten E- vitamiinin merkitystä korkeanpaikanharjoittelussa on myös tutkittu. E- vitamiini osallistuu happiradikaalien hapetus-/pelkistysreaktioihin solun lipidikeroksissa, kuten esimerkiksi punasolun solukalvolla. Simon-Schnass & Pabstin (1988) tutkimuksessa selvisi, että E- vitamiinin käyttö (400 IU päivässä) paransi sekä aerobista että anaerobista kestävyyttä. Tiidus & Houstonin (1995) tutkimuksessa puolestaan havaittiin E- vitamiinin vaikuttaneen positiivisesti suorituskykyyn. 18

Kun verrataan korkealla ja merenpinnan tasolla asuvien hemoglobiiniarvoja, on ero noin 12 %. Tämä pitäisi siis saavuttaa, jotta akklimatisaatio olisi tapahtunut eli ihmisen elimistön sopeutuminen erilaisiin olosuhteisiin, tässä tapauksessa korkeanpaikan olosuhteisiin. Hemoglobiinin todellisen määrän kasvun on arvioitu olevan noin 1 % viikossa, joten tarpeelliseen akklimatisaatioon kuluisi 12 viikkoa. (Berglund. 1992.) Korkealta merenpinnan tasolle palatessa palautuu plasmatilavuus muutamassa päivässä, hemoglobiinipitoisuus laskee omalle yksilölliselle tasolle ja veren kokonaismäärä suurenee. Tämän jälkeen punasolujen kokonaismassa ja kokonaisverimäärä pienenevät vähitellen ja ovat palautuneet korkeanpaikanharjoittelua edeltäneelle tasolle 4 6 viikossa merenpinnan tasolle saapumisen jälkeen, ellei niitä hyvällä merenpinnan tason harjoittelulla saada pysymään aikaisempaa korkeammalla tasolla. (Rusko & Tikkanen 2004, 491.) Koska sydämen iskutilavuus pienenee korkealla sekä levossa että rasituksessa, kompensoidaan tätä sydämen sykenopeuden lisäämisellä. Leposyke palautuu yksilöstä riippuen parista päivästä viikkoon samalle tasolle kuin merenpinnan tasolla. Rasitussyke ja seisomasyke voivat olla koholla koko korkeanpaikanharjoittelun ajan. Myös sydämen minuuttitilavuus pienenee akklimatisaation eli mukautumisen johdosta. Maksimaalisessa rasituksessa korkealla sekä iskutilavuus että sydämen minuuttitilavuus ja myös maksimisyke jäävät merenpinnan tasoa pienemmiksi. Tämä selittää heikentynyttä maksimaalista hapenottoa korkealla. (Rusko & Tikkanen 2004, 492.) 4.3 Vaikutukset hengitykseen ja hapenottoon Korkeassa ilmanalassa ilman happiosapaine on pieni, joten hengitystä joudutaan tehostamaan (Nienstedt, Hänninen, Arstila & Björkqvist 2004, 286). Korkealle saavuttaessa hengitys kiihtyykin niin levossa kuin kuormituksessa. Hengityksen kiihtyminen perustuu siihen, että soluille ja lihassoluille on pystyttävä kuljettamaan yhtä paljon happea kuin merenpinnan tasolla. Hengityksen voimistumisesta johtuen verestä huuhtoutuu pois paljon hiilidioksidia, minkä takia veren happamuus vähenee eli PH nousee ja syntyy ns. respiratorinen alkaloosi, jolla tarkoitetaan hiilidioksidin osapaineen olevan veressä pienempi kuin 5,3 kpa, mikä johtuu tiheämmästä tai syvemmästä hengityksestä (Nienstedt ym. 2004, 384). Tämä hengitysalkaloosi puolestaan aikaansaa bikarbonaattien lisääntyneen erityksen munuaisista, jotka taas toimivat elimistön tuottaman laktaatin pääpuskuroijana. (Rusko & Tikkanen 2004, 489.) Tämä myös selittää sen, että laktaatin tuotto ja ventilaatio eli keuhkotuuletus, jolla tarkoitetaan ulkoilman ja hengityselinten välistä ilmanvaihto, ovat 19

korkeanpaikanharjoittelussa suurempaa merenpinnan tason vastaavaan verrattuna (Katayama, Sato, Matsuo, Ishida, Iwasaki & Miyamura 2004; Nienstedt ym. 2004, 272). Hengityksen säätelyssä tapahtuvia muutoksia ovat hiilidioksidin vaikutuksen väheneminen hengityksen lisäämisessä ja veren happipitoisuuden merkityksen kasvaminen. Nämä vaikutukset säilyvät muutaman päivän merenpinnan tasolle paluun jälkeenkin lisäten ventilaatiota harjoituksissa. (Rusko & Tikkanen 2004, 489). Kärkkäinen (2004) korostaa ventilaation harjoitusvaikutuksen merkitystä hengityslihaksiin. Suuremman ventilaation avulla turvataan myös paremmin kudosten hapensaanti. Maksimaalisessa suorituksessa hapenottokyky heikkenee korkealla. Yksilöstä riippuen sen on todettu heikentyneen 0,5 1 % jokaista 100 metriä kohden. Kun korkealla on oleskeltu tarpeeksi pitkään, alkaa elimistö sopeutua vähähappisiin olosuhteisiin ja ventiloinnin tarve vähenee niin levossa kuin kuormituksessa. Maksimaalinen hapenotto lähestyy merenpinnantason arvoja, mutta ei yleensä nouse yhtä korkeaksi. Monissa tutkimuksissa on todettu, että korkeanpaikanharjoittelu ei yksiselitteisesti paranna maksimaalista hapenottoa merenpinnan tasolla. Koska harjoittelun laatu ja teho eivät ole korkealla yhtä hyviä kuin merenpinnan tasolla, ei maksimaalinen hapenottokyky kaikilla nouse korkeammalle tasolle kuin ennen korkeanpaikanharjoittelua, vaikka punasolujen kokonaismäärä olisikin kasvanut. (Rusko & Tikkanen 2004, 488-489.) 4.4 Adaptoituminen ja readaptoituminen Fysiologinen adaptoituminen eli sopeutuminen voidaan jakaa korkeanpaikanharjoittelussa eri vaiheisiin. Ensimmäisessä vaiheessa tulevat tilapäiset muutokset, joita esiintyy hengityksessä, verenkiertoelimistön toiminnassa sekä happo-emästasapainossa. Näillä muutoksilla ei yleensä ole suurta vaikutusta suorituskykyyn. Seuraavassa vaiheessa eli muutamien vuorokausien aikana veren punasolumassassa tapahtuu muutoksia. Näiden muutoksien ansiosta hapenottokyky paranee ja työtätekevien lihasten hapensaanti helpottuu. Merenpinnan tason lähtötilanteeseen verrattuna eivät nämäkään muutokset vielä vaikuta merkittävästi kestävyyssuorituskykyyn. Viimeisessä vaiheessa, joka on myös tärkein vaihe, on punasolujen uudismuodostus vilkasta. Tämä puolestaan lisää tasaisesti veren hapenkuljetuskapasiteettia. Edellytykset maksimaaliseen aerobiseen lihastyöhön ovat parantuneet. (Fogelholm & Vuorimaa 1991, 139.) Kolmen viikon korkeanpaikanleirejä voidaan pitää sopivina, sillä adaptoituminen 2000 metrin korkeuteen tapahtuu 90-prosenttisesti kyseisenä aikana. Kolmen viikon jälkeen 20