pdf - Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus

Naismaileriprojekti 2004 – 2005Jussi Mikkola 1 , Tapani Keränen 1 , Jouni Kykyri 2 , Ari Nummela 1 ,Matti Salonen 1 ja Sirpa Vänttinen 11Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus KIHU2Suomen UrheiluliittoCopyright © 2007 KIHUKaikki oikeudet pidätetään. Tämän julkaisun tai sen osan jäljentäminen ilman tekijän kirjallista lupaa painamalla,monistamalla, äänittämällä tai muulla tavoin on tekijänoikeuslain mukaisesti kielletty.ISBN 978-952-5676-08-2 (PDF)Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus KIHU, Jyväskylä 2007

Naismaileriprojekti 2004 – 20052KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________TIIVISTELMÄKeskimatkojen juoksijan on omattava riittävä aerobinen kapasiteetti, tehokas anaerobinenkapasiteetti sekä suorituskykyinen hermo-lihasjärjestelmä, jotta juoksijalla on nopeusreserviäsuhteessa kilpailuvauhteihinsa. Lisäksi taloudellinen juoksija pystyy säästämäänvoimiaan loppukiritaisteluihin. Projektin tarkoituksena oli kartoittaa edellä mainittujalajisuoritukseen ja askeleeseen vaikuttavia tekijöitä SUL:n valmennusryhmiin kuuluviltanaismailereilla ja seurata miten nämä tekijät muuttuvat 2 - 3 vuoden jakson aikana.Askelmuuttujien avulla pyrittiin myös selvittämään miten kilpailun aikainen väsyminenvaikuttaa juoksun taloudellisuuteen. Lisäksi pyrittiin löytämään valmennuksellisiakeinoja edellä mainittujen tekijöiden kehittämiseen ja sitä kautta parantamaan lajisuoritustaVarsinaisesti tämä projekti toteutettiin vuosina 2004 - 2005, mutta jo vuonna 2003tehtiin osittain samalla juoksijaryhmällä samankaltaisia mittauksia ja myös näitä mittaustuloksiakäsitellään tässä raportissa. Urheilijat testattiin projektin aikana noin puolenvuoden välein keväisin ja syksyisin. Kaikki testit tehtiin Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskuksessaJyväskylässä. Testit olivat yksipäiväiset ja vuonna 2004 testit sisälsivätaskelmuuttuja- ja nopeustestin, simuloidun 1000 m kisan ja aerobisen kapasiteetin testinjuoksumatolla. Vuonna 2005 aerobisen kapasiteetin testi jätettiin pois ja sen tilalleotettiin alaraajojen voimantuottotehon testi sekä vartalovoimatestit. Vuoden 2003 aikanaoli jo käytössä 1000 m:n simuloitu kisa. Tämän lisäksi mailereilta testattiin juoksuntaloudellisuutta 3 x 1000 m:n tasotestillä ja anaerobista suorituskykyä maksimaalisellaanaerobisella juoksutestillä (MART).Tässä projektissa havaittiin, että naisjuoksijoiden lajinomaisessa hermolihasjärjestelmänsuorituskyvyssä on heikkouksia, mikä näkyi mm. alhaisena maksiminopeutena(reservi kilpailuvauhteihin liian pieni). Lajivoima-ominaisuuksien heikkoudetnäkyivät myös kilpailuvauhtisen juoksun askelmuuttujissa verrattuna maailman huippujuoksijoihineli juoksijoidemme askelpituudet olivat kilpailuvauhdeissa lyhyemmät kuinhuippujuoksijoilla. Tämä johtui todennäköisesti heikommasta voimantuotosta askelkontaktinaikana, joka johti lyhyeen lentoaikaan ja sitä kautta myös lyhyeen askelpituuteen.Simuloidun kilpailun aikana juoksijoiden nopeus, askelpituus ja askeltiheys muuttuivatväsymisen takia. Urheilijat, joiden askelmuuttujissa ei tapahtunut suuria muutoksia,säilyttivät juoksunopeutensa parhaiten. Väsymisen seurauksena askelkontakti hidastui,mikä oli seurausta voimantuoton hidastumisesta ja huippuvoimien myöhästymisestä.Näiden seurauksena suorituskyky laski. Projektin korrelaatioanalyysit 1000 m:njuoksusuorituskykyyn vahvistivat osaltaan Paavolaisen (1999) teoriaa siitä, että hermolihasjärjestelmänvoimantuotto-ominaisuuksilla on tärkeä merkitys keskimatkoilla aerobisenja anaerobisen kapasiteetin lisäksi.Vaikka tässä projektissa painotettiinkin hermo-lihasjärjestelmän merkitystä keskimatkoilla,niin on muistettava aerobisten perusominaisuuksien (aerobinen ja anaerobinenkynnysvauhti), aerobisen ja anaerobisen kapasiteetin sekä huoltoharjoittelun tärkeys.Mailerin harjoittelussa on siis löydettävä tasapaino aineenvaihdunnallisten ja hermolihasjärjestelmänominaisuuksien kehittämisen ohjelmoinnissa.

Naismaileriprojekti 2004 – 20053KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________JOHDANTOKeskimatkojen juoksujen (800 ja 1500 m) fysiologisia vaatimuksia on tutkittu paljon.Keskimatkoilla sekä aerobinen että anaerobinen energiatuotto ovat tärkeitä. Eri lähteissäon arvioitu, että 800 metrin juoksussa energiaa tuotetaan aerobisesti hieman yli 50% (jopa 66 %:iin) kokonaisenergiasta ja vastaavasti hieman alle 50 % anaerobisesti.Mailin ja 1500 metrin kilpailusuorituksessa aerobisen energiatuoton on arvioitu nousevanyli 70 %:n (jopa 84 %:iin) ja vastaavasti anaerobisen laskevan alle 30 %:n kokonaisenergiantuotosta.(mm. Spencer & Gastin, 2001; Hill, 1998; Newsholme, Blomstrand,McAndrew & Parry-Billings, 1992).Sen lisäksi, että keskimatkojen juoksijan pitää omata sekä tehokas anaerobinen kapasiteettiettä riittävä aerobinen kapasiteetti, hänen täytyy olla nopea. Näin ollen keskimatkojenjuoksijalla täytyy olla myös suorituskykyinen hermo-lihasjärjestelmä (hyvätlajinomaiset voimantuotto-ominaisuudet), jotta hän pystyisi myös selvästi kilpailuvauhtiasuurempaan juoksunopeuteen. Tätä ns. ”nopeusreserviä” tarvitaan, jotta esimerkiksikansainvälisen tason 1500 metrin naisjuoksija pystyy juoksemaan kilpailussaan 16 s /100 m keskinopeutta. Koska naisilla on miehiä pienempi anaerobinen kapasiteetti,naisilla hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyvaatimukset ovat suhteellisesti hieman suuremmatkuin miehillä, erityisesti 800 metrillä. (mm. Vuorimaa, 1997; Brandon, 1995).Keskimatkoilla (ja yleensä kestävyysurheilussa) on oleellista, että aineenvaihdunnallinenkapasiteetti pystytään hyödyntämään kilpailussa mahdollisimman hyvin. Joillakinurheilijoilla puutteelliset hermo-lihasjärjestelmän voimantuotto-ominaisuudet rajoittavathapenoton hyödyntämistä kilpailussa. Kestävyysjuoksussa myös anaerobisen kynnysvauhdinmerkitys on suuri, koska juoksijan elimistön happamuuden kasvu heikentääaerobisen kapasiteetin käyttöä. Näyttäisi kuitenkin siltä, että anaerobisella kynnykselläei ole keskimatkoilla niin suurta merkitystä kuin pitemmillä matkoilla. Tämä johtuu siitä,että keskimatkoilla kilpailuvauhdit ovat 90 – 110 % maksimihapenoton vauhdista eliselvästi yli anaerobisen kynnysvauhdin. Näissä vauhdeissa anaerobisen energiantuotonmerkitys ja kyky sietää kovia happamuuksia kasvaa. Keskimatkoilla hyvällä anaerobisellakapasiteetilla voidaan korvata heikkoa aerobista kapasiteettia ja toisaaltaanaerobinen kapasiteetti antaa edellytyksiä pitkiin kirivaiheisiin. (Brandon, 1995; Joyner,1993; Maffulli, Capasso & Lancia, 1991).Keskimatkojen kilpailusuoritukseen vaikuttaa edellä mainittujen seikkojen lisäksi juoksuntaloudellisuus eli kuinka pienellä energiankulutuksella juoksija kykenee kilpailuvauhdillaetenemään. Juoksun aerobista taloudellisuutta voidaan tarkastella vertaamallamitattua hapenkulutusta eri vakiojuoksunopeuksilla, jotka ovat alle anaerobisen kynnyksen.Tällöin energiaa tuotetaan pääosin hapen avulla (aerobisesti). Taloudellisuuson sitä parempi mitä alhaisempi hapenkulutus on. Anaerobista taloudellisuutta voidaanvastaavasti arvioida esim. MART -testin submaksimaalisten juoksunopeuksien laktaattitasojenavulla. Anaerobinen taloudellisuus on sitä parempi mitä alhaisemmat laktaattitasotkullakin juoksuvauhdilla. Taloudellisuuden merkitys kasvaa juoksumatkan pidetessä(Daniels & Daniels, 1992). Oletettavasti kilpailuvauhtiseen taloudellisuuteen vaikut-

Naismaileriprojekti 2004 – 20054KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________taa aerobinen ja anaerobinen taloudellisuus, juoksutekniikka kilpailunopeuksilla, hermo-lihasjärjestelmäntarkoituksenmukainen toiminta ja väsyminen sekä elastisen energianvarastoituminen ja hyödyntäminen askelkontaktissa.Jalkojen pyörittäminen vastaa n. 20 %, vaakavoimien tuotto n. 30 % ja pystyvoimientuotto n. 50 % juoksun kokonaisenergiankulutuksesta (Modica & Kram, 2005; Chang& Kram, 1999). Pystyvoimat, jotka juoksija joutuu sietämään jokaisella askeleella, ovatsuurimmillaan kolminkertaiset kehonpainoon verrattuna. Juoksun jaksamisessa on siiskysymys näiden liikkeiden tuottamisesta ja voimien sietämisestä. Juoksunopeus on askelpituusx askeltiheys. Juoksumatkan pidetessä keskimatkoilla kilpailunaikainen keskimääräinenaskelpituus lyhenee selvästi, kun taas askeltiheys hidastuu vain hieman.PROJEKTIN TARKOITUSProjektin tarkoituksena oli1) kartoittaa lajisuoritukseen vaikuttavia tekijöitä (aerobinen ja anaerobinenkapasiteetti ja taloudellisuus, hermo-lihasjärjestelmän ominaisuudet, askelmuuttujat,askelkontaktin aikainen voimantuotto) SUL:n valmennusryhmiinkuuluvilta naismailereilla ja seurata miten nämä tekijät muuttuvat 2 - 3 vuodenjakson aikana2) selvittää miten kilpailun aikainen väsyminen vaikuttaa juoksuaskeleeseen jataloudellisuuteen3) pyrkiä löytämään valmennuksellisia keinoja edellä mainittujen tekijöidenkehittämiseen ja sitä kautta parantamaan lajisuoritustaTähän pyrittiin1) mittaamalla fysiologisia ja biomekaanisia muuttujia eri juoksunopeuksilla2) mittaamalla fysiologisten ja biomekaanisten tekijöiden muuttumista simuloidunkilpailusuorituksen aikana.3) mittaamalla juoksijoiden keskimatkojen suorituskykyyn vaikuttavia kuntoominaisuuksia

Naismaileriprojekti 2004 – 20055KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________MENETELMÄT JA TULOKSETUrheilijat ja mittausasetelmaProjektin mittauksiin osallistui 13 naisjuoksijaa, jotka olivat SUL:n valmennusryhmissävuosina 2003 - 2005. Juoksijoiden päämatkat vaihtelivat 800 - 3000 metriin. Eri mittauskerroillajuoksijoiden määrä vaihteli 5 - 8 loukkaantumisten ja muiden eri vaikeuksientakia (mm. urheilijoiden aikatauluongelmat töiden ja opiskeluiden takia). Varsinaisestitämä projekti toteutettiin vuosina 2004 - 2005, mutta jo vuonna 2003 tehtiin osittainsamalla juoksijaryhmällä samankaltaisia mittauksia ja myös näitä mittaustuloksiakäsitellään tässä raportissa. Vuoden 2003 tuloksia on osittain raportoitu lajivalmentajaJouni Kykyrin toimesta Huippu-Urheilu-Uutisissa (2/2004, s: 26 - 27).Urheilijat testattiin projektin aikana kolme kertaa noin puolen vuoden välein eli keväällä2004, syksyllä 2004 ja keväällä 2005. Tarkoitus oli, että testit suoritettaisiin keväisinheti hallikauden jälkeen ja syksyllä vastaavasti kilpailukauden päätyttyä, jotta juoksijoidensuorituskykyominaisuudet olisivat hyvällä tasolla. Kaikkien urheilijoiden kohdallatämä ei kuitenkaan onnistunut erilaisista syistä johtuen. Kaikki testit tehtiin Kilpajahuippu-urheilun tutkimuskeskuksessa Jyväskylässä. Testit olivat yksipäiväiset ja vuonna2004 testit sisälsivät askelmuuttuja- ja nopeustestin, simuloidun 1000 m kisan jaaerobisen kapasiteetin testin juoksumatolla. Vuonna 2005 aerobisen kapasiteetin testijätettiin pois ja sen tilalle otettiin alaraajojen voimantuottotehon testi sekä vartalovoimatestit.Edeltävän projektin aikana 2003 oli jo käytössä 1000 m:n simuloitu kisa.Tämän lisäksi testattiin mailereiden juoksun taloudellisuutta 3 x 1000 m:n tasotestillä jaanaerobista suorituskykyä maksimaalisella anaerobisella juoksutestillä (MART). Testienjälkeen urheilijat saivat aina henkilökohtaisen palautteen suorituskykytesteistä sekä CDrom-palautteenavideoleikkeen simuloidusta kilpailusta ja askelmuuttujista. Lisäksi tuloksistakonsultoitiin jokaisen testikerran jälkeen lajivalmentaja Jouni Kykyriä ja muutamiahenkilökohtaisia valmentajia yhteydenottojen mukaan.Askelmuuttuja- ja nopeustestiTestissä juostiin 6 - 8 x 60 m nousevalla vauhdilla alle kilpailuvauhdeista maksimiinasti (Taulukko 1). Juoksujen välissä pidettiin 2 - 3 minuutin palautus. Testin submaksimaalisetnopeudet vakioitiin valojäniksen avulla. Ensimmäisen 30 m:n aikana juoksijatkiihdyttivät valojäniksen nopeuteen ja mittaukset tapahtuivat viimeiseltä 30 m:ltä. Testistämääritettiin askelpituus ja – tiheys, kontaktiaika ja askelkontaktin aikaiset reaktiovoimatviimeisen 30 m juoksun matkalta. Testistä saadusta maksiminopeudesta voitiinlaskea juoksijan nopeusreservi ja lisäksi pyrittiin selvittämään, miten juoksun biomekaanisettekijät muuttuvat juoksunopeuksien kasvaessa alle kilpailuvauhdista maksimaaliseennopeuteen.

Naismaileriprojekti 2004 – 20056KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Taulukko 1Askelmuuttuja- ja nopeustestin juoksunopeudet.6 – 8 x 60 m nopeudet (m/s)1 2 3 4 5 6 7 85,0 5,4 5,8 6,2 6,6 7,0 7,4/max maxNaisten lentävän 30 m:n tulokset vuosina 2004 – 2005 osoittivat, että monilla juoksijoillaoli heikko perusnopeus. Vain kaksi juoksijaa alitti 3,50 s ajan (nopeus > 8,57m/s), mitä voidaan pitää hyvänä tasona naismailerille. Vuonna 2003 nopeustestinäoli lentävä 20 metrin juoksu, joka juostiin hieman lyhyemmällä kiihdytyksellä ja näinollen se ei ole täysin vertailukelpoinen myöhempien tulosten kanssa (Taulukko 2). Keskiarvonopeudeteivät kerro suoraan juoksijoiden nopeusmuutoksista, koska keskiarvoissaon mukana osittain eri juoksijat ja eri määrä juoksijoita. Vuoden 2003 mittauksissakuitenkin havaittiin merkittävä yhteys 20 m juoksunopeuden ja 1000 m juoksusuorituskyvynkanssa (r = 0,65*, n = 10) (* = p < 0,05, myös myöhemmin tekstissä) (Kuvio1).20 m nopeus (m/s)8,68,48,28,07,8r = 0,65n = 10p

Naismaileriprojekti 2004 – 20057KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Tässä analyysissä käytettiin vuosien 2003 ja 2004 mittauksia ja juoksijoita (n = 8),joiden neljän submaksimaalisen vedon testivauhdit olivat lähellä toisiaan (Taulukko 3).Valituista nopeuksista keskiarvoistettiin kaksi oikean ja kaksi vasemman jalan kontaktiakuvaamaan kyseisen nopeuden askelkontaktia.Taulukko 3Valittujen juoksuvetojen nopeudet (keskiarvo ± keskihajonta, n = 8).1. nopeus(m/s)2. nopeus(m/s)3. nopeus(m/s)4. nopeus(m/s)maks.nop.(m/s)Keskiarvo 5,26 ± 0,30 5,82 ± 0,30 6,35 ± 0,37 7,06 ± 0,51 7,96 ± 0,49Juoksuvetojen tehoskaala oli 66 - 100 %. Nopeuden lisäys tapahtui pääasiassa askeltiheydenlisääntymisen kautta, sillä askelpituus kasvoi merkitsevästi vain hitaimman jakahden nopeimman nopeuden välillä (Kuvio 2).1,51,4Askelpituus (/op)Askeltiheys (Hz)4,64,2Askelpituus (/op)1,31,21,13,83,43,0Askeltiheys (Hz)1,02,60,960 % 70 % 80 % 90 % 100 %2,2Nopeus (% maksimista)Kuvio 2. Askelpituus ja –tiheys eri juoksuvauhdeilla. Askelpituus on ilmoitettu suhteessajuoksijan omaan pituuteen (/op). Ero on merkitty nuolilla, kun tilastollinen ero on suurempikuin 0,05 (n = 8).Askelkontaktin pystyvoimaan vaikuttaa kehon paino ja kehonosien aktiiviset liikkeetkontaktin aikana. Tässä raportissa kehon painon osuus poistettiin kontaktin aikaisestavoimasta, jolloin jäljelle jäi vain juoksijan aktiivisesti liikkeillään tuottama pystyvoima.Askelkontaktin jarrutusvaiheen aikana kehon vajoama pysäytetään ja työntövaiheenaikana nostetaan seuraavan lentovaiheen lentoradalle. Lyhyen jarrutusvaiheen aikainenpystyvoimantuotto oli suurempi kuin työntövaiheessa (Kuvio 3).

Naismaileriprojekti 2004 – 20058KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Voima (% kehonpainosta)280 %260 %240 %220 %200 %180 %PystyvoimaJarrutusvaiheenpystyvoimaTyöntövaiheenpystyvoima160 %140 %50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % 110 %Nopeus (% maksimista)Kuvio 3. Keskimääräiset pystyvoimat (prosentteina kehon painosta) jarrutus- ja työntövaiheessasekä koko kontaktin ajalta (n = 8).Kaikkien nopeuksien yhdistetyssä korrelaatioanalyysissä (8 juoksijaa x 5 vauhtia = 40)havaittiin positiivinen korrelaatio nopeuden ja jarrutusvaiheen keskimääräisen pystyvoimankesken (r = 0,34*). On huomattava, että nopeuden kasvusta huolimatta tuotettukeskimääräinen pystyvoima säilyi eri vetonopeuksissa samansuuruisena (Kuvio 3).Nopeuden ja kontaktiajan välillä oli keskinäinen yhteys. Jarrutusvaihe lyheni (r =-0,31*) ja työntövaihe piteni (r = 0,31*) nopeuden kasvaessa. Juoksijoiden askeleenkontaktiaika oli kahdessa nopeimmassa juoksuvedossa muita lyhempi. Askelkontaktinaikainen impulssi, joka määrää seuraavan lentovaiheen keston, oli suurimmillaan jotoiseksi hitaimmassa vedossa (Kuvio 4).

Naismaileriprojekti 2004 – 20059KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________0,200,19Voimaimpulssi (Ns/kg)0,18Impulssi (Ns/kehonpaino)0,170,160,150,140,130,120,110,1050 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % 110 %Nopeus (% maksimista)Kuvio 4. Askelkontaktin impulssi eri juoksutehoilla (n = 8).Askeltiheyden ja –pituuden muutokset olivat yhdenmukaisia monien muiden tutkimustenkanssa, kun otetaan huomioon, että tässä tutkimuksessa tehoskaalasta puuttuivat hitaatjuoksunopeudet. Askeltiheys muodostuu kontakti- ja lentoajasta, joten niiden molempientai vain toisen lyheneminen lisää askeltiheyttä. Lentoajan lyhetessä jalan heilahdukseeneteen jää vähemmän aikaa. Toisaalta nopeutuva kontakti asettaa suuria vaatimuksiavoimantuotolle, joka vaikuttaa askelpituuteen. Weyand, Sternlight, Bellizzi jaWright (2000) havaitsivat, että eri maksiminopeuksissa (6,2 – 11,1 m/s) lentoaikojenerot olivat erittäin pienet, joten askeltiheyden kasvu selittyi etupäässä kontaktiajan lyhenemisellä.Tässä tutkimuksessa mitattu keskimääräinen pystyvoima vastasi hyvin aikaisemmin mitattujaarvoja ”eliitti” naiskestävyysjuoksijoilta (Williams, Cavanagh & Ziff, 1987).Koska nopeuden kasvu oli riippuvainen nopeimmista aktiivisista liikkeistä askelkontaktinaikana, oli seurauksena vääjäämättä myös nopeutuva askelkontakti. Juoksunopeudenkasvaessa ja kontaktiajan lyhentyessä askelkontaktin impulssi (Kuvio 4) heikkenivoimakkaasti osoittaen, että kontaktiajan lyheneminen oli voimakkaampaa kuin aktiivinenpystyvoiman tuotto. Tämä oli nopeutta ja oletettavasti myös kilpailuvauhdin jaksamistarajoittava tekijä. Jotta keskimääräinen pystyvoima säilyisi, olisi pystyvoiman huipunlisäännyttävä nopeuden kasvun myötä kompensoidakseen lyhenevää voimantuottoaikaa.Tässä tutkimuksessa mukana olleiden juoksijoiden 80 % intensiteetti vastasivarsin hyvin keskimatkojen kilpailuvauhteja. Valitettavasti jo sitä ennen askelkontakti olinopeutunut niin, että sen kesto rajoitti jo tuorevoimaisena voimantuottoa ja sen seurauksenaaskelpituutta (Kuviot 2 ja 4).

Naismaileriprojekti 2004 – 200510KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Lyhyt aerobisen kapasiteetin testiMaksimaalinen aerobinen kapasiteetti mitattiin juoksumatolla tehtävällä ns. suorallatestillä. Testi juostiin ylämäkeen, koska tasaisella juostessa loppuvauhtien noustessasuuriksi joillakin urheilijoilla heikko hermo-lihasjärjestelmän suorituskyky (= nopeusominaisuudet)saattaa rajoittaa maksimaalisen aerobisen kapasiteetin saavuttamista. Testialkoi 36 ml/kg/min kuormalta (nopeus 6,3 km/h, kulma 7 o ) ja nopeutta lisättiin minuutinvälein n. 0,8 km/h kulman pysyessä vakiona. Testiä jatkettiin juoksijan uupumiseenasti. Testin aikana määritettiin hengityskaasut, hengitystilavuus ja syke kuormittainsekä maksimilaktaatti.Testin suoritti vuoden 2004 aikana yhdeksän juoksijaa, joiden maksimaalinen hapenottotestissä oli keskimäärin 67 ml/kg/min vaihdellen 60 – 73 ml/kg/min välillä.Vastaavasti maksimilaktaatti nousi 12,2 mmol/l (vaihteluväli 8 – 18 mmol/l). Mitatunmaksimaalisen hapenkulutuksen (VO 2MAX ) arvo kertoo kuinka paljon urheilija kykeneetuottamaan energiaa hapen avulla eli kuinka suuri on urheilijan aerobinen kapasiteetti.Koska kestävyysjuoksussa joudutaan liikuttamaan omaa kehon painoa, niin kehon painollajaettu hapenkulutus (ml/kg/min) on merkittävämpi kuin absoluuttinen VO 2MAX(l/min). Hyvänä VO 2MAX -tasona naismailereille voidaan pitää yli 65 ml/kg/min jaheikkona tasona alle 60 ml/kg/min.Simuloitu 1000 m kilpailuSimuloidussa 1000 metrin kilpailusuorituksessa urheilijat pyrkivät juoksemaan valojäniksenmukana ensimmäiset 600 metriä tasaista vauhtia (vauhti määritettiin yksilöllisestisen hetkisen tuloskunnon mukaan mahdollisimman optimaaliseksi 1000 m ajatellen)ja viimeiset 400 metriä ”kilpailunomaisesti” omaa maksimivauhtiaan. Testi suoritettiin200 metrin halliradalla. Jokaisella kierroksella urheilijat juoksivat voimalevyjen(8,51 m) päältä, minkä avulla määritettiin askelpituus ja – tiheys, askeleen kontaktiaikaja kontaktin aikaiset reaktiovoimat. Lisäksi juoksutekniikkaa seurattiin videokuvauksellajokaiselta kierrokselta vakiomatkalta, johon sisältyi voimalevyosuus. Simuloidun kilpailusuorituksenavulla pyrittiin selvittämään miten juoksun biomekaaniset tekijät ja juoksutekniikkamuuttuvat väsymisen seurauksena ja miten nämä tekijät mahdollisesti vaikuttavatjuoksun taloudellisuuteen (askeleeseen) ja sitä kautta suorituskykyyn. Tässä raportissaon verrattu juoksijoiden askelmuutoksia 400 ja 800 m:n kohdalta simuloidusta1000 m:n kilpailusta. Tuorevoimaisen juoksijan tilaa kuvastaa 400 m:n kohdalta javäsyneen, mutta edelleen matkavauhtisen juoksijan juoksua, 800 m:n kohdalta mitatutaskelmuutokset. Näin selvitettiin askeleen muutoksia tuorevoimaisesta väsyneeseen,mutta yhä juoksuvauhtinsa säilyttävään juoksijaan. Tässä analyysissä käytettiin sekävuoden 2003 että 2004 tuloksia, jotta saatiin mahdollisimman suuri koehenkilömäärä(n = 11). Valittujen askelmuuttujien (Taulukko 4) muutosta verrattiin korrelaatioanalyysilläjuoksunopeuteen ja toisiinsa.

Naismaileriprojekti 2004 – 200511KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Taulukko 4Mitatut askelmuuttujat.AskelpituusMolempien jalkojen kahden askeleen keskiarvoAskeltiheysMolempien jalkojen kahden askeleen keskiarvoAskeleen kontaktiaika Molempien jalkojen kahden kontaktiajan keskiarvoKontaktin jarrutus- jatyöntöaikaVaakavoiman mukaan mitattu kontaktin jarrutus- ja työntövaiheenkestoVoimaPystyvoiman integraaliJarrutusvoima Jarrutusvaiheen vaakavoiman integraaliTyöntövoima Työntövaiheen vaakavoiman integraaliMaksimipystyvoima Kontaktin maksimipystyvoima.Tuotettu pystyvoima Pystyvoiman integraali, josta on vähennetty kehon paino jajaettu kehon painoa vastaavalla voimalla (F eff = F-F bw /)/F bwVoimaimpulssi Pystyvoiman impulssi kontaktin aikana (Imp eff = F eff *t c )Juoksunopeus putosi 5,73 ± 0,13 m/s:sta (400 m:n mittaus) 5,54 ± 0,21 m/s:iin(800 m:n mittaus), eli 3,3 ± 3,8 % (Taulukko 5). Nopeuden muutos johtui sekä askelpituudenettä askeltiheyden pienenemisestä (Taulukko 6).Taulukko 5Askelmuuttujat 400 ja 800 m:n kohdalla simuloidussa 1000 m:n kilpailussa.Muuttuja 400 m 800 mNopeus (m/s) 5,73 ± 0,13 5,54 ± 0,21Askeltiheys (Hz) 3,31 ± 0.08 3,30 ± 0.12Askelpituus (m) 1,73 ± 0,06 1,68 ± 0,08Askelkontakti (ms) 162 ± 5 167 ± 8Pystyvoiman maksimin ajoitus (ms) 72 ± 3 74 ± 4Maksimipystyvoima (N) 1587 ± 106 1523 ± 128Keskimääräinen pystyvoima (N) 1011 ± 72 977 ± 83Työntövoiman maksimin ajoitus (ms) 117 ± 5 121 ± 6Maksimityöntövoima (N) 250 ± 31 228 ± 41Keskimääräinen jarrutusvoima (N) -190 ± 28 -180 ± 26Keskimääräinen työntövoima (N) 156 ± 17 144 ± 23Tuotettu pystyvoima (N/kehon paino) 0,98 ± 0,10 0,91 ± 0,11Voimaimpulssi (Ns/kehon paino) 0,16 ± 0,01 0,15 ± 0,01Vaikka ryhmätasolla nopeuden hidastuminen näkyi pienenä askelpituuden lyhenemisenäja askeltiheyden laskuna, poikkesivat niiden muutokset urheilijakohtaisesti (Kuvio 5).Urheilijat, joiden askelmuuttujissa ei tapahtunut suuria muutoksia, säilyttivät juoksunopeutensaparhaiten.

Naismaileriprojekti 2004 – 200512KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Taulukko 6Askelmuuttujien muutosten (400 m:stä 800 m:iin) korrelaatiomatriisi (n = 11).Juoksunopeuden Askeltiheyden Askelpituudenmuutos (m/s) muutos (Hz) muutos (m)Askeltiheys (Hz) 0,61* 1,00 -0,13Askelpituus (m) 0,70* -0,13 1,00Askelkontakti (ms) -0,75** -0,71* -0,28Pystyvoiman maksimin ajoitus (ms) -0,63* -0,33 -0,52Maksimipystyvoima (N) -0,05 -0,48 0,39Keskimääräinen pystyvoima (N) 0,23 -0,44 0,69*Työntövaiheen maksimin ajoitus (ms) -0,75** -0,66* -0,35Maksimityöntövoima (N) 0,24 -0,18 0,48Keskimääräinen jarrutusvoima (N) -0,13 -0,34 0,16Keskimääräinen työntövoima (N) 0,29 -0,18 0,55Tuotettu pystyvoima (N/kehonpaino) 0,25 -0,40 0,69*Voimaimpulssi (Ns/kehonpaino) -0,09 -0,65* 0,48VO 2MAX (ml/kg/min) (absoluuttinenarvo) -0,02 -0,33 0,19(* = p < 0,05, ** = p < 0,01)4,0 %2,0 %0,0 %-2,0 %1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.Muutos-4,0 %-6,0 %-8,0 %Nopeus (m/s)Askeltiheys (Hz)Askelpituus (m)-10,0 %-12,0 %Kuvio 5. Juoksijoiden nopeuden, askeltiheyden ja –pituuden suhteelliset muutokset 800m:n kohdalla verrattuna 400 m:n tilanteeseen 1000 m:n simuloidussa kilpailussa.Askelkontaktin keston muutos oli yhteydessä nopeusmuutokseen (r = -0,75**) (**= p

Naismaileriprojekti 2004 – 200513KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________yhteydessä nopeusmuutokseen, joten samat voimat tuotettiin tuorevoimaisena ja väsyneenä.Myöskään maksimaalisella hapenottokyvyllä ja lentävän 30 m:n maksiminopeudellaei ollut yhteyttä mitattuihin nopeus- tai voimamuutoksiin.Askeltiheyteen vaikuttavat askelkontaktin ja lentoajan kestot. Askeleen kontaktiajassatapahtuneet muutokset olivat yhteydessä askeltiheyden muutokseen (r = -0,71*). Suurinkorrelaatio mitatuista muuttujista askelpituusmuutoksen kanssa oli askelkontaktin aikaisellakeskimääräisellä pystyvoimalla (r = 0,69*). Sen sijaan vaakavoimamuutoksilla eiollut tilastollista yhteyttä askelpituuden muutokseen. Joten tasaisen nopeuden ylläpitäminenvaatii askelkontaktin aikana aktiivisilla liikkeillä riittävän pystyvoiman tuoton,jotta jalan heilahdukseen eteen seuraavaan kontaktiin on riittävästi aikaa.Vauhdin muutos 400 m:stä 800 m:iin korreloi merkittävästi (r = 0.92***) 1000 mjuoksun suorituskyvyn (keskinopeus) kanssa eli tasaisella vauhdinjaolla saavutettiin hyvätulos. Myös askelpituuden muutos oli yhteydessä juoksusuorituskykyyn (r = 0,73*),eli nopeimmilla juoksijoilla askelpituus lyheni matkan aikana vähiten. Lisäksi kontaktiajankeston muutos (r = -0,74**) sekä askelkontaktin aikaisten pysty- ja vaakavoimienmaksimien ajoitusten muutokset (r = -0,61* ja -0,81**) olivat yhteydessä 1000 m:njuoksunopeuteen. Nämä kaikki edellä mainitut tulokset vahvistavat väsymisen sietokyvynja/tai tasaisen vauhdinjaon merkitystä askeleeseen ja sitä kautta keskimatkojenjuoksusuorituskykyyn.Juoksijoiden 400 ja 800 m välisen matkan juoksunopeus hidastui vähän. Olisikin voinutolettaa, että mitatuissa muuttujissa muutos olisi ollut olematon, tai enimmillään nopeudenhidastumista vastaavan verran. Tulokset osoittivat, että yksilölliset muutoksetolivat hyvinkin voimakkaita (Kuvio 5), vaikka ryhmätasolla tilastollisesti merkittävät yhdenmukaisuudetolivat vähäiset.Juoksunopeuden lisääminen vaatii hitailla nopeuksilla kasvavaa voimaa ja maksiminopeuttalähestyttäessä hyvää voimantuottonopeutta. Juoksunopeuden lisäys on riippuvainenmaahan tuotetusta voimasta, joka on mahdollista vain nopeammilla liikkeilläkontaktin aikana. Sen seurauksena askelkontakti lyhenee, jolloin voimantuottonopeusmuodostuu merkittäväksi tekijäksi, jotta tuotettu keskimääräinen voima säilyisi. Voimakasaskeltiheyden tiedostettu lisääminen tai askelkontaktin nopeuttaminen johtaa jalkojennosteluun maasta, jonka seurauksena tuotettu voima heikkenee ja askelpituus lyhenee.Koska lyhenevä askeleen kontaktiaika tulee voimantuotolle rajoittavaksi tekijäksi,niin miksi sitten väsymyksen myötä pitenevä kontaktiaika ei tarjoa mahdollisuutta suurempaankeskimääräiseen voimaan? Siihen selitys löytyy hidastuvista liikkeistä. Tässätutkimuksessa askelkontaktin keskimääräinen pystyvoima 400 m:n kohdalla oli 1011 ±72 N ja 800 m:n kohdalla 977 ± 83 N. Kun kehon painon osuus pystyvoimasta jätetäänhuomioimatta, niin voimantuottoon jää vain kehonosien liikkeet ja niiden nopeus.Näiden liikkeiden hidastuessa kontaktiaika kasvoi ja tuotettu keskimääräinen pystyvoimaheikkeni. Väsymisen myötä askelkontaktin pysty- ja vaakavoimien maksimit saavutettiinhitaammin, eli tuorevoimaiseen verrattuna voimantuotto kontaktin alussa oli alhaisempi(Kuvio 6). Tämä osoittaa selvästi urheilijoiden heikentynyttä kykyä vastustaapainopisteen vajoamaa. Hidas vajoaman jarrutus puolestaan heikentää elastisuuden

Naismaileriprojekti 2004 – 200514KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________varastoitumista ja sen hyödyntämistä askelkontaktin työntövaiheessa johtaen epätaloudellisempaanaskeleeseen.200150100Voima (kg)Pystyvoima 400 mVaakavoima 400 mPystyvoima 800 mVaakavoima 800 m→ maxF siirtymä500-500,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20Aika (s)Kuvio 6. Yhden juoksijan pysty- ja vaakavoimantuottokäyrät askelkontaktin aikana 400ja 800 m:n kohdissa 1000 m:n testissä.Fysiologisista muuttujista mitattiin hengitysmuuttujia ja sydämen sykettä koko 1000 mjuoksun ajan. Lisäksi välittömästi ja kolme minuuttia suorituksen jälkeen mitattiin verenlaktaattipitoisuus. Hengitysmuuttujien mittaamisen avulla pyrittiin selvittämään kuinkahyvin juoksijat pystyvät käyttämään aerobista kapasiteettia kilpailusuorituksen aikana.VO2 (ml/kg/min), VE (l/min),syke (lyöntiä/min)200200 M KIERROSNOPEUShappi%, V (m/s)6,0SYKE5,0150HAPPI%4,0100VENTILAATIO3,02,050HAPENKULUTUSmax 55-71 ml/kg/min1,00LÄHTÖMAALI00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 02:15 02:30 02:45 03:00 03:15aika0,0(min:sek)Kuvio 7. Hapenkulutus, ventilaatio, sisään- ja uloshengitysilman happiero ja sydämensyke sekä 200 m:n kierrosnopeudet simuloidun 1000 m kilpailun aikana (n = 9).

Naismaileriprojekti 2004 – 200515KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Simuloidun 1000 m kisan keskinopeus jäi testitilanteesta johtuen (mm. kannettavat mittauslaitteet)jopa alle 1500 m matkavauhdin (Taulukko 7). Kuviosta 7 näkyy (n = 9,2004) miten hengitysmuuttujat ja syke käyttäytyivät simuloidun kisan aikana sekä miten200 m:n kierrosnopeudet muuttuivat. Nopeus heikkeni ensimmäisen kierroksen jälkeenvajaalla sekunnilla, jonka jälkeen kierrosnopeudet pysyivät keskimäärin samoinakisan edetessä. Hapenotto nousi minuutin juoksun jälkeen maksimiinsa noin 60ml/kg/min tasolle, jossa se pysyi testin loppuun saakka. Juoksuvauhdin mukaan laskettuteoreettinen hapenkulutusvaatimus oli muutaman ”millin” korkeampi kuin mitatutmaksimaaliset hapenkulutukset (Taulukko 7), mikä antaa viitteitä anaerobisen energiatuotontärkeydestä keskimatkoilla. Lisäksi anaerobisella energiantuotannolla on merkitystäsuorituksen alkuvaiheen happivajeen ja kilpailutilanteiden kirivaiheiden aikana.Maksimilaktaatti nousi tässäkin simulaatiossa yli 14 mmol/l (Taulukko 7) ja syksyn2004 maksimilaktaatti korreloi merkittävästi 1000 m juoksusuorituskyvyn kanssa (r =0,70*, n = 8). Tämä vahvistaa anaerobisen energiantuotannon merkitystä keskimatkoilla.Simuloidun 1000 m kilpailun hapenkulutus nousi noin 90 %:iin aerobisen kapasiteetintestin maksimihapenotosta (vaihtelu yksilöittäin 78 – 97 %). Tämä johtuu testienerilaisesta ”kuormitusmallista” ja siitä, että osalla juoksijoista puutteelliset hermolihasjärjestelmänvoimantuotto-ominaisuudet saattoivat rajoittaa aerobisen kapasiteetinkäyttöä 1000 m:n simuloidussa kilpailussa. Lisäksi korrelaatioanalyysissä (kevät ja syksy2004) havaittiin, että sekä aerobisen kapasiteetin testin loppunopeus (r = 0,63 ja0,76*) ja siinä mitattu maksimaalinen hapenotto (r = 0,62 ja 0,65) korreloivat vahvemmin1000 m juoksusuorituskyvyn kanssa kuin itse kisassa mitattu maksimihapenotto(r = -0,12 - 0,49).Taulukko 7Simuloidun 1000 m:n kilpailun tulokset eri testikerroilla.Simuloitu kilpailu 2003(n=10)Kevät 2004(n=7)Syksy 2004(n=8)2005(n=5)Keskinopeus (m/s) 5,43 ± 0,18 5,55 ± 0,17 5,49 ± 0,14 5,51 ± 0,14Aika (min:sek) 3:04,0 ± 6,3 3:00,3 ± 5,7 3:02,2 ± 4,6 3:01,5 ± 4,7Teor. VO 2 (ml/kg/min) 63,9 ± 2,5 65,4 ± 2,1 64,4 ± 1,8 65,0 ± 1,9VO 2MAX (ml/kg/min) 60,5± 5,1 62,7 ± 4,5 60,0 ± 6,0 -Syke (lyöntiä/min) 187 ± 6 186 ± 3 184 ± 8 181 ± 2Max laktaatti (mmol/l) 14,6 ± 2,0 14,7 ± 2,9 14,8 ± 2,3 14,2 ± 2,9MART-testiAnaerobisen kapasiteetin, suorituskyvyn ja anaerobisen taloudellisuuden määrittämiseksiurheilijat tekivät KIHUlla kehitetyn MART-testin. Testissä urheilijat juoksivat verryttelynjälkeen 8 - 10 x 150 metrin vetoja 100 sekunnin palautuksella siten, että juoksunopeuskasvoi joka vedolla ja viimeinen veto oli maksimaalinen. Nopeudet vakioitiinvalojäniksen avulla. Ennen testiä ja jokaisen vedon jälkeen otettiin verinäyte laktaattipitoisuudenmäärittämiseksi. Testistä määritettiin anaerobinen suorituskyky ja kapasiteettisekä veren laktaatti – juoksunopeus käyrästä nopeudet 3, 5, 7 ja 10 mmol/l:n laktaattitasoilla.Nämä submaksimaaliset juoksunopeudet kuvaavat anaerobista taloudellisuut-

Naismaileriprojekti 2004 – 200516KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________ta ja ovat usein kestävyysurheilijoilla yhteydessä kynnysominaisuuksiin (erityisesti 3 ja5 mmol/l:n vauhdit).MART:n maksiminopeus kuvaa juoksijan anaerobista suorituskykyisyyttä. Vuoden 2003mittauksissa havaittiinkin yhteys (r = 0,63*) MART:n maksiminopeuden ja 1000 m:nsuorituskyvyn välillä (Taulukko 8). Vielä voimakkaammin 1000 m:n suorituskykyyn olivatyhteydessä MART:n submaksimaaliset nopeudet (r = 0,68* – 0,83**) (Taulukko8). Submaksimaalisten vauhtien hyvä korrelointi suorituskykyyn keskimatkojen juoksijoillaon loogista, koska 3 ja 5 mmol/l:n vauhdit ovat lähellä 800 ja 1500 m:n kilpailuvauhteja.MART-testin maksimivauhdin hyvänä tasona naismailereille voidaan pitää7,50 m/s, mikä vastaa 20 sekunnin alitusta testin nopeimmalla 150 m:llä. Kymmenestätestatusta juoksijasta vain kolme naista pystyi tähän. Yleisesti MART:n maksiminopeuden(hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyyden ja anaerobisen kapasiteetin) pitäisiparantua kohti kilpailukautta, jotta elimistöllä olisi entistä suurempi reservi lajinomaisessasuorituskyvyssä.Taulukko 8.Maksimaalisen anaerobisen juoksutestin tulokset ja korrelaatiot 1000 m:n juoksunopeuteen(n = 10).(VMART = testin maksiminopeus, max la = maksimilaktaatti, V 10 / 7/ 5 / 3 mM = juoksunopeudet 10 / 7 / 5 / 3 mM-laktaattitasoilla)Aika150 m (s)V MART(m/s)Max la(mmol/l)V 10 mM(m/s)V 7 mM(m/s)V 5 mM(m/s)V 3 mM(m/s)ka±sd 21,1±1,1 7,14±0,38 12,7±1,4 7,05±0,34 6,88±0,28 6,60±0,21 5,96±0,33Korrelaatio-0,64* 0,63* -0,11 0,70* 0,77** 0,83** 0,68*(* = p < 0,05, ** = p < 0,01)Tasotesti 3 x 1000 mTasotestissä urheilijat juoksivat submaksimaalisilla vauhdeilla 3 x 1000 m siten, ettävauhti nousi vedoittain. Vauhdit pyrittiin määrittelemään siten, että ensimmäinen 1000m on intensiteetiltään selvästi alle anaerobisen kynnyksen (4:27 min/km, teoreettinenhapenkulutus 41 ml/kg/min), toinen veto hieman alle anaerobisen kynnyksen (3:55min/km, teor. VO 2 48 ml/kg/min) ja viimeinen veto hieman yli anaerobisen kynnyksen(3:31 min/km, teor. VO 2 55 ml/kg/min). Vetojen nopeus vakioitiin valojäniksellä.Testin aikana mitattiin hengityskaasut telemetrisesti hengityskaasuanalysaattorilla, sydämensyke sekä jokaisen vedon jälkeen määritettiin kapillaariveren laktaattipitoisuus.Vetojen välissä oli n. 30 sekunnin palautus laktaattinäytteen ottamista varten. Tavoiteoli, että viimeisen vedon jälkeen laktaattipitoisuus olisi noin 4 mmol/l. Tällä testillä pyrittiinselvittämään juoksun taloudellisuutta hieman alle kilpailuvauhdin. Lisäksi pyrittiinarvioimaan onko urheilijalla riittävän hyvät aerobiset perusominaisuudet keskimatkanjuoksijaksi. Juoksun taloudellisuutta voidaan tarkastella vertaamalla hapenkulutusta erijuoksunopeuksilla esim. laskennalliseen teoreettiseen hapenkulutukseen.Juoksijoiden (n = 10) taloudellisuus (mitattu hapenkulutus – teoreettinen hapenkulutus)ja aerobiset perusominaisuudet vaihtelivat paljon. Keskimäärin naisjuoksijat ”ylikuluttivat”4 – 5 ml/kg/min testatuilla vauhdeilla, kun vertailu teoreettiselle työlle käytettiin

Naismaileriprojekti 2004 – 200517KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Londereen (1986, E=0) kaavaa. Taloudellisimmat juoksijat pystyivät juoksemaan lähesteoreettisella tasolla, kun taas epätaloudellisimmilla havaittiin jopa n. 10 ml/kg/minylikulutusta. Korrelaatiovertailussa havaittiin, että juoksun taloudellisuus oli verrannollinenjuoksijan kokoon (paino, pituus) ja kääntäen verrannollinen maksimaaliseen hapenottokykyyn(nämä juoksijat ovat yleensä myös kevyimpiä). Nämä tulokset olivatodotettuja, koska taloudellisuus arvioidaan hapenkulutuksena painokiloa kohden, mikäusein korostaa painon osuutta. Toisaalta usein painavimmat (=enemmän lihasmassaa)juoksijat ovat myös vahvempia ja omaavat paremmat voimantuotto-ominaisuudet, jaovat sitä kautta myös taloudellisempia sekä suorituskykyisempiä kuin heikommat ja kevyemmätjuoksijat. Näissä mittauksissa ei havaittu yhteyttä mitattujen submaksimaalistennopeuksien taloudellisuuden ja 1000 m suorituskyvyn välillä. Veren laktaattipitoisuudeteri juoksunopeuksilla olivat keskimäärin 1,4 ± 0,4, 2,3 ± 0,6 ja 5,5 ± 1,4mmol/l ja osoittivat aika suuriakin eroja aerobisissa perusominaisuuksissa juoksijaryhmänsisällä.VoimatestitProjektin viimeisenä vuotena mukaan otettiin voimatestejä, koska haluttiin selvittää vartalolihastenja alaraajojen ojentajalihasten tehontuoton merkitystä keskimatkoilla jatoisaalta haluttiin selvittää, millä tasolla urheilijoiden voimaominaisuudet olivat. Erinäistentekijöiden takia nämä testit saatiin tehtyä vain viideltä urheilijalta, mikä vaikeuttaanäiden ominaisuuksien tulosten tulkintaa.Vartalovoimatesteissä mitattiin sekä vartalon koukistajien (vatsalihakset, lonkan koukistajat)että ojentajien (selkälihakset, pakarat, takareidet) isometristä maksimivoimaavoimadynamometrillä (ns. hirsipuu). Vartalolihasten voimatasoilla ja niiden hallinnallaon merkitystä juoksussa mm. hyvän juoksuasennon ylläpitämisessä. Vartalolihakset ovathyvässä kunnossa, jos kehon painoon suhteutettu voima on ojentajille yli 1,20 ja koukistajilleyli 1,00. Vartalolihasvoimassa on selviä puutteita, jos suhteellinen voima onojentajille alle 0,90 ja koukistajille alle 0,80. Testattujen naisjuoksijoiden suhteellinenselkälihasten voima oli 1,28 ± 0,08 ja vatsalihasten 0,80 ± 0,05. Koukistaja-ojentajasuhde juoksijoilla oli 0,63 ± 0,06 kun sen pitäisi olla noin 0,9. Tulosten mukaan vartalonkoukistajien (vatsalihakset, lonkankoukistajat) voimataso oli puutteellinen suhteessavartalon ojentajien (selän ojentajat, pakarat, takareidet) voimiin.Jalkojen ojentajien tehontuottotestissä jalkakyykyssä mitattiin voimantuottotehoa 90ºpolvikulmasta vapaalla tangolla 3 - 5 eri painolla 2 - 5 toiston sarjoina tankoon kiinnitetylläMuscleLab järjestelmällä. Liikenopeuden ja nostetun painon perusteella määritettiinvoimantuottoteho ja kuorma, jolla voimantuottoteho on korkein sekä arvioitiin maksimivoima(1 RM). Ykkösmaksimi on ennuste, mikä voi poiketa todellisesta. Kuormaa,jolla voimantuottoteho on suurin, voidaan pitää ohjeellisena optimaalisena harjoituspainonaalaraajojen tehon harjoittamiseen jalkakyykyssä. Taulukossa 9 on esitetty testatunviiden juoksijan keskiarvotulokset testissä.

Naismaileriprojekti 2004 – 200518KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Taulukko 9.Jalkakyykyn tehotuottotestin tulokset (n=5, ka ± sd).Paino (kg) Teho (W) Tangon nopeus(m/s)Suhteellinen teho(W/kg)10 142 ± 19 1,13 ± 0,17 2,7 ± 0,320 241 ± 26 1,02 ± 0,10 4,5 ± 0,430 313 ± 32 0,91 ± 0,08 5,9 ± 0,640 362 ± 22 0,81 ± 0,03 6,8 ± 0,660 420 ± 63 0,66 ± 0,08 7,6 ± 0,9Arvioitu 1RM (kg) 99 ± 25Vuoden 2003 mittauksissa testattiin MART-testin yhteydessä kevennyshypyn nousukorkeusennen MART-testiä ja testin jälkeen. Ennen testiä ryhmän keskiarvo oli 32 ± 2 cm(n = 10, vaihteluväli 27 – 37 cm) eikä hyppykorkeus juurikaan heikentynyt testin jälkeen.Hyppykorkeus oli juoksijoille aika vaatimaton, mutta toisaalta osalla juoksijoistaoli puutteita hyppytekniikassa. Mielenkiintoista oli havainto, että ennen ja jälkeen testiäsuoritetut hypyt korreloivat merkittävästi (r = 0,80** - 0,82**, n = 10) 1000 m simuloidunkilpailun suorituskykyyn. Tämä osaltaan vahvistaa hermo-lihasjärjestelmän voimantuotto-ominaisuuksienmerkitystä keskimatkoilla. Kevennyshyppy kuvaa nopeaavoimantuottokykyä ja elastisuutta jalkojen ojentajalihasryhmissä. Tulokseen vaikuttaaoleellisesti myös hyppytekniikka.POHDINTAEri harjoituskausien vertailu fyysisten ominaisuuksien suhteen tässä projektissa on vaikeaa,koska vain muutama juoksija oli kaikilla mittauskerroilla mukana. Näytti kuitenkinsiltä, että suuria muutoksia ominaisuuksissa ei ollut vajaan parin vuoden aikanatapahtunut.Tässä projektissa havaittiin, että naisjuoksijoiden lajinomaisessa hermolihasjärjestelmänsuorituskyvyssä on puutteita, mikä näkyi mm. alhaisena maksiminopeutena(reservi kilpailuvauhteihin pieni). Puutteet lajinomaisissa voimantuottoominaisuuksissanäkyivät myös kilpailuvauhtisen juoksun askelmuuttujissa verrattunamaailman huippujuoksijoihin (Kuvio 8). Tokion MM-kisojen 800 m, 1500 m ja 3000m finalistien (pituuskeskiarvo 1,64 m) keskimääräiseen askelpituuteen ja -tiheyteen verrattunatutkimukseen osallistuneiden juoksijoiden (pituuskeskiarvo 1,65 m) askelpituusoli lyhempi ja askeltiheys samaa tasoa molemmissa kohdissa testijuoksua (400 ja 800m:n mittauskohta simuloidussa 1000 m:n kilpailussa). Askelpituusero voi johtua useastaerilaisesta voimantuottokombinaatiosta, jotka liittyvät askelkontaktiin. On kuitenkinhuomattava, että tässä tutkimuksessa käytetty kannettava analysaattori (paino n. 1 kg)saattoi lyhentää askelpituuksia jonkin verran. Toisaalta ”tuoreena” tehdyn askelmuuttujatestinkilpailuvauhtia vastaavat askelpituudet eivät juuri muuttaneet tilannetta eli askelpituudetolivat lyhyempiä kuin Tokion arvokisajuoksuissa.

Naismaileriprojekti 2004 – 200519KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Askeltiheys (Hz)4,54,44,34,24,14,03,93,83,73,63,53,43,33,23,13,0AskelpituusAskeltiheys400 m:nmittaus30mTokio3000 m800 m:nmittaus5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0Nopeus (m/s)Tokio1500 mTokio800 mKuvio 8. Simuloidun 1000 metrin kilpailun (400 ja 800 m mittauskohdat) ja 30 metrinaskelmuuttujatestin kilpailuvauhtinen (ei väsymystä) askeltiheys ja askelpituus verrattunavuoden 1991 Tokion MM-kilpailujen finaalijuoksijoihin.Nopeuden säilyttäminen keskimatkoilla edellyttää sekä hengitys- ja verenkiertoelintenkuntoa että hermo-lihasjärjestelmän voimantuottokapasiteettia. Jalkojen pyörittämisenenergiankulutus vastaa n. 20 %, vaakavoimien tuotto n. 30 % ja pystyvoimien tuotto n.50 % juoksun kokonaisenergiankulutuksesta (Modica & Kram, 2005; Chang & Kram,1999). Pystyvoimat, joita juoksija joutuu sietämään jokaisella askeleella, ovat suurimmillaankolminkertaiset kehonpainoon verrattuna. Voimaa ei tuoteta pelkästään jalanojennuksella vaan myös heilahtavan jalan ja käsien liikkeillä, joten niiden passiivinenkäyttö voi säästää hengitys- ja verenkiertoelimistöä, mutta rajoittaa voimantuottoa. Todennäköisestijuoksijoiden voimantuotto-ongelma ei ole kiinni puutteellisesta maksimivoimastavaan siitä, kuinka nopeasti juoksunopeuden ylläpitämiseen tarvittava voimakyetään tuottamaan. Lisäksi simuloidussa kilpailussa juoksijoiden askelpituudessa ja -tiheydessä tapahtui muutoksia suorituksen keston myötä väsymisen takia. Urheilijat,joiden askelmuuttujissa ei tapahtunut suuria muutoksia, säilyttivät juoksunopeutensaparhaiten. Voimakkaat muutokset johtivat nopeuden hidastumiseen. Väsymisen seurauksenaaskelkontakti hidastui, mikä oli seurausta voimantuoton hidastumisesta ja huippuvoimienmyöhästymisestä. Sen seurauksena suorituskyky laski.Projekti vahvisti osaltaan Paavolaisen (1999) teoriaa siitä, että hermo-lihasjärjestelmänvoimantuotto-ominaisuuksilla (nopeus- ja voimaominaisuudet -> askelmuuttujat) on tärkeämerkitys myös keskimatkoilla sekä suorituskyvyn (perusnopeus, riittävä reservi) ettätaloudellisuuden kannalta. Usean erilaisen voimaharjoittelun on havaittu parantavanjuoksun taloudellisuutta ainakin, jos voimantuotto-ominaisuuksissa on ollut puutteita (Paton& Hopkins, 2004). Tämä osoittaa lihaskunnon merkityksen tarkoituksenmukaisellelajitekniikalle ja elastisen energian hyödyntämiselle. Juoksusuorituksen taloudellisuuttavoidaan parantaa elastisuutta/reaktiivisuutta parantavilla harjoitteilla, joissa lihas ”pa-2,102,001,901,801,701,601,501,401,301,20Askelpituus (m)

Naismaileriprojekti 2004 – 200520KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________kotetaan” aktivoitumaan ennen supistusta (eksentris-konsentriset harjoitteet; hyppelyt,koordinaatioharjoitteet). Harjoitteissa on olennaista se, että ne ovat syklisiä/rytmisiäsuorituksia, voimantuottoajat ovat lyhyitä (kontaktit lyhyempiä kuin loikkiessa) ja voimantuottotapahtuu pääosin ylöspäin. Tällöin voimantuotossa hyödynnetään side- jalihaskudosten elastisia osia tietoisen lihassupistuksen rinnalla. Lisäksi juoksijan kannattaakiinnittää huomiota voimaharjoitteissa sekä lantion että polvien nivelkulmien pitoon,mikä on olennaista myös juoksussa. Onnistuneen harjoittelun seurauksena lihastenesiaktiivisuus juoksussa lisääntyy ennen askelkontaktia ja näin lihasten ”jäykkyys”(muscle stiffness) lisääntyy askelkontaktin alussa. Tämä taas mahdollistaa nopean voimantuotonja lyhyemmän kontaktiajan, koska jalka ei ”anna periksi” jarrutusvaiheessaja työntövaiheeseen päästään nopeammin suuremmilta nivelkulmilta. Lisääntynyt lihasjäykkyysaskelkontaktivaiheessa myös parantaa elastisen energian varastoitumista jarrutusvaiheessaja näin ollen voiman tuottaminen työntövaiheessa on edullisempaa.Edellä mainittua harjoittelua on syytä tehdä usein pieninä annoksia, jolloin päästäänparhaaseen lopputulokseen. On kuitenkin muistettava, että lihasjäykkyyden hyödyntäminenon osittain myös juoksutekninen asia – ei pelkkä ominaisuuskysymys. Patonin jaHopkinsin (2004) mukaan lajinomainen nopeusvoimaharjoittelu on tehokas suorituskykyäkehittävä harjoitusmuoto. Lajinomainen tarkoittaa loikka- ja hyppysarjoja, juoksuvetojalisäkuormin tai vastamäkeen. Yleisellä lisäpainoharjoittelulla (jos se ei tuo merkittävästilisää lihasmassaa) ei ole juurikaan merkitystä kestävyysjuoksijan aineenvaihduntaantai suorituskykyyn. Silti sen merkitystä ei sovi aliarvioida, sillä nopeusvoimaominaisuudetedellyttää perusvoimaa, ja nopeusvoiman kehittäminen edellyttää aikaisempaakorkeampaa perusvoimatasoa (Baker, 2001). Perusvoiman hankinnassa onkuitenkin vältettävä lihasmassan kasvua.Reaktiivisia voimantuotto-ominaisuuksia pitää harjoittaa myös väsyneenä (esim. lajiharjoituksenjälkeen), mikä kehittää hermostollista väsymyksen sietokykyä (ns. fatigue resistance),mikä on oleellista kilpailussa, jotta kyetään ylläpitämään vauhtia helpomminja taloudellisemmin. Huomattavaa on, että keinotekoinen askelpituuden ja askeltiheydenmuuttaminen johtaa juoksun taloudellisuuden heikkenemiseen (Cavanagh & Williams,1982). Monien tutkimusten mukaan energiankulutus on taloudellisimmillaanluonnollisella askelpituudella (mm. Cavanagh & Williams, 1982). Näin ollen askelpituudenkasvattaminen on tapahduttava fyysisiä ominaisuuksia kehittämällä, ei tietoisenapyrkimyksenä loikkia pidemmillä askelilla. Kuviossa 10 (Nummela, 2003) esitetäänharjoitteiden vaikutukset askelpituuteen ja – tiheyteen.

Naismaileriprojekti 2004 – 200521KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Kuvio 10. Kevään harjoittelun vaikutus suorituskykyyn, askelpituuteen ja askeltiheyteen400 m:n juoksijoilla (Nummela, 2003).Lajinomaisten voimantuotto-ominaisuuksien ja suorituskykyisyyden ylläpitäminen ja kehittäminenläpi harjoitusvuoden on tärkeää, jotta harjoitusvauhdit eivät putoa ja toisaaltahuono hermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyys saattaa haitata maksimimaalisenhapenottokyvyn ja taloudellisuuden kehittymistä. Useilla juoksijoilla puutteellinenhermo-lihasjärjestelmän suorituskykyisyys rajoittaa koko aerobisen kapasiteetin käyttöäkilpailusuorituksessa (vrt. mitattu hapenkulutus matolla vs. simuloitu kisa). Näin ollenolisi tärkeää, että harjoittelussa käytettäisiin laajaa vauhtiskaalaa läpi harjoituskaudeneli nopeaa juoksua pitäisi tehdä riittävästi myös peruskuntokaudella. Erityisesti kilpailuvauhtistajuoksua tulisi olla paljon, jotta taloudellisuus kehittyisi juuri näillä vauhdeilla(taloudellisuus on spesifi ominaisuus vauhdin suhteen). Lisäksi on huomattava, että kovavauhtisetjuoksuharjoitteet tulisi tehdä hyvissä olosuhteissa (sisäradat) talvellakin, jottajuoksutekniikka pysyy tarkoituksenmukaisena.Osalla urheilijoista havaittiin heikkouksia myös aineenvaihdunnallisissa ominaisuuksissa,sekä perusominaisuuksissa että maksimaalisessa aerobisessa kapasiteetissa. Mailerillahyvä maksimaalinen hapenottokyky on yli 65 ml/kg/min ja pitemmillä matkoillahieman korkeampi. Alle 60 ml/kg/min ei riitä naismailerille kansainväliselle tasollenousemiseen. Mailereilla hapenottoa kehittäviä harjoituksia kannattaa tehdä (ainakinlähempänä kilpailukautta) myös lyhyinä intervalleina, jotta juoksunopeus saadaan riit-

Naismaileriprojekti 2004 – 200522KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________tävän kovaksi, jolloin myös hermo-lihasjärjestelmä saa tarkoituksenmukaista harjoitusta.On kuitenkin muistettava, että usein urheilija saavuttaa maksimaalisen hapenoton huipunjo urheilu-uran varhaisessa vaiheessa, jonka jälkeen sitä on vaikea kehittää. Sensijaan anaerobinen kynnysvauhti, taloudellisuus ja sitä kautta kestävyyssuorituskykyparanevat onnistuneen harjoittelun myötä. Tästä hyvänä esimerkkinä huippujuoksijoistaon Paula Radcliff, jonka ominaisuuksien kehittyminen näkyy Taulukossa 10.Taulukko 10.Paula Radcliffin kestävyysominaisuuksien kehittyminen vuodesta 1992 vuosiin 2001 ja2003.1992 2001 2003 -92 vs. -03VO 2MAX (ml/kg/min) 70 75 70 0 %Taloudellisuus (RE ml/kg/min) 206 180 175 15 %VO 2MAX nopeus (km/h) 20.5 23.0 23.5 13 %Laktaattikynnysnopeus (km/h) 15.0 17.5 18.0 17 %Lähde: Andy Jones. BASES Annual Conference. Loughborough University 4-7.9.2005.YHTEENVETOProjektin mukaan parhaan tuloksen tekevä suomalainen maileri on suorituskykyinen(nopeus- ja voimantuotto-ominaisuudet, MART), hyvät aerobiset perusominaisuudetomaava ja erittäin taloudellinen juoksija vaikkakaan hapenottokyky ei ole maailmanhuippuluokkaa. Juoksijan väsymisen vastustuskyky on myös olennainen tekijä hyväntuloksen saavuttamiseen. Ryhmätasolla heikkouksia havaittiin erityisesti voimantuottoominaisuuksissa,mikä näkyi lyhyenä askelpituutena verrattuna maailman huippuihin jaheikohkona perusnopeutena. Mailerin suorituskykyisyyden harjoittelussa pitää keskittyäainakin seuraaviin seikkoihin:1. Voimaharjoittelussa on varmistettava riittävä perusvoimataso.2. Nopeusvoima- ja reaktiivisuusharjoittelua on tehtävä sekä ”tuoreena” että väsyneenäusein pieninä annoksina (3 - 4 krt / vk).3. Laajat vauhtiskaalat läpi harjoituskauden.4. Kilpailuvauhtista juoksua usein pieninä annoksina, koska taloudellisuus on vauhtispesifiominaisuus.5. Nopeusharjoittelua kaikilla harjoituskausilla.Vaikka tässä raportissa painotetaankin paljolti hermo-lihasjärjestelmän merkitystä keskimatkoilla,niin on muistettava aerobisten perusominaisuuksien (aerobinen ja anaerobinenkynnysvauhti), aerobisen ja anaerobisen kapasiteetin sekä huoltoharjoittelun tärkeys.Mailerin harjoittelussa on siis löydettävä tasapaino aineenvaihdunnallisten jahermo-lihasjärjestelmän ominaisuuksien kehittämisen ohjelmoinnissa.

Naismaileriprojekti 2004 – 200524KIHUn julkaisusarja, nro 9________________________________________________________________________________________________________Weyand P.G., Sternlight D.B., Bellizzi M.J. & Wright S. (2000) Faster top runningspeeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. JAppl Physiol, 89, 1991–1999.Williams K., Cavanagh P. & Ziff J. (1987) Biomechanical studies of elite female distancerunners. Int J Sports Med, 8 Suppl 2,107-118.Vuorimaa T. (1997) Kestävyysjuoksu. Teoksessa Nykyaikainen Urheiluvalmennus (toim.Mero, Nummela & Keskinen), s 511-513. Jyväskylä, Mero Oy.